PL212267B1 - Sposób wytwarzania dodatku paszowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dodatku paszowego zawierającego schelatowany składnik mineralno-organiczny jak też dodatku paszowego zawierającego mieszankę schelatowanych składników mineralno-organicznych (polichelatu).

Dla prawidłowego rozwoju zwierząt gospodarskich stosowane w ich żywieniu pasze należy uzupełniać o dodatki wzbogacające je w składniki mineralne, które nie mogą być zsyntetyzowane przez organizmy powinny być dostarczone z zewnątrz.

Organizm zwierzęcy nie jest w stanie przyswoić tradycyjnych cząsteczek związków mineralnych w ich naturalnej postaci. Siarczan cynku, siarczan żelaza i inny siarczan, tlenek, węglan, chlorek składnika mineralnego muszą być rozbite i zrestrukturyzowane aby przejść przez ścianę jelita, co umożliwia ich chelatacja.

Najwyższą przyswajalność przez organizmy zwierzęce mają dodatki paszowe ze schelatowanym w odpowiednio wysokim stopniu kationem metali.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 125 243 dodatek do pasz zawierający składniki mineralne i organiczne w tym makro i mikroelementy. Zawartość mikroelementów odpowiada naturalnym proporcjom biologicznym. Składniki mineralne stanowi sól kamienna ze złoża szczególnie bogatego w mikroelementy w ilości od 30 do 70% oraz poddane rozdrobnieniu minerały skalne bogate w wapń i magnez w ilości od 20 do 50% a składniki organiczne - naturalne związki chelatujące uzyskane z odpadów przemysłu celulozowo-papierniczego w ilości 0,5-30% oraz związki biologiczne czynne zawarte w odpadach organicznych przemysłu rolno-spożywczego w ilości od 1 do 10%.

W wymienionym rozwiązaniu technicznym jako substancję chelatującą stosuje się polichelat występujący pod nazwą handlową „LS-7” stanowiący połączenie kwasów ligninosulfonowych.

Znany jest też z polskiego opisu patentowego nr 149 470 sposób otrzymywania wieloskładnikowego dodatku mineralnego do pasz. Otrzymuje się go ze szlamu stanowiącego produkt odpadowy w procesie technologicznym produkcji soli warzonej i sody kalcynowanej poddanego działaniu kwasem fosforowym. Sposób polega na tym, że produkt odpadowy w postaci zawiesiny poddaje się odfiltrowaniu a pozostałość pofiltracyjną suszy się w temperaturze nie przekraczającej 200°C do zawartości suchej masy nie mniejszej niż 95%, miele a następnie miesza się ze stężonym kwasem fosforowym do uzyskania pH około 7.

Zgodnie z postawionym celem wytyczono zadanie opracowania sposobu dla wytworzenia dodatku dla pasz zawierającego składnik względnie składniki mineralne schelatowane za pomocą naturalnej substancji chelatującej dodatkowo dostarczającej wartości odżywczej o co najmniej 15% zawartości schelatyzowanego metalu/metali i nieszkodliwych dla środowiska.

Sposób wytwarzania dodatku paszowego zawierającego schelatowany składnik mineralnoorganiczny według wynalazku polega na tym, że chelatację metalu prowadzi się za pomocą aminokwasów, korzystnie w postaci dwupeptydów stanowiących hydrolizat białkowy otrzymany z odtłuszczonych płatków roślinnych korzystnie sojowych, przy czym najpierw prowadzi się proces hydrolizy rozkładu białka przez rozpuszczanie odtłuszczonych płatków roślinnych w ogrzanej do 50°C wodzie, homogenizację, poddanie działaniu enzymu proteolitycznego dodanego w ilości 2-6% wag. względem białka roślinnego wraz z ponowną homogenizacją w temperaturze 60-145°C pod ciśnieniem 2533,125-4053 hPa (2,5-4 atm.) w czasie 50-120 minut a następnie za pomocą otrzymanej zawiesiny hydrolizatu białka o odczynie pH = ~ 6-7 prowadzi się chelatacje metalu w postaci roztworu soli: siarczanów lub chlorków w temperaturze 50-80°C i pod ciśnieniem = 1013,25 hPa =(~1 atm) i ewentualnie suszy korzystnie rozpyłowo.

