NO335697B1 - Anvendelse av anordning for separasjon av proteiner fra klekkevæske - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer et system, en fremgangsmåte og anvendelse for å separere og samle oppløst organisk materiale fra vann, mer spesielt proteiner og enzymer fra vann anvendt i fiskeeggklekkerier. I tillegg til å muliggjøre innsamlingen av proteiner og enzymer fra vann i fiskeeggklekkerier, tilveiebringer systemet ifølge oppfinnelsen også en løsning for å oppnå vann med forbedret kvalitet når anvendt i et klekkeri hvor vannet blir resirkulert. En utførelsesform av nevnte system er vist i fig. 1.

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Den foreliggende oppfinnelsen angår anvendelse av en protein-skimmer som har et skumuttak gjennom hvilket skum, generert i skimmeren, stiger, samt et rør med to ender knyttet til skumuttaket og hvor den ene ende av et rør er knyttet til skumuttaket til skimmeren og den andre enden av røret er knyttet til en vakuumpumpe ved et apparat for å separere luft fra væsker, samt et uttak for å samle de separerte proteiner og enzymer fra nevnte skum, for separasjon og oppsamling av oppløste og/eller suspenderte proteiner og enzymer fra vann i klekkerier for fisk (klekkevæske).

Bakgrunn

I løpet av klekkingen av fiskeegg blir det produsert et stoff, heretter kalt klekkevæske. Klekkevæsken inneholder verdifulle proteiner, enzymer og komponenter derav, og blir oppløst i vannet anvendt i klekkeriet. Det er kjent at slike proteiner og aktive komponenter blir foredlet fra forskjellige kilder for bruk i forskjellige biokjemiske prosesser, i mat, kosmetikk eller farmasøytiske produkter, osv. Fra nylig forskning er det også kjent at egg, spesielt egg fra Atlantisk laks, inneholder store mengder av proteolytiske enzymer og andre verdifulle proteiner som også har forskjellige fordelaktige virkninger.

De vanligste klekkeriene er basert på et "flow-through" system; i dette systemet strømmer vannet kontinuerlig gjennom klekke-systemet. Klekkevæsken blir her kastet direkte til avløpsvannet og de verdifulle proteinene og enzymene blir tapt. I motsetning til "flow-through"-systemer har et fiskeklekkeri med resirkulering av vannet fordelene av stabil vannkvalitet og gode resultater i form av overlevelse av fisk, mindre problemer med sykdom og bedre kvalitet på avkommet. Et potensielt problem er at klekkingen av eggene bringer oppløste proteiner til vannet, noe som kan resultere i høyt innhold av ammoniakk og en dårlig vannkvalitet hvis nevnte proteiner ikke blir fjernet. Fjerningen av slike proteiner fra det sirkulerende vannet blir ofte oppnådd ved bruk av en protein-skimmer. Protein-skimmeren fjerner de oppløste proteinene og annet organisk stoff ved bruk av luftbobler som blir blåst gjennom vannet. Skummet som blir produsert av nevnte bobler, inneholder det organiske stoffet (inkludert proteiner) som var oppløst i vannet, og nevnte skum blir kastet ved å spraye det med store mengder av vann.

US patent nr. 7.121.535 B viser en protein-skimmer for bruk i å fjerne organisk avfallsmateriale fra vann. I nevnte patent blir skummet kastet ved å spraye med vann. Det blir ikke nevnt noe om muligheten for, eller potensielle måter for, å samle det kastede organiske stoffet.

Fra US patent 3.935.104 A er det kjent en anordning og metode for å fjerne skum fra en industriell flotasjonstank brukt for å separere suspenderte faste stoffer og ikke-blandbare væsker fra en væske ved å tilføre væsken gass som forårsaker at de nevnte stoffene vil stige til overflaten av væsken og danne et lag av skum. Skummet fjernes ved hjelp av vakuum samt en skrape hvor vakuumet tvinger det akkumulerte skummet ut av tanken til et sted for videre behandling.

