DE3050466T1

DE3050466T1 - Method and apparatus for hydrolyzing keratin a ceous material

Info

Publication number: DE3050466T1
Application number: DE803050466T
Authority: DE
Inventors: R Retrum
Original assignee: Stord Bartz AS
Current assignee: Retrum Rowland Estes Park Col Us
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1980-07-03
Publication date: 1982-08-26
Also published as: NL189996B; JPS601851B2; SE8201238L; DK161422C; DE3050466C2; SE450192B; DK92182A; US4286884A; JPS57500910A; NL189996C; WO1982000084A1; GB2091272B; NL8020224A; DK161422B; GB2091272A

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Die vorliegende Erfindung betrifft die Hydrolyse keratinhaltiger Stoffe, insbesondere jedoch ein kontinuierliches Verfahren zur Behandlung solcher Stoffe mit dem Ziel, eine ununterbrochene Hydrolisierung zu bewirken.

Vorrichtungen und Verfahren nach dem Stande der Technik zum Hydrolisieren von Stoffen, einschließlich Federn, sind normalerweise für diskontinuierlichen Betrieb ausgelegt. Das Problem hierbei ist jedoch der erhebliche Zeitaufwand für das Beschicken eines Standard-Kessels, in welchem die Federn oder anderes Material behandelt und aufgerührt wird, bevor eine Weiterbeförderung in einen anderen Kessel erfolgt, oder aber die Federn in ein- und demselben Kessel einer Wärme- und Druckbehandlung unterzogen werden, um die gewünschte Hydrolyse herbeizuführen.

Die für einen vollständigen Arbeitszyklus, das heißt für das Erreichen der erforderlichen Temperatur und Druckhöhe sowie der chemischen Reaktion benötigte Zeit bei einem diskontinuierlichen Verfahren ist - wie auch der Stand der Technik beweist - erheblich. Dreißig Minuten werden benötigt, um einen bei einem solchen Verfahren eingesetzten Standard-Kessel zu beschicken. Fünfzehn Minuten dauert es, bis durch indirekte Wärmeanwendung die erforderliche Temperatur und der erforderliche Druck erreicht sind, und weitere dreißig Minuten werden für die Durchführung der Hydrolyse bei der gewünschten Temperatur und dem gewünschten Druck benötigt. Die darauffolgende Phase des Temperatur- und Druckabbaues, das heißt die Phase, nach der die hydrolisierten Federn abgeführt oder anderweitig beseitigt werden können, kann schließlich bis zu sechzig Minuten dauern. Anschließend wird das hydrolisierte Produkt durch Wärmeanwendung ge-

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trocknet. Das diskontinuierliche Verfahren erweist sich damit als langwierig, relativ beschwerlich und insoweit unwirtschaftlich, als es nicht zu einer Automatisierung führen kann. Zudem muß aufgrund der Ungleichmäßigkeit der Wärmebehandlung, die auf die ausgedehnte Behandlungszeit zurückzuführen ist, mit einem wechselnden Grad der Hydrolyse des erzeugten Endprodukts gerechnet werden.

Ein Beispiel für eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufarbeitung von Federn durch Hydrolyse ist in der US-PS 2,702,245 (Mayer) beschrieben, wonach Federn in einem diskontinuierlichen Verfahren zu. Naßfedern aufbereitet werden, indem sie durch indirekte Wärmeanwendung dampfbehandelt und bis zu einem gewissen Grad bewegt bzw. aufgerührt werden. Der Zeitaufwand beträgt mindestens eineinhalb Stunden.

Ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zur Aufbereitung von Federn für die Hydrolyse in einem zum Teil diskontinuierlichen Betrieb ist in der US-PS 3,830,850 der Anmelderin gezeigt. Hier werden Federn in einem mechanischen Vorgang in relativ kleine Stücke zerrissen und dann so aufbereitet, daß sie mit einer bestimmten Menge an Wasser in einer Pumpe befördert werden können. Jedoch werden diese zerkleinerten Federstücke weder vorgeweicht noch während des Verfahrens einer Wärmebehandlung unterzogen. Auch ist der Energieverbrauch für die Zerkleinerung der Federn relativ groß, wodurch diesesVerfahren unwirtschaftlich wird.

Die US-PS 3,272,632 (Speer) beschreibt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Aufarbeitung von Tierabfällen und Federn für Weiterverwertung. Dabei werden Geflügelabfallprodukte, wie beispielsweise Innereien, Blut und Federn, einer Wärmebehandlung unterzogen oder bei hohen

Temperaturen in einem heißen ölbad gekocht und damit zu einem verwert- bzw. verwendbaren . Futtermittel ·.' verarbeitet. Durch dieses Verfahren läßt sich zwar ein verwendbares Endprodukt herstellen, doch ist eine ständige Qualitätskontrolle schwierig. Dieses Verfahren ist ausserdem ein mehrstufiges Verfahren und aus den bereits genannten Gründen unwirtschaftlich und wenig effektiv.

Die US-PS 3,617,313 (Harrington, Jr.) beschreibt ein Hydrolyse-Verfahren, bei welchem die Federn gepreßt und in einem kontinuierlichen Zustrom zu einem Stopfen geformt werden, der den Eingang einer Hydrolysekammer verschließt und damit verhindert, daß Druck aus dieser Kammer entweicht, wobei die Hydrolyse durch den fortlaufenden Zustrom gewissermaßen in einem kontinuierlichen Verfahren erfolgt. Das Abdichten des Einlasses hängt jedoch weitgehend von den physikalischen Eigenschaften der Federn ab, die im wesentlichen nicht mit anderen Stoffen, beispielsweise Blut oder Innereien, versetzt sein sollten. Da dies bei Ausgangsstoffen wie Federn jedoch häufig der Fall ist, ist das Abdichten des Einlasses bei einer solchen Hydrolyse-Vorrichtung durch eine konsistente Masse nur schwer zu bewerkstelligen,.insbesondere bei all den Stoffen, die als typische Abfallprodukte einem Hydrolyse-Verfahren unterzogen werden. Damit ist die Anwendbarkeit dieses Verfahrens begrenzt.

Andere, ältere Patente, so zum Beispiel die US-PS"en 2,681,871 (Wallace), 3,745,178 (Zebrath et al), 2,739,086 (Wallace et al), 833,422 (Shaw), 1,565,282 (Maybee), 3,071,468 (Docken) und 695,878 (Geiger et al) befassen sich mit Abwandlungen der Verfahren und Vorrichtungen für die Hydrolyse von Zellstoffen einschließlich keratinhaltiger Stoffe und pflanzlicher Substanzen.

