KR20000070882A

KR20000070882A - 크릴 가수분해물의 가공방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000070882A
Application number: KR1019997007147A
Authority: KR
Inventors: 삭스비데이비드제이.; 스펜스존에이.; 삭스비그레거; 알로이스페드로
Original assignee: 바이오자임 시스템스 인코포레이티드
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 2000-11-25
Also published as: JP2001511008A; NO993807D0; AU5976698A; AU748506B2; NO993807L; CA2197137A1; BR9807186A; WO1998034498A1; EP0959691A1

Abstract

사료 제품 또는 예비혼합물을 제조하는데 사용되는 방법 및 장치와 그 방법에 의해 만들어진 생성물. 지정된 양이 크릴 가수분해물을 지정된 양의 액상 해산단백질을 가하거나 가하지 않고 지정된 양의 건조담체에 가한다. 혼합물을 증발 및 건조 단계에 가하는 데 여기서 상대적으로 더 무거운 입자가 상대적으로 더 가벼운 입자로부터 분리된다. 혼합물을 혼화, 분쇄하고, 건조기에 들여보내기 전에 밸런스 탱크에서 화학적 반응시킬 수 있다. 건조기는 혼합물이 건조기에 들어감에 따라서 혼합물을 건조하기 위하여 온풍 공급원, 탑 및 집진장치를 사용한다. 온도에 민감한 효소 또는 다른 생활성 산물이 건조기로부터 생성된 생성물에 가해질 수 있다. 신선한 크릴 추출물 또는 자가분해된 크릴 조제물에서 효소를 얻는 방법 및 그 생성물이 또한 개시된다. 크릴 효소를 사용하여 갑각류 폐기물로부터 결합된 단백질 및 색소를 분리하는 방법 및 그 방법에 의해 생성된 생성물이 또한 개시된다.

Description

크릴 가수분해물의 가공방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING KRILL HYDROLYSATES}

1980년대 초중반에 수중생물배양 또는 어류양식에 있어서 증가하는 활동의 도래와 함께, 수중생물배양 조건에서 길러진 어류의 생존은 중요하기 때문에 이러한 어류의 생산성 또는 성장율을 증가시키고 치사율을 감소시키는 연구가 계속되고 있다. 이러한 요소의 한가지는 이들 어류를 기르는 데 사용되는 사료의 영양적 가치 및 기호성을 증강시키는 것에 관련된다. 영양적 가치외에도, 사료는 일반적으로 어류양식비용의 약 40 내지 50%를 차지하기 때문에 이들 어류에 대한 사료비를 감소시키는 것 또한 바람직하다. 이들 사료는 어류의 성장을 최대화하고 치사율을 감소시키기 위해 높은 영양적 가치를 가지는 목적을 만족시키는 양질의 사료이어야 한다.

수중생물배양에 있어서 사료제품에 대한 요구조건이 돌출되어 실질적으로 커지고, 그 결과, 어류사료를 위해 필요한 성분을 얻는데 부담이 되고 될 것이다. 어류사료, 에피타이저 또는 식품으로서 동물성 플랭크톤 및, 특히, 유포시드 (euphausiids)의 사용 가능성은 연구되어 왔고, 특히, 사료제품으로서 이용가능하며 바람직한 것으로 알려져 왔다.

더욱이, 크릴 가수분해물 및 어류 가수분해물 또는 이들 중 어느 한가지와 건조담체의 혼화물은 수중생물배양에서 어류 먹이 및 다른 동물 사료식이에 대한 대안을 제공할 수 있다. 유포시드는 근해로부터 직접적으로 어획된 자연사료이고 높은 영양적 가치를 갖지만, 이전에, 사료제품으로서 이러한 동물성 플랭크톤을 어획하고 가공하는 비용은 엄청나게 비쌌다.

또한, 이러한 동물성 플랭크톤의 생물량의 입수가능성 그리고 이들의 어획, 처리, 저장 및 공정에 대한 문제는 이 산물이 사료제품으로서 적당한지를 결정하기 위해 조사되어져야 하는 파라미터가 된다.

Fulton 및 다른 저자들에 의해 쓰여진 논문을 통해, 식품 또는 사료제품으로서 동물성 플랭크톤의 사용은 얼마간 고려되어 왔다. 상대적으로 수중생물배양에 관련된 조사는 거의 이루어지지 않았지만 특히, 사람이 소비하기 위한 남극 크릴 (Euphausia superba)은 조사되어왔다. 캐나다, 브리티시 콜럼비아 근해에 있는 Euphausia pacifica 의 사용은 수중배양생물 및 다른 동물 사료에 있어서의 사용과 관련하여 고려되어 왔다.

이들 조사로부터, 필요한 생물량은 근해에서 입수가능한 것으로 나타난다. 이전에, 유포시드는 애완동물 식품 성분으로서 사용되어 왔고 몇몇 수중생물배양 작업자들은 유포시드를 사료제품으로서 사용하여 왔다. 유포시드는 어획된 후 이러한 목적을 위하여 냉동형태로 사용되었고 몇몇 경우는, 어획에 이어 냉동건조되었다. 이것은 고가의 과정이다.

사료제품의 가공에서, 이러한 사료제품으로 사용되는 성분은 산물이 가공 및 건조될 때 통상 약 100℃의 고온으로 가열되는 경우가 대부분이었다. 산물을 이러한 고온으로 가열함으로써, 산물 내의 효소 및 기타 단백질이 변성되는 것으로 생각된다. 그러나, 어린 어류는 상대적으로 미발달된 소화계를 가져, 초기 단계 또는 소년기의 수중생물배양을 위해 제품을 이용하게 되는 경우, 유포시드 제품은 몇몇 응용에서 소년기 및 다른 생활단계에서 소화과정을 도울 일정한 비율의 효소를 유지하는 것이 바람직하다. 효소가 영양면에서 이롭다는 이론이 옳다면, 앞서 언급한 건조 공정중 이러한 효소의 파괴는 이롭지 못하다.

소년기의 초기단계 또는 미숙기 사료로 이용가능한, 단백질이 변성되지 않은 천연 생성물을 가지는 것이 또한 바람직하다. 몇몇 이전의 제품에서, 외인성 효소는 동물 플랭크톤 혼합물에 첨가되어왔다. 그러나, 이러한 효소의 첨가는 조절하기 어렵고 단백질을 아미노산으로 완전한 가수분해시키는 결과를 가져올 수 있다. 사료에서 유리 아미노산의 존재는 이들이 사료제품으로서 실질적으로 감소된 가치를 갖는 열등한 제품을 형성할 수 있기 때문에 조절될 필요가 있다.

놀랍게도, 제품의 소화율을 결정하는 효소활성도는 천연 제품에서는 일정기간 후에 비교적 일정치에 도달하는 것으로 나타났다. 출원인에 의해 수행된 최근의 연구는 Euphausia pacifica에 대한 이러한 특성을 확인시켰다. 이러한 특성은 Transaction of the Tokyo University of Fisheries, 넘버 2, 페이지 53-63, 1978 3월, "Autolysis of Antarctic Krill Protein and Its Inactivation by Combined Effects of Temperature and pH" 제목의 보고서에서 Kubota 및 Sakai에 의해 Euphausia superba와 관련하여 처음으로 발견되었다. 그러나, Messrs. Kubota 및 Sakai에 의해 이루어진 남극 크릴 연구는 사료제품에 반대되는 것으로 식품을 얻는데 해로운 효소활성을 제한하는 목적을 가졌다. Messrs. Kubota 및 Sakai는 생성물이 식품으로서 의도될 경우 그들이 바람직하다고 생각한 어떤 공정 기술에 의해 효소활성을 저해하기를 희망하였다.

