DE69826266T2

DE69826266T2 - Verfahren zur herstellung eines nahrungsergänzungsmittels und nahrungsergänzungsmittel

Info

Publication number: DE69826266T2
Application number: DE69826266T
Authority: DE
Inventors: W. Martin GRIFFIN; D. Steven THOMAS; L. John CROWLEY; M. Eugene WEDDINGTON
Original assignee: Griffin Ind Inc
Current assignee: Griffin Ind Inc
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: EP0981282A4; DE69826266D1; JP2001514499A; WO1998037773A1; EP0981282B1; CA2282575C; CN1252695A; EP0981282A1; CN1191760C; CA2282575A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelergänzung und im besonderen auf eine Nahrungsmittelergänzung zur Bereitstellung der angestrebten Aminosäuren zur Förderung des Wachstums von jungen Tieren.
Hintergrund der Erfindung
Nahrungsmittelergänzungen sind Substanzen, die den Nahrungsmitteln während der Bearbeitung beigegeben werden, um die angestrebten chemischen oder physikalischen Charakteristika sowie die Nahrungsmittelqualität zu verbessern. Eine der wichtigsten Formen von Nahrungsmittelzusätzen sind Nahrungsmittelergänzungen. Diese umfassen typischerweise Proteine, Mineralien und Vitamine, die den Nahrungsmitteln beigegeben werden, um den Nahrungsmittelverlustwert wieder herzustellen während der Nahrungsmittelbearbeitung oder den natürlichen Gehalt der Nahrungsmittel zu ergänzen. Die Bedeutung des Einsatzes von Nahrungsmittelergänzungen zur Verstärkung der Gesundheit und des Wachstums von Tieren ist seit langem anerkannt auf dem Gebiet der Tierzüchtung.
Es ist ebenfalls seit langem anerkannt, dass die Herstellung von Nahrungsmittelergänzungen von verschiedenen Nebenprodukten von Nahrungsmittelerzeugungsverfahren im hohen Maße erstrebenswert ist. Im besonderen wird durch den Aufbau einer kommerziellen Verwendung dieser Nebenprodukte die ökonomische Lebensfähigkeit der Nahrungsmittelherstellungsverfahren verstärkt, während andererseits schwierige Abfallmaterialhandhabung reduziert und insgesamt vermieden wird. Dies ist ein besonders wichtiges Konzept für die Geflügelzüchtungsindustrie, wobei signifikante Mengen von Abfallmaterialien erzeugt werden. Dementsprechend wurden verschiedene Verfahren entwickelt zur Verwertung und Verarbeitung von Federn und Abfall als Nahrungsergänzung für Lebensmittelprodukte. Derartige herkömmliche Verfahren werden allgemein beschrieben, z. B. in der US-A 3 272 632, der US-A 4 269 865, der US-A 5 049 397 und der GB-A 2 167 639.
Einer der hauptsächlichen Nachteile bei der herkömmlichen Verarbeitung von Abfallprodukten, wie Federn und sonstigem Abfall zu Nahrungsmittelergänzungen lag in der Wärmeschädigung verschiedener Aminosäuren und Proteine, was wirksam eliminiert, dass diese Materialien als Quelle für Nahrungsmittel eingesetzt werden. Dementsprechend besteht ein Erfordernis für ein verbessertes Verfahren der Verarbeitung von Abfallprodukten, wie etwa Federn und sonstigem Abfall, um eine Wärmeschädigung wichtiger Aminosäuren und Proteine zu verhindern und damit eine Ergänzung bereitzustellen mit verbesserten Nahrungsmittelwerten.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ökonomisches und wirksames Verfahren bereitzustellen zur Herstellung einer Nahrungsmittelergänzung ausgelegt zur Bereitstellung der angestrebten Aminosäuren in einer geeigneten Form, um das Wachstum von jungen Tieren zu fördern, was im besonderen für landwirtschaftliche Tiere, wie etwa Ferkel, gilt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein kontinuierliches Verfahren bereitzustellen zur Herstellung einer Nahrungsmittelergänzung aus Blut, Federn und Abfall, um eine bei weitem wirksamere Produktion zu gestatten, während eine relativ kostengünstige Ausrüstung erforderlich ist und dementsprechend einen minimalen Kapitalaufwand erfordert, um die Produktion einzuleiten.
