Описание технологического процесса

Введение

 

Целью данного курсового проекта является обобщение знаний по курсу дисциплины, приобретение навыков проектирования поточно-механизированных технологических линий основного и вспомогательного производства мясокомбинатов и малых мясоперерабатывающих производств; подготовка к дипломному проектированию.

Важной задачей курсового проекта является определение места и экономической роли процесса сушки крови в технологическом прогрессе соответствующих производств, в виде сравнения действующих аппаратов и наиболее совершенных по показателям: технологическим, экономическим, энергетическим и т.п.

Получаемая при убое животных кровь является одним из важных источников белков, что делает её ценным сырьём для производства пищевой, лечебной, кормовой и технической продукции. Полное использование крови способствует предотвращению загрязнения окружающей среды.

Количество и качество белков, входящих в состав крови, высокий уровень содержания железа в органически связанной форме предопределяет целесообразность боле полного использования крови для производства мясопродуктов.

Высушивание крови и её фракций обеспечивает длительное хранение продуктов при нерегулируемой температуре и существенно облегчает их транспортирование. Условия и режимы сушки крови и её фракций должны обеспечить в максимальной степени сохранение функциональных свойств содержащихся в них белков.

В настоящее время кровь обезвоживают главным образом посредством распылительной сушки. Сушка крови в состоянии высокой дисперсности резко повышает интенсивность испарения влаги в результате увеличения удельной поверхности высушиваемого материала. Сопутствующие распылению уменьшение размеров частиц сводит к минимуму влияние скорости внутренней диффузии на интенсивность удаления влаги, замедляющей влияние явления термовлагопроводности.

Благодаря высокой дисперсности, достигаемой распылением крови, основная масса воды удаляется за несколько секунд, что обусловливает устойчивость белков к последующему воздействию повышенных температур.

 

Описание технологического процесса

 

Характеристика используемого сырья. Кровь животных представляет собой ценный белковый продукт. Ее используют для производства широкого ассортимента продукции пищевого, фармацевтического, кормового и технического назначения. Использование крови на пищевые и кормовые цели обусловлено высоким содержанием в ней полноценных белков (около 40% всех белков). Общее количество белков в крови зависит от вида, возраста, упитанности животных, условий кормления и содержания и составляет 16,5-19% массы крови, а количество крови у КРС составляет 7-8 % живой массы, в теле свиней- около 4,5%, в теле птицы- 7-10%. При обескровливании извлекается около половины всей крови. Наличие в крови других ценных компонентов (кроме белков) обусловливает ее использование для фармацевтических и технических целей.

В зависимости от вида убойных животных кровь и форменные элементы, фибрин крови подразделяются на говяжьи и свиные.

В зависимости от способов технологической обработки кровь и продукты из крови вырабатывают в следующем ассортименте:

- кровь цельная, дефибринированная или стабилизированная в свежем, охлажденном, замороженном состоянии или консервированная поваренной солью;

- сыворотка крови, полученная сепарированием дефибринированной крови, свежая, охлажденная, замороженная или консервированная по варенной солью;

- плазма крови, полученная сепарированием стабилизированной крови, свежая, охлажденная, замороженная или консервированная по варенной солью;

- форменные элементы крови, свежие, охлажденные, замороженные или консервированные поваренной солью;

- фибрин, полученный дефибринированием пищевой говяжьей или свиной крови, свежий охлажденный или замороженный;

- светлый пищевой альбумин высшего и первого сорта, полученный высушиванием светлой пищевой сыворотки или плазмы крови;

- черный пищевой альбумин высшего или первого сорта.

Кровь со стоит из клеток - форменных элементов и жидкого межклеточного вещества - плазмы. К форменным элементам относятся эритроциты (красные кровяные клетки), лейкоциты (белые кровяные клетки)

и тромбоциты (кровяные пластинки). Соотношение плазмы и форменных элементов в составе крови различных животных неодинаково: в крови КРС

плазмы 63% и форменных элементов 37%. У МРС - соответственно 72 и 28,

у свиней - 56 и 44%.

 

Плазма крови имеет соломенно-желтый цвет, а наличие в ней в взвешенном состоянии эритроцитов придает крови красный цвет. Плазма крови, лишенная белка фибриногена, называется сывороткой. В процессе переработки для получения светлой фракции кровь разделяют на плазму (или сыворотку) и форменные элементы.

