Цель тепловой обработки крови, фибрина и форменных элементов при производстве кровяной муки — произвести обеззараживание сырья и его обезвоживание.
Кровь, фибрин и форменные элементы, поступающие в производство кровяной муки, в значительной степени обсеменены микробами, в том числе патогенными. Среди патогенных микробов различают термостабильные и термолабильные. Большинство вегетативных форм микроорганизмов, в том числе и спорогенных (мезофиллы), не развиваются при температуре 55 °С, а погибают при нагреве до 70 °С. Другие термоустойчивые микроорганизмы хорошо развиваются при температуре 37—60 °С. Например, возбудитель ящура гибнет при температуре 80—100 °С в течение нескольких секунд, бруцеллеза (бруцелла) — погибает при температуре 80-85 °С через 5 мин, а при температуре 70°С через 10 мин. Туберкулезные бациллы довольно устойчивы к высокой температуре и в жидкой среде, они моментально погибают только при температуре 100 °С. Палочка рожи свиней чувствительна к нагреванию и погибает при температуре 70—80 °С.
Фильтрующий вирус — возбудитель болезни Ауески — нестоек к высокой температуре: при 100 °С разрушается моментально. Возбудитель чумы крупного рогатого скота неустойчив к нагреву и при температуре 60 °С разрушается за несколько секунд, а возбудитель чумы свиней более стоек и при нагревании до температуры 78 °С гибнет через 1 ч. Возбудитель трихинеллеза — нитевидный паразит погибает при нагревании до 80 °С, а при температуре 60 и 75 °С необходима длительная тепловая обработка. Личинки финноза крупного рогатого скота чувствительны к нагреву и гибнут при температуре 48 °С, а свиней — при температуре 80 °С.
Возбудитель сапа — неподвижная неспорообразующая палочка — погибает при температуре 100°С в течение 2-3 мин. Споры сибирской язвы термоустойчивы и разрушаются только при автоклавировании в течение 10 мин при температуре 110°С, а при сухом нагреве погибают лишь при температуре 140 °С через 3—4 ч.
Бактерии рода сальмонелл представляют собой многочисленную группу неспорообразующих микробов, называемых условно-патогенными. Они преимущественно встречаются в содержимом кишечника и желудка животных, а также во внешней среде. Сальмонеллы устойчивы к воздействию высоких температур, но при нагревании инфицированного ими сырья до температуры 80 °С погибают в течение 10 мин.
На термоустойчивость микроорганизмов влияют реакции среды (pH), осмотическое давление, белковый и жировой состав сырья.
В связи с тем, что при убое скота на предприятиях мясной промышленности не исключается переработка животных с наличием инфекционных заболеваний, правила ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов предусматривают, что кровь от этих животных, а также вся кровь, находившаяся в накопителях, смешанная с кровью больных животных, подлежит на том же предприятии обеззараживанию в деструкторах или другим способом при температурах не ниже 100 °С в течение 2 ч, после чего ее уничтожают.
Кровь, полученную от убоя животных, больных туберкулезом, бруцеллезом, листериозом, чумой и рожей свиней, инфекционным атрофическим ринитом, болезнью Ауески, пастереллезом, лейкозом или подозрительных по заболеванию этими болезнями, разрешается перерабатывать на технические и кормовые продукты также и путем проварки при температуре в толще массы не ниже 80 °С в течение 2 ч при частом перемешивании.
Для надежного обеззараживания крови и кровепродуктов при производстве кровяной муки применяют стерилизацию в интервале температур от, 118 до 122°С при давлении 0,09-0,12 МПа и продолжительности от 30 до 45 мин.
Для выработки кровяной муки используют смесь, включающую 90% крови, фибрина, форменных элементов коагулированных и 10% кости.
Основным видом оборудования для тепловой обработки крови и кровепродуктов являются вакуумные котлы в комплекте с оборудованием для последующего механического измельчения высушенной массы в кровяную муку. В зависимости от вместимости вакуумных котлов загрузку их производят по следующим ориентировочным нормам: в котел вакуумный КВМ-4,6 — 1500 кг, в котел вакуумный Ж4-ФПА — 1000 кг смеси. Наряду с использованием коагулированных крови, фибрина и форменных элементов допускается использование некоагулированного сырья для выработки кровяной муки.
