KR20190136460A - Method and system for protein solubilization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단백질, 특히 단백질이 쉽게 가용화되지 않는 원료로부터 단백질을 가용화시키는 방법에 관한 것이다 일부 실The present invention relates to a method for solubilizing a protein from a protein, in particular a source from which the protein is not readily solubilized.
시태양은 가용화된 단백질 중의 프리온을 파괴하는 방법을 제공한다Sea Sun provides a way to destroy prions in solubilized proteins
세계 인구 증대로 지난 수십년 동안 식품 요구량이 급격하게 증가하여, 가축을 위한 단백질원에 대한 수요가 점점 커졌다Growing global population has led to a sharp increase in food demand over the last few decades, increasing the need for protein sources for livestock.
인구 증가는 또한 동물 사료를 생산하기 위한 유용한 원료일 수 있는 폐기물을 증가하는 양으로 생성시켰다Population growth has also produced increasing amounts of waste, which may be a useful raw material for producing animal feed.
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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생물학적 원료로부터 단백질 가용화를 위한 공정은 폐기물 중의 단백질을 유용한 단백질원으로 전환시키는데 유용하다Processes for solubilizing proteins from biological sources are useful for converting proteins in waste into useful protein sources.
따라서, 많은 상기 방법이 이전에 개발되었다 일부 방법은 쉽게 가용화되는 단백질에서만 기능한다 다른 방법은 단백질Thus, many of these methods have been previously developed. Some methods function only on proteins that are readily solubilized.
이 쉽게 가용화되지 않는 원료, 예를 들어 닭 깃털로부터 단백질의 가용화를 개선하도록 고안되었다It is designed to improve solubilization of proteins from raw materials that are not easily solubilized, for example chicken feathers.
열-화학적 처리는 단백질-풍부 물질의 가수분해를 촉진하여, 복잡한 단백질을 보다 작은 분자로 쪼개고, 그들의 소화율을Thermo-chemical treatments promote the hydrolysis of protein-rich substances, breaking up complex proteins into smaller molecules and reducing their digestibility
개선시키고, 더 적은 사료를 사용하여 유지, 성장 및 생산을 위한 그의 요구를 충족시키는 제품을 생산할 수 있다Improve and use less feed to produce products that meet their needs for maintenance, growth and production
닭 깃털에서 단백질의 가용화를 위한 이전의 한 방법은 스팀 처리를 수반한다 이 방법에서, 깃털은 우모분 (feather meal)One previous method for solubilizing proteins in chicken feathers involves steaming. In this method, feathers are feather meal.
을 제조하기 위해 스팀으로 처리된다 상기 방법은 깃털 내의 단백질의 용해도 또는 소화율을 단지 경미하게 증가시킬 뿐The process is only steamed to produce a solution that only slightly increases the solubility or digestibility of the protein in the feathers.
이다to be
다른 이전의 방법은 단백질원의 산 처리를 수반한다 산 처리는 아미노산을 가수분해하지만, 그 조건은 많은 아미노산이Other previous methods involve acid treatment of protein sources. Acid treatment hydrolyzes amino acids, but the condition is that many amino acids
파괴될 정도로 대체로 가혹하다 또한, 산 조건은 용해도를 돕는 디술피드 결합의 파괴보다는 상기 결합의 형성을 촉진한It is generally severe enough to break. Acid conditions also promote the formation of these bonds rather than the breakdown of disulfide bonds that aid in solubility.
다All
추가로, 선행기술의 시스템의 조건은 본래의 단백질원에서 프리온의 파괴에 적합하지 않을 수 있다In addition, the conditions of the prior art system may not be suitable for the destruction of prions in the original protein source.
<발명의 개요><Overview of invention>
본 발명은 단백질의 가용화를 위한 신규한 방법을 포함한다 상기 방법은 일반적으로 알칼리, 예를 들어 석회를 생물학적The present invention includes a novel method for solubilizing proteins. The method generally comprises alkali, for example lime
원료에 공급하여 슬러리를 생성시키는 것을 수반한다 슬러리 내의 단백질은 가수분해되어 액체 생성물을 생성시킨다 슬Feed to the raw material to produce a slurry. Proteins in the slurry are hydrolyzed to produce a liquid product.
러리는 가수분해를 돕기 위해 가열될 수 있다 고체 잔류물이 또한 생성될 수 있다 상기 잔류물은 본 발명의 추가의 공정The slurry may be heated to aid in hydrolysis. A solid residue may also be produced. The residue is a further process of the present invention.
에 적용될 수 있다Can be applied to
한 구체적 실시태양에 따라, 본 발명은 단백질 가용화 방법을 포함한다 이 방법은 알칼리를 단백질원에 가하여 슬러리를According to one specific embodiment, the present invention includes a protein solubilization method which comprises adding alkali to a protein source to produce a slurry.
형성하고; 단백질원 내의 단백질의 가수분해에 충분한 온도로 슬러리를 가열하여 반응액을 얻고; 반응액으로부터 고체를Forming; Heating the slurry to a temperature sufficient to hydrolyze the protein in the protein source to obtain a reaction solution; Solid from the reaction solution
분리하고; 산 또는 산 공급원으로 반응액을 중화시켜 중화된 액체를 생성시키고; 중화된 액체를 농축시켜 농축된 액체 및To separate; Neutralizing the reaction solution with an acid or acid source to produce a neutralized liquid; Concentrated liquid by concentrating the neutralized liquid and
물을 생산하고; 가열 단계 전 또는 동안 물을 슬러리에 반송하는 것을 포함할 수 있다To produce water; Conveying water to the slurry prior to or during the heating step.
다른 구체적 실시태양에 따르면, 본 발명은 단백질을 가용화시키기 위한 시스템을 포함한다 시스템은 단백질원 및 알칼리According to another specific embodiment, the present invention includes a system for solubilizing a protein, wherein the system comprises a protein source and an alkali
를 반응시켜 반응액을 제조할 수 있는 가열된 반응기를 포함할 수 있다 시스템은 반응액으로부터 고체를 분리할 수 있는And a heated reactor capable of producing a reaction solution by reacting the system.
고체/액체 분리기를 또한 포함할 수 있다 시스템은 또한 반응액에 산의 첨가를 허용하여 중화된 액체를 생성할 수 있는 중Solid / liquid separators may also be included. The system may also allow the addition of acid to the reaction liquid to produce a neutralized liquid.
화 탱크, 및 중화된 액체를 농축시키고 농축된 액체 및 물을 생성시킬 수 있는 농축 탱크를 포함할 수 있다 시스템은 물을And a concentration tank capable of concentrating the neutralized liquid and producing concentrated liquid and water.
농축 탱크로부터 가열된 반응기로 통과시킬 수 있는 도관, 및 공정열을 교환할 수 있는 적어도 하나의 열 교환기를 추가로Additionally a conduit capable of passing from the concentration tank to the heated reactor and at least one heat exchanger capable of exchanging process heat
포함할 수 있다Can contain
본 발명은 가수분해를 통해 생물학적 원료로부터 단백질을 가용화시키는 방법에 관한 것이다 또한, 본 발명은 상기 가용The present invention relates to a method of solubilizing a protein from a biological raw material through hydrolysis.
화에 사용하기 위한 장치 및 가용화 시스템에 관한 것이다And apparatus for solubilization and solubilization systems
이후에 설명되는 구체적 실시태양은 3가지 상이한 군의 생물학적 공급원으로부터의 단백질의 가용화에 관한 것이다 제1Specific embodiments described hereinafter relate to solubilization of proteins from three different groups of biological sources.
군은 저항성 또는 케라틴성 단백질원, 예를 들어 닭 깃털 및 동물의 털을 포함한다 제2 군은 불안정 또는 동물 조직 단백질The group includes resistant or keratinous protein sources such as chicken feathers and animal hairs. The second group includes labile or animal tissue proteins.
원, 예를 들어 닭 찌꺼기 및 새우 머리를 포함한다 제3 군은 식물 단백질원, 예를 들어 대두 건초 및 알팔파를 포함한다 단Raw, such as chicken ground and shrimp heads. The third group includes plant protein sources such as soybean hay and alfalfa.
백질원의 추가의 군 및 상기 3개의 군에 포함되는 예는 당업자에게 명백할 것이다Additional groups of white matter and examples included in those three groups will be apparent to those skilled in the art.
상기 방법은 특정 온도에서 알칼리, 예를 들어 석회 (Ca(OH)2 또는 수산화칼슘)를 단백질원에 가하는 것을 수반한다 일부The method involves adding alkali, for example lime (Ca (OH) 2 or calcium hydroxide) to the protein source at a certain temperature.
고체 잔류물을 사용하여 액체 생성물이 얻어진다 하기 표 1에 설명된 구체적 실시태양에서, 3개의 원료군 각각에 적합한The liquid product is obtained using a solid residue. In the specific embodiments described in Table 1, suitable for each of the three stock groups
공정 조건이 제공된다Process conditions are provided
본 발명의 일부 실시태양의 추가의 잇점은 다음을 포함한다Additional advantages of some embodiments of the invention include
불안정 및 저항성 단백질의 혼합물이 동시에 가공될 수 있다Mixtures of labile and resistant proteins can be processed simultaneously
현재 존재하는 플러그류 (plug flow) 반응기를 사용할 수 있다The existing plug flow reactors can be used
폐기물 감소가 식품 또는 단백질 보충물 생산과 결합된다Waste reduction is combined with food or protein supplement production
가용화되면 단백질 소화율이 크게 증가한다Solubilization greatly increases protein digestibility
본 발명의 방법은 간단하고, 몇몇 성분 및 열 회수가 가능하다The method of the present invention is simple and several components and heat recovery are possible.
프리온이 파괴되면 식품 안전성이 개선된다Destruction of prions improves food safety
연마는 단백질 소화의 반응 속도를 증가시켜, 생성물 농도 증가 및 생성물 분해 감소를 가능하게 한다Polishing increases the reaction rate of protein digestion, allowing for increased product concentration and reduced product degradation
비반응 성분을 제거할 수 있다Unreacted components can be removed
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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단백질 생성물을 농축시켜 건조시킬 수 있다Protein product can be concentrated to dryness
미생물을 파괴할 수 있다Can destroy microorganisms
본 발명은 또한 본 발명의 하우스 (house) 공정에 적합한 반응기 시스템을 포함한다The present invention also includes a reactor system suitable for the house process of the present invention.
본 발명 및 그의 잇점에 대한 보다 용이한 이해를 위해, 하기 예시적인 실시태양의 설명 및 첨부 도면을 참고로 할 수 있다For easier understanding of the invention and its advantages, reference may be made to the description of the following exemplary embodiments and the accompanying drawings.
단백질 가용화를 위한 적합한 처리 조건Suitable Processing Conditions for Protein Solubilization
단백질원 저항성 불안정 식물Protein source resistant labile plant
본 발명의 특정 실시태양에서, 아미노산이 풍부한 액체 생성물을 얻기 위해 잘 단열된 교반된 반응기를 사용하여 상이한In certain embodiments of the invention, different, using well-insulated, stirred reactors are used to obtain liquid products rich in amino acids.
시간 동안 단백질 가수분해 (가용화)를 수행한다Perform proteolytic (solubilization) for hours
석회가 본 발명의 특정 실시태양에서 사용되지만, 다른 알칼리, 예를 들어 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화나트륨,Although lime is used in certain embodiments of the present invention, other alkalis such as magnesium oxide, magnesium hydroxide, sodium hydroxide,
탄산나트륨, 수산화칼륨 및 암모니아도 본 발명에 사용될 수 있다 그러나, 대부분의 상기 알칼리는 탄산염화에 의해 회수Sodium carbonate, potassium hydroxide and ammonia can also be used in the present invention, however, most of these alkalis are recovered by carbonate.
될 수 없다Cannot be
또한, 석회는 물 중에서 가용성이 낮기 때문에 다른 몇몇 알칼리보다 잇점을 제공한다 그의 낮은 용해도 때문에, 석회는In addition, lime offers advantages over some other alkalis because of its low solubility in water.
충분한 석회가 용액 중에 현탁되면 용액에 대해 비교적 일정한 pH (~12)를 유지한다 이것은 열-화학적 처리 및 비교적Sufficient lime is suspended in solution to maintain a relatively constant pH (~ 12) for the solution.
더 약한 가수분해 조건 (수산화나트륨 및 다른 강염기에 비해) 동안 일정한 pH를 보장하고, 이에 의해 민감한 아미노산의Ensures a constant pH during weaker hydrolysis conditions (compared to sodium hydroxide and other strong bases), whereby
분해를 감소시킬 수 있다Can reduce decomposition
고단백 물질의 열-화학적 처리는 작은 펩티드와 유리 아미노산의 혼합물을 생성시킨다 처리 동안, 펩티드 또는 아미노산Thermo-chemical treatment of high protein materials results in a mixture of small peptides and free amino acids
의 새로 생성된 카르복실산 말단은 알칼리성 매질과 반응하여 카르복실레이트 이온을 생성시키고, 이 과정에서 석회 또는The newly formed carboxylic acid terminal of reacts with the alkaline medium to produce carboxylate ions, in which
다른 알칼리를 소비한다Consumes other alkalis
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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단백질 가수분해 동안, 복수개의 부반응이 발생한다 도 1은 알칼리성 조건 하에서 단백질 풍부 물질의 가수분해를 위한During proteolysis, a plurality of side reactions occur. FIG. 1 shows the hydrolysis of protein rich material under alkaline conditions.
순차적인 다이어그램을 보여준다 암모니아는 아미노산 분해 (예를 들어 아스파르테이트 및 글루타메이트를 생성물로서Shows a sequential diagram Ammonia is the product of amino acid degradation (eg aspartate and glutamate as products
생성시키는 아스파라긴 및 글루타민의 탈아미드화) 동안 부산물로서 생성된다 일부 실시태양에서, 상기 암모니아는 포획Deamidation of the resulting asparagine and glutamine). In some embodiments, the ammonia is trapped.
되어 산, 예를 들어 황산으로 중화되어 암모늄염을 생성시킬 수 있다 상기 염은 이어서 비료 또는 다른 목적으로 사용될Can be neutralized with an acid, for example sulfuric acid, to produce an ammonium salt. The salt can then be used for fertilizer or other purposes.
수 있다Can
아르기닌, 트레오닌 및 세린도 알칼리성 조건에 민감하다 아르기닌 및 트레오닌의 분해에 대한 민감성은 둘 모두 필수 아Arginine, threonine and serine are also sensitive to alkaline conditions. Sensitivity to degradation of arginine and threonine are both essential
미노산이기 때문에 영양적으로 중요하다 가용성 펩티드 및 아미노산과 알칼리성 매질 사이의 접촉 시간의 감소는 최종 생It is nutritionally important because it is a minoic acid, reducing the contact time between the soluble peptide and the amino acid and the alkaline medium
성물의 분해를 감소시키고 영양소 품질을 증가시킨다 또한, 저온 (~100℃)의 사용도 분해를 감소시킬 수 있다Reduces degradation of compounds and increases nutrient quality. Also, the use of low temperatures (~ 100 ° C) can also reduce degradation.
단백질-풍부 물질의 순차적인 처리는 높은 가용화 효율을 위해 장기간 처리 시간이 필요할 때 (동물의 털 및 닭 깃털) 사용Sequential treatment of protein-rich materials is used when long processing times are required for high solubilization efficiency (animal hair and chicken feathers)
될 수 있다 보다 우수한 품질의 초기 생성물이 초기 처리 동안 얻어지는 반면에, 보다 낮은 품질의 생성물이 나중에 생성A higher quality initial product is obtained during the initial treatment, while a lower quality product is produced later.
된다 예를 들어, 초기 폐기물이 혼합물일 때 상이한 특성을 갖는 생성물을 얻기 위해 일련의 석회 처리를 사용할 수 있다For example, a series of lime treatments can be used to obtain products with different properties when the initial waste is a mixture.
예를 들어, 찌꺼기 + 깃털 혼합물에서, 초기 처리는 저온 및 단시간을 사용하여 닭 찌꺼기의 가수분해를 표적으로 할 수 있For example, in the leftover + feather mixture, the initial treatment can use low temperature and short time to target the hydrolysis of the grounded chicken.
지만, 제2 석회 처리 (보다 긴 시간 및 보다 높은 온도)는 깃털을 소화시킬 수 있다However, the second lime treatment (longer time and higher temperature) can digest the feathers.
표 2는 상이한 물질의 단백질 가수분해에 대한 적합한 조건 및 상이한 처리 변수 (온도, 농도, 석회 로딩 및 시간)의 효과를Table 2 shows the effects of suitable conditions and different processing parameters (temperature, concentration, lime loading and time) on the proteolysis of different materials.
요약한 것이다It is a summary
연구된 물질의 열-화학 처리를 위한 적합한 조건Suitable Conditions for Thermo-Chemical Treatment of the Materials Studyed
물질 주 권장 조건Substance Note Recommended Conditions
알팔파 건초Alfalfa hay
(158% 단백질)(158% protein)
가수분해는 온도, 및 알팔파 건초 농도 (60 g/L까지)에 따Hydrolysis depends on temperature, and alfalfa hay concentration (up to 60 g / L)
라 증가한다 석회 로딩은 최소의 유의한 효과를 갖지만,D increases lime loading with minimal significant effects,
단백질을 작은 펩티드 및 유리 아미노산으로 전환시키기Converting Proteins to Small Peptides and Free Amino Acids
위해 요구된다 반추동물에 적합함Required for ruminants
0075 g Ca(OH)2/g 알팔파, 100℃, 600075 g Ca (OH) 2 / g alfalfa, 100 ° C., 60
min, 60 g/Lmin, 60 g / L
대두 건초Soybean hay
(19% 단백질)(19% protein)
가수분해는 석회 로딩 및 온도 (100℃까지)에 따라 증가하Hydrolysis increases with lime loading and temperature (up to 100 ° C)
고, 보다 낮은 에너지 요건으로 인해 100℃가 권장된다100 ° C is recommended due to high and lower energy requirements
대두 건초 농도는 유의한 효과를 갖지 않는다 무석회 실Soybean hay concentration has no significant effect
험은 유의하게 보다 낮은 가수분해 전환을 제공한다 반추Hum provides significantly lower hydrolysis conversion Rumin
동물에 적합함Suitable for animals
005 g Ca(OH)2/g 대두,005 g Ca (OH) 2 / g soybean,
100℃, 150분100 ° C., 150 minutes
새우 머리 폐기물Shrimp head waste
반응은 30분 후 완료된다 온도는 유의한 효과가 없다 가The reaction is complete after 30 minutes. The temperature has no significant effect.
수분해는 석회 로딩에 따라 증가한다 (005 g Ca(OH)2/g 건Hydrolysis increases with lime loading (005 g Ca (OH) 2 / g gun)
조 새우까지) 단위동물에 적합함Suitable for unit animals)
005 Ca(OH)2/g 건조 새우,005 Ca (OH) 2 / g dry shrimp,
적어도 75℃, 적어도 15분At least 75 ° C, at least 15 minutes
찌꺼기leftover
(15% 단백질)(15% protein)
30분후 전환에서 유의한 변화가 발생하지 않는다 찌꺼기No significant change in conversion after 30 minutes
농도는 유의한 효과가 없다 가수분해는 석회 로딩에 따라Concentration has no significant effect Hydrolysis depends on lime loading
증가한다 (01 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기까지) 단위동물에Increase (up to 01 g Ca (OH) 2 / g dry residue) in unit animals
적합함Fit
0075 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기,0075 g Ca (OH) 2 / g dry residue,
75℃, 적어도 15분75 ° C, at least 15 minutes
찌꺼기 + 깃털Remnants + Feathers
2-단계 방법이 연구되었다: 단계 1은 찌꺼기의 가수분해를A two-step method was studied:
표적하고, 고품질 아미노산 혼합물을 생성한다 단계 2는Produces a targeted, high quality amino acid mixture
깃털의 가수분해를 표적하고, 반추동물 먹이를 생성한다Targets hydrolysis of feathers and produces ruminant food
단계 1: 0075 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기,Step 1: 0075 g Ca (OH) 2 / g dry residue,
50-100℃, 30분50-100 ℃, 30 minutes
단계 2: ~005 g Ca(OH)2/g 깃털, 100℃,Step 2: 005 g Ca (OH) 2 / g feather, 100 ° C.,
2-4 h2-4 h
깃털feather
(96% 단백질)(96% protein)
가수분해는 털에서보다 더 빠르게 일어난다, 6 h후 70% 전Hydrolysis occurs faster than in hair, 70% before 6 h
환이 얻어졌다 반추동물에 적합함Ring obtained. Suitable for ruminant.
01 g Ca(OH)2/g 깃털,01 g Ca (OH) 2 / g feathers,
100℃, 4-8 h100 ℃, 4-8 h
털hair
(92% 단백질)(92% protein)
고단백질 가수분해를 위해 장기간 처리가 요구되었다 아Prolonged treatment was required for high protein hydrolysis
미노산 분해를 감소시키기 위해 2-단계 공정이 권장됨 반A two-step process is recommended to reduce minnows acid degradation
추동물에 적합함Suitable for autumn animals
단계 1: 025 g Ca(OH)2/g 털,Step 1: 025 g Ca (OH) 2 / g hair,
100℃, 8 h100 ° C., 8 h
단계 2: ~025 g Ca(OH)2/g 털,Step 2: 025 g Ca (OH) 2 / g hair,
100℃, 8 h100 ° C., 8 h
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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본 발명의 방법에서 알칼리성 물질로서 수산화칼슘의 사용은 반응에서 얻은 액체 생성물 (일부 실시태양에서 "원심분리된The use of calcium hydroxide as an alkaline substance in the process of the present invention is a liquid product obtained in the reaction (in some embodiments the "centrifuged
용액"으로도 불림)에 비교적 높은 칼슘 농도를 생성시킨다 일부 칼슘염은 낮은 용해도를 갖기 때문에, 칼슘은 CaCO3, CaSolution, which is also called "solution", and because some calcium salts have low solubility, calcium is CaCO3, Ca
(HCO3)2 또는 CaSO4로서 침전시켜 회수할 수 있다 탄산칼슘은 그의 낮은 용해도 (00093 g/L, CaCO3에 대한 용해도적It can be recovered by precipitation as (HCO3) 2 or CaSO4. Calcium carbonate has low solubility (00093 g / L, solubility in CaCO3).
(solubility product)은 87 x 10-9임) 때문에 바람직할 수 있다 이와 대조적으로, CaSO4의 용해도는 106 g/L이고, 용해(solubility product is 87 x 10-9). In contrast, the solubility of CaSO4 is 106 g / L,
도적은 61 x 10-5이고, Ca(HCO3)2의 용해도는 166 g/L이고, 용해도적은 108이다 또한, CaSO4보다 CaCO3으로부터The bandit is 61 x 10-5, the solubility of Ca (HCO3) 2 is 166 g / L, and the solubility level is 108. Also from CaCO3 than CaSO4
Ca(OH)2를 재생하는 것이 더 용이하다It is easier to regenerate Ca (OH) 2
CO2 버블링에 의한 탄산칼슘의 반응액 생성물 내로의 침전에 의해 50 내지 70%의 칼슘이 회수된다 중탄산칼슘이 아니라50 to 70% of calcium is recovered by precipitation of calcium carbonate into the reaction liquid product by bubbling CO2.
탄산칼슘이 공정 동안 형성되도록 칼슘 회수 전의 반응액 생성물의 높은 pH가 권고될 수 있다 pH 9도 일부 실시태양에서High pH of the reaction product prior to calcium recovery may be recommended so that calcium carbonate is formed during the process.
충분할 수 있다 회수 후의 최종 pH는 ~88 내지 90일 수 있다May be sufficient The final pH after recovery may be between 88 and 90
본 발명의 공정으로부터 생성되는 단백질은 동물 사료로서의 용도를 포함하여 많은 용도를 가질 수 있다 일반적으로, 저Proteins produced from the process of the present invention may have many uses, including as animal feed.
항성 및 식물 단백질원으로부터의 가용성 단백질은 잘 균형잡힌 아미노산 프로필을 갖지 않는다 따라서, 상기 단백질은Soluble proteins from star and plant protein sources do not have a well-balanced amino acid profile.
반추동물 사료로서 가장 잘 사용된다 불안정 단백질에서, 아미노산 프로필은 잘 균형잡힌 상태이므로, 가용화된 단백질도It is best used as a ruminant feed. In unstable proteins, the amino acid profile is well balanced, so that solubilized proteins
단위 (monogastric) 동물용 사료로서 사용될 수 있다 따라서, 본 발명의 방법에 의해 가용화된 단백질의 최종 용도는 상Thus, the end use of the protein solubilized by the method of the present invention is
기 단백질의 원래의 원료에 의해 제시될 수 있다 동물 사료 용도에서의 추가의 잇점은 본 발명의 일부 방법에 의해 생산된It may be presented by the original source of the protein. An additional advantage in animal feed applications is that produced by some methods of the invention
단백질 내의 프리온 결여일 수 있다 석회 처리 조건은 많은 방법에서 실질적으로 프리온을 파괴하기에 충분히 엄격하고,May be lack of prion in the protein The lime treatment conditions are in many ways severe enough to substantially destroy the prion,
이에 의해 가용화된 단백질을 사용하여 생산된 임의의 사료의 안전성을 개선시킬 수 있다This can improve the safety of any feed produced using solubilized protein.
추가로, 일부 실시태양에서 본 발명은 액체에 존재할 수 있는 모든 또는 상당량의 프리온을 파괴하기 위해 특정 시간 동안In addition, in some embodiments, the present invention provides for a period of time to destroy all or significant amounts of prion that may be present in the liquid.
반응액을 승온에서 가열하는 유지 단계를 포함할 수 있다 예를 들어, 액체는 1초 내지 5시간 동안 125-250℃의 온도로And a holding step of heating the reaction liquid at an elevated temperature. For example, the liquid may be heated to a temperature of 125-250 ° C. for 1 second to 5 hours.
가열될 수 있다Can be heated
폐기물에서 종종 발견되는 단백질-풍부 물질은 케라틴성, 동물 조직 및 식물 물질의 3개의 카테고리로 나눌 수 있고, 이들Protein-rich substances often found in wastes can be divided into three categories: keratinous, animal tissue and plant material
은 각각 상이한 특성을 갖는다Each have different properties
동물의 털 및 닭 깃털은 높은 단백질 함량 (각각 ~92% 및 ~96%), 및 도살 과정에서 발생하는 일부 오염물, 예를 들어 미네Animal hair and chicken feathers have a high protein content (~ 92% and ~ 96%, respectively), and some contaminants that occur during the slaughter process, such as minine
랄, 혈액 및 지질을 갖는다 동물의 털 및 닭 깃털의 주요 성분은 케라틴이다 케라틴은 기계적으로 내구성이고 화학적으로Has Lal, Blood and Lipids The main components of animal hair and chicken feathers are keratin.Keratin is mechanically durable and chemically
비반응성 단백질로서, 이러한 특성은 그의 생리학적 기능과 일치하고, 케라틴이 발견되는 조직에 대한 강한 섬유상 매트릭As a nonreactive protein, this property is consistent with its physiological function and is a strong fibrous matrix for the tissue where keratin is found.
스를 제공한다 포유동물 털, 발굽, 뿔 및 양모에서, 케라틴은 α-케라틴으로 존재하고, 새의 깃털에서는 β-케라틴으로 존In mammalian hair, hooves, horns and wool, keratin is present as α-keratin and in bird feathers it is zoned as β-keratin.
재한다 케라틴은 매우 낮은 영양값을 갖고, 다량의 시스테인을 포함하고, 대부분의 단백질 분해 효소에 의한 소화를 어렵Keratin has very low nutritional value, contains large amounts of cysteine, and is difficult to digest by most proteolytic enzymes
게 만드는 매우 안정한 구조를 갖는다Has a very stable structure
본 발명의 열-화학적 처리 공정 동안 닭 깃털 및 동물의 털의 거동을 도 2 및 3에 제시한다 도 22는 동물의 털보다 닭 깃털The behavior of chicken feathers and animal hairs during the thermo-chemical treatment process of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 22 shows chicken feathers rather than animal hairs.
에 대한 더 빠른 가수분해 속도 및 소화가능 단백질로의 보다 큰 최종 전환을 보여준다 이러한 차이는 β-케라틴의 보다 팽Shows faster hydrolysis rates and greater final conversion to digestible proteins.
창된 형상에 대한 석회의 보다 용이한 접근성, 또는 닭 깃털에 비해 동물의 털에 존재하는 상이한 거대 구조체 (피브릴 구Easier access to lime for spear shape, or different large structures present in animal hair compared to chicken feathers (fibrillated spheres)
조, 다공도 등)에 의해 설명될 수 있다 01 g Ca(OH)2/g 건조 물질 석회 로딩을 사용하여 100℃에서 높은 털 전환을 위해Crude, porosity, etc.) 01 g Ca (OH) 2 / g dry material for high hair conversion at 100 ° C. using lime loading
적어도 8시간이 권고되지만, 깃털의 경우에는 70% 전환을 4시간 이내에 달성할 수 있다At least 8 hours are recommended, but for feathers a 70% conversion can be achieved within 4 hours
반응 속도와 전환 사이의 선형 관계가 두 물질 모두에서 발견되었고 (도 3), 이는 단백질의 알칼리성 가수분해에 대한 1차A linear relationship between reaction rate and conversion was found in both materials (FIG. 3), which is the first order for alkaline hydrolysis of proteins.
수 반응 속도를 나타낸다 가수분해 대 분해의 유사 평형이 높은 전환에서 발견되었다A pseudo equilibrium of hydrolysis versus degradation was found at high conversions
동물 조직은 케라틴성 물질보다 소화가 어렵지 않다 동물 조직 내의 세포는 간단한 원형질막으로 유지되는 유체 매트릭스Animal tissue is less difficult to digest than keratinous materials Fluid matrices in which cells in animal tissue are maintained by a simple plasma membrane
(세포질)에 핵 및 다른 세포기관을 포함한다 원형질막은 쉽게 파괴되어 효소 또는 화학물질에 의한 소화를 위해 글리코겐,Contains the nucleus and other organelles in the cytoplasm. The plasma membrane is easily broken down for glycogen, for digestion by enzymes or chemicals.
단백질 및 다른 구성성분을 방출한다Releases Proteins and Other Ingredients
동물 조직 (찌꺼기 및 새우 머리)은 15분 미만 내에 잘 가수분해되고 (도 4), 강한 처리 조건을 필요로 하지 않고, 저온, 낮Animal tissues (waste and shrimp heads) are well hydrolyzed in less than 15 minutes (FIG. 4), do not require strong processing conditions,
은 석회 로딩 및 짧은 시간이 적합하다 동물 조직에 존재하는 지질 및 다른 물질은 부반응, 예를 들어 지질 비누화를 통해It is suitable for lime loading and short time. Lipids and other substances present in animal tissues can be reacted through side reactions, eg lipid saponification.
보다 신속하게 석회를 소비하여, 공정의 종료시에 액체 생성물의 pH를 저하시키고 액체 생성물을 발효에 민감하게 만든Lime consumption is consumed more quickly, reducing the pH of the liquid product at the end of the process and making the liquid product sensitive to fermentation.
다All
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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새우 머리 및 닭 찌꺼기는 모두 식품 산업의 동물 단백질 부산물이다 이들은 동물 조직이기 때문에, 액체 생성물의 아미노Shrimp head and chicken ground are all animal protein by-products of the food industry, because they are animal tissue,
산 분포는 동물 요건에 유사할 것으로 기대되지만, 이들 물질은 배치마다 상이하기 때문에 품질은 상이할 수 있다 히스티The acid distribution is expected to be similar to the animal requirements, but the quality may be different because these materials differ from batch to batch.
딘은 액체 생성물 내의 제한 아미노산일 수 있다Dean can be a restriction amino acid in the liquid product
본 발명의 방법을 위한 다른 특정 용도는 가금 사육업에서 죽은 새의 처리를 수반한다 예를 들어, 약 5%의 닭이 도살장에Another particular use for the method of the invention involves the treatment of dead birds in poultry farming. For example, about 5% of chickens in a slaughterhouse
도착하기 전에 죽는다 그러나, 전형적인 닭장은 현장에서 처리하기에는 너무 많은 죽은 닭이 발생하기 때문에, 가공을 위However, typical chicken coops are processed for processing because they cause too many dead chickens to be processed on site.
한 적재를 기다리면서 죽은 닭을 보관할 방법이 필요하다 본 발명의 방법을 사용하여, 죽은 닭은 적합한 장비, 예를 들어There is a need for a method for storing dead chickens while waiting for a load. Using the method of the present invention, dead chickens are suitable equipment, for example
햄머 밀로 분쇄할 수 있고, 석회를 뿌려 닭의 pH를 상승시켜 부패를 방지할 수 있다 석회 농도는 약 01 g Ca(OH)2/건조It can be crushed with a hammer mill and sprayed with lime to raise the chicken's pH to prevent decay. The lime concentration is about 01 g Ca (OH) 2 / dry
g (죽은 닭)일 수 있다 석회-처리된 닭을 수거하여 중앙 가공 플랜트로 이송할 때, 단백질 가용화 방법을 완료하기 위해g (dead chicken) When lime-treated chicken is collected and transferred to a central processing plant, to complete the protein solubilization process
가열될 수 있다Can be heated
마지막으로, 식물은 복잡한 세포벽에 소화가 어려운 리그노셀룰로직 매트릭스를 포함하여 동물 조직보다 소화를 어렵게Finally, plants contain more difficult to digest lignocellulosic matrices in complex cell walls, making them more difficult to digest than animal tissue.
만든다 그러나, 수용성이 높은 성분이 존재하여 본 발명의 일부 공정 동안 단백질의 액체로의 높은 초기 전환이 가능하다However, the presence of highly water soluble components allows for a high initial conversion of the protein into liquid during some of the processes of the present invention.
도 5는 대두 및 알팔파 건초에 대한 단백질 가수분해 속도를 비교한 것이다 도 5는 알팔파 건초보다 대두 건초에서 보다Figure 5 compares the rate of proteolysis for soybean and alfalfa hay. Figure 5 shows more soybean hay than alfalfa hay.
큰 가용성 분획 및 두 물질 모두의 유사한 가수분해 속도를 보여준다Shows a large soluble fraction and similar hydrolysis rates of both materials
이들 식물 물질의 석회 처리는 리신 및 트레오닌이 적은 생성물을 생성시키고, 단위 동물을 위한 액체 생성물의 영양값을Lime treatment of these plant materials produces products with low levels of lysine and threonine and increases the nutritional value of liquid products for unit animals.
감소시킬 것이다Will reduce
식물로부터 단백질을 가용화시키기 위해 사용되는 본 발명의 일부 실시태양에서, 고체 잔류물 내의 생성되는 섬유도 리그In some embodiments of the invention used to solubilize proteins from plants, the resulting fiber in the solid residue is also ligated.
닌 및 아세틸기가 제거되기 때문에 소화가 더 쉽다 식물 물질의 석회 처리는 2가지 생성물, 즉 단백질 (알칼리성 가수분해Digestion is easier because the nin and acetyl groups are removed Lime treatment of plant material is achieved by two products: protein (alkaline hydrolysis).
에 의한 작은 펩티드 및 아미노산)이 풍부한 액체 생성물, 및 그의 결정도를 감소시키고 그의 분해성을 증가시키기 위해 처Liquid products rich in small peptides and amino acids), and to reduce their crystallinity and increase their degradability
리될 수 있는 홀로셀룰로스가 풍부한 고체 잔류물을 생성시킨다 따라서, 본 발명의 일부 공정을 식물 소화 공정과 조합할Produces a solid residue that is rich in holocellulose that can be treated. Thus, some of the processes of the present invention may be combined with a plant digestion process.
때 예기치 않은 시너지 효과가 존재한다When unexpected synergies exist
도 6은 단백질 함유 물질에서 단백질의 가용화 방법을 보여준다 이 방법은 석회 회수를 포함하지 않는다 이 방법에서, 단6 shows a method of solubilizing a protein in a protein containing material which does not include lime recovery.
백질 함유 물질 및 석회가 반응기에 첨가된다 구체적인 실시태양에서, 그의 반응열이 수화 형태를 생성시키고 소석회 (CaWhite matter-containing material and lime are added to the reactor In a specific embodiment, the heat of reaction produces a hydrated form and calcined lime (Ca
(OH)2)가 반응의 추가의 가열 요건을 감소시키도록 생석회 (CaO)를 첨가한다 미반응 고체는 미반응 고체 내에 포획된 가Quicklime (CaO) is added so that (OH) 2) reduces the additional heating requirements of the reaction. Unreacted solids are trapped in unreacted solids.
용화된 단백질을 회수하기 위해 역류 세척될 수 있다 반응기에서 배출되는 액체 생성물은 가용화된 단백질을 포함한다Countercurrent wash to recover the solubilized protein. The liquid product exiting the reactor contains the solubilized protein.
증발기는 거의 모든 물을 제거하여 가용화된 단백질을 농축한다 바람직하게는, 농축된 단백질을 계속 펌핑할 수 있도록The evaporator removes almost all of the water to concentrate the solubilized protein. Preferably, the evaporator can continue pumping the concentrated protein.
충분한 물이 잔류할 수 있다Sufficient water may remain
적합한 증발기는 다중 효용 증발기 또는 증기 압축식 증발기를 포함한다 증기 압축은 기계적 압축기 또는 제트 이젝터를Suitable evaporators include multiple-effect evaporators or steam compressed evaporators. Steam compression allows mechanical compressors or jet ejectors to be used.
사용하여 달성할 수 있다 pH가 알칼리성이기 때문에, 단백질 분해로 생성된 임의의 암모니아는 휘발하여 반응기로 반송Because the pH is alkaline, any ammonia produced by proteolysis is volatilized and returned to the reactor.
된 물에 들어갈 것이다 궁극적으로, 암모니아 수준은 허용되지 않는 수준까지 축적될 수 있다 이때, 정화 스팀을 사용하Ultimately, ammonia levels can accumulate to unacceptable levels.
여 과잉의 암모니아를 제거할 수 있다 제거된 암모니아는 산을 사용하여 중화시킬 수 있다 카르복실산 (예를 들어 아세트Excess ammonia can be removed. The removed ammonia can be neutralized with an acid.
산, 프로피온산 또는 부티르산)을 사용할 경우, 중화된 암모니아는 비단백질 질소원으로서 반추동물에 급여될 수 있다 무Acid, propionic acid or butyric acid), neutralized ammonia can be fed to ruminants as a non-protein nitrogen source.
기산이 첨가될 경우, 중화된 암모니아는 비료로서 사용될 수 있다If gasic acid is added, neutralized ammonia can be used as fertilizer.
증발기에서 배출되는 농축된 단백질 슬러리는 과잉의 석회를 반응시키기 위해 탄산염화될 수 있다 일부 용도에서, 상기The concentrated protein slurry exiting the evaporator may be carbonate to react with excess lime. In some applications, the
농축된 슬러리는 이동 거리가 짧을 경우 사료에 직접 첨가될 수 있다 그러나, 이동 거리가 길고 저장시 안정한 제품이 필Concentrated slurries can be added directly to the feed at short travel distances. However, long travel distances and stable storage are required.
요할 경우, 중화된 농축 슬러리는 분무 건조되어 건조 생성물을 형성할 수 있다 이 건조 생성물은 높은 칼슘 농도를 포함If desired, the neutralized concentrated slurry can be spray dried to form a dry product which contains high calcium concentrations.
한다 많은 동물을 그 먹이에 칼슘을 필요로 하기 때문에, 가용화된 단백질 내의 칼슘은 그의 칼슘 요구량을 제공하는 편리Because many animals need calcium for their food, calcium within solubilized protein is convenient to provide their calcium requirements
한 방법일 수 있다It may be one way
도 7에, 2단계로 나뉜 유사한 공정이 제시된다 이 공정은 반추동물 및 단위 사료에 적합한 단백질의 혼합물을 갖는 단백질In Fig. 7, a similar process divided into two steps is shown, which process has a mixture of proteins suitable for ruminants and unit feed.
함유 물질에 적합하다 예를 들어, 죽은 새는 깃털 (반추동물에 적합) 및 찌꺼기 (단위 동물에 적합)를 포함한다 공정의 제For example, dead birds include feathers (suitable for ruminants) and tailings (suitable for unit animals).
1 단계는 추후 농축, 중화 및 건조되는 불안정 단백질을 가용화시키는 온건한 조건을 사용한다 상기 단백질은 단위 동물
에게 급여될 수 있다 제2 단계는 농축, 중화 및 건조될 수 있는 저항성 단백질을 가용화시키는 보다 엄격한 조건을 사용한The second step uses more stringent conditions to solubilize resistant proteins that can be concentrated, neutralized and dried.
다 상기 단백질은 반추동물에게 급여될 수 있다The protein can be fed to ruminants
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도 8은 저칼슘 생성물을 생성시키기 위해 추가의 칼슘 회수 단계를 갖는, 도 6과 유사한 공정을 보여준다 칼슘을 회수하기FIG. 8 shows a process similar to FIG. 6 with an additional calcium recovery step to produce low calcium product.
위해, 증발 단계는 2단계로 수행한다 제1 증발기에서, 배출 스트림의 단백질은 용액에 유지된다 탄산칼슘을 침전시키기For this purpose, the evaporation step is carried out in two stages. In the first evaporator, the protein of the outlet stream is retained in the solution.
위해 이산화탄소를 첨가한다 이 단계 동안, pH는 바람직하게는 약 9이다 지나치게 많은 이산화탄소를 첨가하면 중탄산To add carbon dioxide. During this step, the pH is preferably about 9.
칼슘 형성에 유리한 pH 강하가 발생한다 중탄산칼슘은 탄산칼슘보다 훨씬 더 가용성이기 때문에, 상기 현상이 발생하면Favorable pH Drops for Calcium Formation Calcium bicarbonate is much more soluble than calcium carbonate,
칼슘 회수가 감소된다 탄산칼슘은 필터를 사용하여 회수한다 탄산칼슘은 가용성 단백질을 회수하기 위해 역류 세척될 수Reduced calcium recovery Calcium carbonate is recovered using a filter Calcium carbonate can be backwashed to recover soluble protein
있다 이어서, 제2 증발기는 나머지 물의 대부분을 제거한다 배출되는 슬러리를 펌핑할 수 있도록 충분한 물이 남겨질 수The second evaporator then removes most of the remaining water. Sufficient water can be left to pump the slurry out.
있다 마지막으로, 슬러리는 보관시 안정한 생성물을 형성하기 위해 분무 건조될 수 있다Finally, the slurry can be spray dried to form a stable product upon storage.
도 9는 불안정 및 저항성 단백질의 혼합물을 갖는 단백질원을 가공하기 위해 사용될 수 있는 도 8의 2단계 형태를 보여준FIG. 9 shows the two-step form of FIG. 8 that can be used to process a protein source having a mixture of labile and resistant proteins.
다 제1 단계는 단위 동물에 적합한 불안정 단백질을 가용화시키고, 제2 단계는 반추동물에 적합한 단백질을 가용화시킨The first step is to solubilize the labile protein suitable for the unit animal and the second step to solubilize the protein suitable for the ruminant.
다All
도 10은 불안정 단백질 가공에 적합한 1단계 연속 교반 탱크 반응기 (CSTR)를 보여준다 고체는 고체로부터 액체를 압착FIG. 10 shows a one stage continuous stirred tank reactor (CSTR) suitable for unstable protein processing Solids squeezed liquid from solids
하는 스크류 컨베이어를 사용하여 반응기로부터 배출된다To be discharged from the reactor using a screw conveyor
도 11은 다단 CSTR을 보여준다 플러그류 반응기와 유사한 4단이 제시되어 있다 이러한 반응기 종류는 저항성 및 식물FIG. 11 shows a multistage CSTR. Four stages similar to the plug reactor are shown.
단백질원의 사용에 매우 적합하다 플러그류는 소비되는 고체와 함께 배출되는 반응 사료의 양을 감소시킨다 이 실시태양It is well suited for the use of protein sources. Plugs reduce the amount of reaction feed discharged with the solids consumed.
에서, 액체 유동은 고체 유동에 대해 역류한다In, the liquid flow countercurrent to the solid flow
도 12는 액체 유동이 고체 유동에 병류하는 다단 CSTR을 보여준다12 shows a multistage CSTR where the liquid flow co-currents with the solid flow.
도 13은 액체 유동이 고체 유동에 교차 유동하는 다단 CSTR을 보여준다13 shows a multi-stage CSTR where the liquid flow crosses into the solid flow.
도 14는 저항성 및 식물 단백질원에 매우 적합한 실제 플러그류 반응기를 보여준다 단백질은 적합한 고체 장비, 예를 들어14 shows a real plug reactor that is well suited for resistance and plant protein sources. Proteins are suitable solid equipment, for example
도 14에 도시된 스크류 컨베이어 또는 도시되지 않은 V-램 펌프를 사용하여 반응기 내로 공급된다 반응기는 내용물을 교It is fed into the reactor using the screw conveyor shown in FIG. 14 or a V-ram pump not shown.
반하는 "핑거 (finger)"를 회전시키는 중앙 샤프트를 포함한다 정지상 "핑거"는 반응기 내용물이 비생산적으로 회전하는And a central shaft for rotating the "finger". The stationary phase "finger" refers to an unproductive rotation of the reactor contents.
것을 방지하도록 반응기 벽에 부착된다 물은 고체 유동에 역류로 통과한다 반응기의 상부에서 배출되는 물은 가용화된It is attached to the reactor wall to prevent it. Water passes in countercurrent to the solid flow. Water exiting the top of the reactor is solubilized
단백질 생성물을 포함한다 이것은 고체를 차단하기 위해 스크린을 통해 배출된다 일부 단백질원, 예를 들어 닭 깃털, 털Contains protein products which are discharged through the screen to block solids. Some sources of protein, eg chicken feathers, fur
및 식물의 섬유 특성은 그 여과를 용이하게 한다 반응기의 기저부의 미반응 고체는 고체로부터 액체를 압착하는 스크류And the fiber properties of the plant facilitate the filtration. The unreacted solid at the base of the reactor is a screw that squeezes liquid from the solid.
컨베이어를 사용하여 제거된다 이 실시태양에서, 압착된 액체는 스크류 컨베이어의 측면 상의 스크린을 통하기보다는 반Removed using a conveyor In this embodiment, the compressed liquid is half rather than through a screen on the side of the screw conveyor.
응기 내로 다시 유동한다 상기 배열의 목적은 반응기의 기저부에 첨가되는 물이 아래보다는 위쪽으로 우선적으로 유동하The purpose of the arrangement is to preferentially allow the water to be added to the base of the reactor to flow upwards rather than downwards.
도록 고체가 기밀 플러그로서 배출되도록 하는 것이다 배출 고체는 반응기에 도입되는 물과 배출 직전에 접촉하기 때문So that the solid is discharged as a gas tight plug.
에, 이들 고체를 역류 세척할 필요가 없다No need to backwash these solids
도 15는 배출 스크류 컨베이어가 반응기의 중앙 샤프트에 연결되지 않은 것을 제외하고는, 도 14에 도시된 것과 유사한 플FIG. 15 shows a plate similar to that shown in FIG. 14 except that the discharge screw conveyor is not connected to the central shaft of the reactor.
러그류 반응기를 보여준다 이것은 혼합 속도 및 컨베이어 속도의 독립적인 제어를 가능하게 한다Shows the lug reactor This enables independent control of mixing speed and conveyor speed
도 16은 고체가 스크류 컨베이어보다는 락 호퍼를 통해 배출되는 것을 제외하고는 도 14에 도시된 것과 유사한 플러그류FIG. 16 shows plugs similar to those shown in FIG. 14 except that the solid is discharged through the lock hopper rather than the screw conveyor
반응기를 보여준다 기체가 반응기에 도입되는 것을 방지하기 위해, 락 호퍼는 사이클 사이에 배기될 수 있다The reactor shows that the rock hopper can be vented between cycles to prevent gas from being introduced into the reactor.
도 53은 단백질 함유 물질 내의 단백질의 가용화 방법을 보여준다 먼저, 임의의 연마 단계에서, 단백질원은 그의 표면적을FIG. 53 shows a method of solubilizing a protein in a protein containing material. First, in any polishing step, the protein source is determined by its surface area
증가시키기 위해서 연마된다 이것은 반응 단계에서 반응 속도를 증가시킨다 단백질이 반응기에서 가용화되면, 분해되기To increase the reaction rate in the reaction step. Once the protein is solubilized in the reactor,
시작하고, 따라서 보다 빠른 반응 단계가 분해되는 양을 감소시킬 수 있다 또한, 보다 빠른 반응 속도는 반응 생성물 농도Can be reduced, thus reducing the amount of decomposition of the faster reaction stages.
