BG113391A - Method and installation for hydrolytic treatment of animal waste - Google Patents
Method and installation for hydrolytic treatment of animal waste Download PDFInfo
- Publication number
- BG113391A BG113391A BG113391A BG11339121A BG113391A BG 113391 A BG113391 A BG 113391A BG 113391 A BG113391 A BG 113391A BG 11339121 A BG11339121 A BG 11339121A BG 113391 A BG113391 A BG 113391A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- animal
- waste
- fat
- mixture
- hydrolysis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 41
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 33
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 31
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 31
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 40
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 31
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 claims description 31
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 10
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 10
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 9
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 7
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 claims description 7
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 claims description 6
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 claims description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 5
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229950000964 pepstatin Drugs 0.000 claims description 3
- 108010091212 pepstatin Proteins 0.000 claims description 3
- FAXGPCHRFPCXOO-LXTPJMTPSA-N pepstatin A Chemical group OC(=O)C[C@H](O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)C[C@H](O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CC(C)C FAXGPCHRFPCXOO-LXTPJMTPSA-N 0.000 claims description 2
- 244000309466 calf Species 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- MNQYNQBOVCBZIQ-JQOFMKNESA-A sucralfate Chemical compound O[Al](O)OS(=O)(=O)O[C@@H]1[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](COS(=O)(=O)O[Al](O)O)O[C@H]1O[C@@]1(COS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)O1 MNQYNQBOVCBZIQ-JQOFMKNESA-A 0.000 claims 1
- 229960004291 sucralfate Drugs 0.000 claims 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 abstract 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 abstract 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 26
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 15
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 14
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 14
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 11
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 10
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 6
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 3
- 239000005905 Hydrolysed protein Substances 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 2
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 2
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 2
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009283 thermal hydrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000014644 Brain disease Diseases 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-N E-Sorbic acid Chemical compound C\C=C\C=C\C(O)=O WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-N 0.000 description 1
- 208000032274 Encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 208000007212 Foot-and-Mouth Disease Diseases 0.000 description 1
- 241000710198 Foot-and-mouth disease virus Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000001195 anabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 1
- 210000001557 animal structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007073 chemical hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/04—Animal proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/10—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from hair, feathers, horn, skins, leather, bones, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/30—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
- A23J3/32—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
- A23J3/34—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Метод и инсталация за хидролизна преработка на животински отпадъциMethod and installation for hydrolytic processing of animal waste
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА.FIELD OF ENGINEERING.
[0001] Изобретението се отнася до метод и инсталация за хидролизна преработка на животински отпадъци и може да намери приложение в областта на преработка на животински отпадъци, с цел получаване на продукти, които могат да се използват като крайни продукти и като суровина във фуражната, козметичната, фармацевтичната и хранителната промишлености.[0001] The invention relates to a method and installation for hydrolytic processing of animal waste and can find application in the field of processing animal waste, in order to obtain products that can be used as end products and as raw materials in the feed, cosmetics , pharmaceutical and food industries.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАPRIOR ART
[0002] Сериозен източник на отпадъци представлява месодобивната и месопреработващата промишлености, които увеличават производствения си капацитет в глобален мащаб. Страничните животински продукти, отделяни от месодобивната и месопреработващата промишлености, представляват материал, който може да се подложи на преработка, с цел извличане на ценни компоненти или превръщането му в полезни продукти, които могат да намерят практическо приложение. Ниската степен и недостатъчно ефективното оползотворяване на страничните животински продукти представлява сериозна заплаха, както за околната среда, така и за здравето на човека и животните. Неправилната употреба на тези продукти може да доведе до разпространението на болести (като шап или енцефалопатия), както и до наличието на диоксини във фуражите. Това се отразява неблагоприятно върху доверието на потребителите относно безопасността на храните от животински произход.[0002] A serious source of waste is the meat-producing and meat-processing industries, which are increasing their production capacity on a global scale. Animal by-products released by the meat and meat processing industries represent material that can be processed to extract valuable components or turn it into useful products that can find practical application. The low degree and insufficiently efficient utilization of animal by-products represents a serious threat both to the environment and to human and animal health. Improper use of these products can lead to the spread of diseases (such as foot-and-mouth disease or encephalopathy) as well as the presence of dioxins in feed. This adversely affects consumer confidence in the safety of food of animal origin.
[0003] Унищожаването на всички странични животински продукти би довело до неоправдани разходи и неприемливи екологични рискове. За разлика от изгарянето, правилно извършената инсинерация в специални съоръжения причинява по-малко замърсяване, като освен това осигурява и отмирането на бактериите и вирусите. В последните години се забелязва засилен интерес към възможностите за преработване на тези отпадъчни продукти при спазване на строги изисквания за безопасност и използването им за различни цели, например, в енергопроизводството, във фуражната, кожарската, фармацевтичната промишленост и други производствени отрасли.[0003] Destruction of all animal by-products would lead to unjustified costs and unacceptable environmental risks. Unlike incineration, properly performed incineration in special facilities causes less pollution, and also ensures the death of bacteria and viruses. In recent years, there has been an increased interest in the possibilities of processing these waste products in compliance with strict safety requirements and their use for various purposes, for example, in energy production, in the feed, leather, pharmaceutical industry and other manufacturing industries.
[0004] Основни източници на странични животински продукти са отпадъчните продукти от месодобивните и месопреработвателните предприятия, които трябва ефективно да се преработват, тъй като правилното управление на отпадъците има важно значение за промишлеността и за екологичната обстановка. Най-често прилаганите съвременни решения за оползотворяване на отпадъците от месо преработва телната промишленост или освобождаването от тях са изгарянето и производството на месо-костни брашна.[0004] The main sources of animal by-products are the waste products from the meat-producing and meat-processing plants, which must be effectively processed, since proper waste management is important for the industry and for the ecological situation. The most frequently applied modern solutions for the utilization of waste from the meat processing industry or their disposal are incineration and the production of meat-bone meal.
