CN103451248B - 一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用屠宰血液生产天然氨基酸及肥料、饲料的方法和系统，其特征在于：向从屠宰设备收集的屠宰动物血液中投入天然酵素剂，进行分解反应过程，将上述分解处理后的屠宰血液分离成液体物质和固形物的液体和固形物分离装置部；接收上述分离出的氨基酸液体物质，在0-7℃的低温状态下进行保管；并将氨基酸制成肥料、饲料的方法。可以达到节省设备成本和生产成本的效果。

Description

一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法

技术领域

本发明涉及一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法，特别是涉及利用屠宰血液的蛋白质资源生产动物源天然氨基酸肥料和饲料的高效一体化生产系统及方法。

背景技术

目前全世界范围内对肉类消费的持续增加，带来了家畜的屠宰数量在每年不断地增加着；全世界的动物屠宰血液量陡然增加至每年约2,000万吨，其中有效利用率不过10-20%，存在着大部分被废弃的事实，为了有效地处理家畜屠宰血液花费了大量的资金，另外也致使家畜的屠宰血液污染了水质和土壤。世界主要国家的屠宰场数量为美国约2,000余个、南美国家3,000余个、中国5,000余个，全世界有数万个屠宰场在生产运行。目前为止屠宰血液大部分基本上为废弃物，只有极少部分供应给制药企业等作为药品的原料，或者制成血粉等类的干燥形态用于动物饲料进行使用。

那么，事实上由于家畜的血液中含有丰富的各种蛋白质和营养素，被称为未知的生命活性物质，含有丰富的生命活性物质的畜产副产品被白白废弃，我们不得不为之惋惜。特别是家畜血液中的血浆含有白蛋白,球蛋白等蛋白质成分，血球含有大量的称为血红蛋白的蛋白质，这些蛋白质成分只能用生物技术或者化学方法进行分解处理，存在回收氨基酸等有用物质的技术可能。

但是，由于全世界范围内不能将家畜血液作为资源加以再利用而大部分被单纯废弃处理，不只是有用资源的浪费而且还成为污染环境的因素，事实上形成了严重的问题。

另一方面，世界性的屠宰场废血液处理问题也越来越严重。现在美国有约2,000多处屠宰场在运作生产，由于从这些屠宰场中产生的血液基本上大部分被废弃，资源浪费和环境污染问题日渐严重。还有在东南亚国家，由于随着肉类消费的增长屠宰设备和屠宰量也在逐年增加，屠宰过程中产生的家畜血液的处理问题也变得日趋严重。

图1是以往屠宰动物血液的处理系统示意图，看图1可知，如果对以往屠宰场产生的血液处理过程加以说明，则是首先在屠宰设备1上宰杀家畜动物1a时，家畜的血液1b通过设置在屠宰设备1上的血液收集管2收集到一定场所。随后，收集到的血液1b依靠输送泵2a通过血液输送管送达血液储存罐3，在血液储存罐3中储存的血液装入血液桶4等容器，通过车辆5运至焚烧设备6或污水处理设备7予以废弃。图1中未说明的符号3a是设置在血液储存罐3的排出管上的阀门。

作为以往血液废弃的方法，与图1中说明的相同，在焚烧设备6中加入废弃血液进行高温焚烧方法或者在污水处理设备7中加入盐酸等化学药品进行杀菌处理的水处理方法，两种方法都在费用和处理结果层面上满足不了需要。

首先，通过焚烧设备6进行焚烧的方法，由于废弃血液以液体形态存在，其本身就是会带来焚烧障碍的物质，存在着需要使用燃油等燃料从而增加焚烧费用的缺点。因此，将废弃血液进行焚烧处理的方法并不多见。

还有，通过污水处理设备7进行处理的方法或者使用盐酸等强酸性化学药品溶化废弃血液中的腐败成分后再进行杀菌和中和处理，再将废水排放的工艺，由于需将水质净化至可以向外部排放的标准，此方法存在着需要大量时间和费用的问题。另外，还存在着如果水处理达不到满意的状态，废弃血液处理后的废水排放至外部后对环境造成严重污染的危险。

由此看来，以往的屠宰血液处理面临着费用上和环境上的很大负担的课题，最近已经脱离了以往将屠宰血液单纯作为废弃物的视角，形成了可将其再利用变成有用资源的新的认识。特别是美国、日本等先进国家率先开始了从屠宰血液中将蛋白质和氨基酸等有用物质提取出来或者作为饲料等的原料的再利用研究。受此影响，最近在韩国也有几家企业准备将动物屠宰血液再利用生产肥料等产品。但是，依靠日本开发技术的蛋白质分解酵素产品，分解血液成分需要20-70小时以上的时间，存在着时间上的低效率带来的低生产性、加工结果经济性低下的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法，即将家畜屠宰过程中的血液中加入包括蛋白质的分解酵素和脂肪分解酵素在内的天然微生物酵素剂， 使血液中含有的蛋白质和脂肪、有机质等成分在2-5小时的短时间内发生完全酵素分解反应，能够一次性生产高品质的氨基酸液体；其将废弃的屠宰血液加以利用，可以一次性大量生产高品质氨基酸肥料产品和粉末形态饲料产品，屠宰血液的发酵分解时间缩短至2-5个小时，比现有技术提高10倍以上；结构合理，操作方便；使用移动式车辆收集屠宰血液，从运输开始在天然酵素分解装置中在短时间内进行分解，将分解的血液溶液中的液体物质和固形物进行分离，分别生产出液体肥料产品和粉末形态饲料产品，其可以一次性完成所有生产工艺，可实现工艺简化、产品高品质化、生产效率最大化的利用屠宰血液蛋白质生产氨基酸肥料和饲料。