적당한 정도의 가수분해는 유포시드를 분해하는 동안 얻어진다. 대략의 가수분해도는 최종 응용에 따라 변화할 것이고 이는 최종산물에서 뚜렷한 점도를 측정함으로써 모니터될 수 있다. 그런 다음 추가 공정을 상업적 사료용으로 유용한 제품을 생산하기 위해 실시할 수 있다. 이들 공정은 산안정화물을 얻기 위하여 산을 첨가하고 그 생성물을 농축하고 분획 또는 건조하는 것을 포함할 수 있다. 냉동건조, 분무건조, 또는 진공 및 공기 건조와 같은 다양한 건조기술이 존재한다. 그러나, 몇몇 다른 건조공정뿐만 아니라 분무건조도, 제품이 사료 및 식품 모두에서 착색 목적을 위한 카로티노이드 생색소로서 또는 단백질, 지방산, 무기질 또는 다른 영양소로서 사용되려고 하는 경우에는 이용가능하지만, 유포시드내의 효소를 영구히 불활성화시킬 온도에서 행해지므로 앞서 언급한 것처럼, 수중생물배양의 목적에는 바람직하지 않을 수 있다.

본 발명은 사료제품 또는 예비혼합물을 제조하는 데 사용되는 방법 및 장치 그리고 그 방법에 의해 만들어진 생성물, 보다 자세하게는, 크릴 가수분해물과 건조담체의 혼합물 또는 크릴 가수분해물, 어류 가수분해물 및 건조담체의 혼합물을 건조시키기 위해 공-건조(co-drying)를 사용하는 공정에 관한 것이다. 본 발명은 또한 크릴로부터 효소의 회수, 더욱 자세하게는, 신선하게 어획된 크릴과 가수분해된 크릴 둘다로부터 효소의 회수에 관한 것이다. 본 발명은 해산 및 생물학적 폐기물로부터 단백질을 제거하기 위해, 보다 자세하게는, 갑각류 및 다른 해산 폐기물로부터 단백질, 키틴 및 다른 구성물을 제거하기 위해 크릴 효소를 사용하는 것에 더 관련된다.

본 발명의 특정 구체예는 이제 이들 도면을 사용하여 실시예에 의해서만 설명될 것이다.

도 1A는 본 발명에 따르는 유포시드 어획 기술을 이용하는 어망이 부착된 어선의 도식적 등각도이고;

도 1B는 본 발명에 따르는 대안적 어획 기술에서 어망의 도식적 정면도이고;

도 2A는 도 1에 나타낸 어망의 끝자루를 열린 상태로 유지하는 데 사용되며 어획된 유포시드를 어획선으로 운송하는 데 또한 사용되는 케이지(cage)의 도식적 측면도이고;

도 2B 및 도 2C는 각각 어획된 유포시드로부터 물을 제거하기 위해 사용되는 탈수 트로프의 측면도 및 후면도이고;

도 3은 도 2에 나타낸 탈수 단계 후, 건조 단계 전에 유포시드의 가공을 나타내는 도식적 공정도이고;

도 4A 및 도 4B는 분해조 공정전에 어획된 유포시드의 온도를 올리기 위해 사용되는 열교환기의 단면(端面) 및 측면 단면도이고;

도 5는 유포시드내 원하는 효소활성을 발생시키는데 사용되는 분해조의 도식적인 측단면도이고;

도 6은 분해조의 아래 방향에 위치한 서지 탱크로부터 유포시드를 제거한 후 유포시드를 건조시키는 데 사용되는 볼 건조기의 도식적인 측단면도이고;

도 7은 본 발명에 따르는 생성물의 공건조 공정을 나타내는 공정도이고;

도 8은 본 발명에 따르는 공건조 공정에 사용되는 탈수기의 도식도이고;

도 9는 본 발명의 다른 측면에 따르는 공건조 공정의 도식도이고;

도 10은 가수분해된 크릴을 사용하는 효소추출 공정을 나타내는 도식적인 공정도이고;

도 11은 신선한 크릴을 사용하는 효소추출 공정을 나타내는 도식적인 공정도이며; 그리고

도 12는 본 발명에 다른 측면에 따른 크릴 효소를 사용하여 갑각류 폐기물로부터 단백질 및 다른 구성물의 제거를 나타내는 도식적인 공정도이다.

발명의 요약

본 발명의 한 양태에 따르면, 지정된 양의 크릴 가수분해물을 다량의 건조담체에 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 그리고 최종산물을 얻기 위해 상기 혼합물을 공-건조하는 단계로 이루어지는 사료제품 제조방법이 제공된다. 건조담체는 알맞게 식물성 단백질, 건조 크릴, 생선가루, 부산물가루 또는 식이에 첨가하기에 적합한 다른 건조성분이 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 지정된 양의 크릴 가수분해물을 다량의 액상 해산 단백질 및 다량의 건조담체에 첨가하여 혼합물을 제조하고 상기 혼합물을 공-건조함으로써 제조된 생성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 크릴 가수분해물과 액상 해산물 및 건조담체의 혼합물을 증발기를 수반하여 또는 증발기없이 건조시키기 위해 상기 혼합물의 입자를 농축, 혼합, 교반, 가열 및 분리하기 위한 건조기로 이루어지는 공건조 장치가 제공된다.

본 발명의 보다 다른 양태에 따르면, 정화된 액체를 얻기 위해 액상 크릴 가수분해물을 가만히 따른 후 원심분리시키는 단계와 상기 정화된 액체를 10,000 달톤을 초과하는 분자량을 가지는 효소를 보유하도록 일정한 용량을 가진 멤브레인을 사용하여 한외여과시키는 단계로 이루어지는 액상 크릴 가수분해물로부터 효소추출물을 얻는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 생산물이 제공된다.

본 발명의 보다 다른 양태에 따르면, 액상 추출물을 얻기 위해 신선한 크릴을 압착하여 단계, 상기 액상 추출액을 10,000 달톤을 초과하는 분자량을 가지는 효소를 보유하기에 적합한 멤브레인으로 한외여과시키는 단계로 이루어지는 신선한 크릴로부터 효소추출물을 얻는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 생성물이 제공된다.

본 발명의 보다 더 다른 양태에 따르면, 안정화되지 않은 또는 신선한 갑각류 껍데기 폐기물과 물을 분쇄시키고, 상기 생성물을 분해조(digester)에 이송하고, 지정된 양의 크릴 효소를 상기 분해조에 첨가하여, 상기 혼합물을 지정된 온도에서 지정된 시간동안 분해시키고, 상기 분해된 생성물을 탈수시켜 상대적으로 효소적으로 활성이고 상대적으로 단백질이 많은 제 1 부분과 상대적으로 키틴이 많고 단백질이 적은 껍데기 물질인 제 2 부분을 얻는 것으로 이루어지는 상기 갑각류 폐기물에서 단배질을 제거하는 방법이 제공된다.

본 발명의 보다 더 다른 양태에 따르면, 산안정화된 껍데기 폐기물을 분쇄시키고, 상기 작은 미립자 크기의 껍데기 폐기물을 분해조에 이송하고, 지정된 양의 크릴 효소를 상기 분해조에 첨가하고, 상기 혼합물을 지정된 온도에서 지정된 시간동안 분해시키고, 상기 분해된 생성물을 탈수시켜 상대적으로 효소적으로 활성이고 상대적으로 단백질이 많은 제 1 부분과 상대적으로 키틴이 많고 단백질이 적은 껍데기 물질인 제 2 부분을 얻는 것으로 이루어지는 상기 갑각류 폐기물로부터 단백질을 제거하는 방법이 제공된다.

