Доклад FAO. Главы 3.3.1-3.3.7. Специальные методы обработки

В предыдущих частях мы описали наиболее распространенные методы обработки, используемые на крупных и среднего размера предприятиях. На небольших фабриках и при особых обстоятельствах свою состоятельность доказывают упрощенные и совершенно иные методы. Далее мы приведем несколько примеров этого. Ряд подходов предназначен для создания продуктов со специфическими свойствами.

3.3.1. Методы центрифугирования

В этих системах разделение коагуляционной рыбной массы основано на центрифугировании, а не прессовании. В одной из таких систем (Centrifish, DeLaval pat, Швеция) рыбу готовят в аппаратах с непрямым нагревом дымовыми газами, и коагуляционный материал разделяют на жировую клеевую фазу, содержащую некоторую часть взвешенного осадка, и твердую фазу в отстойнике центрифуги. Жидкую фазу из отстойника разделяют на жир, клеевой бульон и осадок посредством самоочищающихся центрифуг. Твердые частицы обезвоживают в сушилках с непрямым нагревом дымовыми газами.

Компактные размеры, которые не требуют парового котла, делают эту систему привлекательной для установки на корабли. Без выпаривания, однако, 20-30% твердых частиц теряются с клеевым бульоном.

3.3.2. Компактные мощности для производства рыбной муки

Компактные мощности для производства рыбной муки традиционного типа «пресс» также разработаны для использования на судах. Производительность компактных систем варьирует от 5 до 60 тонн сырья в течение 24 часов.

Зачастую оборудование состоит из компонентов, изготовленных для ускорения сборки общей конструкции. К этим компонентам относятся печь, пресс и сушилка, сепаратор, емкость для жира и выпарная установка. На рисунке 20 изображены печь, пресс и сушилка. Печь наверху, пресс снизу, а сушилка на дне. Конструкция рассчитана на переработку 60 тонн сырья в течение 24 часов.

Вследствие относительной дешевизны установки и простоты обслуживания, компактные системы вызывают интерес с точки зрения их стационарного применения.

3.3.3. Производство муки без предварительной готовки

Разработан ряд методов, где сырье высушивается без предварительной готовки. Существуют мощности, особенно пригодные для переработки тощей рыбы (менее 3% жира) и субпродуктов, но при некоторых обстоятельствах, их можно адаптировать для переработки жирных видов рыб.

Согласно методу «Schlotterhose», тощую рыбу обрабатывают в два этапа, используя сушилку с нагревом глухим паром. На первом этапе, влажность снижается примерно на 55% под сниженным давлением. Более низкое давление облегчает удаление испарившейся воды, а относительно низкая температура препятствует слипанию и образованию комков в муке. На втором этапе, где слипание незначительная проблема, сушка проходит при атмосферном давлении.

Другие методы (например, «Vega») вовлекают две роторные сушилки с прямым нагревом, которые работают последовательно при атмосферном давлении. Загрузка первой сушилки может включать смесь влажной, сырой, тощей рыбы и полусухого материала. Вследствие снижения влажности в ходе перемешивания, полученная масса менее подвержена слипанию, чем влажное сырье отдельно. Во второй сушилке полусухой материал обезвоживают до желаемого уровня влажности.

Методы тепловой обработки применимы для жирного сырья, преимущественно, жирных видов рыб. Однако, если сырье содержит высоко реактивные жиры, например, мясо сардин, существует риск неэффективного удаления жира в ходе прессования.

В одном из таких методов («Hartman») сырье обезвоживают партиями в паровой сушилке (одна стадия сушки). После получения желаемой влажности материал пропускают через гидравлический пресс. Для проведения хорошего прессования процесс сушки необходимо контролировать. Если высушенное сырье содержит менее 8% влаги, существует риск неэффективного выделения жира. Также существует риск потемнения жира после его прямого контакта с мукой в процессе сушки. Такая деградация ограничивает использование жира или требует его дополнительной очистки, что, соответственно, снижает прибыльность.

3.3.4. Упрощенная влажная обработка

Недавно был разработан упрощенный вариант традиционной влажной обработки. Он пригоден только для обработки тощих видов рыб, где не нужно оборудования для выделения жира. Более того, он подходит лишь для мощностей с низкой пропускной способностью, где капитальные затраты снижены до минимально возможного уровня.

Процесс стартует с приготовления сырья в традиционной сушилке с нагревом глухим паром. Затем полученный материал сушат до цельной муки в сушилках с вращающимися нагревательными поверхностями. Наконец, муку перемалывают до фракции желаемого размера и фасуют.