를 증가시킬 수 있고, 이에 의해 회수 비용이 절감된다 연마 단계가 사용될 경우, 이는 햄머 밀, 인-라인 균질화기, 또는 다Can be increased, thereby reducing the cost of recovery. If a polishing step is used, it may be a hammer mill, an in-line homogenizer, or
른 적합한 장비를 사용하여 달성할 수 있다Can be achieved using other suitable equipment.
다음으로, 단백질은 승온 및 높은 pH에서 알칼리와 반응한다 pH는 약 10 내지 13으로 저하될 수 있고, 예를 들어 약 12일Next, the protein reacts with alkali at elevated temperature and high pH. The pH can be lowered to about 10 to 13, for example about 12 days.
수 있다 임의의 염기가 상기 반응 단계에 사용될 수 있지만, 선택된 실시태양에서 염기는 산화칼슘, 수산화칼슘, 산화마그Although any base may be used in the reaction step, in selected embodiments the base may be calcium oxide, calcium hydroxide, magnesium oxide.
네슘, 수산화마그네슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼륨 또는 암모니아이다 산화칼슘 및 수산화칼슘은 물 중에서Nesium, magnesium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium hydroxide or ammonia Calcium oxide and calcium hydroxide are in water
가용성이 낮고, 따라서 보다 쉽게 회수할 수 있다 이들은 또한 pH를 약 12까지 완충한다 또한, 칼슘은 영양소이고, 최종Low solubility and therefore easier to recover. They also buffer the pH up to about 12. In addition, calcium is a nutrient and the final
단백질 생성물로부터 제거될 필요가 있다 다른 영양이 되는 알칼리도 최종 단백질 생성물에 잔류할 수 있다 일반적인 반Other nutrient alkalins may remain in the final protein product.
응 조건은 예를 들어 상이한 단백질원에 대해 본원에서 설명한 바와 같을 수 있다The conditions may be as described herein, for example for different protein sources.
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반응기는 교반 탱크일 수 있다 이것은 1 atm에서 작동할 수 있지만, 보다 빠른 반응 속도를 달성하기 위해 더 큰 압력이The reactor can be a stirred tank, which can operate at 1 atm, but at higher pressures to achieve faster reaction rates.
특히 보다 고온에서 사용될 수도 있다 공정의 다른 부분으로부터의 스팀을 사용하여, 예를 들어 스팀을 반응기 내로 직접It may be used in particular at higher temperatures. For example steam can be used directly into the reactor using steam from other parts of the process.
퍼징하여 반응기 온도를 유지할 수 있다Can be purged to maintain reactor temperature
반응 동안, 일부 아미노산은 암모니아로 분해된다 상기 암모니아는 대체로 기체상에 도입될 것이다 이것은 적합한 산, 예During the reaction, some amino acids are broken down into ammonia. The ammonia will generally be introduced into the gas phase.
를 들어 황산으로 중화되어 암모니아염을 형성할 수 있다 상기 암모니아염은 이어서 비료 또는 다른 용도로 사용될 수 있For example, it may be neutralized with sulfuric acid to form ammonia salts. The ammonia salts may then be used for fertilizers or other purposes.
다All
다음으로, 고체 및 액체는 반응에서 배출되는 스트림에서 분리된다 이것은 고체/액체 분리기를 사용하여 달성할 수 있다Next, the solid and the liquid are separated in the stream exiting the reaction. This can be achieved using a solid / liquid separator.
회수된 고체는 반응성 고체, 예를 들어 비가용화된 단백질, 및 불활성 고체, 예를 들어 뼈 및 돌 모두를 포함할 수 있다 대Recovered solids may include reactive solids, such as unsolubilized proteins, and inert solids such as both bone and stone.
부분의 불활성 고체는 반응성 고체보다 밀도가 더 크고, 이 특성은 분리를 돕기 위해 이용될 수 있다 이 단계는 반응성 고Partial inert solids are denser than reactive solids and this property can be used to aid separation.
체의 반복적인 재활용을 가능하게 하여 공정의 총 수율을 개선시킨다 이것은 또한 그 존재가 반응 단계 및 전체 공정의 효Enables repeated recycling of the sieve to improve the overall yield of the process. It is also possible that the presence of
율을 감소시킬 수 있는 불활성 고체의 제거를 가능하게 한다Enables removal of inert solids that can reduce the rate
반응성 및 불활성 고체를 분리하기 위해 사용될 수 있는 밀도 분리기는 침전기 및 하이드로클론 (hydroclone)을 포함한다Density separators that can be used to separate reactive and inert solids include precipitators and hydroclone
다음으로, 임의의 유지 단계를 실시할 수 있다 이 단계에서, 가용화된 단백질을 포함하는 반응 단계로부터의 액체는 일정Next, any maintenance step can be carried out. In this step, the liquid from the reaction step comprising the solubilized protein is constant
시간 동안 승온으로 가열된 후, 냉각될 수 있다 반응 단계 후에 액체가 완전한 프리온을 포함할 수도 있다 이들 프리온은After heating to elevated temperature for a time, it may be cooled. After the reaction step, the liquid may comprise a complete prion.
추후 가용화된 단백질을 소비하는 임의의 동물 및 인간의 건강에 유해할 수 있다 그러나, 유지 단계 동안의 가열이 액체에It may later be detrimental to the health of any animal and human that consumes the solubilized protein.
존재하는 모든 또는 상당 부분의 임의의 프리온의 파괴에 충분할 수 있다 상기 유지 단계는 저온살균과 유사할 수 있다May be sufficient to destroy all or a substantial portion of any prion present. The holding step may be similar to pasteurization.
상이한 종류의 프리온에 대해, 적합한 온도 및 유지 시간은 상이할 수 있다 대부분의 경우에, 프리온 파괴를 달성하기에For different kinds of prions, suitable temperatures and holding times may be different in most cases to achieve prion breakdown.
충분한 다양한 온도 및 유지 시간의 조합이 존재할 것이다 구체적 실시태양에서, 유지 단계 조건은 요구되는 수준의 프리There will be sufficient various combinations of temperature and holding time. In specific embodiments, the holding step conditions may be at the required level of free.
온 파괴를 달성하고 동시에 아미노산 분해를 제한하도록 선택될 수 있다 예를 들어, 유지 단계 온도는 125-250℃일 수 있May be selected to achieve warm destruction and at the same time limit amino acid degradation. For example, the holding step temperature may be 125-250 ° C.
다 유지 시간은 1초 내지 5시간일 수 있다 가장 적합한 유지 단계 조건을 선택하기 위해서, 단백질원에서 발생할 가능성The holding time can be from 1 second to 5 hours. To select the most suitable holding step conditions, the likelihood of occurrence in the protein source
이 있는 프리온을 사전에 확인할 수 있다I can confirm this prion beforehand
유지 단계는 스팀에 의해 가열될 수 있다 시스템은 도입되는 액체를 가온하는 것을 돕기 위해 사용되기 위해서 액체의 열The holding step may be heated by steam. The system may heat the liquid to be used to help warm the liquid introduced.
이 유지 단계를 이탈하는 것을 허용하는 열교환 부재를 포함할 수 있다It may include a heat exchange member that allows to escape this holding step.
이어서, 액체는 2 내지 9로 pH를 감소시키기 위해서 산으로 중화될 수 있다 상기 단계에서 사용되는 산은 거의 모든 산 또The liquid can then be neutralized with an acid to reduce the pH to 2-9. The acid used in this step is almost all acid or
는 산 공급원일 수 있다 구체적 실시태양에서, 산은 이산화탄소, 인산, 카르복실산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산 및 부May be an acid source. In specific embodiments, the acid is carbon dioxide, phosphoric acid, carboxylic acid, such as acetic acid, propionic acid, and minor
티르산, 락트산, 황산, 질산 및 염산일 수 있다It can be tyric acid, lactic acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid.
이산화탄소가 특히 알칼리가 칼슘을 함유한 경우 산 공급원으로 사용될 수 있다 이산화탄소는 저렴하고, 칼슘 함유 반응Carbon dioxide can be used as an acid source, especially when alkalis contain calcium. Carbon dioxide is a cheap, calcium-containing reaction
액의 중화 동안 pH에 따라 탄산칼슘 또는 중탄산칼슘을 생성시킨다 탄산칼슘 및 중탄산칼슘은 모두 석회 가마를 사용하Calcium carbonate or calcium bicarbonate is produced depending on the pH during the neutralization of the liquid. Both calcium carbonate and calcium bicarbonate are prepared using a lime kiln.
여 석회로 다시 전환될 수 있다 상기 석회는 반응 단계에서 재사용될 수 있다Can be converted back to filtration. The lime can be reused in the reaction stage.
이산화탄소는 기체이기 때문에, 중화 동안 액체를 발포시킬 수 있다 상기 문제를 방지하기 위해서, 이산화탄소는 미공질Since carbon dioxide is a gas, it is possible to foam the liquid during neutralization. To prevent the above problem, carbon dioxide is microporous.
의 소수성 막, 예를 들어 셀가드 엘엘시 (Celgard LLC, 미국 노스캐롤라이나주)에서 제조한 막을 사용하여 액체상 내로 전Hydrophobic membranes, such as those manufactured by Celgard LLC, NC, USA, to be transferred into the liquid phase.
달될 수 있다Can be reached
인산은 형성된 인산칼슘이 뼈 형성에서 중요한 미네랄이기 때문에 반응액이 칼슘을 포함하는 다른 특정 실시태양에서 사Phosphoric acid is used in certain other embodiments in which the reaction solution contains calcium because the calcium phosphate formed is an important mineral in bone formation.
용된다 따라서, 인산은 최종 단백질 생성물에 첨가하는 것이 유용하다Therefore, it is useful to add phosphoric acid to the final protein product.
또다른 실시태양에서, 유기산, 예를 들어 카르복실산 및 락트산은 임의의 알칼리를 포함하는 액체를 중화시키기 위해 사용In another embodiment, organic acids such as carboxylic acid and lactic acid are used to neutralize liquids containing any alkali
될 수 있다 유기산은 동물의 에너지원이기 때문에 최종 단백질 생성물에 첨가하는 것이 유용하다Since organic acids are an animal's energy source, it is useful to add them to the final protein product.
중화 후에, 선택적인 고체/액체 분리를 실시할 수 있다 이 단계는 산 중화가 불용성 염, 예를 들어 탄산칼슘, 중탄산칼슘,After neutralization, a selective solid / liquid separation can be carried out. This step allows acid neutralization to be insoluble salts such as calcium carbonate, calcium bicarbonate,
황산칼슘 또는 인산칼슘을 생성시킬 때 가장 유용할 수 있다 이들 물질의 일부는 최종 생성물에 바람직할 수 있고 일부는May be most useful when producing calcium sulfate or calcium phosphate. Some of these materials may be desirable for the final product and some may
바람직하지 않을 수 있거나, 최종 생성물 내의 그의 농도를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다 고체/액체 분리기는 중화된It may be undesirable or it may be desirable to reduce its concentration in the final product.
액체로부터 고체의 전부 또는 일부를 제거하기 위해 사용할 수 있다 적합한 고체/액체 분리기는 필터 프레스, 회전식 드럼Suitable solid / liquid separators are filter presses, rotary drums.
필터 및 하이드로클론을 포함할 수 있다May include filters and hydroclones
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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한 특정 실시태양에서, 칼슘을 포함하는 반응액의 탄산염화를 통한 중화는 약 9의 pH에서 발생한다 이것은 고체/액체 분In one particular embodiment, neutralization via carbonation of the reaction liquid comprising calcium occurs at a pH of about 9 which is a solid / liquid fraction.
리기를 통해 고불용성의 탄산칼슘 형태로 실질적으로 제거하는 것을 가능하게 한다 상당량의 탄산칼슘이 제거된 후에,It is possible to substantially remove in the form of highly insoluble calcium carbonate through the backing group. After a significant amount of calcium carbonate has been removed,
pH를 더욱 저하시키기 위해서 탄산염화 또는 다른 중화가 계속될 수 있다Carbonation or other neutralization may continue to further lower the pH
중화 및 임의의 고체 분리 후에, 중화된 액체를 농축할 수 있다 반응액은 일반적으로 2-6%의 가용화된 단백질을 포함할After neutralization and any solid separation, the neutralized liquid can be concentrated. The reaction solution will generally comprise 2-6% of solubilized protein.
수 있다 상기 농축은 유지, 중화 및 고체 회수 단계에 의해 유의하게 영향받지 않을 것이다 농축 후에, 농축된 액체는 35-The concentration will not be significantly affected by the maintenance, neutralization and solid recovery steps. After concentration, the concentrated liquid is
65%의 가용화된 단백질을 포함할 수 있다May contain 65% solubilized protein
농축은 증발에 의해 달성할 수 있다 예를 들어, 다중 효용, 기계적 증기-압축 및 제트 이젝터 증기 압축 증발을 사용하여Concentration can be achieved by evaporation, for example using multi-effect, mechanical vapor-compression and jet ejector vapor compression evaporation.
중화된 액체로부터 물을 제거할 수 있다 일반적으로, 묽은 단백질 용액은 거품을 형성하는 경향이 있지만, 농축된 용액은Water can be removed from the neutralized liquid. Generally, dilute protein solutions tend to foam, whereas concentrated solutions
그렇지 않다 그 결과, 증발기가 적어도 15%의 가용화된 단백질을 포함하는 액체를 사용하여 가동될 경우 거품 형성이 감As a result, foam formation is reduced when the evaporator is operated with a liquid containing at least 15% of solubilized protein.
소한다 추가로, 특히 보다 묽은 액체의 경우, 소포제가 액체에 첨가될 수 있다 식물유가 효과적인 소포제이고, 에너지 성In addition, antifoaming agents may be added to the liquid, especially for thinner liquids. Vegetable oil is an effective antifoaming agent,
분을 최종 단백질 생성물에 추가한다Add minutes to the final protein product
또한, 중화된 액체를 농축하기 위해 여과를 사용할 수 있다 구체적으로, 묽은 용액은 적합한 막, 예를 들어 역삼투막 또는Filtration may also be used to concentrate the neutralized liquid. Specifically, dilute solutions may be suitable membranes, such as reverse osmosis membranes or
기밀 나노여과막을 통한 물의 투과에 의해 농축될 수 있다 농축 편향을 최소화하기 위해, 진동 디스크 필터 (예를 들어Can be concentrated by permeation of water through the hermetic nanofiltration membrane. To minimize concentration deflection, a vibrating disc filter (eg
VESP)를 사용하여 높은 투과 속도 및 높은 생성물 농도를 달성할 수 있다VESP) can be used to achieve high permeation rates and high product concentrations.
중화된 액체는 또한 동결에 의해 농축될 수 있다 빙결정이 형성되면서, 단백질은 주로 배제되고, 이에 의해 거의 순수한The neutralized liquid can also be concentrated by freezing. As ice crystals form, proteins are largely excluded, whereby almost pure
동결수 및 농축 아미노산/폴리펩티드 용액이 분리된다 빙결정은 그 표면으로부터 농축된 생성물을 제거하기 위해서 예를Frozen water and concentrated amino acid / polypeptide solution are separated. Ice crystals can be used to remove concentrated product from its surface.
들어 역류에 의해 세척될 수 있다For example can be washed by reflux
물은 다양한 비혼화성 아민, 예를 들어 디이소프로필 아민, 트리메틸 아민, 메틸 디에틸 아민 및 다른 아민을 사용하여 중Water can be prepared using a variety of immiscible amines, for example diisopropyl amine, trimethyl amine, methyl diethyl amine and other amines.
화된 액체로부터 추출할 수도 있다Can also be extracted from the liquefied liquid
농축 단계 동안 제거된 물은 반응 단계로 반송될 수 있다 물은 공정 스팀 또는 공정의 다른 부품으로부터의 다른 따뜻한The water removed during the concentration step can be returned to the reaction step. The water can be warmed from the process steam or other parts of the process.
유체를 사용한 열 교환을 통해 그의 반송 전에 가열될 수 있다 농축 단계로부터의 물이 반응 단계를 위해 너무 뜨거우면,It may be heated before its return via heat exchange with a fluid. If the water from the concentration step is too hot for the reaction step,
반응액에 첨가되기 전에 적절한 온도로 만들기 위해 냉각 유체를 사용하여 열 교환시킬 수도 있다It may also be heat exchanged using a cooling fluid to bring it to an appropriate temperature before it is added to the reaction liquid.
농축된 액체는 임의로 건조될 수 있다 건조는 표준 장비, 예를 들어 분무 건조기 또는 마찰 (scraped) 드럼 건조기를 사용Concentrated liquids may be optionally dried. Drying may be performed using standard equipment, for example spray dryers or scraped drum dryers.
하여 달성할 수 있다 마찰 드럼 건조기는 벌크 밀도가 높은 최종 고체를 생성시킬 수 있다 추가로, 이들 건조기로부터의Friction drum dryers can produce bulky final solids.
스팀은 회수하여 공정 열, 예를 들어 반응기 가열을 위해 사용될 수 있다Steam may be recovered and used for process heat, for example reactor heating.
따라서, 도 53의 방법은 선택적인 연마기, 반응기, 암모니아 수집기, 고체/액체 분리기, 선택적인 밀도 분리기, 선택적인 보Thus, the method of FIG. 53 includes a selective grinder, reactor, ammonia collector, solid / liquid separator, optional density separator, optional beam
유 탱크, 중화 탱크, 다른 선택적인 고체/액체 분리기, 농축 탱크 및 선택적인 건조기를 갖는 시스템에서 수행될 수 있다It can be carried out in a system with oil tank, neutralization tank, other optional solid / liquid separator, concentration tank and optional dryer.
이들 컴포넌트는 단백질원을 액체 농축물 또는 건조 생성물로 가공하는 것을 허용하기 위해 서로 연결될 수 있다 필요한These components can be linked together to allow processing of protein sources into liquid concentrates or dry products.
추가의 가공 및(또는) 재사용을 허용하기 위해 반송 루프가 포함될 수 있다 온도를 조절하고 공정열의 재사용을 허용하기A return loop may be included to allow further processing and / or reuse. Adjusting the temperature and allowing the reuse of process heat
위한 열 교환기도 포함될 수 있다Can include heat exchanger for
본 발명의 시스템 및 공정의 조건, 기기 및 다른 컴포넌트는 변형된 단백질 가용화 방법 및 시스템을 생성시키기 위해 서로The conditions, instruments, and other components of the systems and processes of the present invention are mutually compatible to produce modified protein solubilization methods and systems.
교체될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다 예를 들어, 하나의 시스템 또는 방법에 대해 설명된 컴포넌트는 특정 단백질을 소화It will be readily understood that the components can be replaced. For example, a component described for one system or method can be used to digest a particular protein.
하고, 목적하는 생성물 조성을 달성하고, 열의 재사용 및 회수를 돕고, 상이한 시스템 사이의 상호교환성을 용이하게 하기To achieve the desired product composition, to aid in the reuse and recovery of heat, and to facilitate interchangeability between different systems.
위해 다른 시스템 또는 방법에 사용될 수 있다.To other systems or methods.
실시예Example
하기 실시예는 본 발명의 선택된 실시태양을 예시하고 추가로 설명하기 위해 제공된다 이들은 본 발명의 전체 범위를 문The following examples are provided to illustrate and further illustrate selected embodiments of the present invention.
자상으로 표현하는 것을 의도하지 않는다 이들 실시예에 대한 변형은 당업자에 명백할 것이고 또한 본 발명에 포함된다It is not intended to be self-expressing. Modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art and are included in the present invention.
이들 실시예에서, 식 및 실험 번호는 표시된 실시예의 식 및 실험만을 나타내도록 의도된다 식 및 실험은 상이한 실시예들In these examples, equations and experiment numbers are intended to represent only the equations and experiments of the indicated embodiments.
사이에 연속적으로 또는 유사하게 번호가 매겨지지 않는다Are not numbered consecutively or similarly between
실시예 1: 일반적 방법 및 장비Example 1 General Methods and Equipment
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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본 실시예에서 다음 일반적 방법 및 식을 사용하였다:In this example the following general methods and formulas were used:
액체 생성물 및 원료 중 상이한 화합물의 농도는 2가지 상이한 절차에 의해 결정하였다: 아미노산 조성은 HPLC 측정 (텍The concentrations of different compounds in the liquid product and the raw materials were determined by two different procedures: the amino acid composition was determined by HPLC
사스 에이앤엠 유니버시티 (Texas A&M University)의 단백질 화학 실험실 (Laboratory of Protein Chemistry)에서 수Water at the Laboratory of Protein Chemistry at Texas A & M University
행됨)에 의해 결정되고; 총 켈달 질소 및 미네랄 결정은 텍사스 에이앤엠 유니버시티의 확장 토양, 물 및 마초 시험 실험실Done); Total Kjeldahl Nitrogen and Mineral Crystals Expanded Soil, Water, and Forage Testing Laboratory at A & M University, Texas
(Extension Soil, Water and Forage Testing Laboratory)에서 표준 방법론을 사용하여 수행하였다(Extension Soil, Water and Forage Testing Laboratory) using standard methodology
리그노셀룰로직 물질의 소화율의 측정은 DNS 방법을 사용하여 3-d 소화율 시험으로 수행하였다 필요한 경우 바이오매Determination of digestibility of lignocellulosic material was performed by 3-d digestibility test using DNS method.
스를 적합한 크기로 연마하였다 포레스트 사이언스 리서치 센터 (Forest Science Research Center)에 위치하는 몇가지Polished to a suitable size Several locations at the Forest Science Research Center
체 크기를 갖는 토마스-윌리 (Thomas-Wiley) 실험 밀을 사용하였다Thomas-Wiley experimental wheat with sieve size was used
물질의 리그닌, 셀룰로스, 헤미셀룰로스 (홀로셀룰로스), 회분 및 수분 함량은 NREL 방법을 이용하여 결정하였다Lignin, cellulose, hemicellulose (holocellulose), ash and moisture content of the material were determined using the NREL method.
요구되는 경우 온도 측정 및 유지를 위한 열전쌍을 갖는 수조 및 진탕 공기조를 사용하였다 가열은 또한 테이프 및 밴드Water baths and shake air baths with thermocouples for temperature measurement and maintenance were used where required.
가열기에 의해 달성하였다 물 및 얼음조를 냉각 시스템으로서 사용하였다Achieved by heater Water and ice baths were used as cooling system
일반적으로, 이들 실시예에서 실험은 변속 모터 (motor)에 의해 전력을 공급받는 온도 조절기 및 혼합기를 갖는 1-L 오토In general, the experiments in these embodiments include a 1-L auto with a thermostat and mixer powered by a variable speed motor.
클레이브 반응기에서 수행하였다 (도 17) 상기 반응기는 샘플링 포트를 통해 샘플을 얻기 위해 N2로 가압하였다 현탁된Performed in a clave reactor (FIG. 17) The reactor was pressurized with
고체와 액체 사이에 우수한 접촉을 유도하기 위해 고혼합율 (~1000 rpm)을 사용하였다High mixing ratios (~ 1000 rpm) were used to induce good contact between the solid and the liquid.
단백질 가수분해에 대한 공정 변수, 즉 온도, 시간, 원료 농도 (g 건조 물질/L) 및 수산화칼슘 로딩 (g Ca(OH)2/g 건조 물Process variables for protein hydrolysis, ie temperature, time, raw material concentration (g dry matter / L) and calcium hydroxide loading (g Ca (OH) 2 / g dry water
질)의 효과를 연구하기 위해 처리 조건 (몇가지 유기 물질에 대해)을 계획적으로 변화시켰다 샘플은 상이한 시간에 반응기Treatment conditions (for some organic materials) were deliberately changed to study the effects of quality).
로부터 취하고 원심분리하여 잔류 고체 물질로부터 액체상을 분리하였다The liquid phase was separated from the residual solid material by taking in and centrifugation.
식 1을 사용하여 유기 물질의 초기 총 켈달 질소 (TKN)를 기초로 하여 원심분리된 샘플의 전환을 구하였다:
Conv1= (V물 x TKN원심분리된 액체)/(m건조 샘플 x TKN건조 샘플) (1)Conv1 = (V water x TKN centrifuged liquid) / (m dry sample x TKN dry sample) (1)
액체 생성물은 아미노산 농도 및 반응의 전환을 얻기 위해 2가지 상이한 방법을 사용하여 분석하였다 제1 방법은 변형 마The liquid product was analyzed using two different methods to obtain amino acid concentrations and conversion of the reaction.
이크로-켈달 방법을 이용하여 액체 샘플의 총 질소 함량을 결정하였다 질소 함량 (TKN) x 625는 조단백질 함량을 추정The total nitrogen content of the liquid sample was determined using the micro-Kjeldahl method Nitrogen content (TKN) x 625 was estimated crude protein content
한다 제2 방법에서는 HPLC를 이용하여 샘플 내에 존재하는 개별 아미노산의 농도를 얻었다 본 절차에서, 샘플을 염산In the second method, the concentration of individual amino acids present in the sample was obtained using HPLC. In this procedure, the sample was subjected to hydrochloric acid.
(150℃, 15 h 또는 100℃, 24 h)으로 처리하여 단백질 및 폴리펩티드를 아미노산으로 전환시켰고; 상기 측정치는 총 아미(150 ° C., 15 h or 100 ° C., 24 h) to convert proteins and polypeptides to amino acids; The measurement is total army
노산 조성으로 부른다 유리 아미노산 조성을 결정한다We call with acid composition We determine free amino acid composition
추가의 측정치가 포함된다: 액체 생성물의 최종 pH, 45℃에서 물을 증발시킨 후 원심분리된 액체 중 가용성 물질의 질량,Additional measurements include: final pH of the liquid product, mass of soluble material in the liquid centrifuged after evaporation of water at 45 ° C.,
및 105℃에서 건조시킨 후 잔류 고체의 질량 상기 최종 측정치인 잔류 고체의 질량은 물로 추가로 세척하지 않고 최종 혼And the mass of residual solids after drying at 105 ° C. The mass of the residual solids, the final measurement, is the final horn without further washing with water.
합물을 스크린을 통해 여과하여 결정하였다 보유된 고체를 105℃에서 건조시켰다 건조 중량은 불용성 고체뿐만 아니라,The mixture was determined by filtration through a screen. The retained solid was dried at 105 ° C. The dry weight was not only insoluble solids,
잔류 고체에 용존되어 보유된 가용성 고체를 또한 포함하였다Also included were soluble solids dissolved and retained in the residual solids.
실시예 2: 알팔파 건초에서 단백질 가용화Example 2: Protein Solubilization in Alfalfa Hay
알팔파 건초는 반추동물 영양물에서 일반적으로 사용된다Alfalfa hay is commonly used in ruminant nutrition
보다 높은 사료 소화율은 더 적은 사료로 동물 요구가 만족될 것을 보장한다 알팔파 건초를 처리하면 2가지 별개의 생성Higher feed digestibility ensures that animal demands are met with less feed, resulting in two distinct productions of alfalfa hay
물, 즉 액체 생성물에서 발견되는 고도 소화성 가용성 분획, 및 탈리그닌화 잔류 고체를 생성시킨다Produces water, ie highly digestible soluble fractions found in liquid products, and delignification residual solids
알팔파 건초를 시장에서 최소 비용 기초로 수산화칼슘으로 처리하였다 표 3에서, 상이한 상태의 알팔파의 조성이 요약된Alfalfa hay was treated with calcium hydroxide on a minimum cost basis on the market. Table 3 summarizes the composition of alfalfa in different states.
다All
[표 3]TABLE 3
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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상이한 상태의 알팔파의 조성 (McDonald et al, 1995)Composition of Alfalfa in Different States (McDonald et al, 1995)
알팔파 (건조 질량의 %) 가용성 조단백질 리그닌 셀룰로스 헤미-셀룰로스Alfalfa (% of dry mass) Soluble crude protein lignin cellulose hemi-cellulose
새로운 초기 개화기 60 19 7 23 29New
중간 개화기 54 183 9 26 26Medium bloom 54 183 9 26 26
만개 48 14 10 27 21Full bloom 48 14 10 27 21
건초, 햇빛에 말린, 초기 개화기 58 18 8 24 27Hay, Dried In The Sun, Early Bloom 58 18 8 24 27
중간 개화기 54 17 9 26 26Medium bloom 54 17 9 26 26
후기 개화기 48 14 12 26 22Late flowering 48 14 12 26 22
성숙 개화기 42 129 14 29 22Mature flowering 42 129 14 29 22
햇빛에 말린 알팔파 건초는 미국 텍사스주 브라이언 소재의 프로듀서즈 코오퍼레이티브 (Producers Cooperative)로부터Sun-dried alfalfa hay from Producers Cooperative, Brian, Texas
입수한 후; 토마스-윌리 실험 밀 (아서 에이치 토마스 컴퍼니 (Arthur H Thomas Company), 미국 펜실베니아주 필라델After obtaining; Thomas-Willy Experiment Mill (Arthur H Thomas Company, Philadelphia, Pennsylvania, USA)
피아)을 사용하여 연마하고, 40-메시 스크린을 통해 체질하였다 수분 함량, 총 켈달 질소 (단백질 분획의 추정치), 및 아미Pia) and sieved through a 40-mesh screen Water content, total Kjeldahl nitrogen (estimated protein fraction), and Army
노산 함량을 결정하여 출발 물질을 특성화하였다The acid content was determined to characterize the starting material.
원료 알팔파 건초는 8992% 건조 물질 및 1008% 수분이었다 (표 4) TKN은 2534%이었고, 약 1584%의 건조 알팔파Raw alfalfa hay was 8992% dry matter and 1008% moisture (Table 4) TKN was 2534% and about 1584% dry alfalfa
중 조단백질 농도에 대응한다 (표 5) 나머지 8416%는 섬유, 당, 미네랄 등에 해당한다 원료 알팔파 건초에 대한 아미노Corresponds to the crude protein concentration (Table 5). The remaining 8416% corresponds to fiber, sugar, minerals, etc.Amino to raw alfalfa hay
산 조성을 표 6에 나타낸다 출발 물질은 낮은 수준의 티로신을 가지면서 비교적 잘 균형을 이룬 아미노산 함량 (표 6)을The acid compositions are shown in Table 6. Starting materials have relatively well balanced amino acid content (Table 6) with low levels of tyrosine.
함유하였다Contained
[표 4]TABLE 4
원료 알팔파 건초의 수분 함량Moisture Content of Raw Alfalfa Hay
샘플 고체 (g) 건조 고체 (g) 건조 고체 (%)Sample solids (g) Dry solids (g) Dry solids (%)
1 71436 64248 89941 71436 64248 8994
2 59935 53884 89902 59935 53884 8990
평균 8992Average 8992
[표 5]TABLE 5
원료 알팔파 건초의 단백질 및 미네랄 함량Protein and Mineral Content in Raw Alfalfa Hay
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
1 25492 02 227 18383 04591 6508 16 90 6 451 25492 02 227 18383 04591 6508 16 90 6 45
2 25181 02 216 17865 04321 6176 16 94 5 422 25 181 02 216 17 865 04 321 6176 16 94 5 42
평균 25336 02 2215 18124 04456 6342 16 92 55 435Average 25 336 02 2 215 18 124 04 456 6342 16 92 55 435
[표 6]TABLE 6
공기 건조된 알팔파 건초의 아미노산 조성Amino Acid Composition of Air Dried Alfalfa Hay
아미노산 측정된 아미노산 측정된Amino acid measured amino acid measured
ASP 1444 TYR 294ASP 1444 TYR 294
GLU 1185 VAL 561GLU 1185 VAL 561
SER 613 MEt 101SER 613 MEt 101
HIS 139 PHE 559HIS 139 PHE 559
GLY 530 ILE 440GLY 530 ILE 440
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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THR 495 LEU 1006THR 495 LEU 1006
ALA 563 LYS 577ALA 563 LYS 577
CYS ND TRP NDCYS ND TRP ND
ARG 558 PRO 935ARG 558 PRO 935
ND: 측정되지 않음 값은 g AA/100g 총 아미노산ND: Not measured Value is g AA / 100g total amino acids
실험 1 온도 효과
알팔파 건초에서 단백질을 가용화시키는데 대한 온도의 효과를 결정하기 위해, 실험을 석회 로딩 및 알팔파 농도 (각각To determine the effect of temperature on solubilizing proteins in alfalfa hay, experiments were carried out using lime loading and alfalfa concentrations (each
0075 g 석회/g 알팔파 및 60 g 건조 알팔파/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 온도에서 실행하였다 연구된 실험 조건 및0075 g lime / g alfalfa and 60 g dry alfalfa / L) were run at different temperatures while keeping the experimental conditions studied and
측정된 변수를 표 7에 요약한다The measured parameters are summarized in Table 7.
[표 7]TABLE 7
알팔파 건초의 단백질 가용화에서 온도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters to Determine the Effect of Temperature on Protein Solubilization of Alfalfa Hay
온도 (℃) 50 75 90 100 115Temperature (℃) 50 75 90 100 115
알팔파의 질량 (g) 567 534 567 567 567Mass of alfalfa (g) 567 534 567 567 567
물 부피 (mL) 850 800 850 850 850Water Volume (mL) 850 800 850 850 850
석회의 질량 (g) 43 40 43 43 43Mass of lime (g) 43 40 43 43 43
초기 온도 (℃) 503 732 941 931 105Initial Temperature (℃) 503 732 941 931 105
pH 최종 111 113 107 99 985pH final 111 113 107 99 985
잔류 고체 (g) 395 349 37 368 35Residual Solid (g) 395 349 37 368 35
100 mL 중 용존 고체 (g) 26024 3549 34995 36248 31551Dissolved solid in 100 mL (g) 26 024 3549 34995 36248 31551
100 mL 중 단백질 (g) 0346 0390 0355 0338 0328Protein in 100 mL (g) 0346 0390 0355 0338 0328
단백질 농도 (%) 133 110 101 93 104Protein Concentration (%) 133 110 101 93 104
표 8은 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중의 총 질소 함량을 보여준다 건조 알팔파에 대한 평Table 8 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different temperatures.
균 TKN (253%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였다 (표 9)Based on fungal TKN (253%), proteolytic conversion was estimated (Table 9).
[표 8]TABLE 8
실험 1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (알팔파 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 1 (alfalfa hay)
온도Temperature
시간 (min) 50℃ 75℃ 90℃ 100℃ 115℃Time (min) 50 ℃ 75
0 00506 00503 00526 00576 004740 00506 00503 00526 00576 00474
5 00520 00669 00609 00641 006205 00520 00669 00609 00641 00620
10 --- 00640 --- --- ---10 --- 00640 --- --- ---
15 00609 00653 00637 00713 0075615 00609 00653 00637 00713 00756
30 00665 00655 00679 00813 0081330 00665 00655 00679 00813 00813
45 00692 00771 00719 00958 0095545 00692 00771 00719 00958 00955
60 00679 00771 00761 01039 0092760 00679 00771 00761 01039 00927
120 --- 00778 --- --- ---120 --- 00778 --- --- ---
150 00554 --- 00568 00540 00525150 00554 --- 00568 00540 00525
180 --- 00624 --- --- ---180 --- 00624 --- --- ---
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 9]TABLE 9
실험 1에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (알팔파 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 1 (Alfalfa Hay)
온도Temperature
시간 (min) 50℃ 75℃ 90℃ 100℃ 115℃Time (min) 50 ℃ 75
0 335 333 348 382 3140 335 333 348 382 314
5 344 443 403 425 4115 344 443 403 425 411
10 --- 424 --- --- ---10 --- 424 --- --- ---
15 403 432 422 472 50115 403 432 422 472 501
30 440 434 450 539 53930 440 434 450 539 539
45 458 510 476 635 63345 458 510 476 635 633
60 450 510 504 688 61460 450 510 504 688 614
120 --- 515 --- --- ---120 --- 515 --- --- ---
150 367 --- 376 358 348150 367 --- 376 358 348
180 --- 413 --- --- ---180 --- 413 --- --- ---
단백질 가수분해의 최종 생성물은 개별 아미노산이고, 이는 히드록실과 반응하고 석회를 소비하고 pH를 감소시킨다 이는The final product of proteolysis is individual amino acids, which react with hydroxyls, consume lime and reduce pH
높은 단백질 전환에 대해 얻어진 보다 낮은 pH를 설명한다 (표 7 및 9)Explain lower pH obtained for high protein conversion (Tables 7 and 9)
모든 온도에 대한 유사한 초기 전환은 알팔파 내의 고분획의 가용성 성분 (약 50%, 표 3 참조)에 의해 설명될 수 있다 나Similar initial conversions for all temperatures can be explained by the high fraction of soluble components in alfalfa (about 50%, see Table 3).
머지보다 더 낮은 최종 전환은 상이한 샘플링 방법에 의해 설명된다 모든 초기 샘플은 내부 온도에서 반응기로부터 샘플Final conversion lower than the merge is explained by different sampling methods All initial samples are sampled from the reactor at internal temperature
링 포트를 통해 취하였다 최종 샘플에 대해, 유체를 35℃로 냉각시키고, 질소 압력을 해제하고, 고체를 여과한 후 샘플을The sample was taken through a ring port. For the final sample, the fluid was cooled to 35 ° C., the nitrogen pressure was released, the solid was filtered and the sample was
취하였다 최종 샘플에 대한 샘플링 절차는 보다 많은 변수를 측정하기 위해 변경하였다 상기 동일한 절차를 다른 실험에The sampling procedure for the final sample was modified to measure more parameters. The same procedure was repeated for other experiments.
대해 따랐다Followed
고도 가용성 알팔파 성분은 용존 고체 내에 존재한다 표 7은 75℃에서 액체 증발 후 남은 고체 중 단백질 농도가 약 11%Highly soluble alfalfa components are present in the dissolved solids. Table 7 shows approximately 11% protein concentration in the remaining solids after liquid evaporation at 75 ° C.
임을 보여준다 이는 실제로 원료 알팔파 내의 단백질 함량보다 더 낮지만, 처리 단계는 단백질을 고도 소화성 아미노산으This is actually lower than the protein content in the raw alfalfa, but the processing step converts the protein into a highly digestible amino acid.
로 전환시키고, 이들 아미노산을 다른 고도 소화성 알팔파 성분과 혼합되어 최종 생성물의 영양 가치를 증가시킨다, And these amino acids are mixed with other highly digestible alfalfa ingredients to increase the nutritional value of the final product
도 18은 연구된 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가수분해 (전환%)를 제시한다 전환은 보다 높은 온도에서 증18 shows proteolysis (% conversion) as a function of time for the different temperatures studied. Conversion is increased at higher temperatures.
가한다 100℃에 대한 전환은 115℃에서 얻어진 것과 유사하고; 따라서, 보다 낮은 온도에서 아미노산이 더 적게 분해할The conversion to 100 ° C. is similar to that obtained at 115 ° C .; Therefore, less amino acids will degrade at lower temperatures.
것이고 요구되는 에너지는 더 작고 작업 압력은 더 낮기 때문에 유리하다And the energy required is smaller and the working pressure is lower.
실험 2 석회 로딩 효과
알팔파 건초의 단백질 가용화에 대한 석회 로딩의 효과를 결정하기 위해, 실험을 온도 및 알팔파 농도 (각각 75℃ 및 40 gTo determine the effect of lime loading on protein solubilization of alfalfa hay, experiments were carried out at temperature and alfalfa concentrations (75 ° C. and 40 g, respectively).
건조 알팔파/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 석회/알팔파 비에서 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 10The dry alfalfa / L) was run at different lime / alfalfa ratios while maintaining a constant Table 10 shows the experimental conditions and measured parameters.
에 요약한다To summarize
[표 10]TABLE 10
알팔파 건초의 단백질 가용화에서 석회 로딩 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters for Determining Lime Loading Effect in Protein Solubilization of Alfalfa Hay
석회 로딩 (g 석회/g 알팔파) 0 005 0075 01 02 04Lime loading (g lime / g alfalfa) 0 005 0075 01 02 04
알팔파의 질량 (g) 378 378 378 378 378 378Mass of alfalfa (g) 378 378 378 378 378 378
물 부피 (mL) 850 850 850 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850 850 850 850
석회의 질량 (g) 0 19 29 38 76 152Mass of lime (g) 0 19 29 38 76 152
온도 (℃) 75 75 75 75 75 75Temperature (℃) 75 75 75 75 75 75
초기 온도 (℃) 781 712 782 583 803 815Initial Temperature (℃) 781 712 782 583 803 815
pH 최종 57 10 107 --- 114 112pH final 57 10 107 --- 114 112
잔류 고체 (g) 235 241 228 203 237 295Residual Solid (g) 235 241 228 203 237 295
100 mL 중 용존 고체 (g) 13489 18645 20201 19289 19215 21651Dissolved solid in 100 mL (g) 13489 18645 20201 19289 19215 21651
100 mL 중 단백질 (g) 0286 0249 0231 0267 0264 0251Protein in 100 mL (g) 0286 0249 0231 0267 0264 0251
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 11은 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다Table 11 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid samples as a function of time for different temperatures.
[표 11]TABLE 11
실험 2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (알팔파 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 2 (alfalfa hay)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 0 g/g 005 g/g 0075 g/g 01 g/g 02 g/g 04 g/gTime (min) 0 g / g 005 g / g 0075 g / g 01 g / g 02 g / g 04 g / g
0 00360 00364 00353 00370 00319 003450 00360 00364 00353 00370 00319 00345
5 00401 00394 00370 00392 00394 003735 00401 00394 00370 00392 00394 00373
15 00457 00423 00377 00427 00423 0040115 00457 00423 00377 00427 00423 00401
30 00457 00452 00451 00441 00423 0045030 00457 00452 00451 00441 00423 00450
45 00485 00466 00488 00462 00481 0045745 00485 00466 00488 00462 00481 00457
60 00485 00511 00510 00478 00481 0049860 00485 00511 00510 00478 00481 00498
150 00457 00394 00370 00427 00554 00401150 00457 00394 00370 00427 00554 00401
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
건조 알팔파 건초에 대한 평균 TKN (253%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 12에 제시한다Based on the average TKN (253%) for dry alfalfa hay, proteolytic conversion was estimated and presented in Table 12.
[표 12]TABLE 12
실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (알팔파 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 2 (Alfalfa Hay)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 0 g/g 005 g/g 0075 g/g 01 g/g 02 g/g 04 g/gTime (min) 0 g / g 005 g / g 0075 g / g 01 g / g 02 g / g 04 g / g
0 357 361 350 367 316 3420 357 361 350 367 316 342
5 398 391 367 389 391 3705 398 391 367 389 391 370
15 453 419 374 423 419 39815 453 419 374 423 419 398
30 453 448 447 437 419 44630 453 448 447 437 419 446
45 481 462 484 458 477 45345 481 462 484 458 477 453
60 481 507 506 474 477 49460 481 507 506 474 477 494
150 453 391 367 423 549 398150 453 391 367 423 549 398
다시, 알팔파 내에 존재하는 고도 가용성 성분 (약 50%, 표 3 참조) 때문에 초기 전환은 모든 석회 로딩에 대해 유사하다Again, the initial conversion is similar for all lime loadings because of the highly soluble components present in alfalfa (about 50%, see Table 3).
02 g 석회/g 알팔파에서 실험에 대한 최종 전환 (150분)은 증가한 반면 다른 것은 감소하였으므로 서로 상이하였다 02The final conversion to the experiment (150 min) for 02 g lime / g alfalfa increased while the others decreased and differed from each other 02
g 석회/g 알팔파의 경우에, 최종 샘플을 샘플링 포트를 통해 취한 반면, 다른 로딩에 대한 최종 샘플은 반응기를 열고 샘플In the case of g lime / g alfalfa, the final sample was taken through the sampling port while the final sample for other loading opened the reactor and the sample
을 꺼내어 취하였다Was taken out and drunk
도 19는 연구된 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 가용화된 단백질 (전환%)을 제시한다 전환은 모든 석회 로딩에19 shows solubilized protein (% conversion) as a function of time for the different lime loadings studied.
대해, 심지어 석회를 사용하지 않는 실험에 대해서도 유사하다 상기 거동은 알팔파 건초 중 고도 가용성 함량에 관련된다For experiments without using lime. The behavior is related to the highly soluble content of alfalfa hay.
무석회 실험에서, 가용성 단백질은 수성상에 존재하지만; 히드록실기가 묽어서 고체상 또는 고체-액체 계면에서 반응이In the limeless experiment, the soluble protein is present in the aqueous phase; The hydroxyl group is dilute to react at the solid or solid-liquid interface
일어나지 않았다 가수분해 반응은 이들 조건 하에 보다 느릴 것이므로 보다 소량의 유리 아미노산이 존재하였다 최종 pHThe hydrolysis reaction will be slower under these conditions and therefore less free amino acids are present.
는 57이었고; 마찬가지로, 바이오매스로부터 방출된 산 (예를 들어, 아세틸기) 및 단백질로부터 방출된 아미노산 때문에Was 57; Likewise, due to the acid released from the biomass (eg acetyl group) and the amino acid released from the protein
pH가 산성으로 되었다 석회가 사용되지 않았으므로, 용존 고체의 농도는 보다 낮았다 표 10에서 다른 모든 경우에, 석회pH became acidic Since no lime was used, the concentration of dissolved solids was lower. In all other cases in Table 10, lime
는 용존 고체의 일부였다Was part of the dissolved solids
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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도 19는 석회 로딩이 알팔파 건초의 단백질 가용화에 대해 유의한 효과가 없음을 보여준다 최소 석회 로딩은 알칼리성 가19 shows that lime loading has no significant effect on protein solubilization of alfalfa hay.
수분해보다 더 손상을 주는 경향이 있는 단백질의 산 가수분해를 피하기 위해 권장될 수 있다 상기 석회 로딩은 액체 생성It may be recommended to avoid acid hydrolysis of proteins that tend to be more damaging than hydrolysis.
물 내에 보다 고농도의 유리 아미노산을 생성시킬 것이다Will produce higher concentrations of free amino acids in water
실험 3 알팔파 농도 효과
알팔파 건초의 단백질 가용화에 대한 초기 알팔파 농도의 효과를 결정하기 위해, 실험을 온도 및 석회 로딩 (각각 75℃ 및To determine the effect of the initial alfalfa concentration on protein solubilization of alfalfa hay, experiments were carried out with temperature and lime loading (75 ° C. and
0075 g 석회/g 알팔파)을 일정하게 유지하면서 상이한 알팔파 농도에서 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를0075 g lime / g alfalfa) were run at different alfalfa concentrations while maintaining a constant experimental conditions and measured parameters.
표 13에 요약한다Summarize in Table 13
[표 13]TABLE 13
단백질 가용화에서 초기 알팔파 농도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental conditions and measured parameters to determine the effect of initial alfalfa concentration on protein solubilization
알팔파 농도 (g 건조 알팔파/L) 20 40 60 80Alfalfa Concentration (g Dry Alfalfa / L) 20 40 60 80
알팔파의 질량 (g) 189 378 534 756Mass of alfalfa (g) 189 378 534 756
물 부피 (mL) 850 850 800 850Water volume (mL) 850 850 800 850
석회의 질량 (g) 15 29 40 57Mass of lime (g) 15 29 40 57
온도 (℃) 75 75 75 75Temperature (℃) 75 75 75 75
초기 온도 (℃) 781 782 732 821Initial temperature (℃) 781 782 732 821
pH 최종 107 107 113 11pH final 107 107 113 11
잔류 고체 (g) 97 228 349 533Residual Solid (g) 97 228 349 533
100 mL 중 용존 고체 (g) 10072 20201 3549 41349Dissolved solid in 100 mL (g) 10072 20201 3549 41349
100 mL 중 단백질 (g) 0154 0231 0390 0450Protein in 100 mL (g) 0154 0231 0390 0450
표 14는 상이한 알팔파 농도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 알팔파에 대Table 14 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different alfalfa concentrations.
한 평균 TKN (253%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 15에 제시한다Based on one mean TKN (253%), proteolytic conversion was estimated and presented in Table 15.