[0005] В месопреработвателните предприятия, при добива и преработката на месо се получават значителни количества отпадни продукти като мас, кожи и карантия. Друга част от дейностите по месообработката включват и обработка на животинските кожи, при която се извършва отстраняване на подкожната мазнина, която заедно с негодните кожи се подлага на термична обработка в съдове под налягане, в резултат на която се получава животинска мазнина, подходяща за следващо използване при изготвяне на фуражни храни или за технически цели. Друг продукт, който се получава при термичната преработка на подкожната мазнина са утайки, които съдържат основно водно разтворен желатин и нехидролизиран белтъчен отпадък, известен още като пръжки.[0005] In meat processing plants, during the harvesting and processing of meat, significant amounts of waste products such as fat, hides and offal are obtained. Another part of the meat processing activities includes the processing of animal skins, in which the subcutaneous fat is removed, which, together with the unfit skins, is subjected to heat treatment in pressure vessels, resulting in animal fat suitable for further use in the preparation of fodder or for technical purposes. Another product that is obtained during the thermal processing of subcutaneous fat is precipitates, which mainly contain water-dissolved gelatin and non-hydrolyzed protein waste, also known as streaks.
[0006] Известен е метод на преработване на животински отпадъци, представляващ поспециално карантия, като такъв чист отпадък се загрява с пастьоризация, след което се подлага на ензимна хидролиза.[0006] There is a known method of processing animal waste, representing in particular offal, such clean waste being heated with pasteurization, then subjected to enzymatic hydrolysis.
[0007] Известен е друг метод на обработване на животински отпадъци, при който след опарване на прасета кожата се сваля от трупа на животното, като по механичен начин се сваля подкожната мазнина от тях и чрез загряване се отделя допълнително от тях мазнината, която се хидролизира ензимно.[0007] Another method of processing animal waste is known, in which, after scalding the pigs, the skin is removed from the carcass of the animal, and the subcutaneous fat is mechanically removed from them, and the fat, which is hydrolyzed, is additionally separated from them by heating. enzymatically.
[0008] За преработването на описаните животински отпадъци се използват отделни устройства или агрегати, състоящи се например от модул за смилане на отпадъчните продукти и свързан с него автоклав за последваща термична обработка, в резултат на което се отделят животински мазнини и други отпадъци, които не могат да бъдат използвани като крайни продукти.[0008] For the processing of the described animal waste, separate devices or aggregates are used, consisting for example of a module for grinding the waste products and an autoclave associated with it for subsequent heat treatment, as a result of which animal fats and other wastes that are not can be used as end products.
[0009] От практиката е известен е метод за преработка на странични животински отпадъци чрез термична обработка, при който изходна суровина от животински отпадъчни материали се смила и подлага на термична обработка, в резултат на което се получават три крайни продукта: костно брашно (богато на протеини), разтопена мазнина и отпадни води. Този метод не е достатъчно ефективен, доколкото тези продукти изискват допълнителна преработка преди последващата им употреба във фуражи за селскостопански животни, която се прави с цел гарантиране безопасността на фуража чрез унищожаване на патогенните микроорганизми и също при екстремално високите температури и налягане се предизвиква крайно денатуриране на белтъчините и окисляване на мазнините, което в съвкупност силно ограничава техното приложение за влагане в други продукти.[0009] From practice, a method is known for the processing of by-product animal waste through heat treatment, in which the raw material from animal waste materials is ground and subjected to heat treatment, as a result of which three final products are obtained: bone meal (rich in proteins), rendered fat and waste water. This method is not efficient enough, since these products require additional processing before their subsequent use in animal feed, which is done in order to guarantee the safety of the feed by destroying the pathogenic microorganisms and also at extremely high temperatures and pressures, causing final denaturation of proteins and oxidation of fats, which in total greatly limits their application for input into other products.
[0010] Известен е метод за стерилизация на патогенни отпадъци US20150107319, който включва последователно провеждане на етапи като: въвеждане на животински отпадъци, тъкани, трупове или части, патогенни отпадъци или странични продукти от клане или преработка в съд без налягане, добавяне на NaOH и КОН в съотношение от около 2,2 до 2,3: 1, добавяне вода, достатъчна за създаване на моларен разтвор от 1,5 до 1,6, така че съотношението животински отпадъци към вода да е около 1:1,5, като индиректно се нагрява съдът до температура, близка, но под точката на кипене на разтвора, като температурата се задържа, поддържа за период около 16-20 часа, при непрекъснато разбъркване на съдържанието на съда, изместване на обема на разтвора в реакционния съд на всеки 2-3 минути. Най-подходящо е първоначално в съда да се въведе животинската смес, след това се внася суха NaOH и КОН и накрая се добавя вода. Полученият краен продукт представлява хомогенен воден разтвор, който е стерилен, без патогени и подходящ за нанасяне на почвата или смесване директно в съдове с оборски тор, преди внасяне на сместа на почвата. Методът предвижда използване на отпадъчни води от алкална хидролиза, тъй като всяка алкална суспензия, която е безопасна и одобрена за нанасяне в почвата, може да се използва за манипулиране, /промяна/ на pH на суспензията от оборски тор. Методът за стерилизация има ограничено приложение доколкото освен термичната обработка не се предвижда допълнителна обработка чрез хидролиза на животинските отпадъци с цел извличане на полезните компоненти.[0010] A method for the sterilization of pathogenic waste US20150107319 is known, which includes sequentially carrying out stages such as: introduction of animal waste, tissues, carcasses or parts, pathogenic waste or by-products of slaughter or processing in a vessel without pressure, addition of NaOH and KOH in a ratio of about 2.2 to 2.3:1, adding enough water to make a molar solution of 1.5 to 1.6 so that the ratio of animal waste to water is about 1:1.5, as indirectly heat the vessel to a temperature near but below the boiling point of the solution, holding the temperature for a period of about 16-20 hours, while continuously stirring the contents of the vessel, displacing the volume of the solution in the reaction vessel every 2 -3 minutes. It is best to first introduce the animal mixture into the vessel, then add dry NaOH and KOH, and finally add water. The resulting final product is a homogeneous aqueous solution that is sterile, pathogen-free and suitable for soil application or mixing directly into manure containers prior to application of the soil mixture. The method provides for the use of alkaline hydrolysis wastewater, since any alkaline slurry that is safe and approved for soil application can be used to manipulate, /change/ the pH of the manure slurry. The sterilization method has a limited application insofar as, in addition to heat treatment, no additional treatment by hydrolysis of animal waste is foreseen in order to extract the useful components.