Кровь содержит:

Вода-79-82%

Белки- 16,5-19,0

Органические небелковые вещества-0,8-1,2 %

Минеральные вещества- 0,2 – 0,3 %.

Белки крови представлены альбуминами, глобулинами и гемоглобином. Альбумины и глобулины содержатся в плазме крови, гемоглобин - в эритроцитах и придает им красную окраску. Эритроциты покрыты снаружи полупроницаемой оболочкой, в них содержится около 60% воды и 40% сухого вещества, из которого 90%- гемоглобин.

При нарушении осмотического равновесия между плазмой и эритроцитами (в результате разбавления крови водой, замораживания, воздействия спирта, органических растворителей, щелочи, солей тяжелых металлов, механического перемешивания и сепарирования) гемоглобин переходит в плазму, окрашивая ее в красный цвет. Это явление называется гемолизом крови. В процессе гемолиза эритроциты разбухают и лопаются. В одних случаях гемолиз - явление нежелательное, в других - его специально вызывают. Для получения светлой, неокрашенной сыворотки и плазмы, например, при использовании в технологии вареных колбас взамен части мяса или при изготовлении светлого альбумина, гемолиз необходимо предотвратить. Для интенсивной и более стойкой окраски вареных колбас (особенно при использовании белковых препаратов животного и растительного происхождения) применяют препарат гемоглобина, который готовят из форменных элементов крови, смешанных с водой.

Плотность крови 1055 кг/м³, плазмы- 1027-1034, эритроцитов- 1080-1090, фибрина- 700-800, сыворотки - 1024. Так как эритроциты тяжелее плазмы, они могут оседать в ней. На этом свойстве основано отделение форменных элементов от плазмы методом отстаивания, центрифугирования и сепарирования крови.

Кровь после вытекания из кровеносной системы короткое время сохраняет свойства жидкости, но вскоре свертывается, образуя желеобразный сгусток. У различных животных кровь свертывается не одинаково: у КРС- через 6,5-10 минут, у МРС- через 4-8, у свиней - через 3,5-5, лошадей - 11,5-15, у птицы менее чем через 1 минуту. Свертывание крови связано с превращением растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый белок фибрин, который полимеризуется в виде длинных тонких нитей. Нити фибрина образуют сетчатую структуру, в которой застревают клетки крови.

 

Свертывание крови - процесс ферментативный. При вытекании крови из кровеносных сосудов тромбоциты разрушаются, и из них выделяется фермент тромбокиназа (тромбопластин), который активизирует находящийся в плазме тромбоген (протромбин). На процесс активизации тромбогена влияют также ионы кальция, содержащиеся в плазме. Из протромбина образуется тромбин, в присутствии которого растворенный в плазме фибриноген превращается в фибрин [3].

Технология производства чёрного альбумина. Черный альбумин вырабатывается из крови свиней, телят, овец, лошадей и той части крови крупного рогатого скота, которая не идет на выработку светлого пищевого альбумина. Так как продукт – черный альбумин – имеет лишь техническое назначение, то нет надобности в индивидуальной сборке крови, и она из перерезанных шейных кровеносных сосудов вертикально подвешенного животного стекает в желоба, устроенные в полу под подвесными путями. Из убойно-разделочного цеха кровь поступает по специальному трубопроводу в отделение технического альбумина.

Технологический процесс производства черного технического альбумина предусматривает выполнение следующих операций: дефибринирование или тонкое измельчение цельной крови, сушка, упаковка и маркировка (рисунок 1.1).

Дефибринирование происходит следующим образом:

Свернувшуюся кровь из сборника самотёком или при помощи насоса (шестерёнчатого, ротационного) подают для измельчения в мельницу с диаметром отверстий сетчатого барабана 2-3мм или в другие измельчители. Для отделения от крови фибрина измельчённую кровь фильтруют через сетчатый фильтр или сливают в отстойник, где через 20-30 минут она разделяется на два слоя: верхний состоит из фибрина с примесью жидкой крови, нижний – из освобождённой от фибрина жидкой крови. Отстоявшуюся, дефибринированную кровь сливают через отверстие в дне отстойника. После этого из отстойника выгружают фибрин, фильтруют его через металлическую сетку, взвешивают и передают для использования в производстве кормовых продуктов. Фильтрация измельчённого фибрина, полученного в процессе отстаивания измельчённой крови, позволяет обеспечить более полное извлечение жидкой части крови.

