Производство пищевых животных топленых жиров

Сырье. К основному сырью в производстве пищевых животных топленых жиров относятся жировая ткань, кости скелета, секрет молочных желез млекопитающих (молоко).

По виду сырья, из которого получена жировая ткань, жир-сырец делят на говяжий, бараний, свиной. С учетом особенностей переработки, жирнокислотного состава и места расположения в туше животного жир-сырец делят на 1-ю и 2-ю группы. Жир-сырец с патологическими изменениями, неудовлетворительными органолептическими показателями, а также мездровой жир со шкур хряков не допускаются для переработки на пищевые цели.

Важным источником сырья для получения топленых жиров являются кости убойных животных, выход которых составляет 9–45% массы туши животного. Сырая кость скелета относится к 1-й категории, а обезжиренная кость – ко 2-й. На производство пищевого топленого жира используют кость 1-й категории.

Качество жира-сырца существенно влияет на качество готового продукта. Так, жировая ткань аккумулирует ароматические вещества. Скармливание свиньям рыбы и рыбной муки придает жиру нехарактерные вкус и запах рыбы, что снижает его товарное качество. Жир от пастбищного скота отличается желтым цветом из-за повышенного содержания каротина и каротиноидов в липохромах. Интенсивную желтую окраску имеет жир от крупного рогатого скота тощей упитанности.

Производство жира из жира-сырца. Процесс производства предусматривает выполнение следующих операций: извлечение жира из подготовленного к переработке сырья, отделение жира от белковой фракции, очистку жира, охлаждение и переохлаждение, фасование.

Вытопка жира. Наибольшее распространение получил тепловой метод извлечения жира – вытопка, которая осуществляется мокрым и сухим способами.

В зависимости от технического решения технологического оборудования процесс вытопки ведут в аппаратах непрерывного и периодического действия.

Вытопку могут проводить при атмосферном давлении, избыточном давлении и под вакуумом.

Мокрый способ – жир-сырец находится в непосредственном контакте с водой или острым паром. В результате нагрева белки жировой ткани денатурируют, коллаген сваривается, подвергается гидролитической дезагрегации и гидролизу, образуя глютин. Это приводит к разрыву оболочек жировых клеток, и жир в расплавленном состоянии мигрирует из разрушенных клеток. Под действием глютина выделившийся в расплавленном состоянии жир способен эмульгироваться, подвергаться гидролизу с образованием свободных жирных кислот, что нежелательно. В результате такой обработки получают трехфазную систему, включающую жир, бульон и шквару.

Сухой способ предусматривает кондуктивный нагрев жира-сырца за счет контакта с греющей поверхностью. Влага, содержащаяся в жире-сырце, испаряется. Белки жировой ткани дегидратируют, оболочки жировых клеток становятся хрупкими и разрушаются. Жир расплавляется, выделяется из клеток и частично задерживается за счет адсорбции на сухих поверхностях белковых частиц. В этом случае образуется двухфазная система, состоящая из шквары и жира. Окончательное отделение жира от шквары осуществляется физическими методами: прессованием или центрифугированием.

Помимо традиционной вытопки жира разработаны процессы, предусматривающие обработку жира-сырца воздействием электромагнитной индукции в сочетании с кондуктивным нагревом, а также обработку токами высокой частоты.

Непрерывные способы производства. На предприятиях нашей страны работают как отечественные, так и импортные линии по производству пищевых топленых жиров: поточно-механизированная линия РЗ-ФВТ-1, установка «Центрифлоу», «Центрифлоу-Майнор» (Швеция), «Титан» (Дания), «Шарплес» (Англия) и др.

Независимо от способа вытопки (сухой или мокрый) линии для получения жира состоят из приемного бункера, волчка, плавильного котла, дезинтегратора для тонкого измельчения жировой массы, отстойной центрифуги, системы сепараторов (очистительные и осветлительные), охладителей, сборника или накопителя для шквары и жира.

В зависимости от технологической линии вытопку проводят при нескольких температурных режимах: одностадийное извлечение острым паром температурой 90–95 °С, двустадийное извлечение острым паром при температуре 70-76 и 80-90 °С, одностадийная сухая вытопка при температуре 45 и 65–70 °С.

Периодические способы производства. Вытопка жира при атмосферном давлении – наиболее простой метод, так как вытопка осуществляется в открытых котлах. Нагрев сырья производится кондуктивным способом через стенку котла, снабженную снаружи паровой рубашкой. В открытых котлах жир вытапливают в две фазы.

В первой фазе, которая длится 50–60 мин, жир-сырец нагревают до 65 °С. Жир сравнительно быстро удаляется из разрушенных клеток, его капли сливаются в более крупные и образуется однородная жировая фаза.

Во второй фазе, продолжительность которой 20 мин, температуру жировой массы повышают до 80-90 °С. При этом происходят коагуляция альбумина и глобулина и денагурация коллагена, шквара осаждается, и жир становится еще более прозрачным.