특정 구체예의 설명

이제 도면을 참조하면, 예인선(10)은 도 1에 나타낸다. 복수의 예인로프(11,12,13)를 바지(barge)(14)와 어망(20)을 끌기 위하여 예인선(10)에 연결한다. 복수의 로프(21)(이들중 하나만 도시됨)를 어망(20)에 연결하고 바지(14)로부터 아래방향으로 친다. 동물성 플랭크톤의 농도가 만족스러운, 원하는 지정된 깊이에 어망(20)을 유지시키기 위하여 추(22)를 어망(20)의 개방된 앞쪽으로 면한 부분의 바닥에 연결한다.

어망(20)의 끝자루 또는 후미 끝(23)은 도 2의 24에 일반적으로 나타낸 케이지를 사용함으로써 개방된 상태로 유지된다. 케이지(24)는 원통형 형상이고 어망(20)의 끝자루내에 위치한다. 케이지는 알루미늄으로 만들어지고 내부식성이 바람직하다. 피팅(30)을 케이지(24)의 하류방향의 말단에 용접하고 스위블 연결부(31)의 한쪽 말단을 불리한 어획 조건하에서 불안정하게 되는 돌출성분에서 어망이 더럽혀지는 것을 막기위해 피팅(30)에 결합시킨다. 호스(32)를 연결부(31)의 다른 말단에 연결시킨다.

다시 도 1을 참조하면, 호스(32)를 어망(20)의 끝자루로부터 바지(14)까지 위쪽으로 연장시킨다. 다양한 형상의 펌프, 그러나, 알맞게는 격판식 섬프 펌프(33)가 바지(14) 위의 호스(32)의 다른 말단에 위치한다. 탈수 트로프는 일반적으로 34에서 보여지고 도 2B 및 도 2C에 나타낸다. 탈수 트로프(34)는 길고, 일반적으로 직사각형 형상을 가지며 또한 바지(14) 위에 위치한다. 탈수 트로프는 알맞게는 "레이지(lazy) L"의 형상을 갖는다. 유포시드가 탈수 트로프(34)내에 축적되는 동안 둔각으로 위치한 스크린(40) 장치는 물을 펌프한 유포시드로부터 배수시켜 배수 파이프(41)를 통하여 트로프(34)를 빠져나가도록 하는데 사용된다.

송풍냉동기(42) 또한 어획된 유포시드를 안정화시키기 위하여 바지(14) 위에 위치한다. 송풍냉동기(42)는 유포시드를 약 +9℃ 내지 -17℃의 온도에 두어 탈수된 유포시드를 냉동시키고 이후의 공정을 위하여 산물을 안정화시키는데 사용한다. 유포시드는 탈수 트로프(34)내에 축적되고 이는 때때로 냉동시키기위해 트로프(34)로부터 주기적으로 제거된다. 그 후, 냉동된 유포시드를 공정위치로 옮기고 이후에 설명하는 대로 가공시킨다. 대안으로는, 유포시드를 편리하게 선박위에서 공정시킬 수 있다.

기본형 모델에서, 어획 조작을 위해 사용되는 어망(20)은 46 ft. 알루미늄 바지에 매달린 (가로)13 ft.에 (세로)21 ft.의 플랑크톤 어망으로 특별히 설계되었다. 펌핑 조작은 바지(14) 위에 위치한 3인치 격막식 펌프에 의하고, 냉동조작은 -17℃의 송풍냉동기(42)내에서 일어났다.

앞서 언급된 것과 같이, 유포시드를 원하는 사료제품으로 변형시키기 위하여 냉동 유포시드를 공정위치로 옮긴다. 이제 도 3의 공정도를 참고로 한다.

펌프(43)를 현재 해동 상태에 있는 유포시드를 받는 호퍼(44)에 연결한다. 펌프(43)를 일반적으로 (50)으로 도시된 열교환기에 연결하고 도식적으로 도 3에 나타낸다. 열교환기(50)는 유포시드의 온도를 약 40℃ 내지 60℃까지 상승시키며 이 온도는 일반적으로 70℃보다 낮은 분해조내에서 유지되는 온도에 보다 가까이 접근될 것이고 분해조는 일반적으로 51에 나타낸다. 분해조(51)는 도 3에 도시된 공정에서 열교환기(50)의 하류방향에 위치한다.

여러가지 다른 형태의 열교환기를 사용할 수 있지만, 열교환기(50)는 편리하게 복수의 파이프(52)(도 4A)로 이루어져 유포시드가 파이프내에서 열교환기를 통하여 운반된다. 가열된 물은 열교환기(50)의 입구(54)로 들어가고 일반적으로 도 4B에 나타낸 복수의 배플(baffle)(53)을 이용한 흐름통로를 따라 열교환기(50)를 순환한다. 가열된 물은 출구(61)에서 열교환기를 빠져나간다. 열교환기(50)에 의해 유포시드의 온도가 증가한 후, 유포시드는 분해조(51)로 넘어간다.

분해조(51)는 도 5에 보다 상세히 나타낸다. 이는 생성물 입구(61) 및 생성물 출구(62)로 이루어진다. 입수구(63) 및 배수구(64)가 제공된다. 가열된 물이 순환하는 물재킷(70)은 유포시드를 포함하는 분해조(51)의 원통형 공동지역(cavity area)(71)을 둘러싸고 있다. 복수의 교반 디스크(72)가 분해조(51)의 공동지역(71)내에 수직으로 위치하며 유포시드가 분해조(51)내에 위치한 경우 유포시드를 교반하는데 사용된다. 밸브(73)는 유포시드내에 목적한 효소작용이 일어나기 위한 적당한 온도 및 시간까지 분해조(51)내에 유포시드를 유지하기 위하여 생성물 출구(62)를 차단하는데 사용한다. 시간은 편리하게 30분 내지 2시간사이에 연장되었다.

가수분해도는 특히 초기 단계인 미숙기 또는 소년기 이외에도 사실상 모든 어류에게 있어 사료 제품의 소화율을 향상시킬 것으로 생각된다. 이러한 가수분해도는 응용에 의해 결정되며 최종산물에서의 뚜렷한 점도를 측정함으로써 모니터될 것이다. 도 5에 도시된 분해조(51)를 사용할 때, 배치 공정은 사용되고 있는 250 lb./hr의 유포시드 부피를 가지고 현재 사용되고 있다.

그런 다음 밸브(62)를 열고 분해조(51)내의 유포시드의 양은 밸브(62)를 통과하고 밸브(74)를 통해 서지 탱크 또는 가열된 배치 저장선(80)으로 이송된다. 여기서 이들은 건조기, 알맞게 81(도 6)로 일반적으로 나타낸 볼 건조기에서의 처리를 기다리는데, 볼 건조기에서는 상대적으로 낮고 조절된 온도가 유포시드에 적용될 수 있어, 그렇지 않으면 정상 건조 공정에서는 불활성화되었을 유포시드내에 존재하는 어떤 효소도 불활성화되지 않는다.

저장선(80)의 유포시드는 생성물 입구(83)를 통해 볼 건조기(81)로 넘어가고, 볼이 처음으로 유포시드와 접촉하여 건조공정을 시작하는 지점인 적용지역(91)을 시초로 건조기(81)의 주위를 통과한다. 건조기(81)는 온도조절방법에 의한 부드러운 작용으로 인하여 유포시드에 손상을 줄이는 "부드러운" 건조공정을 실행한다. 볼 건조공정은 볼 건조기(81)로의 연속적인 주입을 이용하며 15 lb./hr.의 생성물 흐름이 이용가능하다.

볼 및 유포시드는 건조지역(92)을 통해 아래방향으로 이동함에 따라, 이들은 공기입구(82)를 통해 볼 건조기(81)로 들어가는 50℃보다 낮은 온도에서 조절된 온도를 갖는 건풍 역류 흐름과 만나게 된다. 공기 흐름, 온도 및 휴지시간은 이 지역내에서 정확히 조절되며 모니터된다. 이들 모두는 생성물이 젖은 상태인지 건조한 상태인지에 따라 그리고 생성물이 얼마동안 건조기(81)에서 머물게 되는 지에 따라서 변하는 요소이다.