После фильтрования или отстаивания дефибринированная кровь поступает самотёком или перекачивается насосом в напорные баки к сушилкам. При этом дефибринированную кровь фильтруют через сетчатый или марлевый фильтр, подвешенный на конце кровепровода.

Однако при выработке технического альбумина на распылительных установках целесообразно применять цельную кровь, только измельчённую.

Это даёт возможность избежать трудоёмкий процесс дефибринирования крови, увеличить выход технического альбумина, перерабатывать кровь на альбумин в непрерывном потоке.

 

Из выше сказанного можно сделать вывод, что дефибринирование свернувшейся крови включает процесс измельчения и фильтрации. При проведении тонкого измельчения крови и форменных элементов фильтрацию не производят, а следовательно более целесообразно и экономично использовать тонкое измельчение.

Выход фибрина составляет 10% массы крови крупного рогатого скота и свиней.

Для получения тонкоизмельченной массы из свернувшейся крови могут быть ис­пользованы центробежные машины. На них сгустки цельной крови разрушаются так, что кровь сохраняет жидкую кон­систенцию, и из нее некоторое время не выделяется фибрин, благодаря чему ее можно немедленно направлять на сушку в распылительные сушилки с дисковым распылением для получения черного технического альбумина.

Кровь, направляемая на сушку, должна иметь концентрацию 15—16% по сухим ве­ществам и не обладать признаками порчи. Замороженную кровь перед сушкой оттаива­ют при температуре 30—35ºС. После того, как температура поступающего в сушилку воздуха достигнет заданного значения, в сушилке для создания устойчивого режима сушки сначала в течение нескольких минут распыляют воду, а затем начинают подачу крови или форменных элементов. В зависимости от типа сушилок процесс сушки производят по ре­жимам, приведенным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Режимы сушки крови на сушилках различного типа

 

Параметр	Распылительные сушилки		Сушилки с виброаэро -кипящим слоем
	Иностранные Фирмы и фирма «Нема»	А1 - ОРЧ
Температура воздуха, ºС:
Поступающего в сушильную камеру	125-160	150-160		110-125
Отходящего из сушильной камеры	60-70	65-70		60-62
Давление пара, поступающего на калорифер, МПа	0,7	0,8		0,3-0,4

 

Если в процессе сушки снижается давление пара перед калорифером, уменьшают количество подаваемых на сушку крови и форменных элементов.

Одновременно следят за температурой воздуха на входе в сушильную камеру.

При снижении температуры ниже уровня, предусмотренного режимом, сушку прекращают. Соблюдение режима сушки контролируют с помощью соответствующих контрольно измерительных приборов. За качеством распыления крови и форменных элементов следят через окно сушильной камеры. По окончании процесса сушки крови и форменных элементов на распылительных сушилках через всю систему, не включая механизмов, пропускают воду до тех пор пока не прекратится образование порошка и из распылительного устройства не будет выхо­лить чистая неокрашенная вода. Механизмы, удаляющие из сушильной камеры и фильт­ров порошок альбумина, включают только после выгрузки всего количества альбумина. По окончании сушки крови и форменных элементов на установках с виброкипящим слоем инертного материала в приемную емкость заливают воду и пропускают ее через всю систему установки.

Черный технический альбумин упаковывают в трех- и пятислойные бумажные мешки или фанерные барабаны. Тара должна быть прочной, плотной, сухой и чистой, без пле­сени и постороннего запаха. Масса упаковки альбумина не должна превышать 30 кг. Допускается использование бывших в употреблении плотных прочных и чистых ткане­вых мешков. Каждую единицу упаковки маркируют с нанесением: наименования предприятия-изготовителя, его товарного знака, наименования и сорта продукта, массы нетто и брутто, даты выработки, номера партии, обозначения стандарта.

Черный технический альбумин транспортируют всеми видами транспорта в соот­ветствии с правилами перевозок, действующими на соответствующем виде транспорта. Выход технического альбумина зависит or характеристики используемого сырья, типа применяемого оборудования, соблюдения технологического режима производства.

Для получения 1 т технического альбумина необходимо израсходовать 5,9 т тонко - измельченной цельной крови или 6,3 т дефибринированной технической крови [5].

Сбор технической крови

 

Дефибринирование крови

 

 

Сушка

 

Упаковка

 

Маркировка

 

Рисунок 1.1 – Технологическая схема процесса производства чёрного технического альбумин