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法，其特征在于具体方法如下：将屠宰动物血液用屠宰设备收集后，加入天然微生物酵素剂包括蛋白质分解酵素，1）首先 为了分解屠宰血液中的脂肪，按照血液液体重量的0.1-0.2%的比例加入由天然微生物制成的食品用脂肪分解酵素即脂肪酶，经1-2小时的完全搅拌发酵，2）为了分解屠宰血液中的蛋白质，按照血液液体重量的0.1-0.5%的比例加入由天然微生物制成的食品用蛋白质分解酵素即蛋白酶，进行1-3小时的完全搅拌发酵，3）最后按照血液液体重量的1-5%的比例加入醋酸溶液，搅拌10分钟后结束；4）在天然分解反应装置部中经酵素反应分解的血液经过滤装置去除杂质后，经紫外线杀菌装置用紫外线杀菌处理，对血液溶液中的各种病原菌进行消毒；5）然后将含有大量氨基酸成分的血液溶液通过液体和固形物分离装置部分离为液体氨基酸物质和浆状固形物，经液体排出口排出的液体氨基酸物质在液体物质储存装置部中0-7℃的低温保存。

所述的氨基酸用于生产肥料、饲料的具体步骤如下：1）在上述液体物质储存装置部传送的氨基酸液体物质中加入包括氮、磷的微量元素肥料成分，其中氮、磷、钾成分按肥料的常规组份要求进行填加，经过混合制造含有氨基酸的液体肥料，需要时送至混合部投入适量的辅材料和添加剂使之混合反应，制成液体氨基酸肥料；在上述混合部中制成的氨基酸肥料溶液以后装入包装容器进行包装；

2）经上述液体和固形物分离装置部分离出氨基酸液体后余下的浆状固形物送至浆状物槽，浆状物槽缓慢地将浆状物装至移动的传送带上，利用热风干燥装置加吹70-90℃的热风进行1次干燥，经过这样1次干燥的浆状固形物还含有相当多的水分，继续进入2次干燥处理部的干燥炉55-90℃的温度下进行2-3小时的加热实现完全干燥，经2次干燥处理部完全干燥的固体形态的物质经粉碎机粉碎至粉末形态，制成饲料填加剂，饲料填加剂装入包装容器进行包装。

本发明的积极效果是利用屠宰血液蛋白质生产氨基酸肥料和饲料的高效一体化生产系统，与以往的屠宰血液再利用技术情况不同，保持屠宰血液的不凝固状态进行运输，由此可以直接使用未凝固的屠宰血液，将包括蛋白酶剂和脂肪酶剂在内的天然微生物加入屠宰血液时，具有能够使其发挥最佳分解反应性能的优点。另外，本发明利用超声波发生装置将血液内的蛋白质和脂肪粒子加以微细化粉碎、杀灭病原性细菌等，在显著提高天然微生物酵素剂对血液中的蛋白质和脂肪粒子的分解性能的同时，先行去除成为血液腐败原因的细菌，具有可以生产清洁、新鲜的氨基酸肥料及饲料的优点。

本发明在屠宰血液的分解过程中，维持最佳的温度、PH值、浓度、搅拌状态等反应条件，利用超声波能量将血液粒子进行微细化粉碎，使血液粒子最小化，造成使发酵分解反应最好地进行的环境。能够使屠宰血液中含有的蛋白质、脂肪等有机物成分在2-5小时的短时间内得到完全的发酵分解，其结果是可以高速、大量地生产高品质的氨基酸液体肥料和粉末形态的饲料产品。特别是本发明将以往技术的屠宰血液分解时间从20-70小时缩短至2-5小时，将生产效率提高10倍以上，大幅提高设备运转效率，可以达到节省设备成本和生产成本的效果。

另外，本发明为了解决血液在系统中因为动物性有机物质和细菌性病原菌的关系容易污染和腐败的问题，在发酵和储存工艺中使用超声波粉碎及紫外线杀菌等卫生处理手段，可以取得预先防止血液腐败发生的效果。不止于此，在将分解完成的溶液分离成氨基酸溶液和浆状固形物以后的工艺中，由于具备液体氨基酸溶液的低温保存设备和浆状固形物的高温干燥及粉碎手段，所以具有可以安全地生产清洁、新鲜的氨基酸液体肥料和粉末饲料产品的优点。还有，由于本发明具有臭氧水清洗和杀菌装置，可以在盛装血液的容器和罐的使用前后用臭氧水进行清洗杀菌，保持血液的新鲜状态，具有提高发酵分解作业中反应效果的优点。

另外，本发明还具有由于利用食品用的天然微生物酵素剂使血液发生分解反应，最终生产的液体氨基酸肥料产品和粉末形态的饲料可以安心地用于农作物和家畜的优点。再加之本发明将反应、分解完了的血液溶液分离成液体物质和固形物并分别制成液体肥料及粉末形态饲料产品，血液资源中物质的没有任何遗弃全部进行再利用，不只是对环境保护方面非常有利，而且在一个工厂中同时大量生产高品质氨基酸液体肥料产品和粉末形态饲料产品，具有达到在生产性、作业性等经济层面也非常有利的成果的优点。

附图说明

图1是以往将在屠宰场屠宰的动物血液进行处理的方法的示意图。

图2是本发明的整体结构示意图。

图3是本发明中屠宰血液收集及防凝固装置的详细示意图。

图4是本发明中的天然酵素分解装置部的示意图。

图5是本发明中液体和固形物分离装置部的示意图。

图6是离心式脱水装置的示意图。

图7是压滤机的示意图。

图8是本发明中液体物质储存装置部和混合部的工作状态图。

图9是本发明中将分离出的浆状固形物干燥后进行粉碎生产粉末形态饲料的工作状态图。

图10是本发明中实施2中天然酵素分解反应装置部的示意图。在第1天然酵素分解反应罐之后重复配置与此相同构造的第2天然分解反应罐，将依靠微生物酵素剂的发酵工艺可以分为1次和2次进行。

图11是本发明的生产方法的流程图。

图12是本发明的工艺流程框图。

其中屠宰设备1、动物1a、动物血液1b、血液收集管2、移送泵2a、血液储存罐3、阀门3a、血液桶4、废血液运输车辆5、焚烧设备6、废水处理设备7、过滤装置8、杀菌装置9、天然酵素分解反应装置部10、微生物酵素供给装置10-1、微生物酵素投入管10-1a、供水装置10-2、辅材料投入口10-3、气体、气味排出口10-4a、风扇10-4b、温度维持装置10-5、维持温度用流体管10-5a、血液注入管10-6、天然酵素分解反应罐11、排出管11-1、11-2、控制部12、传感器部13、温度传感器13a、PH值传感器13b、浓度计13c、水位传感器13d、第1搅拌机14、第1搅拌马达14a、第1搅拌轴14b、第1搅拌叶片14c、第2搅拌机15、第2搅拌马达15a、第2搅拌轴15b、第2搅拌叶片15c、臭氧水发生装置16、超声波发生器17、超声波振子17a、重量计18、底面18-1、浆状物排出口18-2、浆状物排出管18-2a、阀门18-3；支持部19、液体及固形物分离装置部20、屠宰血液排出口Ⓐ、混合物注入口Ⓑ、液体物质排出口Ⓒ、浆状固形物排出口Ⓓ；

