17.7. Лужне та кислотне оброблення сировини

У демінералізованій кістці (осеїні) видалення колагену потребує розпушення його морфологічної структури і виведення більшості неклеєутворювальних речовин (білків, жирів, пігментів тощо), які заважають видаленню желатину і клею із бульйону та погіршують якість бульйону (запах, зниження в’язкості, желатинізацію).

Розпушення морфологічних структур елементів колагену, ба­ластних речовин і додаткове порушення зв’язків у структурі кола­генових фібрил і самого колагену досягають обробленням осеїну та м’якої сировини ВРХ сильними лугами або кислотами. Трива­лість оброблення має бути достатньою для повного насичення луж­ної (0,25 — 0,34 моль екв/г) і кислотної (0,82 — 0,92 моль екв/г) єм­ності колагену. Це сприяє максимальному набуханню (обводнен­ню) колагену і зниженню часу та температури виварювання же­латину і клею.

Оброблення лугами (зоління). Луги інтенсивніше, ніж кис­лоти, беруть учать у гідратації тканин та їхніх складових (жири і білки), однак при цьому зумовлюють також глибшу деструкцію колагену.

У промисловості використовують двохосновні луги (частіше гід­роксид кальцію), які не мають високої розчинності. Це дає змогу підтримувати постійну концентрацію лугу за рахунок викорис­тання суспензії зваженого стану рівноваги

Луг постійно і поступово впливає на тканини. Зоління прово­дять за температури 12 — 20 °С. Тривалість зоління залежить від якості, виду сировини, розмірів шматків, температури зоління, концентрації лугів. Загальна тривалість зоління 4 — 6 тижнів, для суглобів від 50 — 60 діб до 8 — 16 тижнів.

Зоління відбувається в залізобетонних прямокутних чанах — зольниках. У його нижній частині, поблизу кута розміщують пат­рубок із засувкою для зливання відпрацьованої рідини. Патрубок відгороджений від сировини вертикальною решіткою. У деяких випадках зольник має перфороване днище.

Вапняне молоко готують концентрацією 2 — 4 °Ве, рідинний ко­ефіцієнт наприкінці завантаження становить 1,0 — 1,5. Концент­рацію вапна підтримують на належному рівні за рахунок розчи­нення частини зваженого у воді вапна під час завантаження, а після завантаження не менше ніж раз на добу протягом 10 — 20 хв сировину барботують стисненим повітрям. Під час зоління вапно гаситься продуктами розпаду, сировина на деяких ділянках зле­жується. Це уповільнює зоління, рН розчину знижується з 12 — 13 до 8 — 9, що створює умови для розвитку мікроорганізмів, у тому числі гнильних. Мікроорганізми виділяють кислоту, яка нейтра­лізує вапно і утворює нерозчинні солі кальцію. Це знижує набу­хання колагену. Тому в процесі зоління проводять зміну розчину вапна — перезоління. При перезолінні зольну рідину зливають, сировину промивають водою і заливають свіжим розчином вапна.

За наявності в зольнику перфорованого днища відпрацьовану рідину відкачують з-під нього насосом і після промивання водою зольник заповнюють свіжим розчином вапна, який подають під перфороване днище.

У процесі зоління перше перезоління проводять на 1-шу і 3-тю добу, інші залежно від рН зольної рідини (яка не повинна бути нижчою за 11,0) не рідше ніж через 7 діб.

Щоб прискорити процес зоління, іноді комбінують використан­ня двох- та одноосновних лугів. Спочатку сировину обробляють до

14 діб розчином вапна, а після промивання протягом 3 — 5 діб 2%-м розчином їдкого натру за температури 20 °С. При цьому за­гальна тривалість процесу знижується до 17 — 19 діб.

Закінчення процесу зоління визначають за органолептичним оцінюванням (розріз найтовстіших шматків має бути склоподіб­ним із синюватим відтінком) або за арбітражним методом визна­чення оптимального прозоління сировини. За концентрацією на­копиченого в бульйоні гідроксиду кальцію при 60 °С, після варін­ня протягом 3 год концентрація гідроксиду повинна бути 3,5 —

4,0 %. Тривалість зоління сировини, що була консервована вапном або зазнала зоління на шкіряному заводі, менша, ніж свіжої. Для соленої сировини вона більша, і при обробленні кислотами і луга­ми максимально становить 35 діб.

Кислотування. Після зоління в сировині залишається до 4 — 6 % оксидів кальцію, з якого близько 0,6 % міцно зв’язано із сиро­виною. Інша частина зв’язана за рахунок адсорбції, капілярності й механічно зв’язана за рахунок пор і взаємодії з поверхнею сиро­вини. У сировині є також залишки білків та сторонніх домішок. Капілярно зв’язане вапно потребує якісного промивання. Адсор­боване вапно і хімічно зв’язаний кальцій можна видалити тільки при обробленні сировини концентрованою кислотою.

У результаті оброблення сировини сильною кислотою її кислот­ність зростає, що при подальшому виварюванні клею та желатину призводить до глибшого гідролізу і, отже, зниження в’язкості гото­вого продукту. Тому потрібно видаляти надлишок кислоти за до­помогою промивання водою.

Процес знезолення складається з трьох операцій: промивання сировини з метою видалення механічно та капілярно зв’язаного вапна і забруднень; нейтралізація залишку вапна хлоридною кис­лотою; промивання сировини водою з метою видалення надлишку кислоти. Промивання виконують у мийних барабанах періодичної дії, міздромийках, контролерах з використанням інтенсивного пе­ремішування та циркуляції промивної рідини.

Недоліками міздромийок і контролерів є неможливість оброб­лення сировини розміром до 5 мм унаслідок наявних отворів не менш як 4 мм для утримування сировини в робочій зоні пристроїв, а також вимивання та втрата частини сировини з промивними водами в процесі її руйнування при інтенсивному перемішуванні.

Тривалість промивання проточною водою коливається від 24 до 34 год і закінчується при досягненні рН рідини, що віджимається із сировини, не вище ніж 8,5 (проба на фенолфталеїн не дає чер­воного забарвлення).

Щоб прискорити процес знезолення, зольну рідину рекоменду­ється віджимати на вальцях.

Залишок вапна нейтралізують хлоридною кислотою, яка утво­рює з кальцієм розчинні солі й зумовлює мінімальні втрати кола­гену.

Загальна кількість хлоридної кислоти густиною 1,14 г/см³ стано­вить 3 — 5 % до маси сировини. її вводять порціями у вигляді 0,5%-го розчину з розрахунку, щоб концентрація хлориду водню в суміші не перевищувала 0,25 % для запобігання наближенню до ізоелектричної точки колагену, що призводить до втрати здатності кола­гену до набухання.

Нейтралізація триває 4 — 6 год. Після закінчення нейтралізації підкислену воду зливають і продовжують промивання м’якою пит­ною водою, яка не містить домішок заліза, аміаку, сірководню, ін­ших речовин. Промивання вважають закінченим, якщо концент­рація іонів хлору у віджимі не перевищує 75 мг/л (за методом Мо­ра). Значення рН осеїну наприкінці промивання становить 5,8 — 6,2, а для іншої сировини — 5,8 — 6,6.