TARIFNAME KISMEN HIDROLIZE KERATINLI MALZEMEYI ÜRETMEK IÇIN YÖNTEM Bulusun Alani Mevcut bulus, tüy unu veya killardan elde edilen yem gibi kismen hidrolize keratinli malzemenin üretilmesi için bir yönteme iliskindir. Bulusun Arka Plani Hayvan tüyleri, killar, yün, toynaklar, tirnaklar ve benzerleri keratinli malzeme kaynagidir. Genellikle kümes hayvanlari, domuzlar, sigirlar, koyunlar ve benzerlerinden elde edilen bir yan ürün olan bu tür keratinli malzemelerin protein içerigi yüksektir, ancak proteinin çogu sindirilemez, örnegin proteinin sadece %20 kadari sindirilebilir. Kümes hayvanlarinin tüyleri tipik olarak ß-keratin formunda yaklasik %80 ila %90 oraninda protein içerir. Keratin, protein içinde çapraz baglanmaya yol açan, nispeten yüksek miktarda sistein içerir. (Di)sülfür köprüleri ile yüksek derecede çapraz baglanma, örnegin tüylerdeki proteinlerin çogunun sindirilemez olmasinin sebebidir. Dolayisiyla, protein içeriginin hayvanlar tarafindan sindirilebilmesi için keratinin önce parçalanmasi gerekir (McCasIand ve Richardson 1966, tüyler ucuz bir sindirilebilir protein ve amino asit kaynagi saglayabilirler. Buna göre tüy hidrolizati (yani hidrolize tüyler), hayvan yemi gibi çesitli sekillerde kullanilabilir. Sindirilebilirligi arttirmak ve kümes hayvanlari ve çiftlik hayvanla rini beslemek için bir protein kaynagi olarak kullanilmalarini saglamak üzere tüyleri veya killari islemek için yöntemler teknikte bilinmektedir. Genel olarak, bu tür yöntemler, keratinli proteinlerdeki sülfür köprülerinin kirilmasi ve sonuçta olusan hidrolize proteinlerin beslemeye dahil edilmesi için hidrolizin kullanilmasini içerir. Keratin içeren stogun islenmesi için yaygin olarak kullanilan yöntemler, 1) hidrotermal ve basinçli isleme yöntemleri, 2) asit, alkali ve/veya enzimatik hidroliz yöntemleri veya 3) bunlarin kombinasyonlari olarak ayrilir. Tüy unu gibi kismen hidrolize keratinli malzemeyi üretmek için asagidakileri de içeren birkaç 2832237. Sindirilebilirligi gelistirmek için, keratinli malzeme, genellikle mono-amino asitlere tamamen hidrolize edilmez. Keratinli malzemenin kismi hidrolizinden elde edilen malzeme, suda kismen çözünmez ve sivi (çözünmüs) ve katinin (çözünmeyen malzeme) bir karisimini içerebilir. Genel olarak, elde edilen ürün kati bir ürünü vermesi için kurutulur. Kurutma, örnegin pepsin ve/veya ileal sindirilebilirlik testine göre malzemeye sindirilebilirlik kazandirabilir. lsiya duyarli amino asitlerin ve polipeptitlerin bozunmasi ve elde edilen ürünlerin nispeten düsük sindirilebilirligi gibi mevcut prosedürlerin dezavantajlari, keratinli malzemenin sert isleme kosullarina ihtiyaç duymayan ekonomik yeni hidroliz yöntemlerine olan ilginin artmasina yol açmistir. W02015/Ol4860, kurutma sirasinda tüy ununda az miktarda bir bozulmanin meydana gelecegi sekilde kurutma sicakligini çok düsük tutabilmek için, kurutma asamasinin düsük basinç altinda gerçeklestirildigi bir islemi tarif eder. Bulusun Özeti Bulusun bir amaci, çok yüksek bir sindirilebilirlige sahip olan ve iyi toz özelliklerine sahipken, yüksek besin degerine de sahip olan kismen hidrolize keratinli malzemenin verimli bir islemde üretilmesi için bir yöntem saglamaktir. Bulusun bu amaci, tercihen tüylerden, killardann, toynaklardan, yün ve tirnaklardan sindirilebilir, kismen hidrolize keratinli malzeminin üretilmesi için bir yöntem ile saglanir, yöntem su adimlari içerir: bir hidrolizer içinde isiyla birlikte ve yaklasik 2 bar ila yaklasik 15 bar'lik bir basinç araliginda, suyun varliginda keratinli malzemenin hidrolize edilmesi ve elde edilen hidrolize keratinli malzemenin, es zamanli olarak yaklasik atmosfer basincinda