液体物质储存装置部30、液体物质储存罐31、控制部32、温度传感器33a、PH值传感器33b、搅拌机34、搅拌马达34a、搅拌轴34b、搅拌机叶片34c、温度维持装置35、维持温度用流体管35a、臭氧水发生装置36、气体排出口37、过滤器38；

混合部40、混合罐41、注入口42、供水装置43、超声波发生器44、超声波振子44a: 辅材料供给装置45、液体肥料包装容器46；

收集及防凝固装置50、屠宰血液收集槽51、防凝固药品投入口51a、控制部52、温度传感器53a、PH值传感器53b、搅拌机54、搅拌马达54a、搅拌轴54b、搅拌叶片54c、温度维持装置55、流体管55a、臭氧水发生装置56、臭氧水供给软管56a、臭氧水56b、泵57、血液注入管57a、过滤器58、血液注入口59；

浆状物槽60、浆状物60a, 60b, 60c、饲料产品60d、排出口61；

1次干燥装置部70、热风干燥装置71、输送带72；

2次干燥装置部80、干燥炉80-1；

粉碎机90、饲料产品包装容器90-1；

离心式脱水装置200、框架201、滚筒驱动工具202、投入口203、 轴承座204、套管205、滚筒206、螺旋输送机207、混合物排出口207a、螺栓207b、 固形物208a、液体物质208b；

压滤机250、液压缸251、过滤板252、固形物253、驱动装置254、驱动马达255、主动链条256a、从动链条256b、支架257、过滤板连接装置258、过滤板移动装置259、框架260；

移动式血液防凝固工具710、天然分解工具720、液体和浆状物分离工具730、 1次产品储存工具740、液体肥料制成品混合工具750、饲料产品生产工具760、浆状物S。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述；如图2所示，1）收集在屠宰场1屠宰的动物1a的血液1b利用收集及防凝固装置50进行运输，将上述血液1b不发生凝固地进行保管、运输的第一阶段；2）将上述屠宰血液1b注入天然酵素分解反应罐11，加入天然微生物酵素剂，使血液中的蛋白质和脂肪发生分解反应，变成为大量含有氨基酸成分的血液溶液的第二阶段；3）将上述第二阶段完成分解反应处理的氨基酸溶液进行固液分离的第三阶段； 4）将上述第三阶段分离出的液体物质储存至液体物质储存罐31，加入辅材料进行混合，制成含有氨基酸的液体肥料的第四阶段；4）将上述第三阶段分离出的浆状固形物放置在输送带72上，通过输送50-90℃的热风进行第1阶段一次性干燥；5）将在第1阶段进行过一次干燥的浆状固形物置于干燥炉80-1中在55-90℃的温度下进行1-3小时在2次干燥装置部80中进行二次干燥的第2阶段；6）将在上述第2阶段干燥后的固体物质粉碎，制成粉末饲料产品。

图2中 ① 收集并运输从屠宰设备1中生成的屠宰血液1b的屠宰血液收集及防凝固装置50与 ②依靠上述收集及防凝固装置50运输的屠宰血液1b经分解处理、杀菌处理、液体/固形物分离等一系列连续处理工艺后，生产液体氨基酸肥料产品和粉末形态饲料产品的“肥料/饲料一体化工厂”的所有设备等两部分构成。据此，本发明实质性核心的“将收集到的屠宰血液在液体状态下直接投入一体化生产肥料/饲料的工厂”可以理解为是从投入酵素分解反应装置部10开始至混合部40及粉碎机90等过程中，屠宰血液的收集及防凝固装置50可以是移动式的，也可以是作为工厂一部分的相连设备。

如图2所示中将在屠宰设备1屠宰的动物1a的血液1b利用收集及防凝固装置50在低温新鲜的状态下运至“肥料/饲料一体化生产工厂”后，即在工厂内设置的天然分解反应装置部10内将天然微生物酵素剂投入到屠宰血液1b中，在2-5小时内使之发生分解反应，将屠宰血液1b中的蛋白质分解为氨基酸。另外，本发明可以将以往废血液处理技术中无法分解的血液中的脂肪成分进行完全分解，使血液中的有机物质反应、分解；在上述天然分解反应装置部10中经酵素反应分解的血液1b经过滤装置8去除杂质后，经紫外线杀菌装置9用紫外线杀菌处理，对血液溶液中的各种病原菌、细菌等进行消毒。然后，含有大量氨基酸成分的血液溶液通过液体和固形物分离装置部20分离为液体氨基酸物质和浆状固形物，经液体排出口21排出的液体氨基酸物质在液体物质储存装置部30中低温保存，需要时送至混合部40投入适量的辅材料和添加剂使之混合反应，制成液体氨基酸肥料。在上述混合部40中制成的氨基酸肥料溶液以后装入包装容器49进行包装。

另一方面，经上述液体和固形物分离装置部20分离出氨基酸液体后余下的浆状固形物送至浆状物槽60，浆状物槽60a缓慢地将浆状物装至移动的传送带72上，利用热风干燥装置71的热风进行1次干燥。经过这样1次干燥的浆状固形物60a还含有相当多的水分，继续进入2次干燥处理部80的干燥炉80-1进行2-3小时的加热实现完全干燥。经2次干燥处理部80完全干燥的固体形态的物质经粉碎机90粉碎至粉末形态，制成饲料产品60d，饲料产品60d装入包装容器90-1进行包装。