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Es ist auch ein Verfahren bekannt, nach welchem Federn durch Hydrolyse in ein verwendbares Produkt umgesetzt werden. Jedoch ist dieses Verfahren zweistufig. In der ersten Verfahrensstufe, die diskontinuierlich abläuft, werden die Federn zur Herstellung einer pumpfähigen Masse einem Mitteldruck und einer Mitteltemperatur ausgesetzt, jedoch ohne daß die Federn dabei in irgendeiner Weise bewegt werden. In der zweiten Verfahrensstufe werden die Federn in diskontinuierlichem Betrieb in eine bewegte Hydrolyse-Retorte gepumpt, wo bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck die Hydrolyse in einem diskontinuierlichen Verfahren stattfindet. Dieses Verfahren ist also zumindest in der ersten Verfahrensstufe, in der die Federn fließfähiger gemacht werden, diskontinuierlich, so daß das Verfahren insgesamt nicht als kontinuierlich bezeichnet und aufgrund der notwendigen Vorbehandlung der Federn nicht automatisiert werden kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Federn aufgrund der langen Zeit, die notwendig ist, um die erste Füllung aus dem Kessel zu leeren, unterschiedlich lange der mit der ersten Stufe verbundenen Wärme- und Druckeinwirkung ausgesetzt sind, so daß vor der Weiterbeförderung in die Hydrolyse-Retorte bei dem aus dem Kessel geleerten Produkt einige, wenn nicht wesentliche Ungleichheiten festzustellen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein voll kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines verwendbaren Nahrungsmittelproduktes aus Federn, Haar, Nägeln, Hörnern, Hufen und anderen keratinhaltigen Stoffen dieser Art zur Verfügung zu stellen.

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Weiterhin wird durch die Erfindung ein voll kontinuierliches Verfahren zur Herstellung verwendbarer Futtermitte lprodukte aus Federn und anderen keratinhaltigen Stoffen dieser Art zur Verfügung gestellt, v/obei eine größere Ausbeute erzielt wird und das gewonnene Produkt über einen größeren Nährwert verfügt.

Ferner wird durch die Erfindung ein voll kontinuierliches Verfahren zur Verfügung gestellt, mit welchem Federn, Haar und andere keratinhaltige Stoffe mit größt möglicher Ausbeute und bei äußerst kontrollierbaren Bedingungen in Kombination mit anderen Geflügel- und Tiernebenprodukten wie Blut Innereien und dergleichen zu kombinierten Puttermittelprodukten rn.it. einem hohen Nährwert umgesetzt werden können.

Des weiteren wird durch die Erfindung ein kontinuierliches Verfahren zur Hydrolyse keratinhaltiger Stoffe, beispielsweise Federn, zur Verfügung gestellt, bei welchem mit Hilfe miteinander verbundener Verflüssigungsund Hydrolyse-Kessel ein kontinuierlicher Durchfluß der zu hydrousierenden Stoffe ermöglicht wird, ohne daß dabei ein wesentlicher Anstieg der während der Behandlung benötigten Temperatur und des Drucks zu verzeichnen ist.

Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung für die Hydrolyse von Federn und dergleichen zur Verfügung gestellt, bei welcher sowohl die Verflüssigungs-Kessel als auch Hydrolyse-Kessel durch eine Pumpeinrichtung miteinander verbunden sind, die eine effektive Regelung der Strömung der zu hydrolisierenden Stoffe erlaubt und zugleich Konsistenz in der gesamten Vorrichtung und damit eine Qualitätskontrolle ermöglicht.

Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Weiterhin wird durch die Erfindung ein verbessertes Verfahren für die Hydrolyse von Federn oder anderen keratinhaltigen Stoffen zur Verfügung gestellt, indem diese Stoffe zumindest in dem Verflüssigungs-Kessel und vorzugsweise auch in dem damit verbundenen Hydrolyse -Kessel einer heftigen Bewegung ausgesetzt werden und damit die für die Hydrolyse erforderliche Zeit bei vorgegebenem Druck und vorgegebener Temperatur erheblich verkürzt wird.

Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung von für die Hydrolyse geeigneten Stoffen zur Verfügung gestellt, bei welcher solche Stoffe aufgewirbelt und zu erheblich kleineren Teilchen reduziert werden, um damit den Durchfluß , des Produkts durch die Vorrichtung bzw. Anlage zu beschleunigen.

Des weiteren wird durch die Erfindung eine Hydrolyseanlage zur Verfügung gestellt, die aus einer übersichtlichen Anordnung verfügbarer Kessel und Pumpen besteht und dennoch die Durchführung eines kontinuierlichen Hydrolyse-Verfahrens ermöglicht.

Schließlich wird durch die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Hydrolyse zur Verfügung gestellt, wobei während des Ablaufs des Verfahrens ein Minimum an Überwachung erforderlich ist und gleichzeitig aufgrund des kontinuierlichen Ablaufs eine höchst wirksame Qualitätskontrolle des hydrolisierten Endprodukts ermöglicht wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

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Der Gegenstand vorliegender Erfindung ermöglicht ein voll kontinuierliches Verfahren zur Umwandlung von Federn, Haar und anderen keratinhaltigen Stoffen alleine oder in Verbindung mit zusätzlichen Geflügel- und Tiernebenprodukten in Futtermittelprodukte mit höherem Nährwert, wobei zugleich eine hochgradige Kontrolle erfolgen kann.

Bevor die Erfindung näher erläutert wird, sei nachstehend eine kurze Zusammenfassung des Verfahrens zur Hydrolyse von Keratinen gegeben. Keratine und deren Hydrolyse-Verfahren sind ein äußerst komplexes Thema, und die in diesem Zusammenhang erhältlichen Informationen stimmen nicht immer überein. Da die meisten Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet im Zusammenhang mit Federn durchgeführt wurden, soll auch die nachstehende Erläuterung am besten anhand von Federkeratin erfolgen .

Federkeratine stellen ein komplex organisiertes, das heißt systematisch aufgegliedertes Protein dar, das aus etwa achtzehn verschiedenen, bekannten Aminosäuren mit unterschiedlichem Wert und unterschiedlicher Bedeutung für die Bildung von Körpergewebe besteht. Aufbereitet oder hydrolisiert, sind Federn die Hauptquelle für Cystin, das in sich sehr wertvoll ist, aber auch deshalb, weil es den Bedarf an Methionin verringert und damit hilft, teueres Methionin zu sparen.

Keratine sind in ihrem natürlichen Zustand, das heißt wie sie zum Beispiel in Federn vorkommen, für den Tiermagen fast vollkommen unverdaulich. Mehr oder weniger 90% dieses Stoffes sind in dessen natürlichem Zustand unverdaulich. Hauptsächlich Keratine dieser Art passieren den Verdauungstrakt des Tiers unverwertet, und zwar hauptsächlich aufgrund der großen Resistenz gegen die Verdauungssäfte und Enzyme des Tiers.

