Технологическая схема сбора и первичной переработки крови с получением плазмы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологическая схема сбора и первичной переработки крови с получением плазмы

1. Стабилизация и дефибрирование крови

Стабилизация крови. Для предотвращения свертывания крови проводят ее стабилизацию, что дает возможность сохранить полноценный белок крови фибриноген, увеличить выход готовой продукции, а также 'механизировать технологический процесс. Стабилизируют кровь, предназначенную на пищевые и технические цели. В качестве стабилизаторов используют водные растворы солей фосфорной кислоты (триполифосфат натрия, пирофосфат натрия, тринатрийфосфат девятиводный) и цитрата натрия. Кровь, используемую в колбасном производстве в цельном виде, стабилизируют поваренной солью, а кровь, предназначенную для сепарирования, стабилизировать поваренной солью не допускается, так как при этом наблюдается сильный гемолиз.

Кровь стабилизируют следующим образом. В чистый приемный сборник крови вливают определенное количество раствора стабилизатора, а затем сборник с помощью полого ножа через резиновый шланг наполняют кровью. После слива крови от каждого животного содержимое сборника тщательно перемешивают.

В настоящее время на предприятиях эксплуатируются системы для сбора крови, в которых стабилизация осуществляется в процессе обескровливания, что позволяет значительно увеличить выход крови и улучшить санитарные условия. При использовании таких систем стабилизаторы вводят в виде растворов в сонную артерию оглушенных животных в процессе: их обескровливания. Кровь после введения стабилизатора отбирается через полый нож под вакуумом.

Стабилизацию крови, предназначенной для технических целей, проводить труднее, поскольку эту кровь собирают в приемные желоба, где невозможно обеспечить постоянный контакт стабилизатора с кровью.

Дефибринирование крови. В случае производственной необходимости, а также при отсутствии стабилизаторов во избежание образования сгустков кровь сразу же после сбора дефибринируют. Этот процесс осуществляют в специальных аппаратах - дефибринаторах из нержавеющей стали, оборудованных лопастной мешалкой. На мешалке, закреплен диск из листовой нержавеющей стали толщиной 1,5 мм в виде четырехлепестковой фигуры с закругленными углами и треугольными вмятинами.

Перемешивание крови в дефибринаторе продолжается постоянно, выключают мешалку через 4-5 мин после добавления последней порции крови. После выключения мешалки кровь из дефибринатора через металлический сетчатый фильтр с диаметром отверстий 0,75 - 1 мм сливают в приемные сосуды. Дефибринированную кровь оставляют в сосудах до получения ветеринарно-санитарного заключения о ее пригодности для пищевых целей.

При сборе и обработке крови необходимо следить за тем, чтобы не происходил ее контакт с водой, так как это вызывает гемолиз и окрашивание сыворотки в красный цвет. Продолжительность периода от сбора крови, извлеченной у животного, до начала дефибринирования не должна превышать 1 мин. Задержка процесса дефибринирования приводит к образованию сгустков, которые не разбиваются мешалкой, и в конечном итоге к уменьшению выхода дефибринированной крови.

Средний выход дефибринированной крови и фибрина соответственно 90 и 10% массы цельной крови крупного рогатого скота и свиней.

Дефибринированная пищевая кровь красного цвета различной интенсивности, имеет однородную структуру и жидкую консистенцию, без посторонних включений, в ней не должно быть постороннего или гнилостного запаха. Массовая доля сухого остатка должна быть не ниже 15%. Наличие патогенных микроорганизмов не допускается.

Дефибринирование крови, предназначенной для технических целей, проводят в мельницах, где свернувшиеся сгустки крови измельчают. В мельницу техническая кровь из сборника равномерно загружается через воронку и после измельчения сгустков выливается через разгрузочный люк в нижней части машины. Выходящая из мельницы жидкость представляет собой дефибринированную кровь с примесью измельченного фибрина. После удаления фибрина в процессе фильтрации кровь направляют на сушку.

