Доклад FAO, 1986. Главы 3.2.1-3.2.6. Помол и хранение рыбной муки

3.2.1. Помол

Перед помолом мука проходит вибрационное сито и магнит для удаления сторонних предметов, кусочков дерева, одежды, рыболовных крючков и ногтей. Задачей помола муки является облегчение замешивания однородной массы корма. Продукт качественного помола имеет привлекательный вид и готов к перемешиванию и приготовлению корма.

Различные пользователи требуют муку с гранулой различного размера. Идеальный помол до мелкого размера частиц происходит на решетке Тайлера 40 меш. На практике, однако, размер частиц варьирует от 10 до 100 меш.

Меш (англ. mesh — петля, ячейка сети, отверстие сита) — количество отверстий на 1 линейный дюйм (25,4 мм). При расчёте фактического размера отверстий необходимо учитывать диаметр (или калибр) проволоки. Внесистемная единица измерения для проволочных сеток (сит).

Большинство требований к поставляемой продукции запрашивают муку, пропущенную через решетку 10 меш, иначе продукт слишком грубый для включения в кормовые смеси.

Необходимо избегать образования слишком мелких частиц (менее 150 меш). Для этого, муку просеивают перед помолом и измельчают только крупные частицы. Большое количество мелких частиц нежелательно по нескольким причинам. От них много пыли во время работы, они проходят через тканевые мешки, что ведет к потерям и загрязнению. Также мелкие частицы образуют комки и забивают ноздри птицы, питающейся кормом.

На рынке существует множество типов мельниц сухого помола. С точки зрения производительности и простоты обслуживания особенным успехом пользуются молотковые мельницы. Грубая мука измельчается под влиянием быстровращающихся молоточков, приводимых в движение горизонтальными и вертикальными валами. Решетка обычно расположена вокруг ротора. Она удерживает муку до тех пор, пока помол не станет достаточно мелким для прохождения ячейки.

На рисунке 18 изображена мельница, специально созданная для измельчения сухой рыбной муки. Ротор состоит из центрального вала, к которому перпендикулярно закреплен ряд пластин ротора. Между пластинами болтами удерживаются молоточки, и их можно снимать. Внутри корпуса зафиксированы специальные притирочные пластины. На нижней стороне корпуса имеется решетка с круглыми отверстиями. При вращении ротора материал разбивается молоточками и притирочными пластинами, и продавливается через решетку. Муку после помола охлаждают воздухом, который также используется для её переноса.

3.2.2. Добавление антиоксидантов

Реактивную рыбную муку «стабилизируют» антиоксидантами сразу после производства, а затем хранят насыпью или транспортируют после охлаждения. Количество антиоксиданта для предотвращения чрезмерного нагрева зависит от степени реактивности жира (количества ненасыщенных жиров), т.е. вида рыб. Тем не менее, для безопасности вносится избыток этоксиквина. Так, мука из Южно-африканских сардин (Иодное число около 180) «стабилизируют» 400 млн^-1 этоксиквином, хотя достаточно и 200 млн^-1. Муку из сельди (Иодное число около 120) «стабилизируют» 700 млн^-1 бутилгидрокситолуолом (BHT) или 200 млн^-1 этоксиквином. Антиоксидант вносится непосредственно после высушивания. Мука из анчоусов (Иодное число около 190) обычно защищают 400-750 млн^-1 этоксиквина.

Необходим тщательный контроль, потому что вносят маленькое количество антиоксиданта, и его следует распределить равномерно. Антиоксидант вносят в муку в шнековый конвейер, следующий от сушилки к мельнице. На этом пути происходит перемешивание.

Существуют системы автоматического контроля внесения антиоксидантов. Они сигнализируют персоналу об ошибках, не допускают прохождения необработанной муки.

Работа с этоксиквином требует автоматического контроля. Вся мука должна проходить через дозирующую системы. Если срабатывает сигнализация, материал снова пропускают через дозатор, пока концентрация антиоксиданта не будет соответствовать стандартам.