在这里，上述天然酵素分解反应装置部10的天然酵素分解反应罐11在分解反应过程中自然地在罐底部会有浆状固形物沉淀，将此天然酵素分解反应罐11底部沉淀的浆状固形物原样取出送至浆状物槽60理应是正确的。此时，浆状物槽60内如图2所示，从设置在天然酵素分解反应罐11底部的浆状物排出口18-2如图4所示，排出的浆状物S如图4所示，与上述经液体和固形物分离装置部20分离产生的浆状物60a汇至一起。

另一方面，与此不同，完全取消设置在天然酵素分解反应罐11底部的浆状物排出口18-2如图4，代之的是通过在天然酵素分解反应罐11侧面形成的排出管11-1,11-2将天然酵素分解反应罐11内部的血液1b溶液排出也是可能的。此时，天然酵素分解反应罐11内部的全部物质都送至液体和固形物分离装置部20，只是通过液体和固形物分离装置部20分离出浆状固形物60a。

如图3所示，收集及防凝固装置50在货车50a上装有屠宰血液收集槽51，在上述屠宰血液收集槽51上部设置的血液注入口59装有过滤器，通过血液注入管57a与泵57连接，上述泵57通过血液注入管57a可以与屠宰设备1的血液储存罐3，如图2连接。收集及防凝固装置50的货车开至屠宰设备1将屠宰动物的血液1b用泵57吸入移送至屠宰血液收集槽51后，在货车到达“利用屠宰血液的肥料/饲料一体化生产工厂”前的移动过程中，会采取使上述屠宰血液收集槽51内的血液不凝固的适当保管措施。为此，收集及防凝固装置50在屠宰血液收集槽51内加入草酸钠、柠檬酸钠、肝素等防凝固药品，维持4-5℃的低温状态，持续对屠宰血液收集槽51内的血液1b进行搅拌，遏制血液中的凝血活酶激酶的活性。

上述收集及防凝固装置50装有血液防凝剂药品和防凝固药品投入口51a以及低温维持装置和搅拌机，特别是为了随时检查血液状态还设有温度传感器53a、PH值传感器53b、浓度传感器等各种传感器。 控制部52得到上述传感器的信号控制低温维持装置和搅拌机的工作情况，对屠宰血液收集槽51内的血液切实进行管理使之维持不凝固状态。

设置在上述收集及防凝固装置50上的搅拌机54，由装在屠宰血液收集槽51上部的搅拌马达54a、与搅拌马达54a连接的搅拌轴54b以及搅拌轴54b上装有的经其旋转可使屠宰血液1b翻滚的搅拌机叶片54c构成。在这里，为了更好地达到防止血液凝固的效果，上述搅拌机叶片54c最好用玻璃棒制作。虽然屠宰血液在4℃ 左右的低温下保存不会发生凝固现象，但是带有玻璃棒的螺旋桨以每分钟50-80转的速度慢慢旋转进行搅拌，可以去除使屠宰血液凝固的纤维蛋白，更加有效地预防凝固的发生。如此，利用玻璃棒螺旋桨搅拌时，玻璃棒可以缠绕捞取纤维蛋白成分，在屠宰血液收集槽51内就可以用物理方法将其去除。

如图3所示臭氧水作为含有臭氧(O₃)成分的水，具有作为比自来水消毒剂氯高6倍的杀菌力和氧化力, 在屠宰血液收集槽51使用前后开动臭氧水发生装置56，将臭氧水56b经臭氧水供给软管56a 供至屠宰血液收集槽51内进行杀菌清洗。利用这样的杀菌方法，可以去除存在于屠宰血液收集槽51内的各种细菌性病原菌、霉菌、病毒等，可以提高装在屠宰血液收集槽51内的屠宰血液的新鲜度，防止腐败，也可以提高以后利用微生物酵素剂进行发酵分解的效果。

屠宰血液收集槽51的内部空间或者表面设有温度维持装置55，温度维持装置55内包含有维持温度用流体管55a，可以注有冷却水或者其它热传导流体。虽然图3中并未标示冷却水或热水供给装置，但是完全可以根据需要在货车上设置这样的冷却水或热水供给装置。屠宰血液收集槽51侧面一端设置的血液排出口58上装有阀门及过滤器，过滤器连接有血液排出软管，货车到达“肥料/饲料一体化生产工厂”后，将血液排出软管与天然酵素分解反应罐11的血液注入管106连接，如图4所示；可以将屠宰血液收集槽51内的屠宰血液Ⓐ移入天然酵素分解反应罐11。此时，也可以制成连接部，使前述屠宰血液收集及防凝固装置50本身与天然分解反应装置部10形成一体式的连接。

另一方面，在屠宰血液收集槽51内部表面涂装氟化树脂或碳素树脂等特殊材料，使得屠宰血液不会粘附其上。

本发明在实施时，虽然在图3中已经说明由屠宰血液收集及防凝固装置50和移动式车辆构成，也可以与此不同，将屠宰血液收集及防凝固装置制成肥料/饲料一体化生产工厂的一部分的固定式装置，或者也可以制成为与屠宰设备连接的固定装置。即，本发明的屠宰血液收集及防凝固装置不只限于一定是移动式的装置，移动式或固定式装置都包含在本发明的范围内。

如图4所示，是本发明的核心构成部分天然酵素分解反应装置部10示意图，天然酵素分解反应装置部10 内部可以容纳屠宰血液Ⓐ的天然酵素分解反应罐11上设置了各种传感器13a,..,13d，控制部12以传感器13a,...,13d测定的数据为基础，为了达成对屠宰血液最佳的发酵分解条件，对温度维持装置10-5、第1搅拌机14、第2搅拌机15、超声波发生装置17等的运转进行控制。

天然酵素分解反应装置部10由容纳屠宰血液1b依靠微生物酵素剂进行分解过程的天然酵素分解反应罐11以及与天然酵素分解反应罐11连接的周围装置构成。首先从图3的屠宰血液收集及防凝固装置50开始，接收到的屠宰血液Ⓐ通过血液注入管10-6进入天然酵素分解反应罐11的内部，由微生物酵素供给装置10-1 供给的天然微生物酵素通过微生物酵素投入管10-1a进入内部，由供水装置10-2供给的水通过供水管进入天然酵素分解反应罐11内部。另外，血液的酵素分解反应所必需的其它添加剂和泡沫去除剂(消泡剂）等辅材料通过辅材料投入口10-3投入。另一方面，血液发酵过程中发生的恶臭或者气体等通过气体/气味排出口10-4a 排至天然酵素分解反应罐11的外部。图中符号10-4b是为了顺利排出气体或者气味而设置的风扇。

