DK150005B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af pulverformige proteinprodukter ud fra animalsk raamateriale - Google Patents

Description

-1- 150005

Oen foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af pulverformige proteinprodukter ud fra animalsk råmateriale, såsom industrifisk og slagteriaffald, især fra svine- og kreaturslagterier .

5 Affald fra svine- og kreaturslagterier oparbejdes sædvanligvis på kødfoder fabrikker til teknisk fedt og kødbenmel, der er et vigtigt proteintilskudsmiddel til dyrefoder. Ved den såkaldte tørsmelteproces varmebehandles affaldet i en autoklave, således at der dannes en flydende blanding bestående af kødpartikler, benstykker, limvand og smeltet fedt.

10 Man adskiller derefter blandingen mekanisk i en fugtig kød-benfraktion og en flydende fraktion. Denne centrifugeres til opnåelse af flydende fedt og limvand, og desuden fås lidt slam, der returneres til fx autoklaven.

Fedtet renses i et særskilt fedtbehandlingsanlæg, medens limvandet koncentreres og tørres sammen med den fugtige kød-benfraktion. Det tørrede 13 produkt formales til kød-benmel med et indhold af fordøjeligt protein på 42-47 vægtprocent, se fx dansk patentskrift nr. 122.566.

Af økonomiske grunde må fabrikken nødvendigvis oparbejde alt forefaldende slagteriaffald, der kan bestå af indvolde, ben, brusk eller eventuelt selvdøde dyr. Denne variation i råvaren indebærer visse vanske-20 ligheder med styring af processen, og man får ofte slutprodukter, der er afvigende med hensyn til kvalitet, herunder proteinindhold på grund af ringe mulighed for procestilpasning til råvarens varierende sammensætning.

Ved en sortering og blanding af affaldet kan disse ulemper til dels 25 afhjælpes, men arbejdet finder sjældent økonomisk dækning.

I norsk patentskrift nr. 139.627 er beskrevet en lignende proces, men dér tørres den fugtige kød-benfraktion og en blanding af slammet og limvandet hver for sig til et proteinfattigt, resp. proteinrigt kødmel.

Det proteinfattige og proteinrige kødmel har ifølge patentskriftet hver 30 konstant proteinindhold. Produkterne indeholder henholdsvis 34 og 47¾ fordøjeligt protein. Det proteinfattige kødmel må derfor blandes med kostbart blodmel, før det kan sælges som almindeligt kød-benmel, der bør indeholde ca. 45¾ fordøjeligt protein.

-2- 150005

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne art, ved hvilken der kan fremstilles et proteinrigt pulver, der har et væsentligt højere indhold af fordøjeligt protein end ovennævnte kendte produkter, og hvor pul-5 veret desuden har fordelagtige klæbeegenskaber, og således umiddelbart vil kunne anvendes som klæbende, stærkt proteinrigt fodertilskud. Der skal samtidig hermed fremstilles et traditionelt kød-benmel og et mineralpulver.

Dette formål opfyldes af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejen-10 dommelig ved det i krav 1's kendetegnende del angivne.

Det fremgår af tabellen nedenfor, at det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede limpulver har et højere proteinindhold og en bredere anvendelse end højproteinpulveret, der fremstilles ifølge norsk patent nr. 139.627.

i i i i i i | Proces | Produkt | Råprotein | Fordøjeligt | Angivet | I I | | protein | anvendelse | i I_I (ca.) j (ca.)_| i i i i i I Fremg. | 1) mineral- | 30¾ | Calciumtilskud | I ifølge | pulver | I til pet-food | I opfin- | I I Gødningstilskud | I delsen j j | j I I 2) kød- | 46¾ | 42¾ Proteintilskud til | I I ben-mel I I foder ligesom ved | II I j almindeligt kød- | II || benmel | I I 3) limpul- | 79¾ | 76¾ Blodmel- og fiske- | I I ver | | melserstatning | II I I Klæbemiddel og j II | | proteintilskud j II I j foderpiller j

I I_!_!__I

ii i i i I NO- | 4) kød- | 40¾ | 34¾ Proteintilskud til |· I pat. | ben-mel | | foder efter bian- j I nr. | { I ding med blodmel | I 139.627 III | I I 5) kød- | 66¾ | 47¾ Proteintilskud til | I I ben-mel | | foder j

I_!_!_!_I

-3- 150005

Det ses endvidere, at det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede kød-benmel umiddelbart kan anvendes som almindeligt kød-benmel, medens det tilsvarende kendte proteinfattige produkt 4) må suppleres med 10% blodmel inden sådan anvendelse, og at det opnåede "restprodukt" (mi-5 neralpulveret) umiddelbart kan sælges som calciumberiger.