[0011] Известна е патентна публикация ЕР1021958А1, в която е описан метод за химична хидролиза на протеинов бульон, животински отпадъчен материал и отпадъчен материал от животински органи. Методът се реализира, като отпадъци, включващи остатъци от съединителна и мастна тъкан, отстранени от плътта на кожите, животински протеин и вода се смилат и се подават в смесител, в който се добавя вар, сода или друга основа, след което получената хомогенизирана смес се подава чрез центробежна помпа в реактор за термична обработка, който е съоръжен с бъркалка и нагревателни средства, където сместа се нагрява с пара. Термичната обработка разгражда протеините и се извършвана при налягане 3 бара, pH > 11 и за предпочитане продължава най-малко 30 минути. Продължителността на тази фаза на обработка е приблизително 6 часа, разделена на 2 часа за загряване, 30 минути за самия процес на усъвършенстван анализ, 2,5 часа охлаждане и останалата част за необходимия договор за разтоварване на продукта от реактора. Така обработеният бульон след това се филтрира и обработва, за да се отстранят съдържащите се в него разтворени неорганични соли. След това полученият бульон се концентрира, докато се получи плътна течност и вискозен, кехлибарен цвят, със съдържание на твърди вещества до 65-70% и съдържание на аминокиселини и пептиди, изчислено върху сухия екстракт-до 100 %. Концентрираният продукт, който се получава в края на обработката се анализира за характеристиките точно по отношение на неговите физикохимични свойства.[0011] Patent publication EP1021958A1 is known, in which a method for chemical hydrolysis of protein broth, animal waste material and waste material from animal organs is described. The method is implemented as waste, including the remains of connective and fatty tissue, removed from the flesh of the skins, animal protein and water are ground and fed into a mixer, in which lime, soda or other base is added, after which the resulting homogenized mixture is fed by a centrifugal pump into a heat treatment reactor, which is equipped with a stirrer and heating means, where the mixture is heated with steam. The heat treatment degrades the proteins and is carried out at 3 bar pressure, pH > 11 and preferably lasts at least 30 minutes. The duration of this processing phase is approximately 6 hours, divided into 2 hours for heating, 30 minutes for the advanced analysis process itself, 2.5 hours for cooling, and the remainder for the necessary contract to unload the product from the reactor. The broth thus treated is then filtered and processed to remove the dissolved inorganic salts it contains. The resulting broth is then concentrated until a thick liquid and viscous, amber color is obtained, with a solids content of up to 65-70% and an amino acid and peptide content, calculated on the dry extract, up to 100%. The concentrated product that is obtained at the end of the treatment is analyzed for the characteristics precisely in terms of its physicochemical properties.
[0012] Недостатък на известните методи е това, че след термичната обработка се използва само сепарираната животинска мазнина, отделяна при преработката на свински кожи и други странични животински продукти. След термичната обработка останалата част от страничните отпадни продукти, каквито са пръжките и утайките, практически остават неизползваеми и при добра организация се предават на предприятия за производство на биогаз, където се използват като източник на енергия или се предават за утилизация в екарисаж, дейности, които са свързани със значителни разходи за месопреработващите предприятия и предприятията, обработващо животински кожи.[0012] A disadvantage of the known methods is that after the heat treatment, only the separated animal fat, released during the processing of pig skins and other animal by-products, is used. After thermal treatment, the rest of the by-products, such as slags and sludges, remain practically unusable and, with good organization, are transferred to biogas production plants, where they are used as a source of energy or transferred for disposal in a landfill, activities that are associated with significant costs for meat processing plants and animal skin processing plants.
[0013] Друг недостатък, свързан с преработването на описаните вече животински отпадъци е, че се изгарят, което води до замърсяването на околната среда. Възможно е тези продукти да се влагат във фураж, но не ни е известна технология за производства на фураж, която да позволява влагането на описания отпадък във вида, в който е след термичната обработка в съда под налягане.[0013] Another disadvantage related to the processing of the already described animal waste is that it is burned, which leads to the pollution of the environment. It is possible to put these products into feed, but we are not aware of a feed production technology that would allow the described waste to be put into the form in which it is after heat treatment in the pressure vessel.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОTECHNICAL ESSENCE OF THE INVENTION
[0014] Предвид изложеното известно ниво на техниката в разглежданата област задача на изобретението е да се предложат метод за преработване на животински отпадъци, при които чрез прилагане на безотпадна технология термично обработените животински отпадъци се подлагат на ензимна хидролиза до получаване на крайни продукти, които могат да бъдат използвани като полупродукти в състава на добавъчен фураж за храна на животни, както и в хранително-вкусовата, козметичната и фармацевтичната промишлености. Друга задача на изобретението е методът да се провежда при ниски технологични разходи на вода, енергия, висока екологична ефективност и експлоатационни разходи.[0014] Given the known state of the art in the field under consideration, the task of the invention is to propose a method for processing animal waste, in which, by applying waste-free technology, thermally treated animal waste is subjected to enzymatic hydrolysis to obtain end products that can to be used as semi-products in the composition of additional feed for animal feed, as well as in the food, cosmetic and pharmaceutical industries. Another task of the invention is to carry out the method with low technological costs of water, energy, high environmental efficiency and operating costs.
[0015] Задачата се решава чрез предварително смилане на страничните животински отпадъци, последвано от термична обработка на раздробените отпадъци, при която произтича частична термична хидролиза на белтъчините и отделяне на животинска мас, след което частично хидролизираните белтъчини се подлагат на ензимна хидролиза.[0015] The task is solved by pre-grinding animal by-products, followed by thermal treatment of the shredded waste, in which partial thermal hydrolysis of the proteins and separation of animal fat results, after which the partially hydrolyzed proteins are subjected to enzymatic hydrolysis.