Затем производят отсолку жира поваренной солью, которая является электролитом и способствует десорбции влаги и твердых частиц, при добавлении соли повышается плотность клеевой воды и шквары, что облегчает их разделение на фракции. Соль добавляют в количестве 1–3% массы жира-сырца. Отсолку ведут одновременно с отстаиванием в том же котле в течение 3 ч. Для вытопки жира используют варочные котлы различных конструкций (К7-ФВА, КВ-600 и др.).

Вытопку жира при избыточном давлении применяют для переработки неизмельченного малоценного жира-сырца и шквары после вытопки в открытых котлах. Неизмельченный жир-сырец вытапливают при 115-120 °С. При этом происходит интенсивный гидролиз денатурированных белков, в основном коллагена, с образованием глютина. Остальные белки гидролизуются с образованием аминокислот и пептидов. Причем некоторые продукты обладают неприятным запахом.

Для вытопки жира этим способом применяют двустенные автоклавы и вакуум-котлы.

Вытопка жира в двустенном автоклаве К7-ФА2-Ж состоит из следующих операций: подготовки автоклава; нагрева (при вытопке жира из шквары заливают воду); загрузки сырья; герметизации автоклава и его подогрева; вытопки жира (первая фаза – давление пара в рубашке автоклава 0,12-0,30 мПа, температура смеси 65–120 °С, в течение 70-180 мин в зависимости от вида сырья; вторая фаза -температура смеси 80-90 °С, в течение 20 мин); удаления пара в конденсатор; разгерметизации автоклава; отсолки и отстаивания жира в котле; слива жира в отстойник; выгрузки шквары.

Вытопка жира осуществляется в вакуумном котле КВМ-4,6М, представляющем собой комплекс аппаратов (вакуумный котел с мешалкой, барометрический конденсатор, бак конденсатора для теплой воды, вакуумный насос). Проводят следующие операции: подогрев котла и загрузка,сырья; предварительное обезвоживание сырья под давлением в котле 0,03-0,07 мПа при температуре 70-90 °С в течение 45 мин; разварка сырья под давлением 0,17-0,20 мПа при температуре 120 °С в течение 90 мин; выпуск пара; сушка жира и шквары под давлением 0,07-0,08 мПа, при температуре 65–70 ºС, в течение 35–140 мин; отстаивание и слив жира в отстойник; выгрузка шквары в отцеживатель.

Извлечение жира из кости. Переработке пищевой кости уделяется большое внимание во всех странах. Известно большое количество линий переработки кости, используемых как в России, так и за рубежом. Они предложены для получения не только пищевого жира, но и костной муки, шрота, концентрированного бульона. Это линии комплексной переработки кости «Спомаш» (Польша), «Лильдаль» (Дания), линия фирмы «Berlin Consalt» (Германия), «Wartex» (Бельгия), линия фирмы FMC (США), установка «Центрифлоу» (Швеция) и др.

Сущность извлечения жира из кости мокрым способом состоит в следующем. Сырье контактирует с водой, в которую барботируется пар, одновременно воздействуют вибрационные колебания, происходит постоянное перемешивание, в результате жир выделяется из кости и костного остатка.

Отечественная линия Я8-ФБ состоит из измельчителя кости, элеватора, виброэкстрактора, центробежного разделителя-промывателя, отстойной центрифуги и сепаратора.

Извлечение жира из измельченной кости происходит в виброэкстракторе с водой температурой 75-85 ºС (соотношение воды и массы кости 1: 1) с постепенным повышением ее до 90–95 °С, при давлении 0,1-0,3 мПа, с частотой колебаний 25 Гц в течение 2 мин. Из виброэкстрактора жировая масса поступает в промыватель-разделитель, из которого выходят две фракции: кость и жироводная эмульсия. Последняя поступает в центрифугу для отделения остатка кости, воды и жира.

Для извлечения жира из кости сухим способом используют линии Я8-ФЛК, Я8-ФЛК-2-К, установки фирмы «Атлас» (Дания), способ «элькрак» (Германия), сущность которого заключается в воздействии низкочастотных импульсов высокого напряжения на измельченное сырье с одновременным умеренным нагревом.

В состав линии Я8-ФЛК входят: измельчитель кости, открытый элеватор, жироотделитель, волчок, два закрытых элеватора, бункер-накопитель, центрифуга, два сборника жиромассы, два отстойника жира, сепаратор, сушильный агрегат, дробильная установка. На этой линии отделение жира происходит в два этапа: первоначальное отделение жира из измельченного сырья – в жироотделителе с паровой рубашкой при температуре 85-95 ºС в течение 10-15 мин; окончательное отделение жира – в центрифуге по методу центробежного отжима. Полученная жиромасса разделяется в сепараторах на три фракции: жир, вода, кость.

Способ вытопки существенно влияет на формирование качества готового продукта. Так, при вытопке жира из жира-сырца 1-й группы при атмосферном давлении мокрым и сухим способом и получают жир высшего сорта; при избыточном давлении и под вакуумом -жир 1-го сорта и сборный. Из шквары, полученной при вытопке жиров высшего сорта, жир 1-го сорта; из шквары, полученной при вытопке жиров 1-го сорта, – сборный жир.