При дефибринировании технической крови используют кроме мельниц фильтрующую центрифугу ФМБ-602-Г-4. Кровь из приемного желоба равномерно поступает в центрифугу, где сгустки под влиянием центробежной силы прижимаются к ситу и продавливаются через него.

Для получения тонкоизмельченной массы свернувшуюся кровь обрабатывают на центробежной машине АВЖ-245К. В этой машине сгустки цельной крови разрушаются, но кровь сохраняет жидкую консистенцию, и из нее некоторое время не выделяется фибрин. Такую кровь можно сразу направлять в распылительные дисковые сушилки для получения альбумина.

Приемный бак изготавливают двухсекционным с сеткой между секциями для улавливания механических примесей и посторонних предметов. Отстойный чан также двухсекционный, со сплошной разделяющей стенкой, что позволяет использовать его как приемник и как отстойник. Продолжительность отстаивания в нем 20 - 30 мин.

Отстоявшуюся дефибринированную кровь сливают через отверстие в дне отстойника, а оставшийся фибрин выгружают, фильтруют через металлическую сетку с отверстиями диаметром 1-2 мм, взвешивают и передают в производство кормовых продуктов. Фильтрация измельченной крови обеспечивает более полное извлечение жидкой части крови.

После фильтрации или отстаивания дефибринированная кровь поступает самотеком или с помощью насоса в напорные баки к сушилкам или приемные емкости для консервирования. По пути движения дефибринированной крови устанавливают сетчатый фильтр с отверстиями диаметром 0,75-1 мм или подвешивают на конце кровепровода марлевый фильтр.

2. Сепарирование крови

Для получения плазмы из стабилизированной крови или сыворотки из дефибринированной крови и форменных элементов используют сепараторы СК-1, ФК/ЖС и других типов. Сепарирование основано на том, что форменные элементы имеют более высокую плотность, чем плазма (сыворотка) крови.

Перед сепаратором устанавливают промежуточный накопительный бак вместимостью 100-200 дм, куда кровь поступает самотеком, проходя через фильтр.

Выход плазмы при сепарировании П (в %) зависит от фактора разделения сепаратора, температуры и продолжительности разделения. Фактор разделения показывает, во сколько раз центробежное ускорение в-данном сепараторе больше ускорения свободного падения.

Чем больше фактор разделения, тем интенсивнее процесс фракционирования.

Соотношение фракций, получаемых при разделении крови, зависит от вида скота; в крови крупного рогатого скота плазма составляет 67%, форменные элементы - 33; в крови свиней - соответственно 56 и 44% (такое соотношение характерно для стабилизированной крови).

На многоэтажных мясокомбинатах накопительный бак с фильтром обычно устанавливают в цехе убоя скота и разделки туш на участке обескровливания рядом с дефибринатором, а сепаратор монтируют этажом ниже. В одноэтажных зданиях комплекс оборудования для обработки крови размещают непосредственно в цехе; накопительный бак с фильтром целесообразно устанавливать перед сепаратором на специальной площадке с лестницей для подачи бидонов с дефибринированной или стабилизированной кровью.

Для подачи крови на сепарирование также используют винтовые насосы и вакуум-насосы. При транспортировании винтовым насосом стабилизированная кровь поступает через приемную воронку с наклонным спуском в накопительный бак, из которого насосом подается в сепаратор. Полученные после сепарирования плазму и форменные элементы собирают отдельно в бидоны. При использовании вакуум-насоса в системе создается разрежение, благодаря чему кровь из приемного бака поступает в накопительный бак, а оттуда самотеком через кран направляется в сепаратор.

3. Коагуляционное осаждение белков крови

В процессе переработки из крови выделяют белки. В зависимости от воздействующих факторов различают тепловую и химическую коагуляцию белков.