Высушивание коагулята можно производить в вальцовых, вакуум — вальцовых, барабанных и других сушилках при температуре около 100°С; в этом случае к полученному сухому продукту добавляют до 30% костной муки или сухого костного полуфабриката.
Разварка и стерилизация сырья производится при избыточном давлении, а сушка — при разрежении. При отсутствии разрежения сушку производят при атмосферном давлении.
Режим тепловой обработки зависит от свойств сырья. Кровь, форменные элементы и фибрин относятся к сырью, легко разрушаемому при нагреве, поэтому его можно обрабатывать при температуре около 118 °С.
Разварка сырья производится при избыточном давлении, создаваемом парами воды, которая испаряется из сырья. Остаточная вода в сырье необходима для поддержания постоянного избыточного давления в котле, повышения интенсивности теплообмена и предотвращения пирогенетического распада белков. Поддержание постоянного избыточного давления необходимо для обезвреживания сырья от патогенной и условно-патогенной микрофлоры. С учетом качества муки и интенсификации процесса наиболее эффективным режимом тепловой стерилизации является температура 118—120 °С в течение 30 мин.
При этом режиме (с учетом предварительного подогрева сырья до температуры стерилизации в течение 15 мин) обеспечивается надежное обезвреживание не только вегетативных микробных клеток, но и споровых форм. Дальнейшее повышение температуры и увеличение продолжительности тепловой обработки на данной фазе процесса хотя и способствует получению стерильного продукта, но приводит к снижению биологической ценности кровяной муки.
Сушка разваренной массы при разрежении производится до остаточного содержания влаги в шкваре 9%. Чем глубже разрежение на данном этапе, тем интенсивнее идет процесс испарения влаги, что обусловливает получение кровяной муки хорошего качества. При отсутствии разрежения длительность обезвоживания разваренной массы увеличивается, и возникают условия для подгорания продукта.
Перед эксплуатацией вакуумного котла аппаратчик должен его осмотреть с наружной и внутренней сторон и убедиться в отсутствии посторонних предметов. Затем необходимо убедиться в отсутствии корки на стенках котла и проверить натяжение лопастей мешалки (при ослаблении на валу мешалки болтов в котле будет слышно постукивание, кроме того, ослабленная лопасть будет сдвигаться с места).
Для осмотра внутренней части котла употребляют переносные лампы с сетками, деревянными ручками и резиновым кабелем. На конце кабеля должна быть штепсельная вилка для подключения к специальным гнездам понижающего трансформатора. Затем необходимо осмотреть и смазать подшипники; проверить наличие смазки в масленках. После этого проверяют наличие масла в редукторе.
Проверяют также состояние набивки сальников, прокладок в канавках крышки загрузочной горловины и разгрузочной дверцы, точно по канавке укрепляют и устанавливают отошедшую прокладку, а износившуюся заменяют новой, так как при плохом состоящий прокладки в первой фазе давление будет падать, а во второй начнет подсасываться воздух, что препятствует созданию в котле необходимого разрежения.
Затем проверяют исправность всех вентилей, задвижек и кранов, предохранительных клапанов, манометров, термометров, мановакуумметров, наличие на них пломб. Необходимо также проверить исправность ограждений и передач котла и вакуум-насоса. Перед загрузкой сырья днище и стенки вакуумного котла очищают скребком.
Приступая к работе, необходимо убедиться в отсутствии прорыва пара в соединениях трубопроводов, искрения и нагрева электродвигателей, исправности арматуры, приборов, заземления, а также проверить записи в журнале работы вакуумного котла. Следует также проверить работу вакуум-насоса, убедиться в том, что все гайки, болты, подшипники и сальники затянуты, шплинты и контргайки на месте, трущиеся части смазаны, масленки исправны и отрегулированы.
Аппаратчик осматривает и очищает также жировую ловушку на вакуумной линии. При этом он должен убедиться в том, что запорный шар легко всплывает, осмотреть все трубопроводы, особенно паропроводящую линию, так как возможно образование течи и парения во фланцах и муфтовых соединениях, подтянуть болты на фланцах, если они ослаблены (работы производят только на линии без давления), затяжку болтов следует производить накрест.
Необходимо также проверить сифонные трубки манометров и мановакуумметров, не допуская их засорения, продувая через трехходовой кран, подготовить котел для загрузки сырья.
