NL9000774A - Werkwijze voor het inactiveren van mykotoxine. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het inactiveren van mykotoxine

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het inactiveren van mykotoxine, zoals afla-toxine, in een deeltjesvormige grondstof voor dierlijke en humane voedingsprodukten.

Mykotoxinen, zoals aflatoxines, achrotoxine A, citrimine, patuline, penicillinezuur, cyclochloortine, rubratoxine A en zearalenon, kunnen als gevolg van schimmelgroei voorkomen in deeltjesvormige grondstoffen die bestemd zijn voor dierlijke en humane voedingsprodukten. Deze grondstoffen omvatten schroten en schilfers van produkten van tropische herkomst, zoals katoenzaad, pinda's, kokos, en graankorrels, tarwegrit en dergelijke. Voor een overzichtsartikel over de ontgifting van mykotoxinen wordt verwezen naar übersichten zur Tierernarung, 11 (83) pagina 47-80.

US-A-3.429.709 en DE-A-3.209.930 beschrijven elk een werkwijze voor het inactiveren van aflatoxine door een grondstof te behandelen met ammoniak. De behandeling met ammoniak moet plaatsvinden in een afgesloten vat, terwijl na de behandeling met ammoniak de overmaat aan ammoniak door middel van een vacuüm moet worden verwijderd uit de grondstof.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen voor het inactiveren van mykotoxine in een deeltjesvormige grondstof, waarbij voor het inactiveren gebruik wordt gemaakt van een base en een zuur, terwijl in de geneutraliseerde behandelde grondstof het zoutgehalte beperkt blijft. Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt, doordat de werkwijze voor het inactiveren van mykotoxine, zoals aflatoxine, in een deeltjesvormige grondstof voor dierlijke en humane voedingsprodukten, omvat de stappen voor het: i) behandelen van een ene fractie van de grondstof met een base; ii) behandelen van een andere fractie van de grondstof met een zuur; en iii) samenvoegen van met base behandelde grondstof en van met zuur behandelde grondstof.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat voor het inactiveren van mykotoxine de grondstof kan worden behandeld met zowel een base als een zuur, en van additionele chemicaliën voor het neutraliseren van de verkregen, basisch respectievelijk zuur behandelde grondstof kan worden afgezien door een met base behandelde grondstof te mengen met een met zuur behandelde grondstof. Immers, voor het inactiveren van het mykotoxine wordt vanwege praktijk- en procesoverwegingen altijd een overmaat base respectievelijk zuur gebruikt.

Teneinde een afdoende inactivatie van het mykotoxine te bewerkstelligen, verdient het de voorkeur dat bij de behandeling met base de pH _> 9 is. Een optimale inactivatie geschiedt bij een pH >. 10, in de praktijk zal bij de base-behandeling de pH liggen tussen circa 10-11.

Voor een optimale inactivatie van het mykotoxine met behulp van zuur, verdient het de voorkeur dat de zuurbehandeling wordt uitgevoerd bij een pH ± 3. De gunstigste resultaten worden verkregen bij een pH <. 2,5. Bij praktische uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding ligt de pH voor de zuurbehandeling tussen circa 2,5-2.

Aangezien de hoeveelheid base en de hoeveelheid zuur die worden gebruikt voor de behandeling van de grondstof verschillend zijn, wordt echter bij voorkeur de met base behandelde grondstof en de met zuur behandelde grondstof in een zodanige hoeveelheid samengevoegd, dat de pH van de behandelde grondstof in hoofdzaak gelijk wordt aan de pH van de te behandelen grondstof. Aldus ontstaat een behandelde grondstof met een aanzienlijk verlaagde mykotoxine-concen-tratie, waarvan de pH in hoofdzaak gelijk is aan die van de oorspronkelijke grondstof. Na mengen ligt de pH meestal in het bereik van 5 en 8, bij voorkeur tussen 6,5 en 7. Voor pindaschilfers is bijvoorbeeld de eind-pH 6,7.

Als base en zuur kunnen die anorganische en organische verbindingen worden gebruikt, die het mykotoxine snel en in verregaande mate inactiveren, maar in hoofdzaak geen negatief effect hebben op de voedingswaarde van de grondstof, zoals het ruw-eiwitgehalte, het ruw-vetgehalte, het ruwe-celstofgehalte en ook de veevoereenheid-melkgift (VEM-waarde). Tenslotte moeten de gevormde zouten in het voedingsprodukt toelaatbaar zijn.

