Способ производства мясокостной муки
Изобретение относится к кормовой промышленности, а именно к производству кормов для сельскохозяйственных животных. Способ производства мясокостной муки включает тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья, при этом в качестве теплоносителя применяют жидкость, нагреваемую в гидродинамическом теплогенераторе, который работает в режиме кавитации и передает комплексное воздействие ультразвука и нагрева на сырье для его разрушения и нагревания, а для последующего обезжиривания сырья в вакуумный котел добавляют комбикорм и перемешивают его с сырьем. Изобретение позволяет упростить и удешевить способ производства мясокостной муки. 1 табл.
Изобретение относится к кормовой промышленности, а именно к производству кормов для сельскохозяйственных животных, в частности к промышленной переработке павших животных, отходов забоя скота и сельскохозяйственной птицы.
Известен способ производства белкового корма (авторское свидетельство СССР №818588, МКИ3: А 23 К 1/10, приоритет от 16.05.79), выбранный в качестве аналога.
Способ включает грубое и сверхтонкое измельчения сырья, тепловую обработку сырья путем его взаимодействия с нагретым теплоносителем (острым паром), обезжиривание сырья и сушку.
Способ осуществляют следующим образом.
Исходное сырье - отходы забоя скота, которые состоят из жировых и нежировых компонентов, измельчают. Грубое измельчение осуществляют на валике с отверстиями диаметром 40-60 мм. Сверхтонкое измельчение осуществляют в дезинтеграторе до растворимого состояния - пастообразной консистенции с размером частиц мягкой ткани - 0,25 мм и твердой ткани - 1,5 мм. Одновременно с измельчением сырья в дезинтегратор подают острый пар под давлением 1,5 ати для частичной проварки и обезвреживания сырья. Частично проваренное сырье через трубопровод поступает в бак растворения. В трубопровод подают острый пар под давлением 1,5 ати для улучшения транспортировки сырья, а также для дальнейшей его варки и обезвреживания. В бак растворения. оборудованный мешалкой и паровой рубашкой для поддержания температуры смеси не ниже 60°С, подают в качестве растворителя производственные отходы молочной промышленности и с содержанием сухого вещества 20%. При этом соотношение в баке измельченною сырья и растворителя составляет 1:1.5. Полученную смесь по трубопроводу через гомогенизатор перекачивают в бак нормализации смеси по жиру, который оборудован мешалкой и паровой рубашкой для поддержания температуры не ниже 60°С. Экспресс-методом определяют процентный состав в смеси сухого вещества и жира. Смесь нормализуют по составу жира добавлением конденсированных отходов молочной промышленности. Для удаления возможных твердых частиц нормализованную смесь обрабатывают на центрифуге. Твердую фазу направляют на сушку. Жидкую фазу - обогащенную жироводобелковую эмульсию - сгущают в вакуумном испарительном аппарате, доводя состав сухого вещества до 50%, и пастеризуют в трубчатом пастеризаторе под давлением до 2,0 ати мгновенным повышением температуры до 100°С. Пастеризованную и сгущенную смесь направляют в распылительную сушилку. Полученный белковый корм взвешивают и упаковывают.
Общими признаками заявляемого технического решения и аналога являются: способ производства мясокостной муки, включающий тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья.
Производство белкового корма в предложенном способе является сложным и дорогим, так как осуществляется в результате нескольких отдельных технологических операций, для выполнения каждой из которых необходимо специальное оборудование.
В качестве аналога также выбран способ получения мясокостной муки (патент РФ №2007098. МКИ5: А 23 К 1/10, приоритет от 28.12.91), который включает грубое и тонкое измельчение сырья, тепловую обработку сырья, в результате которой происходит стерилизация и сушка сырья, обезжиривание сырья путем введения в фарш сухих кормовых добавок.
Способ осуществляют следующим образом.
Отходы животного происхождения (останки павших животных и птиц, а также отходы забоя) подают в дробилку для грубого измельчения до размеров частиц 25 мм. После этого измельченную массу транспортером подают в дробилку для тонкого измельчения. где ее измельчают до размера частиц 1 мм. В полученный мясокостный фарш вводят сухие кормовые добавки до достижения влажности смеси 7,0-7,5%. Стерилизацию и сушку массы проводят одновременно в сушилке в потоке сушильного агента при температуре 650-700°С на протяжении 40-45 минут. Полученную мясокостную муку выгружают и упаковывают.