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Wie andere Proteine, bestehen Keratine aus Ketten von Aminosäuren, die durch Peptid-Querverbindungen verknüpft sind, das heißt die Aminogruppe der einen wird an der Karboxylgruppe der angrenzenden gebunden, solange, bis mehrere tausend Aminosäuren zu einer einzigen Protein-Molekülkette verbunden sind. In ihrem natürlichen Zustand weisen diese Molekülketten zueinander eine bestimmte Anordnung auf, hauptsächlich vergleichbar mit zickzackförmigen Ketten in Faltblechen oder dicht gepackten Schraubenfedern oder aber beides. Diese Molekülketten sind in erster Linie durch Wasserstoffverbindungen miteinander verbunden, und die Aminosäuren innerhalb der Ketten - und in bestimmtem Ausmaß zwischen den Ketten - sind durch Peptid-Querverbindungen miteinander verbunden.

Das meist verwendete Verfahren für die Behandlung keratinhaltiger Federn, um deren Verdaulichkeit zu verbessern, ist die sogenannte Dampf-Hydrolyse, bei welcher die Federn bei höheren Temperaturen einer Wasserbehandlung unterzogen werden. Andere Verfahren, die eine Weiterentwicklung der Dampf-Hydrolyse sind, sind die enzymatische Hydrolyse, Säurehydrolyse oder Alkalihydrolyse. Diese Verfahren sind jedoch extrem kostspielig oder wirken zerstörend auf die wesentlichen Aminosäuren, so daß sie wirtschaftlich kaum nutzbar sind.

Wie bekannt ist, werden Federn durch Wasser bei höheren Temperaturen aufgeweicht. Bei Atmosphärendruck läßt sich eine Temperatur von 100 C erreichen, wobei jedoch die Hydrolyse-Rate bei dieser Temperatur relativ schwach ist. Zudem hat das Wasser Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften der Federn an sich. In erster Linie besteht die Tendenz,daß das heiße Wasser die Wachsschicht auf den Federn löst, und diese durchweicht, schlaff und brechbar werden, so daß sie beim mechanischen Bearbeiten

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in Stücke zerfallen.

Die Wasserstoffverbindung zwischen den Molekülketten, und die Peptid-Querverbindungeh zwischen den Aminosäuren können durch Dampf, enzymatische Wirkung oder durch chemische Hydrolyse gelöst werden. Dadurch werden die Ketten freigelegt und entfalten sich in beliebiger Weise. Tritt dieser Fall ein, so verliert das Protein seine ursprüngliche, natürliche Eigenschaft, verliert angeblich seine Ordnung und entartet, obwohl in seiner Zusammensetzung keine offensichtliche Änderung erfolgt. In diesem Zustand ist die Anfälligkeit gegen die Verdauungssäfte und Enzyme erheblich größer.

Keratine weisen einen hohen Anteil an Cystin unter ihren Komponenten, den Amimosäuren, auf. Diese existieren als Teil der Peptidverbindungen. Die Cystin-Querverbindung wird als Disulphid-Querverbindung bezeichnet, weil sich die mittlere Verbindung zwischen zwei Schwefelatomen befindet. Durch das Aufbrechen der Cystin-Disulphid-Querverbindungen wird Cystin frei, das dann zum Teil in Lanthionin, Ornithin und möglicherweise auch in andere schwefelhaltige Verbindungen, jedoch hauptsächlich in die vorgenannten umgewandelt wird, was ungewöhnliche und unwesentliche Aminosäuren sind, die normalerweise in natürlichen Federn nicht vorkommen. Cystin ist im wesentlichen die einzige unter den achtzehn Aminosäuren, die eine bedeutende Reduktion in analytischer Menge während der typischen Dampf-HydroIyse zeigt.

Nachteiligerweise ist das Auflösen der Keratinketten von einer Gegenwirkung begleitet, die nur bei tatsächlichen Fütterungsversuchen . festzustellen ist, nämliche eine Wirkung, die bei Überschreiten eines bestimmten Punkts in dem Verfahren den verfügbaren Nährwert herabsetzt.

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Ein optimaler Nährwert wird erreicht, wenn die Differenz zwischen der ersten Wirkung (Auflösung) und der zweiten Wirkung (Abbau) maximiert wird. Dies tritt bei der typischen Dampf-Hydrolyse ein, wenn die Pepsin-Verdaulichkeit des getrockneten Federmehls, wie durch das AOAC Normverfahren unter Verwendung von 02.% Pepsin gemessen, etwa 75% erreicht hat. über und unter diesem Punkt fällt der tatsächliche Nährwert merklich ab.

Wegen der verfügbaren schwefeltragenden Aminosäuren, des Methionin und Cystin, hauptsächlich des Cystin, welches die meist geschätzten Stoffe in der Geflügelmästung sind, wird der Nährwert der Feder gewöhnlich durch Füttern von Hühnern gemessen.

Das Verhältnis zwischen der Hydrolyse-Temperatur und der Zeit, die bei direktem Dampfstrahl, also nicht unbedingt einem Wärmemantel, und ohne Bewegung zum Erreichen einer 75%igen Pepsin-Verdaulichkeit erforderlich ist, ist in Fig.4 gezeigt, die dem "USDA Utilization Report No.3, 1961" entnommen ist. Dies ist natürlich nicht absolut vergleichbar mit dem, wie es wäre bei Mantelwärme und Bewegung, auch dann nicht, wenn das Kriterium der 75%igen Pepsin-Verdaulichkeit bestehen bliebe, doch was die Analyse anbelangt, sind enge Parallelen festzustellen. Es ist deutlich zu sehen, wie rasch die Zeit für die Pepsin-Verdaulichkeit abnimmt, während die Temperatur bei der Feder-Hydrolyse steigt.

Das Verhältnis zwischen der Hydrolyse-Zeit und der Pepsin-Verdaulichkeit bei direkt angewendetem Dampfstrahl, also nicht unbedingt bei Mantelwärme, und ohne Bewegung ist in dem Diagramm in Fig.3 gezeigt, wobei die obere Kurve A, die ebenfalls dem "USDA Utilization Report No.3" entnommen ist, das Verhältnis zwischen Zeit und Temperatur

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zum Erreichen einer 75%igen Pepsin-Verdaulichkeit der hydrolisierten Federn dargestellt. Auch die bei diesem Verhältnis in diesem Schema gezeigte Behandlung der Federn ist nicht absolut mit den Verhältnissen vergleichbar, die vorhanden wären, wenn der Hydrolyse-Kessel mit. einem Wärmemantel versehen wäre und in dem Kessel eine Bewegung stattfinden würde, doch zumindest die Daten bzw. Werte beider Verfahren weisen, das Verhältnis betreffend, Parallelen auf. Auch hier ist der zu Beginn schnelle Anstieg der Verdaulichkeits-Prozente festzustellen, der dann von einem langsameren, doch be~ ständigerem weiteren Anstieg bei fortlaufender Zeit gefolgt ist. Die Kurve B in Fig.3 beschreibt die Werte, die sich aus den USDA-Daten ermitteln lassen, indem die Prozente der Pepsin-Verdaulichkeit mit dem Anteil an Cystin plus Methionin, das nach dem Verfahren zurückbehalten wird, mulipliziert wird, und zwar wie folgt:

Prozent Pepsin Prozent Cystin + Methionin in dem behandelten Stoff

Verdaulichkeit Prozent Cystin + Methionin in dem ursprünglichen Stoff

Die sich daraus ergebende Kurve beschreibt bei normaler Behandlungszeit in etwa das, was mit dem erhältlichen Nährwert schwefeltragender Aminosäuren geschieht. Während das Verhältnis bei einem länger dauernden Verfahren ungültig wird, behält es eine gewisse Gültigkeit dann, wenn akzeptiert wird, daß zwischen den verschiedenen Aminosäuren nur kleine Unterschiede in der Verfügbarkeit bzw. Brauchbarkeit vorhanden sind, und beschränkt diesen Schluß auf ein normales Verfahren.

