CS212278B2

CS212278B2 - Method of making the nutrients of the advantageously concentrated animal food

Info

Publication number: CS212278B2
Application number: CS79937A
Authority: CS
Inventors: Gyula David; Sandor Lichtenstein; Andras Konta; Geza Hecser; Zsuzsa Dobokay; Marianne Zsigray
Original assignee: Agromkemia Szoevetkezet; Ezuest Kalasz Mezogazdasagi Te
Priority date: 1979-02-12
Filing date: 1979-02-12
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález se týká způsobu výroby živin, obsahujících ve vštSím množství peptidy, zejména výroby koncentrovaného zvířecího krmivá hydrolýzou skeletových proteinových materiálů fskleroproteinů), které jsou v přírodním stavu nestravitelné. Způsobem podle vynálezu lze nepouži telné vedlejší produkty různého původu uéinit stravitelnými. V závodech na zpracování drůbeže a ryb, v kožedělném průmyslu, jetkéch, závodech na zpracování kožešin a vlny odpadají značná množství chlupý, drápů, peří, šupin, kožených odpadků etd., jejichž obsah surových proteinů překračuje 90 %, Vzhledem k tomu, že většina těchto odpadů zůstává nezpracována, ztrácí se velká množství proteinů a kromě toho mohou obtíže s Vyvážením těchto odpadů vést ke znečištování okolního prostředí.The invention relates to a process for the production of nutrients containing in large quantities peptides, in particular the production of concentrated animal feed by hydrolysis of the skeletal protein materials (scleroproteins), which are naturally indigestible. The unusable by-products of various origins can be made digestible by the method according to the invention. In poultry and fish processing plants, in the leather industry, lace, fur and wool processing plants, considerable amounts of hair, claws, feathers, scales, leather garbage, etc., whose crude protein content exceeds 90%, are eliminated. This waste remains unprocessed, large amounts of protein are lost and, moreover, difficulties in balancing such waste can lead to environmental pollution.

Způsobem podle vynálezu je možno vyrobit cenné živočišné proteinové materiály s vysokým obsahem proteinů a současně vyřešit problémy, vyskytující se ve spojitosti se skladováním a odstraňováním těchto odpadů.The process according to the invention makes it possible to produce valuable animal protein materials with a high protein content and at the same time to solve the problems associated with the storage and disposal of these wastes.

Dosud se ze skeletových proteinů stravitelné proteolytické výrobky pro krmné účely nevyrábí. Výrobky^ připravené způsobem podle vynálezu, jsou v podstatě plně stravitelné pomocí pepsinu a současně mikrobiologicky nezávadné.To date, digestible proteolytic products for feed purposes have not been produced from skeletal proteins. The products prepared by the process according to the invention are substantially fully digestible with pepsin and at the same time microbiologically harmless.

Kyselá hydrolýza skeletových proteinů je popsána v maďarských patentových spisech 119 456, 120 308 a 124 373, v patentovém spisu NDR 4 251 a ve švýcarském patentovém spisu 494 250. Tyto postupy jsou však nákladné a nelze jich použít pro hospodárnou přípravu krmiv. Uvedené patentové spisy se týkají v prvé řadě přípravy aminokyselin.Acid hydrolysis of the skeletal proteins is described in Hungarian patents 119,456, 120,308 and 124,373, in German DDR 4,251 and in Swiss 494,250. However, these processes are expensive and cannot be used for the economical preparation of feed. These patents relate primarily to the preparation of amino acids.

Postupy, spočívající v alkalické hydrolýze, to je postupy popsané v německých patentových spisech 694 294 a 695 940 jakož i v patentovém spisu NSR 1 000 388, jsou z ekonomického hlediska mnohem výhodnější. Přesto se však vyznačují nevýhodou, že při postupu se aminokyseliny raoemizují a tudíž mohou být tělem konzumovány s velmi nízkou účinností.Alkaline hydrolysis processes, i.e. those described in German patents 694 294 and 695 940 as well as in German patent 1 000 388, are much more economical. However, they have the disadvantage that in the process the amino acids are raoemized and can therefore be consumed by the body with very low efficiency.