Общими признаками заявляемого технического решения и аналога являются: способ производства мясокостной муки, включающий тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья.
Способ производства мясокостной муки состоит из нескольких технологических операций (грубого и тонкого измельчения, смешивания с сухими кормовыми добавками, стерилизации и сушки сырья), каждая из которых выполняется на специальном оборудовании, что усложняет и удорожает способ.
В качестве прототипа выбран способ производства мясокостной муки (Файвышевский М.Л. «Производство сухих животных кормов, кормового и технического жира». М., 1987, с.5-71), который включает измельчение сырья, его обработку в вакуумном котле и обезжиривание. Для получения мясокостной муки применяют устройство для измельчения сырья, вакуумный котел (КВМ-4,6А или Ж4-ФПА), электронагреватель для нагревания теплоносителя и пресс для обезжиривания сырья.
Вакуумный котел состоит из следующих основных частей: рамы с приводом, корпуса с кожухом, загрузочной горловины, люка разгрузочного, мешалки с опорными узлами, расположенной внутри корпуса на валу привода. Для создания и поддержания необходимого разрежения в вакуумном котле в процессе обезвоживания сырья и сушки шкварок применяют вакуумные системы (водокольцевой вакуумный насос, конденсатор, запорную арматуру). Теплоноситель (острый пар), который подают в кожух вакуумного котла, получают с помощью электронагревателя.
Способ осуществляют следующим образом.
Первоначально сырье измельчают в устройстве для измельчения. Измельченное сырье загружают в вакуумный котел при работающей мешалке. Процесс загрузки сырья в вакуумный котел начинают с загрузки измельченных костей, что предупреждает подгорание массы и образование корки на внутренней поверхности котла. После загрузки последующего сырья в вакуумный котел в него заливают воду до покрытия этого сырья. Закрывают крышку. В качестве теплоносителя используют острый пар, который нагревают в электронагревателе и подают в полость между двойными стенками вакуумного котла. Нагревание сырья в указанном способе осуществляют без контакта с теплоносителем, через нагретую стенку вакуумного котла. Паровоздушную смесь, которая образовалась при тепловой обработке сырья, удаляют вакуумным насосом. По окончании тепловой обработки сырья получают двухфазную систему: сухие жирные шкварки и жир. Жир сливают, а обезвоженные жирные шкварки направляют на обезжиривание методом прессования.
Общими признаками заявляемого технического решения и прототипа являются: способ производства мясокостной муки, включающий тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья.
Рассматриваемый способ производства мясокостной муки состоит из ряда технологических операций - измельчения сырья, тепловой обработки, обезжиривания. При этом для выполнения каждой операции требуются специальное оборудование - устройство для измельчения сырья, вакуумный котел, электронагреватель для нагревания теплоносителя и пресс для обезжиривания сырья, вследствие чего способ производства мясокостной муки является сложным и дорогим.
В основу изобретения поставленная задача усовершенствования способа производства мясокостной муки, в котором за счет уменьшения количества применяемого оборудования и сокращения выполняемых технологических операций обеспечивается упрощение и удешевление способа производства мясокостной муки.
Поставленная задача решается тем, что в способе производства мясокостной муки, включающем тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья, в качестве теплоносителя применяют жидкость, нагреваемую в гидродинамическом теплогенераторе, который работает в режиме кавитации и передает комплексное воздействие ультразвука и нагрева на сырье для его разрушения и нагревания, а для последующего обезжиривания сырья в вакуумный котел добавляют комбикорм и перемешивают его с сырьем.
Перечисленные признаки составляют сущность изобретения.
Причинно-следственная связь существенных признаков изобретения с техническим результатом объясняется следующим.