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Die tatsächliche Abnahme des verfügbaren Nährwerts über den Punkt der 75% Pepsin-Verdaulichkeit hinaus tendiert dazu, die der Kurve zu überschreiten, die wie vorstehend erläutert berechnet wurde, insbesondere bei hohen Verfahrenstemperaturen. Eine einfache Erklärung für diese Erscheinung gibt es nicht.

Eine mögliche Erklärung wäre, daß die Aminosäuren in jeder der zwei chemisch nicht unterscheidbaren Formen vorkommen können. Feder-Aminosäuren können natürlich in einer Form auftreten, die als L-Form bekannt ist. Wenn sie mit Alkali, beispielsweise Kalkhydrat, erwärmt werden, werden bis zu 50% der Aminosäuren in die unnatürliche, als D-Form bekannte Form umgewandelt, die von dem Verdauungssystem des Tiers weniger gut verwertet wird. Die Umwandlung wird Razemisierung genannt. Da das Alkali die Funktion eines Katalysators übernimmt, könnte damit spekuliert werden, daß in gewissem Maße auch durch die Wärme allein eine Umwandlung stattfinden kann.

Eine mögliche Erklärung wäre auch, daß die hohen Temperaturen oder zu lange Erwärmung und die damit verbundene Oxidation dafür ausschlaggebend sind, daß die freigesetzten Aminosäuren weiteren komplexen Reaktionen unterzogen werden, die die Wiederherstellung einiger Querverbindungen mit einschließen. Jedoch sind die Faktoren, die für die Minderung des Nährwerts ausschlaggebend sind, erheblich mehr bei höheren Temperaturen vorhanden, und zwar so, daß eine kurze Hydrolyse bei hoher Temperatur mehr Nährwertverlust zur Folge hat, als eine mittellange Hydrolyse bei mittlerer Temperatur.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß die Wirkung einer Bewegung auf die hydrolisierende Reaktion, beispielsweise heftiges Rühren, wesentlich zu einem schnelleren

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Di|)l.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Munfrod Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Ablauf der Hydrolyse beiträgt, und zwar bei jeder gegebenen Temperatur. Eine vorgegebene Pepsin-Verdaulichkeit läßt sich bei einer gegebenen Temperatur in wesentlich kürzerer Zeit entwickeln oder bei einer niedrigeren Temperatur in der gleichen Zeit, indem als zusätzliches Mittel eine heftige Bewegung eingesetzt wird. Zweifellos hat die heftige Bewegung, durch welche die Wärmeleitung verbessert wird, zur Folge, daß die Federn aufbrechen und damit mehr dem Bestandteil Wasser ausgesetzt sind.

Erfindungsgemäß wird das zu hydrolisierende Produkt, zum Beispiel Federn, aus zwei Gründen einer heftigen Bewegung ausgesetzt. Werden die Federn zu Beginn, wenn sie durch einen ersten . oder Verflüssigungs-Kessel befördert werden, heftig bewegt, und erfolgt währenddessen eine Wärmeanwendung, so trägt dies zu einem wesentlich schnelleren Aufweichen bzw. Welken der Federn bei, wodurch die Masse selbst in ihrer Konsistenz mehr fließfähig wird und leichter durch den Kessel und die gesamte Hydrolyse-Anlage transportiert und damit einem kontinuierlichen Behandlungsverfahren unterzogen werden kann. Die bessere Fließfähigkeit der feuchten Federmasse sorgt zudem für eine kontinuierliche und adäquate Dichtung an der Pumpe für den zweiten Kessel oder Hydrolyse-Kessel, zu welchem ein kontinuierlicher Zustrom der Masse erfolgt, die in diesem zweiten Kessel kontinuierlich hydrolisiert wird.

Der zweite Grund dafür, daß die Federn zumindest in dem ersten Kessel und vielleicht auch in dem zweiten Kessel einer heftigen Bewegung ausgesetzt werden, ist, daß die Federmasse - wie bereits erwähnt - in wesentlich kleinere Stücke zerteilt ist, wodurch die der Hydrolyse ausgesetzte Oberfläche der Federn wesentlich größer ist und die chemische Reaktion schneller durchgeführt wird. Daß die hef-

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred ί	Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 *f 3050466	oder Verflüssi-	der nachfolgen-	_—	Füllung auf	Feuchte Federn
tige Bewegung insbesondere	in dem ersten	Prozentsatz der Zerkleinerung der		—	geweichte Fe dern	Bewegung mild heftig
gungs-Kessel den	Federteilchen wesentlich erhöht, ist aus	PARTIKELGRÖßE, AUFGEWEICHTE & NICHT AUFGEWEICHTE FEDERN	—	152 cm	61 cm 61 cm
den Tabelle ersichtlich.			ca. 107°C	171°C 171°C
	Federn		50	90 250
unbehandelt		durchschn.15	15 15
Kesseldurchmesser
Manteltemperatur	3
Rührarm U/min.	5
Zeit in Min.	29	2	53 98
Prozentsatz an	25	7	36 1
gegebene Parti	21	24	8 1
kellänge:	4	25	1
0 - 1 ,2 cm	4	25	1
1,2 - 2,5 cm	1	9	1
2,5 - 2,7 cm		1
2,7 - 5,0 cm	1	3
5,0 - 6,2 cm	3	2
6,2 - 7,5 cm	2	1
7,5 - 8,7 cm	2
8,7 - 10,0 cm	100	1
10,0 - 11,2 cm	480
11,2 - 12,5 cm	100	100 100
12,5 - 13,7 cm	720	720 720
13,7 - 15,0 cm
15,0 - 16,2 cm
Summe
Schüttdichte kg/cbm ca.

