Способ термообработки крови сельскохозяйственных животных

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли и может быть использовано в кормопроизводстве. Термообработку крови сельскохозяйственных животных осуществляют путем воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного и инфракрасного диапазонов в передвижных резонаторных камерах СВЧ-генератора в многократном циклическом режиме. Предусматривают эндогенный нагрев при удельной мощности 1…16 Вт/г, паузу и экзогенный нагрев при мощности ИК-ламп 1 кВт до достижения температуры в продукте 78…80°С. Продолжительность паузы больше, чем продолжительность нагрева. Обеспечивается удлинение сроков хранения сваренной крови и снижение бактериальной обсемененности продукта. 7 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли, может быть использовано в комбикормовой промышленности. 10% крови убойных животных используется для производства высокоэффективных белковых добавок, позволяющих значительно повысить продуктивность с.-х. животных.

Технология переработки крови включает сбор и транспортирование сырья; тепловую обработку (коагуляция, варка); отделение жидкой фазы от общей массы; сушку влажного остатка и обработку сухого продукта. Для выполнения этих операций применяют отдельные машины и аппараты. Процессы переработки крови энергоемки и связаны с потреблением большого количества электроэнергии, пара и воды.

Для тепловой обработки крови применяют конвективный и кондуктивный методы подвода теплоты. Конвективный нагрев происходит при непосредственном контакте сырья с горячей водой или острым паром, при кондуктивном - теплота подводится через стенку от глухого пара, горячей воды. При нагревании крови до определенных температур происходит коагуляция, т.е. тепловая денатурация белков, входящих в состав крови. Коагуляция начинается при температуре 56оС и заканчивается при температуре 80оС (денатурация). При производстве кормовой муки кровь коагулируют и частично удаляют влагу. При коагуляции температуру крови доводят до 90…95оС для уничтожения микрофлоры. Но этот процесс периодический, длительный и трудоемкий. Кроме того, на поверхностях нагрева образуется слой коагулированных белков, который ухудшает условия теплообмена и затрудняет очистку оборудования [1, 2].

Кровяная мука является кормовым продуктом для растущих свиней и птицы. Она характеризуется высоким содержанием усваиваемого протеина (не менее 80%).

Известен способ термообработки крови убойных животных паром [3]. Согласно изобретению обработку крови паром осуществляют в магнитном поле.

Техничекский результат изобретения заключается в удлинении сроков хранения сваренной крови и снижении бактериальной обсемененности продукта.

Указанный технический результат достигается тем, что воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного и инфракрасного диапазонов в передвижных резонаторных камерах СВЧ-генератора происходят в многократном циклическом режиме, предусматривающем эндогенный нагрев, при удельной мощности 1…16 Вт/г, паузу и экзогенный нагрев, при мощности ИК-ламп 1 кВт до достижения температуры в продукте 78…80оС, причем продолжительность паузы больше, чем продолжительность нагрева.

На фиг. 1 представлена операционно-технологическая схема производства кровяной муки.

На фиг. 2 изображена динамика нагрева крови с.-х. животных при разных удельных мощностях СВЧ-генератора: 1) 16 Вт/г; 2) 8 Вт/г; 3) 7 Вт/г; 4) 3,5 Вт/г ; 5) 2,3 Вт/г; 6) 1 Вт/г .

На фиг. 3 изображена динамика нагрева крови с.-х. животных при воздействии ИК-излучений, мощность ламп 1 кВт.

На фиг. 4 изображена динамика нагрева крови с.-х. животных при комбинированном воздействии ЭМП СВЧ и ИК-излучений: 1) Руд. СВЧ = 9,34 Вт/г; 2) Руд. СВЧ = 6,74 Вт/г; 3)Руд. СВЧ = 5,23 Вт/г; 4) Руд. ИК = 4,5 Вт/г.

На фиг. 5 приведено схематическое изображение динамики нагрева сырья в процессе термообработки в рабочей камере с СВЧ и ИК-энергоподводами.

На фиг. 6 представлен график изменения бактериальной обсемененности крови в процессе термообработки СВЧ и ИК-энергоподводами.

На фиг.7 представлен график изменения бактериальной обсемененности крови в зависимости от температуры нагрева СВЧ и ИК-энергоподводами.

Разработанная операционно-технологическая схема производства кровяной муки представлена на фиг.1. Схема производства кровяной муки предусматривает следующие операции: залив крови в приемную горловину барабанного дозатора; дозирование сырья-крови в резонаторные камеры в процессе их движения, многократный эндо-, экзогенный нагрев сырья последовательно через паузу; выгрузка сваренной крови посредством опрокидывания резонаторных камер; измельчение и фасование вареной крови в специальные мешки; транспортирование в холодильную камеру; транспортирование в животноводческие хозяйства.