Ved blanding af de omhandlede tre produkter er der mulighed for at tilvejebringe blandingsprodukter, der indeholder lige fra meget lidt fordøjeligt protein og op til ca. 76% fordøjeligt protein.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen tørres limvandet separat i en 10 spraytørrer, medens slamfasen føres tilbage i processen. Oet giver en mere problemfri og proteinskånende tørring af proteinfaserne end ved de kendte processer, hvor limvandet under alle omstændigheder tørres sammen med en fugtig mel- eller slamfase.

Til trods for de ovennævnte væsentlige fordele ved fremgangsmåden ifølge 15 opfindelsen, er den nødvendige investering i apparatur ikke væsentligt større end ved de kendte metoder af lignende art, og de anvendte apparater er alle almindelige i handelen.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstilles fire produkter, der alle umiddelbart er salgbare, dvs. der er intet tab af anvendelige stof-20 fer og ingen spildevandsbelastning.

De i trin I) letfjernede benstykker indeholder hovedsagelig calciumforbindelser. Mineralproduktet kan efter formaling anvendes som tilsætning til foder, fx kæledyrsmad eller som gødning.

Det ved fremgangsmåden i trin I) opnåede proteinpulver indeholder i til-25 fælde af råvarer fra svine- og kreaturslagterier ca. 42-47 vægtprocent fordøjeligt råprotein svarende til proteinindholdet i almindeligt kødbenmel. Det kan anvendes på samme måde som sædvanligt kød-benmel.

150005 -4-

Det ved fremgangsmåden fremstillede limpulver er særdeles værdifuldt og kan sælges som erstatningsprodukt for blodmel og fiskemel, idet det indeholder over 70 vægtprocent og op til 80 vægtprocent fordøjeligt rå-protein. Endvidere er pulveret klæbende ved befugtning med vand. Foder-5 stoffer i pelleteret eller opslæmmet form, fx til mink eller ørreder, kan som kombineret proteintilskud og klæbemiddel derfor med stor fordel tilsættes det fremstillede limpulver. Derved opnås samtidig et næringstilskud og en klæbning eller fortykkelse, således at man kan undgå tilsætning af klæbestoffer uden foderværdi, fx ligninsulfonater.

10 De tre ovennævnte produkter, nemlig benproduktet, kød-benmelet og lim-pulveret, kan blandes i vilkårligt forhold for opnåelse af pulverprodukter med ønsket indhold af protein, aske etc.

En anden mulighed er helt at udelade mineralproduktet fra en sådan blanding, hvorved der fås et blandingsprodukt med højere proteinindhold 15 end det hidtidige kød-benmel.

Det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnåede, rensede fedtprodukt adskiller sig ikke fra det tekniske fedt, der fås som handelsvare og kan derfor sælges som sådant.

De enkelte trin i fremgangsmåden kan udføres på følgende måde: 20 Til at begynde med findeles det animalske råmateriale fortrinsvis til en maksimal partikelstørrelse på ca. 70 mm, således at der fås en dejagtig blanding, der let lader sig transportere og varmebehandle. Varmebehandlingen kan udføres på sædvanlig måde, fx ved 125° C under tryk, og vandindholdet kan under dette procestrin til dels reguleres ved ud-25 slip af vanddamp.

Trin I) omfatter fortrinsvis to separationstrin for det varmebehandlede materiale, som angivet i krav 5, nemlig en bundfældning, ved hvilken ben i form af stykker eller klumper frasepareres, og en dekantering, ved hvilken mel i form af ben- og kødmel frasepareres, hvorved de der-30 ved opnåede faste fraktioner kombineres og sammen pulvertørres med efterfølgende sigtning til opnåelse af det første proteinpulver og ben-produktet.

-5- T50005

De til ovennævnte separationstrin anvendte apparaturer er fortrinsvis en sedimentationstank, resp. en dekanter (centrifuge). Ved totrinsseparationen opnås en mere slamfri flydende fase fra dekanteren, idet denne ikke belastes med benstykker, der gør blandingen forholdsvis 5 stiv.