건조기(81)의 바닥의 분리지역(93)에서, 볼과 유포시드는 최종 건조 및 분리를 위한 같은 방향의 조절된 온도의 공기흐름과 만나게 된다. 건조된 유포시드는 생성물 출구(84)를 통해 볼 건조기(81)를 빠져나가며 패키지 단계로 넘어간다. 건조 볼은 회전나선(94)에 의해 상승되며 적용지역(91)으로 재순환되어 공정은 계속된다.

다수의 상업적 및 공지된 건조기 중 하나가 유포시드를 공기건조시키기 위해 사용될 수 있다.

유포시드의 가공이 육지위치에서 일어나는 것으로 설명되어 왔지만, 이러한 가공 단계는 어획위치에서 편리하게는 근처에 위치한 어획선 또는 다른 선박위에서 일어날 수 있다. 이는 유포시드가 어획후 냉동될 필요가 없고 육지의 가공공장으로 이송될 필요가 없어 상당한 비용절감 및 질 향상의 이점을 가져온다. 더욱이, 유포시드는 어획후 선박위의 저온 건조기로 또는 증발기로 직접적으로 도입될 수 있다. 분해조공정 및/또는 건조공정을 마친 후, 건조 또는 농축된 유포시드는, 가득차게 되면 유포시드를 해안으로 운송시킬 가공선으로의 운송을 위해 다른 선박으로 이동될 수 있는 시간에 크릴 가수분해물의 농축물의 실질적인 양이 얻어질 때까지 선박위에 저장될 수 있다.

유포시드가 소년기 및 이른 미숙단계를 위한 사료제품으로서 사용되는 경우에 분해조 및 건조단계는 동시에 그리고 연속적으로 일어나는 것이 역시 바람직하다.

또 다른 어획기술이 도 1B에서 예상된다. 이 기술에서는, 추(101)는 하부 수평 빔(103)의 끝에서 일반적으로 114에서 나타낸 어망의 입구 끝에 연결된다. 부유물(100)은 어망(114)의 입구 끝의 상부 수평 빔(102)에 연결된다. 어망(114)의 크기에 따라서, 밧줄은 먼저 한쪽 말단이 부착점(104)에, 다른방법으로 점 110, 111, 112, 113에 연결되고 다른 한쪽 말단은 예인선에 연결된다. 어망(114)은 입구를 통해 어망(114)으로 들어가는 동물성 플랭크톤을 모으면서 물을 가로질러 당겨진다.

단백질의 부분적인 분해를 통하여 단백질 및 영양학적 가치가 보유되고 향상된 크릴 가수분해물의 바람직한 특성으로 인하여, 가수분해된 크릴 및 가수분해된 크릴 농축제품을 위한 많은 응용이 또한 고려된다. 예를 들면, 수중생물배양기법으로 기른 배양된 종에서 흔히 있는 스트레스를 받고 있는 어류는 먹기를 거부하고, 따라서, 그러한 해양 종을 위해 사용되는 치료약물송달 및 특별식이는 어류가 그러한 제품이 맛있다는 것을 발견하지 못하기 때문에 사용하기 어렵다. 본 발명에 따르는 가수분해된 크릴 제품 및 다른 동물성 플랑크톤 제품은, 펠릿과 같은 약제품이 액상 또는 페이스트 형태의 가수분해된 동물성 플랑크톤 제품으로 덮히거나 혼합되는 때 증진된 향미와 증진된 소화가 이루어짐으로써, 그러한 특별식이 및 약물송달과 함께 사용될 수 있다. 유사하게, 다른 그러한 제품은 제품의 향미를 증가시키기 위하여 아미노산 및 다른 화합물을 특별히 포함할 수 있는 반면, 본 발명에 따르는 가수분해된 크릴은 어떤 유리 아미노산과 다른 향미성분의 수준을 유지하고, 증진시키며, 최적화함으로써 아미노산 또는 다른 향미제를 첨가하지 않고 천연산물로 향미를 증가시킬 수 있다. 유사하게, 크릴 가수분해물은 원래의 색소, 지방산, 다른 영양분 및 무기질 원소를 포함하는 영양분과 단백질의 질을 유지한다. 크릴에 함유된 효소의 활성이 또한 본 발명에 따르는 가수분해된 천연산물에서는 유지된다. 이러한 효소는 해양 종에 추가의 해로운 스트레스를 부가하지 않고 펩타이드 및 유리아미노산의 체내이용률을 증가시킴으로써 어떤 배양된 해양 종에 의한 사료의 소화를 증진시킨다.

본 발명에서 고려되는 그 이상의 응용은 어류 사료 혼합물에 대두가루, 옥수수 글루텐가루 및 카놀라가루와 같은 식물성 또는 채소 단백질 및 다른 건조담체와 함께 혼화되어 공건조된 가수분해된 크릴의 사용이다. 혼화공정에서 사용되는 공-건조 담체의 범위는 대두카놀라 및 다른 토양종자가루, 굵게 분쇄한 곡류 수확물 및 가루, 오일 종자 농축물 및 분리물, 옥수수 및 곡류 글루텐, 완두 및 콩류 가루, 오일 종자 및 곡류 가공 부산물 및 겨, 건조효모, 조류 및 다른 단일세포생물, 밀크파우더, 혈액가루 및 다른 체액산물, 동물 및 가금의 부산물, 어류 및 조개 가루, 그리고 비타민 첨가된 무기질 예비혼합물을 포함하는 건조 동물성 또는 식물성 단백질 및 사료성분의 광범위한 범위를 포함한다. 이러한 응용은 건조 혼화식에서 기호성, 아미노산 균형 및 다른 영영분의 수준을 증가시켜 수중생물배양 사료에서의 어류의 먹이 및 다른 응용을 대체하는 것으로 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명에 따르는 가수분해된 크릴 제품에서의 효소는 가수분해 후 보존되고 식물 단백질에 작용할 수 있다. 또한 식물성 단백질과 가수분해된 크릴의 조합제품의 증진된 소화율은 사료의 효율을 향상시키고 환경에 이러한 조합물을 포함하는 식이를 먹인 어류에 의한 대변 부하물을 감소시키는 것으로 예상된다. 이것은 배양되는 해양 및 민물 종의 양식과 관련하여 중요한 특징이 될 수 있다. 유사하게, 이러한 어류가 아닌 식이단백질, 구체적으로, 카놀라, 옥수수 글루텐 또는 대두 가루와 같은 식물성 단백질의 기호성이 증진된다.

현재까지 수행된 실험은 대두, 카놀라 및 다른 식물성 단백질의 제한된 가수분해를 수행하기 위하여 크릴에서의 효소를 사용한다. 예를 들면, 10%의 밀겨가 첨가된 건조 카놀라 또는 대두가루의 1부를 가수분해된 크릴 5부와 혼화한다. 가수분해물을 분해조에서 사료저장호퍼로 펌프하고 건조 혼화물을 가한다. 혼합물을 분해조에서 약 1시간동안 교반하는 동안 원하는 온도로 맞춘다. 그런 다음, 피트산과 아미노산 및 암모니아의 수준을 측정한다. 예를 들면, 크릴을 약 45℃에 두어 크릴 250 lbs.를 가수분해시킨다. 이 온도를 1시간동안 유지한 다음 밀겨 5 lbs.와 카놀라 농축물 45 lbs.와 혼화한다. 밀겨는 카놀라 가루 및 크릴에 없는 효소, 피타아제(phytase)를 제공하기 위해 사용된다. 피트산은 밀겨로부터의 피타아제에 의해 탈인산화된다. 피타아제 효소가 피트산에 작용한다. 혼화물은 연장된 기간, 4시간 또는 그보다 훨씬 긴 시간까지 분해조에 보유될 수 있는 것이 주목된다.