Wytyczone zadanie rozwiązuje również sposób wytwarzania dodatku paszowego zawierającego mieszankę schelatowanych składników mineralno-organicznych, polegający na tym, że chelatacje metali, korzystnie trzech prowadzi się za pomocą aminokwasów korzystnie w postaci dwupeptydów stanowiących hydrolizat białkowy otrzymany z odtłuszczonych płatków roślinnych korzystnie sojowych, przy czym najpierw prowadzi się proces hydrolizy - rozkładu białka przez rozpuszczenie odtłuszczonych płatków roślinnych w ogrzanej do 50°C w wodzie, homogenizację, poddane działaniu enzymu proteolitycznego dodanego w ilości 2-6% wag względem białka roślinnego wraz z ponowną homogenizacją, w temperaturze 60-150°C pod ciśnieniem 2533,125-4053 hPa (2,5-4 atm.) w czasie 60-150 minut, a następnie za pomocą otrzymanej zawiesiny hydrolizatu białka o odczynie pH = ~ 6-7 prowadzi się chelatację metali w postaci roztworów soli: siarczanów lub chlorków dodawanych według ściśle

PL 212 267 B1 określonej kolejności w temperaturze 60-80°C i pod ciśnieniem = ~ 1013,25 hPa =(~1 atm.) i ewentualnie suszy korzystnie rozpyłowo.

Sposoby wytwarzania dodatku paszowego wyróżniają się także tym, że proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego w temperaturze 50-80°C. Proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego wraz z zakwaszaniem do odczynu pH 2-3,5 w temperaturze 125-145°C. W procesie hydrolizy białka, zakwasza się zawiesinę białka roślinnego - wkraplając H2SO4 korzystnie 98% lub HCL, korzystnie 30% a odczyn pH zawiesiny koryguje się do poziomu 5 za pomocą ZnO. Procesowi chelatacji poddaje się metale: Zn, Mn, Cu, Fe, Mg, Co, Se. Do procesu chelatacji stosuje się roztwory soli metali w ilości stechiometrycznej niezbędnej do wytwarzania założonej ilości schelatowanego metalu, lecz nie niżej niż 15% wag. Do procesu chelatacji wprowadza się roztwory soli metali według ściśle określonej kolejności zaczynając od roztworu soli metalu najtrudniej tworzącego chelaty, czyli w przypadku polichelatu (Zn + Mn + Cu) od roztworu soli Zn. Zawiesinę z procesu chelatacji poddaje się suszeniu rozpyłowemu przy temperaturze wlotu 195-200°C i temperaturze wylotu 85-98°C.

Dodatek paszowy według wynalazku charakteryzuje się wysoką przyswajalnością przez organizmy zwierzęce, łatwo się rozpuszcza w sokach organicznych i nie zakłóca prawidłowego funkcjonowania procesów fizjologicznych u zwierząt. Posiada podwójną wartość żywieniową: składnika mineralnego oraz aminokwasów.

Po odszczepieniu składnika mineralnego pozostały składnik aminokwas może być wykorzystany przez organizm.

Dodatek paszowy jest schelatowanym składnikiem mineralno-organicznym - nie degraduje witamin w premiksach, ma wpływ na zwiększenie odporności zwierząt na czynniki chorobotwórcze oraz stresy środowiskowe.

Jest rzeczą oczywistą, że sposobem według wynalazku można otrzymywać chylaty i polichelaty o róż nym niż szym od 15% stopniu schelatowania. Przedmiot wynalazku ilustrują poniż sze przykł ady nie ograniczające jego zakresu.

P r z y k ł a d I. Do autoklawu z 300 l wody ogrzanej do temperatury 50°C wsypano 30 kg odtłuszczonych płatków sojowych. Zawartość wymieszano i shomogenizowano, po czym zakwaszono do pH = 3 wkraplając H2SO4 o stężeniu 98%. Następnie wlano 200 ml enzymu proteolitycznego i ponownie shomogenizowano. Zamknięto autoklaw i prowadzono proces hydrolizy - rozkładu białka w temperaturze 130°C pod ciśnieniem p= 2,8 atm. przez 50 minut. Następnie do zawiesiny hydrolizatu białka dodano 64 l przygotowanego roztworu ZnSO4 o stężeniu 158 g Zn/l skorygowano odczyn pH do poziomu 5 za pomocą ZnO i prowadzono proces chelatacji Zn w temperaturze 50°C i pod ciśnieniem 1013,25 hPa (1 atm.) przez 50 minut. Otrzymaną zawiesinę wprowadzono do suszarki rozpyłowej i suszono w temperaturze 195°C na wlocie i 90°C na wylocie przez 40 minut. Otrzymano gotowy produkt określony jako chelat Zn o składzie: 16,5% wag. Zn, 0,0020% wag. Pb, 0,00021% wag. Cd i 0,000013% wag. As.

