Выбор способов изготовления рыбной муки и параметров технологического процесса зависит в основном от содержания в сырье липидов. По этому признаку сырье делят на три группы: тощее (менее 5% липидов), средней жирности (до 10%), жирное (более 10%). Тощее сырье может быть переработано способом прямой сушки без отделения жира; сырье средней и высокой жирности - прессово-сушильным и комбинированным способами с применением различных добавок.
Способ прямой сушки. По этой схеме рекомендуется перерабатывать сырье жирностью не более 5%. Однако в промышленности этим простым способом зачастую обрабатывается как среднежирное, так и жирное сырье. Оборудование устанавливается на судах, и выработка муки идет в море.
Способ основан на одновременном разваривании и сушке сырья без промежуточного удаления воды путем прессования. Измельченное сырье поступает в сушильные барабаны, в которые подается пар. Барабаны прогревают от 90 до 100° С. Варка продолжается 20-27 мин. Далее в барабанах с помощью вакуум-насосов создается разрежение (65 кПа) и подается греющий пар (до давления 0,35 МПа). Процесс длится 4-5 ч, пока содержание воды в разваренной массе не достигнет 10-12%. После измельчения массу фасуют и направляют на хранение. Выход муки 24%, потери практически отсутствуют [Дацун, 2001].
К преимуществам способа относятся небольшие размеры, простота конструкции и обслуживания установок, малые энергоемкость и потребление пара, высокий выход муки. Недостатки - при обработке сырья с жирностью более 5% не удается получать кормовую муку, соответствующую ГОСТам по содержанию жира и стойкую при хранении.
Получаемая мука характеризуется высоким содержанием денатурированных белков и низкокачественных липидов. Наличие гидроперекисей в липидах снижает кормовую ценность муки и ускоряет процессы ее окисления при хранении [Боева, 2002].
Более прогрессивная модификация способа прямой сушки — использование вакуумных установок с разрежением 300-500 мм рг. ст., при температуре 75-80 °С и продолжительности процесса 4,5-5,0 ч. По этой технологии возможна переработка жирного сырья без проваривания. В продукте резко замедляется окисление липидов, повышается количество микроэлементов и углеводов.
Прессово-сушильный способ. С помощью специальных прессов обеспечивается переработка сырья с относительно высоким содержанием липидов. Режим варки (температура, давление и количество пара) регулируется в зависимости от вида сырья. Сырец, разваренный в специальных варильниках, поступает в винтовой пресс, где происходит частичное удаление влаги. Твердый остаток (жом), содержащий 50-55% воды, просушивают в сушилках до влажности 8-10%. Из подпрес-сового бульона выделяют крупные плотные частицы, которые смешивают с жомом и направляют в сушилку. Жир отделяют в сепараторе и собирают для хранения в танках. Обезжиренный бульон нагревают и подают в выпаривательный аппарат [Дацун, 2001]. Процесс идет при более мягких температурных режимах, чем при способе прямой сушки, что позволяет получать муку повышенной кормовой ценности.
Преимущество способа — относительно простое оборудование. Сырье перед началом сушки имеет влажность около 50% (против 75-80% при способе прямой сушки). Существуют более широкие возможности переработки сырья различного состава при соблюдении высокого качества продукта. Недостатки - относительная сложность подбора режимов обработки сырья из-за вариабельности его состава, более высокие энергетические затраты, потеря около 45% объема под-прессового бульона (или 1,6% в пересчете на рыбную муку).
К концу 90-х годов XX века для России и бывших республик СССР технологическая схема производства рыбной муки этим способом оказалась технически наиболее совершенной и экономически целесообразной. Современные прессово-сушильные установки сблокированы в агрегаты непрерывного действия, автоматизированы и легко доступны в обслуживании.
Экстракционный способ. Существует в двух вариантах. При первом, который не получил широкого распространения, сушка и обезжиривание ведутся одновременно. По второму — липиды извлекают из готовой рыбной муки. Как правило, это комбинация прессово-сушильного способа изготовления рыбной муки с последующей экстракцией жира различными растворителями. По этой технологии работают в основном береговые заводы, которые перерабатывают очень жирную рыбную муку, изготовленную на судовых установках в море. Экстракция жиров с помощью таких органических растворителей, как дихлорэтан, трихлорэтан, изопропиловый спирт, бензин, гексан ведется в системе непрерывно действующих аппаратов. Наиболее часто употребляются гексан или экстракционный бензин [Исаев, 1985]. Экстракционные установки могут вести процесс непрерывно при минимальном расходе растворителя. Содержание липидов в муке может быть снижено до 1%.
Центрифужно-сушильный способ. Позволяет использовать для производства кормовой муки сырье любой консистенции и с высокой жирностью. При этой технологии механическая сила прессования заменяется центробежной силой декан-татора. Из варильника сырье с помощью насоса перекачивают в центрифугу, где происходит разделение жома (60-63% воды) и бульона. Плотную часть высушивают, а бульон обрабатывают по прессово-сушильной схеме. После сушки выход муки колеблется в пределах 15-19%. Содержание жира в муке на 25-30% ниже, чем в выработанной прессово-сушильным способом. Осадительные центрифуги (в основном зарубежного производства) устанавливаются на судах.
Преимущества способа: большой выбор режимов обработки сырья, возможность автоматизации процесса, использование сырья любой жирности. Недостаток способа — необходимость более длительного разваривания сырья и увеличение времени сушки в условиях высоких температур, что ухудшает качество муки как кормового продукта, а также относительно низкий выход муки — в среднем 16% [Дацун, 2001].
Комбинированный прессово-сушильный способ. Разработан ВНИРО для обеспечения в рыбной муке из жирного сырья стандартного содержания липидов (не более 10%), что достигается путем введения в сырье на стадии разваривания поверхностно-активных веществ. В результате создаются условия для отделения липидов от плотной части и их перехода в жидкую фазу. Это увеличивает выход жира и создает более благоприятные условия для высушивания жома. В качестве эмульгаторов используются неионогенные нетоксичные поверхностно-активные вещества (НПАВ). Наиболее ценными свойствами для сырья средней жирности обладает ОС-20; для тощего сырья — оптимален оксанол, 0-18. Для особо жирного сырья — пальмитат-25. С целью уплотнения консистенции разваренной массы вводится загуститель (2,5%-ный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, КМЦ). В количестве 0,5% это позволяет увеличить выход муки до 20%, а совместное использование НПАВ (ОС-20) и загустителя (КМЦ) — до 21%.
Преимущества способа — возможность регулирования степени выделения жира из сырья независимо от его первоначального количества; улучшение состава жирных кислот рыбной муки; получение продукта, стойкого при хранении. Выход рыбьего жира возрастает на 30-50%.
Недостаток — увеличение стоимости продукции за счет использования НПАВ.
LT-технология. При обработке используется очень свежее сырье определенных видов рыб (находившееся на палубе не более 3 ч). Обработка ведется в вакуумных установках при температуре от 50 до 70 °С по специальной технологии, препятствующей разрушению витаминов, образованию ферментоустойчивых комплексов лизина с углеводами и минеральными веществами, а также перекисному окислению липидов. Эти особенности позволяют максимально сохранять питательные свойства рыбного сырья. Комбикорма, содержащие LT-муку, обеспечивают более высокий темп роста рыб по сравнению с кормами, включающими рыбную муку, изготовленную по прессово-сушильному способу. В настоящее время в Российской Федерации ее производство не освоено.