bir hava türbülans degirmeninde kurutulmasi ve ögütülmesi, burada hava türbülans degirmeninde alikonma süresi 10 saniyeden azdir, öyle ki pepsin ve/veya ileal sindirilebilirlikteki düsüs %10'dan azdir ve/veya pepsin ve ileal sindirilebilirlik sirasiyla %75 ve malzeme içerir ve burada bir kuru toz Beckman Coulter parçacik büyüklügü analiz cihazi kullanilarak lazer kirinimi ile ölçüldügü üzere hava türbülans degirmeninden çikan ürünün ortalama parçacik büyüklügü (d50) 20 um ila 0,7 mm arasinda ve d90 1 mm'nin altindadir. Bulusun bir baska amaci, yem uygulamalari için gelistirilmis bir besin degerine sahip, yüksek derecede sindirilebilir kismen hidrolize keratinli bir malzeme saglamaktir. Mevcut bulusun bu yönleri ve ek yönleri asagida tartisilmistir. Mevcut bulusun isleminin birtakim avantajlari vardir. Kisa sürede etkili kurutma, örnegin %80 ya da daha yüksek, %82 ya da daha yüksek, örnegin %85 ya da daha yüksek bir pepsin sindirilebilirligi ve %85'in üzerinde veya hatta %90'in üzerinde, örnegin %92 veya daha yüksek bir ileal sindirilebilirlik gibi mükemmel kalite özelliklerine sahip bir ürün ile sonuçlanir. Proses, ayrica nispeten basit bir kurulumda bese adete kadar islemin gerçeklestirilebilmesi açisindan verimlidir. Geleneksel proseslerde kurutma, ögütme, mikronize etme, sogutma ve eleme islemleri farkli adimlarda gerçeklestirilirken, mevcut proses bu 5 adimi tek bir islemde kurutucusundaki 60-90 dakikalik bir süreye karsilik birkaç saniyelik kisa bir alikonma süresi mümkündür. Mevcut bulusun prosesi, ayrica kurutulmus ürünün Salmonella vb. ile mikrobiyolojik kirlenme riskini önemli ölçüde azaltilmasi gibi bir ek yarara da sahiptir. Rotorun yüksek hiz rotasyonu ve gaz akisi ile olusan türbülanstan dolayi hava türbülans degirmeninde ölü bölgelerin yoklugu ve üretim sürecinde gaz akisinin sicakligini artirmanin - eger gerekliyse - kolay olmasi, ürünün birikmesini veya soguk noktalari önlemek ve böylece mikrobiyolojik kirlenmeleri önlemek ve hafifletmek için önemli faktörlerdir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi "Yaklasik" terimi, arti veya eksi %20, tercihen arti veya eksi %10, daha tercihen arti veya eksi killar gibi yüksek keratin içerigine sahip tüm malzemeler anlamina gelir. Burada kullanildigi sekliyle "keratin hidrolisat" terimi, keratin içeren bir malzemenin hidrolizini takiben ortaya çikan ürüne deginmektedir. Ham malzemeler Bu bulusta kullanilan keratinli malzemeler tercihen tüyleri, killari, yünleri, toynaklari veya tirnaklari içerir. Tüyler kümes hayvanlarindan (tavuk, hindi ve ördek) kaynakli yan ürünlerdir ve killar ve yünler domuz, sigir ve koyundan elde edilen bir yan üründür. Toynaklar veya tirnaklar çesitli hayvan kaynaklarindan gelebilir ve keratinli bir malzeme kaynagi olarak ögütülmüs formda kullanilabilir. Tercih edilen bir düzenlemede, tüyler büyük miktarlarda sürekli olarak temin edilebildigi için bu malzeme keratinli malzeme olarak kullanilir, öyle ki keratinli malzeme üreten bir sanayi tesisi sürekli olarak çalisabilir. Avantajli olarak, mevcut bulusun bir yöntemine göre üretilen keratinli malzeme, hayvan yemi için degerli bir protein kaynagi ve/veya amino asit kaynagi saglayabilir. Örnegin keratinli malzeme asagidaki amino asitlerin bir veya daha fazlasinin bir kaynagini saglayabilir: metiyonin, sistein, Iizin, treonin, arjinin, izolösin, Iösin, valin, histidin, fenilalanin, glisin, serin, prolin, alanin, aspartik asit, tirozin, triptofan ve glutamik asit. Mevcut bulusta kullanilmak üzere keratinli malzeme tercihen en az 17 amino asit içeren yüksek bir protein içerigine (genellikle kuru maddenin %70'inden fazla) sahiptir. Protein içerigi