P r z y k ł a d II. Do wodnej zawiesiny odtłuszczonych płatków sojowych tak jak w przykładzie I wlano 600 ml enzymu proteolitycznego i ponownie homogenizowano. Zamknięto autoklaw i prowadzono proces hydrolizy - rozkładu białka w temperaturze 70°C, ciśnieniu 3039,75 hPa (3 atm.) przez 90 minut. Następnie do zawiesiny hydrolizatu białka dodano 550 l. roztworu MnSO4 o stężeniu 54 Mg/l i prowadzono proces chelatacji Mn w temperaturze 60°C i pod ciśnieniem (1 atm.) przez 70 minut. Proces suszenia prowadzono analogicznie jak w przykładzie I przez 2 godziny. Otrzymano chelat Mn o skł adzie 15,6% wag. Mn, 0,0011% wag. Pb, 0,00010% wag. Cd i 0,000020% wag. As.

P r z y k ł a d III. Wodną mieszaninę odtłuszczonych płatków sojowych jak w przykładzie I zakwaszono do odczynu pH = 4, wkraplając HCL o stężeniu 30% wlano do niej 200 ml enzymu proteolitycznego i ponownie homogenizowano. Proces hydrolizy prowadzono w temperaturze 140°C, ciśnieniu 2837,10 hPa (2,8 atm.) przez 50 minut. Po zakończeniu procesu do otrzymanej zawiesiny dodano 145 l. roztworu CuCb o stężeniu 69,3 g Cu/l i skorygowano odczyn pH za pomocy ZnO. Następnie prowadzono proces chelatacji Cu w temperaturze 50°C i pod ciśnieniem 1013,25 hPa (1 atm.) przez 50 minut. Proces suszenia prowadzono identycznie jak w przykładzie I. Skład gotowego produktu chelatu Cu był następujący: 16,1% wag. Cu, 0,0025% wag Pb, 0,00036% wag. Cd, 0,000018% wag. As.

P r z y k ł a d IV. Zawiesinę z 30 kg odtłuszczonych płatków kukurydzianych w ogrzanej do temperatury 50°C wymieszano i shomogenizowano. Następnie wlano do niej 350 ml enzymu proteolitycznego i ponownie shomogenizowano. Proces hydrolizy - rozkładu białka prowadzono w temperaturze 140°C pod ciśnieniem 3039,75 hPa (3 atm.) przez 60 minut. Następnie do zawiesiny hydrolizatu

PL 212 267 B1 białka dodano 330 l roztworu FeSO4 o stężeniu 49,6 g Fe/l. Prowadzono proces chelatacji Fe w temperaturze 60°C i pod ciśnieniem 1013,25 hPa (1 atm.) przez 50 minut. Otrzymaną zawiesinę suszono w temperaturze 196°C na wlocie i 90°C na wylocie przez 70 minut. Otrzymano gotowy produkt - chelat Fe o składzie: 16,7% wag Fe, 0,0019% wag. Pb, 0,00019% wag Cd i 0,000014% wag As. Postępując tak jak to przedstawiono w przykładzie I i do procesu chlatacji dodając:

- 145 l. roztworu MgSO4 o stężeniu 68 g Mg/l, uzyskano chelat Mg o zawartoś ci 15,7% wag. Mg.

150 l. roztworu COSO4 o stężeniu 40 g Co/l, uzyskano chelat Co o zawartości 15,5% wag. Co

- 15 l. roztworu Na2SeO3 o stężeniu 40 g Se/l i uzyskano chelat zawierający 1,5% wag. Se.

P r z y k ł a d V. Do autoklawu z 3000 l. wody ogrzanej do temperatury 50°C dodano 375 kg odtłuszczonych płatków sojowych. Zawartość wymieszano i shomogenizowano, po czym zakwaszono do pH = 3 wkraplając H2SO4O stężeniu 98%. Następnie wlano 2,5 l enzymu proteolitycznego i ponownie shomogenizowano. Zamknięto autoklaw i prowadzono proces hydrolizy - rozkładu białka w temperaturze 140°C pod ciśnieniem 3039,75 hPa (3 atm.) w czasie 2 godz. Następnie do zawiesiny hydrolizatu białka dodano 570 kg roztworu ZnSO4 o stężeniu 158 g Zn/l. i kolejno 715 roztworu MnSO4 o stężeniu 54 g Mn/l, a na końcu 274 kg roztworu CUSO4 o stężeniu 69 g Cu/l. Skorygowano odczyn pH do poziomu 5 za pomocą ZnO i prowadzono proces chelatacji Zn + Mn + Cu w temperaturze 75°C pod ciśnieniem 1013,25 hPa (1 atm.) w czasie 2 godzin. Zawiesinę poddano suszeniu rozpyłowemu przy temperaturze wlotu 200°C i temperaturze wylotu 90°C. Otrzymano polichelat (Zn + Mn + Cu) o skł adzie 8% Zn, 4,5% Mn i 2,5% Cu.