Тепловую коагуляцию осуществляют при температуре 90 - 95°С. При этом методе значительно понижается микробиологическая обсемененность продукта, а массовая доля влаги в коагуляте понижается до 50%. Недостатком этого метода является изменение нативных свойств белков крови вследствие их денатурации.

Химическую коагуляцию белков крови и ее фракций проводят в кислой среде при рН 3,5 - 4,5. В качестве коагулянтов используют полифосфат натрия, трихлорид железа, лигнин и его производные. При использовании метода химического осаждения выделяется до 98% белков крови.

После нейтрализации белковый коагулят используют в производстве колбасных изделий и консервов либо направляют его на сушку.

4. Обесцвечивание крови

Использование крови для производства пищевых продуктов ограничено тем, что она придает продуктам темный цвет при добавлении даже в небольших количествах. В связи с этим кровь обесцвечивают.

Обесцвечивание крови проводят несколькими методами. Химические методы основаны на удалении тема из молекулы гемоглобина. Один из них предусматривает отделение тема в кислой среде в присутствии ацетона, причем выделяемый глобин обладает эмульгирующей способностью. Однако реализация этого способа связана с определенными трудностями и требует значительных затрат.

К химическим методам обесцвечивания цельной крови относятся также пероксидно-каталазныи способ, при котором цвет изменятся от красного до желтого. Гемолиз эритроцитов происходит при добавлении воды и нагревании смеси до 70°С в присутствии пероксида водорода. На заключительном этапе реакции для разрушения пероксида водорода вводят фермент каталазу.

Из методов осветления крови без использования химических реагентов заслуживает внимания тонкое эмульгирование крови в белково-жировой среде в присутствии молочных или растительных белков с помощью звуковых гидродинамических преобразователей. В процессе обработки компоненты эмульсии диспергируются и перераспределяются, в результате чего образуется прочный липопротеиновый комплекс, окруженный сальватной оболочкой, блокирующей цвет крови. Цвет получаемой эмульсии зависит от дисперсности системы и соотношения компонентов: чем больше дисперсность системы, тем светлее кровь. Наиболее оптимальный состав эмульсии следующий (в %): топленый жир - 45, казеинат натрия - 6 - 7, кровь - 20, вода - 28 - 29. Продолжительность ультразвуковой обработки в гидродинамическом вибраторе 7 мин; средний размер жировых глобул 1,95 нм. При выработке вареных колбас 1-го и 2-го сортов добавляют в количестве 10 - 15% эмульсии от массы основного сырья.

Обработка кровесодержащих жировых эмульсий в гомогенизаторе под давлением значительно снижает интенсивность окраски гемоглобина и позволяет несколько повысить количество крови в составе эмульсии.

5. Консервирование крови и ее компонентов

Кровь и кровепродукты - хорошая питательная среда для микроорганизмов, и при несвоевременной переработке в результате жизнедеятельности микроорганизмов в крови накапливаются продукты распада белков. Действие микрофлоры в основном сводится к разложению белков гнилостными микроорганизмами, в результате которого выделяются дурно пахнущие вещества, ухудшающие органолептические показатели крови и ее компонентов.

Для предотвращения бактериального загрязнения при сборе и переработке крови необходимо строго соблюдать санитарные правила. Свежую дефибринированную или стабилизированную кровь и ее компоненты перерабатывают по мере получения, но не позднее чем через 2 ч после сбора при условии I хранения ее при температуре не выше 15°С. Охлажденные кровь, сыворотку, плазму и форменные элементы направляют на переработку по мере выработки, но не позднее чем через 12 ч при условии их хранения при температуре не выше 4°С. Охлаждают кровь и ее фракции во флягах или специально изготовленной таре, которые помещают в камеры, оборудованные системами охлаждения с естественной и принудительной циркуляцией воздуха.

Если кровь и ее фракции не могут быть использованы в I указанные сроки, их консервируют. Консервирование проводят химическими методами, замораживанием или высушиванием.