[표 14]TABLE 14
실험 3에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (알팔파 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 3 (alfalfa hay)
알팔파 농도Alfalfa concentration
시간 (min) 20 g/L 40 g/L 60 g/L 80 g/LTime (min) 20 g / L 40 g / L 60 g / L 80 g / L
0 00175 00353 00503 005140 00175 00353 00503 00514
5 00182 00370 00669 005715 00182 00370 00669 00571
10 --- --- 00640 ---10 --- --- 00640 ---
15 00204 00377 00653 0077015 00204 00377 00653 00770
30 00211 00451 00655 0072730 00211 00451 00655 00727
45 00218 00488 0,0771 0094645 00218 00488 0,0771 00946
60 00218 00510 00771 0088360 00218 00510 00771 00883
120 --- --- 00778 ---120 --- --- 00778 ---
150 00247 00370 --- 00720150 00247 00370 --- 00720
180 --- --- 00624 ---180 --- --- 00624 ---
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 15]TABLE 15
실험 3에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (알팔파 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 3 (Alfalfa Hay)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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알팔파 농도Alfalfa concentration
시간 (min) 20 g/L 40 g/L 60 g/L 80 g/LTime (min) 20 g / L 40 g / L 60 g / L 80 g / L
0 346 350 333 2560 346 350 333 256
5 360 367 443 2845 360 367 443 284
10 --- --- 424 ---10 --- --- 424 ---
15 404 374 432 38315 404 374 432 383
30 418 447 434 36230 418 447 434 362
45 431 484 510 47145 431 484 510 471
60 431 506 510 44060 431 506 510 440
120 --- --- 515 ---120 --- --- 515 ---
150 489 367 --- 358150 489 367 --- 358
180 --- --- 413 ---180 --- --- 413 ---
20 g 알팔파/L에서 실험에 대한 최종 전환 (150분)은 증가한 반면 다른 것은 감소하였으므로 다른 것과 상이하였다 20 gThe final conversion to the experiment (150 minutes) at 20 g alfalfa / L increased while the others decreased, which was different from the others 20 g
알팔파/L의 경우에, 최종 샘플은 샘플링 포트를 통해 취한 반면, 다른 농도에 대한 최종 샘플은 반응기를 열고 샘플을 꺼내In the case of alfalfa / L, the final sample was taken through the sampling port, while the final sample for the other concentration opened the reactor and pulled out the sample.
어 취하였다Drunken
도 20은 연구된 상이한 알팔파 농도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가용화 (전환%)를 제시한다 전환은 알팔파 농도가 증20 shows protein solubilization (% conversion) as a function of time for different alfalfa concentrations studied.
가함에 따라 60 내지 80 g/L의 최대치에 도달할 때까지 증가하고; 이 시점에서, 석회 및 알팔파의 질량이 매우 크기 때문Increase with addition until reaching a maximum of 60-80 g / L; At this point, the mass of lime and alfalfa is very large
에, 알팔파가 액체상에 접촉하는 것이 어렵고, 이는 전환을 감소시켰다 80 g/L에 대한 전환은 20 g/L에 대해 얻어진 것과, It is difficult for alfalfa to contact the liquid phase, which reduced the conversion to 80 g / L as compared to that obtained for 20 g / L.
유사하다 또한, 40 및 60 g/L에 대한 전환은 유사하다 표 13에 보이는 바와 같이, 용존 고체는 보다 높은 알팔파 농도에Similar In addition, the conversions for 40 and 60 g / L are similar. As shown in Table 13, the dissolved solids are at higher alfalfa concentrations.
대해 보다 많다More about
실험 4 통계적 분석
알팔파 건초의 단백질 가용화에서 연구된 변수들 사이에 상관관계가 존재하는지 결정하기 위해, 변수로서 온도, 석회 로딩To determine if there is a correlation between the variables studied in protein solubilization of alfalfa hay, temperature, lime loading as variables
및 알팔파 로딩, 및 반응 변수로서 60 min에서 TKN 가용화 (전환)를 이용하여 추가의 23 계승 (factorial) 실험을 실행하And alfalfa loading, and additional 23 factorial experiments using TKN solubilization (conversion) at 60 min as response variables.
였다 연구된 조건을 각 실험에 대해 얻어진 전환과 함께 표 16에 요약한다The studied conditions are summarized in Table 16 together with the conversions obtained for each experiment.
[표 16]TABLE 16
23 계승 실험 설계로 연구된 실험 조건23 Experimental conditions studied with factorial design
조건Condition
Var 1
온도Temperature
(℃)(℃)
Var 2
석회 로딩Lime loading
(g 석회/g 고체)(g lime / g solid)
Var 3
알팔파 농도Alfalfa concentration
(g/L)(g / L)
YY
전환transform
(%)(%)
1 75 0075 40 5061 75 0075 40 506
2 100 0075 40 5392 100 0075 40 539
3 75 01 40 4743 75 01 40 474
4 100 01 40 5864 100 01 40 586
5 75 0075 60 5105 75 0075 60 510
6 100 0075 60 6886 100 0075 60 688
7 75 01 60 6047 75 01 60 604
8 100 01 60 6738 100 01 60 673
반응 변수를 사용하여, 평균, 변수 효과 및 연구된 변수들 사이의 상호작용을 얻기 위해 전환값을 사용하여 예이츠 (Yates)Using response variables, Yates using conversion values to obtain interactions between means, variable effects, and studied variables
알고리즘을 수행하였다 상기 정보를 표 17에 요약한다 측정치의 변화성을 결정하기 위해, 조건 I 및 5를 3중으로 반복하The algorithm was performed. The information is summarized in Table 17. To determine the variability of the measurements, repeat conditions I and 5 in triplicates.
였다 (표 18)(Table 18)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 20 --20-
[표 17]TABLE 17
예이츠 알고리즘 결과 (Milton and Arnold, 1990)Yates algorithm results (Milton and Arnold, 1990)
칼럼 1 칼럼 2 칼럼 3 예이츠 결과 예이츠 결과의 해석
10449 21048 45800 5725 평균10449 21048 45800 5725 Average
10598 24752 3932 983 E1 (변수 1의 효과)10598 24752 3932 983 E1 (Effect of Variable 1)
11987 1458 927 232 E2 (변수 2의 효과)11987 1458 927 232 E2 (Effect of Variable 2)
12765 2474 -300 -075 I12 (변수 1 및 2의 상호작용)12765 2474 -300 -075 I12 (interaction of
337 149 3704 926 E3 (변수 3의 효과)337 149 3704 926 E3 (Effect of Variable 3)
1120 778 1016 254 I13 (변수 1 및 3의 상호작용)1120 778 1016 254 I13 (Interactions of
1779 783 629 157 I23 (변수 2 및 3의 상호작용)1779 783 629 157 I23 (Interaction of
696 -1083 -1866 -467 I123 (변수 1, 2 및 3의 상호작용)696 -1083 -1866 -467 I123 (interaction of
[표 18]TABLE 18
표준 편차 계산 및 결과Standard Deviation Calculations and Results
조건 1회 반복 2회 반복 3회 반복 평균
5 5468 4766 5104 51135 5468 4766 5104 5113
1 5195 5056 5512 52551 5195 5056 5512 5255
S2 8891 SE 1491S2 8891 SE 1491
표 18에서, 분산 (S2)은 연구된 두 조건의 평균 분산으로서 계산하였다 이어서, SE (변수 효과의 표준 편차)는 4개 값에 대In Table 18, the variance (S2) was calculated as the mean variance of the two conditions studied, followed by SE (standard deviation of the variable effect) versus four values.
한 평균 분산을 이용하여 추정하였다 (23 계승에서 효과 및 상호작용은 4개 계산치의 평균값이다) 4 자유도 및 99% 신뢰Estimated using one mean variance (effects and interactions at 23 factorials are the average of four calculations) 4 degrees of freedom and 99% confidence
도가 주어지면, t-스튜던트 (student)값은 3747이다 이어서, 상기 t-값에 SE (1491)를 곱하면 예이츠 결과 칼럼에서 유Given a degree, the t-student value is 3747. Then, multiplying the t-value by SE (1491) gives the result in the Yates result column.
의하지 않은 효과의 한계를 제공한다 (-559 및 559)Provides a limit of unintended effects (-559 and 559)
표 17로부터, 유일한 유의한 효과는 변수 1 (온도, E1 = 983>559) 및 변수 3 (알팔파 농도, E3 = 926>559)으로부터의From Table 17, the only significant effects were from variable 1 (temperature, E1 = 983> 559) and variable 3 (alfalfa concentration, E3 = 926> 559).
것이다 이는 실험 1 및 3에서의 관찰과 일치한다 계승 설계에서 얻어진 값으로부터, 유의하지 않은 변수 상호작용의 존재This is consistent with the observations in
는 온도 및 알팔파 농도의 효과가 두 변수가 모두 높을 때 최고 전환을 제공하는 상가적(additive)임을 의미한다 다른 조건Means that the effects of temperature and alfalfa concentration are additive, providing the highest conversion when both variables are high.
에서 상이한 현상이 일어날 수 있기 때문에 상기 분석은 보다 높은 온도 및 농도 (실험 3에서 보이는 바와 같이)에 쉽게 외Because different phenomena can occur at the above, the assay is more likely to be subjected to higher temperatures and concentrations (as seen in Experiment 3).
삽될 수 없다Cannot be shoveled
알팔파 건초로부터 단백질의 가용화에 대한 석회 로딩의 유의한 효과는 없고 (E2 = 232<559), 상기 변수는 다른 변수와There was no significant effect of lime loading on the solubilization of protein from alfalfa hay (E2 = 232 <559), which was in contrast to other variables.
상호작용하지 않고 (I12 및 I23 <559); 따라서, 석회 로딩은 단백질 가용화 대신 전적으로 아미노산으로의 단백질의 산 가Without interaction (I12 and I23 <559); Thus, lime loading results in acid addition of the protein entirely to amino acids instead of protein solubilization
수분해를 방지하는데 기초할 수 있다 전환은 개별적인 가수분해된 아미노산이 아니라 액체 생성물 중에 질소 (단백질)의Conversion may be based on the prevention of hydrolysis of nitrogen (protein) in the liquid product rather than the individual hydrolyzed amino acids.
존재만을 나타낸다Only present
원료 및 잔류 고체의 조성을 비교하면 단백질 가용화에 대한 석회 처리 알팔파의 유효성에 대한 정보를 제공한다 두 물질Comparing the composition of raw and residual solids provides information on the effectiveness of lime treated alfalfa on protein solubilization
에 대한 조성을 표 19에 나타낸다 이들 결과는 계승 설계의 조건 5 (75℃, 0075 g 석회/g 알팔파 및 60 g 알팔파/L)에 대The compositions for are shown in Table 19. These results are shown for condition 5 (75 ° C., 0075 g lime / g alfalfa and 60 g alfalfa / L) of factorial design.
해 얻어졌다Got
[표 19]TABLE 19
원료 알팔파 건초 및 석회 처리후 잔류 고체에 존재하는 단백질 및 미네랄 함량의 비교Comparison of Protein and Mineral Contents in Residual Solids after Raw Alfalfa Hay and Lime Treatment
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(%)(%)
ZnZn
(%)(%)
FeFe
(%)(%)
CuCu
(%)(%)
MnMn
(%)(%)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 21 --21-
건조dry
알팔파Alfalfa
25336 020 221 18124 04456 5342 16 92 55 43525336 020 221 18124 04456 5342 16 92 55 435
잔류 고체 22383 018 142 33554 04166 3969 71 137 17 37Residual Solid 22383 018 142 33554 04166 3969 71 137 17 37
표 19는 잔류 고체의 칼슘 농도가 원료 알팔파보다 더 큰 것을 보여준다 상기 값은 물에 완전 가용성이 아닌 처리를 위해Table 19 shows that the calcium concentration of residual solids is greater than that of raw alfalfa.
첨가된 석회 때문에 증가한다 칼륨 및 나트륨에 대한 값은 이들 염의 고용해도 때문에 석회 처리 동안 감소한다 잔류 고Increases due to added lime The values for potassium and sodium decrease during lime treatment due to the solubility of these salts
체 내에 존재하는 질소는 석회 처리전 원료에 대해 얻어진 값과 유사하다 이는 가용물 중 질소의 농도가 원료 중 농도와Nitrogen present in the sieve is similar to the value obtained for the raw material prior to lime treatment.
유사함을 의미한다Means similar
조건 5에서 가용화된 알팔파의 분획은 다음과 같이 계산하였다:The fraction of alfalfa solubilized under
가용성 분획 = 1 - {325 g 잔류 고체 - [(355 g 용존 고체/100 mL 액체)* 200 mL 수분]}/534 g 초기 알팔파 = 0524Soluble fraction = 1-{325 g residual solid-[(355 g dissolved solid / 100 mL liquid) * 200 mL moisture]} / 534 g initial alfalfa = 0524
g 가용화된/g 알팔파g solubilized / g alfalfa
상기 계산은 200 mL의 액체에 함유된 용존 고체에 대해 보정한다 상기 값 (0524 g 가용화된/g 알팔파)을 표 20에 기록The calculation is corrected for dissolved solids contained in 200 mL of liquid. The above values (0524 g solubilized / g alfalfa) are reported in Table 20.
한다do
[표 20]TABLE 20
조건 5에 대해 측정된 변수Variable measured for
알팔파의 질량 (g) 534 pH 최종 113Alfalfa Mass (g) 534 pH Final 113
물 부피 (mL) 800 잔류 고체 (g) 325Volume of Water (mL) 800 Residual Solid (g) 325
석회의 질량 (g) 40 100 mL 중 용존 고체 (g) 355Mass of lime (g) 40 Dissolved solids in 100 mL (g) 355
온도 (℃) 75 알팔파의 가용성 분획 0524Temperature (℃) 75 Soluble Fraction of Alfalfa 0524
실험 5 아미노산 분석
알팔파 건초를 권장된 조건: 100℃, 0075 g 석회/g 알팔파 및 60 g 알팔파/L로 60 min 및 24 h 동안 석회로 처리하였다Alfalfa hay was limed for 60 min and 24 h with recommended conditions: 100 ° C., 0075 g lime / g alfalfa and 60 g alfalfa / L.
아미노산 분석은 3가지 상이한 방식으로 수행하였다:Amino acid analysis was performed in three different ways:
1) 원심분리된 액체 생성물-유리 아미노산 분석 분석은 샘플의 여분의 HCl 가수분해 없이 이루어졌다 아미노산은 분석1) Centrifuged liquid product-free amino acid assay The assay was performed without extra HCl hydrolysis of the sample.
절차에 의해 파괴되지 않았지만, 가용성 폴리펩티드가 분석에서 손실될 수도 있다Although not destroyed by the procedure, soluble polypeptides may be lost in the assay
2) 원심분리된 액체 생성물-총 아미노산 분석 분석은 액체 샘플의 24-h HCl 가수분해로 이루어졌다 일부 아미노산이 분2) Centrifuged liquid product-total amino acid analysis The analysis consisted of 24-h HCl hydrolysis of the liquid sample.
석 절차에 의해 파괴되거나 다른 아미노산으로 전환되었고; 가용성 폴리펩티드가 분석에서 측정된다Was destroyed by a stone procedure or converted to another amino acid; Soluble polypeptide is measured in the assay
3) 원심분리된 액체로부터 물을 증발시킨 후 건조 생성물 상기 샘플은 고체이므로, HCl 가수분해가 필요하였다 일부 아3) Dry product after evaporation of water from the centrifuged liquid Since the sample is a solid, HCl hydrolysis was required.
미노산 (아스파라긴, 글루타민 및 트립토판)이 산에 의해 파괴되어 측정될 수 없었다Minosan (asparagine, glutamine and tryptophan) was destroyed by acid and could not be measured
표 21 및 22는 각각 60 min 및 24 h에서 석회 처리된 알팔파에 대한 유리 아미노산 및 총 아미노산 농도를 보여준다 표Tables 21 and 22 show the free and total amino acid concentrations for alfalfa treated with lime at 60 min and 24 h, respectively.
23은 두 샘플에 대한 단백질 및 미네랄 함량을 보여준다23 shows the protein and mineral content for both samples
[표 21]TABLE 21
60 min에서 석회-가수분해된 알팔파 건초의 원심분리된 액체 생성물에 대한 유리 및 총 아미노산 농도Free and total amino acid concentrations for centrifuged liquid product of lime-hydrolyzed alfalfa hay at 60 min
아미노산amino acid
비가수분해된-유리 아미노산 가수분해된-총 아미노산Hydrolyzed-Free Amino Acids Hydrolyzed-Total Amino Acids
농도 (mg/L) 백분율 (%) 농도 (mg/L) 백분율 (%)Concentration (mg / L) Percentage (%) Concentration (mg / L) Percentage (%)
ASN 16587 1717 000 000ASN 16587 1717 000 000
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 22 --22-
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
ASP 5430 562 33481 2304ASP 5430 562 33481 2304
GLU 10911 1129 15535 1069GLU 10911 1129 15535 1069
SER 4487 464 7872 542SER 4487 464 7872 542
HIS 000 000 000 000HIS 000 000 000 000
GLY 4450 461 8683 598GLY 4450 461 8683 598
THR 1897 196 4365 300THR 1897 196 4365 300
ALA 3734 387 7642 526ALA 3734 387 7642 526
ARG 7727 800 11028 759ARG 7727 800 11028 759
TYR 000 000 1868 129TYR 000 000 1868 129
CYS 3657 379 ND 000CYS 3657 379 ND 000
VAL 3931 407 7103 489VAL 3931 407 7103 489
MET 468 048 000 000MET 468 048 000 000
PHE 920 095 4782 329PHE 920 095 4782 329
ILE 2262 234 3962 273ILE 2262 234 3962 273
LEU 2735 283 6406 441LEU 2735 283 6406 441
LYS 558 058 3122 215LYS 558 058 3122 215
TRP 1881 195 ND 000TRP 1881 195 ND 000
PRO 24978 2585 29447 2027PRO 24978 2585 29447 2027
총 96615 100 145295 100Total 96 615 100 145295 100
[표 22]Table 22
24 h에서 석회-가수분해된 알팔파 건초로부터 원심분리된 액체 생성물에 대한 유리 및 총 아미노산 농도Free and total amino acid concentrations for liquid product centrifuged from lime-hydrolyzed alfalfa hay at 24 h
아미노산amino acid
비가수분해된-유리 아미노산 가수분해된-총 아미노산Hydrolyzed-Free Amino Acids Hydrolyzed-Total Amino Acids
농도 (mg/L) 백분율 (%) 농도 (mg/L) 백분율 (%)Concentration (mg / L) Percentage (%) Concentration (mg / L) Percentage (%)
ASN 7610 807 000 000ASN 7610 807 000 000
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
ASP 7026 745 23979 1751ASP 7026 745 23979 1751
GLU 11633 1233 15716 1147GLU 11633 1233 15716 1147
SER 3893 413 7664 559SER 3893 413 7664 559
HIS 000 000 000 000HIS 000 000 000 000
GLY 9601 1018 14165 1034GLY 9601 1018 14165 1034
THR 948 100 3728 272THR 948 100 3728 272
ALA 3719 394 7406 541ALA 3719 394 7406 541
ARG 7525 798 9355 683ARG 7525 798 9355 683
TYR 000 000 843 062TYR 000 000 843 062
CYS 3566 378 ND 000CYS 3566 378 ND 000
VAL 3889 412 6617 483VAL 3889 412 6617 483
MET 000 000 000 000MET 000 000 000 000
PHE 1048 111 4845 354PHE 1048 111 4845 354
ILE 2190 232 3984 291ILE 2190 232 3984 291
LEU 2595 275 6090 445LEU 2595 275 6090 445
LYS 000 000 2676 195LYS 000 000 2676 195
TRP 1756 186 ND 000TRP 1756 186 ND 000
PRO 27328 2897 29916 2184PRO 27328 2897 29916 2184
총 94324 10000 136982 10000Total 94 324 10000 136982 10000
[표 23]TABLE 23
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 23 --23-
알팔파 건초의 석회-처리의 원심분리된 액체 내에 존재하는 단백질 및 미네랄 함량의 비교Comparison of Protein and Mineral Contents in the Lime-treated Centrifuged Liquid of Alfalfa Hay
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
60 min 00742 00062 0149 02342 0027 538 2 4 0 260 min 00742 00062 0149 02342 0027 538 2 4 0 2
24 h 00926 00082 0155 02342 0031 518 2 6 0 224 h 00926 00082 0155 02342 0031 518 2 6 0 2
모든 실험에 대해, 원심분리된 액체는 켈달 결정에서 측정되지만 아미노산 분석에서는 측정되지 않을 수 있는 매우 고농도For all experiments, the centrifuged liquid was measured in Kjeldahl crystals but very high concentrations which may not be measured in amino acid analysis
의 현탁된 미립자 물질을 함유하였다 이는 아미노산 결정 및 켈달 분석을 이용하는 추정된 단백질 농도 사이의 차이 (145Suspended particulate matter, which is the difference between the estimated protein concentration using amino acid determination and Kjeldahl analysis (145).
대 464 및 137 대 579 g 단백질/L)를 설명한다Vs. 464 and 137 vs. 579 g protein / L)
표 21-23을 비교하면 질소 농도는 60 min에서 24 h로 증가하지만 총 아미노산 농도는 비교적 일정하게 유지되고, 따라서Comparing Table 21-23, the nitrogen concentration increases from 60 min to 24 h, but the total amino acid concentration remains relatively constant, thus
알팔파 건초의 가수분해에서 장기 처리가 필요하지 않음을 보여준다Hydrolysis of Alfalfa Hay Shows No Long-term Treatment Required
마지막으로, 생성물의 아미노산 조성을 다양한 가축의 필요한 필수 아미노산에 비교하였다Finally, the amino acid composition of the product was compared to the necessary essential amino acids of various livestock
표 24는 건조 생성물 및 액체 생성물의 아미노산 조성을 보여준다 (둘 모두 유리 아미노산 및 총 아미노산 - 표 21) 60Table 24 shows the amino acid compositions of the dry and liquid products (both free amino acids and total amino acids-Table 21) 60
min에서 석회-가수분해된 알팔파 건초의 아미노산 조성은 상이한 단위 가축의 필수 아미노산 요구치에 관하여 잘 균형을The amino acid composition of lime-hydrolyzed alfalfa hay at min balances well with the essential amino acid requirements of different unit livestock.
이루지 않는다 히스티딘, 트레오닌, 메티오닌 및 리신에 대한 값이 특히 낮고; 일부 다른 아미노산은 모두는 아니지만 대Does not achieve particularly low values for histidine, threonine, methionine and lysine; Some other amino acids are not all
부분의 동물에 충분하다 (트레오닌, 티로신) 알팔파 건초의 석회 가수분해는 프롤린 및 아스파라긴이 매우 풍부한 생성물Lime hydrolysis of alfalfa hay is enough for proline and asparagine.
을 생성하지만, 이들은 가축의 사료에서 필수 아미노산이 아니다But these are not essential amino acids in livestock feed
[표 24]TABLE 24
생성물의 아미노산 분석 및 다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치 (알팔파 건초)Amino Acid Analysis of Products and Essential Amino Acid Requirements for Various Livestocks (Alfalfa Hay)
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig
건조dry
생성물product
액체Liquid
(FAA)(FAA)
원료Raw material
알팔파Alfalfa
ASN 1717ASN 1717
GLN 000GLN 000
ASP 752 562 1444ASP 752 562 1444
GLU 1140 1129 1185GLU 1140 1129 1185
SER 532 464 613SER 532 464 613
HIS 131 100 103 140 125 071 000 139HIS 131 100 103 140 125 071 000 139
GLY 650 461 530GLY 650 461 530
THR 175 264 243 350 250 253 196 495THR 175 264 243 350 250 253 196 495
ALA 455 387 563ALA 455 387 563
ARG 375 282 417 550 000 636 800 558ARG 375 282 417 550 000 636 800 558
VAL 263 218 207 415 267 900 407 561VAL 263 218 207 415 267 900 407 561
CYS 200* 241* 367* 400* 192* 636 379 NDCYS 200 * 241 * 367 * 400 * 192 * 636 379 ND
MET 200* 241* 207 225 192* 095 048 101MET 200 * 241 * 207 225 192 * 095 048 101
TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 278 000 294TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 278 000 294
PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 553 095 559PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 553 095 559
ILE 228 205 173 365 250 554 234 440ILE 228 205 173 365 250 554 234 440
LEU 306 327 417 525 250 1077 283 1006LEU 306 327 417 525 250 1077 283 1006
LYS 447 350 400 575 358 149 058 577LYS 447 350 400 575 358 149 058 577
TRP 044 091 083 105 075 ND 195 NDTRP 044 091 083 105 075 ND 195 ND
PRO 1270 2585 935PRO 1270 2585 935
*시스테인 + 메티오닌 +타이로신 + 페닐알라닌 FAA 유리 아미노산* Cysteine + Methionine + Tyrosine + Phenylalanine FAA Free Amino Acid
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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2가지 액체 샘플 (유리 대 총 아미노산) 사이의 차이는 총 아미노산 결정에서 일부 아미노산 (특히 트립토판, 아스파라긴The difference between the two liquid samples (free versus total amino acids) is due to some amino acids (especially tryptophan, asparagine)
및 글루타민)의 산 분해에 의해 설명될 수 있다 또한, 원심분리된 액체 중의 일부 단백질은 석회에 의해 가수분해되지 않And glutamine), some proteins in the centrifuged liquid are not hydrolyzed by lime.
을 수 있고, HPLC 분석에 의해 검출되지 않는 가용성 폴리펩티드로서 존재할 수 있다 액체 샘플 및 건조 생성물 중의 총Can be present as a soluble polypeptide that is not detected by HPLC analysis.
아미노산의 차이는 액체 샘플 내에 존재하는 고농도의 현탁된 물질 (3500 rpm에서 5분 동안 원심분리)에 의해 설명된다The difference in amino acids is explained by the high concentration of suspended material (centrifuged for 5 minutes at 3500 rpm) present in the liquid sample.
상기 현탁된 물질은 HCl 가수분해 전 제1 단계가 15000 rpm에서 원심분리이기 때문에 총 아미노산 측정 동안 결정되지The suspended material is not determined during the total amino acid measurement since the first step before HCl hydrolysis is centrifugation at 15000 rpm.
않았다 현탁된 물질은 건조 생성물의 중요 부분을 형성하고, 이는 아미노산 조성에 대한 매우 상이한 결과를 설명한다Suspended material forms an important part of the dry product, which accounts for very different results on the amino acid composition
알팔파에 대한 최고 단백질 가용화 (68%)는 60 min, 0075 g Ca(OH)2/g 알팔파, 100℃, 및 60 g 건조 알팔파/L을 사용하The highest protein solubilization (68%) for alfalfa was obtained using 60 min, 0075 g Ca (OH) 2 / g alfalfa, 100 ° C., and 60 g dry alfalfa / L.
여 달성되었다 단백질 가용화는 온도에 따라 증가하고; 보다 높은 알팔파의 초기 농도는 전환을 60 내지 80 g 알팔파/L의Protein solubilization increases with temperature; Initial concentrations of higher alfalfa resulted in a conversion of 60-80 g alfalfa / L.
한계까지 증가시킨다Increase to the limit
알팔파 성분의 고용해도 때문에, 가용화된 단백질은 많고 연구된 모든 경우에 극적으로 변하지 않았다 (43% 내지 68%)Due to the solubility of the alfalfa component, solubilized protein is high and did not change dramatically in all cases studied (43% to 68%)
석회 로딩은 연구된 4가지 변수 중 최소의 효과를 갖지만, 일부 석회는 알팔파 내에 자연적으로 존재하는 산이 아미노산을Lime loading has the least effect of four variables studied, but some limes contain amino acids that are naturally present in alfalfa.
손상시키는 것을 방지하고 최종 생성물 내에 보다 고비율의 유리 아미노산을 얻기 위해 요구된다To prevent damage and to obtain higher proportions of free amino acids in the final product
마지막으로, 생성물의 아미노산 조성은 다양한 단위 가축에 대한 필수 아미노산 요구치에 비교하여 불량하다 생성물은 히Finally, the amino acid composition of the product is poor compared to the essential amino acid requirements for various unit livestock.
스티딘 (분석에서 과소평가됨), 트레오닌, 메티오닌 및 리신이 적다 아스파라긴 및 프롤린이 특히 풍부하지만, 이들은 동Low in styrene (underestimated in analysis), threonine, methionine and lysine are particularly rich in asparagine and proline, but they
물 사료에서 요구되지 않는다 단백질 생성물은 반추동물에 가장 적합하다Not required for water feed Protein products are best suited for ruminants
석회 처리는 홀로셀룰로스 분획의 소화율을 증가시켜 (Chang et al, 1998), 열화학적 처리로부터의 잔류 고체의 가치를Lime treatment increases the digestibility of the holocellulose fraction (Chang et al, 1998), thereby reducing the value of residual solids from thermochemical treatment.
증가시킨다 두 생성물을 반추동물 먹이로서 사용하면 초기 물질에 비해 더 효율적인 소화를 보장한다Increased use of both products as ruminant food ensures more efficient digestion than the initial material
실시예 3: 대두 건초에서 단백질 가용화Example 3: Protein Solubilization in Soybean Hay
대두는 보통 몇몇 식품 생산을 위해 수확된다 수확 과정 동안, 사용되지 않는 폐기물 생성물이 대량으로 생성된다Soybeans are usually harvested for some food production. During the harvesting process, large amounts of unused waste products are produced.
추가로, 일부 특수한 기후 조건 (예를 들어 긴 건기, 긴 우기)이 대두 성장을 방해한다 낮은 농작물 수율은 대두 수확을 식In addition, some special climatic conditions (e.g. long dry season, long rainy season) hinder soybean growth.
품업 대신 동물 사료 (대두 건초)의 생산으로 이끈다Leads to the production of animal feed (soybean hay) instead of aquaculture
대두 건초의 처리는 2가지 별개의 생성물: 고도 소화성 가용성 분획 및 탈리그닌화 잔류 고체를 생성할 것이다 보다 높은Treatment of soybean hay will produce two distinct products: highly digestible soluble fraction and delignification residual solids.
먹이 소화율은 더 적은 사료로 동물 요구가 만족될 것을 보장한다Feed digestibility ensures that animal needs are met with less feed
햇빛에 말린 대두 건초 (즉, 베어낸 대두 식물의 잎, 줄기 및 콩)는 테라본 컴퍼니 (Terrabon Company)로부터 입수한 후;Sun-dried soybean hay (ie, leaves, stems and beans of a cut soybean plant) was obtained from the Terrabon Company;
토마스-윌리 실험 밀 (아서 에이치 토마스 컴퍼니)을 사용하여 연마하고, 40-메시 스크린을 통해 체질하였다 수분 함량,Was ground using a Thomas-Willy experimental mill (Arthur H. Thomas Company) and sieved through a 40-mesh screen.
총 질소 (단백질 분획의 추정치), 및 아미노산 함량을 결정하여 출발 물질을 특성화하였다Total nitrogen (estimated protein fraction), and amino acid content were determined to characterize the starting material.
표 25에서, 상이한 상태의 대두의 조성을 요약한다In Table 25, the composition of soybeans in different states is summarized.
[표 25]TABLE 25
상이한 상태의 대두의 조성 (McDonald et al, 1995)Composition of Soybeans in Different States (McDonald et al, 1995)
대두Big head
조섬유Crude fiber
(g/kg)(g / kg)
조단백질Crude protein
(g/kg)(g / kg)
소화성 조단백질Digestive Crude Protein
(g/kg)(g / kg)
전분 및 당Starch and sugar
대두분 58 503 -- 124Soybean meal 58 503-124
대두분, 전지 48 415 -- 91Soy flour, batteries 48 415-91
건초, 햇빛에 말린 366 156 101 --Hay, dried in the sunlight 366 156 101-
대두 건초는 9131% 건조 물질 및 869% 수분이었다 (표 26) TKN은 302%이었고, 약 19%의 건조 대두 건초 중 조단백Soybean hay was 9131% dry matter and 869% moisture (Table 26). TKN was 302% and crude protein in about 19% dry soybean hay.
질 농도에 대응한다 (표 27) 나머지 81%는 섬유, 당, 미네랄 등에 해당한다 원료 대두 건초에 대한 아미노산 조성을 표Corresponds to the quality concentration (Table 27). The remaining 81% corresponds to fiber, sugar, minerals, etc.
28에 제시한다We present at 28
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 26]TABLE 26
공기 건조된 대두 건초의 수분 함량Moisture Content of Air Dried Soybean Hay
샘플Sample
고체solid
(g)(g)
건조 고체Dry solid
(g)(g)
건조 고체Dry solid
(%)(%)
1 51781 47297 91341 51781 47297 9134
2 55824 50967 91302 55 824 50967 9130
3 54826 50048 91293 54826 50048 9129
평균 9131Average 9131
[표 27]TABLE 27
공기 건조된 대두 건초의 단백질 및 미네랄 함량Protein and Mineral Content of Air Dried Soybean Hay
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
원료 대두 30183 037 224 16477 03606 1399 34 280 13 53
[표 28]TABLE 28
공기 건조된 대두 건초의 아미노산 조성Amino Acid Composition of Air Dried Soybean Hay
아미노산 측정된 아미노산 측정된Amino acid measured amino acid measured
ASP 1679 TYR 282ASP 1679 TYR 282
GLU 1510 VAL 485GLU 1510 VAL 485
SER 565 MET 088SER 565 MET 088
HIS 255 PHE 536HIS 255 PHE 536
GLY 446 ILE 427GLY 446 ILE 427
THR 423 LEU 932THR 423 LEU 932
ALA 482 LYS 593ALA 482 LYS 593
CYS ND TRP NDCYS ND TRP ND
ARG 775 PRO 521ARG 775 PRO 521
ND: 측정되지 않음 값은 g AA/100 g 총 아미노산ND: not measured Value is g AA / 100 g total amino acids
실험 1 결과의 반복가능성Repeatability of
대두 건초에서 단백질을 가용화시키는데 대한 결과의 반복가능성을 결정하기 위해, 실험을 동일한 조건: 온도, 석회 로딩To determine the repeatability of the results for solubilizing proteins in soybean hay, experiments were run under the same conditions: temperature, lime loading
및 대두 건초 농도 (각각 100℃, 005 g 석회/g 대두 건초 및 60 g 건조 대두 건초/L)에서 실행하였다 연구된 실험 조건 및And soybean hay concentrations (100 ° C., 005 g lime / g soy hay and 60 g dry soybean hay / L, respectively).
측정된 변수를 표 29에 요약한다The measured parameters are summarized in Table 29.
[표 29]TABLE 29
대두 건초의 단백질 가용화에서 결과의 반복가능성을 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Variables to Determine Repeatability of Results in Protein Solubilization of Soybean Hay
실험 B E J KExperiment B E J K
대두 건초의 질량 (g) 559 559 559 559Mass of soybean hay (g) 559 559 559 559
물 부피 (mL) 850 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850 850
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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석회의 질량 (g) 28 28 28 28Mass of lime (g) 28 28 28 28
초기 온도 (℃) 93 935 105 981Initial Temperature (℃) 93 935 105 981
pH 최종 86 89 86 89pH final 86 89 86 89
잔류 고체 (g) 353 368 37 354Residual Solid (g) 353 368 37 354
100 mL 중 용존 고체 (g) 25706 23927 27449 27116Dissolved solids in 100 mL (g) 25706 23927 27449 27116
100 mL 중 단백질 (g) 0770 0799 0837 0779Protein in 100 mL (g) 0770 0799 0837 0779
표 30은 원심분리된 액체 샘플 중의 총 질소 함량을 온도, 석회 로딩 및 대두 건초 농도의 동일한 조건에 대한 시간의 함수Table 30 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for the same conditions of temperature, lime loading and soybean hay concentration.
로서 보여준다 건조 대두 건초에 대한 평균 TKN (302%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였다 (표 31)Based on the average TKN (302%) for dry soybean hay, proteolytic conversion was estimated (Table 31).
[표 30]TABLE 30
실험 1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (대두 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 1 (soybean hay)
시간 (min) B E J KTime (min) B E J K
0 00808 00741 00799 008310 00808 00741 00799 00831
5 00768 00837 00837 008765 00768 00837 00837 00876
15 00916 00876 00965 0099615 00916 00876 00965 00996
30 01002 00939 01028 0107830 01 002 00939 01028 01078
45 01068 00977 01084 0120345 01068 00977 01084 01203
60 01008 01009 01239 0122260 01008 01009 01239 01222
150 01231 01277 01338 01246150 01231 01277 01338 01246
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 31]Table 31
실험 1에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (대두 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 1 (Soybean Hay)
시간 (min) B E J K 평균Time (min) B E J K Average
0 446 409 441 458 4380 446 409 441 458 438
5 424 462 462 483 4585 424 462 462 483 458
15 505 483 532 550 51815 505 483 532 550 518
30 553 518 567 595 55830 553 518 567 595 558
45 589 539 598 664 59845 589 539 598 664 598
60 556 557 684 674 61860 556 557 684 674 618
150 679 705 738 687 702150 679 705 738 687 702
도 21은 동일한 실험 조건에서 4가지 상이한 실행에 대한 시간의 함수로서 대두 건초의 단백질 가수분해를 제시한다 사례21 shows proteolysis of soybean hay as a function of time for four different runs under the same experimental conditions.
마다 변화성이 비교적 적고; 분산은 중간값에서 증가하는 경향이 있고 극단에서 더 작다 시간 거동으로부터, 150분에서Relatively little change every time; Dispersion tends to increase at the median and is smaller at the extreme From time behavior, at 150 minutes
값이 최대 전환에 가깝고 - 이는 변화율이 모든 경우에 대해 비교적 작기 때문이다The value is close to the maximum conversion-because the rate of change is relatively small for all cases
실험 2 온도 효과
대두 건초에서 단백질을 가용화시키는데 대한 온도의 효과를 결정하기 위해, 실험을 석회 로딩 및 대두 건초 농도 (각각To determine the effect of temperature on solubilizing proteins in soybean hay, experiments were carried out using lime loading and soybean hay concentration (each
005 g 석회/g 대두 건초 및 60 g 건조 대두 건초/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 온도에서 실행하였다 연구된 실험 조005 g lime / g soybean hay and 60 g dry soybean hay / L) were run at different temperatures while keeping constant.
건 및 측정된 변수를 표 32에 요약한다The key and measured parameters are summarized in Table 32.
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 32]Table 32
대두 건초의 단백질 가용화에서 온도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters to Determine the Effect of Temperature on Protein Solubilization of Soybean Hay
온도 (℃) 75 100 115Temperature (℃) 75 100 115
대두 건초의 질량 (g) 559 559 559Mass of soybean hay (g) 559 559 559
물 부피 (mL) 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850
석회의 질량 (g) 28 28 28Mass of lime (g) 28 28 28
초기 온도 (℃) 753 93 1002Initial Temperature (℃) 753 93 1002
pH 최종 95 86 8pH final 95 86 8
잔류 고체 (g) 362 353 346Residual Solid (g) 362 353 346
100 mL 중 용존 고체 (g) 27593 25706 26568Dissolved solid in 100 mL (g) 27593 25706 26568
100 mL 중 단백질 (g) 0647 0770 0823Protein in 100 mL (g) 0647 0770 0823
표 33은 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 대두 건초에 대한Table 33 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different temperatures.
평균 TKN (302%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였다 (표 34)Based on average TKN (302%), proteolytic conversion was estimated (Table 34).
[표 33]Table 33
실험 2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (대두 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 2 (soybean hay)
온도Temperature
시간 (min) 75℃ 100℃* 115℃Time (min) 75
0 00822 00795 007810 00822 00795 00781
5 00869 00830 008565 00869 00830 00856
15 00889 00938 009315 00889 00938 0093
30 00916 01012 0100830 00916 01012 01008
45 00969 01083 0109445 00969 01083 01094
60 00982 01120 0114060 00982 01120 01140
150 01035 01273 01315150 01035 01273 01315
*4회 실험 실행의 평균 TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플* Average TKN for 4 experiment runs is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 34]Table 34
실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (대두 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 2 (Soybean Hay)
온도Temperature
시간 (min) 75℃ 100℃* 115℃Time (min) 75
0 454 438 4310 454 438 431
5 479 458 4725 479 458 472
15 490 518 51315 490 518 513
30 505 558 55630 505 558 556
45 535 598 60445 535 598 604
60 542 618 62960 542 618 629
150 571 702 726150 571 702 726
*4회 실험 실행의 평균* Average of 4 experiment runs
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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도 22는 연구된 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가수분해 (전환%)를 제시한다 전환은 보다 높은 온도에서 증22 shows proteolysis (% conversion) as a function of time for the different temperatures studied. Conversion is increased at higher temperatures.
가한다 100℃에 대한 전환은 115℃에서 얻어진 것과 유사하고; 따라서, 보다 낮은 온도에서 아미노산이 더 적게 분해될The conversion to 100 ° C. is similar to that obtained at 115 ° C .; Therefore, less amino acids are degraded at lower temperatures.
것이고 요구되는 에너지는 더 적고 작업 압력은 더 낮기 때문에 유리하다And less energy required and lower working pressure.
표 32의 분석은 다시 보다 많은 석회가 아미노산 생성물과 반응하기 때문에, 및 생성물의 단백질 비율은 전환이 증가함에The analysis in Table 32 again shows that as more lime reacts with the amino acid product, the protein ratio of the product increases with increasing conversion.
따라 증가하기 때문에 단백질 가용화가 증가함에 따라 pH가 감소된 것을 보여준다Increase in protein solubility shows a decrease in pH as protein solubilization increases
75℃에서의 전환은 100 및 115℃에서의 전환과 통계적으로 상이하다 모든 경우에, 반응 속도는 150분에서 감소하는 경Conversion at 75 ° C. is statistically different from conversion at 100 and 115 ° C. In all cases, the reaction rate decreases at 150 minutes.
향이 있다Have incense
실험 3 석회 로딩 효과
대두 건초의 단백질 가용화에 대한 석회 로딩의 효과를 결정하기 위해, 온도 및 대두 건초 농도 (각각 100℃ 및 60 g 건조To determine the effect of lime loading on protein solubilization of soybean hay, temperature and soybean hay concentrations (100 ° C. and 60 g drying, respectively)
대두 건초/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 석회/대두 건초 비율에서 실험을 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변The experiments were run at different lime / soybean hay ratios while maintaining soybean hay / L) constant.
수를 표 35에 요약한다The numbers are summarized in Table 35.
[표 35]Table 35
대두 건초의 단백질 가용화에서 석회 로딩 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters for Determining Lime Loading Effect in Protein Solubilization of Soybean Hay
석회 로딩 (g 석회/g 대두 건초) 0 005 01Lime loading (g lime / g soybean hay) 0 005 01
대두 건초의 질량 (g) 559 559 559Mass of soybean hay (g) 559 559 559
물 부피 (mL) 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850
석회의 질량 (g) 0 28 56Mass of lime (g) 0 28 56
온도 (℃) 100 100 100Temperature (℃) 100 100 100
초기 온도 (℃) 935 981 905Initial Temperature (℃) 935 981 905
pH 최종 59 89 108pH final 59 89 108
잔류 고체 (g) 361 354 344Residual Solid (g) 361 354 344
100 mL 중 용존 고체 (g) 21803 27116 34937Dissolved solids in 100 mL (g) 21803 27116 34937
100 mL 중 단백질 (g) 0560 0779 0906Protein in 100 mL (g) 0560 0779 0906
표 36은 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 대두 건초에Table 36 shows the total nitrogen content in liquid samples centrifuged as a function of time for different lime loadings.
대한 평균 TKN (302%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 37에 제시한다 대두 건초 내에 존재하는 가용Based on the average TKN (302%) for the proteolytic conversions are estimated and shown in Table 37. Soluble present in soybean hay
성 성분 때문에 초기 전환은 모든 석회 로딩에 대해 유사하다Due to the sex component the initial conversion is similar for all lime loadings
[표 36]TABLE 36
실험 3에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (대두 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 3 (soybean hay)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 0 (g/g) 005 (g/g)* 01 (g/g)Time (min) 0 (g / g) 005 (g / g) * 01 (g / g)
0 00787 00795 007610 00787 00795 00761
5 00850 00830 008115 00850 00830 00811
15 00908 00938 0114715 00908 00938 01147
30 00895 01012 0096530 00895 01012 00965
45 00914 01083 0112845 00914 01083 01128
60 00888 01120 0117860 00888 01120 01178
150 00895 01273 01448150 00895 01273 01448
*4회 실험 실행의 평균 TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플* Average TKN for 4 experiment runs is g nitrogen / 100 g liquid sample
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 37]TABLE 37
실험 3에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (대두 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 3 (Soybean Hay)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 0 (g/g) 005 (g/g)* 01 (g/g)Time (min) 0 (g / g) 005 (g / g) * 01 (g / g)
0 434 438 4200 434 438 420
5 469 458 4475 469 458 447
15 501 518 63315 501 518 633
30 494 558 53230 494 558 532
45 504 598 62245 504 598 622
60 490 618 65060 490 618 650
150 494 702 799150 494 702 799
*4회 실험 실행의 평균* Average of 4 experiment runs
도 23은 연구된 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 가용화된 단백질 (전환율)을 제시한다 전환은 석회 로딩이 증Figure 23 shows solubilized protein (conversion) as a function of time for the different lime loadings studied.
가함에 따라 증가하여, 무석회 실험에서 005 g/g 석회 로딩으로 변화시킬 때 최대 효과를 낸다 "평형"은 무석회 경우에Increased with addition, giving maximum effect when changing to 005 g / g lime loading in lime-free experiments.
15분에서 달성되고, 100℃에서 추가 처리는 추가의 단백질 가용화를 생성시키지 않는다 따라서, 대두 건초에서 효율적인Achieved at 15 minutes and further processing at 100 ° C. does not produce additional protein solubilization
단백질 가용화를 위해 최소 석회 로딩이 요구된다 005 및 01 g/g의 석회 로딩 사이의 차이는 150분에 대해서만 통계적Minimum lime loading is required for protein solubilization The difference between lime loadings of 005 and 01 g / g is statistically only for 150 minutes
으로 유의하다Keep in mind
무석회 실험에서, 최종 pH는 59이었다 마찬가지로, 바이오매스로부터 방출된 산 (예를 들어, 아세틸기) 및 단백질로부터In the limeless experiments, the final pH was 59. Similarly, from acids (eg, acetyl groups) and proteins released from the biomass
방출된 아미노산 때문에 pH는 산성으로 되었다 석회가 사용되지 않았으므로, 용존 고체의 농도는 보다 낮았다 표 35에The pH became acidic due to released amino acids. Since no lime was used, the concentration of dissolved solids was lower.
기록된 다른 모든 경우에, 석회는 용존 고체의 일부였다In all other cases reported, lime was part of the dissolved solids
실험 4 대두 건초 농도 효과
단백질 가용화에 대한 초기 대두 건초 농도의 효과를 결정하기 위해, 실험을 온도 및 석회 로딩 (각각 100℃ 및 005 g 석To determine the effect of initial soybean hay concentration on protein solubilization, experiments were carried out with temperature and lime loading (100 ° C. and 005 g lime, respectively).
회/g 대두 건초)을 일정하게 유지하면서 상이한 대두 건초 농도에서 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 38Ash / g soybean hay) was run at different soybean hay concentrations while maintaining a constant.
에 요약한다To summarize
[표 38]Table 38
단백질 가용화에서 초기 대두 건초 농도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Variables to Determine the Effect of Early Soybean Hay Concentration on Protein Solubilization
대두 건초 농도 (g 건조 대두 건초/L) 40 60 80Soybean Hay Concentration (g Dry Soybean Hay / L) 40 60 80
대두 건초의 질량 (g) 378 534 756Mass of soybean hay (g) 378 534 756
물 부피 (mL) 850 800 850Water volume (mL) 850 800 850
석회의 질량 (g) 29 40 57Mass of lime (g) 29 40 57
온도 (℃) 75 75 75Temperature (℃) 75 75 75
초기 온도 (℃) 782 732 821Initial Temperature (℃) 782 732 821
pH 최종 107 113 11pH final 107 113 11
잔류 고체 (g) 228 349 533Residual Solid (g) 228 349 533
100 mL 중 용존 고체 (g) 20201 3549 41349Dissolved solid in 100 mL (g) 20 201 3549 41349
100 mL 중 단백질 (g) 0231 0390 0450Protein in 100 mL (g) 0231 0390 0450
표 39는 상이한 대두 건초 농도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 대두 건Table 39 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different soybean hay concentrations.
초에 대한 평균 TKN (302%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 40에 제시한다Based on average TKN (302%) for seconds, proteolytic conversion was estimated and presented in Table 40
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 39]TABLE 39
실험 4에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (대두 건초)Total Kjeldahl nitrogen content in centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 4 (soybean hay)
대두 건초 농도Soybean Hay Concentration
시간 (min) 40 g/L 60 g/L 80 g/LTime (min) 40 g / L 60 g / L 80 g / L
0 00531 00741 010650 00531 00741 01065
5 00503 00837 012155 00503 00837 01215
15 00592 00876 0126415 00592 00876 01264
30 00639 00939 0139930 00639 00939 01399
45 00681 00977 0151445 00681 00977 01514
60 00701 01009 0147260 00701 01009 01472
150 01028 01277 01221150 01028 01277 01221
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 40]TABLE 40
실험 4에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (대두 건초)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 4 (Soybean Hay)
대두 건초 농도Soybean Hay Concentration
시간 (min) 40 g/L 60 g/L 80 g/LTime (min) 40 g / L 60 g / L 80 g / L
0 440 438 4410 440 438 441
5 417 458 5035 417 458 503
15 491 518 52315 491 518 523
30 530 558 57930 530 558 579
45 565 598 62745 565 598 627
60 581 618 60960 581 618 609
150 852 702 505150 852 702 505
도 24는 연구된 상이한 대두 건초 농도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가용화 (전환율)를 제시한다 단백질 가용화가 6024 shows protein solubilization (conversion) as a function of time for the different soybean hay concentrations studied.
min 미만의 시간에 대해서는 대두 건초 농도에 따라 변하지 않음을 보여준다 150분에서의 값은 결과가 앞선 값에 상당하For times less than min, it does not change with soybean hay concentration. Values at 150 minutes correspond to the previous values.