Weitere Ziele, Vorteile und andere neue Merkmale der Erfindung finden sich in der nachfolgenden Beschreibung und werden dem Sachverständigen auf diesem Gebiet deutlich bei dem Studium der nachfolgenden Ausführungen oder ergeben sich aus der praktischen Durchführung der Erfindung. Diese Ziele und Vorteile der Erfindung können realisiert und erhalten werden mit Hilfe der Instrumentalien und Kombinationen, die insbesondere durch die beigefügten Ansprüche zum Ausdruck kommen.
Um die vorstehenden und andere Ziele zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie er hier beschrieben ist, umfasst das vorliegende Verfahren den Schritt des Mischens von Tierblut, hydrolysierten Geflügelfedern und Geflügelabfall in entsprechenden Gewichtsverhältnissen von 4–6/2–4/1–3 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatz des Endproduktes.
Im besonderen wird frisches Blut dampfkoaguliert und dann in eine Dekanterzentrifuge gepumpt, um die Flüssigkeit und die Feststoffe voneinander zu trennen. Die Feststoffe werden in dem vorliegenden Verfahren eingesetzt. Die Federn werden zuvor wärmehydrolysiert unter Einsatz einer Dampfbehandlung oder anderen Maßnahmen in Übereinstimmung mit verschiedenen im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung eines hydrolysierten Federproduktes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 50% und 50% hydrolysierten Federn, wie sie in dem vorliegenden Verfahren eingesetzt werden. Auf diese Weise werden die Federn einem teilweisen Proteinzerfall unterzogen, so dass in stärkerem Masse verdaubar sind mit Enzymen während der anschließenden Behandlung. Der Geflügelabfall wird frisch eingesetzt.
Nach dem Vermischen der koagulierten Tierblutfeststoffe, dem wärmehydrolysierten Federprodukt und dem frischen Geflügelabfall wird die Mischung grundiert oder gemahlen, um eine Partikelgröße herzustellen von beispielsweise nicht mehr als 6,35 mm (1/4 Zoll) im Durchmesser. Dieser Schritt dient dazu, die Oberfläche der Geflügelfedern zu erhöhen wie auch der Geflügelabfallteile, um die Verdauungsaktivität der Enzyme und Mikroorganismen, die in diesem Verfahren aktiv sind, zu unterstützen.
Das nächste ist die Beigabe eines Proteaseenzyms zu der gemahlenen Mischung, um die Mischung zu verdauen. Verschiedene Proteaseenzyme und Mischungen hiervon können zum Einsatz kommen. Vorzugsweise werden das Enzym oder die Enzyme in einer Rate beigegeben von in etwa 1 Gallone pro 4000 Pfd. Produktmischung. Als nächstes folgt die Verdauung der zerkleinerten oder gemahlenen Mischung durch das Enzym bei einer Temperatur von im wesentlichen 54–72°C bis etwa 35–60 min. Diesem folgt die Sprühtrocknung der verdauten Mischung und das Erhitzen des Produktes auf ein Maximum von 83°C, um den Feuchtegehalt zu reduzieren bis auf 5–8 Gew.-% und jegliche Pathogene zu töten, die in der Mischung anwesend sind. Diesem folgt dann die Klassifizierung des Endproduktes.
Vorteilhafterweise wird lediglich dadurch, dass die Mischung der Federn, das Tierblut und der Abfall einer Enzymhydrolyse ausgesetzt wird und hohe Bearbeitungstemperaturen vermieden werden, ein besser verdaubares Nahrungsmittelprodukt erzeugt. Darüber hinaus werden die Aminosäuren in dem Nahrungsmittelprodukt und im besonderen des Blutes und des Abfalls nicht entwertet oder denaturisiert und bleiben dementsprechend intakt für den gesamten Nahrungsmittelwert für die gefütterten Tiere.
Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden dem Sachverständigen auf diesem Gebiet deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung, wobei eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben wird nur durch die Illustration einer Art und Weise, die am besten geeignet ist, um die Erfindung auszuführen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und Beschreibungen lediglich illustrativ in ihrer Art anzusehen und nicht einschränkend.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die beigefügte Zeichnung ist eingeschlossen in und bildet einen Teil der Beschreibung, illustriert verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien der Erfindung. In der Zeichnung ist:
1 eine schematische Darstellung der Details des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung und der Ausrüstung, die eingesetzt wird, um dieses Verfahren durchzuführen.