C * β

- ac -

Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich ist, wird bei heftiger Bewegung der aufgeweichten Federn der Prozentsatz der kleineren Federteilchengrößen erhöht. Sind die Federn dagegen nur einer schwachen Bewegung ausgesetzt, so werden nur 53% davon auf O bis 1,2 cm zerkleinert. Wird die flüssige Federmasse jedoch einer heftigen Bewegung ausgesetzt, so werden 98% der Federmasse auf weniger als 1,2 cm zerkleinert. Wie im Zusammenhang mit Hydrolyse-Verfahren nach dem Stande der Technik bereits eingangs erwähnt wurde, dauert es insbesondere im Zusammenhang mit Federn ganze drei Stunden, ehe eine voll hydrolisierte Federmasse in einem diskontinuierlichen Verfahren erreicht ist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Zeit,die zum Erreichen eines fertigen Endprodukts notwendig ist, auf weniger als etwa eine Stunde verkürzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich in folgende Verfahrensstufen:

Das feuchte Rohmaterial, zum Beispiel Federn, Haar oder andere keratinhaltige Stoffe, die sogar Hufe und Krallen einschließen können, wird - sofern erforderlich unter Hinzufügung von Wasser - in einem kontinuierlichen Zustrom ohne Druck, jedoch mit einer heftigen Bewegung einer heißen, wasser-gesättigten Atmosphäre in einem ersten Kessel ausgesetzt. Dieser erste Kessel, der sich auch als Verflüssigungs-Kessel bezeichnen läßt, sorgt dafür, daß die Federn oder die keratinhaltige Masse weicher wird, als dies in einem Einzelkocher, der nur eine bestimmte Füllmenge faßt, möglich ist. Das Zerkleinern der Federn in winzige Stücke ist äußerst wichtig und hängt weitgehend von der Heftigkeit der Bewegung ab, in die die Federmasse in dem Kessel versetzt wird. In den Kesseln nach dem Stand der Technik, die nur für diskontinuierlichen

Betrieb ausgelegt sind, werden die Federn nur dann aufgerührt, wenn die Masse zu kochen anfängt. In dem erfindungsgemäßen Kessel werden die Federn relativ heftig geschlagen und damit auf eine Partikelgröße reduziert, die ziemlich präzise kontrollierbar ist, wie auch aus der vorstehenden Informationstabelle hervorgeht. In diesem Zustand ist das Federmaterial genügend fließfähig und kann in einem kontinuierlichen Strom in einen zweiten, unter Druck stehenden Kessel oder Hydrolyse-Kessel gepumpt werden, wo die Hydrolyse stattfindet und die Masse in ein verdauliches Produkt umgewandelt wird, um damit dessen Nährwert zu erhöhen, wie dies an früherer Stelle bereits erwähnt wurde. Sobald das hydrölisierte Produkt den zweiten Kessel passiert und die Auslaßseite desselben erreicht hat, wird es in erster Linie durch den Druck, der sich in diesem Kessel aufgebaut hat, zu einem Platz gepumpt, wo es entweder natürlich oder mit Hilfe einer Heizung getrocknet und zu einer ziemlich mehligen Masse wird. Alternativ dazu kann dieses Produkt auch mit anderen Nebenprodukten, zum Beispiel Blut, Innereien und dergleichen kombiniert und mit diesen zusammen getrocknet werden, woraus sich ein Mehl mit sehr großem Nährwert ergibt. Dieses Produkt wird in der üblichen Weise insbesondere dem für Tierzucht und auch für Haustiere verwendeten Futter beigemengt, um dessen Nährwert und hauptsächlich den Proteingehalt zu erhöhen.

Das kontinuierliche Verfahren gemäß vorliegender Erfindung erlaubt ohne Schwierigkeiten eine Mechanisierung und automatische Qualitätskontrolle, während das erzeugte Produkt dennoch über einen besseren Nährwert verfügt als die Produkte, die mit Hilfe von Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt sind.

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Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verflüssigungs- und Hydrolyse-Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Pumpe, die - wie in Fig.1 gezeigt - sowohl zum Transport der Masse aus dem Verflüssigungs- in den Hy drolyse-Kessel dient als auch verhindert, daß Druck aus dem letztgenannten Kessel zurück in das Flüssigbett entweicht;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Hydrolysedauer und der Entwicklung der Pepsin-Verdaulichkeit für eine Federmasse unter angegebenen Bedingungen und

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Hydrolyse-Temperatur und der erforderlichen Zeit, um durch Anwendung eines direkten DampfStrahls eine 70%ige Pepsin-Verdaulichkeit zu erhalten.

In Fig.1 ist eine erfindungsgemäße Hydrolyse-Vorrichtung 1 gezeigt, die einen Kessel, genauer' einen Verflüssigungs-Kessel 2 aufweist, der über seine gesamte Ausdehnung hinweg mit einem zentralen Hohlraum 3 versehen ist, der von einem Mantel bzw. Dampfmantel 4 umgeben ist, und in welchen hydrolisierbares Material, zum Beispiel Federn oder anderes keratinhaltiges Material, gefüllt und in der bereits erläuterten Weise behandelt wird, um

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es fließfähiger zu gestalten. An einem Ende des Kessels 2 ist ein Einlaß 5 in Form einer Rutsche vorgesehen, über welche die unbehandelten und rohen Federn zu Beginn des Hydrolyse-Verfahrens zugeführt werden. Gleichzeitig kann über denselben Einlaß Wasser zugeführt werden. Eine Welle 8 ist über die Gesamtlänge des Kessels 2 konzentrisch angeordnet und mit Hilfe von Lagern 6 und 7 an jedem Ende des Kessels 2 gehalten und mit einer Vielzahl von Rührelementen 9, beispielsweise den gezeigten Paddeln, versehen, die für eine heftige Bewegung der befeuchteten Federn sorgen, die über den Einlaß 5 in den Kessel befördert werden. Die Paddel können bis zu einem gewissen Grad abgeschrägt ausgebildet sein, um damit für eine gewisse Bewegung der Masse entlang der Kessellänge und zu dessen Auslaß zu sorgen. An dem gegenüberliegenden Ende des Kessels 2 befindet sich ein Auslaß 10 aus dem Verflüssi- . gungskessel der einen einstellbaren überlauf 11 aufweist, der zur Kontrolle des Durchflusses des feuchten Materials durch den Kessel 2 während des Verfahrens dient.

Nach einem Arbeitsmodell der vorliegenden Erfindung ist der Kessel circa 2,5 bis 3,6 Meter lang. Der Durchmesser beträgt zwischen 0,45 und 0,90 Meter. Die Welle 8 wird mit Hilfe eines Motors (nicht abgebildet) in einem Bereich von 150 bis 350, vorzugsweise jedoch bei etwa 250 U/min gedreht. Der Dampfmantel ist problemlos für einen Dampfdruck von ca. 50 bis 85 kg/cm² ausgelegt, so daß darin vorzugsweise eine Temperatur von circa 160°C bis 180°C erzeugt wird, wodurch die Kesselwärme wiederum 100°C beträgt, ohne daß Druck in dem Kessel entsteht. Es ist denkbar, daß das Verfahren auch innerhalb eines Druckbereiches

von 18 bis 140 kg/cm und damit einer Manteltemperatur

zwischen 130^QC und 199°C durchführbar ist.