지 않기 때문에 아마도 일부 샘플링 문제를 갖는다 표 38로부터, 최종 생성물 내에 존재하는 용존 고체 및 단백질은 대두Probably have some sampling problems. From Table 38, the dissolved solids and proteins present in the final product
건초의 농도가 증가함에 따라 증가한다Increases with increasing hay concentration
원료 및 잔류 고체의 조성을 비교하면 단백질 가용화에 대한 석회-처리 대두 건초의 유효성에 대한 정보를 제공한다 두Comparing the composition of raw and residual solids provides information on the effectiveness of lime-treated soybean hay on protein solubilization.
물질에 대한 조성을 표 41에 나타낸다 이들 결과는 100℃, 005 g 석회/g 대두 건초 및 60 g 대두 건초/L에 대해 얻어졌The compositions for the materials are shown in Table 41. These results were obtained for 100 ° C., 005 g lime / g soybean hay and 60 g soybean hay / L.
다All
[표 41]Table 41
원료 대두 건초 내에 존재하는 단백질 및 미네랄 함량을 석회 처리 후 잔류 고체 및 원심분리된 액체와 비교Comparison of protein and mineral content in raw soybean hay with residual solids and centrifuged liquid after lime treatment
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
Na (ppm)Na (ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
원료 대두 30183 037 224 16477 03606 1399 34 280 13 53
잔류 고체 19824 033 078 31171 01845 1326 19 158 9 35Residual Solid 19824 033 078 31171 01845 1326 19 158 9 35
원심분리된 액체 01176 00104 0155 02114 00146 104 2 10 0 2Centrifuged liquid 01176 00104 0155 02114 00146 104 2 10 0 2
*150분에 대해* About 150 minutes
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 41은 잔류 고체의 칼슘 농도가 원료 대두 건초보다 더 큰 것을 보여준다 상기 값은 물에 완전 가용성이 아닌 처리를 위Table 41 shows that the calcium concentration of residual solids is greater than that of raw soybean hay.
해 첨가된 석회 때문에 증가한다 다른 미네랄에 대한 값은 이들 염의 고용해도 때문에 석회 처리 동안 감소한다 잔류 고The value of other minerals decreases during the lime treatment due to the solubility of these salts.
체 내에 존재하는 질소는 석회 처리전 원료에 대해 얻어진 값보다 33% 더 적다Nitrogen present in the sieve is 33% less than the value obtained for the raw material before lime treatment
원심분리된 액체는 석회로 인해 매우 고농도의 칼슘을 갖고, 이는 최종 생성물 (원심분리된 액체의 물 증발 후) 중 칼슘 농Centrifuged liquids have a very high concentration of calcium due to lime, which leads to calcium concentration in the final product (after evaporation of the centrifuged liquid).
도가 질소 함량보다 더 높을 것임을 의미한다 최종 생성물 중 단백질 대 칼슘의 비는 비 = (01176 x 625) /02114 =The degree will be higher than the nitrogen content. The ratio of protein to calcium in the final product is the ratio = (01176 x 625) / 02114 =
348 g 단백질/g Ca이다348 g protein / g Ca
가용화된 대두 건초의 분획은 다음과 같이 계산한다:The fraction of solubilized soybean hay is calculated as follows:
가용성 분획 = 1 - {262 g 잔류 고체 - [(156 g 용존 고체/572 mL 액체)*200 mL 수분]}/559 g 초기 대두 건초 =Soluble fraction = 1-{262 g residual solid-[(156 g dissolved solid / 572 mL liquid) * 200 mL moisture]} / 559 g initial soybean hay =
0450 g 가용화된/g 대두 건초0450 g solubilized / g soybean hay
상기 계산은 200 mL의 액체에 함유된 용존 고체에 대해 보정한다 고체는 세척되지 않아서, 보유된 액체는 용존 고체를 포The calculation corrects for dissolved solids contained in 200 mL of liquid. The solids are not washed, so the retained liquid contains dissolved solids.
함한다 상기 값 (0450 g 가용화된/g 대두 건초)을 표 42에 기록한다Record this value (0450 g solubilized / g soybean hay) in Table 42
[표 42]Table 42
100℃, 005 g 석회/g 대두 건초, 및 60 g 대두 건초/L에 대해 측정된 변수Parameters measured for 100 ° C., 005 g lime / g soybean hay, and 60 g soybean hay / L
대두 건초의 질량 (g) 559 pH 최종 97Mass of soybean hay (g) 559 pH Final 97
물 부피 (mL) 850 잔류 고체 (g) 362Water Volume (mL) 850 Residual Solid (g) 362
석회의 질량 (g) 28 572 mL 중 용존 고체 (g) 156Mass of lime (g) 28 Dissolved solids in 572 mL (g) 156
온도 (℃) 100 대두 건초의 가용성 분획 045Temperature (℃) 100 Soluble fraction of soybean hay 045
실험 5 아미노산 분석
대두 건초를 권장된 조건: 100℃, 005 g 석회/g 대두 건초, 및 60 g 대두 건초/L로 150분 및 24 h에서 석회로 처리하였Soybean hay was limed at 150 ° C. and 24 h with recommended conditions: 100 ° C., 005 g lime / g soy hay, and 60 g soy hay / L.
다 아미노산 분석은 3가지 상이한 방식으로 수행하였다:Multi-amino acid analysis was performed in three different ways:
1) 원심분리된 액체 생성물-유리 아미노산 분석 분석은 샘플의 여분의 HCl 가수분해 없이 이루어졌다 아미노산은 분석1) Centrifuged liquid product-free amino acid assay The assay was performed without extra HCl hydrolysis of the sample.
절차에 의해 파괴되지 않았지만, 가용성 폴리펩티드가 분석에서 손실될 수도 있다Although not destroyed by the procedure, soluble polypeptides may be lost in the assay
2) 원심분리된 액체 생성물-총 아미노산 분석 분석은 샘플의 24-h HCl 가수분해로 이루어졌다 일부 아미노산이 분석 절2) Centrifuged liquid product-total amino acid analysis The analysis consisted of 24-h HCl hydrolysis of the sample.
차에 의해 파괴되거나 다른 아미노산으로 전환되었고; 가용성 폴리펩티드는 분석에서 측정된다Destroyed by tea or converted to another amino acid; Soluble polypeptide is measured in the assay
3) 원심분리된 액체로부터 물을 증발시킨 후 건조 생성물 상기 샘플은 고체이므로, HCl 가수분해가 필요하였다 일부 아3) Dry product after evaporation of water from the centrifuged liquid Since the sample is a solid, HCl hydrolysis was required.
미노산 (아스파라긴, 글루타민 및 트립토판)이 산에 의해 파괴되어 측정될 수 없었다Minosan (asparagine, glutamine and tryptophan) was destroyed by acid and could not be measured
표 43 및 표 44는 각각 150분 및 24 h에서 석회 처리된 대두 건초에 대한 유리 아미노산 및 총 아미노산 농도를 보여준다Tables 43 and 44 show the free and total amino acid concentrations for soybean hay treated with lime at 150 minutes and 24 h, respectively.
표 45는 두 샘플에 대한 단백질 및 미네랄 함량을 보여준다Table 45 shows the protein and mineral contents for the two samples.
[표 43]Table 43
150 min에서 석회-가수분해된 대두 건초의 원심분리된 액체 생성물에 대한 유리 및 총 아미노산 농도Free and total amino acid concentrations for centrifuged liquid product of lime-hydrolyzed soybean hay at 150 min
아미노산amino acid
비가수분해된-유리 아미노산 가수분해된-총 아미노산Hydrolyzed-Free Amino Acids Hydrolyzed-Total Amino Acids
농도 (mg/L) 백분율 (%) 농도 (mg/L) 백분율 (%)Concentration (mg / L) Percentage (%) Concentration (mg / L) Percentage (%)
ASN 21348 3064 000 000ASN 21348 3064 000 000
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
ASP 6949 997 44776 3301ASP 6949 997 44 776 3301
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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GLU 4646 667 17272 1273GLU 4646 667 17272 1273
SER 912 131 5272 389SER 912 131 5272 389
HIS 1451 208 3529 260HIS 1451 208 3529 260
GLY 6158 884 10668 787GLY 6158 884 10668 787
THR 636 091 3701 273THR 636 091 3701 273
ALA 2063 296 5807 428ALA 2063 296 5807 428
ARG 9744 1398 14270 1052ARG 9744 1398 14270 1052
TYR 000 000 1678 124TYR 000 000 1678 124
CYS 3645 523 000 000CYS 3645 523 000 000
VAL 2071 297 4820 355VAL 2071 297 4820 355
MET 000 000 000 000MET 000 000 000 000
PHE 2563 368 5538 408PHE 2563 368 5538 408
ILE 1035 148 3489 257ILE 1035 148 3489 257
LEU 1321 190 5462 403LEU 1321 190 5462 403
LYS 000 000 3777 278LYS 000 000 3777 278
TRP 2586 371 000 000TRP 2586 371 000 000
PRO 2558 367 5572 411PRO 2558 367 5572 411
총 69685 100 135633 100Total 69685 100 135633 100
[표 44]Table 44
24 h에서 석회-가수분해된 대두 건초의 원심분리된 액체 생성물에 대한 유리 및 총 아미노산 농도Free and total amino acid concentrations for centrifuged liquid product of lime-hydrolyzed soybean hay at 24 h
아미노산amino acid
비가수분해된-유리 아미노산 가수분해된-총 아미노산Hydrolyzed-Free Amino Acids Hydrolyzed-Total Amino Acids
농도 (mg/L) 백분율 (%) 농도 (mg/L) 백분율 (%)Concentration (mg / L) Percentage (%) Concentration (mg / L) Percentage (%)
ASN 9837 1704 000 000ASN 9837 1704 000 000
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
ASP 8254 1430 33684 2565ASP 8254 1430 33684 2565
GLU 4562 790 19613 1493GLU 4562 790 19613 1493
SER 644 112 5293 403SER 644 112 5293 403
HIS 000 000 2571 196HIS 000 000 2571 196
GLY 9790 1696 15013 1143GLY 9790 1696 15013 1143
THR 000 000 3385 258THR 000 000 3385 258
ALA 2650 459 6922 527ALA 2650 459 6922 527
ARG 8184 1418 12209 930ARG 8184 1418 12209 930
TYR 000 000 2091 159TYR 000 000 2091 159
CYS 3426 594 000 000CYS 3426 594 000 000
VAL 1919 333 5005 381VAL 1919 333 5005 381
MET 000 000 000 000MET 000 000 000 000
PHE 2172 376 5420 413PHE 2172 376 5420 413
ILE 1079 187 3779 288ILE 1079 187 3779 288
LEU 783 136 6064 462LEU 783 136 6064 462
LYS 000 000 3550 270LYS 000 000 3550 270
TRP 2327 403 000 000TRP 2327 403 000 000
PRO 2088 362 6749 514PRO 2088 362 6749 514
총 57716 100 131348 100Total 57 716 100 131 348 100
[표 45]TABLE 45
대두 건초의 석회-처리의 원심분리된 액체 중에 존재하는 단백질 및 미네랄 함량의 비교Comparison of Protein and Mineral Contents in the Lime-treated Centrifuged Liquid of Soybean Hay
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 33 --33-
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
150 min 01176 00104 0155 02114 00146 104 2 10 0 2150 min 01 176 00 104 0155 02 114 00146 104 2 10 0 2
24 h 01562 00146 0149 02716 00186 104 2 16 0 224 h 01562 00146 0149 02716 00186 104 2 16 0 2
두 경우에 대해, 가수분해된 총 아미노산 농도는 대략 유리 아미노산 농도의 2배이다 이는 50%의 아미노산이 작은 펩티For both cases, the total hydrolyzed amino acid concentration is approximately twice the free amino acid concentration, which is 50% less amino acids
드 형태로 존재하는 것을 보여준다Shows what exists in de form
모든 실험에 대해, 원심분리된 액체는 켈달 결정에서 측정되지만 아미노산 분석에서는 측정되지 않을 수 있는 매우 고농도For all experiments, the centrifuged liquid was measured in Kjeldahl crystals but very high concentrations which may not be measured in amino acid analysis
의 현탁된 미립자 물질을 함유하였다 이는 아미노산 결정 및 켈달 분석으로부터 추정된 단백질 농도 사이의 차이 (136 대It contains suspended particulate matter, which is the difference between protein concentrations estimated from amino acid determination and Kjeldahl analysis (136 vs.
735 및 131 대 976 g 단백질/L)를 설명한다735 and 131 vs. 976 g protein / L)
표 43-45를 비교하면 질소 농도는 150분에서 24 h로 증가하지만, 총 아미노산 농도는 비교적 일정하게 유지되고, 따라서Comparing Tables 43-45, the nitrogen concentration increased from 150 minutes to 24 h, but the total amino acid concentration remained relatively constant, thus
대두 건초의 가수분해에서 장기 처리가 필요하지 않음을 보여준다Hydrolysis of Soybean Hay Shows No Long-term Treatment Required
마지막으로, 단백질 생성물의 아미노산 조성을 다양한 가축의 필수 아미노산 필요치에 비교하였다Finally, the amino acid composition of the protein product was compared to the essential amino acid needs of various livestock.
표 46은 대두 건초의 가수분해로부터의 아미노산 생성물이 상이한 단위 가축의 요구치에 관하여 잘 균형을 이루지 않음을Table 46 shows that the amino acid products from hydrolysis of soybean hay are not well balanced with respect to the requirements of different unit livestock.
보여준다 히스티딘, 트레오닌, 메티오닌 및 리신에 대한 값이 특히 낮고; 일부 다른 아미노산 (티로신, 발린)은 모두는 아Particularly low values for histidine, threonine, methionine and lysine; Some other amino acids (tyrosine, valine) are all ah
니지만 대부분의 동물에 충분하다 대두 건초의 석회 가수분해는 아스파라긴이 매우 풍부한 생성물을 생성하지만, 이는 반Although enough for most animals, lime hydrolysis of soybean hay produces a product that is very rich in asparagine, but
추동물에 가장 적합한 사료에서 필수적이지 않다Not essential in the best feed for vertebrates
[표 46]TABLE 46
생성물의 아미노산 분석 및 다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치 (대두 건초)Amino Acid Analysis of Products and Essential Amino Acid Requirements for Various Livestocks (Soybean Hay)
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지 건조 생성물 액체 (FAA) 원료Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig Dry Product Liquid (FAA) Raw Material
ASN 3064ASN 3064
GLN 000GLN 000
ASP 668 997 1679ASP 668 997 1679
GLU 956 667 1510GLU 956 667 1510
SER 711 131 784SER 711 131 784
HIS 131 100 103 140 125 000 208 255HIS 131 100 103 140 125 000 208 255
GLY 1069 884 446GLY 1069 884 446
THR 175 264 243 350 250 180 091 423THR 175 264 243 350 250 180 091 423
ALA 505 296 482ALA 505 296 482
ARG 375 282 417 550 000 619 1398 775ARG 375 282 417 550 000 619 1398 775
VAL 263 218 207 415 267 708 297 485VAL 263 218 207 415 267 708 297 485
CYS 200* 241* 367* 400* 192* 922 523 NDCYS 200 * 241 * 367 * 400 * 192 * 922 523 ND
MET 200* 241* 207 225 192* 087 000 088MET 200 * 241 * 207 225 192 * 087 000 088
TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 271 000 282TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 271 000 282
PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 526 368 590PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 526 368 590
ILE 228 205 173 365 250 515 148 427ILE 228 205 173 365 250 515 148 427
LEU 306 327 417 525 250 981 190 932LEU 306 327 417 525 250 981 190 932
LYS 447 350 400 575 358 110 000 593LYS 447 350 400 575 358 110 000 593
TRP 044 091 083 105 075 ND 371 NDTRP 044 091 083 105 075 ND 371 ND
PRO 1170 367 521PRO 1170 367 521
*시스테인 + 메티오닌 +타이로신 + 페닐알라닌 FAA 유리 아미노산* Cysteine + Methionine + Tyrosine + Phenylalanine FAA Free Amino Acid
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 34 --34-
2가지 액체 샘플 (유리 대 총 아미노산 - 표 43 및 표 45) 사이의 차이는 총 아미노산 결정에서 일부 아미노산 (특히 트립The difference between the two liquid samples (free versus total amino acids-Table 43 and Table 45) can be attributed to some amino acids (especially trips)
토판, 아스파라긴 및 글루타민)의 산 분해에 의해 설명될 수 있다 또한, 원심분리된 액체 중의 일부 단백질은 석회에 의해(Tophan, asparagine and glutamine) can also be explained by the acid decomposition of some proteins in the centrifuged liquid
가수분해되지 않을 수 있고, HPLC 분석에 의해 검출되지 않는 가용성 폴리펩티드로서 존재할 수 있다 액체 샘플 및 건조May not be hydrolyzed and may be present as a soluble polypeptide that is not detected by HPLC analysis
생성물 중의 총 아미노산의 차이는 액체 샘플 내에 존재하는 고농도의 현탁된 물질 (3500 rpm에서 5분 동안 원심분리)에The difference in total amino acids in the product is dependent on the high concentration of suspended material (centrifuged at 3500 rpm for 5 minutes) present in the liquid sample.
의해 설명된다 상기 현탁된 물질은 HCl 가수분해 전 제1 단계가 15000 rpm에서의 원심분리이기 때문에 총 아미노산 측The suspended material is the total amino acid side since the first step before HCl hydrolysis is centrifugation at 15000 rpm.
정 동안 결정되지 않았다 현탁된 물질은 건조 생성물의 중요 부분을 형성하고, 이는 아미노산 조성에 대한 매우 상이한 결Suspended material forms an important part of the dry product, which is a very different texture for amino acid composition.
과를 설명한다Explain and
최고 단백질 가용화 (85%)는 005 g Ca(OH)2/g 대두 건초, 150분, 100℃, 및 40 g 건조 대두 건초/L을 사용하여 달성되Highest protein solubilization (85%) was achieved using 005 g Ca (OH) 2 / g soybean hay, 150 minutes, 100 ° C, and 40 g dry soybean hay / L.
었다 상기 실험에서 연구된 변수의 효과를 다음과 같이 요약할 수 있다:The effects of the variables studied in this experiment can be summarized as follows:
단백질 가용화는 온도에 따라 증가하고, 100℃에서는 115℃와 동일한 결과를 제공한다 권장된 온도는 에너지 요구치가Protein solubilization increases with temperature and gives the same result as 115 ° C at 100 ° C.
보다 적고 압력 용기가 필요하지 않기 때문에 100℃이다 대두 건초의 초기 농도는 60 min 미만의 시간에서 단백질 가용100 ° C because less and no pressure vessel is required. The initial concentration of soybean hay is protein soluble at less than 60 min.
화에 중요한 효과를 갖지 않는다 최소 석회 로딩 (적어도 005 g Ca(OH)2/g 대두 건초)은 단백질을 효율적으로 가용화시Minimal lime loading (at least 005 g Ca (OH) 2 / g soybean hay) can be used to efficiently solubilize proteins
키기 위해 필요하다 모든 경우에 대해, 단백질 가용화는 시간에 따라 증가하고 최대값은 150분에 대해 얻어진다 대두 건In all cases, protein solubilization increases with time and the maximum value is obtained for 150 minutes.
초 농도는 연구된 4가지 변수 중 최소의 유의한 효과를 갖는다Secondary concentration has the least significant effect of the four variables studied
가수분해 생성물에 대한 아미노산 분석 및 다양한 단위 가축에 대한 필수 아미노산 요구치를 비교하면 잘 균형을 이룬 생A well balanced biometric analysis of amino acid analyzes for hydrolysis products and essential amino acid requirements for various unit livestock
성물이 아님을 보여준다 이는 고농도의 아스파라긴 (비필수 아미노산임)을 갖는다It is not a holy substance. It has a high concentration of asparagine (which is a non-essential amino acid).
알팔파 건초의 경우에서와 같이, 단백질 생성물은 반추동물에 가장 적합하다 석회 처리는 홀로셀룰로스 분획의 소화율을As in the case of alfalfa hay, protein products are best suited for ruminants. Lime treatment reduces the digestibility of the holocellulose fraction.
증가시켜 (Chang et al, 1998), 열-화학적 처리로부터의 잔류 고체의 가치를 증가시킨다 두 생성물을 반추동물 먹이로서Increasing (Chang et al, 1998), increasing the value of residual solids from thermo-chemical treatment.
사용하면 초기 물질에 비해 더 효율적인 소화를 보장한다Use ensures more efficient digestion than the initial material
실시예 4: 닭 찌꺼기에서 단백질 가용화Example 4: Protein Solubilization in Chicken Ground
닭 찌꺼기는 텍사스 에이앤엠 포울트리 사이언스 디파트먼트 (Texas A&M Poultry Science Department)로부터 입수하Chicken grounds are available from the Texas A & M Poultry Science Department.
였다 일반적으로, 찌꺼기는 뼈, 머리, 부리 및 발을 포함할 수 있지만, 본 경우에 내장 (예를 들어, 심장, 폐, 장, 간)만을 포Generally, residues may include bones, heads, beaks and feet, but in the present case only the intestines (eg heart, lungs, intestines, liver)
함하였다 찌꺼기를 산업용 블렌더에서 10분 동안 블렌딩하고, 플라스틱병에 모으고, 마지막으로 이후 사용을 위해 -4℃The residue was blended in an industrial blender for 10 minutes, collected in a plastic bottle, and finally -4 ° C for later use.
에서 동결시켰다 상기 블렌딩된 물질의 샘플을 사용하여 수분 함량, 총 질소 (단백질 분획의 추정치), 회분 (미네랄 분획)Water content, total nitrogen (estimated protein fraction), ash (mineral fraction) using a sample of the blended material
및 아미노산 함량을 얻어 출발 물질을 특성화하였다And the amino acid content was obtained to characterize the starting material.
식 1은 찌꺼기의 초기 총 켈달 질소 (TKN)를 기초로 원심분리된 샘플의 전환을 정의한다:
Conv1 = {V물 x TKN원심분리된 액체}/{m건조 찌꺼기 x TKN건조 찌꺼기} (1)Conv1 = {V water x TKN centrifuged liquid} / {m dry dregs x TKN dregs} (1)
식 2는 찌꺼기의 초기 총 켈달 질소 (TKN)를 기초로 원심분리되지 않은 샘플의 전환을 정의한다:
Conv2 = {V물 x TKN원심분리되지 않은 액체}/{m건조 찌꺼기 x TKN건조 찌꺼기} (2)Conv2 = {V water x TKN uncentrifuged liquid} / {m dry dregs x TKN dregs} (2)
식 3은 질량 균형을 이용하여 초기 찌꺼기 질소의 분획 손실 TKN을 추정한다:
LTKN = 1- [{V물 x TKN원심분리되지 않은 액체}/{m건조 찌꺼기 x TKN건조 찌꺼기}] (2)LTKN = 1- [{Vwater x TKN uncentrifuged liquid} / {m dry residue x TKN dry residue}] (2)
원료 찌꺼기는 333% 건조 물질 및 667% 수분이었다 (표 47 참조) 건조 찌꺼기의 조단백질 농도는 약 45%이고 회분 함The raw residue was 333% dry matter and 667% moisture (see Table 47). The crude protein concentration of the dry residue was about 45% and ashed.
량은 약 1%이고; 나머지 54%는 섬유 및 지방이었다The amount is about 1%; The remaining 54% were fiber and fat
[표 47]TABLE 47
원료 찌꺼기의 물 함량 (g)Water content of raw waste (g)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 35 --35-
도가니 찌꺼기 (g) 건조 물질 (g) %건조 중량Crucible residue (g) Dry matter (g)% Dry weight
J 322197 106402 33024J 322197 106402 33024
A 308807 104548 33855A 308807 104 548 33855
4 286961 9512 331474 286961 9512 33147
평균 33342Average 33342
건조 물질 (105℃의 오븐)Dry material (105 ℃ oven)
실험 1 공정 변수의 효과
실험 1은 A 내지 H로 표지한 8개의 실행을 포함하였다 실행 A, B 및 C는 100℃에서 20 g 건조 찌꺼기/L 및 01 g Ca
(OH)2/g 찌꺼기를 사용하여 시험하였다 이들 조건은 닭 깃털에 대해 동일한 종류의 반응을 연구한 선행 실험의 최적 결과(OH) 2 / g residues were used. These conditions were the optimal results of previous experiments that studied the same kind of response to chicken feathers.
로부터 얻었다 (Chang and Holtzapple, 1999) 나머지 실행 (D 내지 H)는 표 48에 나타낸 바와 같은 상이한 작동 조건에(Chang and Holtzapple, 1999) The remaining runs (D to H) were obtained for different operating conditions as shown in Table 48.
서 수행하였다Was performed
[표 48]TABLE 48
실험 1에 사용된 실험 조건 (닭 찌꺼기)Experimental conditions used in Experiment 1 (chicken ground)
실행Execution
온도Temperature
(℃)(℃)
Ca(OH)2 질량Ca (OH) 2 Mass
(g)(g)
습식 찌꺼기Wet residue
질량 (g)Mass (g)
물 부피Water volume
(mL)(mL)
Ca(OH)2 로딩Ca (OH) 2 loading
(g/g 건조 찌꺼기)(g / g dry dregs)
건조 찌꺼기 농Dry residue sea bass
도Degree
(g/L)(g / L)
최종 pHFinal pH
A 100 170 515 850 0099 2020 950A 100 170 515 850 0099 2020 950
B 100 170 512 850 0100 2008 965
C 100 170 515 850 0099 2020 950
D 100 340 1023 850 0100 4013 955
E 100 510 1533 850 0100 6013 950
F 100 255 1025 850 0075 4021 890
G 100 170 1024 850 0050 4017 910
H 75 340 1024 850 0100 4017 1010H 75 340 1024 850 0100 4017 1010
표 49는 8개의 실행에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 찌꺼기에 대한 평균Table 49 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for eight runs. Average for dry residues
TKN (7132%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 50에 제시한다 표 50에서 전환은 도 25-28 V4에 그래Based on TKN (7132%), proteolytic conversion was estimated and shown in Table 50. Conversions in Table 50 are shown in FIGS. 25-28 V4.
프로 도시한다Pro city
[표 49]Table 49
실험 1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중의 총 켈달 질소 함량 (닭 찌꺼기)Total Kjeldahl nitrogen content in the liquid phase centrifuged as a function of time for Experiment 1 (chicken ground)
실험Experiment
시간 (min) A B C D E F G HTime (min) A B C D E F G H
5 00698 00520 00635 01332 02112 01438 00862 011915 00698 00520 00635 01332 02112 01438 00862 01191
10 00721 00543 00658 01354 02112 01461 00851 0119110 00721 00543 00658 01354 02112 01461 00851 01191
15 00721 00543 00647 01366 02134 01473 00851 0121315 00721 00543 00647 01366 02134 01473 00851 01213
25 00721 00554 00658 01388 02156 01495 00874 0117925 00721 00554 00658 01388 02156 01495 00874 01179
35 00721 00566 00647 01388 02145 01517 00874 0119135 00721 00566 00647 01388 02145 01517 00874 01191
45 00721 00554 00635 01388 02168 01495 00874 0117945 00721 00554 00635 01388 02168 01495 00874 01179
60 00721 00600 00658 01399 02156 --- --- ---60 00721 00600 00658 01399 02156 --- --- ---
90 00721 00600 00669 01445 02156 --- --- ---90 00721 00600 00669 01445 02156 --- --- ---
120 00721 00589 00669 01433 02168 01507 00918 01202120 00721 00589 00669 01433 02168 01507 00918 01202
180 00765 00623 00681 01433 02179 --- --- ---180 00765 00623 00681 01433 02179 --- --- ---
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 36 --36-
[표 50]TABLE 50
실험 1에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로 분획 전환 (닭 찌꺼기 - 식 1)Fraction Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 1 (Chicken Ground-Equation 1)
실험Experiment
시간 (min) A B C D E F G HTime (min) A B C D E F G H
5 0467 0350 0425 0466 0511 0502 0301 04165 0467 0350 0425 0466 0511 0502 0301 0416
10 0482 0365 0440 0473 0511 0510 0297 041610 0482 0365 0440 0473 0511 0510 0297 0416
15 0482 0365 0433 0478 0516 0514 0297 042415 0482 0365 0433 0478 0516 0514 0297 0424
25 0482 0373 0440 0485 0522 0522 0305 041225 0482 0373 0440 0485 0522 0522 0305 0412
35 0482 0381 0433 0485 0519 0529 0305 041635 0482 0381 0433 0485 0519 0529 0305 0416
45 0482 0373 0425 0485 0525 0522 0305 041245 0482 0373 0425 0485 0525 0522 0305 0412
60 0482 0404 0440 0489 0522 --- --- ---60 0482 0404 0440 0489 0522 --- --- ---
90 0482 0404 0447 0505 0522 --- --- ---90 0482 0404 0447 0505 0522 --- --- ---
120 0482 0396 0447 0501 0525 0526 0321 0420120 0482 0396 0447 0501 0525 0526 0321 0420
180 0512 0419 0456 0501 0527 --- --- ---180 0512 0419 0456 0501 0527 --- --- ---
도 25-28은 이들 조건에서, 고체상 내의 질소의 액체상으로의 전환이 효율적이지 않음 (45 내지 55%)을 보여준다 이는25-28 show that under these conditions, the conversion of nitrogen in the solid phase to the liquid phase is not efficient (45-55%)
고체상의 많은 단백질이 수산화물과 반응하지 않거나 형성된 아미노산이 다시 고체상으로 침전함을 의미한다 다른 고려This means that many proteins in the solid phase do not react with the hydroxide or the formed amino acids precipitate back into the solid phase.
사항은 수산화물을 소비하여 단백질 가수분해를 느리게하는 원료 내의 지방의 존재이다Matter is the presence of fats in the raw materials that consume hydroxide to slow the proteolysis
도 25-28은 반응이 접촉 시간의 처음 10 또는 15분 동안 발생한 다음 전환 (농축)은 일정하게 유지됨을 보여준다25-28 show that the reaction occurs during the first 10 or 15 minutes of contact time and then conversion (concentration) remains constant.
도 25는 동일한 실험 조건을 사용한 상이한 실행으로부터의 결과가 유사한 전환을 제공함을 보여준다 도 26은 전환이 원25 shows that results from different runs using the same experimental conditions provide similar conversions.
료의 상이한 초기 농도에 대해 유사함을 보여준다 이는 액체상 내의 아미노산 농도가 보다 높은 찌꺼기 출발 농도에 대해It is similar for different initial concentrations of materials. This is true for residue starting concentrations with higher amino acid concentrations in the liquid phase.
더 높을 것임을 의미한다Means higher
도 27은 낮은 석회 로딩은 낮은 전환을 갖는 것을 보여주고; 따라서, 반응은 최소 로딩을 필요로 한다 0075 및 01 석회27 shows that low lime loading has low conversion; Thus, the reaction requires minimal loading 0075 and 01 lime
로딩에 대해 유사한 결과가 얻어지므로, 최소 0075 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기가 사용될 것이다 도 28은 75℃에서 반응Since similar results are obtained for loading, a minimum of 0075 g Ca (OH) 2 / g dry residue will be used. FIG. 28 shows the reaction at 75 ° C.
이 거의 100℃에서만큼 빠름을 보여준다 보다 낮은 온도에서 아미노산이 더 적게 분해될 것이기 때문에 유리하다This shows as fast as almost 100 ° C, which is advantageous because at lower temperatures amino acids will be less degraded
실험 2 공정 최적화
실험 2에서 목적은 전환이 보다 많은 (보다 효율적인) 조건을 찾기 위한 것이었다 실험 2는 I 내지 P로 표지한 총 8개의 실In
행을 포함하였다 반응이 빠르고 전환은 15분 후 일정하므로, 반응의 대표적인 조건을 얻기 위해 하나의 샘플만 필요하다The reaction is fast and the conversion is constant after 15 minutes, so only one sample is needed to obtain representative conditions of the reaction.
표 51은 실험 조건 및 액체 샘플 중 TKN 농도를 보여준다Table 51 shows the experimental conditions and the TKN concentration in the liquid sample.
[표 51]Table 51
실험 2에 대한 실험 조건 및 결과 (닭 찌꺼기 - 각 실행에 대해 2개 샘플)Experimental conditions and results for Experiment 2 (chicken ground-2 samples for each run)
실행Execution
온도Temperature
(℃)(℃)
Ca(OH)2 농도Ca (OH) 2 concentration
(g/g 건조 찌꺼기)(g / g dry dregs)
건조 찌꺼기 농도Dry residue concentration
(g/L)(g / L)
최종 pHFinal pH
시간time
샘플Sample
TKN TKNTKN TKN
I 50 0100 40 835 15 h 02067 02067I 50 0 100 40 835 15 h 02067 02067
J 100 0075 40 845 30 min 0169 02209(a)
K 100 0075 40 845 2 h 01722 02296(a)
L 75 0075 40 -- 30 min 02046 0234(a)L 75 0075 40-30 min 02046 0234 (a)
M 75 0075 40 2 h 02231 02318(a)M 75 0075 40 2 h 02 231 02 318 (a)
N 100 0400 40 1205 1 h 01116 01094
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 37 --37-
O 100 0300 40 120 1-2 h 01203 01289
P 75 0300 40 120 1-2 h 0143 01463P 75 0 300 40 120 1-2 h 0143 01463
(a) 원심분리되지 않은 액체 샘플 TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플(a) Uncentrifuged liquid sample TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
표 52는 실행 I 내지 M에 대해, 전환은 식 1 (즉, 액체 TKN/고체 내에 첨가된 TKN)을 사용하여 63% 내지 84%임을 보여Table 52 shows that for Runs I to M, the conversion is 63% to 84% using Equation 1 (ie liquid TKN / TKN added in solids).
준다 실행 J 내지 M에 대해, 전환은 식 2 (즉, 원심분리되지 않은 샘플 내의 액체 TKN/고체 내에 첨가된 TKN)를 사용하For Runs J through M, conversion was performed using Equation 2 (ie, liquid TKN / TKN added in solids in uncentrifuged samples).
여 83% 내지 87%이다 식 3은 실행 J 내지 M에 대해 75℃에서 초기 찌꺼기 질소의 13% 손실 및 100℃에서 초기 찌꺼기From 83% to 87
질소의 15% 손실을 보여준다 손실된 질소가 어디로 가는지는 불명료하다 아마도 기체상으로 손실되거나, 아마도 반응기15% loss of nitrogen is unknown where the lost nitrogen goes
내의 금속 표면에 부착한다 표 51 및 표 52는 최고 전환을 갖는 실행에 대해, 최종 pH가 실험 1에 대해 및 실험 2에서 다Table 51 and Table 52 show that for the run with the highest conversion, the final pH is different for
른 실행에 대해 얻어진 모든 것보다 더 낮음을 보여준다 실험 2로부터, 0075 gCa(OH)2/g 건조 찌꺼기의 석회 로딩을 갖Lower than all obtained for other runs. From
는 75℃의 온도를 권장할 수 있다Can recommend a temperature of 75 ℃
[표 52]Table 52
실험 2에 대해 총 TKN의 가용성 TKN으로 분획 전환 (닭 찌꺼기)Fraction Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 2 (Chicken Ground)
실행 전환 샘플 1 전환 샘플 2 TKN의 분획 손실
I 0781(1) 0781(1)I 0781 (1) 0781 (1)
J 0634(1) 0829 (2) 0171 (3)J 0634 (1) 0829 (2) 0171 (3)
K 0646(1) 0861(2) 0139 (3)K 0646 (1) 0861 (2) 0139 (3)
L 0768(1) 0879(2) 0121 (3)L 0768 (1) 0879 (2) 0121 (3)
M 0838(1) 0870 (2) 0130 (3)M 0838 (1) 0870 (2) 0130 (3)
N 0436(1) 0411(1)N 0436 (1) 0411 (1)
O 0452(1) 0484(1)O 0452 (1) 0484 (1)
P 0536(1) 0548(1)P 0536 (1) 0548 (1)
(1) 식 1을 사용하여 계산된 전환(1) Conversion calculated using
(2) 식 2를 사용하여 계산된 전환(2) Conversion calculated using
(3) 식 3을 사용하여 계산된 손실 질소(3) Loss Nitrogen Calculated Using
실험 3 최종 생성물의 분석
도 29는 실험 2의 조건 (석회 로딩 0075 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기, 온도 75℃, 찌꺼기 농도 40 g 건조 찌꺼기/L 및 시간FIG. 29 shows the conditions of Experiment 2 (lime loading 0075 g Ca (OH) 2 / g dry residue, temperature 75 ° C., residue 40 g dry residue / L and time
1 h) 하에 얻어진 2개의 원심분리된 액체 샘플에 대한 아미노산 스펙트럼을 보여준다 첫째로, 추가로 처리하지 않은 원료Shows amino acid spectra for two centrifuged liquid samples obtained under 1 h).
원심분리된 액체 샘플 중의 아미노산 조성은 HPLC 분석에 의해 결정하였다 둘째로, 원심분리된 액체 샘플은 6-N HCl로The amino acid composition in the centrifuged liquid sample was determined by HPLC analysis. Second, the centrifuged liquid sample was treated with 6-N HCl.
1 h 동안 처리하였고, 이는 단백질을 그의 대응하는 아미노산으로 가수분해시켰다 두 결과를 비교함으로써, 석회가 닭 찌Treated for 1 h, which hydrolyzed the protein to its corresponding amino acid. By comparing the two results,
꺼기를 개별 아미노산으로 가수분해하는 것으로 결론지을 수 있고; 두 경우의 결과는 본질적으로 동일하다It can be concluded that hydrolysis is to individual amino acids; The results in both cases are essentially the same
도 30은 원료 찌꺼기 및 석회 처리 후 남아있는 고체 잔류물에 대한 아미노산 스펙트럼을 비교한다 이를 위해, 잔류 고체Figure 30 compares the amino acid spectra for raw residues and solid residues remaining after lime treatment.
를 105℃에서 24 h 동안 건조시키고, 단백질 측정을 위해 샘플을 취하였다 상기 고체 잔류물의 물 함량은 약 80%이고, 측Was dried at 105 ° C. for 24 h and samples were taken for protein determination. The water content of the solid residue was about 80%,
정된 단백질은 액체상 및 고체상으로부터 기인하였다 잔류 고체 중의 아미노산 함량은 아미노산이 액체상으로 용해되기The defined protein originates from the liquid and solid phases. The amino acid content in the residual solids causes the amino acids to dissolve into the liquid phase.
때문에 원료 찌꺼기보다 훨씬 더 적다Much less than raw waste
질량 균형 및 도 V6에 나타낸 데이타를 이용하여, 원료로부터 "추출된" 각각의 아미노산의 양은 50% 내지 75%이다 그러Using the mass balance and the data shown in Figure V6, the amount of each amino acid "extracted" from the raw materials is 50% to 75%.
나, 이는 고체에 부착한 액체 중의 단백질을 포함한다 부착된 액체에 용해된 단백질을 빼면, 각 아미노산에 대한 추출은B, which includes the protein in the liquid attached to the solid. Subtracting the protein dissolved in the attached liquid, the extraction for each amino acid
조단백질의 52% 내지 76%이고, 이는 실험 2에서 얻어진 결과와 유사하다52% to 76% of the crude protein, which is similar to the result obtained in
다른 중요한 문제는 반응기 작동 조건에서 개별 아미노산의 분해를 결정하는 것이다 이를 결정하기 위해, 2가지 상이한Another important problem is to determine the decomposition of the individual amino acids at the reactor operating conditions.
시간에서 아미노산 농도를 얻는 것이 필요하다 도 31은 30 min에서 원심분리된 액체상에 존재하는 아미노산이 2 h에서It is necessary to obtain the amino acid concentration in time. FIG. 31 shows the amino acid present in the liquid phase centrifuged at 30 min at 2 h.
와 거의 동일함을 보여주고; 이는 아미노산이 작동 조건에서 안정함을 의미한다 도 32는 상이한 출발 농도의 찌꺼기를 사Almost identical to; This means that amino acids are stable under operating conditions. FIG. 32 shows residues of different starting concentrations.
용하여; 다시, 아미노산이 30 min 및 2 h에서 동일한 농도임을 보여준다Using; Again, it shows that amino acids are the same concentration at 30 min and 2 h
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 38 --38-
도 33은 동일한 시간, 온도 및 석회 로딩에 대해 3가지 상이한 초기 찌꺼기 농도의 결과를 비교한다 이들 결과는 원심분리33 compares the results of three different initial debris concentrations for the same time, temperature and lime loading. These results are centrifuged.
된 액체상의 아미노산 농도가 예상되는 바와 같이 보다 높은 초기 농도의 원료에 대해 더 높음을 보여준다Amino acid concentration in the liquid phase, as expected, is higher for raw materials with higher initial concentrations
도 34는 반응의 처음 10분 동안 시간의 함수로서 아미노산 농도를 검사한다 농도는 10분 후 모든 아미노산에 대해 안정하Figure 34 examines amino acid concentration as a function of time during the first 10 minutes of the reaction. The concentration is stable for all amino acids after 10 minutes.
고, 30-min 값은 또한 유사하다 이는 실험 1에서 결론지은 바와 같이 반응이 접촉의 처음 10 내지 30 min 동안 일어남을And the 30-min value is also similar because as concluded in
의미한다it means
HPLC 및 켈달 방법을 이용하여 수행된 실험으로부터, 질소 함량은 두 경우에 모두 유사하였다 (표 53 참조) 이들 결과는From experiments conducted using HPLC and Kjeldahl methods, the nitrogen content was similar in both cases (see Table 53).
총 질소 함량에 주로 기여하는 것이 아미노산 (즉, 닭 찌꺼기의 단백질 함량)임을 의미한다Means that the main contribution to the total nitrogen content is amino acids (i.e. protein content of chicken grounds)
[표 53]Table 53
도 V10에서 실험에 대한 HPLC 및 켈달 방법을 이용한 질소 함량 (g 질소/100 g 액체 샘플)에 대한 결과 비교Comparison of results for nitrogen content (g nitrogen / 100 g liquid sample) using HPLC and Kjeldahl methods for experiments in FIG. V10
2 min 3 min 5 min 10 min2
HPLC 0065 0072 0211 0216HPLC 0065 0072 0211 0216
켈달 011 011 018 017Kjeldahl 011 011 018 017
표 54는 필수 아미노산에 대한 다양한 요구치를 표 55에 나타낸 다양한 가축의 필요치에 비교한다 표 56은 다양한 일반적Table 54 compares the various requirements for essential amino acids to the needs of the various livestock shown in Table 55.
인 동물 먹이의 조성을 나타내고, 또한 표 54에 비교할 수 있다The composition of the phosphorus animal feed is shown and can also be compared to Table 54.
[표 54]TABLE 54
(a) 75℃에서, 0075 g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기, 60 g 건조 찌꺼기/L 및 30 min; 및 (b) 50℃에서, 0100 g Ca(OH)2/g 건(a) at 75 ° C., 0075 g Ca (OH) 2 / g dry residue, 60 g dry residue / L and 30 min; And (b) 0100 g Ca (OH) 2 / g at 50 ° C
조 찌꺼기, 40 g 건조 찌꺼기/L 및 90 min의 두 실험의 액체상 중에 존재하는 아미노산을 상이한 동물의 식이 요구치와 비Amino acids present in the liquid phase of the two experiments, crude residue, 40 g dry residue / L and 90 min, were compared to the dietary requirements of different animals.
교School
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig
가용화 찌꺼기Solubilization residue
(a)(a)
가용화 찌꺼기Solubilization residue
(b)(b)
ASN 214 082ASN 214 082
ASP 362 636ASP 362 636
GLU 1056 870GLU 1056 870
SER 454 721SER 454 721
HIS 131 100 103 140 125 292 223HIS 131 100 103 140 125 292 223
GLY 489 535GLY 489 535
THR 175 264 243 350 250 574 647THR 175 264 243 350 250 574 647
ALA 847 666ALA 847 666
ARG 375 282 417 550 000 795 522ARG 375 282 417 550 000 795 522
VAL 263 218 207 415 267 753 660VAL 263 218 207 415 267 753 660
CYS 200* 241* 367* 400* 192* 07 NDCYS 200 * 241 * 367 * 400 * 192 * 07 ND
MET 200* 241* 207 225 192* 383 423MET 200 * 241 * 207 225 192 * 383 423
TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 168 436TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 168 436
PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 542 465PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 542 465
ILE 228 205 173 365 250 636 519ILE 228 205 173 365 250 636 519
LEU 306 327 417 525 250 1091 937LEU 306 327 417 525 250 1091 937
LYS 447 350 400 575 358 327 742LYS 447 350 400 575 358 327 742
TRP 044 091 083 105 075 226 NDTRP 044 091 083 105 075 226 ND
PRO 611 698PRO 611 698
*시스테인 + 메티오닌 +타이로신 + 페닐알라닌 ND 측정되지 않음* Cysteine + Methionine + Tyrosine + Phenylalanine ND Not measured
값은 g 개별 아미노산/100 g 총 아미노산으로 표현됨Values are expressed in g individual amino acids / 100 g total amino acids
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 55]TABLE 55
성장상 동안 가축에 대한 영양 요구치 (Ponder, 1995)Nutritional Needs for Livestock During Growth (Ponder, 1995)
메기 개 고양이Catfish dog cat
닭chicken
브로일러 (Broiler )Broiler
돼지pig
조단백질 (%) 320 220 300 200 120Crude protein (%) 320 220 300 200 120
아르기닌 (%) 120 062 125 110 000Arginine (%) 120 062 125 110 000
메티오닌 (%) 064* 053* 062 045 023*Methionine (%) 064 * 053 * 062 045 023 *
시스테인 (%) 064* 053* 110* 080* 023*Cysteine (%) 064 * 053 * 110 * 080 * 023 *
히스티딘 (%) 042 022 031 028 015Histidine (%) 042 022 031 028 015
이소류신 (%) 073 045 052 073 030Isoleucine (%) 073 045 052 073 030
류신 (%) 098 072 125 105 030Leucine (%) 098 072 125 105 030
라이신 (%) 143 077 120 115 043Lysine (%) 143 077 120 115 043
타이로신 (%) 140** 089** 088** 117** 045**Tyrosine (%) 140 ** 089 ** 088 ** 117 ** 045 **
페닐알라닌 (%) 140** 089** 042 063 045**Phenylalanine (%) 140 ** 089 ** 042 063 045 **
트레오닌 (%) 056 058 073 070 030Threonine (%) 056 058 073 070 030
트립토판 (%) 014 020 025 021 009Tryptophan (%) 014 020 025 021 009
발린 (%) 084 048 062 083 032Valine (%) 084 048 062 083 032
주: 1) *시스테인+메티오닌 2) **타이로신+페닐알라닌Note: 1) * cysteine + methionine 2) ** tyrosine + phenylalanine
3)모든 값은 사료의 백분율로 표현한다 (g/100 g 먹이)3) All values are expressed as a percentage of the feed (g / 100 g feed)
[표 56]TABLE 56
가축의 사료에 사용된 상이한 먹이의 조성 (Pond et al, 1995)Composition of Different Feeds Used in Animal Feed (Pond et al, 1995)
혈액분 어분** 대두분 글루텐 가루 옥수수 가루 마일로Blood meal Fish meal ** Soy flour Gluten flour Corn flour Milo
육분 및 골Sex and bone
분minute
우모분Feather
건조 물질 (%) 910 920 89 910 930 890 94 910Dry Matter (%) 910 920 89 910 930 890 94 910
조섬유 (%) 10 09 60 40 120 20 24 47Crude fiber (%) 10 09 60 40 120 20 24 47
조단백질 (%) 799 612 458 429 180 110 509 854Crude protein (%) 799 612 458 429 180 110 509 854
소화성 (%)* 623 564 417 357 148 78 450 602Digestibility (%) * 623 564 417 357 148 78 450 602
아르기닌 (%) 350 374 320 140 120 036 305 533Arginine (%) 350 374 320 140 120 036 305 533
시스테인 (%) 140 058 067 060 032 018 046 321Cysteine (%) 140 058 067 060 032 018 046 321
글라이신 (%) 340 -- 210 150 -- 040 -- --Glycine (%) 340-210 150-040--
히스티딘 (%) 420 144 110 100 -- 027 096 047Histidine (%) 420 144 110 100-027 096 047
이소류신 (%) 100 285 250 230 -- 053 147 351Isoleucine (%) 100 285 250 230-053 147 351
류신 (%) 1030 448 340 760 170 142 302 042Leucine (%) 1030 448 340 760 170 142 302 042
라이신 (%) 690 474 290 080 090 027 289 167Lysine (%) 690 474 290 080 090 027 289 167
메티오닌 (%) 090 175 060 100 035 009 008 054Methionine (%) 090 175 060 100 035 009 008 054
페닐알라닌 (%) 610 246 220 290 080 045 165 359Phenylalanine (%) 610 246 220 290 080 045 165 359
트레오닌 (%) 370 251 170 140 090 027 160 363Threonine (%) 370 251 170 140 090 027 160 363
트립토판 (%) 110 065 060 020 030 009 028 052Tryptophan (%) 110 065 060 020 030 009 028 052
타이로신 (%) 180 193 140 100 150 036 079 235Tyrosine (%) 180 193 140 100 150 036 079 235
발린 (%) 650 319 240 220 130 053 214 585Valine (%) 650 319 240 220 130 053 214 585
주: 1) *반추동물에 대한 급식 (as-fed) 기초 2) **3종류의 어분이 있다: 안초비, 청어류 (menhaden) 및 청어 (herring ) 청Note: 1) * as-fed basis for ruminants 2) ** There are three types of fishmeal: anchovies, menhaden and herring
어류에 대해 주어진 값 3) 아미노산의 값은 급식 기초 백분율이다 (g 아미노산/100 g 먹이)Values given for fish 3) The value of amino acid is the feed basal percentage (g amino acid / 100 g food)
공개특허 10-2007-0020094- 40Patent Document 10-2007-0020094-40
표로 나타낸 결과는 가용화된 단백질이 50℃에서 실행에 대해 성장상 동안 동물의 필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초The tabulated results indicate that the solubilized protein meets or exceeds the essential amino acid requirements of the animals during the growth phase for run at 50 ° C.