본 발명의 또 하나의 구체화에서, 젖은 크릴 가수분해산물은 증발된 후, 다른 습윤 및 건조 산물과 함께 혼합되고 공-건조되는 것이 예상된다. 젖은 크릴 가수분해물과 액상 해산물이 다양하게 지정된 비율로 농축된 후, 조합하여 또는 단독으로 사용되는 건조 크릴 제품, 건조 채소 단백질 및/또는 건조 어류 제품 형태의 건조담체와 알맞게 혼합될 수 있다. 그 결과의 수분을 가진 혼화물을 건조기와 같은 탈수기에서 농축하고 가공하고 공-건조시킨다. 다음의 특징, 즉 가열된 공기의 수직방향 또는 접속방향의 흐름 및 교반기를 가지는 플래시 및 유동화 건조기의 형태 또는 이들의 조합을 장착한 탈수기 시스템이 잘 작용하는 것이 밝혀졌다. 유입되는 공기의 온도는 영향이 있는 정도로 높을 수 있지만(영향 온도), 건조기에서의 생성물의 온도는 현저하게 증가되지 않는다. 이것은 건조 시스템에서 중요한 요소이다. 열풍영향 및 교반에 따라서, 수분은 급속히 증발하고 이하 더 자세히 설명되는 것처럼 건조공정의 지연은 크게 감소된다.

크릴 가수분해물, 액상 해산물 및 건조 담체제품혼합물의 혼합물의 공-건조는 상대적으로 낮은 온도에서 상대적으로 경제적인 것이 밝혀졌다. 그러한 조건에서, 크릴 단백질, 색소 및 다른 구성물은 실질적으로 보존된다. 이렇게 제조된, 제품은 수중생물배양 및 동물용 사료에서 규정식으로 사용하기에 독특한 이점을 가진다. 이들 혼화되고, 집적된 건조 제품은 다른 가공혼합물에서 독특한 차이점을 가진다. 공정의 독특한 순서 및 조절은 크릴 가수분해물과 건조 담체의 친밀한 집적 및 흡착을 제공한다. 또한 혼합물에서 크릴 가수분해물의 독특한 영양분의 질은 건조공정에서 과도한 열 또는 산화로 인한 현저한 손실없이 보존된다. 게다가, 제품의 제조에 있어서 비용절감 및 경제적 이점이 향상된다.

건조 담체, 액상 해산단백질 및 크릴 가수분해물의 수분량과, 함께 건조되는 혼합물중 각각의 비율에 의존하여, 수분의 제거는 상대적으로 낮은 온도에서 건조공정에 의해 수행됨으로써 크릴 구성물 및 크릴 색소를 포함하여 온도와 산화에 민감한 구성물을 보존할 수 있다. 건조 담체의 입자가 젖은 가수분해물로 덮히고 흡착 및 흡수됨으로써 젖은 가수분해물 및/또는 액상 어류 산물이 작용하는 가열된 공기에 대해 더 큰 표면면적으로 노출되어 건조공정이 촉진된다. 그런 다음, 혼합물은 건조공정을 더 진척시키기 위하여, 작은 입자로 부서져 가능한 표면면적을 더 증가시킬 수 있다. 먼저, 혼합물을 혼합물의 구성성분끼리 화학결합시키기 위해 반응장치 셀 밸런스 탱크에 넣을 수 있는데, 여기서의 반응은 건조전, 단백분해성, 지방분해성 및 탄수화물 분열효소를 포함하는 넓은 범위의 효소의 효소활성을 포함할 수 있다. 높은 수분 포켓을 감소시키고 제거하기 위하여 잘 혼합된, 균일한 혼합물을 제조한다. 그런 다음, 수분은 증발기 및 이어서 앞서 설명한 것과 같은 탈수기에 의해 혼합물에서 제거되고, 최종생성물은 전술한 담체가 혼화된 건조 크릴 예비혼합물 또는 사료이다. 온도에 민감한 효소, 향미성분 또는 다른 생활성 산물은 건조단계 후, 냉각된 최종생성물에 첨가될 수 있다. 다른 방법으로, 젖은 수산물과, 조합하여 또는 단독으로 사용되는 건조 생선가루, 옥수수가루, 카놀라가루, 오일 종자가루, 또는 다른 채소가루와 같은 다른 담체가 크릴 가수분해물에 첨가될 수 있다.

이제 도면을 참조하면, 도 7은 본 발명에 따르는 전체 공-건조공정의 단계를 나타낸다. 지정된 양의 젖은 크릴 가수분해물(210)을 지정된 양의 액상 해산 단백질(212) 및 지정된 양의 건조 담체(211), 알맞게 조합하여 또는 단독으로 사용되는 건조된 크릴 생성물, 건조 어류 산물 및/또는 건조 채소 단백질과 혼합한다. 그 결과의 혼합물을 혼합혼화기(215)에 넣는데, 여기서 다양한 비율의 가수분해물, 해산 단백질 및 건조담체가 완전히 혼화된다. 혼합물의 구성에 따라 요구되는 혼화는 다양할 것이다. 그런 다음, 혼화된 혼합물을 혼합물이 실질적으로 균일한 크기의 입자로 줄어들도록 분쇄기(217) 내에서 분쇄한다. 그런 다음, 분쇄된 혼합물을 반응장치 셀 밸런스 탱크(216)로 옮겨 연속적으로 교반되는 혼화된 혼합물이 건조공정에 앞서, 화학적으로 반응하고 효소작용을 받을 수 있도록 한다. 의도된 반응이 탱크(216)에서 일어난 후에, 혼합물을 건조시키기 위해 탈수기(220)로 옮긴다.

탈수기(220)는 도 8에서 더 자세히 나타내고, 이것을 참조하면, 혼합물은 입구(219)를 통하여 탈수기(220)의 교반기 보울(224)에 도입되는데, 여기서 혼합물을 휘저어 혼합물이 덩어리가 되지 않도록 더 작은 입자로 만든다. 입구(219)를 통하여 탈수기(220)로 혼합물을 계속적으로 공급한다.

연소기(221)에서 직접적으로 가열된 공기 또는 간접적으로 가열된 공기가 팬(도시 안됨)에 의해 탈수기(220)의 교반기 보울(224)에 전달되어 공기는 보울(224)에서의 혼합물의 입자와 혼합된다. 입자는 열풍의 컬럼에 의해 건조탑(230)으로 이송된다. 분립기(231)가 탑(230)의 상부에서 입자를 분류한다. 더 건조한 혼합물은 열풍의 컬럼을 따라 집진장치(232)내로 나아가는 더 가벼운, 개개의 입자로 구성된다. 분립기(231)는 좀더 축축한 혼합물의 보다 크고 무거운 덩어리를 교반기 보울(224)로 되돌려 보내 더 교반 및 건조시킨다.

입자는 집진장치(232)에서 가열된 공기의 나선형 칼럼을 따라 아래로 움직이고, 원심성 작용은 입자로부터 수분을 더 제거한다. 집진장치(232)의 기부에서, 입자를 에어록(233)에 의해 공기 컬럼으로부터 분리하여, 회전스크린(234)으로 분류한다. 건조생성물의 더 작고, 가벼운 입자는 회전스크린(234)을 통과하여 이후의 과정을 위해 출구(240)에서 탈수기(220)를 빠져나간다. 축축한 혼합물의 더 크고 무거운 입자는 출구(241)로부터 교반기 보울(224)로 방향을 바꾸어 몇초간 더 교반 및 건조된다.