Det norske patentet nr. 314594 Bl viser en fremgangsmåte for å separere proteiner oppløst i vann fra et fiskeeggklekkeri ved å bruke filtrering av de klekkede lakseeggene gjennom et ostetørkle.

Det er tydelig fra det overnevnte at det eksisterer et behov for å separere og samle verdifulle organiske stoffer fra vann, mer spesielt proteiner og enzymer fra vann anvendt i fiskeeggklekkerier.

Sammendrag av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer anvendelse av en anordning som angitt i krav 1, for å separere og samle oppløst organisk stoff fra vann, mer spesielt proteiner og enzymer fra vann anvendt i fiskeeggklekkerier. I tillegg til å muliggjøre oppsamlingen av proteiner og enzymer fra vann i fiskeeggklekkerier, tilveiebringer også anvendelsen ifølge oppfinnelsen en løsning for å oppnå vann med forbedret kvalitet når det anvendes i et klekkeri hvor vannet blir resirkulert.

Protein-skimmeren som anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse, er gjerne en protein-skimmer hvori en ende av et rør er knyttet til den delen av skimmeren hvor skum samles og den andre enden av røret er knyttet til en vakuumpumpe. Nevnte vakuumpumpe er fortrinnsvis knyttet til røret ved et apparat egnet for å separere luft fra væsker. Videre er nevnte apparat fortrinnsvis utstyrt med et utløp for å samle opp det separerte organiske stoffet.

Apparatet for å separere luft fra væsker er fortrinnsvis en hydrosyklon.

Systemet kan videre omfatte et filtrerings- og/eller sedimenteringsapparat plassert før protein-skimmeren.

Videre kan systemet også omfatte midler for videre rensing og/eller separasjon av det organiske stoffet, nevnte midler kan inkludere for eksempel gel-separasjon eller membranfiltrering, og er fortrinnsvis knyttet til apparatet for å separere luft fra væsker.

Klekkeriet, fra hvilket vannet som skal renses blir oppnådd, kan bruke et "flow-through" vannsystem eller et system hvori vannet blir resirkulert.

Ved anvendelsen ifølge oppfinnelsen blir det utført de følgende trinn:

a) å strømme vann, inneholdende nevnte organisk stoff, gjennom en protein-skimmer; b) å samle skum, inneholdende organisk stoff, produsert i protein-skimmeren ved bruk av vakuumsug;

c) å separere det samlede organiske stoffet fra trinn b) fra luft.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser en anordning som kan anvendes ifølge oppfinnelsen, omfattende en protein-skimmer og en hydrosyklon-separator 8.

Fig. 2 viser topp-uttaket 5 til protein-skimmeren og røret 7.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen tilveiebringer anvendelse av nevnte anordning for å separere og samle organisk stoff fra vann hvori nevnte organisk stoff blir oppløst og/eller suspendert.

Fig. 1 viser en utføreIsesform av et separasjonssystem omfattende en protein-skimmer kombinert med en hydrosyklon 8. Systemet har et inntak 4 gjennom hvilket vann inneholdende oppløst organisk stoff kommer inn i luftingskammeret 3 til protein-skimmeren. Luftingskammeret 3 omfatter et rutenett av ventiler 2 nær bunnen av luftingskammeret knyttet til en pumpe 1. Pumpen 1 blåser luft inn i ventilene og lager dermed luftbobler. Organisk stoff oppløst i vannet fester seg til luftboblene fra ventilene 2 og stiger til topp-uttaket 5 til luftingskammeret for der å danne et tett skum. Uttaket 5 er koblet til hydrosyklonen 8 ved hjelp av et rør 7. En luftpumpe 11, knyttet til hydrosyklonen 8, gjør at det dannes et vakuum i røret 7. Det tette skummet blir sugd mot røret 7. Når det tette skummet blir utsatt for det lavere trykket i røret 7 sprekker boblene til skummet og det blir omdannet til en viskøs væske og luft. Nevnte væske og luft blir transportert gjennom rør 7 til hydrosyklonen 8 hvor væsken blir separert fra luften og samlet.