과함을 나타낸다 반면, 75℃ (최적 전환 조건)에서 티로신 및 리신에 대한 값은 요구치보다 더 낮다On the other hand, the values for tyrosine and lysine at 75 ° C. (optimal conversion conditions) are lower than required
15% 단백질 (습식 기초) 또는 45% 단백질 (건식 기초)을 함유하는 닭 찌꺼기는 100℃ 미만의 온도에서 Ca(OH)2로 처리Chicken grounds containing 15% protein (wet basis) or 45% protein (dry basis) are treated with Ca (OH) 2 at a temperature below 100 ° C.
함으로써 아미노산 풍부 생성물을 얻기 위해 사용될 수 있다 저온 요건 때문에 상기 공정을 위해 단순한 비가압 용기가 사Can be used to obtain amino acid-rich products.
용될 수 있다Can be used
연구된 온도, 석회 로딩 및 찌꺼기 농도의 모든 조건에 대해, 반응 30분 후 전환에서 유의한 변화가 발생하지 않았다For all conditions of temperature studied, lime loading and residue concentration, no significant change occurred in conversion after 30 minutes of reaction.
단백질 전환 (80%까지)을 최대화하기 위해 최적 조건은 75℃에서 적어도 15 min 동안 가공된 0075 g Ca(OH)2/g 건조To maximize protein conversion (up to 80%), the optimum conditions are 0075 g Ca (OH) 2 / g dried at 75 ° C. for at least 15 min.
찌꺼기이다 초기 찌꺼기 농도는 생성물의 전환 또는 아미노산 스펙트럼에 대해 유의한 효과를 갖지 않는다The initial residue concentration does not have a significant effect on the conversion or amino acid spectrum of the product.
그러나, 고도로 농축된 생성물을 얻어, 최종 생성물을 농축시키기 위한 에너지 요구치를 감소시키기 위해 높은 찌꺼기 농However, in order to obtain a highly concentrated product, to reduce the energy requirements for concentrating the final product,
도가 권장된다Degree is recommended
100℃ 미만 및 2시간까지 수행된 모든 실험에 대해 아미노산 분해는 거의 관찰되지 않았다 따라서, 액체 생성물을 100℃Almost no amino acid degradation was observed for all experiments performed below 100 ° C. and up to 2 hours.
부근의 온도에서 증발시켜도 분해가 거의 일어나지 않을 것이다Evaporation at near temperatures will result in little decomposition
50℃에서, 얻어진 필수 아미노산의 스펙트럼은 성장기 동안 많은 가축에 대한 요구치를 만족하거나 초과한다 따라서, 닭At 50 ° C., the spectrum of essential amino acids obtained meets or exceeds the requirements for many livestock during the growing season.
찌꺼기를 석회 처리하여 얻어진 아미노산 풍부 고체 생성물은 이들 동물에 대한 단백질 보충물로서 역할을 할 수 있다The amino acid rich solid product obtained by lime treatment of residues can serve as protein supplement for these animals
75℃에서 얻어진 생성물은 요구되는 것보다 더 소량의 리신 및 티로신을 갖고, 따라서 효율적이지 않을 것이다The product obtained at 75 ° C. has less lysine and tyrosine than required and therefore will not be efficient
실시예 5: 닭 찌꺼기 및 깃털에서 단백질 가용화Example 5: Protein Solubilization in Chicken Ground and Feathers
도축업에 의한 동물 장기의 폐기는 중요한 환경 문제이다 가금 사육업에서는 이들 폐기물을 처리하기 위한 기술을 개발하Disposal of animal organs by slaughter is an important environmental problem. Poultry farming has developed technologies to treat these wastes.
기에 충분히 큰 부피로 도살장에 집중되는 대량의 폐기물 (찌꺼기, 깃털, 및 혈액)을 생성한다 폐기물을 따로 수집하면 혈Generates a large amount of waste (waste, feathers, and blood) that is concentrated in the slaughterhouse in a volume large enough during the period.
액분 (사료 보충물로 사용되는 열-건조된 혈액), 가수분해된 우모분, 가금 건조분 및 지방으로 가공할 수 있다Can be processed into liquid fractions (heat-dried blood used as feed supplement), hydrolyzed feather powders, poultry dry powders and fats
가금 체중의 5%가 깃털이다 그의 높은 단백질 함량 (건조 중량의 897%, 표 57) 때문에, 깃털은 식품용의 잠재적인 단백5% of poultry weight is feathers Due to their high protein content (897% of dry weight, Table 57), feathers are a potential protein for food
질원이지만, 경질 케라틴 구조의 완전 파괴가 필요하다 (Dalev, 1994)Although a vaginal source, complete destruction of hard keratin structures is required (Dalev, 1994)
[표 57]Table 57
가금 찌꺼기 및 닭 깃털의 조성 (Wisman et al, 1957, 및 Dalev, 1994)Composition of poultry ground and chicken feathers (Wisman et al, 1957, and Dalev, 1994)
% 총중량 새로운 찌꺼기 건조 물질 깃털 (건조 물질)% Gross Weight New Ground Dry Matter Feather (Dry Matter)
수분 695 -- --Moisture 695--
조단백질 172 565 897Crude protein 172 565 897
에테르 추출물 (지방) 80 262 14Ether Extract (Fat) 80 262 14
조섬유 01 04 NDCrude fiber 01 04 ND
회분 37 121 63Ash 37 121 63
무질소 추출물 15 48 NDNitrogen free extract 15 48 ND
칼슘 (Ca) 05 17 035Calcium (Ca) 05 17 035
인 (P) 06 20 013Inn (P) 06 20 013
나트륨 (Na) ND -- 04Sodium (Na) ND-04
칼륨 (K) ND -- 09Potassium (K) ND-09
가금 찌꺼기는 닭 깃털보다 훨씬 더 많은 히스티딘, 이소류신, 리신 및 메티오닌을 함유한다 (닭 찌꺼기 및 깃털의 특징을Poultry ground contains much more histidine, isoleucine, lysine and methionine than chicken feathers (characterizing chicken ground and feathers
표 57 내지 59에 나타낸다) 따라서, 가금 찌꺼기 및 우모분은 함께 보다 잘 균형을 이룬 아미노산을 가질 것이다 (EIThus, poultry residue and feather meal will have better balanced amino acids together (EI
Boushy and Van der Poel, 1994) 깃털/찌꺼기 공정은 깃털이 찌꺼기보다 분해하거나 가수분해하기 더 어렵다는 사실을Boushy and Van der Poel, 1994) Feather / Drag processes are more difficult than feathers to degrade or hydrolyze.
조정할 수 있다I can adjust it
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 41 --41-
[표 58]Table 58
가금 찌꺼기 내의 생존 미생물의 양 (Acker et al, 1959)Amount of surviving microorganisms in poultry waste (Acker et al, 1959)
세척되지 않은 세척된 사용된 한천Unwashed washed used agar
총 호기성균 280000 90000 트립티카제 소이Total Aerobic Bacteria 280000 90000 Trypticase Soi
총 혐기성균 98000 28000 린덴 (Linden) 티오글리콜레이트Total Anaerobic Bacteria 98000 28000 Linden Thioglycolate
포자 형성 혐기성균Spore-forming anaerobes
(클로스트리듐 보툴리눔Clostridium botulinum
(Clostridium botulinum ))(Clostridium botulinum))
4500 2000 린덴 티오글리콜레이트4500 2000 Linden Thioglycolate
대장균군 (살모넬라) 20000 9000Coliform Group (Salmonella) 20000 9000
바이올렛 레드 바일Violet Red Vail
(Violet red bile)(Violet red bile)
유산균 (Lactobacilli) 270000 97000 토마토즙Lactobacilli 270000 97000 Tomato juice
효모 28000 26000 리트만 옥스갈 (Littman oxgall)Yeast 28000 26000 Litman oxgall
코트니 (Cottony) 진균 < 100 < 100 리트만 옥스갈Courtney fungi <100 <100 Litman Oxgal
계수/g 습식 중량Modulus / g wet weight
[표 59]Table 59
가금 찌꺼기의 조성 (Acker et al, 1959)Composition of Poultry Waste (Acker et al, 1959)
세척되지 않은 세척된 단위Unwashed Washed Unit
조단백질 205 177 g/100 g 습식 물질Crude Protein 205 177 g / 100 g Wet Substance
소화성 단백질 912 915 g/100 g 단백질Digestive Protein 912 915 g / 100 g Protein
에테르 추출물 84 76 g/100 g 습식 물질Ether Extract 84 76 g / 100 g Wet Substance
조섬유 11 10 g/100 g 습식 물질
수분 685 721 g/100 g 습식 물질Moisture 685 721 g / 100 g Wet Substance
회분 40 43 g/100 g 습식 물질
연소시 손실 275 235 g/100 g 건조 물질Loss on combustion 275 235 g / 100 g Dry matter
칼슘 14 18 g/100 g 습식 물질Calcium 14 18 g / 100 g Wet Substance
인 11 13 g/100 g 습식 물질
리보플라빈 38 31 mg/100 g 건조 물질Riboflavin 38 31 mg / 100 g Dry Substance
니아신 48 63 mg/100 g 건조 물질Niacin 48 63 mg / 100 g Dry Substance
Ca 판토테네이트 23 11 mg/100 g 건조 물질Ca pantothenate 23 11 mg / 100 g dry matter
피로독신 011 009 mg/100 g 건조 물질Pyrodoxin 011 009 mg / 100 g dry matter
B12 526 95 ㎍/100 g 건조 물질B12 526 95 μg / 100 g dry matter
비타민 A 8068 11639 USP 단위/100 g 건조 물질Vitamin A 8068 11639 USP Unit / 100 g Dry Substance
카로텐 3562 6568 국제 단위/100 g 건조 물질Carotene 3562 6568 international unit / 100 g dry matter
총 비타민 A 11630 18207 국제 단위/100 g 건조 물질Total Vitamin A 11630 18207 International Units / 100 g Dry Substance
총 비타민 C 479 269 mg/100 g 건조 물질Total Vitamin C 479 269 mg / 100 g Dry Substance
비타민 E 34 77 국제 단위/100 g 건조 물질Vitamin E 34 77 International Units / 100 g Dry Substance
이노시톨 2181 1315 mg/100 g 건조 물질Inositol 2181 1315 mg / 100 g dry matter
티아민 013 007 mg/100 g 건조 물질Thiamine 013 007 mg / 100 g dry matter
엽산 011 004 mg/100 g 건조 물질Folic Acid 011 004 mg / 100 g Dry Substance
아르기닌 66 71 g/100 g 단백질Arginine 66 71 g / 100 g Protein
히스티딘 12 14 g/100 g 단백질Histidine 12 14 g / 100 g protein
이소류신 105 110 g/100 g 단백질Isoleucine 105 110 g / 100 g protein
류신 89 100 g/100 g 단백질Leucine 89 100 g / 100 g Protein
라이신 133 136 g/100 g 단백질Lysine 133 136 g / 100 g Protein
메티오닌 27 28 g/100 g 단백질Methionine 27 28 g / 100 g Protein
페닐알라닌 55 50 g/100 g 단백질Phenylalanine 55 50 g / 100 g Protein
트레오닌 25 32 g/100 g 단백질
트립토판 09 07 g/100 g 단백질Tryptophan 09 07 g / 100 g Protein
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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발린 29 34 g/100 g 단백질Valine 29 34 g / 100 g Protein
동물 사료에 배설물을 첨가하는 것이 성장에 불리한 영향을 끼칠 수 있고 (Acker et al, 1959) 또한 공중 보건 고려사항The addition of excreta to animal feed can adversely affect growth (Acker et al, 1959) and also public health considerations.
때문에, 급식용으로 사용되는 찌꺼기는 세균 로드를 감소시키기 위해 처리될 수 있다 (표 58) 찌꺼기 내에 고수준의 회분Because of this, residues used for feeding can be treated to reduce bacterial loads (Table 58).
함량 (칼슘 및 인) 및 비타민이 존재한다 (표 59) 가금 찌꺼기는 비타민, 미네랄, 및 가능하게는 미확인 성장 인자의 중요Content (calcium and phosphorus) and vitamins are present (Table 59) Poultry residue is important for vitamins, minerals, and possibly unidentified growth factors
한 공급원인 것으로 보인다 (Acker et al, 1959)Seems to be a source (Acker et al, 1959)
가금 부산물을 처리하는 한가지 방식은 5가지 상을 포함하는 렌더링 (rendering)에 의한 것이다:One way of dealing with poultry by-products is by rendering, which includes five phases:
·원료의 저장Raw material storage
·조리 및 건조 (멸균)Cooking and drying (sterilization)
·응결·congelation
·지방 추출Fat extraction
·가루 취급Powder handling
가금 혈액, 깃털 및 찌꺼기, 도축 폐기물, 및 죽은 새는 반응기 (cooker)에 상이한 방식으로 도달한다 가수분해 및 멸균은Poultry blood, feathers and debris, slaughter waste, and dead birds reach the cooker in different ways. Hydrolysis and sterilization
물질이 확립된 온도 및 압력으로 주어진 시간 동안 가열되는 반응기에서 일어난다 이어서, 물질은 생성물의 품질을 보존The material takes place in a reactor where it is heated for a given time at an established temperature and pressure. The material then preserves the quality of the product.
하기 위해 가능한 최저 온도에서 건조된다 수증기의 응결은 환경 규제에 따라 요구된다 건조 후 최종 생성물을 연마하고In order to dry at the lowest possible temperature, condensation of water vapor is required according to environmental regulations.
체질한다 마지막으로, 이러한 방식으로 제조된 생성물은 지방 함량이 16%를 초과할 수 있고; 따라서, 10-12%의 보다 낮Finally, the product prepared in this way may have a fat content of greater than 16%; Thus, lower than 10-12%
은 지방 함량을 보장하기 위해 지방 추출 (예를 들어, 천공된 가저부를 통해 인접 탱크로 라드 (lard) 배출)이 요구된다 추Fat extraction (eg lard discharge through the perforated bottom to the adjacent tank) is required to ensure fat content.
출된 지방은 사료에 대한 첨가물로서 및 다른 목적으로 사용될 수 있다 (El Boushy and Van der Poel, 1994)The released fat can be used as an additive to feed and for other purposes (El Boushy and Van der Poel, 1994).
멸균은 조리 동안 일어난다 건조는 개별 건조기에서 달성된다 2가지 상이한 종류의 건조기가 사용되었다: 디스크 (disc)Sterilization takes place during cooking Drying is achieved in separate dryers Two different kinds of dryers have been used: discs
건조기 및 플래시 (flash) 건조기 플래시 건조기가 보다 작은 바닥 공간, 오일 또는 가스에 의한 가열, 및 고품질의 최종-Dryers and flash dryers Flash dryers provide smaller floor space, heating by oil or gas, and high quality final
생성물과 같은 잇점 때문에 가장 일반적으로 사용된다 (El Boushy and Van der Poel, 1994)Most commonly used because of the same benefits as products (El Boushy and Van der Poel, 1994)
렌더링 공정은 다음과 같이 상이한 폐기물을 처리하거나 상이한 생성물을 생성하기 위해 사용될 수 있다:The rendering process can be used to treat different wastes or produce different products as follows:
·닭 깃털만을 사용하는 우모분 (FM)Feathers using only chicken feathers (FM)
·찌꺼기 (내장, 머리, 발 및 혈액)로부터 가금 부산물 가루 또는 찌꺼기 가루Poultry by-product powder or dregs powder from dregs (intestines, head, feet and blood)
·가금 찌꺼기 및 닭 깃털의 혼합물로부터 혼합 가금 부산물 가루 (PBM)Mixed poultry by-product powder (PBM) from a mixture of poultry ground and chicken feathers
상이한 처리 조건을 사용하는 우모분 및 가금 부산물 가루에 대한 조성 및 영양 가치를 표 60-63에 나타낸다Compositions and nutritional values for feather powder and poultry by-product flour using different treatment conditions are shown in Tables 60-63.
[표 60]TABLE 60
가금 부산물 가루의 조성Composition of Poultry By-Product Powder
%총중량 새로운 건조 물질% Gross weight New dry matter
수분 61 --Moisture 61-
조단백질 546 581Crude protein 546 581
에테르 추출물 149 159Ether extract 149 159
조섬유 08 09Crude fiber 08 09
회분 170 181Ash 170 181
무질소 추출물 66 70Nitrogen free extract 66 70
칼슘 80 85
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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인 30 32
[표 61]TABLE 61
상이한 산업용 공장에서 렌더링 공정을 사용하는 찌꺼기 가루 조성 (McNaughton et al, 1977)Residue Powder Composition Using Rendering Process in Different Industrial Plants (McNaughton et al, 1977)
공장 1 공장 2 공장 3
조단백질 5399 5310 5401Crude protein 5399 5310 5401
조지방 2534 2520 2470Crude fat 2534 2520 2470
회분 552 596 606Ash 552 596 606
수분 1115 1101 998Moisture 1115 1101 998
조섬유 400 473 525Crude fiber 400 473 525
칼슘 146 165 178Calcium 146 165 178
인 100 108 110
값은 총중량의 백분율Value is a percentage of gross weight
[표 62]Table 62
상이한 가금 폐기물 공정으로부터의 먹이의 아미노산 함량 (El Boushy and Van der Poel, 1994)Amino Acid Content of Food from Different Poultry Waste Processes (El Boushy and Van der Poel, 1994)
아미노산 FM (배치) FM (연속) PBM (배치) PBM (연속)Amino acid FM (batch) FM (continuous) PBM (batch) PBM (continuous)
ASP 590 575 520 517ASP 590 575 520 517
THR 405 435 240 233THR 405 435 240 233
SER 750 925 270 270SER 750 925 270 270
GLU 1010 1035 983 970GLU 1010 1035 983 970
PRO 955 885 643 650PRO 955 885 643 650
GLY 675 685 787 740GLY 675 685 787 740
ALA 535 475 443 493ALA 535 475 443 493
VAL 540 580 287 303VAL 540 580 287 303
CYS 260 300 063 060CYS 260 300 063 060
MET 050 040 107 143MET 050 040 107 143
ILE 415 425 223 230ILE 415 425 223 230
LEU 700 725 420 437LEU 700 725 420 437
TYR 235 240 180 200TYR 235 240 180 200
PHE 430 410 240 253PHE 430 410 240 253
LYS 180 190 370 380LYS 180 190 370 380
HIS 060 055 110 120HIS 060 055 110 120
ARG 665 660 477 477ARG 665 660 477 477
조단백질 8455 8640 6363 6476Crude protein 8455 8640 6363 6476
FM 우모분 (배치) 30-60 min, 207-690 kPa, ~150℃FM Feather Powder (Batch) 30-60 min, 207-690 kPa, ~ 150 ℃
(연속) 6-15 min, 483-690 kPa, ~150℃(Continuous) 6-15 min, 483-690 kPa, ~ 150 ℃
PBM 가금 부산물 가루 (혈액, 깃털 및 찌꺼기),PBM poultry by-product flour (blood, feathers and dregs),
배치 또는 연속, 30-40 min, 380 kPa, 142℃Batch or continuous, 30-40 min, 380 kPa, 142 ° C
[표 63]TABLE 63
상이한 가금 폐기물의 아미노산 함량 및 이용성 (El Boushy and Van der Poel, 1994)Amino Acid Content and Availability of Different Poultry Wastes (El Boushy and Van der Poel, 1994)
FM 이용성 PBM 이용성FM Usability PBM Usability
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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ASP 502 56 546 67ASP 502 56 546 67
GLU 796 62 800 77GLU 796 62 800 77
SER 673 64 609 81SER 673 64 609 81
HIS 055 59 108 72HIS 055 59 108 72
GLY 447 -- 659 --GLY 447-659-
THR 336 62 322 76THR 336 62 322 76
ALA 485 78 435 78ALA 485 78 435 78
ARG 544 77 545 84ARG 544 77 545 84
TYR 223 65 252 77TYR 223 65 252 77
VAL 641 75 481 77VAL 641 75 481 77
MET 079 65 114 77MET 079 65 114 77
PHE 389 77 363 79PHE 389 77 363 79
ILE 415 78 325 79ILE 415 78 325 79
LEU 619 73 578 78LEU 619 73 578 78
LYS 157 64 281 77LYS 157 64 281 77
PRO 939 71 613 77PRO 939 71 613 77
CYS 426 65 243 62CYS 426 65 243 62
우모분은 약 85%의 조단백질을 함유하고; 이는 시스테인, 트레오닌 및 아르기닌이 풍부하지만, 메티오닌, 리신, 히스티딘Fecal flour contains about 85% crude protein; It is rich in cysteine, threonine, and arginine, but methionine, lysine, histidine
및 트립토판이 부족하다 (El Boushy and Roodbeen, 1980) 합성 아미노산 또는 후자의 아미노산이 풍부한 다른 물질을And lack of tryptophan (El Boushy and Roodbeen, 1980).
첨가하면 생성물의 품질을 개선할 것이다 높은 압력에서, 닭 깃털은 "진득진득해지는 (gum)" 경향이 있어서 비유리 유동The addition will improve the quality of the product. At high pressures, chicken feathers tend to "gum" and thus have a non-free flow
가루를 제공한다Provide flour
찌꺼기 및 깃털은 텍사스 에이앤엠 포울트리 사이언스 디파트먼트로부터 입수하였다 사용된 찌꺼기는 뼈, 머리, 부리, 발Leftovers and feathers were obtained from Texas A & M Fowltree Science Department. Used leftovers are bones, heads, beaks and feet.
및 내장 (예를 들어, 심장, 폐, 장, 간)을 함유한다 찌꺼기를 산업용 블렌더에서 10분 동안 블렌딩하고, 플라스틱병에 모으And intestines (eg, heart, lung, intestine, liver). The residue is blended in an industrial blender for 10 minutes and collected in a plastic bottle.
고, 마지막으로 이후 사용을 위해 -4℃에서 동결시켰다 상기 블렌딩된 물질의 샘플을 사용하여 수분 함량, 총 질소 (단백And finally frozen at −4 ° C. for later use with a sample of the blended material using the water content, total nitrogen (protein
질 분획의 추정치) 및 아미노산 함량을 얻어 출발 물질을 특성화하였다 깃털을 물로 수차례 세척하고, 주변 온도에서 공기Estimates of vaginal fractions) and amino acid content were obtained to characterize the starting material. The feathers were washed several times with water and air at ambient temperature.
건조시키고, 105℃에서 건조시키고 마지막으로 토마스-윌리 실험 밀 (아서 에이치 토마스 컴퍼니)을 사용하여 연마하고Dried, dried at 105 ° C. and finally ground using a Thomas-Willy experimental mill (Arthur H. Thomas Company)
40-메시 스크린을 통해 체질하였다Sieved through 40-mesh screen
실험은 변속 모터에 의해 전력을 공급받는 온도 조절기 및 혼합기를 갖는 2개의 오토클레이브 반응기 (12-L 및 1-L)에서Experiments were carried out in two autoclave reactors (12-L and 1-L) with a thermostat and mixer powered by a variable speed motor.
수행하였다 연구된 조건은 닭 깃털 및 닭 찌꺼기를 모두 사용하는 선행 실험으로부터 확립하였다 처리 조건은 온도, 원료The conditions studied were established from previous experiments using both chicken feathers and chicken grounds.
농도 (건조 찌꺼기+깃털/L), 수산화칼슘 로딩 (g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기+깃털) 및 시간을 포함한다 샘플은 상이한 시간Concentration (dry debris + feathers / L), calcium hydroxide loading (g Ca (OH) 2 / g dry debris + feathers) and time.
에 반응기로부터 취한 다음 원심분리하여 잔류 고체 물질로부터 액체상을 분리하였다The liquid phase was taken from the reactor and then centrifuged to separate the liquid phase from the residual solid material.
데이타가 도 35에 나타낸 공정에 대해 상이한 중간 생성물에 대하여 수집되도록 일군의 단계를 따랐다A group of steps was followed to collect data for different intermediate products for the process shown in FIG. 35.
원료 찌꺼기는 334% 건조 물질 및 666% 수분이었다 건조 찌꺼기의 조단백질 농도는 -34% (찌꺼기 TKN 540%)이고,Raw residue was 334% dry matter and 666% moisture The crude protein concentration of dry residue was -34% (TKN 540% residue),
회분 함량은 -10%이고; 나머지 56%는 섬유 및 지방이었다 고체 원료 찌꺼기의 아미노산 분석 (표 64)는 모든 아미노산에Ash content is -10%; The remaining 56% were fiber and fat Amino Acid Analysis of Solid Raw Waste (Table 64)
대한 우수한 균형을 보여준다 아미노산 분석으로부터 총 단백질 함량은 26 g 단백질/100 g 건조 찌꺼기이다 (표 65)Shows good balance against total protein content from amino acid analysis is 26 g protein / 100 g dry residue (Table 65)
HPLC 결정에서 사용된 산 가수분해 동안 일부 아미노산이 파괴되었고, 켈달 (TKN) 값은 단백질 함량에 근사하는 것을 고Some of the amino acids were destroyed during the acid hydrolysis used in the HPLC determination, and the Kjeldahl (TKN) value was found to approximate the protein content.
려하면, 이들 두 값은 유사하다In this regard, these two values are similar.
[표 64]Table 64
건조 원료 찌꺼기에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis for Dry Raw Waste
아미노산 농도 (mg/L)Amino Acid Concentration (mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/100 g 단백질)(g amino acid / 100 g protein)
ASP 29565 9900ASP 29565 9900
GLU 50559 16930GLU 50559 16930
SER 12453 4170SER 12453 4170
HIS 5826 1951HIS 5826 1951
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 45 --45-
GLY 22557 7553GLY 22557 7553
THR 12409 4155THR 12409 4155
ALA 20943 7013ALA 20943 7013
ARG 22753 7619ARG 22753 7619
TYR 10015 3354TYR 10015 3354
VAL 15172 5080VAL 15172 5080
MET 6894 2309MET 6894 2309
PHE 13456 4506PHE 13456 4506
ILE 13100 4387ILE 13100 4387
LEU 28257 9462LEU 28257 9462
LYS 20266 6786LYS 20266 6786
PRO 14409 4825PRO 14409 4825
[표 65]TABLE 65
건조 원료 찌꺼기 샘플에 대한 아미노산 함량의 결정Determination of Amino Acid Content for Dry Raw Waste Samples
변수 값Variable value
총 아미노산 농도 (mg/L) 29863Total Amino Acid Concentration (mg / L) 29863
고체 샘플 중 아미노산의 총 질량 (mg) 2389Total mass of amino acids in solid samples (mg) 2389
분석을 위한 고체 샘플의 질량 (mg) 92Mass of solid sample for analysis (mg) 92
건조 샘플 중 아미노산의 비율 26Proportion of Amino Acids in Dry Samples 26
닭 깃털은 92% 건조 물질 및 8% 수분이었다 건조 깃털의 조단백질 농도는 약 957% (깃털 TKN 153%)이고; 나머지Chicken feathers were 92% dry matter and 8% moisture The crude protein concentration of dry feathers was about 957% (feather TKN 153%); Remainder
43%는 섬유 및 회분이었다43% were fiber and ash
실험 1 전체 찌꺼기 가수분해
실험 1은 완전 찌꺼기 샘플 (뼈, 머리, 부리, 발 및 내장)의 단백질 가용화를 앞서 수행된 내장만을 사용한 샘플 (챕터 V)과
비교한다 실험 1에서 사용된 조건은 75℃, 010 g 석회/g 찌꺼기 및 40 g 건조 찌꺼기/L이었다 연구된 실험 조건 및 측정The conditions used in
된 변수를 표 66에 요약한다Summarized variables in Table 66
[표 66]TABLE 66
뼈, 머리, 부리, 발 및 내장을 갖는 찌꺼기 샘플의 단백질 가용화를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental conditions and measured parameters to determine protein solubilization of debris samples with bones, heads, beaks, feet and intestines
변수 값Variable value
온도 (℃) 75Temperature (℃) 75
Ca(OH)2의 질량 (g) 35Mass of Ca (OH) 2 (g) 35
찌꺼기의 질량 (g) 1021Mass of residue (g) 1021
물 부피 (mL) 850Volume of Water (mL) 850
석회 로딩 (g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기) 0103Lime loading (g Ca (OH) 2 / g dry residue) 0103
건조 찌꺼기 농도 (g 건조 찌꺼기/L) 4005Dry residue concentration (g Dry residue / L) 4005
잔류 고체 (g) 142Residual Solid (g) 142
표 67은 본 실험에 대해 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 찌꺼기에 대한 평균Table 67 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for this experiment.
TKN (540%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 68에 제시한다Based on TKN (540%), proteolytic conversion was estimated and shown in Table 68.
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 46 --46-
[표 67]TABLE 67
원료 찌꺼기 및 석회 가수분해 후 생성물의 단백질 및 미네랄 함량Protein and mineral content of the product after raw waste and lime hydrolysis
조건Condition
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
건조 찌꺼기 53995 06269 09181 03845 00622 3150 59 493 46 10Dry residue 53995 06269 09181 03845 00622 3150 59 493 46 10
액체 30 min 01189 00041 00311 00539 0001 104 0 11 0 0Liquid 30 min 01189 00041 00311 00539 0001 104 0 11 0 0
액체 90 min(*) 01925 00187 00321 02 00031 104 2 9 2 0Liquid 90 min (*) 01 925 00187 00321 02 00031 104 2 9 2 0
액체 90 min 01145 00041 00311 00487 0001 104 0 3 0 0Liquid 90 min 01 145 00041 00311 00487 0001 104 0 3 0 0
건조 잔류 고체 25867 05606 01005 41793 01078 560 97 187 58 15Dry Residual Solid 25867 05606 01005 41793 01078 560 97 187 58 15
(*)원심분리되지 않은 샘플(*) Uncentrifuged samples
[표 68]TABLE 68
총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환Total TKN Conversion to Availability TKN
샘플 전환Sample conversion
원심분리된 액체 30 min 594
원심분리되지 않은 액체 90 min 962Uncentrifuged liquid 90 min 962
원심분리된 액체 90 min 572
연구된 조건에서, 고체상 내의 질소의 액체상으로의 전환은 60% 효율적이었다 상기 값은 선행 실시예에서 동일한 조건에Under the conditions studied, the conversion of nitrogen in the solid phase to the liquid phase was 60% efficient.
대해 얻어진 것보다 더 낮지만, 이는 그전에 존재하지 않았던 뼈, 머리, 부리 및 발의 존재에 의해 설명될 수 있다 이들 부Although lower than that obtained for this, this can be explained by the presence of bones, heads, beaks and feet that did not exist before.
분은 가수분해 공정의 효율을 감소시키는 회분, 미네랄, 및 불용성 성분을 보다 고비율로 함유한다 단백질 가수분해는 30Powder contains higher proportions of ash, minerals, and insoluble ingredients that reduce the efficiency of the hydrolysis process.
min 내지 90 min에서 변화하지 않아 (표 68), 선행 결과와 유사하였고; 열-민감성 아미노산의 가능한 분해를 피하기 위해unchanged from min to 90 min (Table 68), similar to previous results; To avoid possible degradation of heat-sensitive amino acids
30 min이 권장 시간이다 가수분해 동안 질소의 중요한 손실은 발생하지 않았다 (962%는 원심분리되지 않은 샘플에 대해30 min is the recommended time No significant loss of nitrogen occurred during hydrolysis (962% for samples not centrifuged)
설명된다)Is explained)
고체 중 단백질의 중요한 감소 (약 50%)가 달성되어, 원료 찌꺼기에서 337%로부터 석회 처리 후 잔류 고체에서 162%A significant reduction (about 50%) of protein in the solid was achieved, from 337% in raw waste to 162% in residual solids after lime treatment
(아미노산 분석으로부터 얻은 133% 값과 유사함, 표 69)이었다 원료 찌꺼기 내에 존재하는 아미노산 및 다른 가용성 성(Similar to the 133% value obtained from the analysis of amino acids, Table 69) .Amino acids and other solubles present in the raw waste
분의 가용화로 인해 건조 고체의 중량이 58% 감소한다 상기 잔류 고체는 심한 냄새 없이 안정하고, 성장상 동안 동물의The solubilization of minutes results in a 58% reduction in the weight of the dry solids. The residual solids are stable without severe odors and may be
필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초과하는 잘 균형을 이룬 아미노산 함량 (표 70)을 갖는다Have a well balanced amino acid content (Table 70) that meets or exceeds essential amino acid requirements
[표 69]TABLE 69
석회 처리 후 잔류 고체에 대한 아미노산 함량의 결정Determination of Amino Acid Content on Residual Solids After Lime Treatment
변수 값Variable value
총 아미노산 농도 (mg/L) 18050Total Amino Acid Concentration (mg / L) 18050
고체 샘플 중 아미노산의 총 질량 (mg) 1354Total mass of amino acids in solid samples (mg) 1354
분석을 위한 고체 샘플의 질량 (mg) 102Mass of solid sample for analysis (mg) 102
건조 샘플 중 아미노산의 비율 1327Proportion of Amino Acids in Dry Samples 1327
[표 70]TABLE 70
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 47 --47-
석회 처리 후 잔류 고체에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis for Residual Solids After Lime Treatment
아미노산 농도 (mg/L)Amino Acid Concentration (mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/100 g 단백질)(g amino acid / 100 g protein)
ASP 19289 10686ASP 19289 10686
GLU 25776 14280GLU 25776 14280
SER 8512 4716SER 8512 4716
HIS 4314 2390HIS 4314 2390
GLY 9178 5085GLY 9178 5085
THR 8314 4606THR 8314 4606
ALA 10392 5757ALA 10392 5757
ARG 12771 7075ARG 12771 7075
TYR 7805 4324TYR 7805 4324
VAL 10546 5843VAL 10546 5843
MET 4967 2752MET 4967 2752
PHE 10376 5749PHE 10376 5749
ILE 9545 5288ILE 9545 5288
LEU 20762 11502LEU 20762 11502
LYS 9858 5462LYS 9858 5462
PRO 8096 4485PRO 8096 4485
석회를 사용하여 닭 찌꺼기를 처리하면 존재하는 단백질을 물에 가용성인 작은 펩티드 및 유리 아미노산으로 가수분해시Treatment of chicken residues with lime allows hydrolysis of existing proteins into small peptides and free amino acids that are soluble in water.
킨다 따라서, 고체상에서 액체상으로 60% TKN 전환은 액체상에서 단백질을 회수하는 효율을 나타낸다 표 71은 상기 원Thus, 60% TKN conversion from solid to liquid phase shows the efficiency of protein recovery in the liquid phase.
심분리된 액체에 대한 아미노산 균형을 보여준다Show amino acid balance for deeply separated liquids
[표 71]TABLE 71
원심분리된 액체 샘플 (3 min)에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis on Centrifuged Liquid Samples (3 min)
아미노산amino acid
농도density
(mg/L)(mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/100 g 단백질)(g amino acid / 100 g protein)
ASP 69983 3530ASP 69983 3530
GLU 129448 6529GLU 129448 6529
ASN 3937 0199ASN 3937 0199
SER 98378 4962SER 98378 4962
GLN 26346 1329GLN 26346 1329
HIS 25379 1280HIS 25379 1280
GLY 69551 3508GLY 69551 3508
THR 73033 3684THR 73033 3684
CIT 54309 2739CIT 54309 2739
B-ALA 4170 0210B-ALA 4170 0210
ALA 147275 7428ALA 147275 7428
TAU 200813 10129TAU 200813 10129
ARG 162465 8195ARG 162465 8195
TYR 93992 4741TYR 93992 4741
CYS-CYS 102601 5175CYS-CYS 102601 5175
VAL 80385 4055VAL 80385 4055
MET 51049 2575MET 51049 2575
TRP 36910 1862TRP 36910 1862
PHE 86256 4351PHE 86256 4351
ILE 74689 3767ILE 74689 3767
LEU 179141 9036LEU 179141 9036
LYS 136399 6880LYS 136399 6880
PRO 76073 3837PRO 76073 3837
총 아미노산 농도 19826 mg/LTotal Amino Acid Concentration 19826 mg / L
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 48 --48-
원료 찌꺼기, 원심분리된 액체 생성물, 및 잔류 고체의 아미노산 함량을 비교하면 (표 72) 원심분리된 액체 및 잔류 고체 중Comparing the amino acid content of the raw debris, centrifuged liquid product, and residual solids (Table 72) in the centrifuged liquid and residual solids
의 아미노산 함량이 원료 찌꺼기와 유사함을 보여준다 이는 모든 아미노산의 가용화가 유사한 비로 일어나고, 연구된 조Shows that the amino acid content of is similar to that of the raw waste, so that solubilization of all amino acids occurs in a similar ratio,
건에 대해 특정 아미노산의 파괴가 거의 없음을 의미한다Means little destruction of specific amino acids
[표 72]TABLE 72
닭 찌꺼기의 석회 처리 동안 상이한 물질에 대한 아미노산 함량의 비교Comparison of Amino Acid Contents for Different Substances During Lime Treatment of Chicken Ground
아미노산 찌꺼기 잔류 고체 원심분리된 액체*Amino Acid Residue Solid Solid Centrifuged Liquid *
ASP 990 1069 450ASP 990 1069 450
GLU 1693 1428 833GLU 1693 1428 833
SER 4,17 472 633
HIS 195 239 163HIS 195 239 163
GLY 755 508 448GLY 755 508 448
THR 416 461 470THR 416 461 470
ALA 701 576 948ALA 701 576 948
ARG 762 708 1046ARG 762 708 1046
TYR 335 432 605TYR 335 432 605
VAL 508 584 517VAL 508 584 517
MET 231 275 329MET 231 275 329
PHE 451 575 555PHE 451 575 555
ILE 439 529 481ILE 439 529 481
LEU 946 1150 1153LEU 946 1150 1153
LYS 679 546 878LYS 679 546 878
PRO 483 449 490PRO 483 449 490
*고체 분석에 존재하는 아미노산만을 고려함* Consider only amino acids present in solid assays
닭 찌꺼기를 중간 온도 및 시간에서 석회로 처리하면 액체상에 존재하는 미생물의 양을 감소시킨다 액체 매질은 세균 성Treating chicken residues with lime at medium temperature and time reduces the amount of microorganisms present in the liquid phase.
장을 위한 모든 영양 요구치를 함유하므로 액체의 신속한 증발은 필수적이다Rapid evaporation of liquids is essential as it contains all the nutritional requirements for the intestines
샘플의 아미노산 분석 (표 73)은 다시 성장상 동안 동물의 필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초과하는 매우 잘 균형을Amino acid analysis of the sample (Table 73) again balances very well to meet or exceed the essential amino acid requirements of the animal during the growth phase.
이룬 생성물을 보여준다 히스티딘에 대해 약간 낮은 값이 얻어진다Shows slightly lower values for histidine
[표 73]TABLE 73
다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치와 비교한 원료 및 생성물의 아미노산 분석 (전체 찌꺼기)Amino acid analysis of raw materials and products compared to essential amino acid requirements for various livestock (whole residue)
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig
원심분리된Centrifuged
액체Liquid
고체solid
찌꺼기leftover
잔류 고체Residual solid
ASN 020ASN 020
GLN 133GLN 133
ASP 353 990 1069ASP 353 990 1069
GLU 653 1693 1428GLU 653 1693 1428
SER 496 417 472SER 496 417 472
HIS 131 100 103 140 125 128 195 239HIS 131 100 103 140 125 128 195 239
GLY 351 755 508GLY 351 755 508
THR 175 264 243 350 250 368 416 461THR 175 264 243 350 250 368 416 461
ALA 743 701 576ALA 743 701 576
ARG 375 282 417 550 000 819 762 708ARG 375 282 417 550 000 819 762 708
VAL 263 218 207 415 267 405 508 584VAL 263 218 207 415 267 405 508 584
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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CYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 518 ND NDCYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 518 ND ND
MET 200+ 241+ 207 225 192+ 257 231 275MET 200+ 241+ 207 225 192+ 257 231 275
TYR 438* 405* 293* 585* 375* 474 335 432TYR 438 * 405 * 293 * 585 * 375 * 474 335 432
PHE 438* 405* 140 315 375* 435 451 575PHE 438 * 405 * 140 315 375 * 435 451 575
ILE 228 205 173 365 250 377 439 529ILE 228 205 173 365 250 377 439 529
LEU 306 327 417 525 250 904 946 1150LEU 306 327 417 525 250 904 946 1150
LYS 447 350 400 575 358 688 679 546LYS 447 350 400 575 358 688 679 546
TRIP 044 091 083 105 075 186 ND NDTRIP 044 091 083 105 075 186 ND ND
PRO 384 483 449PRO 384 483 449
*시스테인 + 메티오닌 +타이로신 + 페닐알라닌 ND 측정되지 않음* Cysteine + Methionine + Tyrosine + Phenylalanine ND Not measured
값은 g 개별 아미노산/100 g 총 아미노산으로 표현됨Values are expressed in g individual amino acids / 100 g total amino acids
실험 2 찌꺼기 및 깃털 처리
닭 깃털 및 찌꺼기는 상이한 조성을 갖고, 그들의 주성분은 석회를 사용하는 단백질 가수분해 동안 다르게 거동한다 케라Chicken feathers and grounds have different compositions and their main components behave differently during proteolysis using lime
틴 단백질은 찌꺼기 내의 단백질보다 가수분해시키기 어렵고, 보다 긴 시간 또는 보다 높은 온도 및 석회 농도를 필요로 한Tin proteins are more difficult to hydrolyze than proteins in debris and require longer times or higher temperatures and lime concentrations.
다 도살장으로부터의 잔여 폐기물은 종종 찌꺼기 및 깃털의 혼합물을 포함하여, 상기 혼합물을 처리하면 단백질-풍부 생Residual waste from the slaughterhouse often contains a mixture of debris and feathers, which can lead to protein-rich
성물을 얻는 것이 가능하다 2가지 생성물이 생성될 수 있다: 다양한 단위 가축에 대한 아미노산 요구치를 만족할 수 있는It is possible to obtain the sacred product. Two products can be produced: capable of meeting the amino acid requirements for various unit livestock.
잘 균형을 이룬 아미노산 함량을 갖는 하나 (찌꺼기로부터), 및 반추동물에 대한 것 (깃털로부터)One with well-balanced amino acid content (from waste), and one for ruminant (from feathers)
닭 깃털/찌꺼기 혼합물의 가수분해는 도 35에 나타낸 공정을 이용하여 연구하였다 혼합물의 초기 처리는 주로 찌꺼기 내Hydrolysis of the chicken feather / flour mixture was studied using the process shown in FIG. 35. Initial treatment of the mixture was mainly in the dregs.
에 존재하는 단백질을 가수분해하여 액체 생성물 및 잔류 고체를 얻기 위해 이루어진다 액체 생성물을 CO2로 버블링시켜Hydrolysis of the protein present in the product to obtain a liquid product and a residual solid.
CaCO3 (다시 석회로 전환될 수 있다)을 침전시키고 액체상 중의 Ca의 농도를 감소시켰다 상기 액체를 최종 증발시키면Precipitate CaCO3 (which can be converted back to lime) and reduce the concentration of Ca in the liquid phase.
제1 고체 아미노산 풍부 생성물을 얻는다Obtain a First Solid Amino Acid Rich Product
1상의 잔류 고체는 닭 깃털 단백질의 가수분해를 촉진하기 위해 보다 긴 시간 (상이한 조건)에 석회로 추가로 처리하기 위Residual solids in one phase may be further treated with lime for a longer time (different conditions) to promote hydrolysis of chicken feather proteins.
해 반응기로 반송된다 1상과 유사한 단계를 따라 제2 생성물을 얻을 것이다The second product will be followed by a similar step to the one phase which is returned to the reactor.
실험 A1, B1 및 C1에서는 조건 1을 사용한 반면, 실험 A2, B2 및 C2에서는 조건 2를 사용하였다
실험 2 동안 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 74에 요약한다The experimental conditions and measured parameters studied during
175 g 습식 찌꺼기/7 g 습식 깃털의 비를 도살장의 폐기물 생성물에서 정상적인 값이므로 사용하였다The ratio of 175 g wet residue / 7 g wet feather was used as the normal value in the waste products of the slaughterhouse.
[표 74]TABLE 74
찌꺼기/깃털 혼합물의 단백질 가용화를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters for Determining Protein Solubilization of the Leftover / Feather Mixture
변수 실험 A1 실험 A2 실험 B1 실험 B2 실험 C1 실험 C2Variable Experiment A1 Experiment A2 Experiment B1 Experiment B2 Experiment C1 Experiment C2
온도 (℃) 50 75 75 75 75 100Temperature (℃) 50 75 75 75 75 100
Ca(OH)2의 질량 36 414 207 207 48 27Mass of Ca (OH) 2 36 414 207 207 48 27
찌꺼기의 질량 (g) 685 343 913Mass of residue (g) 685 343 913
깃털의 질량 (g) 274 410 137 2118 365 487Mass of feathers (g) 274 410 137 2118 365 487
물 부피 (mL) 6000 3000 3000 2000 800 800Water volume (mL) 6000 3000 3000 2000 800 800
Ca(OH)2 (g/d 건조 찌꺼기) 0075 0101 0086 0098 0075 0055Ca (OH) 2 (g / d dry residue) 0075 0101 0086 0098 0075 0055
건조 물질 (g/L) 8008 13653 8013 10579 8002 6081Dry substance (g / L) 8008 13653 8013 10579 8002 6081
건조 찌꺼기 (g/L) 3806 3812 3805Dry residue (g / L) 3806 3812 3805
총 TKN (g) 5094 2548 679Total TKN (g) 5094 2548 679
TKN (%) 1060 1060 1060TKN (%) 1060 1060 1060
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 75는 본 실험에 대해 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 찌꺼기 (540%) 및 닭Table 75 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for this experiment. Dry Ground (540%) and Chicken
깃털 (153%)에 대한 평균 TKN은 106%의 혼합물 초기 TKN을 제공하였다 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 76Mean TKN for feathers (153%) gave a mixture initial TKN of 106%. Proteolytic conversion was estimated and Table 76.
및 표 77에 제시한다 표 76은 먼저 찌꺼기 (조건 1) 및 두번째로 깃털 (조건 2)에 관한 전환을 고려하는 반면, 표 77은 혼And Table 77. Table 76 considers the conversions relating to debris (condition 1) and secondly to feather (condition 2), while Table 77 shows
합물의 초기 TKN에 관한 전환을 제공한다 연구된 조건에서, 고체상 내의 질소의 액체상으로의 최고 전환은 60%이었다Provides a conversion for the initial TKN of the composite. Under the conditions studied, the highest conversion of nitrogen in the solid phase to the liquid phase was 60%.