为了促进屠宰血液的发酵分解反应，将屠宰血液进行持续均匀的搅拌作业是必须的，天然酵素分解反应罐11要配置在水平方向和垂直方向上分别旋转的最少2个搅拌机。第1搅拌机14配置水平方向上旋转的叶片14c，第2搅拌机15设有依靠在与第1搅拌机14的第1搅拌轴14b垂直的方向上设置的第2搅拌轴15b旋转的第2搅拌机叶片15c。第1搅拌机14的搅拌马达14a设置在天然酵素分解反应罐11的上部为好，第2搅拌机15的搅拌马达15a设置在天然酵素分解反应罐11的侧面为佳。

上述搅拌机的搅拌速度以每分钟100-200转为宜，这样搅拌机用水平和垂直搅拌方式同时搅拌屠宰血液，不会发生血液液体的拥堵现象，天然酵素分解反应罐11的上层部分和下层部分以及左右层部分全部得到完全搅拌。

本发明的天然酵素分解反应罐11依靠在水平方向和垂直方向设置的2个搅拌机进行纵横式的持续搅拌的同时，利用超声波发生装置17发出的超声波将血液粒子粉碎成更小的微细粒子，依靠微生物酵素剂的发酵作用对所有的血液粒子得以迅速及均匀地进行，具有使血液粒子分解反应效果最大化的优点。

上述超声波发生装置17由设置在天然酵素分解反应罐11内部的超声波振子17a使血液内部产生超声波，此时依靠产生的超声波的能量打碎病原性细菌等可以达到杀菌效果。与此同时，血液粒子也被超声波粉碎成微细粒子，可以达到促进微生物酵素分解作用的效果。

如图4中臭氧水供给装置16主要负责在天然酵素分解反应罐11使用前后向空罐供给臭氧水对其内部进行清洗和杀菌。

臭氧水供给装置16及超声波发生装置17如图4所示，可以制成与天然酵素分解反应罐11分离的装置，也可以设置为与天然酵素分解反应罐11一体的形态。

本发明的利用屠宰血液蛋白质生产氨基酸肥料和饲料的高效一体化生产系统，为了促进天然微生物酵素对屠宰血液的分解作用，直接使用屠宰血液未凝固的液体状态。另外, 通过超声波粉碎以及水平和垂直方向的充分搅拌，使血液粒子在微细状态下进行分解是其最大的优点。

本发明的屠宰血液处理系统，首先是使用维持新鲜状态不凝固的屠宰血液，粉碎过程不会存在问题，通过超声波粉碎将血液中的粒子完全粉碎成微细粒子，可以达到微生物酵素分解效果的最大化。

本发明使用的天然微生物酵素，大致可以分为分解蛋白质的蛋白酶(protease)和分解脂肪的脂肪酶(lipase)。反之，现有的屠宰血液再利用处理技术中只使用蛋白酶，只能分解血液中的蛋白质。另外，现有技术酵素的蛋白质分解能力低下，需要20-70小时的长时间，对血液中存在的0.8-1%左右的脂肪不能分解，留存于氨基酸溶液制品中的脂肪造成腐败、形成恶臭的情况很多。

对本发明在天然酵素分解反应装置部10中进行的分解反应加以具体的说明，首先 a第1阶段，为了分解屠宰血液1b中的脂肪，按照血液液体重量的0.1-0.2%的比例加入由天然微生物制成的食品用脂肪分解酵素(脂肪酶)，经1-2小时的完全搅拌发酵，(b) 第2阶段，为了分解屠宰血液1b中的蛋白质，按照血液液体重量的0.1-0.5%的比例加入由天然微生物制成的食品用蛋白质分解酵素(蛋白酶)，进行1-3小时的完全搅拌发酵，随后(c)按照血液液体重量的1-5%的比例加入醋酸溶液，搅拌10分钟后结束。

如此，本发明是首先向天然酵素分解反应罐11中的屠宰血液1b投入脂肪分解酵素先行彻底地分解血液中的脂肪，随后投入蛋白质分解酵素将蛋白质分解为氨基酸，消除最终液体氨基酸产品的腐败危险。

另一方面，在本发明的天然酵素分解反应装置部10中进行的屠宰血液分解反应过程，不一定要在投入脂肪分解酵素使脂肪发酵分解后再投入蛋白质分解酵素使蛋白质发酵分解。与此相反，也可以在第1阶段投入蛋白质分解酵素使血液中的蛋白质发酵分解后，再在第2阶段投入脂肪分解酵素使脂肪发酵分解。不止于此，还可以投入包含有蛋白质分解酵素和脂肪分解酵素的复合酵素剂，一次性地使屠宰血液中的蛋白质和脂肪发生分解反应，这样的分解反应工艺的详细方法也全部属于本发明的范围。

另一方面，在上述天然酵素分解反应罐11内部设有监控屠宰血液状态的各种传感器，与控制部12进行电路连接。即，设有温度传感器13a，PH值传感器13b，浓度计13c以及水位传感器13d向控制部12传送信号，控制部12依靠这些传感器(13a,..,13d)持续性地监控罐11内状况及屠宰血液1b的实时状态，担负使分解反应得以最好地进行的管理作用。另外，为了监控天然酵素分解反应罐11内容纳的屠宰血液重量，在天然酵素分解反应罐11的支持部19设有重量计18。重量计18测定天然酵素分解反应罐11的整体重量，预先输入天然酵素分解反应罐11本身的重量，从中测定增加的重量，则可以监控其中的屠宰血液1b的重量。重量计18的测量数据可以传导到控制部12，使控制部12可以利用控制资料为佳。

另外，天然酵素分解反应罐11的温度维持装置10-5包含有用于其内部维持温度的流体管10-5a，通过维持温度用流体的流动，就可以使天然酵素分解反应罐11内部一直维持适当的温度。本发明为了使依靠天然微生物酵素剂的血液分解反应效果达到最大化，将天然酵素分解反应罐11内部的温度维持在55-70℃的范围为佳，特别是依据本发明人的实验，天然酵素分解反应罐11内部的温度维持在60-65℃最好。另外，屠宰血液的PH值维持在7.5-10.0为佳。