Рафинация топленых жиров. Сырые топленые жиры, так же как и растительные масла, содержат разнообразные примеси, находящиеся во взвешенном, эмульгированном или растворенном состоянии.

К механическим примесям относятся частицы шквары, вода, минеральные соли. В растворенном состоянии находятся свободные жирные кислоты, пигменты, фосфатиды, витамины, стерины, ферменты.

Основными операциями рафинации топленых жиров являются отстаивание, включающее отсолку, фильтрация, сепарирование, нейтрализация, отбелка и дезодорирование. Рафинация топленых жиров преследует ту же цель, что и рафинация растительных масел. После рафинации жир направляют на охлаждение.

Охлаждение жира. Этот процесс преследует две цели: предотвращение развития окислительных процессов и формирование необходимых структурных и пластических свойств.

Глицериды, являясь полиморфными веществами, при быстром охлаждении образуют мелкие кристаллы, а жир приобретает однородную консистенцию и пластические свойства. При небольшой скорости теплоотвода образуются крупные кристаллы, что приводит к расслоению кристаллизующейся твердой и остающейся жидкой фракции. В зависимости от вида жира, его назначения и вида тары животные жиры подвергают одно- или двустадийному охлаждению. При фасовании в крупную тару (бочки) жиры проходят одну стадию охлаждения, при использовании потребительской тары жиры охлаждают в две стадии, причем вторую стадию называют переохлаждением.

Для охлаждения жиров применяют охладители непрерывного действия, в которых жир не имеет контакта с воздухом (Д5-ФОП, «Титан») и охлаждается в среднем до 38 °С. Для переохлаждения жира используют охладитель «Астра» (Германия), «Вотатор» (Англия), льдогенераторы. При этом жиры имеют температуру ниже, чем после охлаждения в среднем до 27 °С.

После охлаждения и переохлаждения жир направляют на фасование и упаковку.

Упаковка и маркировка жира. Для фасования жира в пачки используют автомат АРМ, предназначенный для сливочного масла, и АР-1М – для мясного фарша. Для фасовки переохлажденного жира в стаканчики из поливинилхлорида массой нетто 250 и 400 г – автомат М6-ОРВ. В импортные переохладительные линии входят фасовочные автоматы. Наиболее распространено фасование свиного жира, но в фасованном виде выпускают также говяжий и костный жиры.

Пищевые жиры, предназначенные для реализации в потребительской таре, упаковывают в пергамент, алюминиевую кашированную фольгу массой нетто 250 г, стаканчики из поливинилхлоридной пленки, металлические и стеклянные банки массой нетто 400, 450 г. Допускаются следующие отклонения массы (в г): 200 ± 3; 250 ± 3; 300 ± 3,5; 400 ± 4; 450 ± 4,5; 2500 ± 5; 7000 ± 5.

Пищевые животные топленые жиры фасуют также в деревянные заливные бочки вместимостью 25, 50, 100 и 120 дм³, в фанерные штампованные бочки или картонные барабаны, фанерные, картонные ящики – не более 25 кг.

Перед заполнением жиром в бочки, ящики, барабаны помещают мешки-вкладыши из полимерных пленочных материалов; тара может быть также выложена пергаментом. Допускаются следующие отклонения массы нетто жира в бочках вместимостью: 50 дм³ – 40 ± 0,5 кг; 100 дм³ - 80 ± 0,5 кг; 120 дм³ – 98 ± 0,5 кг.

Пачки и стаканчики с жиром упаковывают в картонные ящики, а стеклянные банки с жиром – в ящики дощатые или из гофрированного картона с использованием внутренних перегородок из плотного либо гофрированного картона. По торцам ящики должны быть обтянуты стальной упаковочной лентой шириной 10-15 мм. Допускается оклеивание швов картонных ящиков клеевой лентой на бумажной основе шириной 50–100 мм.

Маркировка животных топленых жиров производится в соответствии с ГОСТ Р 51074-97. Маркировка должна содержать следующую обязательную информацию: наименование продукта; сорт; наименование; местонахождение изготовителя, упаковщика, импортера; наименование страны и места происхождения; масса нетто или объем продукта; товарный знак изготовителя; состав продукта; пищевая ценность; срок годности; обозначение нормативного документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт; информация о сертификации. Дополнительно указывается вид жира.

Хранение пищевых топленых жиров. Хранят жиры при температуре не выше 25 °С. Наиболее приемлемой является температура от –5 до -8 °С. При этом говяжий, бараний, свиной, конский и костный жиры в ящиках или бочках хранятся 6 мес, металлических банках -24 мес; сборный в бочках – 4 мес, в потребительской таре – 2 мес. Жиры с антиокислителями в ящиках и бочках хранят 24 мес, в потребительской таре – 3 мес.