[표 75]Table 75
실험 2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (찌꺼기/깃털 혼합물)Total Kjeldahl nitrogen content in the centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 2 (Drag / Feather Mixture)
시간 (min) 실험 A1 실험 A2 실험 B1 실험 B2 실험 C1 실험 C2Time (min) Experiment A1 Experiment A2 Experiment B1 Experiment B2 Experiment C1 Experiment C2
5 01126 01015 --- 01183 --- ---5 01 126 01015 --- 01 183 --- ---
10 01210 --- 01109 --- --- ---10 01 210 --- 01 109 --- --- ---
15 01154 00973 01238 01262 --- ---15 01154 00973 01238 01262 --- ---
30 01182 01126 01182 01431 --- ---30 01182 01126 01182 01431 --- ---
60 --- 01514 01349 01723 02300 ---60 --- 01514 01349 01723 02300 ---
120 --- 02188 --- 02299 --- 02600120 --- 02188 --- 02299 --- 02600
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 76]Table 76
각각 찌꺼기 (A1, B1 및 C1) 및 깃털 (A2, B2 및 C2) TKN에 관하여, 실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환Conversion of total TKN to soluble TKN for
시간 (min) 실험 A1 실험 A2 실험 B1 실험 B2 실험 C1 실험 C2Time (min) Experiment A1 Experiment A2 Experiment B1 Experiment B2 Experiment C1 Experiment C2
5 592 79 --- 123 --- ---5 592 79 --- 123 --- ---
10 636 --- 582 --- --- ---10 636 --- 582 --- --- ---
15 606 76 649 131 --- ---15 606 76 649 131 --- ---
30 621 87 620 148 --- ---30 621 87 620 148 --- ---
60 --- 118 708 179 1209 ---60 --- 118 708 179 1209 ---
120 --- 170 --- 238 --- 269120 --- 170 --- 238 --- 269
[표 77]Table 77
실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (찌꺼기/깃털 혼합물)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 2 (Drag / Feather Mixture)
시간 (min) 실험 A1 실험 A2 실험 B1 실험 B2 실험 C1 실험 C2Time (min) Experiment A1 Experiment A2 Experiment B1 Experiment B2 Experiment C1 Experiment C2
5 143 60 --- 93 --- ---5 143 60 --- 93 --- ---
10 154 --- 141 --- --- ---10 154 --- 141 --- --- ---
15 147 57 157 99 --- ---15 147 57 157 99 --- ---
30 150 66 150 112 --- ---30 150 66 150 112 --- ---
60 --- 89 172 135 293 ---60 --- 89 172 135 293 ---
120 --- 129 --- 180 --- 307120 --- 129 --- 180 --- 307
총 279 352 60Total 279 352 60
표 76의 데이타를 기초로, 온도가 50에서 75℃로 변할 때 전환에 대한 유의한 효과가 일어나지 않았다 실험 A1 및 B1으Based on the data in Table 76, no significant effect on conversion occurred when the temperature was changed from 50 to 75 ° C. Experiments A1 and B1.
로부터의 결과는 30 min에 비해 60 min에서 보다 높은 전환을 보여주고; 이는 케라틴 단백질이 보다 느리게 가수분해하고The results from show a higher conversion at 60 min compared to 30 min; This means that keratin proteins hydrolyze more slowly
석회에 접촉하는 동안 계속 반응하기 때문인 것으로 예상된다 또한, 표 68 및 표 76을 비교하면, 찌꺼기/닭 깃털 혼합물의It is expected to continue to react during contact with lime. In addition, comparing Table 68 and Table 76,
전환에 대해 찌꺼기 단독에 대한 것만큼 유사한 결과가 얻어지고; 따라서, 혼합물 내에 존재하는 찌꺼기는 찌꺼기 단독만Similar results are obtained for the conversion as for the residue alone; Therefore, the residue present in the mixture is only residue
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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큼 동일한 속도로 가수분해된다 실험 A1 및 B1에서 연구된 온도에서, 닭 깃털의 가수분해는 찌꺼기에 비해 비교적 느리Hydrolyze at the same rate at the temperatures studied in Experiments A1 and B1, the hydrolysis of chicken feathers is relatively slow compared to the residue
다 단백질 가수분해는 조건 1에 대해 온도를 75에서 100℃로 변화시킴으로써 (실험 C1) 유의하게 증가한다 상기 결과는Multiprotein hydrolysis is significantly increased by changing the temperature from 75 to 100 ° C. for Condition 1 (Experiment C1).
상기 조건에서 닭 깃털에 대해 예상되는 보다 큰 전환 (2 h에서 닭 깃털 가수분해에 대해 60%)에 의해 설명된다 (ChangThis is explained by the larger conversion expected for chicken feathers under these conditions (60% for chicken feather hydrolysis at 2 h) (Chang
and Holtzapple, 1999)and Holtzapple, 1999)
실험 A2 및 B2로부터의 결과는 닭 찌꺼기와의 혼합물 중 닭 깃털의 초기 "예비처리"가 깃털에 대한 가수분해 전환 (17%에The results from experiments A2 and B2 indicate that the initial "pretreatment" of chicken feathers in a mixture with chicken residues results in a hydrolysis conversion to feathers (at 17%).
서 238%로)을 약간 증가시키고, 닭 깃털을 완전히 가수분해하기 위해 보다 높은 온도 또는 보다 긴 시간이 요구될 수 있Slightly higher) and higher temperatures or longer times may be required to fully hydrolyze the chicken feathers.
음을 보여준다 실험 C2로부터의 결과는 75℃에 비해 100℃에서 보다 높은 전환을 보여준다 문헌 [Chang andResults from experiment C2 show higher conversion at 100 ° C. compared to 75 ° C. [Chang and
Holtzapple]의 연구로부터, 단백질 가수분해를 추가로 증가시키기 위해 훨씬 더 높은 온도 또는 더 긴 반응 시간이 이용될From Holtzapple's study, much higher temperatures or longer reaction times may be used to further increase proteolysis.
수 있다Can
표 78-80은 찌꺼기/깃털 혼합물의 석회 처리 공정의 상이한 단계로부터의 샘플의 총 질소 및 미네랄 함량을 보여준다 칼Table 78-80 shows the total nitrogen and mineral content of the samples from different stages of the lime treatment process of the residue / feather mixture.
슘 함량 (8%)의 약간의 감소는 pH ~6이 달성될 때까지 액체를 CO2로 버블링한 후 얻어진다 상기 감소는 질소 함량의 유A slight decrease in the calcium content (8%) is obtained after bubbling the liquid with
사한 감소에 의해 달성된다 (표 78) 상기 결과는 CO2를 사용한 칼슘 침전이 연구된 조건에 대해 매우 비효율적인 공정임Achievement by Dead Reduction (Table 78) The results show that calcium precipitation with CO2 is a very inefficient process for the studied conditions.
을 보여준다Shows
[표 78]Table 78
실험 A1 & A2에 대한 석회 가수분해 후 생성물의 단백질 및 미네랄 함량Protein and mineral content of the product after lime hydrolysis for experiments A1 & A2
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
고체와 함께(30 min) 04257With solid (30 min) 04257
액체 1 (30 min) 01182 00093 00404 00746 0001 259 0 3 1 0Liquid 1 (30 min) 01 182 00093 00404 00746 0001 259 0 3 1 0
버블링후 01098 00083 00352 00684 0 207 0 2 1 0After bubbling 01098 00083 00352 00684 0 207 0 2 1 0
고체와 함께 (2 h) 05420With solid (2h) 05420
액체 2 (2 h) 02188 00041 00197 01523 0 155 1 6 1 0Liquid 2 (2 h) 02 188 00041 00197 01523 0 155 1 6 1 0
버블링후 02108 00031 00176 01503 0 145 1 2 1 0After bubbling 02 108 00031 00176 01503 0 145 1 2 1 0
잔류 고체 1 90254 0571 03119 40974 00756 3264 104 210 35 13Residual Solid 1 90 254 0571 03 119 40 974 00756 3264 104 210 35 13
잔류 고체 2 79002 02974 01492 56684 01109 2694 104 301 31 16Residual Solid 2 79 002 02974 01492 56684 01109 2694 104 301 31 16
[표 79]Table 79
실험 B1 & B2에 대한 석회 가수분해 후 생성물의 단백질 및 미네랄 함량Protein and mineral content of the product after lime hydrolysis for experiments B1 & B2
TKN(%) P(%) K(%)TKN (%) P (%) K (%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
고체와 함께With solid
(60 min)(60 min)
0425704257
액체 1 (60 min) 01349 00104 00383 00984 0001 259 1 5 1 0Liquid 1 (60 min) 01349 00104 00383 00984 0001 259 1 5 1 0
고체와 함께With solid
(2 h)(2 h)
0592605926
액체 2 (2 h) 02299 00031 00166 01668 0 135 1 2 1 0Liquid 2 (2 h) 02299 00031 00166 01668 0 135 1 2 1 0
잔류 고체 1 87163Residual Solid 1 87163
잔류 고체 2 80355 0313 00705 59482 00839 2518 77 166 20 9Residual Solid 2 80 355 0313 00705 59482 00839 2518 77 166 20 9
[표 80]TABLE 80
실험 C1 & C2에 대한 석회 가수분해 후 생성물의 단백질 및 미네랄 함량Protein and mineral content of the product after lime hydrolysis for experiments C1 & C2
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
액체 1 (60 min) 023 0 004 01 0 228 2 1 0 0Liquid 1 (60 min) 023 0 004 01 0 228 2 1 0 0
액체 2 (2 h) 026 0 001 014 0 83 1 1 0 0Liquid 2 (2 h) 026 0 001 014 0 83 1 1 0 0
잔류 고체 1 1279 03 032 292 005 1617 73 152 19 5Residual Solid 1 1279 03 032 292 005 1617 73 152 19 5
잔류 고체 2 977 053 009 429 009 819 95 269 24 9Residual Solid 2 977 053 009 429 009 819 95 269 24 9
최종 생성물 1171 012 055 517 001 2912 38 21 11 8Final Product 1171 012 055 517 001 2912 38 21 11 8
표 79는 제2 석회 처리 후, 고체 내의 단백질 함량이 원료 혼합물 중 106% (TKN)에서 최종 잔류 고체 중 79% (TKN)로Table 79 shows that, after the second lime treatment, the protein content in the solid is from 106% (TKN) in the raw mixture to 79% (TKN) in the final residual solid.
되어 약 25% 감소를 보여준다 또한, 총 건조 중량 (가용성 물질)은 약 35% 감소한다 상기 잔류 고체는 심한 냄새없이 안In addition, the total dry weight (soluble material) is reduced by about 35%.
정하고, 칼슘은 비교적 고농도이고 (모든 경우에 대해 ~6%), 동물 성장에 요구되는 몇몇 아미노산에서 아미노산 함량이Calcium is relatively high (~ 6% in all cases), and the amino acid content in some of the amino acids required for animal growth
불량하여; 닭 깃털 단독에 대해 얻어진 잔여물과 유사하다Poor; Similar to the residue obtained for chicken feathers alone
칼슘 농도가 잔류 고체 #1에서 높기 때문에, 모든 경우에 대해, 보다 적은 양의 석회가 단백질 가수분해 전환에 대해 유사Since calcium concentration is high in residual
한 결과를 가지면서 제2 석회 처리에 첨가될 수 있다Can be added to the second lime treatment with one result
모든 미네랄의 농도를 연구된 모든 경우에 대해 비교한다 (표 78-80) 원심분리된 액체 #1 및 #2 내의 질소 함량은 최고The concentrations of all minerals are compared for all cases studied (Table 78-80). The nitrogen content in the centrifuged
온도에서 증가한다 미네랄 함량 (인, 칼륨 및 나트륨)은 온도 및 시간에 따라 보다 많은 염이 가용화되므로 액체 #1에서Increase in temperature The mineral content (phosphorus, potassium and sodium) is increased in
액체 #2로 감소한다Decreases with
표 81-83은 연구된 조건에서 얻어진 상이한 액체 생성물에 대한 아미노산 함량을 보여준다 실험 A2 및 B2에 대해, 샘플Tables 81-83 show amino acid contents for different liquid products obtained under the conditions studied. For Experiments A2 and B2, the samples
을 24 h 동안 HCl로 가수분해한 후, 닭 깃털 가수분해로부터의 총 아미노산 농도를 결정하기 위해 아미노산 분석을 수행하Hydrolyzed with HCl for 24 h, followed by amino acid analysis to determine total amino acid concentration from chicken feather hydrolysis.
였다 실험 C2에서, 비교 목적으로 가수분해를 수행하지 않았다In experiment C2, hydrolysis was not performed for comparison purposes
[표 81]TABLE 81
실험 A1 및 A2에서 원심분리된 액체 샘플에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis on Liquid Samples Centrifuged in Experiments A1 and A2
실험 A1 실험 A2Experiment A1 Experiment A2
아미노산amino acid
농도density
(mg/L)(mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
농도density
(mg/L)(mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
ASP 20570 512 41220 750ASP 20570 512 41220 750
GLU 45438 1130 64967 1181GLU 45438 1130 64967 1181
ASN 992 025 4051 074ASN 992 025 4051 074
SER 23514 585 35129 639SER 23514 585 35129 639
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
HIS 5093 127 000 000HIS 5093 127 000 000
GLY 17000 423 36521 664GLY 17000 423 36521 664
THR 14934 372 13127 239THR 14934 372 13127 239
CIT 5303 132 9938 181CIT 5303 132 9938 181
B-ALA 644 016 472 009B-ALA 644 016 472 009
ALA 27672 688 44372 807ALA 27672 688 44372 807
TAU 38912 968 10669 194TAU 38912 968 10669 194
ARG 29898 744 25601 466ARG 29898 744 25601 466
TYR 17899 445 37828 688TYR 17899 445 37828 688
CYS-CYS 10961 273 12771 232CYS-CYS 10961 273 12771 232
VAL 16471 410 49055 892VAL 16471 410 49055 892
MET 11056 275 9993 182MET 11056 275 9993 182
TRP 6881 171 4619 084TRP 6881 171 4619 084
PHE 16255 404 23689 431PHE 16255 404 23689 431
ILE 14170 352 33424 608ILE 14170 352 33424 608
LEU 35104 873 57880 1053LEU 35104 873 57880 1053
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 53 --53-
LYS 30546 760 28356 516LYS 30546 760 28356 516
PRO 12691 316 6232 113PRO 12691 316 6232 113
총 농도 402004 549914Total Concentration 402004 549914
[표 82]Table 82
실험 B1 및 B2에서 원심분리된 액체 샘플에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis on Liquid Samples Centrifuged in Experiments B1 and B2
실험 B1 실험 B2Experiment B1 Experiment B2
아미노산amino acid
농도density
(mg/L)(mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
농도density
(mg/L)(mg / L)
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
ASP 20838 488 60653 823ASP 20838 488 60653 823
GLU 45589 1069 78825 1070GLU 45589 1069 78825 1070
ASN 939 022 000 000ASN 939 022 000 000
SER 24538 575 94375 1281SER 24538 575 94375 1281
GLN 2055 048 000 000GLN 2055 048 000 000
HIS 5198 122 000 000HIS 5198 122 000 000
GLY 19449 456 95665 1298GLY 19449 456 95665 1298
THR 16133 378 16624 226THR 16133 378 16624 226
CIT 6751 158 000 000CIT 6751 158 000 000
B-ALA 957 022 000 000B-ALA 957 022 000 000
ALA 30078 705 38708 525ALA 30078 705 38708 525
TAU 39107 917 000 000TAU 39107 917 000 000
ARG 32920 772 54622 741ARG 32920 772 54622 741
TYR 20469 480 27413 372TYR 20469 480 27413 372
CYS-CYS 7444 174 000 000CYS-CYS 7444 174 000 000
VAL 17131 402 40103 544VAL 17131 402 40103 544
MET 11850 278 10284 140MET 11850 278 10284 140
TRP 4172 098 000 000TRP 4172 098 000 000
PHE 16173 379 37028 503PHE 16173 379 37028 503
ILE 13892 326 33031 448ILE 13892 326 33031 448
LEU 36399 853 68405 928LEU 36399 853 68405 928
LYS 34567 810 10663 145LYS 34567 810 10663 145
PRO 19960 468 70417 956PRO 19960 468 70417 956
총 농도 426610 736815Total concentration 426610 736815
[표 83]TABLE 83
실험 C1 및 C2에서 원심분리된 액체 샘플에 대한 아미노산 분석Amino Acid Analysis on Liquid Samples Centrifuged in Experiments C1 and C2
실험 C1 실험 C2Experiment C1 Experiment C2
아미노산amino acid
농도density
m/Lm / L
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
농도density
m/Lm / L
백분율percentage
(g 아미노산/(g amino acid /
100 g 단백질)100 g protein)
ASP 28042 481 7339 695ASP 28042 481 7339 695
GLU 67571 1159 14871 1408GLU 67571 1159 14871 1408
ASN 1489 026 088 008ASN 1489 026 088 008
SER 24452 420 9968 944SER 24452 420 9968 944
GLN 000 000 000 000GLN 000 000 000 000
HIS 8050 138 000 000HIS 8050 138 000 000
GLY 24911 427 9198 871GLY 24911 427 9198 871
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 54 --54-
THR 22713 390 641 061THR 22713 390 641 061
CIT 23891 410 7504 710CIT 23891 410 7504 710
B-ALA 661 011 000 000B-ALA 661 011 000 000
ALA 43812 752 10695 1012ALA 43812 752 10695 1012
TAU 19922 342 2259 214TAU 19922 342 2259 214
ARG 26288 451 3932 372ARG 26288 451 3932 372
TYR 9779 168 1370 130TYR 9779 168 1370 130
CYS-CYS 18157 312 4773 452CYS-CYS 18 157 312 4773 452
VAL 29399 504 5611 531VAL 29399 504 5611 531
MET 14891 255 1441 136MET 14891 255 1441 136
TRP 11375 195 000 000TRP 11375 195 000 000
PHE 25851 444 4800 454PHE 25851 444 4800 454
ILE 27012 463 5445 515ILE 27012 463 5445 515
LEU 59913 1028 10736 1016LEU 59913 1028 10736 1016
LYS 40843 701 2554 242LYS 40843 701 2554 242
PRO 53785 923 2420 229PRO 53785 923 2420 229
총 농도 582807 105646Total Concentration 582807 105646
표 81-83으로부터, 실험 A1, B1 및 C1으로부터의 결과의 비교는 모든 경우에 대해 유사한 아미노산 함량을 보여주고; 따From Tables 81-83, a comparison of the results from Experiments A1, B1 and C1 shows similar amino acid content for all cases; Ta
라서, 가수분해 속도에 대한 온도의 효과는 상이한 개별 아미노산에 대해 유사하다 온도는 가수분해 전환을 증가시키지만Thus, the effect of temperature on the rate of hydrolysis is similar for different individual amino acids.
(100℃ 대 75℃, 표 76 및 표 77), 닭 깃털/찌꺼기 혼합물의 석회 처리에서 아미노산 함량에 영향을 미치지 않는다(100 ° C. vs. 75 ° C., Table 76 and Table 77), does not affect amino acid content in lime treatment of chicken feather / waste mixture
실험 A1, B1 및 C1을 닭 찌꺼기 단독에 대한 아미노산 함량 (표 71)과 비교하면, 모든 경우에 유사한 결과가 얻어진다 닭Comparing experiments A1, B1 and C1 with the amino acid content for chicken residues alone (Table 71), similar results are obtained in all cases chickens
찌꺼기의 아미노산 함량 및 단백질 가수분해는 혼합물 내 닭 깃털의 존재에 의해 영향을 받지 않고, 이들 깃털의 가수분해The amino acid content and protein hydrolysis of the residues are not affected by the presence of chicken feathers in the mixture, and hydrolysis of these feathers
는 연구된 조건에서 비교적 적다 보다 높은 온도에 대한 프롤린 증가는 아마도 보다 높은 온도를 요구하는 결합 조직 및Is relatively low in the studied conditions. Proline increases for higher temperatures may be associated with connective tissue and
뼈 (찌꺼기 중의)의 가수분해에 의해 설명될 수 있다Can be explained by the hydrolysis of bone (in debris)
실험 A2, B2 및 C2로부터의 결과를 비교하면 실험 A1, B1 및 C1보다 아미노산 함량에서 더 큰 차이를 보인다 연구된 상Comparing the results from experiments A2, B2 and C2 shows a greater difference in amino acid content than experiments A1, B1 and C1
이한 온도에 대해 잔류 고체 #1에 남은 상이한 양의 가수분해되지 않은 찌꺼기가 이들 차이를 설명할 수 있다For these temperatures different amounts of unhydrolyzed residue left in residual
표 84 및 표 85는 다양한 가축의 필수 아미노산 요구치를 상이한 생성물과 비교한다Table 84 and Table 85 compare essential amino acid requirements of various livestock with different products.
[표 84]TABLE 84
다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치와 비교한 원료 및 생성물의 아미노산 분석 (찌꺼기/깃털 혼합물 조건 1)Amino Acid Analysis of Raw Materials and Products Compared to Essential Amino Acid Requirements for Various Livestock (Fragment / Feather Mixture Condition 1)
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지 실험 A1 실험 B1 실험 C1Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig Experiment A1 Experiment B1 Experiment C1
ASN 025 022 026ASN 025 022 026
GLN 000 048 000GLN 000 048 000
ASP 512 488 481ASP 512 488 481
GLU 1130 1069 1159GLU 1130 1069 1159
SER 585 575 420SER 585 575 420
HIS 131 100 103 140 125 127 122 138HIS 131 100 103 140 125 127 122 138
GLY 423 456 427GLY 423 456 427
THR 175 264 243 350 250 372 378 390THR 175 264 243 350 250 372 378 390
ALA 688 705 752ALA 688 705 752
ARG 375 282 417 550 000 744 772 451ARG 375 282 417 550 000 744 772 451
VAL 263 218 207 415 267 410 402 504VAL 263 218 207 415 267 410 402 504
CYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 273 174 312CYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 273 174 312
MET 200+ 241+ 207 225 192+ 275 278 255MET 200+ 241+ 207 225 192+ 275 278 255
TYR 438* 405* 293* 585* 375* 445 480 168TYR 438 * 405 * 293 * 585 * 375 * 445 480 168
PHE 438* 405* 140 315 375* 404 379 444PHE 438 * 405 * 140 315 375 * 404 379 444
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 55 --55-
ILE 228 205 173 365 250 352 326 463ILE 228 205 173 365 250 352 326 463
LEU 306 327 417 525 250 873 853 1028LEU 306 327 417 525 250 873 853 1028
LYS 447 350 400 575 358 760 810 701LYS 447 350 400 575 358 760 810 701
TRP 044 091 083 105 075 171 098 195TRP 044 091 083 105 075 171 098 195
PRO 316 468 923PRO 316 468 923
*페닐알라닌 + 타이로신 +시스테인 + 메티오닌* Phenylalanine + Tyrosine + Cysteine + Methionine
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
[표 85]TABLE 85
다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치와 비교한 원료 및 생성물의 아미노산 분석 (찌꺼기/깃털 혼합물 조건 2)Amino Acid Analysis of Raw Materials and Products Compared to Essential Amino Acid Requirements for Various Livestock (Degment / Feather Mixture Condition 2)
아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지 실험 A2 실험 B2 실험 C2Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig Experiment A2 Experiment B2 Experiment C2
ASN 074 000 008ASN 074 000 008
GLN 000 000 000GLN 000 000 000
ASP 750 823 695ASP 750 823 695
GLU 1181 1070 1408GLU 1181 1070 1408
SER 639 1281 944SER 639 1281 944
HIS 131 100 103 140 125 000 000 000HIS 131 100 103 140 125 000 000 000
GLY 664 1298 871GLY 664 1298 871
THR 175 264 243 350 250 239 226 061THR 175 264 243 350 250 239 226 061
ALA 807 525 1012ALA 807 525 1012
ARG 375 282 417 550 000 466 741 372ARG 375 282 417 550 000 466 741 372
VAL 263 218 207 415 267 892 544 531VAL 263 218 207 415 267 892 544 531
CYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 232 000 452CYS 200+ 241+ 367+ 400+ 192+ 232 000 452
MET 200+ 241+ 207 225 192+ 182 140 136MET 200+ 241+ 207 225 192+ 182 140 136
TYR 438* 405* 293* 585* 375* 688 372 130TYR 438 * 405 * 293 * 585 * 375 * 688 372 130
PHE 438* 405* 140 315 375* 431 503 454PHE 438 * 405 * 140 315 375 * 431 503 454
ILE 228 205 173 365 250 608 448 515ILE 228 205 173 365 250 608 448 515
LEU 306 327 417 525 250 1053 928 1016LEU 306 327 417 525 250 1053 928 1016
LYS 447 350 400 575 358 516 145 242LYS 447 350 400 575 358 516 145 242
TRP 044 091 083 105 075 084 000 000TRP 044 091 083 105 075 084 000 000
PRO 113 956 229PRO 113 956 229
*페닐알라닌 + 타이로신 +시스테인 + 메티오닌* Phenylalanine + Tyrosine + Cysteine + Methionine
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
닭 깃털/찌꺼기 혼합물의 제1 가수분해 후 얻어진 액체 생성물에 대해, 표로 나타낸 결과는 가용화된 단백질이 성장상 동For the liquid product obtained after the first hydrolysis of the chicken feather / waste mixture, the results shown in the table indicate that the solubilized protein is
안 동물의 필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초과함을 의미한다 히스티딘이 상기 생성물에 대한 제한 아미노산일 것이Means that the essential amino acid requirements of the animal are met or exceeded.
다All
한편, 제2 가수분해 (깃털) 후 생성물, 즉 트레오닌, 시스테인 + 메티오닌, 트립토판, 및 특히 리신 및 히스티딘에 대한 값On the other hand, the value after the second hydrolysis (feather), ie threonine, cysteine + methionine, tryptophan, and especially the values for lysine and histidine
이 요구치보다 낮아서, 단위 동물 영양을 위해 불량한 생성물이 된다 그러나, 이는 반추동물에는 적합하다Lower than this requirement, which is a poor product for unit animal nutrition, but it is suitable for ruminants.
실험 3 칼슘 회수 및 재생
알칼리성 물질로서 수산화칼슘을 사용하면 원심분리된 액체 용액 중 칼슘 농도가 비교적 높아진다 일부 칼슘염은 용해도The use of calcium hydroxide as alkaline material results in relatively high calcium concentrations in centrifuged liquid solutions.
가 낮기 때문에, 칼슘은 그를 탄산칼슘, 중탄산칼슘 또는 황산칼슘 (석고)으로 침전시킴으로써 회수될 수 있다Since is low, calcium can be recovered by precipitating it with calcium carbonate, calcium bicarbonate or calcium sulfate (gypsum).
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 56 --56-
탄산칼슘이 그의 낮은 용해도 (00093 g/L, CaCO3에 대한 용해도적은 87x10-9임) 때문에 바람직하다 반대로, CaSO4의Calcium carbonate is preferred because of its low solubility (00093 g / L, solubility of CaCO3 is 87x10-9).
용해도는 106 g/L이고, 용해도적은 61x10-5이다 또한, 황산칼슘보다 탄산칼슘으로부터 Ca(OH)2를 재생하기가 더 쉽Its solubility is 106 g / L and its solubility is 61x10-5 It is also easier to regenerate Ca (OH) 2 from calcium carbonate than calcium sulfate
다 CaSO4는 보다 가용성 물질이고 석고는 재생하기 더 어렵기 때문에, 침전물로서 CaCO3을 사용하는 것이 보다 효율적Since CaSO4 is more soluble and gypsum is more difficult to regenerate, it is more efficient to use CaCO3 as a precipitate.
인 공정이다Phosphorus is fair
CO2가 원심분리된 용액 내로 버블링될 때, 탄산 (H2CO3)이 형성된다 탄산은 pKa1 = 637 및 pKa2 = 1025으로 약한 2When
양자산이다 H2CO3, HCO3Quantum acid H2CO3, HCO3
- 및 CO3-And CO3
2- 사이의 평형이 생성되고 혼합물 내 각 성분의 분획은 pH의 함수이다 Ca(HCO3)2An equilibrium between 2- is produced and the fraction of each component in the mixture is a function of pH Ca (HCO3) 2
는 수용성 (166 g/L 물, 용해도적 108)이므로, 공정의 침전 효율도 또한 pH의 함수이다Since is water soluble (166 g / L water, solubility 108), the precipitation efficiency of the process is also a function of pH
CO2 버블링에 의한 칼슘 회수를 측정하고 연구하기 위해; 닭 깃털 및 찌꺼기의 가수분해 공정으로부터의 원심분리된 액체To measure and study calcium recovery by
생성물을 플라스틱병에 모으고 이후 사용을 위해 4℃에서 유지하였다 공지 부피의 원심분리된 액체 물질 (400 mL)를 자The product was collected in a plastic bottle and kept at 4 ° C. for later use. Known volumes of centrifuged liquid material (400 mL)
기 교반 막대 (일정하게 교반함)를 갖는 얼렌마이어 플라스크에 넣고, CO2를 가압 용기로부터 버블링하였다 pH가 감소함Into an Erlenmeyer flask with a stir bar (constantly stirring), and
에 따라, 액체 샘플 (~10 mL)을 수집하고 원심분리하였다 청정화한 액체에서 총 질소 및 칼슘 함량을 측정하였다 상이한Depending on the liquid sample (~ 10 mL) was collected and centrifuged. Total nitrogen and calcium content in the clarified liquid was measured different
초기 pH의 샘플을 사용하여 상기 파라미터가 침전 효율에 영향을 미치는지 연구하였다Samples of initial pH were used to study whether these parameters influence precipitation efficiency.
도 36은 2가지 상이한 샘플에 대해 pH의 함수로서 칼슘 및 총 질소 함량을 보여준다: 하나는 닭 찌꺼기 가수분해로부터36 shows calcium and total nitrogen content as a function of pH for two different samples: one from chicken tailing hydrolysis
(C1), 다른 하나는 닭 깃털 가수분해로부터 (C2) 두 경우에, TKN 농도는 일정하게 유지되고, 이는 칼슘 침전 동안 질소가(C1), the other from chicken feather hydrolysis (C2) In both cases, the TKN concentration remains constant, which means that nitrogen during calcium precipitation
손실되지 않음을 의미한다Means no loss
도 36은 또한 칼슘 농도는 pH ~9에서 최소로 감소하고 (칼슘 회수 50 내지 70%), 보다 낮은 pH에서 증가됨을 보여준다36 also shows that calcium concentration decreases to a minimum at pH ˜9 (calcium recovery 50-70%) and increases at lower pH.
중탄산칼슘의 높은 용해도 및 낮은 pH (8 이하)에서 탄산칼슘의 중탄산칼슘 및 탄산으로의 전환 때문에 칼슘 농도의 증가Increased calcium concentration due to the high solubility of calcium bicarbonate and the conversion of calcium carbonate to calcium bicarbonate and carbonate at low pH (below 8)
가 예상된다 도 36에 나타낸 원심분리된 액체에 대한 초기 pH는 비교적 높고 (각각 102 및 111); 두 경우에, 탄산종들Is expected the initial pH for the centrifuged liquid shown in FIG. 36 is relatively high (102 and 111, respectively); In both cases, carbonates
사이의 평형은 비교적 높은 탄산염 농도 (pKa2 = 1025)를 갖는 대역에서 존재한다Equilibrium between exists in bands with relatively high carbonate concentrations (pKa2 = 1025)
한편, 도 37은 비교적 낮은 초기 pH (~92)를 갖는 샘플의 칼슘 및 총 질소 함량을 보여준다 수집된 샘플은 탄산과 중탄산On the other hand, Figure 37 shows the calcium and total nitrogen content of the sample with a relatively low initial pH (~ 92) collected samples are carbonic acid and bicarbonate
염 사이의 평형 대역 내에 존재하므로, 칼슘이 침전물로서 회수될 수 없다 (중탄산칼슘 용해도)Since it exists in the equilibrium zone between salts, calcium cannot be recovered as a precipitate (calcium bicarbonate solubility)
실험 4 알칼리성 조건 하에 닭 폐기물의 보존
본 실시예에서 상기 설명된 닭 찌꺼기 및 깃털을 추가 실험 세트를 위한 원료로서 사용하였다 실험은 1-L 얼렌마이어 플The chicken leftovers and feathers described above in this example were used as raw material for further experimental sets.
라스크 내에서 주변 온도에서 혼합하지 않으면서 수행하였고; 불쾌한 냄새를 피하기 위해, 플라스크를 후드 내에 놓았다Performed without mixing at ambient temperature in the lask; To avoid unpleasant odors, the flask was placed in a hood
상기 폐기물 물질 혼합물을 보존하기 위해 요구되는 석회를 결정하기 위해 수산화칼슘 로딩 (g Ca(OH)2/g 건조 찌꺼기 +Calcium hydroxide loading (g Ca (OH) 2 / g dry residue + to determine the lime required to preserve the waste material mixture
깃털)을 변화시켰다 심한 악취 (발효 생성물)의 발생은 연구의 종료점으로 간주한다The occurrence of severe odors (fermentation products) is considered the end point of the study
동일한 조건 하에 2중 실험을 실행하였다 샘플은 상이한 시간에 반응기로부터 취하고 원심분리하여 고체 물질로부터 액Two experiments were run under the same conditions. Samples were taken from the reactor at different times and centrifuged to remove liquid from the solid material.
체상을 분리하였다 총 질소 함량 및 pH를 원심분리된 액체 샘플에서 측정하였다Sieves were separated Total nitrogen content and pH were measured in centrifuged liquid samples.
닭 폐기물 혼합물의 보존에 요구되는 석회를 결정하고 폐기물 물질의 단백질 가용화를 연구하기 위해, 상이한 석회 로딩으To determine the lime required for the preservation of chicken waste mixtures and to study the protein solubilization of the waste material, different lime loadings were used.
로 주변 온도에서 혼합을 이용하지 않고 몇몇 실험을 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 86에 요약한다Several experiments were carried out without mixing at ambient temperature. The experimental conditions and measured parameters are summarized in Table 86.
[표 86]TABLE 86
닭 깃털 및 찌꺼기 혼합물의 보존 연구 동안 실험 조건Experimental Conditions During Preservation Studies of Chicken Feather and Ground Mixtures
실험 G1 실험 G2 실험 H1 실험 H2 실험 I1 실험 I2Experiment G1 Experiment G2 Experiment H1 Experiment H2 Experiment I1 Experiment I2
온도 (℃) 25 25 25 25 25 25Temperature (℃) 25 25 25 25 25 25
Ca(OH)2의 질량 (g) 33 33 66 66 99 99Mass of Ca (OH) 2 (g) 33 33 66 66 99 99
찌꺼기의 질량 (g) 913 913 913 913 913 913Mass of residue (g) 913 913 913 913 913 913
깃털의 질량 (g) 365 365 365 365 365 365Mass of feathers (g) 365 365 365 365 365 365
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 57 --57-
물 부피 (ml) 800 800 800 800 800 800Water volume (ml) 800 800 800 800 800 800
Ca(OH)2 (g/g 건조 물질) 0052 0052 0103 0103 0155 0155Ca (OH) 2 (g / g dry matter) 0052 0052 0103 0103 0155 0155
건조 물질 (g/L) 8002 8002 8002 8002 8002 8002Dry substance (g / L) 8002 8002 8002 8002 8002 8002
건조 찌꺼기 (g/L) 3805 3805 3805 3805 3805 3805Dry residue (g / L) 3805 3805 3805 3805 3805 3805
총 TKN (g) 679 679 679 679 679 679Total TKN (g) 679 679 679 679 679 679
총 TKN (%) 1060 1060 1060 1060 1060 1060Total TKN (%) 1060 1060 1060 1060 1060 1060
표 87은 시간의 함수로서 pH 변동을 보여주는 한편, 표 88은 원심분리된 액체의 총 질소 함량을 보여준다Table 87 shows the pH variation as a function of time, while Table 88 shows the total nitrogen content of the centrifuged liquid.
[표 87]TABLE 87
닭 찌꺼기 및 깃털 혼합물의 보존 연구 동안 시간의 함수로서 pHPH as a Function of Time During Preservation Studies of Chicken Ground and Feather Mixtures
시간 (일) 실험 G1 실험 G2 실험 H1 실험 H2 실험 I1 실험 I2Time (days) Experiment G1 Experiment G2 Experiment H1 Experiment H2 Experiment I1 Experiment I2
0 901 912 121 1214 121 12150 901 912 121 1214 121 1215
1 --- --- 1152 1156 1214 12171 --- --- 1152 1156 1214 1217
2 --- --- 1116 1125 1208 12142 --- --- 1116 1125 1208 1214
4 --- --- 1082 1103 1203 12064 --- --- 1082 1103 1203 1206
7 --- --- 1065 1085 1205 12067 --- --- 1065 1085 1205 1206
11 --- --- 905 101 1206 120911 --- --- 905 101 1206 1209
14 --- --- --- --- 1206 12114 --- --- --- --- 1206 121
17 --- --- --- --- 1204 120717 --- --- --- --- 1204 1207
[표 88]TABLE 88
닭 찌꺼기 및 깃털 혼합물의 보존 연구 동안 시간의 함수로서 총 켈달 질소 함량Total Kjeldahl Nitrogen Content as a Function of Time During Preservation Studies of Chicken Ground and Feather Mixtures
시간 (일) 실험 G1 실험 G2 실험 H1 실험 H2 실험 I1 실험 I2Time (days) Experiment G1 Experiment G2 Experiment H1 Experiment H2 Experiment I1 Experiment I2
0 01438 01427 01002 01103 00924 009910 01438 01427 01002 01103 00924 00991
1 --- --- 01248 01314 01325 013811 --- --- 01248 01314 01325 01381
2 --- --- 01337 01337 01460 014722 --- --- 01337 01337 01460 01472
4 --- --- 01348 01337 01596 016304 --- --- 01 348 01337 01596 01630
7 --- --- 01371 01416 01835 018247 --- --- 01371 01416 01835 01824
11 --- --- 01472 01427 02099 0202011 --- --- 01472 01427 02099 02020
14 --- --- --- --- 02239 0225114 --- --- --- --- 02239 02251
17 --- --- --- --- 02297 0229717 --- --- --- --- 02297 02297
TKN은 g 질소/100g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 89 및 표 90에 제시한다 표 89는 찌꺼기 질소 함량에 관하여 전환을 고려하는 반Proteolytic conversion was estimated and presented in Table 89 and Table 90. Table 89 summarizes the conversion considerations with regard to the residue nitrogen content.
면, 표 90은 혼합물의 초기 TKN에 관하여 전환을 제공한다 연구된 조건에서, 고체상 내의 질소의 액체상으로의 최고 전Cotton, Table 90, provides conversions for the initial TKN of the mixture. Under the conditions studied, the highest transition of nitrogen into the liquid phase in the solid phase
환은 ~30%이었다The ring was ~ 30%
[표 89]Table 89
시간의 함수로서 찌꺼기에 관한 액체상 내의 전환율 (보존 실험)Conversion rate in the liquid phase as a function of time (preservation experiment)
시간 (일) 실험 G1 실험 G2 실험 H1 실험 H2 실험 I1 실험 I2Time (days) Experiment G1 Experiment G2 Experiment H1 Experiment H2 Experiment I1 Experiment I2
0 755692 749911 526567 579644 485577 5207860 755692 749911 526567 579644 485577 520786
1 --- --- 655844 690528 696309 7257381 --- --- 655844 690528 696309 725738
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 58 --58-
2 --- --- 702615 702615 767253 7735602 --- --- 702 615 702 615 767 253 773 560
4 --- --- 708396 702615 838724 8565914 --- --- 708396 702615 838724 856591
7 --- --- 720482 744131 964322 9585417 --- --- 720482 744131 964322 958541
11 --- --- 773560 749911 1103058 106154211 --- --- 773 560 749 911 1103058 1061542
14 --- --- --- --- 1176630 118293714 --- --- --- --- 1176630 1182937
17 --- --- --- --- 1207110 120711017 --- --- --- --- 1207110 1207110
[표 90]Table 90
시간의 함수로서 총 질소에 관한 액체상 내의 전환율 (보존 실험)Conversion in liquid phase relative to total nitrogen as a function of time (preservation experiment)
시간 (일) 실험 G1 실험 G2 실험 H1 실험 H2 실험 I1 실험 I2Time (days) Experiment G1 Experiment G2 Experiment H1 Experiment H2 Experiment I1 Experiment I2
0 183018 181618 127527 140382 117600 1261270 183018 181618 127527 140382 117600 126127
1 --- --- 158836 167236 168636 1757641 --- --- 158836 167236 168636 175764
2 --- --- 170164 170164 185818 1873452 --- --- 170 164 170 164 185 818 187 345
4 --- --- 171564 170164 203127 2074544 --- --- 171 564 170 164 203 127 207 454
7 --- --- 174491 180218 233545 2321457 --- --- 174491 180218 233545 232145
11 --- --- 187345 181618 267145 25709111 --- --- 187345 181618 267 145 257091
14 --- --- --- --- 284963 28649114 --- --- --- --- 284963 286491
17 --- --- --- --- 292345 29234517 --- --- --- --- 292345 292345
표 89에서, 100%보다 큰 값은 장기간 보존 연구에 대한 닭 깃털 단백질의 가용화를 의미한다 또한, 실험 H와 I를 비교하In Table 89, values greater than 100% mean solubilization of chicken feather protein for long-term preservation studies.
면 높은 단백질 가수분해는 높은 pH와 상호관련된다 가수분해 공정 동안 pH 감소 (표 87)는 새로운 유리 아미노산의 생성If high protein hydrolysis is correlated with high pH pH reduction during the hydrolysis process (Table 87) leads to the production of new free amino acids
에 관련된다 9에 가까운 값은 심한 냄새 발생 전날에 측정되었다A value close to 9 was measured the day before severe odor occurrence
닭 폐기물 혼합물의 보존 동안 pH를 모니터링하는 것은 안정한 (비-발효성) 용액을 유지하기 위한 실용적인 대안이다 얻Monitoring pH during the preservation of chicken waste mixtures is a viable alternative for maintaining a stable (non-fermentable) solution
어진 결과를 기초로, 105의 pH 값이 세균 성장을 피하기 위해 과잉의 석회 첨가를 위한 하한으로 사용될 수 있다Based on the results obtained, a pH value of 105 can be used as a lower limit for excess lime addition to avoid bacterial growth.
석회는 비교적 수불용성 염기이고, 이러한 낮은 용해도 때문에, 고체-액체 혼합물에서 약한 알칼리성 조건 (pH ~12)을 생Lime is a relatively water-insoluble base and, due to this low solubility, produces weak alkaline conditions (pH -12) in solid-liquid mixtures.
성시킨다 상대적인 낮은 pH는 강염기 (예를 들어, 수산화나트륨)에 비해 원치 않는 분해 반응의 가능성을 감소시킨다 석Relatively low pH reduces the likelihood of unwanted decomposition reactions compared to strong bases (eg sodium hydroxide)
회는 또한 닭 폐기물 혼합물이 보존되는 동안 단백질의 소화 및 액체상으로 가용화를 촉진시킨다 (표 90)Ash also promotes protein digestion and solubilization in the liquid phase while the chicken waste mixture is preserved (Table 90).
닭 찌꺼기 및 깃털은 100℃ 미만의 온도에서 Ca(OH)2로 처리함으로써 아미노산 풍부 생성물을 얻기 위해 사용될 수 있다Chicken grounds and feathers can be used to obtain amino acid rich products by treatment with Ca (OH) 2 at temperatures below 100 ° C.
저온 요건 때문에 상기 공정을 위해 단순한 비가압 용기가 사용될 수 있다Simple low pressure vessels can be used for this process because of low temperature requirements.
닭 깃털/찌꺼기 혼합물은 2가지 아미노산 풍부 생성물을 얻기 위해 사용될 수 있다: 잘 균형을 이룬 하나 (찌꺼기) 및 일부Chicken feather / pile mixtures can be used to obtain two amino acid rich products: one well balanced (one) and some
아미노산은 부족하지만 단백질 및 미네랄 함량이 높은 두번째Lack of amino acids but high in protein and minerals
혼합물의 제1 석회 처리 (50-100℃에서 실행)에 대해, 실험으로부터 얻어진 필수 아미노산의 스펙트럼은 성장기 동안 많For the first lime treatment of the mixture (running at 50-100 ° C.), the spectrum of essential amino acids obtained from the experiment was high during the growth phase.
은 가축에 대한 요구치를 만족하거나 초과한다 따라서, 닭 찌꺼기를 석회 처리하여 얻어진 아미노산 풍부 고체 생성물은Therefore, the amino acid rich solid product obtained by lime treatment of chicken residues
이들 동물에 대한 단백질 보충물로서 역할을 할 수 있다Can serve as a protein supplement for these animals
혼합물의 제2 석회 처리 (75-100℃에서 실행)에 대해, 실험으로부터 얻어진 필수 아미노산의 스펙트럼에는 몇몇 아미노For the second lime treatment of the mixture (running at 75-100 ° C.), the spectrum of essential amino acids obtained from the experiment showed several amino acids.
산이 부족하다 따라서, 닭 깃털/찌꺼기 혼합물의 제2 석회 처리에 의해 얻어진 아미노산 풍부 고체 생성물은 반추동물에Lack of acid Thus, the amino acid-rich solid product obtained by the second lime treatment of the chicken feather / waste mixture is present in ruminants.
대한 질소 및 미네랄 공급원으로서 역할을 할 수 있다Can serve as a source of nitrogen and minerals
CO2를 원심분리된 액체 생성물 내로 버블링시켜 탄산칼슘을 침전시키면 50 내지 70%의 칼슘이 회수된다 높은 초기 pHBubbling CO2 into centrifuged liquid product to precipitate calcium carbonate recovers between 50 and 70% of calcium High initial pH
가 권장되어 (>10), 공정 동안 탄산칼슘이 형성되고 중탄산칼슘은 형성되지 않는 한편; 최종 pH ~ 88-90은 석회 재생을Is recommended (> 10), while calcium carbonate is formed during the process and no calcium bicarbonate is formed; From final pH to 88-90
위한 높은 칼슘 회수를 보장한다 CaSO4는 보다 가용성 물질이고 석고는 재생이 더 어렵기 때문에, 침전물로서 CaCO3을Ensures high calcium recovery for CaSO4 because CaSO4 is more soluble and gypsum is more difficult to regenerate,
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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사용하는 것이 보다 효율적인 공정이다 마지막으로, 석회 용액은 닭 깃털 내의 케라틴성 물질을 포함하는 닭 가공 폐기물It is a more efficient process to use. Finally, the lime solution contains chicken processing waste containing keratinous substances in chicken feathers.
을 가수분해시키고 보존시킨다 부패 냄새의 부재, 액체상으로의 연속 단백질 가수분해, 및 닭 폐기물 혼합물의 보존 동안Hydrolysis and preservation during absence of decay odor, continuous protein hydrolysis to liquid phase, and preservation of chicken waste mixture
pH의 연속 모니터링 가능성 때문에 공정은 안정한 (비발효성) 용액을 유지하고 농장에서 보관하는 동안 닭 폐기물 혼합물Due to the possibility of continuous monitoring of pH, the process maintains a stable (non-fermentable) solution and keeps the chicken waste mixture during storage on the farm
을 보존하기 위한 실행가능한 대안이 된다Become a viable alternative to preserve
실시예 6: 소털에서의 단백질 가용화Example 6: Protein Solubilization in Cow Hair
USDA에 따르면, 미국에서 매년 1인당 188 lbs의 살코기 및 가금이 소비되고, 그 중 ~116 lbs는 소고기 및 돼지고기이다According to the USDA, 188 lbs of lean meat and poultry is consumed per person in the United States each year, with ~ 116 lbs of beef and pork
동물 도축업자는 대량의 폐기물을 생성하고, 동물의 털은 총 중량의 3 내지 7%를 나타낸다 폐기물 잔류물을 보다 잘 사용Animal slaughterers generate large amounts of waste, and animal hair represents 3 to 7% of the total weight. Better use of waste residues
하고 이들을 유용한 생성물로 전환하는 것이 필요하고 요망된다And conversion of these into useful products is necessary and desired
젖은 소털을 테라본 컴퍼니로부터 입수한 후 공기 건조하였다 출발 물질을 특성화하기 위해, 수분 함량, 총 질소 (단백질The wet hairs were obtained from the Terrabonn company and then air dried. To characterize the starting material, the moisture content, total nitrogen (protein
분획의 추정치), 및 아미노산 함량을 결정하였다Estimates of fractions), and amino acid content were determined
공기 건조된 털을 이들 실험을 위한 출발 물질로서 사용한다 그의 건조 물질 함량, 화학 조성 및 아미노산 균형을 각각 표Air dried hair is used as starting material for these experiments. The dry matter content, chemical composition and amino acid balance are respectively listed.