Благодаря тому, что способ производства мясокостной муки включает тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья, что в качестве теплоносителя применяют жидкость, нагреваемую в гидродинамическом теплогенераторе, который работает в режиме кавитации и передает комплексное воздействие ультразвука и нагрева на сырье для его разрушения и нагревания, что для последующего обезжиривания сырья в вакуумный котел добавляют комбикорм и перемешивают его с сырьем, обеспечивается упрощение и удешевление способа производства мясокостной муки.
В связи с тем, что для нагревания теплоносителя, подводящего тепловую энергию к вакуумному котлу, применяют гидродинамический теплогенератор, работающий в режиме кавитации, стало возможным уменьшение количества применяемого оборудования и сокращение выполняемых технологических операций путем объединения операции измельчения и тепловой обработки сырья, которые выполняют в вакуумном котле. Объясняется это тем, что при работе гидродинамического теплогенератора в режиме кавитации в нем генерируется ультразвук. Применяемая в качестве теплоносителя жидкость передает ультразвуковые колебания, перемещаясь по трубам в полость между двойными стенками вакуумного котла. В результате этого сырье, находящееся в вакуумном котле, подвергается комплексному воздействию ультразвука и нагревания. При комплексном воздействии на сырье ультразвука и нагревания происходят процессы разрушения биологических тканей, в том числе микробов, а также измельчение и разрушение костной ткани. Процесс обезжиривания также происходит в вакуумном котле и не требует специального оборудования. Происходит это следующим образом. После разрушения белка и выделения жира сырье смешивают с комбикормом, который засыпают в вакуумный котел.
Ниже приводится описание заявляемого способа производства мясокостной муки и примеры его конкретного выполнения.
Для производства мясокостной муки применяют следующее оборудование: вакуумный котел (например, котел КВМ-4,6А или Ж4-ФПА) и гидродинамический теплогенератор, работающий в режиме кавитации.
Вакуумный котел состоит из следующих основных частей: рамы с приводом, корпуса с кожухом, загрузочной горловины и люка разгрузочного. Внутри корпуса на валу привода расположена мешалка с опорными узлами. Для создания и поддержания необходимого разрежения в вакуумных котлах в процессе обезвоживания и сушки сырья применяют вакуумные системы (водокольцевой вакуумный насос, конденсатор, запорную арматуру).
Гидродинамический теплогенератор, применяемый для нагревания теплоносителя, в качестве которого используют жидкость, например воду, состоит из корпуса, активного и реактивного колес, расположенных внутри корпуса, и привода в виде привода вращения с приводным валом, который соединен с активным колесом. Активное и реактивное колеса выполнены с каналами, образованными радиальными перемычками. При этом активное и реактивное колеса обращены друг к другу каналами и расположены соосно друг другу с зазором, образующим междисковое пространство. Реактивное колесо, закрепленное на корпусе, выполнено с входным каналом. На периферии активного и реактивного колес расположен выходной канал.
Работа гидродинамического теплогенератора в режиме кавитации, то есть при скорости обращения активного колеса более 1000 об/мин, сопровождается эффектом кавитации, ультразвуковым излучением и повышением температуры. Происходит это при прохождении теплоносителя, например воды, через каналы активного и реактивного колес теплогенератора, когда ее скорость увеличивается, абсолютное давление падает, и в потоке воды, выходящем в приосевую полость гидродинамического теплогенератора, создается разрежение или вакуум. В результате потери стойкости кавитационных зародышей, попадающих в зону пониженного давления, и быстрого их роста возникает кавитация. Гидравлические возмущения в кавитационной зоне в виде импульсов сжатия и микропотоков, порождаемых пульсирующими пузырьками, сопровождаются сильным разогреванием вещества и излучением шума со сплошным спектром от нескольких сотен Гц до МГц, в частности ультразвука (частоты 2·104-2·104 Гц).
Способ производства мясокостной муки осуществляется таким образом.
Неизмельченное сырье и виде туш павших животных, птиц и отходов бойни загружают в вакуумный котел. Теплоноситель, в качестве которого применяют жидкость, нагревают до 145-160°С в гидродинамическом теплогенераторе, работающем в режиме кавитации с генерированием ультразвуковых колебаний. Нагретый теплоноситель по трубам подают в полость между двойными стенками вакуумного котла. При включении мешалки происходит перемешивание сырья и его нагревание при взаимодействии с нагретыми стенками вакуумного котла. При этом сырье также подвергается воздействию ультразвука, передающегося водой по трубам транспортирования от гидродинамического теплогенератора к вакуумному котлу.