Fordi skummet blir transformert til en væske når det blir utsatt for det lavere trykket i pipe 7, er det ikke nødvendig å spraye vann inn i hydrosyklonen for å sprekke skummet, slik det blir gjort i de vanligvis anvendte skimmerne. Dette er en betydelig fordel når det er ønskelig å samle inn forbindelsene som er separert fra den innkommende vannstrømmen, siden de blir oppnådd i en mer konsentrert form. En annen fordel med anvendelse ifølge den foreliggende oppfinnelsen er at den senker både kostnaden med å rense den innkommende vannstrømmen, og miljøpåvirkningen ved å slippe det organiske stoffet rett i avløpet.

Anvendelsen ifølge oppfinnelsen er spesielt fordelaktig når benyttet ved separasjon og innsamling av enzymer og/eller proteiner til stede i klekkevæsken fra fiskeeggklekkerier, enda mer spesifikt fra lakseeggklekkerier. I tillegg til anvendelsen i nevnte fiskeeggklekkerier, er det også vurdert anvendelse i andre typer av klekkerier og/eller oppdrett av marine dyrearter, slik som hummer, krabber osv.

Den foreliggende oppfinnelsen kan bli anvendt både i klekkerier som har et "flow-through" system, så vel som klekkerier hvor vannet blir resirkulert.

Anvendelsen kan videre også bli komplementert for eksempel pre-filtrering eller sedimentering for å fjerne faste stoffer og, i tilfellet av fiskeeggklekkerier, eggeskallfragmenter fra vannstrømmen før den går inn i separasjonssystemet.

Klekkevæsken kan videre bli renset og isolert til separate forbindelser ved å kombinere systemet eller fremgangsmåten over med et ytterligere rensetrinn. Dette trinnet kan omfatte for eksempel gel-separasjon og membranfiltrering.

Definisjoner av uttrykk

Som anvendt i beskrivelsen og i de vedlagte krav, er uttrykket "protein-skimmer" ment å omfatte ethvert apparat egnet for rensing av vann ved anvendelsen av luftbobler med det formål å oppnå skum beriket i organisk stoff fra nevnte vann.

Som anvendt i beskrivelsen og i de vedlagte krav, er uttrykket "organisk stoff" ment å omfatte alle typer av organisk-kjemiske forbindelser og stoffer, inkludert proteiner, enzymer, polynukleotider og lignende.

Som anvendt i beskrivelsen og i de vedlagte krav, er uttrykket "klekkevæske" ment å beskrive blandingen av verdifulle proteiner, enzymer og komponenter derav som er produsert i klekkingen av fiskeegg.

Som anvendt i beskrivelsen og i de vedlagte krav, er uttrykket "vakuum" ment å beskrive et lufttrykk som er lavere enn det atmosfæriske trykk.

Claims (7)

1. Anvendelse av anordning omfattende en protein-skimmer (1-5) som har et skumuttak (5) gjennom hvilket skum, generert i skimmeren, stiger, samt et rør (7) med to ender knyttet til skumuttaket (5) og hvor den ene ende av et rør (7) er knyttet til skumuttaket (5) til skimmeren og den andre enden av røret (7) er knyttet til en vakuumpumpe (11) ved et apparat (8) for å separere luft fra væsker, samt et uttak (10) for å samle de separerte proteiner og enzymer fra nevnte skum, for separasjon og oppsamling av oppløste og/eller suspenderte proteiner og enzymer fra vann i klekkerier for fisk (klekkevæske).

2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor apparatet (8) som benyttes i separasjonen av luft og vann er en hydrosyklon.

3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, hvor klekkevæsken føres gjennom et filtrerings- og/eller sedimenteringsapparat før protein-skimmeren.

4. Anvendelse ifølge krav 1-3, hvor det utføres etterfølgende rensing og/eller separasjon av de aktuelle proteinene og/eller enzymene.

5. Anvendelse ifølge krav 1-4, hvor klekkevæsken stammer fra et lakseeggklekkeri.

6. Anvendelse ifølge krav 5, hvor klekkeriet bruker et "flow-through" vannsystem.

7. Anvendelse ifølge krav 5 eller 6, hvor klekkeriet bruker et system for resirkulering av vannet.