91, 표 92 및 표 93에 제시한다91, Table 92 and Table 93.
[표 91]TABLE 91
공기 건조된 소털의 건조 물질 함량Dry matter content of air dried cattle
샘플 습기있는 고체 (g) 건조 고체 (g) 건조 물질 (%)Sample Moisture Solid (g) Dry Solid (g) Dry Matter (%)
1 40883 38350 93801 40883 38350 9380
2 37447 35163 93902 37447 35163 9390
평균 9385Average 9385
[표 92]Table 92
공기 건조된 소털의 단백질 및 미네랄 함량Protein and Mineral Contents of Air Dried Wool
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
털 1473 00508 00197 01658 0029 5244 58 185 50 37Hair 1473 00508 00197 01658 0029 5244 58 185 50 37
[표 93]TABLE 93
공기 건조된 소털의 아미노산 조성Amino Acid Composition of Air Dried Cow Hair
아미노산 측정된 문헌 아미노산 측정된 문헌Amino acid measured literature amino acid measured literature
ASP 663 30 TYR 244 34ASP 663 30 TYR 24 4 34
GLU 1447 122 VAL 680 55GLU 1447 122 VAL 680 55
SER 891 72 MET 071 06SER 891 72 MET 071 06
HIS 129 07 PHE 309 30HIS 129 07 PHE 309 30
GLY 552 108 ILE 420 44GLY 552 108 ILE 420 44
THR 748 66 LEU 977 77THR 748 66 LEU 977 77
ALA 450 10 LYS 553 21ALA 450 10 LYS 553 21
CYS ND 139 TRP ND 14CYS ND 139 TRP ND 14
ARG 1098 77 PRO 768 85ARG 1098 77 PRO 768 85
ND: 측정되지 않음ND: not measured
값은 g AA/100 g 총 아미노산Value is g AA / 100 g total amino acid
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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출발 물질은 비교적 잘 균형을 이룬 아미노산 함량을 갖고, 히스티딘, 메티오닌, 티로신 및 페닐알라닌 수준은 낮다 회분Starting materials have relatively well-balanced amino acid content and low levels of histidine, methionine, tyrosine and phenylalanine
함량은 매우 낮고 (~1%), 조단백질 함량은 높다 (~921%) 출발 수분 함량은 615%이다The content is very low (~ 1%), the crude protein content is high (~ 921%) and the starting moisture content is 615%.
실험 1 털 농도 효과
단백질의 가용화에서 초기 털 농도의 효과를 결정하기 위해, 온도 및 석회 로딩 (각각 100℃ 및 010 g 석회/g 공기 건조된To determine the effect of initial hair concentration on solubilization of proteins, temperature and lime loading (100 ° C. and 010 g lime / g air dried, respectively)
털)을 일정하게 유지하면서 상이한 농도에서 실험을 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 94에 요약한다The experiments were run at different concentrations while keeping the hair constant. The experimental conditions and parameters measured were summarized in Table 94.
[표 94]Table 94
소털의 단백질 가용화에서 초기 털 농도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters to Determine the Effect of Initial Hair Concentration on Protein Solubilization of Cow Hair
털 농도 (g 털/L) 40 60Hair Concentration (g Hair / L) 40 60
털의 질량 (g) 34 51Mass of hair (g) 34 51
물 부피 (mL) 850 850Water volume (mL) 850 850
석회의 질량 (g) 34 51Mass of lime (g) 34 51
온도 (℃) 100 100Temperature (℃) 100 100
초기 온도 (℃) 1014 871Initial temperature (℃) 1014 871
pH 최종 92 98pH final 92 98
잔류 고체 (g) 288 449Residual Solid (g) 288 449
100 mL 중 용존 고체 (g) 118 192Dissolved solids in 100 mL (g) 118 192
100 mL 중 단백질 (g) 081 104Protein in 100 mL (g) 081 104
표 95는 상이한 털 농도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 공기 건조된 털에 대Table 95 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different hair concentrations.
한 평균 TKN (1473%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하고 표 96에 제시한다Based on one mean TKN (1473%), proteolytic conversion is estimated and presented in Table 96
[표 95]Table 95
실험 1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (소털)Total Kjeldahl nitrogen content in the liquid phase centrifuged as a function of time for Experiment 1 (Fur)
공기 건조된 털 농도Air dried hair concentration
시간 (h) 40 g/L 60 g/LTime (h) 40 g / L 60 g / L
0 00160 003270 00160 00327
05 00185 0049705 00185 00497
1 00435 006991 00435 00699
2 00718 010002 00718 01000
3 00754 011943 00754 01194
4 00868 013684 00868 01368
6 01088 016296 01088 01629
8 01298 016628 01298 01662
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 96]TABLE 96
실험 1에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (소털)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 1 (Fur)
공기 건조된 털 농도Air dried hair concentration
시간 (h) 40 g/L 60 g/LTime (h) 40 g / L 60 g / L
0 272 3700 272 370
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 61 --61-
05 314 56205 314 562
1 738 7911 738 791
2 1219 11312 1219 1131
3 1280 13513 1280 1351
4 1473 15484 1473 1548
6 1847 18436 1847 1843
8 2203 18818 2203 1881
도 38은 연구된 상이한 털 농도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가용화 (전환율)를 제시한다 이는 털 농도가 단백질 가수38 shows protein solubilization (conversion) as a function of time for the different hair concentrations studied.
분해 (전환)에 대해 중요한 효과를 갖지 않고, 다른 케라틴 물질인 닭 깃털을 사용하여 얻을 수 있는 70% 정도의 전환을 얻It does not have a significant effect on degradation (conversion) and obtains about 70% of the conversions achieved using chicken feathers, another keratin substance.
기 위해 보다 많은 석회 로딩 또는 보다 긴 처리 기간이 요구됨을 보여준다Shows that more lime loading or longer treatment periods are required
표 94에서 보이는 바와 같이, 용존 고체는 예상되는 바와 같이 보다 높은 털 농도에 대해 더 많다 두 경우에 대한 최종 pHAs shown in Table 94, the dissolved solids are more for higher hair concentrations as expected, the final pH for both cases.
는 초기 120보다 더 낮고, 이는 석회가 가수분해 동안 소비되었고 석회가 최종 혼합물 내에 고체로서 존재하지 않음을 의Is lower than the initial 120, indicating that lime was consumed during hydrolysis and that lime was not present as a solid in the final mixture.
미한다It's beautiful
실험 2 석회 로딩 효과
공기 건조된 털의 단백질 가용화에 대한 석회 로딩의 효과를 결정하기 위해, 온도 및 털 농도 (각각 100℃ 및 40 g 공기 건To determine the effect of lime loading on protein solubilization of air dried hair, temperature and hair concentration (100 ° C. and 40 g air guns, respectively)
조된 털/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 석회/털 비에서 실험을 실행하였다 연구된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 97The experiments were run at different lime / hair ratios while keeping the coarse hair / L) constant.
에 요약한다To summarize
[표 97]TABLE 97
소털의 단백질 가용화에서 석회 로딩 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters for Determining Lime Loading Effect in Protein Solubilization of Cow Hair
석회 로딩 (g 석회/g 털) 010 020 025 035Lime loading (g lime / g whisk) 010 020 025 035
털의 질량 (g) 34 34 34 34Mass of hair (g) 34 34 34 34
물 부피 (mL) 850 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850 850
석회의 질량 (g) 34 68 85 119Mass of lime (g) 34 68 85 119
온도 (℃) 100 100 100 100Temperature (℃) 100 100 100 100
초기 온도 (℃) 1014 1023 756 902Initial Temperature (℃) 1014 1023 756 902
pH 최종 92 103 114 112pH final 92 103 114 112
잔류 고체 (g) 288 1744(*) 226 229Residual Solid (g) 288 1744 (*) 226 229
100 mL 중 용존 고체 (g) 118 292(*) 296 299Dissolved solid in 100 mL (g) 118 292 (*) 296 299
100 mL 중 단백질 (g) 081 177 218 240Protein in 100 mL (g) 081 177 218 240
(*) 다른 3가지 조건에서와 같이 8 h에서가 아니라 48 h 후 측정됨(*) Measured after 48 h rather than 8 h as in the other three conditions
표 98은 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 공기 건조된 털에Table 98 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different lime loadings.
대한 평균 TKN (1473%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하고 표 99에 제시한다Based on the mean TKN (1473%) for the proteolytic conversion is estimated and presented in Table 99
[표 98]TABLE 98
실험 2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (소털)Total Kjeldahl nitrogen content in the liquid phase centrifuged as a function of time for Experiment 2 (Fur)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 010 g/g 020 g/g 025 g/g 035 g/gTime (min) 010 g / g 020 g / g 025 g / g 035 g / g
0 00160 00144 00241 001330 00160 00144 00241 00133
05 00185 --- 00454 0063705 00185 --- 00454 00637
1 00435 00845 00922 008221 00435 00845 00922 00822
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 62 --62-
2 00718 01425 01350 014382 00718 01425 01350 01438
3 00754 --- 01549 017923 00754 --- 01549 01792
4 00868 02145 01951 020234 00868 02145 01951 02023
6 01088 --- 02699 029996 01088 --- 02699 02999
8 01298 02832 03487 038378 01298 02832 03487 03837
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 99]TABLE 99
실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (소털)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 2 (Fur)
석회 로딩Lime loading
시간 (min) 010 g/g 020 g/g 025 g/g 035 g/gTime (min) 010 g / g 020 g / g 025 g / g 035 g / g
0 272 244 409 2260 272 244 409 226
05 314 --- 771 108105 314 --- 771 1081
1 738 1434 1565 13951 738 1434 1565 1395
2 1219 2419 2291 24412 1219 2419 2291 2441
3 1280 --- 2629 30413 1280 --- 2629 3041
4 1473 3641 3311 34334 1473 3641 3311 3433
6 1847 --- 4581 50906 1847 --- 4581 5090
8 2203 4807 5918 65128 2203 4807 5918 6512
도 39는 연구된 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 가용화된 단백질 (전환율)을 제시한다 이는 01 g 석회/g 공기39 shows solubilized protein (conversion) as a function of time for the different lime loadings studied, which is 01 g lime / g air
건조된 털에 대한 것을 제외하고는 전환이 모든 석회 로딩에 대해 유사함을 보여준다 도 38은 전환이 보다 긴 시간에서 많The conversion is similar for all lime loadings except for the dried hair. FIG. 38 shows that the conversion is higher at longer times.
이 상이하고 반응이 연구된 임의의 석회 로딩에 대해 8 h에서 느려지지 않음을 보여준다 따라서, 보다 긴 처리 기간은 전Shows that this different and reaction does not slow at 8 h for any lime loading studied.
환을 증가시킬 수 있고, 공정이 효율적으로 되도록 최소 석회 로딩이 요구된다A minimum lime loading is required to increase the ring and make the process efficient
표 97에서 보이는 바와 같이, 용존 고체는 예상되는 바와 같이 보다 많은 석회 로딩에 대해 더 많다 (용액 중 보다 많은 칼As shown in Table 97, dissolved solids are more for more lime loading as expected (more knives in solution)
슘염 및 보다 높은 전환) 최종 pH는 석회 로딩이 증가함에 따라 증가하고 모든 경우에 120보다 낮고, 이는 다시 가수분해Calcium salt and higher conversion) The final pH increases with increasing lime loading and in all cases lower than 120, which in turn is hydrolyzed
동안 석회 소비, 및 최종 OH-농도 (pH)가 처리의 효율에 다시 관련될 수 있음을 의미한다Mean that the lime consumption, and the final OH-concentration (pH) can be related again to the efficiency of the treatment.
도 39에 나타난 거동은 가수분해 반응을 위한 촉매로서 히드록실기에 대한 요구와 관련될 수 있다 석회의 낮은 용해도는The behavior shown in FIG. 39 may be related to the requirement for hydroxyl groups as catalysts for hydrolysis reactions.
모든 처리에서 "일정한" 석회 농도를 유지하지만 (02 내지 035 g 석회/g 공기 건조된 털), 공정 동안 그의 소비에 의해 보Maintains a "constant" lime concentration in all treatments (02 to 035 g lime / g air dried hair), but is not affected by its consumption during the process.
다 낮은 석회 로딩 반응이 느려지거나 평준화가 더 빨라진다Slower lime loading reactions or faster leveling
실험 3 보다 장기간 처리의 효과Effect of Long-Term Treatment Than
단백질의 가용화에서 장기간 처리의 효과를 확립하기 위해, 2가지 상이한 조건, 즉 각각 100℃, 02 g 석회/g 공기 건조된In order to establish the effect of long-term treatment on the solubilization of the protein, two different conditions, 100 ° C., 02 g lime / g air dried, respectively, were applied.
털, 40 g 공기 건조된 털/L; 및 100℃, 035 g 석회/g 공기 건조된 털, 40 g 공기 건조된 털/L에서 실험을 실행하였다 연구Whisk, 40 g air dried whisk / L; And 100 ° C., 035 g lime / g air dried hair, 40 g air dried hair / L
된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 100에 요약한다Experimental conditions and measured parameters are summarized in Table 100.
[표 100]TABLE 100
소털의 단백질 가용화에서 보다 긴 처리 기간의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental conditions and measured parameters to determine the effect of longer treatment duration on protein solubilization of bovine hair
석회 로딩 (g 석회/g 공기 건조된 털) 02 035Lime loading (g lime / g air dried whisk) 02 035
털의 질량 (g) 34 34Mass of hair (g) 34 34
물 부피 (mL) 850 850Water volume (mL) 850 850
석회의 질량 (g) 68 119Mass of lime (g) 68 119
온도 (℃) 100 100Temperature (℃) 100 100
pH 최종 103 1199pH final 103 1199
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 63 --63-
잔류 고체 (g) 1744 1074Residual Solid (g) 1744 1074
100 mL 중 용존 고체 (g) 292 401Dissolved solids in 100 mL (g) 292 401
48 h에서 100 mL 중 단백질 (g) 225 263Protein in 100 mL at 48 h (g) 225 263
표 101은 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 공기 건조된 털에Table 101 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different lime loadings.
대한 평균 TKN (1473%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하고 표 102에 제시한다Based on the mean TKN (1473%) for the proteolytic conversion is estimated and presented in Table 102.
[표 101]TABLE 101
실험 3에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (소털)Total Kjeldahl Nitrogen Content in the Liquid Phase Centrifuged as a Function of Time for Experiment 3 (Fur)
석회 로딩Lime loading
시간 (h) 020 g/g 035 g/gHour (h) 020 g / g 035 g / g
0 00144 001330 00144 00133
1 00845 ---1 00845 ---
2 01425 ---2 01 425 ---
4 02145 020884 02145 02088
8 02832 028328 02832 02832
12 03089 ---12 03089 ---
24 03319 0398824 03319 03988
36 03617 0426536 03617 04265
48 03597 0421048 03597 04210
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 102]Table 102
실험 3에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환율 (소털)Total TKN Conversion to Soluble TKN for Experiment 3 (Fur)
석회 로딩Lime loading
시간 (h) 020 g/g 035 g/gHour (h) 020 g / g 035 g / g
0 244 2260 244 226
1 1434 ---1 1434 ---
2 2419 ---2 2419 ---
4 3641 35444 3641 3544
8 4807 48078 4807 4807
12 5243 ---12 5243 ---
24 5633 676824 5633 6768
36 6139 723936 6139 7239
48 6105 714548 6105 7145
도 40은 연구된 2가지 상이한 조건에 대한 시간의 함수로서 단백질 가용화 (전환율)를 제시한다 이는 전환이 보다 장시간FIG. 40 shows protein solubilization (conversion) as a function of time for the two different conditions studied.
처리에 대해 상이하고 반응이 24 내지 36시간의 처리에서 최고 전환에 도달함을 보여준다 석회 이용성과 전환 사이의 관It is different for treatments and shows that the reaction reaches the highest conversion in 24 to 36 hours of treatment The tube between lime availability and conversion
련성은 상기 장기간 처리 연구에서 보다 잘 알 수 있다Relevance is better understood in the long-term treatment studies.
24시간에 시작하여 쉽게 인지할 수 있는 암모니아 냄새가 발생하고, 이는 보다 긴 기간에서 아미노산 분해를 제시한다 상Starts at 24 hours, an easily recognizable ammonia odor occurs, which suggests amino acid degradation over longer periods
기 문제를 감소시키는 한 방법은 후속 처리 단계에서 추가 알칼리성 가수분해를 위해 잔류 고체를 분리하여 액체상으로 이One method of reducing the problem is to separate residual solids into liquid phase for further alkaline hydrolysis in subsequent processing steps.
미 가수분해된 아미노산을 회수하는 것이다To recover unhydrolyzed amino acids.
실험 4 공기 건조된 소털의 알칼리성 가수분해 동안 암모니아 측정 (아미노산 분해)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 64 --64-
단백질의 가용화 및 가용성 아미노산의 분해에서 장기간 처리의 효과는 암모니아 측정에 의해 결정하였다 암모니아 농도The effect of long-term treatment on solubilization of proteins and degradation of soluble amino acids was determined by ammonia measurement.
는 실험 3의 2가지 실험 조건에 대해, 및 100℃, 02 g 석회/g 공기 건조된 털, 40 g 공기 건조된 털/L에서 5시간 동안 수For two experimental conditions of
행된 실험의 원심분리된 액체를 사용하는 추가의 실행에 대해 시간의 함수로서 결정하였다 연구된 실험 조건 및 측정된Further runs using centrifuged liquids of the experiments performed were determined as a function of time studied experimental conditions and measured
변수를 표 103에 요약한다The variables are summarized in Table 103.
[표 103]Table 103
아미노산 분해에 대한 보다 긴 처리 기간의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental conditions and measured parameters to determine the effect of longer treatment periods on amino acid degradation
석회 로딩 (g 석회/g 공기건조된 털) 02 (실험 A1) 035 (실험 A2) 035 (실험 A3)Lime loading (g lime / g air dried hair) 02 (Experiment A1) 035 (Experiment A2) 035 (Experiment A3)
털의 질량 (g) 34 34 **Mass of hair (g) 34 34 **
물 부피 (mL) 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850
석회의 질량 (g) 68 119 85Mass of lime (g) 68 119 85
온도 (℃) 100 100 100Temperature (℃) 100 100 100
초기 온도 (℃) 1023 988 966Initial temperature (℃) 1023 988 966
pH 최종 103 1199 1208pH final 103 1199 1208
잔류 고체 (g) 1744 1074 828Residual Solid (g) 1744 1074 828
100 mL 중 용존 고체 (g) 292 401 250Dissolved solid in 100 mL (g) 292 401 250
48 h에서 100 mL 중 단백질 (g) 225 263 141Protein in 100 mL at 48 h (225 g) 225 263 141
** 고체 물질은 사용되지 않고, 선행 실험으로부터의 원심분리된 액체만을 사용함** No solid material used, only centrifuged liquid from previous experiments
표 104-106 및 도 41-43은 상이한 실험 조건에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량 및 유리 암Table 104-106 and FIGS. 41-43 show the total nitrogen content and free arm in the centrifuged liquid sample as a function of time for different experimental conditions.
모니아 농도를 보여준다Shows moniker concentration
[표 104]Table 104
실험 A1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량, 암모니아 농도 및 추정된 단백질 질소 (소털)Total Kjeldahl Nitrogen Content, Ammonia Concentration and Estimated Protein Nitrogen (Fleece) in the Centrifuged Liquid Phase as a Function of Time for Experiment A1
시간 (h)Time (h)
[암모니아][ammonia]
(ppm)(ppm)
TKNTKN
(%)(%)
TKNTKN
(ppm)(ppm)
단백질-NProtein-N
(ppm)(ppm)
0 34 00144 144 1100 34 00144 144 110
1 33 00845 845 8121 33 00845 845 812
2 41 01425 1425 13842 41 01 425 1425 1384
4 76 02145 2145 20694 76 02 145 2145 2069
8 175 02832 2832 26578 175 02832 2832 2657
12 236 03089 3089 285312 236 03089 3089 2853
24 274 03319 3319 304524 274 03319 3319 3045
36 327 03617 3617 329036 327 03617 3617 3290
48 316 03597 3597 328148 316 03597 3597 3281
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 105]Table 105
실험 A2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량, 암모니아 농도 및 추정된 단백질 질소 (소털)Total Kjeldahl Nitrogen Content, Ammonia Concentration and Estimated Protein Nitrogen (Fleece) in the Centrifuged Liquid Phase as a Function of Time for Experiment A2
시간 (h)Time (h)
[암모니아][ammonia]
(ppm)(ppm)
TKNTKN
(%)(%)
TKNTKN
(ppm)(ppm)
단백질-NProtein-N
(ppm)(ppm)
0 0 0 0 00 0 0 0 0
4 85 02088 2088 20034 85 02088 2088 2003
8 115 02832 2832 27178 115 02 832 2832 2717
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 65 --65-
24 111 03988 3988 387724 111 03988 3988 3877
36 141 04265 4265 412436 141 04 265 4265 4124
48 110 04210 4210 410048 110 04 210 4210 4100
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 106]TABLE 106
실험 A3에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량, 암모니아 농도 및 추정된 단백질 질소 (소털)Total Kjeldahl Nitrogen Content, Ammonia Concentration and Estimated Protein Nitrogen (Fleece) in the Centrifuged Liquid Phase as a Function of Time for Experiment A3
시간 (h)Time (h)
[암모니아][ammonia]
(ppm)(ppm)
TKNTKN
(%)(%)
TKNTKN
(ppm)(ppm)
단백질-NProtein-N
(ppm)(ppm)
0 50 02332 2332 22820 50 02 332 2332 2282
1 50 02426 2426 23761 50 02 426 2426 2376
2 51 02449 2449 23982 51 02 449 2449 2398
4 60 02449 2449 23894 60 02 449 2449 2389
8 90 02382 2382 22928 90 02382 2382 2292
12 106 02393 2393 228712 106 02393 2393 2287
24 86 02326 2326 224024 86 02326 2326 2240
48 87 02248 2248 216148 87 02 248 2248 2161
원심분리된 액체 중 암모니아 농도는 켈달 방법에 의해 결정되지만, 샘플의 초기 가수분해는 없다The ammonia concentration in the centrifuged liquid is determined by the Kjeldahl method, but there is no initial hydrolysis of the sample
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
도 41 및 42는 총 단백질-N 농도가 처리의 24 내지 36 h에서 최대로 도달할 때까지 시간의 함수로서 증가함을 보여준다41 and 42 show that total protein-N concentration increases as a function of time until the maximum is reached at 24 to 36 h of treatment.
유리 암모니아 농도도 또한 시간의 함수로서 증가하고, 이는 아미노산의 분해를 제안한다 실험 A1 및 A2에서, 액체 내로The free ammonia concentration also increases as a function of time, which suggests the decomposition of amino acids. In Experiments A1 and A2, into the liquid
털의 추가 가수분해는 아미노산 분해를 초과하여, 24-36 h 기간까지 단백질-N의 순수한 개선을 제공한다Further hydrolysis of the hair provides a pure improvement of protein-N up to the 24-36 h period in excess of amino acid degradation.
실험 A3에서, 고체 털이 존재하지 않고, 따라서 앞서 가용화된 단백질 이외의 단백질원이 없다 이 경우, 단백질-N의 감소In Experiment A3, there is no solid hair and therefore no protein source other than previously solubilized protein, in this case a reduction of protein-N
는 4 h 후 발생하여 48 h에 계속되고, 이는 몇몇 아미노산이 연구된 조건에서 분해에 민감함을 의미한다Occurs after 4 h and continues to 48 h, which means that some amino acids are sensitive to degradation under the conditions studied
실험 4A 아미노산 분해 연구Experiment 4A Amino Acid Degradation Study
실험 A2 및 A3에 대해, 액체 샘플의 아미노산 조성을 분석하여 단백질 가수분해물 중의 개별 아미노산의 안정성을 결정하For experiments A2 and A3, the amino acid composition of the liquid sample was analyzed to determine the stability of the individual amino acids in the protein hydrolysate.
였다Was
석회-가수분해된 소털의 2가지 상이한 아미노산 분석을 수행하였다:Two different amino acid analyzes of lime-hydrolyzed bovine were performed:
1) 원심분리된 액체 중 유리 아미노산 분석은 샘플의 과잉의 HCl 가수분해 없이 이루어졌다 아미노산은 분석 절차에 의1) Free amino acid analysis in the centrifuged liquid was performed without excess HCl hydrolysis of the sample.
해 파괴되지 않았지만, 가용성 폴리펩티드는 분석에서 손실된다Although not destroyed, soluble polypeptides are lost in the assay
2) 원심분리된 액체 중 총 아미노산 HPLC 결정 전에 HCl 가수분해를 수행하였다 일부 아미노산 (아스파라긴, 글루타민,2) HCl hydrolysis was performed prior to total amino acid HPLC determination in the centrifuged liquid. Some amino acids (asparagine, glutamine,
시스테인 및 트립토판)은 산에 의해 파괴되어 측정될 수 없었다Cysteine and tryptophan) were destroyed by acid and could not be measured
표 107 및 표 108은 총 아미노산 (HCl 가수분해), 유리 아미노산, 및 TKN 값을 사용하는 추정된 아미노산을 비교한다 이Tables 107 and 108 compare estimated amino acids using total amino acids (HCl hydrolysis), free amino acids, and TKN values.
들 표는 털 단백질은 주로 유리 아미노산 대신 작은 가용성 펩티드로 가수분해됨을 보여준다 (유리 아미노산을 총 아미노Tables show that the hair protein is mainly hydrolyzed to small soluble peptides instead of free amino acids (to free amino acids total amino
산 칼럼과 비교함)Compared to acid columns)
[표 107]Table 107
실험 A2에 대한 단백질 농도 비교 (소털)Protein Concentration Comparison for Experiment A2 (Fleece)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 66 --66-
시간 (h) TKN (%) 단백질 (mg/L) 유리 AA (mg/L) 총 AA (mg/L)Time (h) TKN (%) Protein (mg / L) Free AA (mg / L) Total AA (mg / L)
4 02088 130500 3304 478354 02088 130 500 3304 47835
8 02832 177000 6845 930048 02 832 177000 6845 93004
24 03988 249250 14549 12208424 03988 249 250 14549 122084
36 04265 266563 16992 13680136 04 265 266563 16992 136801
48 04210 263125 17426 13989648 04 210 263 125 17426 139896
[표 108]Table 108
실험 A3에 대한 단백질 농도 비교 (소털)Protein Concentration Comparison for Experiment A3 (Fleece)
시간 (h) TKN (%) 단백질 (mg/L) 유리 AA (mg/L) 총 AA (mg/L)Time (h) TKN (%) Protein (mg / L) Free AA (mg / L) Total AA (mg / L)
0 02332 145750 4136 737300 02 332 145 750 4136 73730
1 02426 151625 8166 949061 02 426 151625 8166 94906
2 02449 153063 9894 1107542 02 449 153063 9894 110754
4 02449 153063 11547 1204044 02 449 153063 11547 120404
8 02382 148875 13939 1054918 02382 148875 13939 105491
12 02393 149563 15719 9988412 02393 149563 15719 99884
24 02326 145375 22669 8464824 02 326 145 375 22669 84648
48 02248 140500 22369 8782348 02 248 140 500 22369 87823
표 108은 또한 0 내지 4 h에서 총 아미노산 농도의 증가를 보여준다 본 실험 (A3)은 원심분리된 액체 (고체 털이 없음)만Table 108 also shows an increase in total amino acid concentration from 0 to 4 h. This experiment (A3) shows that only centrifuged liquid (no solid hair)
을 사용하여 수행하기 때문에, 증가하는 값은 액체 중에서 추가로 가수분해되는 용액 중의 현탁된 폴리펩티드 입자의 존재Increasing values result in the presence of suspended polypeptide particles in solution which are further hydrolyzed in liquid.
로 설명될 수 있다 고체 분리에서 액체를 3500 rpm에서 원심분리한 반면, 15000 rpm은 HPLC 분석 전에 사용된다In solid separation, the liquid was centrifuged at 3500 rpm, while 15000 rpm was used before HPLC analysis.
표 108은 추정된 단백질 (TKN) 및 4 h에서 총 아미노산 농도가 매우 일치함을 보여준다 이때, 아미노산 분해는 비교적Table 108 shows that the total amino acid concentrations are very consistent at the estimated protein (TKN) and 4 h, where amino acid degradation is relatively
거의 없고, 액체상 중 "현탁된 물질"의 전환은 매우 많다 표 107에서, 차이는 아미노산 분석에서 계산되지 않는 상기 현탁There is very little, and the conversion of "suspended substances" in the liquid phase is very high. In Table 107, the difference is not suspended in the amino acid analysis.
된 물질의 존재로 설명될 수 있다Can be explained by the presence of a substance
실험 A2에 대해, 도 44는 시간의 함수로서 원심분리된 액체 중에 존재하는 개별 유리 아미노산의 농도를 보여주는 한편,For Experiment A2, FIG. 44 shows the concentration of individual free amino acids present in the centrifuged liquid as a function of time,
도 45는 시간의 함수로서 개별 아미노산의 총 농도를 보여준다 히스티딘 농도는 매우 고농도의 글리신 직전에 용출되어;45 shows the total concentration of individual amino acids as a function of time Histidine concentration elutes just before very high concentration of glycine;
피크가 분리될 수 없기 때문에 측정될 수 없거나 과소평가된다Cannot be measured or underestimated because peaks cannot be separated
도 45는 아르기닌, 트레오닌 및 세린을 제외하고 36 h까지 모든 아미노산 농도의 증가를 보여준다 도 44는 특히 아르기닌Figure 45 shows an increase in all amino acid concentrations up to 36 h except for arginine, threonine and serine Figure 44 shows in particular arginine
및 트레오닌에 대해 농도가 보다 낮은 것을 제외하고 유사한 거동을 보여준다 36시간에서, 아미노산 농도는 평준화되어And similar behavior except for lower concentrations for threonine. At 36 hours, amino acid concentrations were leveled off.
(아르기닌, 트레오닌 및 세린 제외), 가용화와 분해 공정 사이의 평형을 제안한다(Except arginine, threonine and serine), suggests an equilibrium between solubilization and degradation processes
실험 A3 (고체 털이 첨가되지 않고 원심분리된 액체만을 사용함)에 대해, 도 45는 시간의 함수로서 원심분리된 액체 중에For experiment A3 (using only liquid centrifuged without solid hair added), FIG. 45 is in the centrifuged liquid as a function of time.
존재하는 개별 유리 아미노산의 농도를 보여주는 한편, 도 46은 시간의 함수로서 개별 아미노산의 총 농도를 보여준다While showing the concentration of the individual free amino acids present, FIG. 46 shows the total concentration of the individual amino acids as a function of time.
도 46에서, 유리 아미노산의 농도는 24 h까지 증가하고 이때 평준화된다 다시, 아르기닌, 트레오닌 및 세린은 제외되고,In Figure 46, the concentration of free amino acids is increased up to 24 h and then leveled again, except for arginine, threonine and serine,
처음 둘은 유리 아미노산으로서 매우 낮은 농도를 갖는다The first two have very low concentrations as free amino acids
도 47은 0 내지 4 h에 모든 개별 아미노산 농도의 증가를 보여준다 이는 다시 0 내지 4 h에 액체상으로 가수분해되는 초47 shows an increase in all individual amino acid concentrations from 0 to 4 h which in turn is hydrolyzed to liquid phase from 0 to 4 h.
기 원심분리된 액체 중의 현탁된 입자의 존재를 의미한다 상기 초기 경향 후, 모든 아미노산의 농도는 시간에 따라 하락하The presence of suspended particles in the previously centrifuged liquid. After this initial trend, the concentration of all amino acids decreases with time.
고, 이는 장기간 처리에 대해 연구된 조건 하에 모든 아미노산의 분해를 제안한다 아르기닌 (4 h에서 얻어진 농도의 16%High, which suggests the degradation of all amino acids under the conditions studied for long-term treatment. Arginine (16% of the concentration obtained at 4 h)
가 48 h에서 존재한다), 트레오닌 (31%) 및 세린 (31%)은 다른 아미노산보다 더 많이 분해된다Is present at 48 h), threonine (31%) and serine (31%) are more degraded than other amino acids
모두 털 중에 인지가능한 양으로 존재하지 않은 오르니틴 및 시트룰린의 농도 증가는 이들이 가능한 분해 생성물임을 제안Increased concentrations of ornithine and citrulline, both not present in appreciable amounts in the hair, suggest that they are possible degradation products
한다do
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 109는 실험 A2에 대한 시간의 함수로서 각각의 아미노산의 중량 비율을 보여준다 유사한 함량이 아르기닌, 트레오닌Table 109 shows the weight ratio of each amino acid as a function of time for Experiment A2. Similar content of arginine, threonine
및 세린을 제외하고 대부분의 아미노산에 대해 존재한다 분해에 대한 보다 큰 내성 때문에 일부 아미노산 비율은 증가하For most amino acids except and serine. Some amino acid ratios increase due to greater resistance to degradation.
고, 다른 것은 감소한다Other things decrease
[표 109]Table 109
초기 물질에 비교한, 시간의 함수로서 실험 A2에 존재하는 개별 아미노산Individual amino acids present in Experiment A2 as a function of time compared to the initial material
아미노산amino acid
시간 (h)Time (h)
4 8 24 36 48 털4 8 24 36 48 Hair
ASP 676 690 703 696 677 663ASP 676 690 703 696 677 663
GLU 1331 1464 1596 1642 1637 1447GLU 1331 1464 1596 1642 1637 1447
SER 668 376 153 111 100 891SER 668 376 153 111 100 891
HIS 111 000 000 000 000 129HIS 111 000 000 000 000 129
GLY 933 948 850 825 829 552GLY 933 948 850 825 829 552
THR 240 166 085 066 054 748THR 240 166 085 066 054 748
CIT 091 095 156 168 168 000CIT 091 095 156 168 168 000
ALA 540 650 863 947 927 450ALA 540 650 863 947 927 450
ARG 922 779 438 289 211 1098ARG 922 779 438 289 211 1098
TYR 535 543 578 587 574 244TYR 535 543 578 587 574 244
VAL 674 713 745 740 725 680VAL 674 713 745 740 725 680
MET 080 090 105 100 109 071MET 080 090 105 100 109 071
PHE 317 305 313 317 315 309PHE 317 305 313 317 315 309
ILE 404 419 452 462 455 420ILE 404 419 452 462 455 420
LEU 881 966 1092 1121 1125 977LEU 881 966 1092 1121 1125 977
LYS 209 271 389 408 414 553LYS 209 271 389 408 414 553
PRO 1377 1507 1460 1502 1660 768PRO 1377 1507 1460 1502 1660 768
값은 g AA/100 g 총 아미노산Value is g AA / 100 g total amino acid
실험 5 물질의 2단계 처리
선행 실험에서 관찰된 아미노산 분해는 가수분해 공정의 전체 효율을 해친다 상기 문제를 다루는 한 방법은 이미 가수분Amino acid degradation observed in previous experiments undermines the overall efficiency of the hydrolysis process.
해된 단백질을 일련의 처리 단계에서 단백질의 후속 가용화 (잔류 고체)와 분리하는 것이다 본 실험에서, 가수분해 효율Separating the dissociated protein from subsequent solubilization (residual solids) of the protein in a series of processing steps.
및 공기 건조된 털 내의 단백질의 아미노산 분해에서 2단계 공정의 효과를 결정하기 위해 2가지 조건을 연구하였다 연구Two conditions were studied to determine the effect of the two-step process on amino acid degradation of proteins in air and air dried hair.
된 실험 조건 및 측정된 변수를 표 110에 요약한다The experimental conditions and measured parameters are summarized in Table 110.
[표 110]TABLE 110
단백질 가용화에서 석회 로딩 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수 (소털 - 2단계 처리)Experimental Conditions and Measured Variables for Determining Lime Loading Effect in Protein Solubilization (Fleece-Two Step Treatment)
실험 실험 C1 실험 C2 실험 D1 실험 D2Experiment Experiment C1 Experiment C2 Experiment D1 Experiment D2
털의 질량 (g) 34 20 34 20Mass of hair (g) 34 20 34 20
물 부피 (mL) 850 850 850 850Water volume (mL) 850 850 850 850
석회의 질량 (g) 85 5 119 5Mass of lime (g) 85 5 119 5
온도 (℃) 100 100 100 100Temperature (℃) 100 100 100 100
초기 온도 (℃) 756 965 902 105Initial Temperature (℃) 756 965 902 105
pH 최종 114 112 112 112pH final 114 112 112 112
8 h에서 잔류 고체 (g) 226 127 229 124Residual solid at 8 h (g) 226 127 229 124
100 mL 중 용존 고체 (g) 296 115 299 117Dissolved solid in 100 mL (g) 296 115 299 117
8 h에서 100 mL 중 단백질 (g) 180 091 178 086Protein in 100 mL at 8 h (g) 180 091 178 086
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 111은 상이한 실험 조건에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 공기 건조된 털에Table 111 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different experimental conditions.
대한 평균 TKN (1473%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 112에 제시한다 도 48은 시간의 함수로서 공Based on the mean TKN (1473%) for the proteolytic conversions were estimated and shown in Table 112. FIG. 48 shows the empty time as a function of time.
정 (단계 1 + 단계 2)에 대한 총 전환을 보여준다Shows total conversion for tablets (
[표 111]Table 111
실험 5에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (소털)Total Kjeldahl nitrogen content in the liquid phase centrifuged as a function of time for Experiment 5 (Fur)
시간 (h) 실험 C1 실험 C2 실험 D1 실험 D2Time (h) Experiment C1 Experiment C2 Experiment D1 Experiment D2
0 00241 00363 00133 003650 00241 00363 00133 00365
05 00454 00553 00637 0048105 00454 00553 00637 00481
1 00922 00560 00822 005711 00922 00560 00822 00571
2 01350 00620 01438 006312 01 350 00620 01438 00631
3 01549 00756 01792 007043 01 549 00756 01792 00704
4 01951 00745 02023 007984 01951 00745 02023 00798
6 02299 01135 02269 010426 02299 01135 02269 01042
8 02887 01450 02837 013838 02887 01450 02837 01383
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 112]Table 112
실험 5에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환 (소털)Conversion of Total TKN to Soluble TKN for Experiment 5 (Fur)
시간 (h) 실험 C1 실험 C2 실험 D1 실험 D2Time (h) Experiment C1 Experiment C2 Experiment D1 Experiment D2
0 409 616 226 6190 409 616 226 619
05 771 939 1081 81605 771 939 1081 816
1 1565 950 1395 9691 1565 950 1395 969
2 2291 1052 2441 10712 2291 1052 2441 1071
3 2629 1283 3041 11953 2629 1283 3041 1195
4 3311 1264 3433 18544 3311 1264 3433 1854
6 3902 1926 3851 17686 3902 1926 3851 1768
8 4900 2461 4815 23478 4900 2461 4815 2347
도 48은 연구된 2가지 조건에 대한 유사한 전환을 보여준다 처리의 16 h에서, 초기 질소의 총 70%가 액체상 내에 회수된FIG. 48 shows similar conversion for the two conditions studied. At 16 h of treatment, a total of 70% of the initial nitrogen was recovered in the liquid phase.
다 총 전환은 제2 처리 동안 증가하고, 1단계 처리에 비해 보다 저농도의 암모니아가 존재하고 (표 113), 이는 아미노산의The total conversion increased during the second treatment, with lower concentrations of ammonia present than in the first stage treatment (Table 113),
보다 적은 분해를 제안한다 따라서, 잔류 고체를 석회로 추가 처리하면 보다 많은 털을 가수분해하지만, 제2 단계에서 질Suggest less degradation Therefore, further treatment of the residual solid with lime will hydrolyze more hair, but in the second step
소 (단백질/아미노산)의 농도는 초기 처리에서 얻어진 것의 단지 40%이고, 이는 물 증발을 위해 요구되는 에너지를 증가시The concentration of bovine (protein / amino acid) is only 40% of that obtained in the initial treatment, which increases the energy required for water evaporation.
킨다 털의 초기 농도는 전환에 중요한 효과를 갖지 않으므로, 보다 높은 생성물 농도는 반고체 반응으로 얻어질 수 있다Since the initial concentration of kinda fur has no significant effect on the conversion, higher product concentrations can be obtained in semisolid reactions.
[표 113]Table 113
2단계 및 1단계 공정에 대한 총 켈달 질소 및 암모니아 농도Total Kjeldahl Nitrogen and Ammonia Concentrations for Two-Step and One-Step Processes
단계 1 (8 h) 단계 2 (8 h) 1단계 (16 h)Step 1 (8 h) Step 2 (8 h) Step 1 (16 h)
TKN 02984 01154 03525TKN 02984 01154 03525
암모니아 87 39 363Ammonia 87 39 363
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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8 h에서 초기 액체의 분리는 초기 단백질의 약 50% 전환을 갖는 민감한 아미노산 (아르기닌, 트레오닌 및 세린)에 대한 비The separation of the initial liquid at 8 h yields a ratio for sensitive amino acids (arginine, threonine and serine) with about 50% conversion of the initial protein.
교적 고농도를 보장한다 제2 단계는 이들 아미노산을 보다 낮은 농도로 가지면서 보다 큰 총 전환을 제공한다Ensure high levels of maturation. The second step provides lower total concentrations of these amino acids while providing greater total conversion.
단계 2 이후 반응되지 않은 잔류 고체 (7 g 질소/100 g 건조 고체를 사용하여 초기 털의 약 30%)는 액체상 중 총 80% 단Unreacted residual solids after step 2 (approximately 30% of the initial hair using 7 g nitrogen / 100 g dry solids) were added in a total of 80%
백질 회수를 제공하도록 추가로 처리될 수 있다 상기 단계는 아마도 24 내지 36시간을 필요로 할 것이다Can be further processed to provide white matter recovery. The step will probably require 24 to 36 hours.
실험 6 생성물의 아미노산 조성 및 공정 질량 균형
본 섹션은 총 질량 균형 및 제안된 2회의 8-h 단계 공정 및 1회의 16-h 단계 처리를 사용하여 얻어진 생성물의 아미노산This section presents the amino acids of the product obtained using the total mass balance and two proposed 8-h step processes and one 16-h step treatment.
조성을 제시한다We suggest the furtherance
표 113은 3가지 원심분리된 액체 생성물에 대한 총 켈달 질소 및 암모니아 농도를 비교한다 표 114는 3가지 잔류 고체에Table 113 compares the total Kjeldahl nitrogen and ammonia concentrations for the three centrifuged liquid products.
대한 고체 조성 (질소 및 미네랄)을 보여준다 도 49는 2단계 공정 및 1단계 공정에 대한 질량 균형을 보여준다 고체에서Shows solid composition (nitrogen and minerals) for FIG. 49 shows mass balance for two-step and one-step processes
불균일성은 농도의 매우 큰 변동을 일으킨다Nonuniformity causes very large fluctuations in concentration
[표 114]Table 114
공기 건조된 털 및 공정의 잔류 고체의 단백질 및 미네랄 함량Protein and mineral content of air dried hair and residual solids in the process
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
털 1473 00508 00197 01658 0029 5244 58 185 50 37Hair 1473 00508 00197 01658 0029 5244 58 185 50 37
RS1 8h 10234 00622 00176 70083 01233 3005 108 457 61 17
RS2 8h 6974 00725 00155 101003 01938 2301 117 702 62 22
RS3 16h 5803 00642 00228 97181 01617 2404 79 472 56 18RS3 16h 5803 00642 00228 97181 01617 2404 79 472 56 18
표 115는 3가지 상이한 생성물 및 털에 대한 아미노산 조성을 비교한다 선행 실험으로부터 예상되는 바와 같이, 단계 1은Table 115 compares amino acid compositions for three different products and hairs. As expected from previous experiments,
트레오닌, 아르기닌 및 세린에 대한 보다 높은 값을 제공한다 앞서 언급된 아미노산을 제외하고는, 단계 1, 단계 2, 및 1단Provides higher values for threonine, arginine, and serine. Except for the aforementioned amino acids, steps 1, 2, and 1
계 공정으로부터의 생성물의 농도는 매우 유사하다The concentration of product from the system process is very similar.
[표 115]Table 115
고체 생성물 및 출발 물질 내에 존재하는 개별 아미노산Individual amino acids present in the solid product and starting material
아미노산 단계 1 (8 h) 단계 2 (8 h) 1단계 (16 h) 털Amino Acid Stage 1 (8 h) Stage 2 (8 h) Stage 1 (16 h) Hair
ASP 819 868 785 663ASP 819 868 785 663
GLU 1746 1930 1751 1447GLU 1746 1930 1751 1447
SER 301 110 157 891SER 301 110 157 891
HIS 106 083 094 129HIS 106 083 094 129
GLY 1000 697 984 552
THR 132 083 076 748THR 132 083 076 748
ALA 734 780 864 450ALA 734 780 864 450
ARG 795 494 525 1098ARG 795 494 525 1098
TYR 175 214 259 244TYR 175 214 259 244
VAL 782 899 820 680VAL 782 899 820 680
MET 073 099 075 071MET 073 099 075 071
PHE 337 339 338 309PHE 337 339 338 309
ILE 462 521 482 420ILE 462 521 482 420
LEU 1101 1304 1152 977LEU 1101 1304 1152 977
LYS 277 482 391 553LYS 277 482 391 553
PRO 1162 1094 1245 768PRO 1162 1094 1245 768
값은 g AA/100 g 총 아미노산Value is g AA / 100 g total amino acid
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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마지막으로, 표 116에서, 생성물의 아미노산 조성을 다양한 단위 가축의 필요한 필수 아미노산에 비교하였다Finally, in Table 116, the amino acid composition of the product was compared to the required essential amino acids of the various unit livestock.
[표 116]Table 116
생성물의 아미노산 분석 및 다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치Amino Acid Analysis of Products and Essential Amino Acid Requirements for Various Livestock
아미노산amino acid
단계 1
(8h)(8h)
단계 2
(8h)(8h)
1단계
16h16h
털 메기 개 고양이 닭 돼지Hairless catfish dog cat chicken pig
ASP 819 868 785 663ASP 819 868 785 663
GLU 1746 1930 1751 1447GLU 1746 1930 1751 1447
SER 301 110 157 891SER 301 110 157 891
HIS 106 083 094 129 131 1 103 14 125HIS 106 083 094 129 131 1 103 14 125
GLY 1000 697 984 552
THR 132 083 076 748 175 264 243 35 25THR 132 083 076 748 175 264 243 35 25
ALA 734 780 864 450ALA 734 780 864 450
ARG 795 494 525 1098 375 282 417 55 0ARG 795 494 525 1098 375 282 417 55 0
VAL 782 899 820 680 263 218 207 415 267VAL 782 899 820 680 263 218 207 415 267
CYS ND ND ND ND 2+ 241+ 367+ 4+ 192+CYS ND
MET 073 099 075 071 2+ 241+ 207 225 192+MET 073 099 075 071 2+ 241+ 207 225 192+
TYR 175 214 259 244 438* 405* 293* 585* 375*TYR 175 214 259 244 438 * 405 * 293 * 585 * 375 *
PHE 337 339 338 309 438* 405* 14 315 375*PHE 337 339 338 309 438 * 405 * 14 315 375 *
ILE 462 521 482 420 228 205 173 365 25ILE 462 521 482 420 228 205 173 365 25
LEU 1101 1304 1152 977 306 327 417 525 25LEU 1101 1304 1152 977 306 327 417 525 25
LYS 277 482 391 553 447 35 4 575 358LYS 277 482 391 553 447 35 4 575 358
TRP ND ND ND ND 044 091 083 105 075TRP ND ND ND ND 044 091 083 105 075
PRO 1162 1094 1245 768PRO 1162 1094 1245 768
+시스테인 + 메티오닌 *티로신 + 페닐알라닌 ND 측정되지 않음+ Cysteine + methionine * tyrosine + phenylalanine ND not measured
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
표 116에 나타낸 바와 같이, 석회-가수분해된 소털의 아미노산 조성은 상이한 가축 단위 동물의 필수 아미노산 요구치에As shown in Table 116, the amino acid composition of the lime-hydrolyzed cow's hair was based on the essential amino acid requirements of different livestock animals.