На некоторых фабриках антиоксидант перемешивают с неизменным объемом концентрата клеевого бульона, и этот раствор приливают к кеку на шнековом конвейере на пути к сушилке. Эффективность антиоксиданта одинакова, вносится ли он перед или до сушки. Следует подчеркнуть, что стабилизированная мука сохраняет малую долю реактивности и не полностью стабильна. Тем не менее, качество жира (энергетическая ценность) сохраняется в процессе длительного хранения; и, что важнее, сохраняется высокое качество белка муки, которое в противном случае снизилось бы в ходе реакции с окисленным жиром.

3.2.3. Фасовка рыбной муки в мешки

Муку часто хранят и транспортируют в мешках. Способ фасовки конечного продукта зависит от степени автоматизации и объема производства на фабрике. На некоторых предприятиях, особенно, где перерабатывается менее 60 тонн сырья за 24 часа, мешки упаковывают на весовых платформах. Более современные, автоматизированные методы используются на крупных предприятиях. Сшивальщики мешков разнятся от портативных швейных машин до крупных фабричных платформ. Также используются мешки с клапаном для автоматической фасовки.

Мешки: Обычно мешки вмещают 50 кг продукта, могут иметь открытый или прошитый карман, либо клапан для сдавливания. Они изготовлены из мешочной ткани или многослойной бумаги (с/без пластикового лайнера), листового или тканного пластика (полиэтилен низкой плотности). Мешки из ткани, плетеного джута, гораздо чаще применяются в тропических и субтропических странах. Относительно открытая ткань позволяет воде испаряться и уходить теплу. Тем не менее, она имеет недостатки:

— быстрое поступление кислорода из атмосферы ускоряет окисление остаточного жира, необработанного антиоксидантами. На самом деле, связанное с реакцией тепло может явиться причиной самовозгорания, если мука не обработана;

— доступ к муке имеют грызуны и насекомые, что ведет к бактериальному и грибковому проросту;

— просачивание муки ведет к потерям продукта и загрязнению;

— в условиях высокой влажности рыбная мука впитывает воду, плесневеет, образует комки.

Бумажный мешок (многослойный, с лайнером из полиэтилена) распространен в индустрии. Он изолирует продукт от насекомых, микробов, доступа кислорода и влаги из атмосферы. В результате можно избежать чрезмерного нагрева и впитывания влаги.

Пластиковый (однородный лист) мешок дает наилучшую защиту. Существует множество материалов (полиэтилен низкой плотности, ПВХ и т.д.). Они изготавливаются с учетом конкретных требований – краткосрочного или долгосрочного хранения, грубого обращения. Одним из наиболее важных критериев качества пластикового материала является устойчивость к проникновению влаги и кислорода (Таблица 2).

Таблица 2. Проникновение кислорода через бумажный и пластиковый мешки

Материал	Температура (°C)	Поверхность (см2 x 104)	Проникновение O2 NTP (мл /м2 день атм.)
Полиэтилен	27	1.196	1 510
Бумага 6 слоев	23	1.38	18 360
Бумага 5 слоев	22	1.28	53 200

FIRI Ежегодный доклад (1963)

Окисление и спонтанное нагревание снижается до минимальных значений только в запакованных клапанных мешках. Если мешки имеют швы, достаточно крупные для прохождения кислорода, нагрев мук сохраняется вплоть до её использования, особенно, во время перетаскивания мешков. С другой стороны, реактивная мука в закрытых клапанных мешках, без обработки антиоксидантами, является серьезным источником самовозгорания сразу при извлечении её из мешка.

Испытания с падением показали, что полиэтиленовые мешки 0.25 мм прочнее многослойных бумажных мешков. Тем не менее, транспортировка и обращение часто приводит к более серьезным повреждениям полиэтиленового мешка, чем бумажного. Также, наполненные полиэтиленовые мешки менее жесткие, имеют сравнительно низкий коэффициент трения. Их сложнее укладывать, они скользят.

Палетирование: После производства и фасовки, для облегчения транспортировки, мешки раскладывают в деревянные паллеты, которые вмещают около 1.5 тонн (30 мешков). Паллеты укладывают в три вертикальных слоя погрузчиком, а затем муку охлаждают до комнатной температуры.