[0016] Съгласно изобретението изходната суровина, представлява лешова мазнина от свински, телешки и всякакви други видове кожи, цели кожи на животини и всякакви други видове животински отпадъци, като термичната обработка се осъществява при температурен интервал 60°С-200°С и налягане от 0,40 до 8,00 бара, при постоянно разбъркване, като получената смес се декантира до разделянето на две или три фракции, съответно - мазнина и две други фракции съдържащи хидролизирани и нехидролизирани белтъчини - воден разтвор на желатин, сложни белтъци и полипептиди и твърда фракция, състояща се основно от нехидролизирани белтъчини. След това разтопената животинска мазнина се декантира (отделят се вода и други немастни включвания) и се подава като готова продукция в съд за съхранение, а другите фракции - утайката (водния разтвор на желатин, сложни белтъци и полипептиди) и твърдата фракция от нехидролизирани белтъчини се подлагат на допълнително раздробяване, смесване и хомогенизиране. Получената хомогенна смес се хидролизира ензимно с помощта на протеолитични ензими, подбрани в зависимост от техническите характеристики на необходимия краен продукт, като параметрите на хидролизата са поддържане на работна температура от 10°С до 60°С и pH от 2-13 (в зависимост от избрания протеолитичен ензим). Времетраенето на процеса на хидролиза е от 10 мин. 72 часа зависи от конкретния състав на преработваната суровина, както и от типа на използвания ензим, а така също и от използването или не използването на катализаторите на процеса на ензимна хидролиза. Полученият хидролизиран продукт, който представлява воден разтвор, състоящ се предимно от полипептиди и свободни аминокиселини, и така също от незначителни количества нехидролизирани белтъци се филтрира и/или сепарира, като се отделят остатъчната мазнина и други немастни включвания, които не се включват в параметрите на сепарация. Така се получават три продукта , съответно - мазнина /мас/, немастни включвания (отпадък) и воден разтвор на белтъчен хидролизат с незначително съдържание на нехидролизирани белтъчини.[0016] According to the invention, the starting raw material is carcass fat from pork, beef and any other types of skins, whole animal skins and any other types of animal waste, and the heat treatment is carried out at a temperature range of 60°C-200°C and a pressure of 0.40 to 8.00 bar, with constant stirring, decanting the resulting mixture until the separation into two or three fractions, respectively - fat and two other fractions containing hydrolysed and non-hydrolysed proteins - aqueous solution of gelatin, complex proteins and polypeptides and solid a fraction consisting mainly of non-hydrolysed proteins. After that, the melted animal fat is decanted (water and other non-fatty inclusions are separated) and fed as a finished product to a storage vessel, and the other fractions - the precipitate (aqueous solution of gelatin, complex proteins and polypeptides) and the solid fraction of non-hydrolyzed proteins are subject to additional crushing, mixing and homogenization. The resulting homogeneous mixture is enzymatically hydrolyzed with the help of proteolytic enzymes, selected depending on the technical characteristics of the required final product, with the parameters of the hydrolysis being the maintenance of an operating temperature from 10°C to 60°C and a pH of 2-13 (depending on the selected proteolytic enzyme). The duration of the hydrolysis process is from 10 min to 72 hours depending on the specific composition of the processed raw material, as well as on the type of enzyme used, and also on the use or not of the catalysts of the enzyme hydrolysis process. The resulting hydrolyzed product, which is an aqueous solution consisting mainly of polypeptides and free amino acids, and thus also of minor amounts of non-hydrolyzed proteins, is filtered and/or separated, separating the residual fat and other non-fatty inclusions that are not included in the parameters of separation. Thus, three products are obtained, respectively - fat /fat/, non-fatty inclusions (waste) and an aqueous solution of protein hydrolyzate with an insignificant content of non-hydrolyzed proteins.
[0017] Съгласно едно предпочитано изпълнение на метода за хидролизно преработване на животински отпадъци, при допълнителното раздробяване и смесване се добавя отпаден материал - смляна карантия. Смляната карантия е предварително пастьоризирана и е в количество от 1- до 50% спрямо общото количество на обработваната смес.[0017] According to a preferred embodiment of the method for hydrolytic processing of animal waste, waste material - ground offal - is added during the additional shredding and mixing. The ground offal is pre-pasteurized and is in an amount of 1- to 50% relative to the total amount of the processed mixture.
[0018] Съгласно едно вариантно изпълнение на метода, след филтриране, хидролизираният продукт се подлага допълнително на последваща ултрафилтрация и/или изсушаване на продукта до твърдо състояние.[0018] According to a variant embodiment of the method, after filtration, the hydrolyzed product is further subjected to subsequent ultrafiltration and/or drying of the product to a solid state.
[0019] Подходящо е в процеса на хидролиза на воден разтвор от желатин и сложни белтъци pH на сместа се поддържа от 3,5 до 7, като се добавя фосфорна киселина (РОЗНЗ), ортофосфорна киселина (НЗРО4), млечна киселина (С2Н4ОНСООН), сорбинова киселина (С6Н8О2) или лимонена киселина (С6Н8О7).[0019] It is suitable in the process of hydrolysis of an aqueous solution of gelatin and complex proteins. The pH of the mixture is maintained from 3.5 to 7 by adding phosphoric acid (POH3), orthophosphoric acid (H3PO4), lactic acid (C2H4OHCOOH), sorbic acid (C6H8O2) or citric acid (C6H8O7).
При едно вариантно изпълнение на метода, в процеса на хидролиза на воден разтвор от желатин и сложни белтъци pH на сместа се поддържа от 3,5 до 7, като се добавя солна киселина (НС1).In an alternative embodiment of the method, in the process of hydrolysis of an aqueous solution of gelatin and complex proteins, the pH of the mixture is maintained from 3.5 to 7 by adding hydrochloric acid (HCl).
[0020] Подходящо е в процеса на хидролиза на воден разтвор от желатин и сложни белтъци, в работната смес да се добавя ензим - пепсин тип 3. За целите на правилното протичане на процеса на хидролиза pH на сместа се поддържа в оптималните граници на работа на съответния ензим, например за трипсина трябва да се поддържа pH 7-8, за пепсина - pH 2,5 - 4, като съответно трябва да се поддържа със съответните киселини и основи, които не са инхибитори на съответните ензими.[0020] It is appropriate in the process of hydrolysis of an aqueous solution of gelatin and complex proteins to add an enzyme - pepsin type 3 to the working mixture. For the purposes of the proper course of the hydrolysis process, the pH of the mixture is maintained within the optimal working limits of the respective enzyme, for example for trypsin pH 7-8 must be maintained, for pepsin - pH 2.5 - 4, and accordingly it must be maintained with the appropriate acids and bases that are not inhibitors of the respective enzymes.
[0021] С оглед на ускоряване на процеса на хидролиза, в работната смес се добавят катализатори. При използване на ензим пепсин е подходящо като катализатор да се използва солна киселина (НС1).[0021] In order to accelerate the hydrolysis process, catalysts are added to the working mixture. When using the enzyme pepsin, it is appropriate to use hydrochloric acid (HC1) as a catalyst.