관하여 잘 균형을 이루지 않는다 히스티딘 (분석에서 과소평가됨), 트레오닌, 메티오닌 및 리신에 대한 값이 특히 낮고, 일Not well balanced in relation to histidine (underestimated in the analysis), particularly low values for threonine, methionine and lysine
부 다른 아미노산은 모두는 아니지만 대부분의 동물에 충분하다 (티로신, 페닐알라닌) 소털의 석회 가수분해는 프롤린 및Minor other amino acids are sufficient for most, but not all, animals (tyrosine, phenylalanine).
글루타민 + 글루타메이트가 매우 풍부한 생성물을 생성하지만, 이들은 가축 단위 동물의 사료에서 필수 아미노산이 아니Although glutamine + glutamate produce very rich products, they are not essential amino acids in feed for livestock units
다 아미노산 생성물은 반추동물을 위해 사용될 수 있다Multi-amino acid products can be used for ruminants
보다 높은 세린 및 트레오닌 농도는 단계 1에서 시간을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다Higher serine and threonine concentrations can be obtained by reducing the time in
92% 단백질 (습식 기준)을 함유하는 공기 건조된 소털은 100℃에서 Ca(OH)2로 처리함으로써 아미노산 풍부 생성물을 얻Air dried bovine hair containing 92% protein (wet basis) was treated with Ca (OH) 2 at 100 ° C. to obtain an amino acid rich product.
기 위해 사용될 수 있다 저온 요건 때문에 상기 공정을 위해 단순한 비가압 용기가 사용될 수 있다Because of the low temperature requirements, a simple unpressurized container may be used for this process.
털 농도는 단백질 가수분해에 대해 중요한 효과를 갖지 않는 반면, 또한 다른 케라틴 물질인 닭 깃털로부터 얻어질 수 있는While hair concentrations do not have a significant effect on proteolysis, they can also be obtained from other keratin substances, chicken feathers.
약 70%의 전환을 얻기 위해 많은 석회 로딩 (01 g Ca(OH)2/g 털보다 많은) 및 장기 처리 기간 (t > 8 h)이 요구된다High lime loading (more than 01 g Ca (OH) 2 / g hair) and long term treatment period (t> 8 h) are required to achieve about 70% conversion.
단백질 가용화는 장기간 처리에 대해서만 석회 로딩에 따라 변하고, 이는 가수분해 반응을 위한 촉매로서 히드록실기가 요Protein solubilization varies with lime loading only for prolonged treatment, which requires hydroxyl groups as a catalyst for the hydrolysis reaction.
구됨을 보여주지만, 공정 동안 그의 소비는 보다 작은 석회 로딩 반응을 느리게 하거나 평준화를 더 빠르게 한다Although shown, its consumption during the process slows down the smaller lime loading reaction or makes the leveling faster
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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단백질 전환을 최대화하기 위해 (70%까지) 최적 조건은 100℃에서 적어도 24시간 동안 처리된 035 g Ca(OH)2/g 털이To maximize protein conversion (up to 70%) the optimum conditions were 035 g Ca (OH) 2 / g hair treated at 100 ° C. for at least 24 hours.
다 24시간에 시작하는 쉽게 인지할 수 있는 암모니아 냄새는 아미노산 분해를 제안한다 아르기닌, 트레오닌 및 세린은 알Easily recognizable ammonia odor starting at 24 hours multi offers amino acid decomposition Arginine, Threonine and Serine Eggs
칼리성 가수분해 하에 보다 민감한 아미노산이다More sensitive amino acids under kali hydrolysis
아미노산의 분해는 후속 처리 단계에서 추가 알칼리성 가수분해를 위해 잔류 고체를 분리하여 액체상으로 이미 가수분해Decomposition of amino acids is already hydrolyzed into liquid phase by separating residual solids for further alkaline hydrolysis in subsequent processing steps
된 아미노산을 회수함으로써 최소화할 수 있다 8 h에서 초기 액체 (단계 1)의 분리는 초기 단백질의 약 50% 전환을 가지The recovery of the initial liquid (step 1) at 8 h has about 50% conversion of the initial protein.
면서 민감한 아미노산 (아르기닌, 트레오닌 및 세린)에 대해 비교적 고농도를 보장한다 제2 8-h 단계는 이들 아미노산을While ensuring relatively high concentrations for sensitive amino acids (arginine, threonine, and serine).
보다 저농도로 가지면서 보다 큰 총 전환 (약 70%)을 제공한다Lower concentrations provide greater total conversion (approximately 70%)
단계 2에서 질소 농도 (단백질/아미노산)는 초기 처리에서 얻어진 것의 단지 40%이고, 이는 물 증발을 위해 요구되는 에너The nitrogen concentration (protein / amino acid) in
지를 증가시킨다 털의 초기 농도는 전환에 중요한 효과를 갖지 않으므로, 보다 많은 생성물 농도는 반고체 반응으로 얻어The initial concentration of the hair does not have a significant effect on the conversion, so more product concentrations are obtained by semisolid reactions.
질 수 있다Can lose
조성물의 아미노산 조성은 상이한 가축 단위 동물에 대한 필수 아미노산 요구치에 비교하여 불량하다 생성물은 트레오닌,The amino acid composition of the composition is poor compared to essential amino acid requirements for different livestock unit animals.
히스티딘, 메티오닌 및 리신이 적다 아스파라긴 및 프롤린은 특히 풍부하지만, 이들은 동물 사료에서 요구되지 않는다 상Low histidine, methionine and lysine Asparagine and proline are particularly rich, but they are not required in animal feed
기 공정으로 얻어진 생성물은 반추동물 먹이로서 유용하고, 매우 높은 소화율, 높은 질소 함량을 갖고, 물에 고도로 가용성Products obtained by conventional processes are useful as ruminant foods, have very high digestibility, high nitrogen content and are highly soluble in water
이다to be
실시예 7: 새우 머리에서 단백질 가용화Example 7: Protein Solubilization in Shrimp Heads
상당량의 새우 가공 부산물이 매년 폐기된다 상업적인 새우 가공에서, 약 25% (w/w)의 생새우가 새우살로 회수된다 고Significant shrimp processing by-products are disposed of annually. In commercial shrimp processing, approximately 25% (w / w) of fresh shrimp is recovered as shrimp meat.
체 폐기물은 약 30-35% 조직 단백질을 함유하고; 탄산칼슘 및 키틴이 다른 주요 분획이다 키틴 및 키토산 생산은 현재 갑Sieve waste contains about 30-35% tissue protein; Calcium carbonate and chitin are other major fractions Chitin and chitosan production is currently
각류 가공으로부터의 폐기물에 기초한다 키토산 생산 동안, 1 kg의 키토산 생산시마다 약 3 kg의 단백질이 폐기된다Based on waste from processing of keratin During chitosan production, about 3 kg of protein is discarded for every 1 kg of chitosan production
(Gildberg and Stenberg, 2001)(Gildberg and Stenberg, 2001)
키틴은 널리 분포되어 있는 자연에 풍부한 아미노 다당체이고, 물, 알칼리 및 유기 용제에 불용성이고, 강산에 약간 가용성Chitin is a widely distributed, naturally rich amino polysaccharide, insoluble in water, alkalis and organic solvents, slightly soluble in strong acids
이다 키틴은 건조 중량으로 ~15-20% 키틴으로 이루어진 갑각류 외골격의 구조 성분이다 키틴은 구조 중합체로서 화학Ida chitin is a structural component of the crustacean exoskeleton consisting of ~ 15-20% chitin by dry weight.
구조 및 생물학적 기능에서 셀룰로스와 유사하다 (Kumar, 2000)Similar to cellulose in structure and biological function (Kumar, 2000)
현재, 키틴-함유 물질 (게딱지, 새우 폐기물 등)은 비등 수성 수산화나트륨 (4% w/w)에서 1-3 h 동안 처리한 후 묽은 염At present, chitin-containing materials (crust, shrimp waste, etc.) are diluted salts after treatment for 1-3 h in boiling aqueous sodium hydroxide (4% w / w).
산 (1-2 N HCl)에서 8-10 h 동안 칼슘제거된다 (탄산칼슘 제거) 이어서, 키틴은 비등점 하에 진한 수산화나트륨 (40-Decalcify in acid (1-2 N HCl) for 8-10 h (calcium carbonate removal) Subsequently, chitin is concentrated in sodium hydroxide (40-
50% w/w) 중에서 탈아세틸화되어 키토산으로 된다Deacetylated in 50% w / w) to form chitosan
냉동된 큰 전체 흰다리새우 (white shrimp)를 식품점으로부터 입수하였다 새우 꼬리를 제거하고 잔여 폐기물 (머리, 더듬Frozen large whole white shrimp was obtained from the grocery store. The shrimp tail was removed and residual waste (head, stutter)
이 등)을 산업용 블렌더에서 10분 동안 블렌딩하고, 플라스틱병에 모으고, 마지막으로 이후 사용을 위해 -4℃에서 동결시Etc.) in an industrial blender for 10 minutes, collected in plastic bottles and finally frozen at -4 ° C for later use.
켰다 상기 블렌딩된 물질의 샘플을 사용하여 수분 함량, 총 질소 (총 중량 기준으로 단백질의 추정치 ~16% + 키틴 분획Water content using the sample of the blended material, total nitrogen (estimated protein ~ 16% + chitin fraction by total weight)
~164%가 질소임), 회분 (미네랄 분획) 및 아미노산 함량을 얻어 출발 물질을 특성화하였다164% is nitrogen), ash (mineral fraction) and amino acid content were obtained to characterize the starting material.
새우 머리 폐기물은 2146% 건조 물질 및 172 g 회분/100 g 건조 중량 (표 117 및 표 118)이었다 TKN은 1025%로 약Shrimp head waste was 2146% dry matter and 172 g ash / 100 g dry weight (Table 117 and Table 118) TKN was approximately 1025%
641%의 조단백질 및 키틴 분획에 대응한다 (표 119) 나머지 18%는 지질 및 다른 성분에 해당한다 새우 머리 폐기물에Corresponds to 641% crude protein and chitin fraction (Table 119). The remaining 18% corresponds to lipids and other components.
대한 아미노산 조성을 표 120에 제시한다The amino acid compositions for are shown in Table 120.
[표 117]Table 117
새우 머리 폐기물 중 수분 함량Moisture content in shrimp head waste
샘플 고체 (g) 건조 고체 (g) 건조 고체 (%)Sample solids (g) Dry solids (g) Dry solids (%)
1 641091 137745 21491 641091 137745 2149
2 585237 125662 21472 585 237 125662 2147
3 617193 132126 21413 617193 132126 2141
평균 2146Average 2146
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 118]Table 118
새우 머리 폐기물 중 회분 함량Ash content in shrimp head waste
샘플 고체 (g) 건조 고체 (g) 건조 고체 (%)Sample solids (g) Dry solids (g) Dry solids (%)
1 32902 05859 17811 32902 05859 1781
2 3068 05148 16782 3068 05148 1678
3 30486 05196 17043 30486 05196 1704
평균 1721Average 1721
[표 119]Table 119
새우 머리 폐기물 중 단백질 및 미네랄 함량Protein and Mineral Content in Shrimp Head Wastes
샘플Sample
TKNTKN
(%)(%)
PP
(%)(%)
KK
(%)(%)
CaCa
(%)(%)
MgMg
(%)(%)
NaNa
(ppm)(ppm)
ZnZn
(ppm)(ppm)
FeFe
(ppm)(ppm)
CuCu
(ppm)(ppm)
MnMn
(ppm)(ppm)
1 102 134 107 45430 03896 12090 90 355 160 101 102 134 107 45 430 03 896 120 90 90 355 160 10
2 103 121 102 47162 03586 11550 90 167 155 92 103 121 102 47 162 03586 11550 90 167 155 9
평균 1025 127 1045 46296 03781 11820 90 261 1575 95Average 1025 127 1045 46296 03781 11820 90 261 1575 95
[표 120]TABLE 120
새우 머리 폐기물의 아미노산 조성Amino Acid Composition of Shrimp Head Waste
아미노산 측정된 아미노산 측정된Amino acid measured amino acid measured
ASP 1113 TYR 315ASP 1113 TYR 315
GLU 1583 VAL 577GLU 1583 VAL 577
SER 408 MET 184SER 408 MET 184
HIS 178 PHE 493HIS 178 PHE 493
GLY 694 ILE 454GLY 694 ILE 454
THR 406 LIEU 830THR 406 LIEU 830
ALA 683 LYS 563ALA 683 LYS 563
OYS ND TRIP NDOYS ND TRIP ND
ARG 725 PRO 796ARG 725 PRO 796
ND: 측정되지 않음 값은 g AA/100 g 총 아미노산ND: not measured Value is g AA / 100 g total amino acids
출발 물질은 잘 균형을 이룬 아미노산 함량을 갖고 (표 120); 히스티딘 및 메티오닌 수준은 비교적 낮다 높은 수준의 인,Starting material had a well balanced amino acid content (Table 120); Histidine and methionine levels are relatively low.
칼슘, 칼륨으로 인해 물질은 동물 사료에서 미네랄을 위한 유용한 원료가 된다Calcium and potassium make substances a useful source for minerals in animal feed
실험 1 반복가능성
새우 머리 폐기물 중 단백질의 가용화 방법의 반복가능성을 결정하기 위해, 동일한 조건 (각각 100℃, 40 g 건조 새우/L,To determine the repeatability of the solubilization method of proteins in shrimp head waste, the same conditions (100 ° C., 40 g dry shrimp / L, respectively)
및 010 g 석회/g 건조 새우) 하에 2가지 실험을 실행하였다 실험 조건 및 측정된 변수를 표 121에 요약한다And 010 g lime / g dried shrimp) were run. The experimental conditions and measured parameters are summarized in Table 121.
[표 121]Table 121
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 73 --73-
새우 머리 폐기물의 단백질 가용화에서 반복가능성을 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Variables to Determine Repeatability in Protein Solubilization of Shrimp Head Wastes
실험 A BExperiment A B
새우 머리 폐기물의 질량 (g) 149 149Mass of Shrimp Head Waste (g) 149 149
물의 부피 (mL) 750 750Volume of Water (mL) 750 750
석회의 질량 (g) 32 32Mass of lime (g) 32 32
초기 온도 (℃) 97 87Initial Temperature (℃) 97 87
pH 최종 1064 102pH final 1064 102
습기있는 잔류 고체 (g) 13719 1827Moist Residual Solid (g) 13719 1827
건조 잔류 고체 (g) 1724 1974Dry residual solid (g) 1724 1974
100 mL 중 용존 고체 (g) 23757 24322Dissolved solid in 100 mL (g) 23757 24322
표 122는 2가지 상이한 실행에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 새우 머리Table 122 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for two different runs.
폐기물에 대한 평균 TKN (1025%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 123에 제시한다 전환 값에 대한 평Based on the average TKN (1025%) for the waste, proteolytic conversion was estimated and presented in Table 123.
균 표준 편차는 113 또는 평균 결과 (793% 전환)의 15%이다The mean standard deviation is 113 or 15% of the mean result (793% conversion)
[표 122]TABLE 122
실험 1에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (새우 머리 폐기물)Total Kjeldahl nitrogen content in the centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 1 (shrimp head waste)
시간 (분) A BTime (minutes) A B
0 02837 029340 02837 02934
10 03005 0301710 03005 03017
20 03053 0298120 03053 02981
30 03029 0300530 03029 03005
60 03053 0296960 03053 02969
120 03077 03005120 03077 03005
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 123]Table 123
실험 1에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환율 (새우 머리 폐기물)Total TKN Conversion to Soluble TKN for Experiment 1 (Shrimp Head Waste)
시간 (분) A BTime (minutes) A B
0 751 7760 751 776
10 795 79810 795 798
20 808 78920 808 789
30 801 79530 801 795
60 808 78660 808 786
120 814 795120 814 795
도 49는 2가지 상이한 실행에 대한 시간의 함수로서 단백질 가용화 (전환율)를 제시한다 이는 전환이 초기 5-10분 후 일FIG. 49 shows protein solubilization (conversion) as a function of time for two different runs, where conversion takes place after the initial 5-10 minutes.
정하게 유지되고, 단백질 가수분해 공정이 연구된 조건 하에 명백하게 반복가능함을 보여준다 시간 0분에 대한 샘플은 반Remain stable and show that the proteolytic process is clearly repeatable under the conditions studied.
응기를 밀폐하고 가압한 후 취하고, 상기 공정은 8 내지 12분이 소요된다The condenser is sealed and pressurized and then taken, the process takes 8 to 12 minutes
실험 2 온도 효과
새우 머리 폐기물의 단백질의 가용화에 대한 온도의 효과를 결정하기 위해, 석회 로딩 및 물질 농도 (각각 010 g 석회/gTo determine the effect of temperature on the solubilization of protein in shrimp head waste, lime loading and material concentration (010 g lime / g respectively)
새우 및 40 g 건조 새우/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 온도에서 실험을 실행하였다 실험 조건 및 측정된 변수를 표The experiment was run at different temperatures while keeping the shrimp and 40 g dry shrimp / L) constant.
124에 요약한다Summarizes at 124
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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[표 124]Table 124
새우 머리 폐기물의 단백질 가용화에서 온도의 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Variables to Determine the Effect of Temperature on Protein Solubilization of Shrimp Head Wastes
온도 (℃) 75 100 125Temperature (℃) 75 100 125
새우의 질량 (g) 149 149 149Mass of shrimp (g) 149 149 149
물의 부피 (mL) 750 750 750Volume of Water (mL) 750 750 750
석회의 질량 (g) 32 32 32Mass of lime (g) 32 32 32
초기 온도 (℃) 785 97 108Initial temperature (℃) 785 97 108
pH 최종 101 1064 988pH final 101 1064 988
습기있는 잔류 고체 (g) 13304 13719 13058Moisture Residual Solid (g) 13304 13719 13058
건조 잔류 고체 (g) 1606 1724 1742Dry Residual Solid (g) 1606 1724 1742
100 mL 중 용존 고체 (g) 26439 23757 26808Dissolved solid in 100 mL (g) 26439 23757 26808
표 125는 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 새우 머리 폐기물Table 125 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different temperatures. Dry shrimp head waste
에 대한 평균 TKN (1025%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였고 표 126에 제시한다Based on the average TKN (1025%) for, proteolytic conversion was estimated and presented in Table 126.
[표 125]TABLE 125
실험 2에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (새우 머리 폐기물)Total Kjeldahl nitrogen content in the centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 2 (Shrimp Head Waste)
온도Temperature
시간 (분) 75℃ 100℃ 125℃Time (min) 75
0 03160 02837 030530 03 160 02837 03053
10 03196 03005 0310110 03196 03005 03101
20 03101 03053 0310120 03101 03053 03101
30 03101 03029 0311230 03101 03029 03112
60 03101 03053 0310160 03101 03053 03101
120 03172 03077 03101120 03172 03077 03101
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 126]Table 126
실험 2에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환율 (새우 머리 폐기물)Total TKN Conversion to Soluble TKN for Experiment 2 (Shrimp Head Waste)
온도Temperature
시간 (분) 75℃ 100℃ 125℃Time (min) 75
0 836 751 8080 836 751 808
10 846 795 82110 846 795 821
20 821 808 82120 821 808 821
30 821 801 82330 821 801 823
60 821 808 82160 821 808 821
120 839 814 821120 839 814 821
도 51은 연구된 상이한 온도에 대한 시간의 함수로서 단백질 가수분해 (전환율)를 제시한다 전환은 온도에 의존하지 않는51 shows proteolysis (conversion) as a function of time for the different temperatures studied. Conversion is not temperature dependent.
다 (통계적으로 동일한 값) 보다 낮은 온도에서 아미노산이 더 적게 분해될 것이고 공정을 상기 온도로 유지하기 위해 요At the lower temperature (statistically the same value), less amino acids will decompose and are required to maintain the process at that temperature.
구되는 에너지가 더 적기 때문에 유리하다Advantageous because less energy is saved
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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실험 3 석회 로딩 효과 I
새우 머리 폐기물의 단백질 가용화에 대한 석회 로딩의 효과를 결정하기 위해, 온도 및 새우 농도 (각각 100℃ 및 40 g 건To determine the effect of lime loading on protein solubilization of shrimp head waste, temperature and shrimp concentrations (100 ° C and 40 g, respectively)
조 새우/L)를 일정하게 유지하면서 상이한 석회/새우 비율에서 실험을 실행하였다 실험 조건 및 측정된 변수를 표 127에The experiment was run at different lime / shrimp ratios while keeping the crude shrimp / L) constant. The experimental conditions and measured parameters are shown in Table 127.
요약한다Summarize
[표 127]Table 127
새우 머리 폐기물의 단백질 가용화에서 석회 로딩 효과를 결정하기 위한 실험 조건 및 측정된 변수Experimental Conditions and Measured Parameters for Determining Lime Loading Effect in Protein Solubilization of Shrimp Head Wastes
석회 로딩 (g 석회/g 새우) 0 005 01 02Lime loading (g lime / g shrimp) 0 005 01 02
새우 머리 폐기물의 질량 (g) 149 149 149 149Mass of shrimp head waste (g) 149 149 149 149
물의 부피 (mL) 750 750 750 750Volume of Water (mL) 750 750 750 750
석회의 질량 (g) 0 16 32 64Mass of lime (g) 0 16 32 64
초기 온도 (℃) 96 95 97 103Initial Temperature (℃) 96 95 97 103
pH 최종 81 920 1064 12pH final 81 920 1064 12
습기있는 잔류 고체 (g) 1794 1488 1372 1225Moisture Residual Solid (g) 1794 1488 1372 1225
건조 잔류 고체 (g) 1772 165 1724 1828Dry Residual Solid (g) 1772 165 1724 1828
100 mL 중 용존 고체 (g) 23576 25146 23757 24516Dissolved solid in 100 mL (g) 23 576 25 146 23 757 24516
표 128은 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체 샘플 중 총 질소 함량을 보여준다 건조 새우 머리 폐Table 128 shows the total nitrogen content in the centrifuged liquid sample as a function of time for different lime loadings.
기물에 대한 평균 TKN (1025%)을 기초로, 단백질 가수분해 전환을 추정하였다 (표 129)Proteolytic conversion was estimated based on mean TKN (1025%) for the substance (Table 129).
[표 128]Table 128
실험 3에 대한 시간의 함수로서 원심분리된 액체상 중 총 켈달 질소 함량 (새우 머리 폐기물)Total Kjeldahl nitrogen content in the centrifuged liquid phase as a function of time for Experiment 3 (Shrimp Head Waste)
석회 로딩Lime loading
시간 (분) 0 g/g 005 g/g 01 g/g 02 g/gTime (minutes) 0 g / g 005 g / g 01 g / g 02 g / g
0 02477 02890 02837 025730 02477 02890 02837 02573
10 02452 02978 03005 0257310 02452 02978 03005 02573
20 0244 03035 03053 0262120 0244 03035 03053 02621
30 02488 03035 03029 0266930 02488 03035 03029 02669
60 02452 03051 03053 0276660 02452 03051 03053 02766
120 02513 03035 03077 02897120 02513 03035 03077 02897
TKN은 g 질소/100 g 액체 샘플TKN is g nitrogen / 100 g liquid sample
[표 129]Table 129
실험 3에 대한 총 TKN의 가용성 TKN으로의 전환율 (새우 머리 폐기물)Total TKN Conversion to Soluble TKN for Experiment 3 (Shrimp Head Waste)
석회 로딩Lime loading
시간 (분) 0 g/g 005 g/g 01 g/g 02 g/gTime (minutes) 0 g / g 005 g / g 01 g / g 02 g / g
0 655 765 764 6810 655 765 764 681
10 649 788 797 68110 649 788 797 681
20 646 803 798 69420 646 803 798 694
30 658 803 798 70630 658 803 798 706
60 649 807 797 73260 649 807 797 732
120 665 803 805 767120 665 803 805 767
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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도 52는 연구된 상이한 석회 로딩에 대한 시간의 함수로서 가용화된 단백질 (전환율)을 제시한다 이는 석회를 사용하지Figure 52 shows solubilized protein (conversion) as a function of time for the different lime loadings studied which do not use lime
않은 실험 (통계적으로 상이한)을 제외하고는 전환이 모든 석회 로딩에 대해 유사함을 보여준다Except that experiments (statistically different) show that the conversion is similar for all lime loadings
무석회 실험에서, 가용성 단백질이 수성상 내에 존재하지만; 히드록실기는 묽어서, 가수분해 반응 및 세포 파괴를 느리게In the limeless experiment, soluble protein is present in the aqueous phase; Hydroxyl groups dilute, slowing the hydrolysis reaction and cell destruction
한다 무석회 실험에 대한 최종 pH는 81이었다 유사하게, 알칼리성 pH는 새우 폐기물로부터 방출된 탄산칼슘 및 중탄산The final pH for the limeless experiment was 81 Similarly, the alkaline pH was calculated from calcium carbonate and bicarbonate released from shrimp waste.
칼슘에 의해 유발된다Is caused by calcium
액체상으로 신속한 단백질 가수분해를 보장하기 위해 석회 첨가가 요구되고, 마찬가지로 생성물 내에 보다 높은 분획의 유Lime addition is required to ensure rapid proteolysis in the liquid phase and likewise higher fractions of oil in the product
리 아미노산을 제공할 것이다 또한, 석회 처리는 키틴 및 키토산을 생성하기 위한 예비 단계로 여겨지므로, 높은 단백질In addition, the lime treatment is considered a preliminary step to produce chitin and chitosan, so high protein
회수는 가공 동안 후속 단계를 위해 요구되는 화학물질을 감소시키고, 보다 고품질의 키틴 또는 키토산 생성물에 관련된Recovery reduces the chemicals required for subsequent steps during processing and involves higher quality chitin or chitosan products.
다All
현탁된 고체로부터 카로테노이드 (아스탁산틴)의 회수는 공정으로부터 추가의 유용한 생성물을 생성하기 위한 것으로 간The recovery of carotenoids (astaxanthin) from suspended solids is intended to produce additional useful products from the process.
주될 수 있다 탄산칼슘 및 키틴은 갑각류의 구조 성분이기 때문에, 혼합물을 거르고 현탁된 고체를 원심분리시키면 카로Since calcium carbonate and chitin are structural components of crustaceans, the mixture is filtered and the suspended solids
테노이드를 회수할 수 있다 (Gildberg and Stenberg, 2001)Tenoids can be recovered (Gildberg and Stenberg, 2001)
실험 4 아미노산 분석
표 130은 상이한 공정 조건에 대한 가수분해물의 총 아미노산 조성을 보여준다 높은 석회 로딩 실험에서 세린 및 트레오Table 130 shows the total amino acid composition of the hydrolyzate for different process conditions. Serine and treo in high lime loading experiments.
닌 및 시스테인 함량에서 비교적 높은 변동을 제외하면, 최종 생성물의 조성은 처리 조건에 따라 변하지 않는다 선행 결과Except for the relatively high fluctuations in the nin and cysteine contents, the composition of the final product does not change with treatment conditions.
에서 보이는 바와 같이, 무석회 실험은 가수분해물 내에 보다 낮은 단백질 농도를 생성한다As can be seen, the limeless experiment produces lower protein concentrations in the hydrolyzate
[표 130]TABLE 130
새우 머리 폐기물의 단백질 가수분해에서 상이한 공정 조건에 따른 총 아미노산 조성Total Amino Acid Composition with Different Process Conditions in Protein Hydrolysis of Shrimp Head Wastes
조건Condition
100℃100 ℃
60 min60 min
01 석회01 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
02 석회02 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
무석회Wuxi Lime
75℃75 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
125℃125 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
ASP 966 1019 927 978 946 940ASP 966 1019 927 978 946 940
GLU 1568 1585 1550 1568 1503 1520GLU 1568 1585 1550 1568 1503 1520
SER 457 392* 433 446 441 438SER 457 392 * 433 446 441 438
HIS 000 000 000 000 000 000HIS 000 000 000 000 000 000
GLY 777 831 732 726 705 742GLY 777 831 732 726 705 742
THR 357 230* 401 446 440 377THR 357 230 * 401 446 440 377
ALA 715 753 728 720 669 717ALA 715 753 728 720 669 717
TAU 000 000 000 000 000 000TAU 000 000 000 000 000 000
ARG 700 647 759 490* 794 660ARG 700 647 759 490 * 794 660
TYR 382 427 378 394 383 413TYR 382 427 378 394 383 413
CYS-CYS 067 048 082 142 109 074CYS-CYS 067 048 082 142 109 074
VAL 579 613 608 617 624 630VAL 579 613 608 617 624 630
MET 219 215 221 225 215 214MET 219 215 221 225 215 214
TRP ND ND ND ND ND NDTRP ND ND ND ND ND ND
PHE 443 490 443 467 457 481PHE 443 490 443 467 457 481
ILE 401 432 431 430 433 451ILE 401 432 431 430 433 451
LEU 860 894 875 902 883 897LEU 860 894 875 902 883 897
LYS 779 731 734 752 753 759LYS 779 731 734 752 753 759
PRO 730 692 697 697 645 685PRO 730 692 697 697 645 685
ND: 측정되지 않음 값은 g AA/100 g 총 아미노산ND: not measured Value is g AA / 100 g total amino acids
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
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표 131은 상이한 공정 조건에 대한 가수분해물의 유리 아미노산 조성을 보여준다 조성 변화성은 총 아미노산의 경우보다Table 131 shows the free amino acid composition of the hydrolyzate for different process conditions Composition variability is greater than for total amino acids
더 크다 처리 조건은 민감한 아미노산에 영향을 미치고; 보다 강한 조건 (예를 들어, 보다 긴 시간, 보다 높은 온도, 또는 보Larger treatment conditions affect sensitive amino acids; Stronger conditions (eg, longer time, higher temperature, or
다 많은 석회 로딩)은 분해 반응을 가속화시키고 특히 유리 아미노산 결정에서 상이한 조성을 생성시킨다Many lime loadings) accelerate the degradation reaction and produce different compositions, especially in free amino acid crystals
트립토판은 유리 아미노산 조성의 약 2%를 나타내는 한편, 타우린은 4%에 근접한다 이들 값은 총 아미노산 조성에서 그Tryptophan represents about 2% of the free amino acid composition, while taurine is close to 4%.
들의 농도에 대한 추정치로서 사용될 수 있다Can be used as an estimate of their concentration
[표 131]Table 131
새우 머리 폐기물의 단백질 가수분해에 대한 상이한 공정 조건에서 유리 아미노산 조성Free Amino Acid Composition at Different Process Conditions for Protein Hydrolysis of Shrimp Head Wastes
조건Condition
100℃100 ℃
60 min60 min
01 석회01 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
02 석회02 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
100℃100 ℃
120 min120 min
무석회Wuxi Lime
75℃75 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
125℃125 ℃
120 min120 min
01 석회01 lime
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CYS-CYS ND ND ND ND ND NDCYS-CYS ND ND ND ND ND ND
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PRO 978 910 828 795 791 837PRO 978 910 828 795 791 837
ND: 측정되지 않음 값은 g AA/100 g 총 유리 아미노산ND: not measured Value is g AA / 100 g total free amino acids
총 아미노산의 평균 40%가 유리 아미노산으로 존재한다 보다 긴 시간 또는 보다 강한 조건에 대해 비교적 더 많은 분획이An average of 40% of the total amino acids are present as free amino acids.
얻어진다Obtained
새우 폐기물을 열-화학적 처리하면 유리 아미노산 및 작은 가용성 펩티드의 혼합물을 생성하고, 이는 가능한 영양 생성물Thermo-chemical treatment of shrimp waste produces a mixture of free amino acids and small soluble peptides, which are possible nutritional products
이 된다 가수분해물 생성물은 높은 분획의 필수 아미노산을 함유하여 단위 동물을 위한 고품질 영양원이 된다 표 132는Hydrolyzate products contain high fractions of essential amino acids, making them high-quality nutrients for unit animals.
총 아미노산 조성과 다양한 가축에 대한 요구치 사이의 비교를 보여준다 히스티딘은 분석 동안 과소평가되기 때문에, 원Shows a comparison between the total amino acid composition and the requirements for various livestock, since histidine is underestimated during the analysis.
료 폐기물 물질에 대해 계산된 178 g/100 g 값을 사용하여, 성장상 동안 동물의 필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초과Meet or exceed the essential amino acid requirements of animals during the growing phase, using the 178 g / 100 g value calculated for the waste material.
하는 고품질 단백질 보충물이 생성된다High quality protein supplements are produced
[표 132]Table 132
생성물의 아미노산 분석 및 다양한 가축에 대한 필수 아미노산 요구치 (새우 머리 폐기물)Amino Acid Analysis of Products and Essential Amino Acid Requirements for Various Livestock (Shrimp Head Waste)
공개특허 10-2007-0020094Patent Publication 10-2007-0020094
- 78아미노산 메기 개 고양이 닭 돼지 액체 (TAA) 액체 (FAA)-78 Amino Acid Catfish Dog Cat Chicken Pig Liquid (TAA) Liquid (FAA)
ASN 215ASN 215
GLN 205GLN 205
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ALA 728 841ALA 728 841
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VAL 263 218 207 415 267 608 448VAL 263 218 207 415 267 608 448
CYS 200* 241* 367* 400* 192* 082 NDCYS 200 * 241 * 367 * 400 * 192 * 082 ND
MET 200* 241* 207 225 192* 221 322MET 200 * 241 * 207 225 192 * 221 322
TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 378 472TYR 438+ 405+ 293+ 585+ 375+ 378 472
PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 443 517PHE 438+ 405+ 140 315 375+ 443 517
ILE 228 205 173 365 250 431 482ILE 228 205 173 365 250 431 482
LEU 306 327 417 525 250 875 890LEU 306 327 417 525 250 875 890
LYS 447 350 400 575 358 734 992LYS 447 350 400 575 358 734 992
TRP 044 091 083 105 075 ND 232TRP 044 091 083 105 075 ND 232
PRO 697 828PRO 697 828
*시스테인 + 메티오닌 +티로신 + 페닐알라닌 ND 측정되지 않음* Cysteine + Methionine + Tyrosine + Phenylalanine ND Not measured
모든 값은 g 아미노산/100 g 단백질All values are g amino acids / 100 g protein
~20% 회분 외에, 새우 머리 폐기물은 64% 단백질 + 키틴을 함유하고, 둘 모두 몇몇 유용한 생성물을 생성하기 위해 사용In addition to ~ 20% ash, shrimp head waste contains 64% protein + chitin, both used to produce some useful products
될 수 있다 상기 폐기물을 석회로 열-화학적 처리하면 동물 사료 보충물로서 사용될 수 있는 잘 균형을 이룬 아미노산 함Thermo-chemical treatment of the waste with lime can result in a well-balanced amino acid that can be used as an animal feed supplement.
량을 갖는 단백질 풍부 물질을 생성한다 처리된 혼합물을 거르고 액체 생성물을 원심분리하면 카로테노이드를 회수할 수Produces protein-rich material with a sufficient volume of carotenoids by recovering the treated mixture and centrifuging the liquid product.
있다 마지막으로, 탄산칼슘 및 키틴이 풍부한 잔류 고체도 잘 공지된 방법을 통해 키틴 및 키토산을 생성시키기 위해 사용Finally, residual solids rich in calcium carbonate and chitin are also used to produce chitin and chitosan via well known methods.
될 수 있다Can be
연구된 온도, 석회 로딩 및 시간의 모든 조건에 대해, 반응 30분 후에 전환의 어떠한 유의한 변화도 발생하기 않았다 이들For all conditions of temperature studied, lime loading and time, no significant change in conversion occurred after 30 minutes of reaction.
모든 조건 및 2h 이하의 처리에 대해 아미노산 분해가 거의 관찰되지 않았다Almost no amino acid degradation was observed for all conditions and treatments up to 2 h.
액체상으로 보다 높은 질소 전환을 얻기 위해 처리 동안 석회 첨가가 요구된다 이는 또한 키틴 및 키토산 생성을 위한 잔Lime addition is required during the treatment to obtain higher nitrogen conversion to the liquid phase. It is also necessary for the production of chitin and chitosan to be produced.
류 고체의 추가 처리에 요구되는 화학물을 감소시킬 것이다Will reduce the chemicals required for further treatment of the solids
새우 폐기물 물질을 석회 처리하여 얻어진 생성물은 단위 동물에 대한 필수 아미노산 요구치를 만족하거나 초과하여, 적합Products obtained by lime treating shrimp waste materials are suitable, meeting or exceeding the essential amino acid requirements for the unit animal.
한 단백질 보충물이 된다Become a protein supplement
본 발명의 단지 예시적인 실시태양을 상기 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 취지 및 의도하는 범위를 벗어나지 않는While only exemplary embodiments of the invention have been described above in detail, they are intended to be within the spirit and scope of the invention.
본 발명의 변형 및 변경이 가능함을 이해할 것이다It will be understood that variations and modifications of the invention are possible.
Claims (1)
알칼리를 단백질원에 가하여 슬러리를 형성하고; 단백질원 내의 단백질의 가수분해에 충분한 온도로 슬러리를 가열하여
반응액을 얻고; 반응액으로부터 고체를 분리하고; 산 또는 산 공급원으로 반응액을 중화시켜 중화된 액체를 생성시키고;
중화된 액체를 농축시켜 농축된 액체 및 물을 생산하고; 가열 단계 전 또는 동안 물을 슬러리에 반송하는 것을 포함하는 단
백질 가용화 방법
청구항 2
제1항에 있어서, 단백질원을 연마하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 3
제1항에 있어서, 알칼리가 산화칼슘 또는 수산화칼슘을 포함하는 것인 방법
청구항 4
제1항에 있어서, 알칼리가 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 및 이들의
임의의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물을 포함하는 것인 방법
청구항 5
제1항에 있어서, 가열이 암모니아를 생성시키고, 암모니아를 산으로 중화시키는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 6
제1항에 있어서, 분리된 고체를 단백질원에 반송하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 7
제1항에 있어서, 분리된 고체 내의 불활성 고체로부터 반응성 고체를 분리하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 8
제1항에 있어서, 반응액 내의 모든 또는 실질적으로 모든 프리온을 파괴하기에 충분한 시간 동안 승온에서 반응액을 유지
하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 9
공개특허 10-2007-0020094
- 2 -
제1항에 있어서, 승온이 125-250℃이고, 시간이 1초 내지 5시간인 방법
청구항 10
제1항에 있어서, 중화된 액체로부터 고체를 분리하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 11
제10항에 있어서, 분리된 고체가 알칼리를 포함하고, 분리된 고체를 단백질원에 첨가하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 12
제1항에 있어서, 중화된 액체의 농축이 중화된 액체를 증발시키는 것을 추가로 포함하는 것인 방법
청구항 13
제1항에 있어서, 중화된 액체의 농축이 중화된 액체를 여과하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법
청구항 14
제1항에 있어서, 중화된 액체의 농축이 중화된 액체를 동결시키는 것을 추가로 포함하는 것인 방법
청구항 15
제1항에 있어서, 중화된 액체의 농축이 비혼화성 아민을 첨가하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법
청구항 16
제1항에 있어서, 농축된 액체를 건조시키는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 17
제1항에 있어서, 공정열을 생성시키고 공정열을 재사용하는 것을 추가로 포함하는 방법
청구항 18
단백질원 및 알칼리를 반응시켜 반응액을 제조하도록 작동가능한 가열된 반응기; 반응액으로부터 고체를 분리하도록 작동
가능한 고체/액체 분리기; 반응액에 대한 산의 첨가를 허용하여 중화된 액체를 생성하도록 작동가능한 중화 탱크; 중화된
액체를 농축시키고 농축된 액체 및 물을 생성시키도록 작동가능한 농축 탱크; 물을 농축 탱크로부터 가열된 반응기로 통과
시키도록 작동가능한 도관; 및 공정열을 교환하도록 작동가능한 적어도 하나의 열 교환기를 포함하는, 단백질을 가용화시
키기 위한 시스템
공개특허 10-2007-0020094
- 3 -
청구항 19
제18항에 있어서, 단백질원을 연마하도록 작동가능한 연마기를 추가로 포함하는 시스템
청구항 20
제18항에 있어서, 가열된 반응기가 교반 탱크를 포함하는 것인 시스템
청구항 21
제18항에 있어서, 가열된 반응기로부터 암모니아를 수집하고 산을 사용한 암모니아의 중화를 허용하도록 작동가능한 암
모니아 수집기를 추가로 포함하는 시스템
청구항 22
제18항에 있어서, 분리된 고체를 가열된 반응기에 반송하도록 작동가능한 도관을 추가로 포함하는 시스템
청구항 23
제18항에 있어서, 불활성 고체로부터 반응성 고체를 분리하도록 작동가능한 밀도 분리기를 추가로 포함하는 시스템
청구항 24
제23항에 있어서, 밀도 분리기가 침전기 또는 하이드로클론을 포함하는 것인 시스템
청구항 25
제18항에 있어서, 반응액 내의 모든 또는 실질적으로 모든 프리온을 파괴하기에 충분한 온도에서 및 충분한 시간 동안 반
응액을 가열하도록 작동가능한 유지 탱크를 추가로 포함하는 시스템
청구항 26
제18항에 있어서, 중화된 액체로부터 고체를 분리하도록 작동가능한 고체/액체 분리기를 추가로 포함하는 시스템
청구항 27
제18항에 있어서, 농축 탱크가 다중 효용 증발기, 기계적 증기 압축식 증발기, 제트 이젝터 증기 압축 증발기, 역삼투막, 기
밀 나노여과막, 냉동장치, 아민 회수 시스템, 및 이들의 임의의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 컴포넌트를 추가로
포함하는 것인 시스템
청구항 28
공개특허 10-2007-0020094
- 4 -
제18항에 있어서, 농축된 액체를 건조시키도록 작동가능한 건조기를 추가로 포함하는 시스템
청구항 29
제28항에 있어서, 건조기가 분무 건조기 또는 마찰 (scraped) 드럼 건조기를 포함하는 것인 시스템
청구항 30
단백질원 및 알칼리를 반응시켜 반응액을 제조하도록 작동가능한 반응 수단; 반응액으로부터 고체를 분리하도록 작동가능
한 고체/액체 분리 수단; 반응액에 대한 산의 첨가를 허용하여 중화된 액체를 생성하도록 작동가능한 중화 수단; 중화된 액
체를 농축시키고 농축된 액체 및 물을 생성시키도록 작동가능한 농축 수단; 물을 농축 탱크로부터 가열된 반응기로 통과시
키도록 작동가능한 수단; 및 공정열을 교환하도록 작동가능한 적어도 하나의 열 교환 수단을 포함하는, 단백질을 가용화시
키기 위한 시스템
청구항 31
제30항에 있어서, 단백질원을 연마하도록 작동가능한 연마 수단을 추가로 포함하는 시스템
청구항 32
제30항에 있어서, 반응 수단으로부터 암모니아를 수집하고 산을 사용한 암모니아의 중화를 허용하도록 작동가능한 수집
수단을 추가로 포함하는 시스템
청구항 33
제30항에 있어서, 반응액 내의 모든 또는 실질적으로 모든 프리온을 파괴하기에 충분한 온도에서 및 충분한 시간 동안 반
응액을 가열하도록 작동가능한 유지 수단을 추가로 포함하는 시스템
청구항 34
제30항에 있어서, 농축된 액체를 건조시키도록 작동가능한 건조 수단을 추가로 포함하는 시스템Claim 1
Alkali is added to the protein source to form a slurry; The slurry is heated to a temperature sufficient to hydrolyze the protein in the protein source.
Obtaining a reaction solution; Separating solid from the reaction solution; Neutralizing the reaction solution with an acid or acid source to produce a neutralized liquid;
Concentrating the neutralized liquid to produce concentrated liquid and water; Comprising conveying water to the slurry before or during the heating step
White solubilization method
Claim 2
The method of claim 1 further comprising polishing the protein source.
Claim 3
The method of claim 1 wherein the alkali comprises calcium oxide or calcium hydroxide.
Claim 4
The method of claim 1 wherein the alkali is magnesium oxide, magnesium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium hydroxide, ammonia, and their
Comprising a compound selected from the group consisting of any combination
Claim 5
The method of claim 1, wherein the heating further comprises producing ammonia and neutralizing the ammonia with an acid.
Claim 6
The method of claim 1 further comprising returning the separated solid to a protein source.
Claim 7
The method of claim 1 further comprising separating the reactive solid from the inert solid in the separated solid.
Claim 8
The reaction solution of claim 1, wherein the reaction solution is held at an elevated temperature for a time sufficient to destroy all or substantially all prions in the reaction solution.
How to further include
Claim 9
Patent Publication 10-2007-0020094
- 2 -
The method of claim 1 wherein the temperature rise is 125-250 ° C. and the time is 1 second to 5 hours.
Claim 10
The method of claim 1 further comprising separating the solid from the neutralized liquid.
Claim 11
The method of claim 10, wherein the separated solid comprises an alkali and further comprises adding the separated solid to a protein source.
Claim 12
The method of claim 1 wherein the concentration of the neutralized liquid further comprises evaporating the neutralized liquid.
Claim 13
The method of claim 1 wherein the concentration of the neutralized liquid further comprises filtering the neutralized liquid.
Claim 14
The method of claim 1 wherein the concentration of the neutralized liquid further comprises freezing the neutralized liquid.
Claim 15
The method of claim 1 wherein the concentration of the neutralized liquid further comprises adding an immiscible amine.
Claim 16
The method of claim 1 further comprising drying the concentrated liquid.
Claim 17
The method of claim 1 further comprising generating a process heat and reusing the process heat.
Claim 18
A heated reactor operable to react the protein source and the alkali to produce a reaction solution; Operate to separate solids from the reaction solution
Possible solid / liquid separators; A neutralization tank operable to allow addition of acid to the reaction liquid to produce a neutralized liquid; Neutralized
A concentration tank operable to concentrate the liquid and produce concentrated liquid and water; Water is passed from the concentration tank to the heated reactor
A conduit operable to cause; And at least one heat exchanger operable to exchange process heat.
System for raising
Patent Publication 10-2007-0020094
-3-
Claim 19
19. The system of claim 18, further comprising a polisher operable to polish the protein source.
Claim 20
19. The system of claim 18, wherein the heated reactor comprises a stirred tank.
Claim 21
19. The arm of claim 18, wherein the arm is operable to collect ammonia from the heated reactor and to allow neutralization of the ammonia with acid.
System additionally contains Monia Collector
Claim 22
19. The system of claim 18, further comprising a conduit operable to return the separated solids to the heated reactor.
Claim 23
19. The system of claim 18, further comprising a density separator operable to separate the reactive solid from the inert solid.
Claim 24
24. The system of claim 23, wherein the density separator comprises a settler or a hydroclone.
Claim 25
19. The method of claim 18, wherein the reaction is carried out at a temperature and for a time sufficient to destroy all or substantially all prions in the reaction solution.
The system further comprising a holding tank operable to heat the liquid
Claim 26
19. The system of claim 18, further comprising a solid / liquid separator operable to separate the solid from the neutralized liquid.
Claim 27
19. The process of claim 18, wherein the concentration tank comprises a multi-effect evaporator, a mechanical vapor compression evaporator, a jet ejector vapor compression evaporator, a reverse osmosis membrane,
Further comprising a component selected from the group consisting of wheat nanofiltration membranes, freezers, amine recovery systems, and any combination thereof
System to include
Claim 28
Patent Publication 10-2007-0020094
- 4 -
19. The system of claim 18, further comprising a dryer operable to dry the concentrated liquid.
Claim 29
The system of claim 28, wherein the dryer comprises a spray dryer or a scraped drum dryer.
Claim 30
Reaction means operable to react the protein source and the alkali to produce a reaction solution; Operable to separate solids from reaction solution
One solid / liquid separation means; Neutralizing means operable to allow addition of acid to the reaction liquid to produce a neutralized liquid; Neutralized liquid
Concentration means operable to concentrate the sieve and produce concentrated liquid and water; Passing water from the concentration tank to the heated reactor
Means operable to turn on; And at least one heat exchange means operable to exchange process heat.
System for raising
Claim 31
33. The system of claim 30, further comprising polishing means operable to polish the protein source.
Claim 32
31. The collection of claim 30, wherein the collection is operable to collect ammonia from the reaction means and to allow neutralization of the ammonia with acid.
System further comprising means
Claim 33
31. The method of claim 30, at a temperature and for a time sufficient to destroy all or substantially all prions in the reaction solution.
The system further comprises a holding means operable to heat the liquid
Claim 34
33. The system of claim 30, further comprising drying means operable to dry the concentrated liquid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180062187A KR20190136460A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Method and system for protein solubilization |
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Publications (1)
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KR20190136460A true KR20190136460A (en) | 2019-12-10 |
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KR1020180062187A KR20190136460A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Method and system for protein solubilization |
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-
2018
- 2018-05-30 KR KR1020180062187A patent/KR20190136460A/en unknown
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Legal Events
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N231 | Notification of change of applicant |