Da trockene Federn zum Beispiel nur etwa 20% Wasser aufweisen,muß auf eine Oberflächenfeuchtigkeit ausgeglichen

werden, über welche die Federn in der Form verfügen, in der sie in die Hydrolyse-Vorrichtung befördert werden. Normalerweise werden die Federn ziemlich naß zugeführt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine kleine Menge Wasser zugegeben, wenn die Federn in den Einlaß 5 gefüllt werden, wie dies an frührer Stelle bereits beschrieben wurde.

Die wesentliche Funktion des verflüssiyung&kossels J2 ist die Umformung der großen, steifen und trockenen Federn in eine pumpfähige Masse, und zwar auf möglichst effiziente Weise, sowie die Bildung eines kontinuierlichen Flußbildes. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß innerhalb des Kessels 2 bei Atmosphärendruck ein heißer, dampfhaltiger und wassergesättigter Raum geschaffen wird, in welchem die Federn auch der Schlagbewegung der Paddel 9 ausgesetzt werden, die - wie bereits erwähnt - bei hoher Geschwindigkeit gedreht werden. Der Wasserdampf entfernt bei einer atmosphärischen Sättigungstemperatur von etwa 99°C, jedoch nicht über 1OO°C, die Wachsschicht auf den Federn, wie bereits erwähnt, wodurch die Federn dann aufgeweicht werden und dadurch schlaff und weniger zäh sind. Außerdem werden die Federteilchen auf ein Größe von weniger als 1,2 cm reduziert, wie das im Zusammenhang mit der vorstehenden Informationstabelle bereits erläutert wurde. Die Hauptwärme für die Erzeugung des Dampfes in dem Verflüssigungsraum wird durch den Dampfmantel zur Verfügung gestellt, der unter Druck mit Dampf versorgt wird. Jedoch eignet sich auch eine andere Wärmequelle, so zum Beispiel heißes öl, elektrischer Strom oder dergleichen.

Der Grad der in dem Kessel 2 erfolgenden Befeuchtung ist abhängig von der Manteltemperatur, der Heftigkeit der Schlagbewegung und der Zeitspanne, über welche die Federn in dem Kessel 2 verbleiben. Diese Zeitspanne be-

trägt gemäß vorliegender Erfindung zwischen 10 und 15 Minuten, jedoch in jedem Fall erheblich weniger als bei der Behandlung der Federn in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik. Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen darin, daß die Federn in dem Kessel 2 nicht zusammengedrückt bzw. gepreßt werden, in:, der Heftigkeit der Bewegung, der die Federn in dem Kessel ausgesetzt werden, um damit ein hochgradiges Aufbrechen des Materials zu erreichen und das Aufweichen bei relativ niedrigen Temperaturen zu beschleunigen, und in der bemerkenswert kurzen Zeit. In dem Verflüssigungskessel nach vorliegender Erfindung findet nur eine geringe oder gar keine Hydrolyse statt, und zwar in erster Linie aufgrund der dort vorhandenen relativ niedrigen Temperatur. Der ursprüngliche physikalische Zustand der Federn, die meist zwischen 2,5 bis 15 cm lang, steif und im ganzen unbiegsam sind, wird dahingehend verändert, daß eine Vielfalt von kleinen, nassen und welken Federstücken hergestellt wird, die meist kürzer sind als 1,2 cm. Nur einige davon behalten eine Länge von bis zu 5 cm. In dieser Verfahrensstufe wird das Produkt kompakter und halbflüssig, . mit dem Ergebnis, daß die Dichte der Füllmenge der Federn in dem 'Verflüssigungskessel etwa von 480 auf 640 kg/cbm vergrößert werden kann. In diesem Zustand können die Federn mit Hilfe der schräg ausgebildeten Paddel 9 wesentlich leichter durch den Kessel 2 befördert werden. Gleichzeitig fließen die Federn durch Schwerkraft unter Einfluß der Saugwirkung einer Pumpe, beispielsweise einer Schraubenpumpe oder dergleichen.

An dem Auslaßschacht 10 der Vorrichtung 1 gerät die schlammartige Masse aus kleinen Federstücken oder anderem keratinhaltigen Material, wie in Fig.2 gezeigt, durch die Saugwirkung der Pumpe 12 bzw. erst durch deren schraubenförmige· Wendel 13 unter den Einfluß einer rotorartigen

Einrichtung 14, die mit einem komplementären und fortschreitenden Hohlraum 15 zusammenwirkt, um die befeuchtete Federmasse zu dem Einlaßaufsatz 16 des Hydrolyse-Kessels 17 zu befördern.

Als Pumpe 12 eignet sich jede Pumpenart, sofern diese geeignet ist, einen Staudruck über dem zu pumpenden Produkt zu bilden und für einen druckdichten Durchfluß der feuchten Federn zu dem Kessel 17 . gegen einen Druck zu sorgen, der innerhalb dieses Kessels bereits aufgebaut ist. Zugleich soll durch diese Pumpe verhindert werden, daß Druck aus dem Hydrolyse-Kessel entweicht und durch die Pumpe 12 in den Verflüssigungskessel gerät, in welchem Druck nicht erwünscht ist. Pumpen dieser Art sind die Tuthill Pump-Ulrich-Pumpe, hergestellt von der Tuthill Pump Company, Fort Wayne, Indiana, vorzugsweise jedoch die Monyo-Pumpe, hergestellt von Robbins & Myers Company, Springfield, Ohio, die in diesem Fall als Speisepumpe verwendet wird und als äußerst zufriedenstellend befunden wurde. Diese Pumpe ist in Fig.1 und mehr detailliert in Fig.2 dargestellt. Außerdem eignet sich auch die Impco-Pumpe für die Verwendung bei vorliegender Erfindung. Diese Pumpe wird von Improved Machinery Co., Nashua, New Hampshire, hergestellt. Die im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendete Pumpe wird im allgemeinen durch einen 15 PS starken Motor betrieben, um die Leistung zu erzielen, die für die gewünschten Ergebnisse erforderlich ist.

Die befeuchteten bzw. durchnäßten Federn werden dann mit Hilfe der Pumpe 12 in den Hydrolyse-Kessel 17 befördert. Der Hydrolyse-Kessel 17 weist einen innern Hohlraum 18 auf und ist von einem Dampfmantel 19 umgeben. In den Hohlraum 18 wird Wärme geleitet, die normalerweise durch den Dampf zur Verfügung gestellt wird, um für die Verdampfung einer gewissen Menge an Feuchtig-

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keit zu sorgen, die das kontinuierlich in den Kessel 17 beförderte Material begleitet. Die Größenverhältnisse bei dem Hydrolyse-Kessel nach dem Arbeitsmodell sind in etwa mit den Größenverhältnissen des "Verflüssigungskessels zu vergleichen. Durch den Kessel 17 erstreckt sich über die gesamte Länge desselben eine Welle 20, die in Lagern 21 und 22 gelagert ist und eine Reihe von Paddeln 23 oder dergleichen Einrichtung aufweist, um für eine Bewegung des darin enthaltenden, zu hydrolisierenden Materials zu sorgen und gleichzeitig dafür, daß das Material in Richtung Ausgangsleitung 24 der Vorrichtung befördert wird, wozu die leicht schräge Ausbildung der Paddel beiträgt.