V patentovém spisu USA 3 475 404 se popisuje způsob extrakce želatiny z kollagenu, při němž se následně nebo při extrakci používá sloučenin uvolňujících siřičitsnový ion k odbarvení a odstranění zápachu získané želatiny. Úkolem těchto sloučenin - na rozdíl od úkolu kyseliny sírové používané při způsobu podle vynálezu - není hydrolýza, nýbrž odbarvení a odstranění zápachu získaného produktu. Extrakce se provádí při vysoké teplotě v rozmezí 121 až 176 °C a za vysokého přetlaku 1,765 MPa, zatímco při způsobu podle vynálezu se pracuje za atmosférického tlaku.U.S. Pat. No. 3,475,404 discloses a method for extracting gelatin from collagene, wherein sulfuric ion-releasing compounds are subsequently used or extracted to decolorize and remove odor of the gelatin obtained. The purpose of these compounds - in contrast to the sulfuric acid used in the process according to the invention - is not the hydrolysis, but the decolourisation and odor removal of the product obtained. The extraction is carried out at a high temperature in the range of 121 to 176 ° C and a high overpressure of 1.765 MPa, while the process according to the invention is operated at atmospheric pressure.

Podstatou způsobu podle vynálezu je mírná hydrolýza minerální kyselinou, prováděná výhodně za použití kyseliny sírové. Při hydrolýze si aminokyseliny, tvořící proteinový řetězec, ponechávají svou přírodní konfiguraci, což jest podmínkou pro využití živým organismem. Rovněž stupeň rozkladu je při hydrolýze velmi nízký.The process according to the invention is based on a slight mineral acid hydrolysis, preferably carried out using sulfuric acid. During hydrolysis, the amino acids constituting the protein chain retain their natural configuration, which is a precondition for use by the living organism. Also, the degree of decomposition is very low in hydrolysis.

Podle vynálezu se hydrolýza provádí ve 10 až 40% kyselině sírové při teplotě v rozmezí od 80 °C do teploty varu směsi. Podle podmínek rozpustnosti je výhodné, použít nanejvýš 30 % skeletového proteinového materiálu s obsahem atmosférické vlhkosti, vztaženo na hmotnostní množství roztoku kyseliny sírové.According to the invention, the hydrolysis is carried out in 10 to 40% sulfuric acid at a temperature ranging from 80 ° C to the boiling point of the mixture. Depending on the solubility conditions, it is preferable to use at most 30% of a skeletal protein material containing atmospheric moisture, based on the amount of sulfuric acid solution by weight.

Vzniklý hydrolyzát se pak neutralizuje na hodnotu pH 6 a vyloučená sůl - při použití s výhodou hydroxidu vápenatého síran vápenatý - se odfiltruje a popřípadě se tuhý produkt izoluje zahuštěním filtrátu. Tato poslední operace se věak nemusí provést, v kterémžto případě se získá roztok, který je možno přimísit k pitné vodě.The resulting hydrolyzate is then neutralized to a pH of 6 and the precipitated salt - using preferably calcium hydroxide, preferably calcium sulfate - is filtered off and optionally the solid product is isolated by concentration of the filtrate. However, this latter operation does not have to be carried out, in which case a solution is obtained which can be admixed with drinking water.

Výhodná koncentrace roztoku kyseliny sírové použité pro hydrolýzu je v rozmezí 20 až 30 hmot. %. Při nižších koncentracích se trvání hydrolýzy prodlouží, kdežto při vySšich koncentracích se získají značná množství rozkladných produktů. Výhodná reakční teplota je v rozemzí 90 až 100 °C. Teplota varu reakční sestavy při hydrolýze vzrůstá, avšak teplota 105 °C by se neměla překročit, poněvadž by došlo k silnému pěněni.The preferred concentration of the sulfuric acid solution used for the hydrolysis is in the range of 20 to 30 wt. %. At lower concentrations, the duration of hydrolysis is prolonged, while at higher concentrations considerable amounts of decomposition products are obtained. The preferred reaction temperature is in the range of 90 to 100 ° C. The boiling point of the reaction assembly increases during hydrolysis, but the temperature of 105 ° C should not be exceeded as there would be severe foaming.