Технологическая схема термообработки крови с.-х. животных разработана с учетом нижеприведенных требований к процессу. 1. Термообработка крови происходит за счет многократного последовательного воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты и инфракрасных излучений через паузу. 2. Установка работает в непрерывном режиме. 3. Кровь животных подается в передвижные резонаторные камеры дозированно, в автоматическом режиме. 4. Выгрузка вареной крови происходит за счет опрокидывания соответствующих резонаторных камер. Непрерывный режим воздействия обеспечивается за счет передвижных резонаторных камер СВЧ-генератора.

Экспериментальные исследования динамики эндогенного нагрева крови животных начальной температурой 15оС (фиг.2) показывают, что приращение температуры на 63…65оС в продукте при удельных мощностях генератора 16 Вт/г, 8 Вт/г, 3,5 Вт/г достигается за промежуток времени 30 с, 60 с, 180 с соответственно. Динамика нагрева крови с.-х. животных при воздействии ИК-излучений приведена на фиг.3. Динамика нагрева крови с.-х. животных при комплексном воздействии ЭМП СВЧ и ИК-излучений приведена на фиг.4.

Эмпирические зависимости температуры нагрева (оС) крови с.-х. животных (далее сырье) от продолжительности эндогенного нагрева при разной удельной мощности СВЧ-генератора:

∆T = 71,95 Ln(τ) +17,37 (16 Вт/г); ∆T = 54, 763 Ln (τ)+ 15,448(8 Вт/г);

∆T = 45,137 Ln (τ)+ 14,341(7 Вт/г); ∆T = 30,704 Ln (τ)+ 16,035 (3,5 Вт/г);

∆T = 25,214 Ln (τ)+ 15,578(2,3 Вт/г); ∆T = 18,852 Ln (τ)+ 15,041(1 Вт/г). (4.1)

Из анализа температурных кривых, представленных на фиг.2 следует, что применение низкой удельной мощности СВЧ-генератора обеспечивает большую равномерность теплового воздействия в течение всего процесса. Заметим, что чрезмерное увеличение температуры в сырье при использовании СВЧ-энергоподвода может привести к возникновению объемного напряженного состояния внутри продукта, связанного с неравномерным распределением влаги, образованием трещин (за счет возникновения большого градиента влагосодержания) и разрушением структуры продукта. Следует отметить, что повышение СВЧ-мощности позволяет в значительной степени интенсифицировать процесс термообработки крови. С повышением температуры происходит уменьшение коэффициента диэлектрических потерь, что, в свою очередь, приводит к снижению количества теплоты, генерируемой в продукте. Однако согласно закону Джоуля-Ленца эффективность преобразования энергии переменного электромагнитного поля в теплоту пропорциональна квадрату напряженности ЭМП, поэтому увеличение подводимой СВЧ-мощности способствует увеличению кпд процесса трансформации СВЧ-энергии.

Пользуясь методикой активного планирования трехфакторного эксперимента и программой «Statistic V5.0», построены поверхность отклика и их двумерные сечения в изолиниях моделей. Эмпирические выражения, описывающие модели энергетических затрат (W), приращение температуры крови (∆Т), производительности установки (Q 1) следующие:

∆Т = -21,769 + 6,045·х1 +29,827 ·х2 - 0,213 ·х21 - 6,173 ·х2 (1)

Q = 678, 8 - 77,591 ·х1 - 275,645 ·х2 +1,176 ·х2 1 + 7,741 ·х2 2 + 61, 31·х1 ·х2 (2)

W = 0,024 - 0,0029 ·х1 - 0,0172 ·х2 + 8,88 ·10-7 ·х2 1 + 4,1 ·10 -14 · х2 2 +0,0288·х1 ·х2 (3)

где х1 - удельная мощность СВЧ-генератора в кодированных единицах; х2 - общая продолжительность воздействия электромагнитных излучений в кодированных единицах; х3 - мощность ИК-излучений. Значение фактора х1 на нулевом уровне равно 8,5 Вт/г, х2 - 108 с; х3 - 2 кВт; интервал варьирования фактора х1 = 7,5 Вт/г, х2 = 0,9 мин, х3 = 0,4 кВт.

В ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Чувашской Республике» проведена оценка вареной крови опытного и контрольного образцов на основе органолептических, фи-зико-химических и микробио-логических по-каза-телей (протокол испытаний №1097 от 15.08.2013 г.). Испытано 4 образца в 4-кратной повторности: исходная кровь - 1 образец; кровь подвергали воздействию эндо-, экзогенного нагрева по предложенной технологии с помощью разработанной установки: в течение 45 с до 69оС - 2 образец; в течение 60 с до температуры 76оС - 3 образец; в течение 75 с до температуры 81оС - 4 образец. По результатам исследований микробиологических показателей (КМАФАнМ) по ГОСТ 10444.15.94 построены графики зависимости ОМЧ (КОЕ/см3) от продолжительности воздействия ЭМИ (фиг.6) и температуры нагрева продукта (фиг.7).

Основным критерием при обосновании режимов работы установки является изменение бактериальной обсемененности крови в процессе термообработки. Результаты исследований микробиологических показателей крови 4-х образцов приведены в табл. 1 и 2. Первый образец - контрольный вариант, второй - термообработка крови до 40°С, третий - термообработка крови до 60°С, четвертый - термообработка крови до 75°С. Исследование микробиологических параметров крови с исходной бактериальной обсемененностью 4,4 ·106 КОЕ/см3 показало, что при термообработке до 75°С с СВЧ и ИК-энергоподводами, общее микробное число в продукте снизилось до 10 000 КОЕ/см3 (фиг.7).

Таблица 1 - Результаты исследований микробиологических показателей крови контрольного и опытного образцов

Определяемые показатели Результаты исследований Единица измерения НД на метод исследования
БГКП (колиформы) 1;2;3;4 - не обн. в 0,1 см3 ГОСТ Р 52816 -07
Сульфитредуцирующие клостридии 1;2;3;4 - не обн. в 1,0 см3 ГОСТ 29185-91
S. aureus 1;2;3;4 - не обн. в 1,0 см3 ГОСТ Р 52815-07
Патогенные в т.ч. сальмонеллы 1;2;3;4 - не обн. в 25 см3 ГОСТ Р 52814-07

Таблица 2 - Результаты исследований количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) контрольного и опытного образцов


образцов
Продолжительность воздействия, с Температура
продукта, ºС
ОМЧ
КОЕ/см3
Норма, КОЕ/см3
1 Контроль 20 4·4·106 105
2 45 69 1·105
3 60 76 5·104
4 75 81 1·104

Зависимость микробиологических параметров крови от температуры нагрева описывается эмпирическим выражением: y = 748,35x2 - 114326x + 4E+06.

Результаты исследований органолептических и физико-химических показателей образцов приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Результаты исследований органолептических и физико-химических показателей вареной крови

Показатель Характеристика и норма Баллы
Опыт Контроль
1 Внешний вид Продукт с чистой сухой поверхностью, без повреждений и серых пятен, крупных пустот, слипов 9 7
2 Консистенция Плотная, слегка мажущаяся 5 4
3 Вид продукта на разрезе Продукт некрошливый 6 4
4 Цвет продукта на разрезе От темно-красного до коричневого 6 4
5 Вкус и запах Вкус приятный, свойственный изделиям из крови, без постоянного привкуса и запаха 9 7
Итого баллов 35 26
6 Влага, %, не более 81 75 81…85
Плотность, кг/м3
7 Наличие патогенных
организмов
не допускается не обнаружено

При балльной оценке качества продуктов из крови использовали 9 - балльные шкалы, представленные в соответствии с требованиями ГОСТ 9959-91. Из результатов исследований вытекает, что органолептические показатели опытного образца лучше контрольного на 9 баллов.

Схематическое изображение динамики нагрева сырья в процессе термообработки в рабочей камере установки с СВЧ и ИК-энергоподводами представлено на фиг.5. В результате термической обработки крови КРС воздействием СВЧ и ИК-излучений в разработанной установке в течение 288 секунд, получена продукция, влажностью 66%, при начальной влажности 81%. При этом величина сухого остатка крови составила 19%. В процессе эксперимента не наблюдалось коробления и растрескивания продукта. Такой процесс термообработки крови существенно сокращает продолжительность и энергозатраты на получение продукта из крови в виде кровяной муки.

Общая продолжительность обработки 288 с: из них нагрев с СВЧ-энергоподводом 27 с, ИК-энергоподводом 27 с, пауза 216 с, выгрузка 9 с, загрузка 9 с.

Источники информации

1. Ивашов В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности.Ч.1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - С. 322…323.

2. Бредихин С.А. Технологическое оборудование мясокомбинатов. - М.: Колос, 2000. - С. 266.

3. Патент РФ 2133574. Способ переработки крови убойных животных.