Die Paddelwelle in dem Hydrolyse-Kessel 17 wird in einem Bereich von 150 bis 350 U/min gedreht und sorgt ebenfalls für eine heftigere Bewegung als entsprechende Einrichtungen nach dem Stand der Technik. In manchen Fällen jedoch werden die Paddel 23 in dem Hydrolyse-Kessel nicht mit einer solchen Heftigkeit gedreht, sondern vielmehr in einem Bereich von 30 bis 150 U/min, weil das Material aufgrund der Behandlung in dem Verflüssigungskessel bereits weitgehend zerkleinert , befeuchtet und fließfähig gemacht wurde. In anderen Fällen dagegen ist eine heftige Bewegung des zu hydrolisierenden Materials in dem Kessel 17 zweckmäßig, um dabei das Hydrolyse-Verfahren in der bereits beschriebenen Weise zu beschleunigen.

Die Hydrolyse findet bei einer Temperatur zwischen 135°C

und 166°C in dem Kessel 17 statt. Der charakteristische

2 Druck beträgt dabei zwischen 21 und 63 kg/cm . Jedoch ist es möglich, daß die Temperatur in dem Hydrolyse-Kessel

zwischen 130°C und 185°C liegt und der entsprechende Druck

etwa zwischen 18 bis 108 kg/cm beträgt und die Hydrolyse auch bei diesen Bedingungen noch durchführbar ist. Die Zeit, in der das zu hydrolisierende Material in dem Kessel

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verbleibt, beträgt nur zwischen 10 bis 20 Minuten, um eine vollständige Hydrolyse der darin enthaltenen Federteilchen zu erreichen. Das Ziel bei diesem Kessel und damit des Betriebs der gesamten Vorrichtung ist eine Kombination aus maximalem Nährwert des Endprodukts bei verkürzter Zeit. Es gibt Hinweise dafür, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Produkt nach Messungen durch das Normverfahren unter Verwendung von 0.2% Pepsin die gewünschte Pepsin-Verdaulichkeit, wie bereits erläutert, von annähernd 75% erreicht, was auf die heftige Bewegung bei niedrigst möglichen Temperaturen in der Vorrichtung zurückzuführen ist. Der für diese heftige Bewegung erforderliche Kraftaufwand ist aufgrund der konstanten Zufuhrrate und der Vorbehandlung der Federn in dem Verflüssigungskessel, wodurch der Widerstand gegen die Bewegung verringert wird, nicht übermäßig.

Das hydrolisierte Material fließt durch die Ausgangsleitung 24 und die Absaugpumpe 25 ab. Die Pumpe 25 kann im wesentlichen wie die in Fig.2 gezeigte Pumpe ausgebildet sein. Der Betrieb erfolgt jedoch in der umgekehrten Richtung, das heißt die Pumpe 25 dient mehr als Meßvorrichtung, durch welche der Druck aus dem Kessel 17 kontinuierlich gedrosselt wird, in dem das hydrolisierte Material durch eine Art Propeller- oder Blaswirkung durch die Pumpe und die Ausgangsleitung 26 schließlich zu einer Trockenvorrichtung oder dergleichen (nicht abgebildet) befördert wird. Zum Betreiben dieser Pumpe ist nur eine geringe PS-Zahl, das heißt etwa ein 3 bis 5 PS Motor erforderlich, da sie nicht die Vorwärtsbewegung des Produkts bewirkt, sondern lediglich dem Druck in dem Kessel 17 und einer geringen Dampfmenge aus dem Kessel entgegenwirkt, um damit eine sogenannte kontinuierliche Drosselung der hydrolisierten Federn zu ermöglichen.

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Da der den Kessel 17 umgebende Dampfmantel 19 oder eine andere Quelle dazu tendiert,^das durch die Pumpe 12 in den Kessel gebrachte Oberflächenwasser zusätzlich zu verdampfen erzeugt eine solche Verdampfung kontinuierlich zusätzlichen Druck in dem Kessel 17 bei der gewünschten höheren Temperatur, die für eine schnelle Hydrolyse erforderlich ist. Da ferner die heftige Bewegung auch in dem Kessel stattfinden kann, dauert die Hydrolisierung des Produkts während des kontinuierlichen Durchflusses durch den Kessel an, und zu dem Zeitpunkt, wo das Produkt den Ausgang des Kessels in der Nähe der Ausgangsleitung 24 erreicht, ist es vollständig hydrolisiert und fertig für die Weiterbeförderung zu einem Trockner oder einem anderen Lagerplatz oder für den Versand.

Das hydrolisierte Material wird durch die Ausgangsleitung 26 zu einem diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Trockner befördert, wo es zu Federmehl oder keratinhaltigem Mehl getrocknet oder mit anderen Nebenprodukten, zum Beispiel Innereien, kombiniert und zusammen mit diesen zu einem Mehrfach- oder Mischmehl getrocknet wird, wobei ein Teil seines Fetts anschließend ausgepreßt werden kann oder auch nicht.

Obgleich die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, sind Detailänderungen in bezug auf die Vorrichtung und das Verfahren möglich, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

Dipl.-liig. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwiilte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 STORD BARTZ A/S CV C.Sundtsgt. 29 N-5OOO Bergen 11.963 VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR DIE HYDROLYSE KERA- TINHALTIGER STOFFE Ansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Hydrolisierung keratinhaltiger Stoffe, gekennzeichnet durch:

kontinuierliche Zulieferung des im allgemeinen unbehandelten Materials zu einem Kessel;

- Erwärmen des Materials in diesem Kessel auf eine Temperatur, die 100°C nicht übersteigt;

- Heftiges Bewegen bzw. Durchrühren des Materials solange, bis es genügend weich und von fließfähiger Konsistenz ist;

- Pumpen des nunmehr fließfähigen, durchnäßten Materials von dem ersten Kessel in einen zweiten, den Hydrolyse-Kessel zur Hydrolyse;

Erwärmung des fließfähig gemachten Materials in dem zweiten Kessel, und zwar solange, bis eine Verdampfung erfolgt und Eigendruck entsteht;

Bewegen bzw. Aufrühren des Materials in dem zweiten Kessel bis zum Eintreten der Hydrolyse;

- Kontinuierliches Pumpen des hydrolisierten Materials aus dem zweiten Kessel gegebenenfalls zu einer Trockenvorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu hydrolisierende keratinhaltige Material Federn einschließt.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Heizmantel umgebener erster Kessel zur Erwärmung der Federn auf eine Temperatur, die 100⁰C nicht übersteigt, mittels eines Manteldrucks von vorzugsweise zwischen 49 und 85 kg/cm auf eine bevorzugte Manteltemperatur zwischen 160°C und 180°C erwärmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein mit einem Heizmantel umgebener erster Kessel zur Erwärmung der Federn auf eine Temperatur, die 100°C nicht übersteigt, mittels eines Mantel-