在天然酵素分解反应罐11周边可以设置冷却或加热装置，在天然酵素分解反应罐11中完成分解的血液通过血液排出管11-1, 11-2向外排出，继而通过过滤装置8滤掉杂质，通过紫外线杀菌装置9实现紫外线杀菌消毒。图4中是设置在紫外线杀菌装置9上的紫外线源或灯，可以对氨基酸血液进行紫外线杀菌处理，图设置在血液排出管11-1,11-2上的阀门-可以控制液体流出。

在天然酵素分解反应罐11中屠宰血液的分解完成后，上层会存在蛋白质分解后形成的液体形态的氨基酸溶液，下层部分存在由于血液中的渣滓成分形成的浆状固形物S 沉淀。主要由液体氨基酸和水分构成的血液溶液通过设置在天然酵素分解反应罐11下部侧面的血液排出管11-1,11-2排出，沉积于底部的浆状固形物S通过设置在天然酵素分解反应罐11底面18-1的浆状物排出口18-2排出进入浆状物槽60如图2和图9所示。在浆状物排出口18-2上连接阀门18-3，在阀门18-3 上连接浆状物排出管18-2a。

另一方面，为了对容纳血液的天然酵素分解反应罐11进行清洁管理，天然酵素分解反应罐11的内表面使用血液不易粘附的特殊涂层为佳。例如，用于不粘锅等表面涂层的氟化树脂或碳化树脂，在天然酵素分解反应罐11内表面进行涂装，也具有天然酵素分解反应罐11的内壁由于不会粘附血液而可以维持清洁的卫生状态的优点。

如图5所示，液体和固形物分离装置部20的一侧设有混合物投入口Ⓑ，通过图4的紫外线杀菌装置9的氨基酸溶液由此进入，在装置的内部实现固形物和液体的分离。其结果是液体成分(即氨基酸液体)通过液体物质排出口Ⓒ排出，固形物通过固形物排出口Ⓓ排出。由于原来屠宰血液中的固形物和水的比例约为2:8，屠宰血液的蛋白质经酵素分解转换为氨基酸之后也会存留约5-10%的固形物。由此，通过图5的液体和固形物分离装置部20将液体与浆状固形物进行分离，液体部分制成纯液体肥料产品，浆状固形物经干燥过程和粉碎过程如图9制成饲料产品。

经图5的液体和固形物分离装置部20分离的液体物质送至图8的液体物质储存罐31，浆状固形物送至图9的浆状物槽60。

如图6所示，液体及固形物分离装置部20中的离心式脱水装置200在套筒205内设置可以旋转的滚筒206，滚筒206的内部设置由螺旋轴207b构成的螺旋式输送装置207。

上述滚筒206是依靠轴承座204支撑于支架201上，依靠滚筒驱动装置202旋转，滚筒206内的螺旋式输送装置207依靠通过齿轮箱传导的输送驱动装置产生的旋转力进行旋转。此时，由于滚筒206与螺旋式输送装置207分别旋转，存在于滚筒206内的分解液体混合物208中的固形物208a依靠旋转轴207b刮除向图6的左侧移动。分解液体混合物208通过螺旋式输送装置207的投入口203进入螺旋式输送装置207的罐内，继而通过混合物排出口207a由滚筒206内壁和螺旋式输送装置207的外表面之间缝隙流出。

分解液体混合物208由于滚筒206的旋转而紧贴在滚筒206的内部周边，此时混合物中比重较小的液体成分(液体氨基酸溶液)在滚筒206的旋转力作用下直接成为分离液208b向套筒205的外部排出，浆状固形物208a被旋转轴207b刮除向图中左侧移动排出。其中支架201吸收震动是靠防震动装置。

图7是图5的液体和固形物分离装置部20的另一种形式压滤机250的示意图，通过图4的紫外线杀菌装置9的发酵液体混合物208从多个过滤板252之间空间进入，液压缸251将这些过滤板252挤压至紧贴在一起，只有固形物208a挂在过滤布253上，而余下的液体氨基酸溶液208b则排至压滤机250的外部。上述过滤板252的展开动作依靠驱动马达255的力量实现，驱动马达255的旋转力由链条256a及从动链条256b传导至过滤板移动装置259，配备在框架260上的支架257推动过滤板252移动，使过滤板252相互之间分离。分离留在过滤板252间隙的固形物253，完成浆状固形物和氨基酸溶液的分离。多个过滤板支架257 间连接有过滤板连接装置258，是由驱动装置254驱动。

图6中说明的离心式脱水装置200与图7中的压滤机等金属过滤系统相比，具有造价高、分离出的液体几乎不含固形物的优点，对于高附加值产品是必要的。反之，图7中的压滤机等金属过滤系统与离心式分离系统相比具有设备造价较低、分离速度快的优点，由于其可以分离出大约90%的固形物，除高附加值产品以外，采用金属过滤系统会比较有利。

如图5-图7所示，由于天然酵素分解反应装置部10中完成分解的氨基酸混浊液分离为液体部分和浆状固形物，可以根本性地使液体产品含有固形物导致腐败或气体、气味发生的可能行最小化，其结果是可以期待最终产品的品质提高。另外，浆状固形物部分经干燥和粉碎过程可以生产含有氨基酸的高品质饲料。现有的单纯将屠宰血液干燥生产的血粉饲料只是单纯的蛋白质饲料，而本发明的利用发酵血液浆状物部分生产的饲料产品含有20余种动物源氨基酸(包括必需的9种氨基酸)，在营养层面上显著地提高了饲料的品质。特别是在根本上使现有的血粉饲料具有的腐败及感染性危险的问题得以最小化方面具有很大的优点。其结果是，按照本发明生产的饲料产品具有可以杜绝使用现有的血粉饲料时家畜容易发生的疾病的优点。

如图8所示，液体物质储存装置部30是由液体物质储存罐31和其周围装置构成。液体物质储存罐31的液体物质注入管39接收图5至图7的装置分离出的液体氨基酸溶液208b，搅拌机34的搅拌叶片34c旋转持续地搅拌氨基酸溶液208b。

