JP4156621B2 - 亜臨界水処理による鶏由来副生物から高付加価値有用成分を抽出する方法 - Google Patents

Description

本発明は、鶏の不可食骨、内臓、羽毛、血液及び鶏糞、又は死鶏、廃鶏である鶏由来の副生物を適切な前処理（破砕、微粉砕）を行った後、亜臨界水処理によってそれらの持つ有効成分を抽出・分離精製し高付加価値の有用物製品を製造する製造方法に関するものである。

従来、鶏由来の副生物の処理方法は、いわゆる化製場（通称レンダリング工場）で間接加熱式圧力釜（クッカー）に副生物を投入し、加熱蒸煮・乾燥後、脱油、粉砕等の精製処理を行いミールや粗油脂として製品化されている。この場合、不可食骨・内臓と羽毛とでは別個のレンダリング装置を用い異なる操業条件で処理されてきた。

すなわち、羽毛については、水を含ませた羽毛をクッカーに投入した後、間接加熱蒸煮のかたちで約０．４ＭＰａ程度の蒸気圧力をかけ約３時間の加水分解処理を行い、その後被処理物を真空乾燥や常圧乾燥により乾燥し粉状の羽毛粉（蒸製毛粉、フェザーミール）を製造している（特許文献１参照）。

また、不可食骨・内臓はクッカーに投入した後、間接加熱蒸煮・真空乾燥を行い、搾油機で油脂分と固形分の分離を行い粗油脂とチキンミール（鶏肉骨粉）の２種の製品を製造している（特許文献２参照）。

血液は、食鳥処理場内で汚水として排水処理されるか、一部に集められたものは、レンダリング工場の羽毛と混合処理されているのが現状である。

さらに鶏糞は、醗酵堆肥、乾燥鶏糞に処理加工され再利用されるか又は焼却処分されている。

なお死鶏は、一部レンダリング工場で処理されることもあるが殆どは埋設処理されている。

いずれにしても、従来の鶏由来の副生物の活用法では、羽毛からのフェザーミールと不可食骨・内臓等からのチキンミールとは別々のレンダリング装置と処理条件の下で製造され、羽毛とミールとを同時に処理することは不可能であった。さらに、これらの処理においては加熱蒸煮に多大の熱エネルギーを消費し、また処理過程で発生する悪臭の処理や汚水の処理等を要するため、こうした公害防止施設への設備投資と操業のエネルギーを多大に必要としている現状がある。

レンダリング工場で製造される、フェザーミール（蒸製毛粉）やチキンミール（鶏肉骨粉）は、粗蛋白質が主成分であり主に家畜やペットの配合飼料や有機配合肥料の粗原料として流通しているが、いずれもその取引価格は低いため利益も少ないだけでなく、粗原料としての生産性も良くない。

鶏由来の副生物から高付加価値製品を生産することを実現する場合、その前提となるのは、連続処理で簡単な操作、羽毛と不可食骨・内臓の同時処理、低生産コスト、低公害システムを実現し得る新しい生産技術を実現しなければならない。以下に述べる本発明は、これらの条件をいずれも兼ね備えた実用性の高い処理技術である。

さらに、亜臨界水条件下で動物等の有機物を処理すること（特許文献３参照）、さらにこうした被処理物を無毒化する技術（特許文献４参照）は既に知られている。
特許文献１：特開昭５０−１８２６０号公報
特許文献２：特公昭５３−１５２９９号公報
特許文献３：特開平１７−８１３３０号公報
特許文献４：特開平１７−１０３５３９号公報

レンダリング処理方式や堆肥化処理による再生処理方式では副生物に含まれる蛋白質は分解が不完全で高回収比率は望めなかった。とりわけ、１００％確実に副生物を低分子化し高付加価値のペプチド及び組成アミノ酸と油脂等を抽出すること、これを低ランニングコストで、且つ公害等の環境汚染問題を発生させずにシステム化することは不可能であった。養鶏農家、食鳥業界、鶏卵業界、レンダリング業界、飼肥料業界、農畜産業界のより充実した生産体制を達成するとともに循環型社会の構築を図り大きな一助を提供することが本発明の課題である。

前記課題を達成するために、本発明の請求項１に記載の亜臨界水処理による鶏の不可食骨、内臓、羽毛、血液及び鶏糞、又は死鶏、廃鶏である鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法は、前記鶏由来の副生物を原形状に応じて微細に破砕し、かくして得られた前記副生物の破砕物に水または温水を混和し、その含有水分を７０％以上に調整して被処理原料とした後、前記被処理原料を亜臨界水反応機に連続的に定量圧送して加水分解処理し、液分及び固形分からなる被処理物を得ることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の亜臨界水処理による前記鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法は、前記亜臨界水反応機により加水分解処理された前記被処理物を、遠心二相分離機により液分及び固形分を互いに分離した後、更に前記液分は遠心三相分離機によりペプチド及びアミノ酸水溶液、油脂、スラッジ（微小固形分）に精製分離することを特徴とする。

また本発明請求項３に記載の亜臨界水処理による前記鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法は、前記ペプチド及びアミノ酸水溶液をイオン交換分離機等によりアミノ酸組成分に更に精製分離することを特徴とする。

本発明はこのように、前処理として各副生物の原形状に応じて１０ミリメートル前後以下の大きさにまで粉砕を行う。この粉砕の方法は、不可食骨、内臓、死鶏、廃鶏はミンチ式粉砕機等で、羽毛は裁断式粉砕機等で、鶏糞は水と混合して湿式攪拌粉砕機等を用いることができる。