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drucks zwischen 18 und 140 kg/cm auf eine Temperatur

zwischen 130⁰C und 199°C erwärmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze i cn η e t, daß dem Material Wasser beigefügt wird, bevor es in den ersten Kessel gefüllt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Federn in dem zweiten Kessel
durch einen Rührarm oder dergleichen Einrichtung bei
150 bis 350 U/min heftig bearbeitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die fließfähig gemachten Federn kontinuierlich von dem ersten Kessel in den zweiten Kessel gempumpt werden, wobei verhindert wird, daß ein Teil des Drucks, der sich in dem zweiten Kessel gebildet hat, entweicht und rückwärts in den ersten Kessel gelangt.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die hydrolisxerten Federn aus dem
zweiten Kessel gepumpt werden, wobei gleichzeitig nach
und nach ein Teil des darin erzeugten Drucks abgelassen

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Kessel zusätzlicher

2 Druck erzeugt wird, um einen Druck von 18 bis 105 kg/cm in dem Kessel beizubehalten, während ein Teil des vorher erzeugten Drucks zusammen mit den hydrolisierten Federn kontinuierlich aus dem Kessel abgeleitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn während des Ablaufs des Verfahrens kontinuierlich durch den ersten und zweiten Kessel queren.

11. Verfahren zur kontinuierlichen Hydrolisierung keratinhaltiger Stoffe, gekennzeichnet durch;

- kontinuierliche Zulieferung des im allgemeinen unbehandelten Materials zu einem Kessel; Erwärmung des Materials in dem Kessel ohne Druckaufbau auf eine Temperatur, die 100⁰C nicht übersteigt; Heftige Bearbeitung bzw. kräftiges Schlagen des keratinhaltigen Materials in dem Kessel durch Drehung eines Rührarms oder dergleichen Einrichtung bei 150 bis ü/min;

- Fortführen der Bearbeitung und Erwärmung des Materials über eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Material genügend weich zu machen und ihm eine fließ- und pumpfähige Konsistenz zu verleihen;

- Kontinuierliches Pumpen des nunmehr fließfähigen Materials von diesem in einen zweiten Kessel, der für die Hydrolyse unter Druck gesetzt ist;

- Erwärmen des fließfähigen Materials, während sich dieses in dem zweiten Kessel befindet, auf eine Temperatur zwischen 130°C und 185°C, und zwar solange, bis eine Verdampfung eingeleitet wird und ein Eigendruck

von 18 bis 105 kg/cm erzeugt wird; Bewegung des Materials in dem zweiten Kessel solange,

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bis die Hydrolyse eintritt;

Kontinuierliches Pumpen des hydrolisierten Materials aus dem zweiten Kessel gegebenenfalls zu einer Trockenvorrichtung.

12. Vorrichtung zur Durchführung einer kontinuierlichen Hydrolyse keratinhaltiger Stoffe, gekennzeichnet durch einen ersten Kessel (2), eine mit dem Kessel verbundene Fülleinrichtung (5) für kontinuierliche Materialzufuhr, eine in dem Kessel (2) angeordnete Einrichtung (8,9) zum heftigen Bewegen bzw. Aufrühren und gleichzeitig Weiterbefördern des Materials durch den Kessel (2), wobei diese Rühreinrichtung (8,9) in einem Bereich von 150 bis 350 ü/min drehbar ist, eine mit dem ersten Kessel (2) funktionell verbundene Einrichtung (4) zum Erwärmen des durch den Kessel (2) beförderten Materials auf eine Temperatur von weniger als 1OO°C, wobei in dem Kessel (2) ein bedeutender Druckaufbau nicht stattfindet, einen zweiten Kessel (17), eine den ersten und zweiten Kessel (2,17) miteinander verbindende Pumpeneinrichtung (12) , die bei Betrieb für eine kontinuierliche Beförderung des fließfähigen Materials von dem ersten Kessel (2) in den zweiten Kessel (17) sorgt, eine weiter, in dem Kessel (17) angeordnete drehbare Einrichtung (20,23) zum Bewegen bzw. Aufwirbeln oder Aufrühren des in den Kessel (17) gepumpten Materials, eine weiter, dem zweiten Kessel (17) zugeordnete Einrichtung (19) zum Erwärmen des durch den Kessel (17) beförderten Materials auf eine Temperatur zwischen 130°C und 185 C, wobei in dem Kessel (17) gleichzeitig ein Druck von etwa

18 bis 105 kg/cm erzeugt wird und wobei durch die Pumpeneinrichtung (12) verhindert wird, daß ein Teil des in dem zweiten Kessel (17) erzeugten Drucks entweicht und in den ersten Kessel (2) gelangt, und eine mit dem zweiten Kessel (17) verbundene, weitere Pumpeneinrichtung (25), die bei Betrieb für eine kontinuierliche Ableitung des hydrolisier-

ten Materials und einer geringen Menge des Drucks sorgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kessel (2) von einem Heizmantel (4) umgeben und so ausgelegt ist, daß

2 mittels eines Manteldrucks zwischen 18 und 140 kg/cm eine Manteltemperatur zwischen 130°C und 193°C für die Erwärmung des durch den Kessel (2) beförderten Materials auf nicht mehr als 100 C erzeugt werden kann.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kessel (2) funktionell zugeordnete Rühreinrichtung (8,9) in Form von Paddeln (9) vorgesehen ist, durch welche das durch den Kessel (2) beförderte Material heftig bewegt und zugleich durch den Kessel (2) befördert wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Kessel (17) eine weitere, funktionell mit dem Kessel verbundene Rühreinrichtung (20,23) in Form von Paddeln (23) vorgesehen ist, durch welche das den Kessel (17) passierende Material heftig bewegt bzw. aufgerührt oder aufgewirbelt und zugleich durch den Kessel befördert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Pumpeneinrichtungen (12,25) in Form einer Rotorpumpe vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Kessel (17) ein Heizmantel (19) ausgebildet ist, welcher nach Wärmebeaufschlagung eine bessere Temperatur- und Druckentwicklung in dem zweiten Kessel (17) ermöglicht.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierlich hydrolisierte Material Federn einschließt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn während des Betriebs kontinuierlich die Vorrichtung (2,12,17,25) passieren.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kessel (2,17) miteinander verbindende Pumpeneinrichtung (12) bei Betrieb verhindert, daß der in dem zweiten Kessel (17) aufgebaute Druck entweicht, während die zweite, dem Ausgang des Kessels (17) zugeordnete Pumpe (25) für kontinuierliches Abführen der hydrolisierten Federn und einer geringen Menge des Drucks aus dem Kessel sorgt.