Als base kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt, natriumhydroxide, kaliumhydroxide, calciumhydroxide, magnesium-hydroxide. Als zuur kunnen worden gebruikt zoutzuur, zwavelzuur, azijnzuur en dergelijke. Bij voorkeur worden als zuur-baseparen gebruikt: zoutzuur/natriumhydroxide, zwavelzuur /calciumhydroxide. Het gevormde natriumchloride respectievelijk calciumsulfaat zijn in het voedingsprodukt toelaatbaar en leiden niet tot een storend effect in de voeding.

Teneinde zoveel mogelijk aantasting van de installatie waarin de werkwijze wordt uitgevoerd te beperken, verdient het de voorkeur, dat de grondstof eerst op de behandel-temperatuur wordt gebracht, nadat het zuur of de base is toegevoegd. Aldus kan na verwarmen de grondstof direct worden overgebracht in een corrosiebestendige, thermisch geïsoleerde ruimte en is het contact tussen zuur en base enerzijds en de installatie anderzijds bij de hoge behandel-temperatuur zo kort mogelijk. Volgens de uitvinding is het eveneens mogelijk dat met één installatie achtereenvolgens grondstoffracties worden behandeld met base, respectievelijk zuur en na de vereiste opslagtijd met elkaar gemengd worden. De behandeltemperatuur is in het algemeen gelegen tussen 70-100eC, bij voorkeur tussen 80 en 95°C.

De opslagtijd is gelegen tussen 8-36 uur, bij voorkeur wordt een opslagtijd van circa 24 uur in acht genomen.

Aangezien formaldehyde de afbraak van mykotoxinen versnelt, en de verteerbaarheid van de eiwitten verandert, is het voordelig om tijdens de behandeling met base formal- dehyde aan de grondstof toe te voegen. Een bovengrens voor de toegevoegde hoeveelheid formaldehyde is in het algemeen 0,5% w/w, meer bij voorkeur 0,1-0,3% w/w, aangezien formaldehyde aminozuren kan polymeriseren, waardoor de verteer-baarheid van de eiwitten in de grondstof afneemt.

Genoemde en andere kenmerken van de werkwijze volgens de uitvinding zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van twee niet-limitatieve, bij wijze van voorbeeld gegeven uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

In de tekening zijn figuur 1 en 2 elk een schematisch stroomdiagram met de verschillende verwerkingseenheden voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Pindaschilfers met een pH 6,5 en een aflatoxinegehalte van 0,30 ppm wordt in de inrichting 1 volgens de uitvinding (figuur 1) via een transportketting 2 toegevoegd aan een bunker 3. De bunker geeft de gronstof af aan een weegeenheid 4 die afgemeten hoeveelheden grondstof via een wormtransporteur 5 toevoert aan een mixer 6.

In de mixer 6 wordt de grondstof gemengd met een uit een vat 30 afkomstige zoutzuuroplossing tot pH 2,3. De van zuur voorziene grondstof wordt toegevoerd aan een conditio-neerketel 7 die van roterende mengarmen 8, 9 voorziene schotels 10, 11 omvat. De geconditioneerde grondstof wordt via een wormtransporteur 12 toegevoerd naar een mixer 13, waarin de grondstof met behulp van stoom wordt gebracht op een temperatuur van 80°C.

Vanuit de mixer 13 wordt de op temperatuur gebrachte, aangezuurde grondstof via een verdeeleenheid 14 verdeeld over een aantal thermisch geïsoleerde, corrosiebestendige betonnen silo's 15, die via leidingen 31 met hete lucht worden voorverwarmd.

Parallel aan de zuurbehandeling van de grondstof wordt een basebehandeling van een andere fractie van de grondstof uitgevoerd. Hiertoe lost de transportketting 2 een andere fractie van de grondstof in een bunker 16. Vanuit de bunker 16 passeert de grondstof een weegeenheid 17, zodat afgewogen hoeveelheden grondstof via een wormtransporteur 18 wordt toegevoegd naar een mixer 19.

In de mixer 19 wordt de grondstof met behulp van uit een vat 32 afkomstige natronloogoplossing gebracht op een pH 10,8. Tegelijkertijd wordt aan de grondstof 0,2% w/w formaldehyde toegevoegd via een leiding 33.

De met base behandelde grondstof wordt toegevoegd aan een conditioneerketel 20 die in hoofdzaak dezelfde opbouw heeft als de conditioneerketel 7. De geconditioneerde, alkalische grondstof wordt vervolgens via een wormtransporteur 21 toegevoegd aan een mixer 22, waarin met behulp van stoom de grondstof wordt gebracht op een temperatuur van 80°C. Direct daarna wordt de verwarmde, alkalische grondstof met behulp van een verdeeleenheid 23, verdeeld over een aantal thermisch geïsoleerde, corrosiebestendige, betonnen silo's 24, die eveneens met hete lucht zijn voorverwarmd.