これら各々の粉砕された副生物は、亜臨界水処理反応で十分に処理可能な水分率７０％以上になるように水または温水を混合し原料として調整した後、高圧ポンプで連続的に亜臨界水反応機へ圧送し、そのまま亜臨界状態に移行しながら加水分解処理し、処理液より油脂分（脂肪酸）の抽出、蛋白質の低分子化したかたちの種々のペプチド及びアミノ酸、有機酸を分離することを特徴とするものである。

前処理前の鶏由来の副生物の形態はどのような形、条件でも構わない。従って、加工工場からの不可食骨・内臓、羽毛、血液等は勿論、廃鶏、死鳥は羽毛付きの丸もの状態であってもよい。本発明ではこれら各副生物を前述の破砕方法で破砕している時あるいは破砕後、亜臨界水反応に必要な水分が７０％以上になるように調整し、被処理原料として均一な流動性を持たせる。この場合水分調節に温水を用いるなど亜臨界水反応機に導入する前に被処理原料の温度を可能な限り高い温度まで昇温加熱をしておくほうが好適である。

以下に本発明の実施例を示す図１に従って説明するが、これに限定されるものでないことは言う迄もない。

元原料となる鶏由来の副生物は、不可食骨、内臓、羽毛、血液及び鶏糞、又は死鶏、廃鶏であるが、これらは前処理工程２で破砕機に投入され大きさが１０ミリメートル前後に微細化された後温水を混和して流動化し易くかつ加水分解し易いように水分７０％に調整した後、加圧ポンプにより導入管を経由して亜臨界水加水分解工程３で亜臨界水反応機に定量的に圧入する。微細化し水分調整した被処理原料は迅速な処理を完全化するため導入管の途中に加熱装置を設け連続的に加熱し昇温させる。

亜臨界水処理装置に導入された被処理原料は、反応温度２００〜２５０℃、反応圧力１．６〜５．２ＭＰａの亜臨界水加水分解の条件下で分解され、分解物すなわち被処理物は冷却後貯留槽に貯留される。

反応分解された被処理物は、固液分離工程４で高速遠心二相分離機により液分と固形分１０に分離され、液分は油水分離工程５で高速遠心三相分離機にかけペプチド及びアミノ酸水溶液と残留油脂分や微小固形分に精製分離する。

ペプチド及びアミノ酸水溶液は、その用途にあわせて低温濃縮装置で濃縮ペプチド及びアミノ酸溶液に精製したり、イオン交換分離工程７で単独成分の各種アミノ酸に精製分離することにより、単離したアミノ酸８として高付加価値の有効成分を精製することができる。

油脂分もその用途に合わせ、脱色、脱臭等の精製分離を行う。
固形分は、乾燥機により乾燥させ骨粉（燐酸カルシウム、炭酸カルシウム）として各種用途に供する。

本発明では鶏由来の副生物から従来のバッチ式加圧蒸煮クッカー処理方式による粗蛋白質８０％前後のフェザーミールや同６０％前後のチキンミール、粗油脂等の半製品を製造する方法から一気に脱却して上述したように鶏由来の副生物に含まれる全蛋白質を１００％高付加価値のペプチド及びアミノ酸水溶液として抽出すると共に油脂製品を製造することができる。もちろん、従来方式に比較して、システムの簡素化、操作性の簡易化、省エネルギー化、悪臭や水質汚濁負荷の大幅な低減化等が確立された方法であることは言うまでもない。最大のメリットは、従来方式で製造された製品の販売価格より、倍以上の販売価格の製品が製造でき、大きな経営効果を生み出すことである。

以上のように、本発明による処理方法によれば、現在のレンダリング処理方法に代替する処理方法であり、鶏由来の副生物から従来の安価な製品製造でなく高価な付加価値製品を低コストで生産することができ、この高付加価値製品が流通することにより養鶏農家、採卵農家、食鳥加工業界、化製業業界、飼肥料業界、機能性食品可能業界等の生産サイク
ルの環が確立され、従来４Ｋ産業の代表格であった化製業業界の生産性向上に大きく寄与しその活性化を促すことができる。

図１は、本発明の生産方法のフローシートである。

Claims (3)

1. 鶏の不可食骨、内臓、羽毛、血液及び鶏糞、又は死鶏、廃鶏である鶏由来の副生物を原形状に応じて微細に破砕し、かくして得られた前記副生物の破砕物に水又は温水を混和しその含有水分を７０％以上に調整して被処理原料とした後、前記被処理原料を亜臨界水反応機に連続的に定量圧送して加水分解処理し、液分及び固形分からなる被処理物を得ることを特徴とする亜臨界水処理による鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法。
2. 前記亜臨界水反応機により加水分解処理された前記被処理物を、遠心二相分離機により液分及び固形分を互いに分離した後、更に前記液分は遠心三相分離機によりペプチド及びアミノ酸水溶液、油脂、スラッジ（微小固形分）に精製分離することを特徴とする請求項１に記載の亜臨界水処理による前記鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法。
3. 前記ペプチド及びアミノ酸水溶液をイオン交換分離機等によりアミノ酸組成分に更に精製分離することを特徴とする請求項２に記載の亜臨界水処理による前記鶏由来の副生物から高付加価値有用成分を生産する方法。

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