[0022] При завършване на процеса на хидролиза в работната смес се добавя инхибитор. При използване на ензим пепсин като инхибитор е подходящо да се използва пепстатин. При използване на ензим трипсин е подходящо като инхибитор да се използват различни видове фосфати.[0022] Upon completion of the hydrolysis process, an inhibitor is added to the working mixture. When using the enzyme pepsin as an inhibitor, it is appropriate to use pepstatin. When using the enzyme trypsin, it is appropriate to use different types of phosphates as an inhibitor.
[0023] Методът за преработване на животински отпадъци чрез хидролиза съгласно изобретението осигурява ефективно и безотпадно оползотворяване на тези отпадъчни животински продукти, които представляват ценен ресурс за извличане на различни компоненти с оглед по-нататъшната им преработка и употреба.[0023] The method for processing animal waste by hydrolysis according to the invention ensures efficient and waste-free utilization of these waste animal products, which represent a valuable resource for extracting various components with a view to their further processing and use.
[0024] При прилагане на предложеният метод се използват различни органични субстанции, за да се катализира процесът на ензимна хидролиза на белтъчините, например различни минерали, киселини, основи и органични съединения. Белтъците от четвъртична структура се денатурират до първична структура и по-нататък до моно, полипептиди и аминокиселини. Ензимната хидролиза се провежда във воден разтвор, при специфична температура, налягане и pH, зададени от конкретната необходимост на параметрите за дадения ензим, който се използва. Получените от преработката крайни продукти - животинска мазнина /мас/, както и други крайни продукти, осигуряват пълното оползотворяване, на животинските оптадъци, както и възможност за влагането им във фуражи, торове, подобрители, хранителни добавки и лекарства, доколкото тези странични продукти представляват икономически интерес като протеинови хидролизати.[0024] When applying the proposed method, various organic substances are used to catalyze the process of enzymatic hydrolysis of proteins, for example, various minerals, acids, bases and organic compounds. Proteins from quaternary structure are denatured to primary structure and further to mono, polypeptides and amino acids. Enzymatic hydrolysis is carried out in an aqueous solution, at a specific temperature, pressure and pH set by the particular need of the parameters for the given enzyme being used. The final products obtained from the processing - animal fat /fat/, as well as other final products, ensure the full utilization of animal offal, as well as the possibility of their investment in feed, fertilizers, improvers, nutritional supplements and medicines, insofar as these by-products represent economic interest as protein hydrolysates.
[0025] Такива хидролизати могат да се използват като подобрители на вкуса и аромата, като функционални компоненти или като добавки към храни с ниско съдържание на протеини или особено ефективни храни, чиято цел е трайно поддържане на анаболния процес. Най-често срещаното приложение на протеиновите хидролизати е за употреба от лица със свръхчувствителност към някои храни, както и при храненето на животни, когато е необходимо бързо покачване на мускулна маса. Установено е, че протеинови хидролизати, богати на нискомолекулни пептиди, особено ди- и три- пептиди с възможно по-малко на брой свободни аминокиселини, имат висока хранителна и терапевтична стойност, както при хора, така и при животни.[0025] Such hydrolysates can be used as flavor and aroma enhancers, as functional components or as additives to foods with a low protein content or particularly effective foods whose purpose is to sustain the anabolic process permanently. The most common application of protein hydrolysates is for use by individuals with hypersensitivity to certain foods, as well as in animal nutrition, when a rapid increase in muscle mass is required. Protein hydrolysates rich in low molecular weight peptides, especially di- and tri-peptides with as few free amino acids as possible, have been found to have high nutritional and therapeutic value, both in humans and animals.
[0026] Освен това така полученият продукт може да бъде използван като добавъчен фураж за храна на всички видове животни, защото полипептидната верига представлява свързани помежду си аминокиселини, които не са носители на генетична памет, с което производството става практически напълно безотпадно. Отпадъците и страничните продукти от животински произход биха могли да се използват за производството на органични торове и храна за домашни любимци.[0026] Furthermore, the product obtained in this way can be used as an additional fodder for food of all types of animals, because the polypeptide chain represents interconnected amino acids that do not carry genetic memory, with which the production becomes practically completely waste-free. Animal waste and by-products could be used to produce organic fertilizers and pet food.
ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ЧЕРТЕЖИ.DESCRIPTION OF THE ATTACHED DRAWINGS.
[0027] Едно примерно изпълнение на метода за преработване на животински отпадъци е представено по-детайлно с помощта на придружаващите описанието чертежи, където:[0027] An exemplary embodiment of the method for processing animal waste is presented in more detail with the help of the accompanying drawings, where:
Фиг.1 - технологична схема на метод за преработване на животински отпадъци съгласно изобретението.Fig. 1 - technological diagram of a method for processing animal waste according to the invention.
Фиг.2 - технологична схема на инсталация за преработване на животински отпадъци. Фиг.З - вариантно изпълнение на инсталацията съгласно полезния модел с ултрафил трация.Fig.2 - technological diagram of an installation for processing animal waste. Fig. 3 - variant implementation of the installation according to the useful model with ultrafiltration.
ПРИМЕРНО ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО.EXEMPLARY IMPLEMENTATION OF THE INVENTION.
[0028] Едно примерно изпълнение на методът съгласно изобретението е представено чрез описване на отделните операции и провеждането им при определени технологични параметри, което не ограничава реализирането и на други вариантни изпълнения метода, базирани на описаната идея на изобретението, които имат еднакво функционално действие и осигуряват еквивалентен технически ефект от прилагането на метода за преработване на странични животински отпадъци.[0028] An exemplary embodiment of the method according to the invention is presented by describing the individual operations and their implementation under certain technological parameters, which does not limit the implementation of other variant embodiments of the method based on the described idea of the invention, which have the same functional effect and provide equivalent technical effect of the application of the method for processing animal by-products.
[0029] Методът за хидролизна преработка на животински отпадъци се провежда в следната последователност: изходната суровина, представляваща лешова мазнина от свински, телешки и всякакви други видове кожи, цели кожи на животини и всякакви други видове животински отпадъци се подлага на смилане, след което полученият смлян материал се подава за термична обработка, представляваща по същество изваряване, което се провежда при температура 160°С и налягане 5,5бара. Параметрите на термичната обработка се определят в зависимост от спецификата на страничните животински продукти и от техническите изисквания към крайния продукт. Подходящо е термичната преработка да се извършва в автоклав, при постоянно разбъркване, като се получава разтопяване на животинските мазнини и термична хидролиза на колагенови и други белтъчни тъкани.[0029] The method for hydrolytic processing of animal waste is carried out in the following sequence: the raw material, which is carcass fat from pork, beef and any other types of skins, whole animal skins and any other types of animal waste, is subjected to grinding, after which the resulting milled material is fed for heat treatment, essentially boiling, which takes place at a temperature of 160°C and a pressure of 5.5 bar. The heat treatment parameters are determined depending on the specifics of the animal by-products and the technical requirements for the final product. It is suitable that the thermal processing is carried out in an autoclave, with constant stirring, resulting in the melting of animal fats and thermal hydrolysis of collagen and other protein tissues.