Химическое консервирование. При консервировании химическими методами в кровь, сыворотку, плазму и форменные элементы добавляют пищевую мелкокристаллическую или молотую поваренную соль в количестве 2,5 - 3% массы и тщательно перемешивают. Законсервированную солью кровь хранят при температуре не выше 15°С не более 4 ч, а при температуре не выше 4°С - до 48 ч. Кровь и ее компоненты, законсервированные данным способом, используют в основном для выработки колбасных изделий (при составлении рецептур этих продуктов необходимо учитывать количество поваренной соли, добавленной в процессе консервирования).

Законсервированные поваренной солью кровь и ее фракции нельзя использовать на корм пушным зверям и для выработки пищевого альбумина.

В качестве консервантов пищевой крови также используют водные растворы аммиака или мочевины, диоксид углерода, смесь цитрата натрия с бензойной кислотой и поваренной солью, пиросульфат натрия, молочную кислоту и другие вещества.

Кровь, предназначенную для технических целей, консервируют антисептиками: крезолом или фенолом в количестве 2,5 кг на 1 т крови, 20%-ным раствором аммиака и др.

6. Замораживание

Кровь и ее компоненты, предназначенные для более длительного хранения, замораживают при температуре - 18 - 35°С в мембранных и роторных морозильных аппаратах типов ФМБ, АРСА/УРМА, а также в применяемых для получения чешуйчатого льда типа АИЛ-200, ИЛ-300, ИЛ-500 и др.

Кровь и ее компоненты перед замораживанием помещают в пакеты из полимерных пленочных или других влагонепроницаемых материалов, пакеты предварительно укладывают в металлические тарелки-формы, полиэтиленовые ящики, гофрированные картонные ящики или поддоны, заливают на 1/4 объема продуктом, завязывают и устанавливают в холодильные камеры.

Кровь и кровепродукты можно замораживать с помощью специальных люстр, состоящих из формы со скобами-защелками. Форма выполнена из листовой стали; три стенки формы, неподвижные, одна, передняя, откидная со скобой-защелкой. Кровь или ее компоненты заливают в формы люстр, внутри которых помещены полиэтиленовые пакеты. После заливки всех форм люстру на подвесных путях помещают в морозильную камеру и через 10 ч получают замороженные блоки, которые упаковывают в картонные ящики. Замораживание в формах позволяет механизировать процесс, а прямоугольная конфигурация форм обеспечивает более компактное заполнение ящиков и устойчивость штабелей при складировании продукции на холодильниках.

Для замораживания крови и ее компонентов разработана линия, включающая оборудование для приема, обработки и передачи крови на замораживание. Крови из приемных емкостей, находящихся в цехе убоя скота и разделки туш, самотеком по трубопроводам через фильтры движется к сепараторам СК-1, после чего плазма (сыворотка) и форменные элементы направляются в емкости. По мере накопления и расхода их передают в колбасное производство, а излишки по трубопроводу с помощью насоса поступают на замораживание. Замораживание осуществляется в камерах холодильника при температуре -32°С в течение около 20 ч.

Замороженные блоки упаковывают в ящики из гофрированного картона или мешки из комбинированного материала или бумажные. Хранят блоки при температуре не выше -12°С в течение 6 мес.

7. Сушка

Высушивание крови и кровепродуктов обеспечивает их длительное сохранение в условиях нерегулируемой температуры и существенно облегчает их транспортирование.

Наибольшее распространение получила распылительная сушка крови. Этот процесс складывается из трех последовательно протекающих этапов: распыление жидкости тонким слоем, сушка его в токе нагретого воздуха и отделение частиц высушенного материала от воздуха. Высокая дисперсность материала, достигаемая распылением (средний диаметр частиц 50-100 мкм), резко увеличивает площадь контакта материала с теплоносителем. Высокая скорость сушки распылением позволяет организовать непрерывный процесс, полностью механизировать и автоматизировать работу сушильных установок.