도 7을 다시 참조하면, 가열된 생성물(241)은 출구(240)로부터 탈수기(220)를 나온 것이다. 건조기를 통과하는 평균체류시간은 60과 90 초 사이이고, 그런 다음, 최종 수분량이 10% 수분이하인 것이 냉각될 수 있다. 다소의 이 건조 생성물(245)은 다량의 건조담체(211)로서 공-건조 공정에 더 사용되어 해산 구성물의 유체량을 증가시킬 수 있다. 건조공정에서 변성될 수 있는 온도에 민감한 효소활성산물(242) 또는 생활성산물이 도시한 것처럼 건조생성물이 탈수기(220)를 통과한 후 생성물(241)에 도입될 수 있다. 그런 다음, 건조 생성물(241)을 온도에 민감한 효소활성산물(242)이 균일하게 첨가되도록 혼합단계(250)에서 더 혼합하고 혼화한다. 최종 생성물(243)은 이후의 수중생물배양 또는 동물사료에 사용되기 전에 자루담는 기계(bagger)(244)와 같은 포장단계 또는 저장용기(245)로 이송될 수 있다.

시험용 식물성 단백질과 함께 크릴의 농축 및 공-건조

목표는 상승 필름 플레이트 증발기(Alfa Vap)에서 액상 크릴 가수분해물을 42%DM까지 농축하는 것이었다. 크릴 농축물이 건조 식물성 단백질가루에 가해질 수 있는 최대량을 결정하기 위해서 크릴 농축물의 건조는 플래시 건조기(규정된 수행특성을 가진 건조기)에서 대두가루 및 옥수수 글루텐가루와 함께 이루어진다.

원료는 약 0.3%의 오일을 포함하여 18~20% DM을 가지는 크릴을 가수분해한다.

증발기. 가수분해된 크릴을 18~20% DM에서 42% DM까지 Alfa Vap 증발기에서 농축시켰다. 42% 수준은 어떤 난관으로 얻을 수 없었다.

혼합

혼합은 수직의 샤프트 패들을 가진 원통형 콘테이너를 사용하여 100 kg 배치에서 수행되었다. 이것은 별다른 어려움없이 완성되었다.

건조

건조 및 혼합은 두 단계로 수행되었다: 단계 1은 크릴 농축물과 담체(채소 및 단백질)를 혼합하고 약 90% DM까지 건조하는 것이다. 단계 2는 단계 1에서 건조된 생성물을 추가의 크릴 농축물과 혼합하여 또 한번 건조하는 것이다.

플래시 건조

혼합물을 플래시 건조기에서 건조하였다. 이 공정은 급속회전교반기를 포함하는 챔버로 혼합물을 도입시켜 수행하였다. 도입공기수송관을 통하여 열풍이 챔버 및 교반기를 통하도록 하였다.

영향 온도는 165-175 ℃였다.

건조 온도(고정온도)는 110 ℃ 내지 125 ℃이다.

용량

세개의 시험용 식물성 단백질산물 모두의 건조기로의 흐름속도는 600-700 kg/hr였다. 이것은 건조기에서 약 500kg/hr의 증발속도를 가져온다.

결과

건조기에서 생성물의 온도는 어떠한 상당한 양으로도 증가되지 않는다. 생성물 상의 수분의 증발이 온도를 낮게 유지시킨다. 건조기를 통과하는 생성물의 짧은 체류시간 역시 사료로서 제품의 가치를 감소시킬 수 있는 온도 및 시간의 영향을 최소화한다.

제 3 또는 제 4 단계가 이러한 형태의 건조기에서 가능한 것으로 또한 예상되고 고려된다.

보울 건조기(81)(도 6)이외의 다른 건조기도 고려된다. 예를 들면, 수초내 입자를 급속건조시키는 직접가열 플래시 건조기 또는 유동화 베드 건조기와 같은 건조기가 잘 알려져 있다. 도 9를 참조하면, 통상 500에서 나타낸 가스세정기내 세워진 것이 냄새조절용으로 사용된다. 연소기 또는 간접 가열시스템(501)은 공기가 교반기(502)에 들어가기전 450℃를 넘지 않게 영향온도로 요구되는 수준까지 공기를 가열한다. 생성물은 생성물중 대부분의 수분이 증발되는 교반기 챔버(503) 내로 접선방향으로 오거를 사용하여 움직인다. 교반기(502)는 접선방향의 공기흐름을 수반하는 높은 접선속도의 교반기 날개로 회전한다. 교반기(502)의 작동은 입자의 기계적 유동화를 가져오고 입자를 분쇄하여 증발을 촉진시킨다. 건조속도의 가속은 건조공정중 생성물에 대한 열의 부작용 또는 열의 부담을 감소시킨다.

발명을 심화시킨 구체화에서, Euphausia superba 종의 크릴 및 다른 크릴 종으로부터 효소를 얻는 공정이 흥미가 있는 것으로 고려된다. Euphausia superba ("E.s.")는 주로 프로테아제, 아밀라제, 키틴아제, 카르복시메틸셀룰라제, 리파아제 등으로 대표되는 수많은 효소를 포함하나 이에 국한되지는 않고, 남극지방에서 서식하는 작은 갑각류이다. 이 효소적 칵테일은 온전하게, 또는 부분적으로 정제된 형태로, 수중생물배양, 다른 일반적인 사료제조와 해산 및 다른 단백질의 이후의 가공과 같은 수많은 공업적 응용에 사용될 수 있다. 사료에서 효소의 함유비는 목적 종과 식이의 조성물에 의존하여 다양할 것이다. 예를 들면, 이들 크릴 효소 칵테일은 동물이 섭취하지 않으면 처리하기 어렵고, 더 높은 생존율이 요구되는, 슈림프의 미숙단계를 위한 특별식 그리고 연어의 젖먹이배합사료 식이의 일부가 또한 될 수 있는 다량의 식물성 단백질을 포함하는 수중생물배양 식이에 첨가될 수 있다. 크릴 효소는 또한 식이에 첨가되는 다른 단백질로부터의 단백질 가수분해물을 생산하기 위해서 또는 이들 식이의 기능적 성질을 향상시키기 위해서 알맞게 사용될 수 있다. 다른 가능한 응용은 향미, 해양 부산물로부터 단백질 및 펩타이드의 추출, 슈림프 및 게껍데기 폐기물로부터 단백질 및 색소의 회수, 유리 아미노산의 생산 그리고 이들 크릴 효소의 생물학적 물질에 대한 작용에 관련된 다른 이익을 포함한다.

상기 개시한 공정을 사용할 때, 상기 자가분해된 크릴 조제물으로부터 효소를 얻는 것이 요구된다.

도 9 및 10을 참조하면, 한외여과 멤브레인(303)이 크릴 가수분해물(301) 및 신선한 크릴(310)과 함께 사용되었다. 대부분의 크릴-유래의 효소는 20,000 달톤이상의 분자량을 가지기 때문에, 액상의 효소-풍부 E.s. 및 E.p. 추출물을 농축시키기에 가장 적당한 분자량 컷-오프 한외여과 멤브레인을 결정하기 위한 시험이 수행되었다. 여과물에서 총 프로테아제 활성이 50,000 분자량 컷-오프 이상에서 뚜렷하게 되는 것이 시험과정중 밝혀졌다. 다른 한편으로, 여과물에서 트립신-유사 활성은 30,000 분자량 컷-오프에서 존재한다. 그러므로 여과의 목적으로는 10,000 달톤 컷-오프 멤브레인을 사용하는 것이 바람직하다.