Так как испарение всей воды протекает в одну стадию, экономия тепла, конечно, гораздо ниже, чем в традиционном методе, где привлекается многостадийное выпаривание клеевого бульона. Этот недостаток, тем не менее, компенсируется снижением капитальных затрат на оборудование.

3.3.5. Экстракция в растворитель

Для определенных специальных задач рыбную муку жирных видов рыб нельзя использовать, потому что жиры морских животных неустойчивы. В таких случаях, содержание жира в муке дополнительно снижают или практически сводят к нулю путем экстракции в растворитель. Этот процесс обуславливает дополнительные затраты, которые сложно вернуть на реальном рынке, представляющим, например, область свиноводства. Экстракция в растворитель при производстве рыбной муки без запаха для потребления человеком не так давно была безуспешной. Однако непрерывно пробуются новые подходы.

Сухую экстракцию муки проводят в реакционном сосуде, где смешивают муку и нагретый растворитель (этанол, изопропанол, углеводороды) и оставляют на время, достаточное для экстракции жира. Для снижения содержания жира с 10 до 1% в муке менхадена, сельди, анчоусов необходимо около 4 литров гексана на килограмм муки.

Более тщательной экстракции добиваются успешной повторной экстракцией, свыше пяти раз и более, либо противоточной экстракцией. После экстракции мука проходит процесс удаления растворителя, который разделают паром, а затем проветривание в осушителе. Допустимое количество остаточного растворителя в муке варьирует в зависимости от типа растворителя, допустимые пределы для хлорированных углеводородов очень низкие.

Изъятую из экстрактора жидкость подвергают фракционированию для разделения рыбьего жира, изгнать воду и выделить растворитель. Обычно жир темный, полимеризован и непригоден для употребления человеком. Перед вторичным использованием выделенный растворитель требует дополнительной обработки. Одним из наилучших методов удаления нежелательного рыбного запаха из растворителя выступает пропускание его паров через активированный уголь со специальным размером частиц. Активированный уголь можно восстановить пропариванием при насыщении его неприятными запахами. Относительно высокая температура кипения растворителей, таких как этанол, изопропанол и определенных углеводородов, подходит для проведения более тщательной экстракции фосфолипидов и других веществ с запахом и вкусом. Она также подходит с позиции безопасности.

Влажная экстракция это процесс выделения жира и воды из влажного материала (свежей рыбы или кека). С технической точки зрения, подходит этилен тетрахлорид, который при температуре 87.7°C образует азеотропы с водой. При такой температуре вода выпаривается вместе с растворителем, а жир одновременно удаляют экстрагированием. Так как устойчивость хлорсодержащих растворителей очень низкая, их полное удаление требует дополнительной обработки, детали которой зависят от предназначения продукта.

Из-за этих недостатков хлорсодержащих растворителей, более предпочтительны спирты этанол и изопропанол. Особенно это касается производства продуктов питания человека.

3.3.6. Ферментативная обработка

Для производства ферментационного химозина (FPC) или сухого порошка для кормления животных посредством протеолиза свежей цельной рыбы разработано несколько методов. Они подходят для использования на борту траулера. В одном из методов свежую рыбу пастеризуют и помещают в реакционный сосуд с папаином (или другие ферменты) при температуре 55°C на 1.5 часа. Растворенный материал фильтруют, а кек высушивают и измельчают в сероватый продукт, который имеет слабый запах. Фильтрат обрабатывают в сепараторе и удаляют жир, при этом водяную фазу (около 70%) выпаривают распылительной сушкой. Получается слегка желтоватый продукт со слабым запахом.

3.3.7. Рыбий силос

Растет интерес к производству кормов с жидким белком из силосованной рыбы. Среди методов силосования распространена обработка неорганическими и органическими кислотами (серной или муравьиной) и ферментация. Во всех методах рыбу измельчают и в случае производства кислого силоса смешивают с 3.5% муравьиной кислоты в емкостях. Масса гидролизуется до стабильного продукта при pH 4 единицы. Если использованы неорганические кислоты, для стабильности pH должен снижаться до 2 единиц. В случае микробиологического метода измельченную рыбу смешивают с источником углеводов, например, 20% мелассы и микроорганизмами, производящими молочную кислоту. Для консервирования вносят спирт и молочную кислоту. Продукты силосования обычно имеют вид темно коричневой полу пасты, по внешнему виду не отличаются от клеевого бульона. Локально их традиционной используют для приготовления кормов, но высокое содержание воды делает транспортировку экономически невыгодной.