3.2.4. Охлаждение

Стабилизирована ли свежеприготовленная мука этоксихином или нет, перед хранением насыпью её необходимо охладить до комнатной температуры. Мешки стабилизированной рыбной муки оставляют стоять несколько дней в одиночных или двойных рядах, либо на паллетах в один слой.

Не расфасованную муку необходимо охлаждать потоком воздуха или непрерывно переворачивать до охлаждения. Это достигается созданием силоса, например как в Норвегии и Дании, либо переворачиванием кучи рыбной муки бульдозером и конвейером, как в США. Нестабилизированная реактивная мука должна «обрабатываться» в течение 28 дней, переворачивать насыпь, или упаковывать в небольшие мешки перед укладкой. В течение первых нескольких дней мешки следует разложить на полу поодаль друг от друга, либо в одиночные ряды, в зависимости от реактивности муки. Затем можно скомпоновать их в двойные ряды и держать до 28 дней. Хранение на полу создает риск загрязнение продукта сальмонеллами.

3.2.5. Гранулирование

Гранулированная рыбная мука в основном выпускают крупные производители. Это облегчает хранение насыпью и транспортировку. Сыпучесть муки повышается, а запыленность снижается. Гранулы не экономят место на складе, они также подвержены окислению и спонтанному возгоранию. Плотность насыпи гранул аналогична измельченной муке (600-700 кг/м³). В ходе обращения, однако, некоторые гранулы ломаются, и образующиеся кусочки забивают полости между гранулами, повышая плотность насыпи. Диаметр гранул варьирует от 8 до 12 мм. Пресс-гранулятор мощностью 120 л.с. способен переработать 5 тонн муки за час.

На рисунке 19 изображен принцип работы пресса-гранулятора: (a) пресс-форма (матрица), (b) пресс-ролики, (c) распределитель, (d) нож, (e) гранулы. Ролики продавливают муку через отверстия в матрице, а нож отрезает гранулы желаемой длины. Обычно, для облегчения формирования прочных гранул вносится горячий или в виде пара концентрат клеевого бульона. Гранулы, как правило, формируют из муки, вышедшей в горячем состоянии из сушилки и охлажденной свежим воздухом в башенном охладителе.

3.2.6. Хранение

Методы хранения рыбной муки разнятся от фабрики к фабрике. Это связано с климатическими условиями, объемами производства, использования антиоксидантов, транспортировки. Фабрики должны иметь склад хранения с разумной вместимостью. В сложной рыночной обстановке и нерегулярной транспортировки может потребоваться склад для хранения продукта в течение 30 дней.

Рыбную муку защищают от влаги, поэтому помещение должно быть водонепроницаемым. Внутреннюю поверхность крыши изолируют, или склад имеет потолки, во избежание образования конденсата и протечек. Лишь засушливые районы могут позволить себе хранить муку на открытом воздухе. Помимо этого, муку необходимо оберегать от само нагревания, путем введения антиоксиданта или хранения специальным образом. Насыпь не должна превышать диаметра 5 метров. Международная организация производителей рыбной муки (IAFMM) разработала много устройств штабелирования. Эти устройства созданы для оптимизации размера штабелей, обеспечения каналов рассеивания остаточного тепла. Таким образом, внутренняя температура муки не повышается и замедляется переход влаги от нагретых к охлажденным областям. Перенос влаги приводит к образованию конденсата, росту плесени и образованию комков.

Рост плесени (в отличие от бактериального пророста) может приводить к спонтанному нагреву муки до 40°C, температуры, при которой сама плесень разрушается. Однако, если мука правильно не обработана, этот процесс приводит к ускорению спонтанного окисления жира.

Рекомендации по размещению груза также приведены IAFMM. Согласно им, поперек судна располагаются две колонны мешков с промежутками 15-20 см между ярусами, с поперечными креплениями.

Хранение насыпью: Около половины мировой рыбной муки хранится насыпью в сараях или ямах. Главные производители проявляют большой интерес к хранению насыпью, потому что:

— обращение с мукой, от производства до погрузки на транспортное судно, упрощается, дешевеет. Это существенно экономит рабочую силу в процессе наполнения, взвешивания и укладки мешков;

— Транспортные суда и международные приемные центры все более приспособлены для работы с насыпной мукой. Таким образом, хранение насыпью на фабрике более предпочтительно при использовании современных систем обработки.