더 많은 부피의 크릴 가수분해물을 조작하기 위해서, 그리고 효소 추출액을 농축하기 위해서, 10,000 달톤 분자량 컷-오프를 사용하면서 접선흐름여과(tangential flow filtration "TFF") 카트리지(302)를 사용하였다. 하나의 시중에서 구입할 수 있는 그러한 카트리지는 Millipore Preparative Scale 접선흐름여과 카트리지이다. 그러한 카트리지는, 원한다면, 더 많은 부피를 조작하기 위해 용이하게 그러한 기법을 정률증가시킬 수도 있지만, 100 ml 내지 100 리터의 부피를 조작하도록 의도된다. 크릴 추출액을 TFF 시키기 전에, 고체를 제거하여 맑게 하고 일부 지방을 제거하기 위해 Beckman 원심분리기 300에서 20분간 4000-10000 x G에서 원심분리시켰다. 원심분리보다, 이 정화단계는 더 큰 공극필터를 가지는 예비여과(303)에 의해 대체될 수 있다. 원심분리후, 원하는 효소를 포함하는 액상(305)을 회수하고 4 ℃에서 저장하였다. 자가분해된 크릴 추출물을 Hoechst 이동펌프(304)를 사용하여 1평방피트 TFF 카트리지(302)를 통과하도록 유출시켰다. 초기 추출물의 부피는 약 2 리터였고, 작동후 4 내지 5시간 후, 약 250-300 ml로 떨어졌다(20 psi이하의 압력). 효소활성회수는 두 샘플(즉, 자가분해된 추출물과 신선하게 압착한 추출물)간에 현저하게 다른 것이 밝혀졌다.

트립신-유사 활성("TLA")을 측정함으로써, 신선하게 얼린 크릴(310)로부터의 크릴효소의 회수가 가수분해된 크릴(301)로부터의 회수보다 상대적으로 더 작은 것이 밝혀졌다. 그러나, 한외여과후, 회수한 총 유니트는 신선하게 얼린 추출물에서 더 높았다. 따라서, TLA는 신선하게 압착하거나 또는 자가분해된 크릴 조제물으로부터 회수할 수 있다. 여과물과 관련된 어떤 효소활성도 거의 없었기 때문에, 원하는 단백질은 멤브레인필터를 통하여 걸러나오지 않았던 것이 명백하다.

그런 다음, 가수분해된 크릴과 신선한 크릴(301,310) 둘다에서 각각 한외여과기법으로 얻은 그 결과의 효소 칵테일은 효소와 관련된 수분량을 상당히 감소시키고 운반비용을 줄일 냉동건조(313)를 수반할 수 있다. 그런 다음, 이후의 공정은 존재하는 효소의 순도와 질을 더 증가시키기 위해 효소 칵테일 상에서 수행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상술한 크릴 효소추출물을 사용하여 갑각류의 폐기물로부터 단백질을 제거하는 방법에 관련된다. 도 12를 참조하면, 다량의 갑각류 폐기물(400,401)을 분쇄기(402,403) 각각으로 분쇄를 촉진하기위해 약간의 물을 함께 가해 건조 미립자크기로 분쇄한다. 이것을 수행할 다양한 복수의 분쇄기는 피란하(piranha) 펌프, 마세레이터(macerator) 또는 세레이터(cerator)를 포함하고 이들 모두는 공지되어 있다. 그런 다음, 산안정화 껍데기 폐기물(400)을, 많은 것이 유용한 것으로 쉽사리 공지된 Vincent 스크류 프레스, 와인 프레스 또는 원심분리기와 같은 탈수시스템(404)을 통하여 탈수시킨다. 산안정화되지 않은 껍데기 폐기물(401)은 효소를 가하기 전에 탈수시킬 필요는 없다. 효소반응을 촉진하기 위해서 탈수된 산안정화 껍데기 폐기물(401)에 수분을 알맞게 가한다. 껍데기 폐기물(410)을 일정량의 크릴 효소칵테일(412)을 가한 분해탱크(411)에 이송한다. 효소칵테일은 상술한 것이 같은 온전한 동물로부터의 압착 추출물과 일치하는 농축되거나 또는 농축되지 않은 형태가 될 수 있다. 압착된 분획은 원하는 효소의 양과 자가분해를 촉진하기위해 효소를 크릴과 함께 유지할 필요에 의존하여 온전한 동물의 25-75 %의 범위에 있다. 껍데기 효소혼합물을 최적온도는 약 45℃인, 0℃ 내지 70℃의 범위의 온도에서, 1시간 내지 48시간의 범위동안 분해조(411)에서 분해시킨다. 분해공정후, 혼합물을 상술한 것과 같이 수분제거기(413)에 가한다. 단백질이 풍부한 효소적으로 활성인 부분(414)과 키틴은 많고 단백질은 적은 껍데기물질부분(415)의 두개의 분획이 결과로 도출할 것이다. 액상 고단백질부분(414)은 상술한 것과 같이 낮은 온도에서 건조되거나 공-건조되고, 또는 산안정화된다. 그런 다음 껍데기부분(415)은 이후의 단계에서 단백질 제거를 더 촉진하기 위해서 더 많은 효소칵테일을 가하여 더 처리될 수 있고, 또는 420에서 통상 나타낸 것과 같이 전통적인 단백질제거 또는 무기질제거 기법이 사용될 수 있다. 무기질 제거과정의 필요정도는 산, 바람직하게 포름산으로 안정화시키면서 장기간동안 껍데기 폐기물을 저장함으로써 크게 감소시킬 수 있을 것이다.

현재까지 수행된 시험에서, 70 kg의 물을 기계적으로 탈락된 슈림프 껍데기 폐기물 210 kg에 가했다. 슬러리를 적당한 입자크기가 될 때까지 피란하 펌프로 분쇄하였다. 이 슬러리 60 kg을, 50 중량%의 액상으로 얻기위해 온전한 크릴을 스크류 프레스(315)(도 11)로 압착하여 얻어진 Euphasia superba 즙 15 kg과 합하였다. 껍데기 즙 혼합물을 45 ℃에서 6시간동안 분해시켰다. 혼합물을 상술한 것과 같이, 단백질이 풍부한 효소적으로 활성인 부분과 껍데기 잔여물부분(415)을 얻기 위해 Vincent 스크류 프레스를 통하여 압력을 가해 탈수시켰다. 껍데기 부분은 약 7.5 중량%이였고 액상부분이 그 나머지를 채웠다. 액상부분은 3 중량% 포름산으로 산안정화시켰다. 껍데기부분을 세척하고 건조시켰다.

슈림프 껍데기 폐기물로부터 단백질을 제거하기 위해 크릴효소를 사용할 때의 효용과 수퍼바(superba) 압착고체물을 재도입할 때의 이익을 밝히기 위해 수행된 두번째 시험에서, 상기의 공정을 통해 얻어진 압착된 수퍼바 즙 26 kg을 10 kg의 물과 70 kg의 분쇄 슈림프 껍데기와 함께 45 ℃에서 6시간동안 인큐베이션하였다. 샘플을 매시간마다 덜어내고 스크류 프레스를 통하여 압착시켰다. 6시간후, 효소 액상 제거후 온전한 동물의 잔여물로 이루어지는 압착된 수퍼바 즙 14 kg을 그 혼합물에 가하고 추가의 1.5 시간동안 가수분해시켰다. 남아있는 슬러리를 압착하고 분리된 분획을 냉동시켰다.

본 발명의 특정 구체예가 설명되는 동안, 부속된 청구항에 따라서 한정된 것과 같이 이러한 설명이 본 발명을 단지 예증하는 것으로 의도될 뿐 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않아야 한다.