Benfraktionen og melfraktionen føres begge til en tørrer, fx en tallerkentørrer, hvor de befries for vand. Det tørrede produkt er letsmuld-rende og kan derfor ved hjælp af en sigte helt eller delvis adskilles i benstykker og kød-benmel.

10 I trin II) skal den flydende fase fra trin I) adskilles i sine tre bestanddele, nemlig fedt, limvand og slam. Der opnås en særlig høj separation, når trin II) omfatter en koncentrering af den vandige limvandsfase under afgang af vanddamp og en anden centrifugering af koncentratet til slam, fedt og en limvands-15 fase med reduceret fedt-, slam- og vandindhold, jf. krav 2.

De i trin II anvendte apparaturer er herved fx en slamudtømmende centrifuge, en vakuuminddamper og en anden slamudtømmende centrifuge.

Slammet fra den første centrifugering føres hensigtsmæssigt tilbage til autoklaven, da det indeholder forholdsvis meget groft materiale, se 20 krav 3. Slammet fra den anden centrifugering føres derimod hensigtsmæssigt tilbage til den første centrifuges indgang, da det ikke væsentligt belaster centrifugens arbejdsevne.

Fedtet, der fås i trin II) opsamles fortrinsvis i en fedttank og renses derefter på kendt måde, fx i polercentrifuge. Limvandet fra dette fedt-25 rensningstrin føres fortrinsvis til den vandige limvandsfase, da det ikke er væsentligt belastet med slam, se krav 4.

I trin III) spraytørres limvandsfasen, der er befriet for fedt og slam og eventuelt en del vand, fx i en sædvanlig spraytørrer med luftgennemgang. Limvandet tørres til fine partikler, der i form af et limpulver 30 fra tørrerens bund kan køles og transporteres til lager ved hjælp af en kold luftstrøm.

-6- 150005

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres i et apparat, der er sammensat af i og for sig kendte apparatkomponenter.

Ifølge opfindelsen anvendes fortrinsvis et apparat, der omfatter i) en tørsmelter, et til denne forbundet mekanisk separationsaggregat 5 med én eller flere udgange for ben og mel, hvilke(n) udgang(e) er forbundet til en pulvertørrer med efterfølgende sigte til frasigt-ning af et benprodukt, og en udgang for flydende fase, II) et til sidstnævnte udgang forbundet separations- og rensningsanlæg omfattende en første centrifuge med en slamudgang, en fedtudgang for- ( 10 bundet til et fedtrensningsanlæg og en limvandsudgang, der fortrinsvis via en inddamper og en anden centrifuge med en slamudgang, en fedtudgang og en limvandsudgang er forbundet med III) en spraytørrer, se krav 6.

Apparatet ifølge opfindelsen er fortrinsvis således konstrueret, at slam-15 udgangen på den første centrifuge i separations- og rensningsanlægget føres tilbage til tørsmelteren, se krav 7. Ved en hensigtsmæssig udførelsesform af apparatet ifølge opfindelsen er slamudgangen på den anden centrifuge ført tilbage til indløbet af den første centrifuge.

Fra fedt rensningsanlægget fås en del limvand, der er så rent, at det 20 ikke behøver at gennemløbe hele processen. Apparatet ifølge opfindelsen er derfor med fordel således udformet, at limvandsudgangen på fedtrensningsanlægget fører til inddamperens indløb, se krav 8.

Ved en særlig udformning af det mekaniske separationsaggregat opnås en forbedret separation mellem fast og flydende fase og dermed en forbed-25 ret behandling af disse faser hver for sig. Apparatet er i denne udførelsesform ejendommeligt ved, at separationsaggregatet omfatter en sedimentationstank med en nedre udgang for en benfraktion i form af stykker eller klumper og en øvre udgang for væske indeholdende kødpartikler og en til denne væskeudgang forbundet dekanter i form af en centrifuge 30 med en udgang for fast stof i form af ben- og kødmel og en udgang for flydende fase, hvilken faststofudgang og benudgang er forbundet med pul-vertørrerens udgang, se krav 9.

-7- 150005

Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen illustreres nedenfor ved hjælp af et udførelseseksempel. Et flow-diagram er vist på tegningen.