Es soll nun im Detail Bezug genommen werden auf die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, von welcher ein Beispiel in der begleitenden Zeichnung illustriert ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Nahrungsmittelergänzung aus Tierblut, hydrolysierten Geflügelfedern und Tierabfall soll nun im Detail beschrieben werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine Vorrichtung 10 wiedergibt, welche zu diesem Zweck eingesetzt werden kann. Wie gezeigt, werden dampfkoagulierte Blutfeststoffe einem ersten Vorratsbehälter 12 zugeführt, während hydrolysierte Federn einem zweiten Vorratsbehälter 14 zugeführt werden und frischer Geflügelabfall in einen dritten Vorratsbehälter 16 aufgegeben wird mit Hilfe einer Pumpe 18. Die gemessenen Quantitäten dieser Bestandteile werden von den Vorratsbehältern 12, 14 und 16 einem Schneckenförderer 20 zugeleitet, welcher die koagulierten Blutfeststoffe, die hydrolysierten Federn und den Geflügelabfall vermischt und einer Mühle 22 zuführt. Dort werden die Blutfeststoffe, die hydrolysierten Geflügelfedern und Geflügelabfall gründlich vermischt mit entsprechenden Gewichtsverhältnissen von in etwa 4–6/2–4/1–3 in Abhängigkeit von dem speziellen Einsatz des Endproduktes. Wie zuvor angegeben wurde, sind die Federn, die in den Verfahren eingesetzt werden, zuvor wärmehydrolysiert worden mit Hilfe einer Dampfbehandlung oder anderen Maßnahmen in Übereinstimmung mit verschiedenen Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind zur Herstellung eines hydrolysierten Federproduktes mit in etwa 50% Feuchtigkeit und 50% hydrolysierten Federn. Somit werden die Federn einem teilweisen Proteinzerfall unterzogen, so dass sie verdaubarer sind mit Enzymen während der sich anschließenden Behandlung.
Das Proteaseenzym wird zugeführt über die Pumpe 24 von einem Vorratsbehälter 26 zur Mühle 22. Dort werden die Blutfeststoffe, die hydrolysierten Federn und der Geflügelabfall als Mischung zerkleinert oder gemahlen, um eine Partikelgröße zu erzeugen von z. B. nicht mehr als 6,35 mm (1/4 Zoll) im Durchmesser. Dieser Mahlschritt dient dazu, die Oberfläche der Geflügelfedern und der Geflügelabfallteile zu erhöhen, um damit die Verdauungsaktivität der Enzyme und Mikroorganismen, die in den Verfahren aktiv sind, zu verstärken. Vorzugsweise werden die Enzyme in einer Rate zugeführt von in etwa einer Gallone pro 4000 Pfd. der Produktmischung.
Die gründlich zerkleinerten und vermischten Blutfeststoffe, hydrolysierten Federn, Geflügelabfall und Proteaseenzyme werden von der Mühle 22 einem Verdauungstank 28 zugeführt über eine Reihe von Schneckenförderern 29. Die zerkleinerte oder gemahlene Mischung wird dann durch die Enzyme in dem Verdauungstank verdaut bei einer Temperatur von im wesentlichen 54–72°C bis zu 35–60 min lang. Ein Schneckenförderer 30 in dem Verdauungstank 38 stellt die Bearbeitung der Mischung für eine geeignete Verweilzeit sicher.
Im Anschluss an die Verdauung wird die Mischung über eine positive Verdrängungspumpe (pneumatisches Gebläse) 31 an einem Ventil 32 vorbei durch die Leitung 33 einer Bearbeitungseinrichtung 34 zugeführt, in welcher sie gründlich bearbeitet wird. Als nächstes wird die Mischung gesiebt unter Einsatz einer herkömmlichen Siebausrüstung 35. Im einzelnen wird das Mehl mit relativ niedriger Feuchtigkeit getrennt von der Mischung durch den Freigabeauslass 36 für die stromabwärtige Zuführung zu dem Trockner 38 durch einen Schacht 40. Die Wasserphase mit einem relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt einschließlich der relativ kleinen verdauten hydrolysierten Feder- und Geflügelabfallpartikel wird durch den Auslass 42 in den Mischtank 44 eingeführt. Der Mischtank 44 besitzt einen Rühren 46, der über einen Motor 48 angetrieben wird, wodurch sichergestellt wird, dass die Partikel in Suspension gehalten werden. Eine Pumpe 50 führt die Wasserphase und die suspendierten verdauten Partikel über verschiedene Ventile in der Leitung 52 durch ein Strömungsmengenmessgerät 53 zu einer Düse 54 in den Brennerabschnitt 55 des Trockners 38. Gleichzeitig wird komprimierte Luft durch den Einlass 56 zugeführt (mit einem Druck von im wesentlichen 60–85 oder mehr, vorzugsweise 75–80 psig) und auf die Düse 54 gerichtet, so dass die Wasserphase innerhalb des Brennerringes 57 gesprüht wird für ein rasches Trocknen in einer Weise, wie dies im größeren Detail beschrieben ist in der gleichzeitig schwebenden amerikanischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 08/841,230 eingereicht am 29. April 1997 mit dem Titel "Method and Apparatus for Drying and Processing Raw Food Material", wobei hierauf ausdrücklich Bezug genommen wird.