Загрузка сырья в котел осуществляется передувкой из передувочных баков с помощью сжатого воздуха или с помощью напольных тележек. Для удобства загрузки сырья в котел в этом случае применяют тележку-воронку.
Тележка-воронка состоит из корпуса, изготовленного из нержавеющей стали толщиной 2 мм, оси диаметром 60 мм, чугунных колес, обтянутых резиной, опор и ручки, ребер из угловой стали. Диаметр загрузочного отверстия воронки 400 мм.
Процесс загрузки сырья начинают с подачи измельченной кости. Перед загрузкой включают мешалку на рабочий ход и пускают пар в рубашку котла. По окончании загрузки сырья закрывают загрузочную горловину. Затем проверяют закрытие вентилей на вакуумной линии, прекращают подачу воды в конденсатор. По мере увеличения давления в котле уменьшают подачу пара в рубашку, а также выпускают избыток пара.
После доведения давления внутри котла до уровня, предусмотренного режимом производства кровяной муки, поддерживают его в течение установленного времени, выпуская избыток пара из котла через атмосферную линию. По окончании первой фазы постепенно понижают давление в котле, для чего медленно открывают вентиль на атмосферной линии. При этом следят, чтобы кровь не выбросило через атмосферную линию. Постепенный спуск давления в котле в течение 10—20 мин дает возможность одновременно с нагревом частично обезвоживать продукт, что способствует сокращению второй фазы обработки.
При работе котла по режиму второй фазы необходимо вначале убедиться, что давление в корпусе равно нулю, отрегулировать давление в рубашке в соответствии с установленным режимом, пустить в ход вакуум-насос, медленно подключить к котлу вакуум-линию, внимательно следить, чтобы не было выброса жидкости в насос. Одновременно следят за поступлением воды в конденсатор.
Окончание второй фазы можно установить по отбираемым пробам, а также контролировать по показаниям амперметра или с помощью прибора определения конца сушки шквары КСШ-3.
Использование амперметра для определения конца сушки шквары основано на том, что в процессе термической обработки в вакуумном котле реологические свойства сырья (в частности, его вязкость) изменяются. Вначале процесса нагрузка на электродвигатель возрастает, что приводит к увеличению силы тока, регистрируемой амперметром. По мере обезвоживания шквара становится менее вязкой, нагрузка на мешалку снижается. В конце сушки, когда шквара приобретает сыпучесть, сила тока в цепи электродвигателя падает. Момент снижения показателя силы тока по амперметру свидетельствует об окончании сушки шквары.
Перед окончанием второй фазы постепенно прикрывают или прекращают подачу пара в рубашку котла, что предупреждает возможность пригорания Крови.
По окончании второй фазы производят следующие операции: выключают подачу пара в рубашку котла и выпускают его, следя по манометру, закрывают задвижку на вакуумной линии, останавливают вакуум-насос, уравнивают давление внутри котла с атмосферным, останавливают мешалку, подготавливают тележку или приемник для сбора высушенной шквары, проверяют наличие предохранительной цепочки на крышке люка разгрузочной горловины, открывают пробноспускной кран на крышке загрузочной горловины, открывают загрузочную горловину, вращением удлинителя освобождают рычаг и приоткрывают крышку разгрузочной горловины (аппаратчик при этом должен стоять на расстоянии не менее 0,5 м с левой стороны от оси нажимного винта и на всю длину удлинителя), берут пробу шквары. Если шквара не готова, сушку продолжают. Для выгрузки высушенной шквары снимают предохранительную цепочку со штыря, откидывают серьгу, открывают крышку и включают мешалку на выгрузку.
В процессе работы аппаратчик, переводя режим работы котла на очередную фазу, записывает основные показатели в журнал (давление пара в рубашке, внутри котла, разрежение, вид и количество загруженного сырья, начало и конец каждой фазы обработки). Журнал заполняют не реже 2 раз в течение каждой фазы процесса. В нем отмечают все неполадки в работе оборудования, происшедшие в течение смены. О всех случаях отклонения от установленного режима работы котла аппаратчик должен немедленно сообщать мастеру цеха.
По окончании разгрузки мешалку останавливают, а остатки шквары выгружают скребком. Высушенная шквара далее направляется на измельчение, просеивание, упаковку, маркировку и хранение.