[0030] Получената по този начин смес се трикантира до разделянето на три фракции, съответно - твърда фракция /утайка/ и две течни фракции - мазнина и воден разтвор на желатин и сложни белтъци.[0030] The mixture thus obtained is tricanted until the separation of three fractions, respectively - solid fraction /sediment/ and two liquid fractions - fat and an aqueous solution of gelatin and complex proteins.
[0031] Разтопената мазнина се отделя, подлага се на обезводняване, например в центробежен сепаратор и се подава като готова продукция в съд за съхранение.[0031] The melted fat is separated, subjected to dewatering, for example in a centrifugal separator, and fed as a finished product to a storage vessel.
[0032] Другите две фракции - утайката и водния разтвор на желатин и сложни белтъци се подлагат на допълнително раздробяване и смесване, в миксер-хомогенизатор, където се извършва смилане и хомогенизиране на сместа до получаване на фина и гладка хомогенна смес.[0032] The other two fractions - the sediment and the aqueous solution of gelatin and complex proteins are subjected to further crushing and mixing in a mixer-homogenizer, where the mixture is ground and homogenized to obtain a fine and smooth homogeneous mixture.
[0033] Съгласно едно вариантно изпълнение на метода утайката и водния разтвор на желатин и сложни белтъци се преработват поотделно без смесване и хомогенизиране.[0033] According to a variant implementation of the method, the precipitate and the aqueous solution of gelatin and complex proteins are processed separately without mixing and homogenization.
[0034] С оглед на подобряване на технологичните параметри на сместа е подходящо в хода на разбъркването да се добави допълнително друг отпаден пастьоризиран материал, например смляна карантия до 20 % от общата маса, която предварително трябва да е пастьоризирана, с цел обеззаразяване и съхраняване в цялост на ароматните и вкусовите й качества.[0034] In order to improve the technological parameters of the mixture, it is appropriate to additionally add other waste pasteurized material during the mixing process, for example ground offal up to 20% of the total mass, which must be pasteurized in advance, in order to decontaminate and store in integrity of its aromatic and taste qualities.
[0035] Получената хомогенна смес се подава в биореактор, където се поддържа постоянна температура от 37°С и pH- 3,00. При поддържане на посочените параметри към сместа се добавя ензим - пепсин тип 3, който активира процеса на хидролиза на белтъците. Времетраенето на процеса от момента на добавяне на ензима до пълната хидролиза на протеините е около час и половина., като в посоченият времеви период трябва да се поддържат постоянни параметрите pH на сместа и температурата.[0035] The resulting homogeneous mixture is fed into a bioreactor, where a constant temperature of 37°C and pH-3.00 is maintained. If the specified parameters are maintained, an enzyme - pepsin type 3 is added to the mixture, which activates the process of protein hydrolysis. The duration of the process from the moment of adding the enzyme to the complete hydrolysis of the proteins is about an hour and a half, and during the indicated time period the pH parameters of the mixture and the temperature must be kept constant.
[0036] При необходимост корекцията на pH се осъществява чрез добавяне на фосфорна киселина (РОзНз) и солна киселина (НС1). Процесът на хидролиза се осъществява при постоянно разбъркване на работната смес. След края на процеса в сместа се добавя инхибитор за прекъсване на хидролизата - пепстатин.[0036] If necessary, pH correction is carried out by adding phosphoric acid (PO3H3) and hydrochloric acid (HC1). The hydrolysis process takes place with constant stirring of the working mixture. After the end of the process, an inhibitor is added to the mixture to stop the hydrolysis - pepstatin.
[0037] Полученият по този начин хидролизиран продукт се филтрира, като се отделя отпадъка (мазнини и едри нехидролизирани частици на белтъчини). След което към готовия продукт могат да бъдат добавени мазнини, така също емулгатори, деспергатори, консерванти и други вещества, които придават трайност на продукта, съхраняват неговата хомогенност и задават специфични качества, в зависимост от областта му на приложение. Примерно овкусители за кучешки храни, добавъчен фураж за прасета и пилета, суровина за козметичната промишленост и т.н.[0037] The thus obtained hydrolyzed product is filtered, separating the waste (fats and large non-hydrolyzed protein particles). After that, fats can be added to the finished product, as well as emulsifiers, dispersants, preservatives and other substances that give the product durability, preserve its homogeneity and set specific qualities, depending on its field of application. For example, flavorings for dog food, supplementary feed for pigs and chickens, raw material for the cosmetic industry, etc.
[0038] При едно вариантно изпълнение на метода, след филтрирането на хидролизираният продукт същият се подлага допълнително на ултрафилтрация, при което получените полипептиди се разделят на пептиди с точно определено количество аминокиселини, което позволява този продукт да се използва в козметичната промишленост. Друго вариантно изпълнение на готовия продукт е изсушаването му, което може да стане както преди възможна ултрафилтрация, така и след нея.[0038] In a variant implementation of the method, after filtering the hydrolyzed product, it is additionally subjected to ultrafiltration, whereby the resulting polypeptides are separated into peptides with a precisely defined amount of amino acids, which allows this product to be used in the cosmetic industry. Another variant embodiment of the finished product is its drying, which can be done both before possible ultrafiltration and after it.
[0039] Едно примерно изпълнение на предложеният метод може да се реализира чрез инсталация, състояща се от конкретни технически средства, което не ограничава използването и на други технически средства, които имат еднакво функционално действие и осигуряват еквивалентен технически ефект от работата на инсталацията за преработване на странични животински отпадъци.[0039] An exemplary embodiment of the proposed method can be realized by an installation consisting of specific technical means, which does not limit the use of other technical means that have the same functional effect and provide an equivalent technical effect of the operation of the installation for processing animal by-products.