Площади для хранения муки насыпью имеют открытый тип (доступ воздуха через двери и другие отверстия), либо герметичные (пространство изолировано от окружающей среды в специальных ямах). В индустрии производства рыбной муки преобладает хранение насыпью открытого типа. Доступ кислороду открыт, что приводит к окислению жиров в свежеприготовленной необработанной антиоксидантами муке. Для рассеивания тепла от происходящего окисления муку продувают воздухом. Это особенно важно вначале хранения, когда продукт наиболее реактивный. С целью проветривания практикуется перенос муки из одной части склада в другую. Если в продукт внесен антиоксидант, проветривание не требуется. Фактически, нужно охладить муку до комнатной температуры. Следует соблюдать осторожность при открытом хранении муки, потому что грызуны и насекомые могут занести инфекцию, например, Salmonella.

Помещения для хранения муки насыпью такие же, как и зернохранилища, за исключением некоторых модификаций из-за компактизации муки. Чаще всего используются ангар из нескольких отделов и бункера для хранения.

Ангары могут быть одиночными или состоять из нескольких складов. Вследствие массы и давления, оказываемого на стены, ангары обычно одноэтажные. Многокамерные ангары лучше делать из бетона, особенно пол и внешние стены.

Бункеры лишь недавно нашли применение в индустрии. Это обусловлено не только тем, что они обеспечивают хорошую защиту мук в процессе хранения, но также облегчают обслуживание.

Рыбная мука, которая хранится в бункере, может находиться в постоянном движении, забираться снизу и выбрасываться сверху конвейером. Таким образом, её проветривают, охлаждают и гомогенизируют. Это предотвращает уплотнение и образование комков. Обычно рыбная мука плохо перемешивается, сжимается под давлением, особенно при высоких температурах. Бункер должен иметь специальную конструкцию, потому что мука плохо перемешивается. В этой связи распространены цилиндрические бункеры, но также подходят треугольные или квадратные в поперечники ямы. Простота выгрузки продукта зависит от физических свойств муки и, в частности, от распределения частиц по размеру, особенно, тонкодисперсного материала, влажности, содержании жира, количества введенных растворенных добавок (soluble), и т.д. Образование комков лучше предотвратить, обеспечив хорошую вентиляцию и циркуляцию муки в процессе хранения. Текучесть муки (реологические свойства) можно улучшить снижением влажности до 7% или гранулированием продукта.

Точка выгрузки на дне бункера наиболее важная часть и часто изготавливается из стали. В зависимости от формы поперечного сечения бункера, может быть несколько точек выгрузки. Конический часть точки выгрузки в цилиндрическом бункере должна иметь угол, по крайней мере, на 10 градусов больше, чем угол неподвижной насыпи муки, которая порядка 45 градусов. Разгрузочные лотки на углах квадратного бункера обычно клиновидные, с тремя вертикальными сторонами и четвертой под углом. Несколько бункеров строят в один или несколько рядов, которые имеют форму компактного блока. Многорядная конструкция распространена в случае квадратных бункеров, когда стенка одной конструкции является стенкой для другой. Таким образом, удается сэкономить средства.

Бункеры с функцией перемешивания являются интегральной частью системы производства и хранения. Обычно они меньше, чем бункеры для хранения. В данном случае акцент делают на эффективности и скорости разгрузки и механизмы рециркуляции для работы в течение 1-3 дней в пики производства рыбной муки. В ходе перемешивания мука различного качества гомогенизируется. Это приводит к общему повышению качества:

— достигается однородность составляющих, белков, жиров и воды;

— однородный размер частиц, что упрощает смешивание муки в рационе животных;

— однородный цвет, что улучшает привлекательность на рынке.

Рыбий жир хранят в традиционных емкостях из мягкой стали. Особенности конструкции следующие:

— на дне емкости дренаж для разделения остаточной воды от жира;

— в холодном климате емкости оборудованы паровыми обогревателями для сохранения текучести жира при выгрузке;

— для хранения жира в адекватных условиях емкость желательно изолировать;

— для предотвращения загрязнения осадком и водой, разгрузочный патрубок должен располагаться выше уровня дна.