Производство кровяной муки на поточных линиях имеет ряд значительных преимуществ перед традиционными способами.
Основными из них являются следующие: механизация транспортных операций; организация переработки крови в закрытой системе, обеспечивающей высокие санитарные условия; снижение потерь сырья и готовой продукции; уменьшение трудоемкости и сокращение производственного цикла.
Технологическая схема переработки крови на поточной линии предусматривает выполнение таких основных операций, как прием сырья, коагуляция, механическое обезвоживание, сушка, измельчение и просеивание.
Цельная кровь, полученная после обескровливания животных, поступает в передувочный бак, откуда передувается в приемную емкость. Из последнего кровь с помощью насоса перекачивается в бак для подогрева, а из него насосом подается в коагулятор. Скоагулированная кровь направляется в центрифугу для обезвоживания. В результате центрифугирования из крови удаляется до 75% содержащейся в ней влаги, в которой содержится до 0,5 % сухого остатка. Обезвоженный коагулят, содержащий до 50% влаги, выгружается из центрифуги и подается шнековым элеватором в накопительную емкость. Далее, коагулят шнеком загружается в вакуумный котел, где подвергается сушке при температуре 70—80 °С в течение 2,5 ч.
Для сушки обезвоженного коагулята может быть использована сушилка и другого типа. Высушенная кровяная мука поступает в бункер для хранения, а из него шнеком направляется на упаковку в мешки. При переработке крови по указанной схеме, по данным фирмы «Симон Айвел» (Англия), получаемая кровяная мука имеет следующий состав: 9,2% — влаги, 86,6 — протеина, 1,2 — жира и 3 % — золы. Усвояемость протеина 96,7 %. Выход кровяной муки составляет 18 % исходной крови.
Разработанная фирмой «Атлас» (Дания) поточная линия для производства кровяной муки с использованием вакуумных котлов не предусматривает предварительную коагуляцию и обезвоживание коагулята перед сушкой. Она состоит из передувочных баков для крови, вакуумных котлов, снабженных оборудованием для создания в них разрежения, циклонов и бункера для приема сухого продукта, а также дробилки для измельчения крупных частиц высушенной крови в муку.
Линия работает следующим образом. Кровь из цеха первичной переработки скота и разделки туш поступает в два вертикальных передувочных бака вместимостью 1500 дм3, работой которых управляют с пульта, установленного в аппаратном отделении. По технологической схеме предусмотрено поступление в один передувочный бак крови от крупного рогатого скота, в другой — от мелкого рогатого скота и свиней. Из передувочного бака кровь сжатым воздухом давлением 0,25 МПа передувается по трубопроводу диаметром 50 мм в вакуумные котлы с развитой поверхностью нагрева (паровая рубашка, обогреваемый паром вал и лопасти мешалки).
Для создания, разрежения котел укомплектован установкой, состоящей из вакуумного водокольцевого насоса, центробежного насоса, оросительного прямоточного конденсатора и циклона.
Центробежный водяной насос производительностью 0,5 м3/мин предназначен для поддержания уровня воды в конденсаторе.
На трубопроводе для отсоса соковых паров из котла установлен циклон, наружная поверхность которого снабжена змеевиком из стальных труб, куда для подсушивания улавливаемой из котла кровяной муки поступает пар. В нижней части циклона имеется люк с крышкой для удаления высушенной кровяной муки.
Получение кровяной муки осуществляют по следующему режиму: загрузка в вакуумный котел крови и нагревание ее для коагуляции острым паром до температуры 100 °С; стерилизация скоагулированной крови при температуре 125 °С в течение 15 мин глухим паром, уравнивание давления внутри котла с атмосферным (давление внутри котла с 0,14 МПа постепенно уравнивают с атмосферным открытием вентиля сброса давления); пуск вакуумной установки; сушка при остаточном давлении 85 кПа и давлении в рубашке и в мешалке котла 0,15 МПа.
Перед подачей крови в котел загружают челюстную кость в количестве 5% для предотвращения образования на внутренних стенках котла корки, затрудняющей теплообмен при тепловой обработке крови. Разрежение позволяет уменьшить продолжительность тепловой обработки, способствует протеканию процесса при пониженной температуре, что повышает усвояемость вырабатываемой кровяной муки. Температуру внутри котла контролируют с помощью точечного самопишущего прибора, обслуживающего 6 точек, с диапазоном измерения от 0 до 140 °С.
Кровяную муку из котла выгружают с помощью эксгаустера по трубопроводу диаметром 230 мм, выполненному из оцинкованной кровельной стали, через циклон и приемный бункер. Циклон позволяет устранить потери мелких частиц муки, которые уносятся из котла паром в процессе сушки при разрежении. Применение циклона примерно на 15 % увеличивает выход кровяной муки. Трубопровод в момент выгрузки муки присоединяют к котлу с помощью специальной насадки, которую вставляют в разгрузочный люк котла и закрепляют. Насадка имеет решетку для предотвращения попадания в трубопровод крупных частиц кости. Муку выгружают из котла по частям при периодическом включении и выключении мешалки котла во избежание потерь кровяной муки с отходящим из циклона воздухом.
Из приемного бункера кровяная мука поступает в мельницу и далее по трубопроводу диаметром 150 мм с помощью эксгаустера в циклон, затем в приемный бункер. После этого муку фасуют в мешки, взвешивают на напольных весах, после чего мешки зашивают.
Выход готовой продукции при остаточной влажности в муке 7% составляет 15%.