[0040] Инсталацията се състои от последователно разположени и свързани технически устройства, както е показано на фиг.2: модул за смилане 1, в който се подава изходната суровина, представляваща лешова мазнина от свински кожи, цели свински кожи, говежди кожи и други тъкани от животни е свързан с устройство за разтопяване на животински мазнини 2, съдържащи се в изходната суровина, например автоклав 2, който е свързан с трикантер 3, изпълнен с три изходни отвора, през които се отделят съответно утайки, пръжки и мас. Изходните отвори на трикантера 3 за утайки и пръжки са свързани с допълнителен съд за раздробяване и смесване 6, в който е поместена хомогенизираща бъркалка 5.[0040] The installation consists of successively located and connected technical devices, as shown in Fig. 2: grinding module 1, in which the starting raw material is fed, representing carcass fat from pig skins, whole pig skins, beef skins and other tissues of animals is connected to a device for melting animal fats 2 contained in the raw material, for example, an autoclave 2, which is connected to a tricanter 3, filled with three outlet holes, through which sediments, streaks and fat are separated respectively. The outlet openings of the tricanter 3 for sediments and scum are connected to an additional vessel for crushing and mixing 6, in which a homogenizing stirrer 5 is placed.
[0041] Допълнителният съд за раздробяване 6 е свързан още и с захранващо устройство 4, чрез което се подават допълнително меки тъкани, подлежащи също на раздробяване и смесване. Допълнителният съд за раздробяване 6 е свързан с биореактор 7, изходният отвор на който е свързан последователно с модул филтри 8, устройство за декантиране 9 и съд за съхранение 10. Устройството за декантиране 9 е снабдено с изходен отвор, през който се освобождава воден разтвор на белтъчен хидролизат. Биореакторът 7 е свързан чрез тръбопровод със съдът за съхранение 10[0041] The additional shredding vessel 6 is also connected to a feeder 4, through which additional soft tissues, also subject to shredding and mixing, are supplied. The additional crushing vessel 6 is connected to a bioreactor 7, the outlet opening of which is connected in series with a filter module 8, a decanting device 9 and a storage vessel 10. The decanting device 9 is equipped with an outlet opening through which an aqueous solution of protein hydrolyzate. The bioreactor 7 is connected by a pipeline to the storage vessel 10
[0042] Третият изходен отвор на трикантера 3 е свързан със сепариращо устройство, например центробежен сепаратор 11, в който се подава отделената от трикантера 3 мас, при което центробежният сепаратор 11 е свързан със съдът за съхранение 10.[0042] The third outlet opening of the tricanter 3 is connected to a separating device, for example a centrifugal separator 11, into which the mass separated from the tricanter 3 is fed, wherein the centrifugal separator 11 is connected to the storage vessel 10.
[0043] Съгласно едно вариантно изпълнение на инсталацията за преработване на живо тински отпадъци, след модулът филтри 8 е свързан модул ултрафилтрация 12, в кой то получените полипептиди могат да се разделят на пептиди с точно определено коли чество аминокиселини в тях, което създава възможност да се получи продукт, който може да се използва в козметичната промишленост.[0043] According to a variant embodiment of the plant for processing animal waste, after the filter module 8, an ultrafiltration module 12 is connected, in which the obtained polypeptides can be separated into peptides with a precisely defined amount of amino acids in them, which creates the possibility to a product was obtained that could be used in the cosmetic industry.
[0044] Инсталацията съгласно полезният модел работи по следният начин:[0044] The installation according to the utility model works as follows:
Изходната суровина, представляваща лешова мазнина от свински кожи, цели свински кожи, говежди кожи и други тъкани от животни се подава в модул смилане 1, след което смляната суровина се подава в автоклавът 2, където се добавя вода и се получената смес се изварява при постоянно разбъркване и поддържане на температура и налягане в автоклава, при което се осъществява процес на разтопяване на животинските мазнини и водна хидролиза на колагенови и други белтъчни тъкани.The starting raw material, which is carcass fat from pig skins, whole pig skins, beef skins and other animal tissues, is fed into the grinding unit 1, after which the ground raw material is fed into the autoclave 2, where water is added and the resulting mixture is boiled at a constant stirring and maintaining temperature and pressure in an autoclave, during which a process of melting animal fat and aqueous hydrolysis of collagen and other protein tissues takes place.
[0045] Получената по този начин термично обработената суровина се подава от автоклавът 2 в трикантерът 3, където се разделя на три фракции - две течни и една твърда. Твърдата фракция, представляваща утайка и едната течна фракция, представляваща воден разтвор на желатин и сложни белтъци се подават в допълнителният съд за раздробяване и смилане 6, снабден с бъркалката 5, с помощта на която се извършва допълнително смилане и хомогенизиране на сместа.[0045] The thermally treated raw material obtained in this way is fed from the autoclave 2 into the tricanter 3, where it is divided into three fractions - two liquid and one solid. The solid fraction representing a precipitate and one liquid fraction representing an aqueous solution of gelatin and complex proteins are fed into the additional crushing and grinding vessel 6 equipped with the stirrer 5, with the help of which additional grinding and homogenization of the mixture is carried out.
[0046] За предпочитане е в съда за раздробяване 6 допълнително да се влага смляна карантия за подобряване на технологичните параметри и за прецизиране на консистенцията на работната смес, като се обработва до получаване на фина и гладка хомогенна маса.[0046] It is preferable to additionally put ground offal in the crushing vessel 6 to improve the technological parameters and to refine the consistency of the working mixture, processing it to obtain a fine and smooth homogeneous mass.
[0047] Получената по този начин хомогенна смес се подава в биореакторът 7, където се темперира и при достигане на температура от 37°С до 41 °C се извършва хидролиза на белтъците, съдържащи се в сместа, която се извършва при постоянно разбъркване на работната смес. Чрез ензимна хидролиза на отпадъка (пръжки и утайки) той може да бъде преобразуван до воден разтвор на полипептиди (т. нар. колаген).[0047] The homogeneous mixture obtained in this way is fed into the bioreactor 7, where it is tempered and upon reaching a temperature of 37°C to 41°C, hydrolysis of the proteins contained in the mixture is carried out, which is carried out with constant stirring of the working mixture. Through enzymatic hydrolysis of the waste (streaks and sediments), it can be converted to an aqueous solution of polypeptides (the so-called collagen).