I en tørsmelter 1 anbringes tre ton svineslagteriaffald, der er hakket 5 til en maksimal partikelstørrelse på ca. 70 mm og indeholder ca. 50 vægtprocent brusk og knogler. Under tryk og udslip af ca. 200 kg vanddamp opvarmes der til 125° C i 15 minutter, hvorefter hele indholdet føres over i en forlagsbeholder. Med en hastighed på ca. 13,9 t/h ledes fra denne beholder en kontinuerlig strøm af en flydende blanding til en 10 sedimentationstank 2, hvori der udskilles en benfraktion (ca. 1 t/h), og fra tanken ledes den for benstykker befriede blanding videre til en dekanter 3, hvorfra der fortløbende udtages en fugtig melfraktion (ca. 4,3 t/h) og en væskefraktion (ca. 8,6 t/h). Melfraktionen blandes med benfraktionen til et produkt, der indeholder ca. 45 vægtpro-15 cent frit vand og viderebehandles som beskrevet nedenfor.

Den 90-100° C varme væskefraktion adskilles i en første tallerkencentrifuge 4 i en slamdel (ca. 0,9 t/h), der føres tilbage til tørsmelteren 1, en fedtdel (ca. 1/2 t/h), der føres til en fedttank 8 for videre rensning og oparbejdning til teknisk fedt, og en limvandsfraktion 20 (ca. 6,5 t/h), der ledes til en limvandstank, som også modtager limvand fra fedtoparbejdningsapparaturet.

Limvandstanken kan returnere limvand til forlagsbeholderen til opnåelse af en passende flydende konsistens af det varmebehandlede affald.

Fra tanken føres limvandet (ca. 6,5 t/h) til en totrinsvakuuminddamper 25 5, hvor det koncentreres til det halve rumfang, således at det får en sirupsagtig konsistens. Efter at siruppen er befriet for fedt (0,2 t/h) og slam (0,3 t/h) i en tallerkencentrifuge 6, spraytørres den ved ca.

80° C i et spraykammer 9 ved hjælp af 200-300° C varm luft til et fint, risledygtigt pulver i en mængde på 1,1 t/h. Pulveret, der køles til 30 35-40° C, har en rumvægt på 0,3-0,5 g/cm^ og indeholder 70-75 vægtprocent fordøjeligt råprotein og mindre end 10?ό vand. Ved fugtning af pulveret med vand virker det godt klæbende.

150005 -8-

Det fra siruppen fjernede fedt og slam føres til fedttanken 8, resp, den første tallerkencentrifuge 4's indgang.

Den ovenfor opnåede fugtige melfraktion tørres i en tallerkentørrer 9, hvorfra der udtages ca. 3,1 t/h af et pulver indeholdende større 5 og mindre benstykker. De mm- og cm-store benstykker fraskilles i en rystesigte 10.

Det opnåede løse melpulver har en pæn lys farve, er håndteringsvenligt uden klumpningstendens og indeholder 42-47 vægtprocent fordøjeligt råprotein. De fraskilte benstykker formales til et calciumrigt 10 benpulver.

Claims (7)

150005 -9-

1. Fremgangsmåde til fremstilling af pulverformige proteinprodukter ud fra animalsk råmateriale, især slagteriaffald, ved hvilken materialet findeles og derefter varmebehandles i en autoklave, fortrinsvis under 5 afgang af vanddamp og adskilles mekanisk i en fugtig kød-benfraktion og en limvandsfraktion, der tørres, samt en fedtfraktion, der i et rensningstrin oparbejdes til teknisk fedt, kendetegnet ved, at I) ben og mel, efter mekanisk adskillelse fra det varmebehandlede materiale, pulvertørres med efterfølgende sigtning til opnåelse 10 af et første proteinpulver og et benprodukt, II) den ved den mekaniske adskillelse opnåede flydende fase centrifugeres til slam, der føres tilbage i processen, i fedt, der oparbejdes til teknisk fedt, samt en vandig limvandsfase og III) limvandsfasen spraytørres separat til opnåelse af et andet protein-15 pulver.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at trin II) omfatter en koncentrering af den vandige limvandsfase under afgang af vanddamp og en anden centrifugering af koncentratet til slam, fedt og en limvandsfase med reduceret fedt-, slam- og vandindhold.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at slammet fra den første centrifugering føres tilbage til autoklaven.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2-3, kendetegnet ved, at limvand fra fedtrensningstrinnet føres til den vandige limvandsfase.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at trin

25 I) omfatter en bundfældning, ved hvilken ben i form af stykker og klumper frasepareres og en dekantering, ved hvilken mel i form af ben-og kødmel frasepareres, hvorved de derved opnåede faste fraktioner kombineres og sammen pulvertørres med efterfølgende sigtning til opnåelse af det første proteinpulver og benproduktet.