液体物质储存罐31的内部设有温度传感器33a、PH值传感器33b等传感器，这些传感器与控制部32连接。另外，液体物质储存罐31的上部备有气体排出口37用于排出气体和气味，需要指出的是利用风扇的旋转可以使气体或气味顺利排出。

液体物质储存罐31的内壁为了不使血液成分粘附最好使用氟化树脂或碳化树脂涂装，通过温度维持调节装置35可以使液体物质储存罐31内部温度保持0-6℃的低温。温度维持调节装置35的内部最好设有维持温度用流体管35a。

在图8中的液体物质储存罐31内储存的液体氨基酸溶液经过排出管和过滤器38送至混合部40的混合罐41。混合部40是实现向上述液体氨基酸溶液中加入适量的氮、磷、钙、铁、铜、镁、锰、锗、硒等微量元素，完成液体氨基酸肥料产品生产的装置，在液体物质储存罐31保存的液体氨基酸溶液208b通过注入口42进入混合罐41，此时水和辅材料从供水装置43及辅材料供给装置45一起投入到混合罐41内，通过搅拌机混合均匀。

另外，图8的混合部40为了细致地粉碎由辅材料供给装置45供给的辅材料，设有超声波发生器44。即，由于从超声波发生器44的超声波振子44a发生的超声波能量将氮、磷、钙等各种微量肥料要素细致粉碎，可以提高液体肥料的分散性和乳化性。在混合罐41中与辅材料完成混合的液体氨基酸溶液成为肥料产品，制成的肥料产品通过出口排出，装入包装容器46进行包装。

另外，在图8中，臭氧水供给装置36担负着在液体物质储存罐31的使用前后向液体物质储存罐31内供给臭氧水，利用臭氧水进行杀菌清洗的功能。

如图9所示，从图5的固形物分离装置部20[或图6和图7的离心式脱水装置200和压滤机250]中分离排出的浆状固形物208a，用“Ⓒ”表示 及/或从图4的天然酵素分解反应罐11中排出的浆状固形物S，用“Ⓓ”表示送至浆状物槽60汇集，汇集在上述浆状物槽60的浆状物60a通过排出口61装至1次干燥装置部70的传送带72上。上述传送带72接受移动路径上从热风干燥装置71吹出的热风，浆状物60a水分经过1次蒸发形成为干燥后的浆状物60b。上述1次干燥装置部70的干燥温度以50-90℃为佳，特别是经过本发明人的实验检验，1次干燥温度在70-80℃为最佳。

通过上述1次干燥装置部70经过1次干燥的浆状物60b送至2次干燥装置部80的干燥炉80-1，经过1-3小时的彻底干燥，完成干燥处理。此时，2次干燥装置的干燥温度以55-90℃为宜，已经验证特别是在60℃温度下进行约2小时的干燥处理最佳。

由于在上述2次干燥装置部80的干燥炉80-1中完成干燥处理的浆状物60c此时已经完全是固体状态，继而通过粉碎机90粉碎成粉末，这样就制成了粉末形态的饲料产品。此时可以在粉碎机90中一起加入钙、维生素、粉末蔬菜等混合制成多种饲料产品。这样，将制成的粉末饲料产品60d装入包装容器90-1进行包装。

如图10所示，本发明按照第2实施方案的天然分解反应装置部10的构成示意图，第1天然酵素分解反应罐11之后重复设置同样构造的第2天然酵素分解反应罐12，图示可以将依靠微生物酵素剂的分解工艺分为1次和2次实行。即，图10表示的第2实施方案的天然酵素分解反应装置部10在与图4的天然酵素分解反应装置部10比较时，第1天然酵素分解反应罐11后端再设置一个与上述第1天然酵素分解反应罐11实际上构造相同的第2天然酵素分解反应罐10，使依靠酵素的分解过程再进行一次是其特点。

在屠宰血液中首先投入脂肪分解酵素先行分解脂肪成分后，再投入蛋白质分解酵素将蛋白质分解为氨基酸成分是本发明的特点。例如，在图10的第1天然酵素分解反应罐11中投入脂肪分解酵素将血液中的脂肪成分进行发酵分解，在第2天然酵素分解反应罐10中投入蛋白质分解酵素将血液中的蛋白质进行分解，将分解工艺进行分离是可能的。或者与此不同，将第1天然酵素分解反应罐11和第2天然酵素分解反应罐10的功能统一，使同样的分解过程发生2次也是可能的。

另一方面，图10表示的第2实施方案的情况下，在第2天然酵素分解反应罐10的后端设置过滤装置8和紫外线杀菌装置9。

如图11所示，最前面的移动式血液防凝固工具710收集从屠宰设备中产生的屠宰血液，将其不凝固保管，送至本发明的“利用屠宰血液的肥料/饲料一体化生产工厂”，设置在上述工厂的天然分解分部720接收从屠宰设备送来的未凝固状态的屠宰血液，不经粉碎过程直接依靠天然酵素进行分解处理。

此时，由于屠宰血液在常温下容易凝固，上述移动式血液防凝固分部710将从屠宰设备收集的屠宰血液在4-5℃的低温状态下进行保管，利用带有玻璃棒的搅拌机螺旋桨以每分钟50-80转的速度持续进行徐徐的搅拌。虽然屠宰血液在4℃左右的低温状态下不会发生凝固现象，但由于利用带有玻璃棒的螺旋桨进行搅拌，可以去除使屠宰血液凝固的纤维蛋白。另外，为了主动地防止屠宰血液的凝固，加入草酸钠、柠檬酸钠或肝素等，遏制血液中凝血活酶激酶的活性，以达到完全彻底地防止屠宰血液的凝固为佳。

正如本明细书多次强调的，本发明将屠宰血液在不凝固状态下进行运输，直接进行发酵分解处理是其最大的特征。即，本发明由于使用新鲜的液体状态的屠宰血液，比现有的利用凝固的屠宰血液进行粉碎方法可以取得更高的分解效果。究其原因，是由于一般情况下蛋白质分解酵素在分解对象的粒子越小时分解效果越好，将新鲜的屠宰血液利用防凝固装置直接运送至天然酵素分解反应罐11进行储存，将屠宰血液在液体状态下直接进行分解，可以将屠宰血液中包括以超微粒状态存在的蛋白质等所有物质进行发酵分解。因此，本发明在屠宰血液不凝固状态下加以使用，可以整体性地增大发酵效率，可以实现防止因为未发酵物质引起腐败的效果。