Тепловая обработка сырья в вакуумном котле осуществляется в две фазы. Первая фаза - разваривание и стерилизация сырья - происходит под давлением, создаваемым парами воды, которая испаряется из сырья. При этом происходит разрушение белковых веществ, вытапливание жира и обеззараживание сырья. Комплексное воздействие на сырье ультразвука и нагревания вызывают разрушение биологических тканей и бактерий, а также деструктуризацию костной ткани, которая измельчается и разрушается. Вторая фаза - сушка сырья при разрежении - происходит до окончательного обезвоживания сырья со стандартным содержанием плати в границах 7,0-7,5%. Для обезжиривания сырья в вакуумный котел добавляют комбикорм, который в процессе перемешивания смешивается с сырьем, при этом получают готовый продукт - мясокостную муку.
Пример.
Для переработки туш павших животных применяли вакуумный котел КВМ-4 и гидродинамический теплогенератор, работающий в режиме кавитации (при вращении активного колеса со скоростью более 1000 об/мин). Теплоноситель, в качестве которого использовали воду, нагревали в гидродинамическом теплогенераторе до 150°С и подавали по трубам в полость между двойными стенками вакуумного котла. При включении мешалки сырье, находящееся в вакуумном котле, перемешивали, подвергали нагреванию путем взаимодействия с нагретыми стенками вакуумного котла и влиянию ультразвука. Ультразвук в вакуумный котел передавался от гидродинамического теплогенератора с помощью нагретого теплоносителя, в качестве которого использовали воду, по трубам транспортирования. В процессе комплексного воздействия на сырье ультразвука и нагревания происходило разрушение биологических тканей и бактерий, стерилизация сырья, при этом также измельчалась и разрушалась костная ткань. Туши павших животных измельчались до пастообразной консистенции (с размерами частиц мягкой ткани - 0,25 мм и твердой ткани - 1,5 мм), переводя тем самым компоненты в растворимое состояние. В процессе нагревания сырья в вакуумном котле происходило его обезвоживание - влага, содержавшаяся в сырье, испарялась и удалялась из вакуумного котла. В конце производства сырье обезжиривали добавлением в вакуумный котел комбикорма (до 45% от общей массы). Качественные показатели мясокостной муки, полученные в результате нескольких загрузок вакуумного котла, приводятся в таблице.
| Таблица | ||||
| № п/п | Показатели мясокостной муки | Номера проб | ||
| №1 | №2 | №3 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 2 | Общая бактериологическая загрязненность, микр/г | 29000 | 8000 | 26000 |
| 3 | Возбудители сальмонеллеза, анаэробной инфекции | не выделен | не выделен | не выделен |
| 4 | Внешний вид | сухая, рассыпчатая | сухая, рассыпчатая | сухая, рассыпчатая |
| 5 | Запах | специфический, не гнилостный, не затхлый | специфический, не гнилостный, не затхлый | специфический, не гнилостный, не затхлый |
| 6 | Крупность помола - остаток насыпи диаметром 5 мм, % | не имеет | не имеет | 1 |
| 7 | Содержание посторонних примесей, % | до 30 | до 30 | до 30 |
| 8 | Металломагнитные примеси, г/кг | не имеет | 0,1 | 0,15 |
| 9 | Влажность, % | 7,5 | 7,5 | 5 |
| 10 | Содержание серого протеина, % | 35 | 42 | 32 |
Способ производства мясокостной муки, включающий тепловую обработку сырья в вакуумном котле с подведением тепловой энергии с помощью теплоносителя и последующее обезжиривание сырья, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя применяют жидкость, нагреваемую в гидродинамическом теплогенераторе, который работает в режиме кавитации и передает комплексное воздействие ультразвука и нагрева на сырье для его разрушения и нагревания, а для последующего обезжиривания сырья в вакуумный котел добавляют комбикорм и перемешивают его с сырьем.