Množství skeletového proteinového materiálu, použitého pro hydrolýzu, je výhodně v rozmezí 15 až 20 %, vztaženo na hmotnostní množství roztoku kyseliny sírové. Je však též možno použit většího množství, v kterémžto případě však je nepravděpodobné, že se výchozí materiál při hydrolýze dokonale rozpustí. V případě nepřetržitého postupu je možno použít vySSích koncentrací proteinů.The amount of the scaffold protein material used for the hydrolysis is preferably in the range of 15 to 20% based on the weight of sulfuric acid solution. However, larger amounts may also be used, in which case the starting material is unlikely to dissolve completely during hydrolysis. Higher protein concentrations can be used in a continuous process.

Hydrolýza se provádí při atmosférickém tlaku, což je důležitým význakem způsobu podle vynálezu, poněvadž není zapotřebí nákladného zpracování v autoklávu, takže se spotřebuje méně energie. Hydrolýza se s výhodou provádí tak dlouho, až prakticky veškerý skeletový protein vejde do roztoku nebo do koloidního roztoku. Zpravidla je hydrolýza skončena po 6 hodinách, jestliže se pracuje za výSe uvedených výhodných podmínek.The hydrolysis is carried out at atmospheric pressure, which is an important feature of the process according to the invention, since expensive processing in the autoclave is not required, so less energy is consumed. The hydrolysis is preferably carried out until virtually all of the scaffold protein enters a solution or colloidal solution. Generally, the hydrolysis is complete after 6 hours when operating under the preferred conditions outlined above.

Neutralizace roztoku obsahujícího hýdrolyzát se s výhodou provádí při teplotě v rozmezí 30 až 40 °C, přičemž se z praktických důvodů používá zásady, která vytváří ve vodě nerozpustný síran, který se vylučuje z roztoku. Výhodnou zásadou je hydroxid vápenatý, ačkoliv je též možno použít i jiných zásad. Získaná vyloučená sůl se může z roztoku izolovat o sobě známými postupy, jako je filtrace, odstředění atd. Μά-li se připravit tuhý produkt, vzniklý roztok se zahustí výhodně odpařením.The neutralization of the solution containing the hydrolyzate is preferably carried out at a temperature in the range of 30 to 40 ° C, using, for practical reasons, a base which forms a water-insoluble sulphate which precipitates from the solution. A preferred base is calcium hydroxide, although other bases may also be used. The precipitated salt obtained can be isolated from the solution by methods known per se, such as filtration, centrifugation, etc. If a solid product is prepared, the resulting solution is preferably concentrated by evaporation.

Dále uvedené příklady vynález blíže objasňují, aniž by omezovaly jeho rozsah. Výrazy díly” a jsou, pokud není jinak uvedeno, díly a % hmotnostními.The following examples illustrate the invention in greater detail without limiting its scope. The terms parts " and are parts by weight unless otherwise stated.

2,22782,2278

Příklad I ,00 dílů 20 až 30% kyseliny sírové se zahřeje na teplotu v rozmezí 90 až 100 °C, přidá se 20 dílů štětin z vepře s obsahem atmosférické vlhkosti a reakční směs se pomalu míchá při uvedené teplotě po dobu 6 hodin. Během této doby se většina štětin rozpustí, čímž vznikne hnědočerný roztok.Example I 100 parts of 20 to 30% sulfuric acid are heated to a temperature in the range of 90 to 100 ° C, 20 parts of pig bristles containing atmospheric moisture are added and the reaction mixture is slowly stirred at this temperature for 6 hours. During this time most of the bristles dissolve to form a brown-black solution.

Pak se pH reakční smšsi upraví při teplotě pod 40 °C na hodnotu 6 přidáním hašeného vápna za neustálého míchání. Vzniklá sraženina se odfiltruje a v roztoku zbývá zhydrolyzovaný protein. Produkt, adsorbovaný na vyloučené sédře, se rozpustí promytím sádry vodou.Then the pH of the reaction mixture is adjusted to a value of 6 at a temperature below 40 ° C by adding slaked lime with stirring. The resulting precipitate was filtered off and the hydrolyzed protein remained in solution. The product adsorbed onto the precipitated plaster is dissolved by washing the gypsum with water.