Claims

지정된 양의 크릴 가수분해물을 다량의 액상 해산단백질 및 다량의 건조담체에 가하여 혼합물을 생성하는 단계, 상기 혼합물을 공-건조하여 최종생성물을 얻는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사료제품의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합물을 공-건조시키기 전에 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 혼합물을 공-건조시키기 전에 지정된 시간동안 화학 및/또는 효소반응시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 혼합물을 건조기 또는 다른 탈수기에서 공-건조시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 화학반응을 시키기 전에 분쇄하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 5 항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 건조기에서 건조시킨 후, 냉각시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 건조담체가 건조 해산단백질 가루, 건조 크릴 제품, 건조 채소 및 건조 어류 제품중 하나 또는 이들의 조합이 될 수 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 액상 해산단백질이 액상 어류 산물이 될 수 있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 8 항에 있어서, 온도에 민감한 효소활성 또는 다른 생활성 건조 제품이 상기 혼합물의 건조후 상기 혼합물에 첨가 또는 재첨가되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 9 항에 있어서, 상기 온도에 민감한 효소활성 산물을 상기 혼합물과 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합물이 건조기 또는 다른 탈수기에서 공-건조되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 건조기가 상기 건조기로 들어오는 상기 혼합물을 교반하기 위한 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 12 항에 있어서, 상기 건조기가 상기 교반기로부터 하류방향의 건조탑과 상기 탑에 열을 제공하기 위한 열원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 13 항에 있어서, 상대적으로 더 가벼운 입자와 상대적으로 더 무거운 입자로 이루어지는 상기 혼합물에서 상기 가벼운 입자를 상기 무거운 입자로부터 분리하기 위한 분립기를 상기 탑의 하류방향에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 14 항에 있어서, 상기 상대적으로 더 무거운 입자를 상기 교반기로 되돌려보내는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 14 항에 있어서, 상기 분립기의 하류방향에 집진장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 16 항에 있어서, 상기 집진장치는 상기 상대적으로 더 가벼운 입자로부터 수분을 더 제거하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 17 항에 있어서, 상기 상대적으로 가벼운 입자를 상대적으로 더 작은 입자와 상대적으로 더 큰 입자로 분리하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 18 항에 있어서, 상기 상대적으로 더 큰 입자를 상기 교반기로 되돌려보내는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 사료제품 또는 첨가물.
크릴 가수분해물, 액상 해산단백질 및 건조담체의 혼합물을 건조시키기 위한 공-건조 장치에 있어서, 상기 혼합물의 입자를 교반, 가열 및 분류하기 위한 건조기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 건조기로 들여보내기 전에 상기 혼합물을 혼화하기 위한 혼합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 건조기로 들여보내기 전에 상기 혼합물을 처리하기 위한 반응장치 셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 반응장치 셀로 들여보내기 전에 상기 혼합물을 분쇄하기 위한 분쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 건조기가 생성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 생성물이 상기 건조기를 나간후 상기 생성물을 혼합하기 위한 혼합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 건조기가 온풍의 공급원, 상기 혼합물을 상기 건조기에 들여보낸 후에 상기 혼합물을 교반하기 위한 교반기, 상기 혼합물을 상기 온풍에 노출시키기 위한 탑, 상기 혼합물중 상대적으로 더 가벼운 입자를 상기 혼합물의 상대적으로 더 무거운 입자로부터 분리하기 위한 제 1 분립기, 상기 상대적으로 더 무거운 입자로부터 분리된 상기 상대적으로 더 가벼운 입자를 건조시키기 위한 집진장치, 그리고 상기 집진장치내 상대적으로 더 가벼운 입자를 구성하는 상대적으로 더 가벼운 입자와 상대적으로 더 무거운 입자를 분리하기 위한 제 2 분립기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
제 27 항에 있어서, 상기 건조기내에서 상기 온풍을 이동시키기 위한 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공-건조 장치.
정화된 액체를 얻기 위해 액상 크릴 가수분해물을 원심분리시키는 단계, 상기 정화된 액체를 10,000 달톤을 초과하는 분자량을 가지는 효소를 보유하도록 일정한 용량을 가진 멤브레인을 사용하여 한외여과시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 정화된 액체를 감소된 온도에서 지정된 시간동안 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 한외여과가 접선흐름여과시스템을 사용하여 달성되는 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 한외여과로 얻은 상기 효소추출물을 냉동건조시키는 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 크릴이 Euphausia superba인 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 크릴이 Euphausia pacifica인 것을 특징으로 하는 액상 크릴 가수분해물에서 효소추출물을 얻는 방법.
액상 추출물을 얻기 위해 신선한 크릴을 압착하는 단계, 상기 액상 추출물을 10,000 달톤을 초과하는 분자량을 가지는 효소를 보유하는 데 적합한 멤브레인으로 한외여과시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 35 항에 있어서, 상기 한외여과가 10,000 달톤을 초과하는 분자량을 가진 효소가 보유되는 접선흐름여과시스템을 사용하여 달성되는 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 36 항에 있어서, 상기 액상 추출물을 한외여과시키기 전에 원심분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 액상 추출물을 상기 원심분리시킨 후, 감소된 온도에서 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 38 항에 있어서, 상기 감소된 온도가 약 4℃인 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 한외여과로부터 얻어진 효소추출물을 저온건조시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신선한 크릴에서 효소추출물을 얻는 방법.
제 29 항 내지 제 39 항중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 제조된 제품.
안정화되지 않은 갑각류 껍데기 폐기물과 물을 상대적으로 작은 미립자크기로 분쇄하는 단계, 상기 작은 미립자크기의 생성물을 분해조에 이송하는 단계, 지정된 양의 크릴 효소를 상기 분해조에 가하는 단계, 상기 혼합물을 지정된 온도에서 지정된 시간동안 분해시키는 단계, 상대적으로 효소적으로 활성이고 상대적으로 단백질이 많은 제 1 부분과 상대적으로 키틴이 많고 단백질은 적은 껍데기 물질인 제 2 부분을 얻기 위해 상기 분해된 생성물을 탈수시키는 단계로 이루어지는 안정화되지 않은 갑각류 껍데기 폐기물에서 단백질을 제거하는 방법.
산안정화 갑각류 껍데기 폐기물을 상술한 작은 미립자크기로 분쇄하는 단계, 원하는 크기의 껍데기 폐기물을 분해조에 이송하는 단계, 지정된 양의 크릴 효소를 상기 분해조에 가하는 단계, 상기 혼합물을 지정된 온도에서 지정된 시간동안 분해시키는 단계, 상대적으로 효소적으로 활성이고 상대적으로 단백질이 많은 제 1 부분과 상대적으로 키틴이 많고 단백질은 적은 껍데기 잔여물인 제 2 부분을 얻기 위해 상기 분해된 생성물을 탈수시키는 단계로 이루어지는 산안정화 껍데기 폐기물에서 단백질을 제거하는 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 액상 부분을 효소활성을 보존하기 위해 저온건조시키는 방법으로 건조시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 44 항에 있어서, 상기 건조가 플래시 건조기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 45 항에 있어서, 상기 건조가 유동화 베드 건조기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 42 항에 있어서, 크릴 효소물질을 상기 껍데기 물질부분에 첨가하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 43 항에 있어서, 크릴 효소물질을 상기 껍데기 물질부분에 첨가하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 생성물을 약 0-70 ℃에서 30 분내지 수시간 사이의 시간동안 분해시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 43 항에 있어서, 상기 생성물을 약 0-70 ℃ 사이에서 분해시키는 것을 특징으로 하는 방법.
크릴의 영양적 특성을 증진시키기 위해 지정된 시간과 온도에서 부분적으로 가수분해되도록, 크릴 가수분해물을 수확하는 단계, 분해하는 단계, 증발시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농축 크릴 가수분해물의 제조방법.
지정된 양의 농축 크릴 가수분해물을 제조하는 단계, 지정된 양의 건조재료를 제조하는 단계, 상기 농축 크릴 가수분해물과 상기 건조담체재료를 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 공-건조하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조 크릴 예비혼합물 또는 사료의 제조방법.
제 52 항에 있어서, 건조재료가 채소 및/또는 식물성 및/또는 동물성 단백질가루 및 부산물의 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.