[0048] Готовата смес от биореакторът 7 се подава към модул филтри 8, където се извършва механично отделяне на твърди, нехидролизирани частици и след това сместа се подлага на финно филтриране, като сместа се подава в устройството за декантиране 9. В съдът за декантиране 9 към филтрираната смес се добавя вода и антиоксидант за предпазване и консервиране на сместа. След активно разбъркване сместа се оставя в покой за около 3-4 часа, при което остатъчните количества мазнини се отделят и се подават в съда за съхранение 10.[0048] The finished mixture from the bioreactor 7 is fed to a filter module 8, where a mechanical separation of solid, non-hydrolyzed particles is carried out and then the mixture is subjected to fine filtration, and the mixture is fed into the decanting device 9. In the decanting vessel 9 water and an antioxidant are added to the filtered mixture to protect and preserve the mixture. After active stirring, the mixture is left to rest for about 3-4 hours, during which the remaining amounts of fat are separated and fed into the storage vessel 10.
[0049] При едно вариантно изпълнение на инсталацията готовата смес от биореакторът 7 се подава последователно през модул филтри 8 към модул ултрафилтрация 12, при което във модул ултрафилтрация 12 получените в биоректора 7 полипептиди се разделят на пептиди с точно определено количество аминокиселини, които могат да се използват в козметичната промишленост.[0049] In one variant implementation of the installation, the finished mixture from the bioreactor 7 is fed sequentially through a filter module 8 to an ultrafiltration module 12, where in the ultrafiltration module 12 the polypeptides obtained in the bioreactor 7 are separated into peptides with a precisely determined amount of amino acids, which can are used in the cosmetic industry.
[0050] Другата течна фракция - мазнината, отделена от трикандера 3 се подава през центробежния сепаратор 11 за отделяне на водното съдържание и като готов продукт се транспортира в съдът за съхранение 10. Готовият продукт - мас, съдържащ се в съдът за съхранение 10 се пакетира и подава за по-нататъшно използване в различни области и производства, а полученият в устройството за декантиране 9 продукт може да бъде използван като добавъчен фураж за храна на всички видове животни, защото полипептидната верига представлява свързани между себе си аминокиселини, които не са носители на генетична памет.[0050] The other liquid fraction - the fat separated from the tricander 3 is fed through the centrifugal separator 11 to separate the water content and as a finished product is transported to the storage vessel 10. The finished product - fat contained in the storage vessel 10 is packaged and submits for further use in various fields and industries, and the product obtained in the decanting device 9 can be used as additional feed for food of all types of animals, because the polypeptide chain represents interconnected amino acids that are not carriers of genetic memory.
[0051] С напълване на обема на съда за съхранение, в него добавя деспергатор за стабилизиране на така получената смес (готов продукт - овкусител на храни за домашни любимци) и интензивно се разбърква. Вече готовия овкусител преминава окончателно през филтър за отделяне на излишното твърдо съдържание (до 3% от количеството на сместа) и се подава в съд за съхранение 10, от където се разлива в бидони и се изпраща към търговската мрежа или потребители.[0051] When the volume of the storage vessel is filled, a despergator is added to it to stabilize the thus obtained mixture (finished product - pet food flavoring) and intensively stirred. The finished flavoring finally passes through a filter to separate the excess solid content (up to 3% of the amount of the mixture) and is fed into a storage vessel 10, from where it is poured into cans and sent to the commercial network or consumers.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG113391A BG67664B1 (en) | 2021-07-04 | 2021-07-04 | Method for hydrolytic treatment of animal waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG113391A BG67664B1 (en) | 2021-07-04 | 2021-07-04 | Method for hydrolytic treatment of animal waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG113391A true BG113391A (en) | 2023-01-16 |
| BG67664B1 BG67664B1 (en) | 2024-10-31 |
Family
ID=89033656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG113391A BG67664B1 (en) | 2021-07-04 | 2021-07-04 | Method for hydrolytic treatment of animal waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG67664B1 (en) |
-
2021
- 2021-07-04 BG BG113391A patent/BG67664B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG67664B1 (en) | 2024-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Toldrá et al. | Management of meat by-and co-products for an improved meat processing sustainability | |
| Lasekan et al. | Potential of chicken by-products as sources of useful biological resources | |
| CA2853290C (en) | Food protein ingredient and methods for producing | |
| ur Rahman et al. | Recovery and utilization of effluents from meat processing industries | |
| DK175501B1 (en) | Plant and process for continuous hydrolysis of a proteinaceous animal or vegetable feedstock | |
| CN104003766A (en) | Method for producing amino acid fertilizer by means of waste water and meat and bone meal generated by livestock harmless treatment | |
| Mora et al. | Possible uses of processed slaughter byproducts | |
| KR101451647B1 (en) | Method for producing non-infectious organic products from infectious organic waste material | |
| DK179243B1 (en) | Process for Preparation of Acidic 50% Concentrated Solution and Dry Powder of Peptides from Protein Products and Animal Waste, Fish and Aquaculture Origins | |
| Rodrigues et al. | Valorisation of Atlantic codfish (Gadus morhua) frames from the cure-salting industry as fish protein hydrolysates with in vitro bioactive properties | |
| Yu et al. | Food industry protein by-products and their applications | |
| US4579660A (en) | Method for treatment of biomass | |
| Toldrá et al. | Current developments in meat by-products | |
| BG113391A (en) | Method and installation for hydrolytic treatment of animal waste | |
| Sayeed et al. | Wealth from meat industry by-products and waste: a review | |
| Five et al. | Enzymatic hydrolysis of chicken viscera and bones: Rest raw material characterization and evaluation of industrially relevant process parameters on product yields | |
| Roupas et al. | Waste management and co-product recovery in red and white meat processing | |
| Hayes | Maximizing Use of Pelagic Capture Fisheries for Global Protein Supply: Potential and Caveats Associated with Fish and Co‐Product Conversion into Value‐Add Ingredients | |
| Alibekov et al. | Review of the slaughter wastes and the meat by-products recycling opportunities | |
| MRÁZEK et al. | Proposal of processing chicken by-products tissues into food-grade collagen | |
| BG4047U1 (en) | Plant for processing animal waste by means of hydrolysis | |
| US20220340498A1 (en) | Method for producing plant nutrients from plant and animal material | |
| Mrázek et al. | Návrh zpracování vedlejších kuřecích produktů na potravinářský kolagen | |
| RU2808050C1 (en) | Method for obtaining protein hydrolyzate from atlantic cod processing waste | |
| KR102358466B1 (en) | A system for recycling animal waste and a method for recycling animal waste using the system |