Na een behandeltijd van circa 24 uur wordt de grondstof uit de silo's 15 en 24 met elkaar gemengd in een niet getoond deel van de inrichting.

De grondstof uit de silo 15 had een pH van 2,3, een natriumgehalte van 0,02%, een chloorgehalte van 4,55%, en een aflatoxinegehalte van 0,02 ppm.

De grondstof uit de silo's 24 had een pH van 10,8, een natriumgehalte van 3,1%, een chloorgehalte van 0,12% en een aflatoxinegehalte van 0,005 ppm.

Door menging van de beide grondstoffen kon een gemengde grondstof worden gevormd met een pH 6,5 en een natrium-chloridegehalte van circa 3%, en een aflatoxinegehalte van 0,010 ppm. Deze grondstof is toepasbaar in rundveevoeder.

Figuur 2 toont een variant van de in figuur 1 getoonde inrichting.

Figuur 2 toont duidelijk dat slechts één installatie is gebruikt om afwisselend de grondstof te behandelen met zuur, respectievelijk loog, waarna de beide typen behandelde grondstof in separate silo's wordt opgeslagen, en na in acht nemen van de noodzakelijke opslagtijd worden gemengd tot een bruikbare grondstof, waarin het aflatoxinegehalte met meer dan 90% ten opzichte van oorspronkelijk is gedaald.

De inrichting 25 omvat een aantal inrichtingsonder-delen die overeenkomen met die uit figuur 1, die dan ook met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangegeven. De transport-ketting 2 loost het produkt in een bunker 3, waarna een afgewogen hoeveelheid grondstof in de mixer 26 wordt behandeld met geconcentreerd zwavelzuur. Na conditionering in de conditioneerketel 7, en behandeling met stoom in de mixer 13, wordt het met zuur behandelde produkt (pH 2,0) opgeslagen in de silo's 15. Vervolgens wordt een volgende hoeveelheid van de grondstof in de mixer 26 behandeld met calciumhydroxide. De behandelde grondstof wordt vervolgens in de mixer 13 verwarmd, en via een zwenkbare trog 34 verdeeld over de silo's 24. Na een opslagtijd van 24 uur worden de beide met zuur, respectievelijk base behandelde grondstoffen gemengd. De gemengde, behandelde grondstof heeft een pH van 6,6, terwijl het aflatoxinegehalte is teruggebracht tot 0,010 ppm.

De behandelde grondstof heeft een vochtgehalte van circa 20-25%, wordt vervolgens gepelleteerd en tenslotte gedroogd tot een vochtgehalte van maximaal 8%. Deze grondstof is vervolgens geschikt voor gebruik bij de bereiding van verschillende voedingsstoffen voor zowel dierlijke als humane toepassing.

Claims (11)

1. Werkwijze voor het inactiveren van mykotoxine, zoals aflatoxine, in een deeltjesvormige grondstof voor dierlijke en humane voedingsprodukten, omvattende de stappen voor het: i) behandelen van een ene fractie van de grondstof met een base; ii) behandelen van een andere fractie van de grondstof met een zuur; en iii) samenvoegen van met base behandelde grondstof en van met zuur behandelde grondstof.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de behandeling met base wordt uitgevoerd bij pH > 9.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarin de behandeling met base wordt uitgevoerd bij pH _> 10, bij voorkeur bij pH 10-11.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, waarin de behandeling met zuur wordt uitgevoerd bij pH <. 3.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin de behandeling met zuur wordt uitgevoerd bij pH <. 2,5, bij voorkeur pH 2,5-2.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, waarin de met base behandelde grondstof en de met zuur behandelde grondstof in een zodanige hoeveelheid worden samengevoegd, dat de pH van de behandelde grondstof in hoofdzaak gelijk wordt aan de pH van de te behandelen grondstof.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin de pH van de behandelde grondstof is gelegen tussen 5 en 8, bij voorkeur tussen 6 en 7,5, meer bij voorkeur tussen 6,5 en 7.

8. Werkwijze volgens conclusie 1-7, waarin de grondstof wordt behandeld met formaldehyde.

9. Werkwijze volgens conclusie 1-8, waarin de base en het zuur een zout vormen, dat verdraagbaar is in het voedingsprodukt.

10. Werkwijze volgens conclusie 1-9, waarin de base of het zuur aan de grondstof wordt toegevoegd, de grondstof op behandeltemperatuur wordt gebracht en vervolgens opgeslagen in een thermisch geïsoleerde ruimte.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarin de behandeltemperatuur is gelegen tussen ongeveer 70-100°C en de opslagtijd is gelegen tussen ongeveer 8-36 uur.