Claims (14)

1. Sposób wytwarzania dodatku paszowego zawierającego schelatowany składnik mineralnoorganiczny, znamienny tym, że chelatację metalu prowadzi się za pomocą aminokwasów, korzystnie w postaci dwupeptydów stanowiących hydrolizat białkowy otrzymany z odtłuszczonych płatków roślinnych korzystnie sojowych, przy czym najpierw prowadzi się proces hydrolizy - rozkładu białka przez rozpuszczanie odtłuszczonych płatków roślinnych w ogrzanej do 50°C wodzie, homogenizację, poddanie działaniu enzymu proteolitycznego dodanego w ilości 2-6% wag. względem białka roślinnego wraz z ponowną homogenizacją w temperaturze 60-145°C pod ciśnieniem 2533,125-40053 hPa (2,5-4 atm.) w czasie 50-120 minut a następnie za pomocą otrzymanej zawieśmy hydrolizatu białka o odczynie pH = ~ 6-7 prowadzi się chelatacje metalu w postaci roztworu soli: siarczanów lub chlorków w temperaturze 50-80°C i pod ciśnieniem = ~1013,25 hPa = (~ 1 atm.) i ewentualnie suszy korzystnie rozpyłowo.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego w temperaturze 50-80°C.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego wraz z zakwaszaniem do odczynu pH 2-3,5 w temperaturze 125-145°C.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie hydrolizy białka, zakwasza się zawiesinę białka roślinnego - wkraplając H2SO4 korzystnie 98% lub HCl korzystnie 30% a odczyn pH zawiesiny koryguje się do poziomu 5 za pomocą ZnO.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że procesowi chelatacji poddaje się metale: Zn, Mn, Cu, Fe, Mg, Co, Se.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do procesu chelatacji stosuje się roztwory soli metali w ilości stechiometrycznej niezbędnej do wytwarzania założonej ilości schelatowanego metalu, lecz nie niżej niż 15% wag.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiesinę z procesu chelatacji poddaje się suszeniu rozpyłowemu przy temperaturze wlotu 195-200°C i temperaturze wylotu 85-98°C.

8. Sposób wytwarzania dodatku paszowego zawierającego mieszankę schelatowanych składników mineralno-organicznych, znamienny tym, że chelatacje metali, korzystnie trzech prowadzi się za pomocą aminokwasów korzystnie w postaci dwupeptydów stanowiących hydrolizat białkowy otrzymany z odtłuszczonych płatków roślinnych korzystnie sojowych, przy czym najpierw prowadzi się proces hydrolizy - rozkładu białka przez rozpuszczenie odtłuszczonych płatków roślinnych w ogrzanej do 50°C w wodzie, homogenizację, poddane działaniu enzymu proteolitycznego dodanego w ilości 2-6% wag względem białka roślinnego wraz z ponowną homogenizacją, w temperaturze 60-150°C pod ciśnieniem 2533,125-4053,00 hPa (2,5 - 4 atm.) w czasie 60-150 minut, a następnie za pomocą otrzyPL 212 267 B1 manej zawiesiny hydrolizatu białka o odczynie pH = ~ 6-7 prowadzi się chelatację metali w postaci roztworów soli: siarczanów lub chlorków dodawanych według ściśle określonej kolejności w temperaturze 60-80°C i pod ciśnieniem = ~ 1013,25 hPa = (~ 1 atm.) i ewentualnie suszy korzystnie rozpyłowo.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, ż e proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego w temperaturze 50-80°C.

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że proces hydrolizy prowadzi się za pomocą enzymu proteolitycznego wraz z zakwaszaniem do odczynu pH 2-3,5 w temperaturze 125-145°C.

11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w procesie hydrolizy białka, zakwasza się zawiesinę białka roślinnego - wkraplając H2SO4 korzystnie 98% lub HCL korzystnie 30%, a odczyn pH zawiesiny koryguje się do poziomu 5 za pomocą ZnO.

12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że procesowi chelatacji poddaje się metale: Zn, Mn, Cu, Fe, Mg, Co, Se.

13. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że do procesu chelatacji wprowadza się roztwory soli metali według ściśle określonej kolejności zaczynając od roztworu soli metalu najtrudniej tworzącego chelaty, czyli w przypadku polichelatu (Zn + Mn + Cu) od roztworu soli Zn.

14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiesinę z procesu chelatacji poddaje się suszeniu rozpyłowemu przy temperaturze wlotu 195-200°C i temperaturze wylotu 85-98°C.