Po odpaření filtrátu se získé hygroskopický béžové zbarvený produkt ve výtěžku 75 až 85 %, vztaženo na hmotnostní množství výchozích štětin. Produkt má charakteristický, nikoliv však odporný zépach a je rozpustný beze zbytku ve vodě při teplotě okolí.After evaporation of the filtrate, a beige-colored hygroscopic product is obtained in a yield of 75 to 85% based on the amount of starting bristles by weight. The product has a characteristic, but not odorous odor and is soluble in water at ambient temperature.

Množství vzniklé sédry je 2 až 2,5nésobkem hmotnostního množství získaného produktu.The amount of the resulting serum is 2 to 2.5 times the weight of the product obtained.

Příklad 2Example 2

Pracuje-li štětin z vepře, se postupem popsaným v příkladu 1, avšak za použití zvířecích pařátů místo získá se béžové zbarvený produkt ve výtěžku 70 až 75 %.If pig bristles are operated, the procedure described in Example 1, but using animal claws instead, gives a beige colored product in a yield of 70-75%.

Příklad 3Example 3

Pracuje-li se postupem popsaným v pařáty a zobáky místo štětin, získá se příkladu 1, za použití peří obsahujícího rovněž žlutavě bílý produkt ve výtěžku 75 až 80 %.When working with claws and beaks instead of bristles, Example 1 was obtained using feathers also containing a yellowish white product in a yield of 75-80%.

Příklad 4Example 4

Pracuje-li se postupem popsaným v příkladu 1, avšak za použití předčištšných chlupů místo štětin, přičemž se hydrolýza nechá probíhat čtyři hodiny, získá se světle šedý produkt ve výtěžku 75 až 80 %.Using the procedure described in Example 1, but using the pre-treated hair instead of the bristles while allowing the hydrolysis to proceed for four hours, a light gray product was obtained in a yield of 75 to 80%.

Hydrolýzou získaný produkt z příkladu 1 mé obsah surového stravitelného proteinu 84 %. Obsah aminokyselin v tomto produktu je tento:The product of Example 1 obtained by the hydrolysis was my 84% crude digestible protein content. The amino acid content of this product is as follows:

Asp Asp 6 % 6% Val Wall 4 % 4% Thr Thr 4 % 4% Met Met 1 % 1% Ser Ser 9 % 9% Ile Ile 3 % 3% Glu Glu ,4 % , 4% Leu Leu 6 % 6% Pro For 7 % 7% Tyr Tyr 3 % 3% Gly Gly 6 %. 6%. Phe Phe 3 % 3% Ala Ala 4 % 4% Lys Lys 4 % 4% Cys Cys 3 % 3% His His 1 % 1% Arg Arg 8 % 8% PŘE PŘE D M É T D M É T V Y M Á L E Z H V Y M E L Z H

1. Způsob výroby živin, výhodně koncentrovaného zvířecího krmivá, vyznačující se tím,Method for producing nutrients, preferably concentrated animal feed, characterized in that:

Claims

Process for producing nutrients, preferably concentrated animal feed, characterized in that the skeletal protein material is hydrolyzed in a 10-40 wt.% Sulfuric acid solution at a temperature ranging from 80 ° C to the boiling point of the mixture at atmospheric pressure, the resulting solution or the colloidal solution containing the hydrolysis product is neutralized, dehydrated and optionally the hydrolyzate is then separated from the solution.

2. A process according to claim 1 wherein the hydrolysis is carried out using a 20-30% sulfuric acid solution.

3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrolysis is carried out at a temperature in the range from 90 to 100 ° C.

4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein 20% of the scaffold protein material is used, based on the weight of the sulfuric acid solution.

5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the neutralization is carried out at a temperature in the range of 30 to 40 ° C using a calcium hydroxide solution at pH 6.