Опыт эксплуатации линии фирмы «Атлас» показал, что процесс переработки крови достаточно продолжителен и связан с большими расходами пара. Более перспективным направлением в производстве кровяной муки является использование непрерывно действующих линий, в которых осуществляются предварительная коагуляция крови и ее механическое обезвоживание, а сушка обезвоженного коагулята производится на сушилках непрерывного действия.
Непрерывнодействующая установка фирмы «Вестфалия Сепаратор» (ФРГ) независимо от производительности установки включает три основных узла: приема и хранения крови, механического обезвоживания и сушки.
Кровь из емкости, находящейся вне установки, поступает в приемник вместимостью 1 м3, выполненный из нержавеющей стали. Для определения уровня крови приемник имеет на различной высоте смотровые окна, а также снабжен патрубком для удаления промывной воды. Из приемника кровь поступает в насос-измельчитель, в котором происходит измельчение сгустков крови и примесей.
После измельчения масса проходит через щель между режущими кромками и кольцом и попадает в винтовой насос. Насос равномерно подает кровь в коагулятор. В последнем происходит непрерывная коагуляция крови благодаря подаче пара. Температура коагуляции поддерживается автоматически на уровне 95 °С. Коагулированная кровь из коагулятора поступает в центрифугу, где твердые частицы отделяются и попадают в бак вместимостью 70 дм3, изготовленный из нержавеющей стали. Для интенсификации процесса в коагуляторе имеются перемешивающий и подающий шнеки.
Для контроля процесса используют термометр и манометр; давление пара в коагуляторе — 0,4 МПа.
Из коагулятора кровь подается на непрерывнодействующую центрифугу, которая эффективно разделяет коагулированную кровь на обезвоженный коагулят и воду. Коагулят через установленную в центре центрифуги трубу подается в приемную камеру и через отверстие поступает на вращающийся барабан, на стенке которого оседают его частицы, а затем выгружаются с помощью шнека.
Благодаря центрифугированию из коагулята удаляется 75 % содержащейся в нем влаги. Вода температурой 95 °С удаляется из центрифуги и насосом подается на охладитель, где ее температура снижается до 25 °С. Содержание сухих веществ в воде из центрифуги составляет 1,5%. Охлаждение воды, отделенной из коагулята на центрифуге, позволяет нагреть воду, подаваемую в охладитель в качестве хладагента, и использовать ее на технологические или санитарно-гигиенические цели, чем обеспечивается теплосбережение процесса. В линии используется охладитель пластинчатого типа, температура поступающего хладагента (воды) — не выше 20 °С.
Обезвоженный коагулят с помощью закрытого шнека поступает в сушилку непрерывного действия. Последняя состоит из полых дисков, расположенных на горизонтально вращающемся роторе. Между дисками находятся скребки, а на внешней стороне расположены лопатки. Такое чередование лопаток и скребков обеспечивает интенсивное перемешивание, хороший контакт с греющими поверхностями и одновременно очистку дисков.
Отработанный воздух из сушилки проходит через циклон и смешивается с воздухом, выходящим из центрифуги. Вентилятором смесь подается в промывочную башню, где выпадают содержащиеся в отработанном воздухе твердые вещества. Несконденсировавшиеся газы нагреваются в подогревателе, а затем подаются в сушилку, которая работает под небольшим разрежением, создаваемым вентилятором.
Вода для охлаждения газов, выходящих из сушилки, циркулирует в замкнутой системе, что снижает количество сточных вод и экономит тепло. Санитарную обработку производят моющими средствами. Установку обслуживает один человек.
Для определения расхода пара при использовании данной установки по сравнению с сушкой сырой крови в вакуумном котле необходимо провести расчет затрат.
Пример. Рассчитать затраты, исходя из исходного содержания влаги в крови 83% и сухих веществ 17%. Для коагуляции 1 т крови температурой 20 °С необходимо 150 кг пара. В этом случае в центрифугу при пропускной способности линии по крови 1000 кг/ч будет поступать 1150 кг жидкости, в том числе 980 кг влаги. В результате обезвоживания на центрифуге получают коагулят с влажностью 55—60%, Масса коагулята из центрифуги равна 351 кг, количество отходящей воды 799 кг. Содержание сухих веществ в отходящей воде составляет 1,5 %. Отсюда потери сухих веществ с отходящей водой будут равны 12 кг. Следовательно, масса сухих веществ в обезвоженном коагуляте составит 170 — 12 = 158 кг, а при условии остаточной влажности в муке 8% — 171 кг. Отсюда количество влаги, которую необходимо удалить в процессе сушки коагулята, составит 351 — 171 =180 кг.
Расход пара, необходимого для выпаривания 1 кг влаги при сушке коагулята, составляет 1,35 кг. Отсюда затраты пара на сушку будут равны 1,35 х 180 = 243 кг. Общий расход пара на коагуляцию и сушку составит 150 + 243 =393 кг.
При сушке сырой крови в вакуумном котле для получения кровяной муки с той же остаточной влажностью необходимо удалить 817 кг [1000 — (170 х 100/100—8)], для чего потребуется 1103 кг пара. Исходя из этого, экономия пара при использовании предварительного механического обезвоживания коагулята составит 1103 — 393 = 710 кг.
Преимуществами линий с предварительной коагуляцией и механическим обезвоживанием коагулята являются: экономия тепла, обеспечение непрерывной переработки крови, повышение санитарных условий производства, сокращение продолжительности процесса.