另一方面，现有技术由于通过将凝固状态的屠宰血液进行粉碎之后进入发酵过程，利用粉碎机无论怎样进行粉碎，在粉碎至微粒子方面仍然是有限度的，最后的结果就是存在着分解效率低下的问题。特别是以往的屠宰血液处理方法，由于这样而留存了未粉碎的血液粒子，存在着严重的因此而发生腐败的问题。

本发明的屠宰血液防凝固装置可以使屠宰血液在液体状态下得到利用，使用与以往技术全然不同的方式将血液进行完全分解处理是其根本性的特征。另外，本发明的移动式屠宰血液防凝固工具710可以是车辆移动式以及分离式配备，也可以作为储存新鲜屠宰血液的储存罐加以使用。

另一方面，上述移动式屠宰血液防凝固分部710，即图3的收集及防凝固装置50，不只是将屠宰血液在不凝固状态下进行保管，还可以使在图4所示的天然分解反应罐11中执行的分解反应过程在运输途中提前进行。即，收集屠宰血液用车辆运输的期间投入微生物蛋白质和脂肪分解酵素，使血液的酵素分解反应过程全部或部分得以执行。

上述天然分解分部720将在天然酵素分解反应罐11, 如图4中储存的血液以每分钟100-200转的速度进行搅拌，利用超声波粉碎装置进行血液细胞的破碎分解和杀菌作业，可以实现机械层面的血液分解。例如，图4的天然酵素分解反应装置部10将超声波发生装置17开动10分钟，可以将天然酵素分解反应罐11中存在的血液中的残留微细粒子完全粉碎，这样将直至血液微细粒子的物质完全粉碎，血球的细胞壁也被破碎，细胞质及细胞核来到外部，使以后的微生物发酵过程的效律更提高一个层次。

在天然分解分部720中分解屠宰血液时，温度维持在55-70℃为佳，血液的PH值维持在7.5-10.0左右的中性或弱碱性为佳。

液体及浆状物分离分部730接收到在上述天然分解分部720中完成分解的血液后，将液体氨基酸溶液和浆状固形物进行分离。此时，分离出的液体氨基酸溶液通过1次产品储存分部740即液体物质储存装置部30，参考图8进行低温储存及保管。随后液体肥料制成品混合分部750即混合部40，参考图8接收在上述1次产品储存分部740中保管的液体氨基酸溶液，与微量肥料要素混合后制成氨基酸液体肥料产品，最后进行包装。

另一方面，在上述液体及浆状物分离分部730中分离的浆状固形物利用饲料产品制造分部760完成干燥和粉碎，制成粉末形态的饲料产品，最后进行包装。

如图12所示，在从屠宰场收集屠宰血液后S1阶段，利用移动式收集装置运至屠宰血液处理工厂，在工厂利用天然微生物酵素将蛋白质和脂肪分解为氨基酸成分S2阶段。随后，上述完成分解的氨基酸血液分离为固形物和液体物质S3阶段，此时分离出的液体物质储存至液体储存罐S4阶段，氨基酸液体物质和辅材料液体混合制成含有氨基酸的液体肥料S6阶段。

另一方面，通过上述S3阶段分离出的浆状固形物在浆状物储存槽进行储存S7阶段，在干燥装置中进行1次和2次干燥后S8和S9阶段进行粉碎，制成粉末饲料产品S10阶段。

这样，在制成液体肥料和粉末饲料产品后进行产品检查和质量管理S11阶段，进行产品包装S12阶段，对与所有工艺有关的设备进行清洗作业S13阶段。

Claims (2)

1.一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法，其特征在于具体方法如下：将屠宰动物血液用屠宰设备收集后，加入天然微生物酵素剂包括蛋白质分解酵素，1）首先 为了分解屠宰血液中的脂肪，按照血液液体重量的0.1-0.2%的比例加入由天然微生物制成的食品用脂肪分解酵素即脂肪酶，经1-2小时的完全搅拌发酵，2）为了分解屠宰血液中的蛋白质，按照血液液体重量的0.1-0.5%的比例加入由天然微生物制成的食品用蛋白质分解酵素即蛋白酶，进行1-3小时的完全搅拌发酵，3）最后按照血液液体重量的1-5%的比例加入醋酸溶液，搅拌10分钟后结束；4）在天然分解反应装置部中经酵素反应分解的血液经过滤装置去除杂质后，经紫外线杀菌装置用紫外线杀菌处理，对血液溶液中的各种病原菌进行消毒；5）然后将含有大量氨基酸成分的血液溶液通过液体和固形物分离装置部分离为液体氨基酸物质和浆状固形物，经液体排出口排出的液体氨基酸物质在液体物质储存装置部中0-7℃的低温保存。

2.根据权利要求 1 所述的一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法，其特征在于所述的氨基酸用于生产肥料、饲料的具体步骤如下：1）在上述液体物质储存装置部传送的氨基酸液体物质中加入包括氮、磷的微量元素肥料成分，其中氮、磷、钾成分按肥料的常规组份要求进行填加，经过混合制造含有氨基酸的液体肥料，需要时送至混合部投入适量的辅材料和添加剂使之混合反应，制成液体氨基酸肥料；在上述混合部中制成的氨基酸肥料溶液以后装入包装容器进行包装；

2）经上述液体和固形物分离装置部分离出氨基酸液体后余下的浆状固形物送至浆状物槽，浆状物槽缓慢地将浆状物装至移动的传送带上，利用热风干燥装置加吹70-90℃的热风进行1次干燥，经过这样1次干燥的浆状固形物还含有相当多的水分，继续进入2次干燥处理部的干燥炉55-90℃的温度下进行2-3小时的加热实现完全干燥，经2次干燥处理部完全干燥的固体形态的物质经粉碎机粉碎至粉末形态，制成饲料填加剂，饲料填加剂装入包装容器进行包装。