При распылительной сушке материал не нагревается до температуры нагревающей среды вплоть до обезвоживания, поэтому химически свободная влага удаляется ранее, чем успевает нагреться до температуры, при которой белки денатурируют. Одновременно резко снижается температура воздуха вблизи обезвоженной частицы, благодаря чему белки, витамины и другие термолабильные вещества сохраняют почти в полной мере нативные свойства при относительно высокой температуре сушки (130-180°С). Готовый продукт характеризуется высоким содержанием растворимых белков (более 85%) при относительно высоком выходе.

К недостаткам распылительной сушки при сравнительно невысокой температуре теплоносителя (150С и ниже) следует отнести довольно высокий расход пара (2,5-3,0 кг на 1 кг испаренной влаги) вследствие малого влагонасыщения отработавшего воздуха (конечная относительная влажность около 20%) и низкого коэффициента использования объема сушильной камеры.

С целью повышения экономичности распылительной сушки раствор предварительно концентрируют (упаривают и т.д.) и повторно используют теплоту обработавшего воздуха.

Распыление осуществляют с помощью форсунок или центробежных дисков. Форсунки могут быть пневматическими и гидравлическими. Пневматические распылительные устройства действуют по принципу инжектора, распыление жидкости в них достигается при выходе струи сжатого воздуха под давлением 10⁵ Па. Кровь и ее компоненты поступают в форсунки самотеком. При небольшой производительности форсунки требуют сравнительно больших энергозатрат и сложны в обслуживании.

Обрабатываемый материал распыляется в сушильной камере, смешивается с нагретым воздухом и обезвоживается. Основная масса высушенного продукта в виде пыли опускается на дно камеры и оттуда непрерывно отводится разгрузочным устройством. Отработавший воздух с уносимой им частью высушенного продукта удаляется из камеры через пылеуловительное устройство и выбрасывается в атмосферу.

Сушка крови и кровепродуктов осуществляется на поверхности гранул высушиваемого продукта, приведенных в псевдоожиженное состояние потоком воздуха. В результате многократного нанесения на поверхность гранул жидкого продукта и сушки гранулы увеличиваются до требуемого размера, охлаждаются в зоне охлаждения и по пневмотранспорту непрерывно отводятся в бункер-накопитель, а оттуда - на размол и упаковку. Воздух очищают от пыли в рулонном фильтре и нагревают в паровых калориферах. Отработавший воздух очищают в циклонах и отводят в атмосферу, а уловленный высушенный продукт по системе пневмотранспорта направляют в бункер-накопитель и на упаковку.

8. Ультрафильтрация плазмы (сыворотки) крови

Высокая массовая доля воды в плазме (сыворотке) крови ограничивает возможности ее использования при получении некоторых видов мясопродуктов. К перспективным методам снижения массовой доли влаги относится ультрафильтрация через полупроницаемые мембраны, которые пропускают воду и низкомолекулярные вещества, а макромолекулы задерживают. Это приводит к увеличению концентрации высокомолекулярных компонентов смеси. Движущей силой процесса является градиент давления. Разделение проводится при комнатной температуре, что способствует сохранению нативных свойств белков.

Методом ультрафильтрации массовую долю белков в плазме (сыворотке) крови можно довести до 20%. Сочетание ультрафильтрации с сушкой обеспечивает снижение энергозатрат и получение высококачественного продукта.

Список литературы

1. Алехина Л.Т. Технология мяса и мясопродуктов. - М.: Агропроиздат, 1988. - 576 с.

2. Дергунова А.А., Обработка кишок. - М.: Пищевая промышленность, 1976.

3. Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов. - М.: Колос, 2000. - 367 с.

4. Судаков Н.С. Переработка и использование крови убойных животных. - М.: Агропромиздат, 1990. - 80 с.

дефибрирование кровь пищевой консервирование

Размещено на Allbest.ru