Способ термообработки крови сельскохозяйственных животных, отличающийся тем, что воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного и инфракрасного диапазонов в передвижных резонаторных камерах СВЧ-генератора происходят в многократном циклическом режиме, предусматривающем эндогенный нагрев, при удельной мощности 1…16 Вт/г, паузу и экзогенный нагрев, при мощности ИК-ламп 1 кВт до достижения температуры в продукте 78…80оС, причем продолжительность паузы больше, чем продолжительность нагрева.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к способам приготовления кормовых добавок. Способ включает смешивание подготовленного белоксодержащего сырья растительного происхождения и белоксодержащего сырья животного происхождения.
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается получения белковой смеси из крови убойных животных. Стабилизированную кровь заливают в противень, в который затем заливают жидкий азот.
Изобретение относится к животноводству и ветеринарии, а именно к способу профилактики заболеваний коров в ранний послеотёльный период. .
Изобретение относится к пчеловодству. .

Изобретение относится к технологии получения биологически активных соединений из животного сырья, а именно к промышленному способу выделения железосодержащего белка - гемоглобина из крови сельскохозяйственных животных.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к кормопроизводству. .
Изобретение относится к производству сухих кормов для рыб из водных организмов, выращенных в искусственных условиях. .

Изобретение относится к технологии производства пищевых или кормовых белков из крови убойных животных. .

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно биологически активным добавкам (БАД), и в частности к пищевым продуктам на основе БАД. Пищевой продукт для питания лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам содержит следующие компоненты, масс.%: пептиды гидролизата головного мозга КРС с молекулярной массой от 0,2 до 10 кДа - 0,5-10,0, белки сыворотки молока - 5,0-30,0, гидролизаты белков сыворотки молока - 5,0-20,0, гемоглобин - 0,5-5,0, сухой концентрат куриного бульона - 1,0-5,0, среднецепочечные триглицериды - 1,0-10,0, линолевую кислоту - 1,0-10,0, лецитин - 0,5-5,0, янтарную кислоту - 0,05-0,5, фумаровую кислоту - 0,025-0,25, инулин - 1,0-10,0, лактит - 1,0-10,0, стевиозид - 0,01-0,1, комплекс витаминов В - 0,01-0,1, топинамбур пищевой сушеный - 1,0-10,0, аскорбиновую кислоту -0,05-0,5, йодированные молочные белки - 0,002-0,015, обогатитель - минеральный кальциевый - 0,5-5,0.
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается получения белковой смеси из крови убойных животных. Стабилизированную кровь заливают в противень, в который затем заливают жидкий азот.

Изобретение относится к технологии получения биологически активных соединений из животного сырья, а именно к промышленному способу выделения железосодержащего белка - гемоглобина из крови сельскохозяйственных животных.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологической и пищевой промышленности. .

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли, может быть использовано в пищевой промышленности, биотехнологии и кормопроизводстве. .

Изобретение относится к мясной промышленности, точнее к устройствам для коагуляции крови. .
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству биологически активных добавок (БАД) к пище, профилактических продуктов питания, содержащих такие БАД.

Изобретение относится к новым белковым производным крови, сырья, в состав которого входят белки крови и гемоглобина. .

Изобретение относится к технологии приготовления желейных белковосодержащих изделий. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. Цельную кровь обрабатывают стабилизатором-консервантом, состоящим из смеси растворов 4%-ного натрия цитрата и 0,07%-ного раствора лимонной кислоты. Массовая доля раствора лимонной кислоты от общей массы стабилизатора-консерванта 0,035%. Выделяют эритроцитарную массу сепарированием при факторе разделения, равным 2000 ед. Проводят гидролиз при температуре 35°C, продолжительность процесса 12 ч, соотношение эритроцитарная масса:кислота 10:1. В качестве кислоты используют 5%-ную уксусную кислоту, или 10%-ную лимонную кислоту, или 10%-ную уксусную кислоту. Продукт сушат способом сублимации. Изобретение обеспечивает получение продукта с высокой биологической ценностью для профилактики железодефицита, продукт не содержит вредные примеси.

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли и может быть использовано в кормопроизводстве. Термообработку крови сельскохозяйственных животных осуществляют путем воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного и инфракрасного диапазонов в передвижных резонаторных камерах СВЧ-генератора в многократном циклическом режиме. Предусматривают эндогенный нагрев при удельной мощности 1…16 Втг, паузу и экзогенный нагрев при мощности ИК-ламп 1 кВт до достижения температуры в продукте 78…80°С. Продолжительность паузы больше, чем продолжительность нагрева. Обеспечивается удлинение сроков хранения сваренной крови и снижение бактериальной обсемененности продукта. 7 ил., 3 табл.

Наверх