Im Anschluss an die Sprühtrocknung in dem Brennerabschnitt 55 vermischt sich das gesprühte Material mit dem Mehl, welches durch den Schacht 40 zugeführt wird in dem Drehabschnitt 58 des Trockners 38. Als Ergebnis der kombinierten Trocknungswirkung wird der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung reduziert auf in etwa 5–8 Gew.-%.
Nun wird die getrocknete Nahrungsmittelmischung pneumatisch einer Reihe von Zyklonen 59 zugeführt, um die Mischung zu sammeln, die dann über eine Reihe von Schneckenförderern 60 einer Mühle 62 zugeführt wird. Während der Weiterleitung stellt ein Kühlgebläse 63 einen Strom von Kühlluft bereit, um die Mischung bei einer niedrigen Temperatur zu halten. In der Mühle 62 wird die beschickte Mischung gemahlen bis zur angestrebten Endproduktgröße. Das Endprodukt wird dann über einen Schneckenförderer 64 einem Sieb 66 für die Klassifizierung zugeführt. Das sich ergebende Produkt kann von dem Sieb 66 mit Hilfe der Schneckenförderer 68, 60 zurück zur Mühle 62 geführt werden zur erneuten Klassifizierung. In den meisten Fällen erfolgt die Weiterleitung des Produktes durch den Betrieb des pneumatischen Gebläses 70 zu einem Lagervorratstank 72, wo es bereitgehalten wird für die Verpackung oder weitere Behandlung.
Zusammenfassend ergeben sich zahlreiche Vorteile aus dem Einsatz der Konzepte der vorliegenden Erfindung. Lediglich durch das Aussetzen der Mischung von hydrolysierten Federn, Blutfeststoffen und Abfall einer Enzymhydrolyse und der Vermeidung hoher Verfahrenstemperaturen oberhalb von etwa 83°C entsteht ein verdaubareres Nahrungsmittelprodukt. Darüber hinaus werden die Aminosäuren in dem Nahrungsmittelprodukt und insbesondere des Blutes und des Abfalls nicht abgewertet oder denaturiert, so dass sie dementsprechend intakt bleiben für den vollen Ernährungsvorteil der gefütterten Tiere.
Innerhalb der vorangehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine offensichtliche Modifikation auch einen anderen Abfall neben Geflügelabfall in dem beschriebenen Verfahren.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelergänzung zur Bereitstellung angestrebter Aminosäuren zur Förderung des Wachstums von jungen Tieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Vermischen von Tierblut, hydrolysierten Geflügelfedern und tierischem Abfall zur Erzeugung einer Mischung; Zugeben von Proteaseenzym zu dieser Mischung; Aufschließen dieser Mischung mit dem Proteaseenzym und Trocknen der aufgeschlossenen Mischung zur Verringerung von deren Feuchtigkeitsgehalt herab auf 5 bis 8 Gew.-% und Töten von allen Pathogenen, die in dieser Mischung vorhanden sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1 einschließlich des Koagulierens des Tierblutes und des Sammelns der Blutfeststoffe zum Vermischen mit den hydrolysierten Geflügelfedern und dem Tierabfall.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Tierabfall von Geflügel stammt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 einschließlich der Bereitstellung des Tierblutes, der hydrolysierten Geflügelfedern und des Tierabfalls in der Mischung in einem entsprechenden Gewichtsverhältnis von im wesentlichen 4–6/2–4/1–3.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, darüber hinaus einschließlich des Zerkleinerns/Mahlens dieser Mischung vor der Beigabe des Proteaseenzyms, um die Oberfläche der Feststoffpartikel innerhalb der Mischung zu erhöhen für eine verstärkte enzymatische Aktivität.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, darüber hinaus einschließlich der Klassifizierung eines Endproduktes nach dem Trocknen.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Mischung keiner Temperatur oberhalb im wesentlichen 60–83°C ausgesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei eine Temperatur von etwa 83°C während der Bearbeitung nicht überschritten wird.
Nahrungsergänzungsmittel, erhältlich gemäß dem Verfahren eines der vorangehenden Ansprüche.