normal olarak toplam azot miktarinin ölçülmesi ve adi geçen toplam azot içeriginin Jones faktörü denen 6,25'Iik bir faktörle çarpilmasiyla belirlenir. Sonuç, proteinin teorik miktaridir. Genel olarak, tüyler katilarda %70-90 protein içerir; bir kesimhaneden toplanan ham tüylerdeki kati madde miktari genellikle agirlikça yaklasik %30'dur. Tüy unu, genellikle agirlikça %8'den az nem aldigi varsayilarak, agirlikça yaklasik %72 ila yaklasik %87 protein Bulusun bir düzenlemesinde, ayni zamanda kesilen hayvanlarin kani keratinli malzeme ile birlikte islenebilir. Kan ürünü hidroliz adimindan önce ham tüyler veya baska keratinli malzemelerle karistirilabilir ve gida veya yem ürünü olarak kullanilmaya elverisli bir un elde etmek için bu bulusun islemine göre hidroliz edilir ve kurutulur. Alternatif olarak, kan ve tüyler, hidrolizere ayri girisler yoluyla sokulur ve hidrolizerde karistirilir ve hidrolize edilir. Alternatif olarak, tercih edilen bir uygulamada, pihtilasmis kan hava türbülans degirmeni içine girmeden önce hidrolize keratinli malzeme ile birlestirilebilir. Bulusun bu tercih edilen düzenlemesinde, ham tam kan ilk önce dogrudan temasla ve taze buhar ile karistirilarak pihtilastirilabilir ve ayrica kan suyunun pihtilasmis kandan mekanik olarak ayrilmasi için santrifüje tabi tutulabilir. Yaygin olarak "kan pihtisi" olarak adlandirilan pihtilasmis kan, hidrolizerden çikan hidrolize tüyler ile birlikte karistirilabilir ve daha sonra hava türbülans degirmeninde bir karisim olarak kurutulabilir. Alternatif olarak, hayvanlarin kesilmesinden sonra pihtilasmamis olan kani kullanmak mümkündür. Kan, EDTA ve sitrat gibi geleneksel pihti önleyicilerle islem görebilir. Alternatif olarak, kirmizi kan hücreleri ozmotik sok ve pH soku ile parçalanir. Kan daha sonra keratinli malzeme için tarif edilen yöntemlere göre islemden geçirilebilir ve bu alternatif düzenlemede tercihen ham keratinli malzeme ile karistirilir. Kanin keratinli malzeme ile kombinasyon halinde kullanilmasi durumunda, tüyler veya baska keratinli malzeme ile birlikte kullanilabilecek kana karsi uygun miktarda keratinli malzemenin orani 1 ila 10, tercihen 1,3 ila 3 arasindadir. Genel olarak, nispi miktarlar agirlikça yaklasik agirlikça %55-75 keratinli malzeme olacaktir. Hidroliz prosesi Bulusun prosesinin (i) basamaginda keratinli malzemenin kismi hidrolizi, tercih edilen bir proseste asagidaki gibi olacaktir: (a) sürekli veya kesikli dikey veya yatay hidrolizerin ham tüyler veya diger keratinli malzemelerle, istege bagli olarak ham kan ile yüklenmesi (ham tüyler söz konusu oldugunda, bunlar Örnegin %55 ila %70 nem içerir; nem, genellikle kesimhanede yolumdan önce kuslarin sicak suda haslanmalarindan kaynaklanir, yolunan tüyler daha sonra, alma haznesinin bosaltilmasindan önce su içinde bir santrifüje veya prese tasinir), (b) hidrolizerin buhar ceketleri ile isitilmasi (ve/veya dogrudan buhar enjeksiyonu), su buharlasmasi ve/veya dogrudan buhar enjeksiyonundan dolayi basinç birikmesi, basincin ila 30 dakika boyunca yaklasik 2 bar ila yaklasik 15 bar arasinda, tercihen 2 ila 8 bar arasinda tutulmasi, (c) basincin düsürülmesi ve kurutma bölümüne bosaltma. Ham keratinli malzeme, hidrolizere yüklemeden önce boyutu azaltmak için ögütülebilir veya ezilebilir. Genellikle, domuzlarin ya da sigirlarin tüyleri ve killari için boyut küçültme gerekli degildir. arasinda bir nem içerigine sahip olacaktir (keratinli malzeme arti nemin toplam agirligina göre % nem), tercihen nem içerigi agirlikça yaklasik %50 veya daha fazla ve genellikle yaklasik malzemenin kuru maddesinin 1 kismina karsi 3 kisimdan az su), çünkü eklenen suyun uzaklastirilmasi ve hidrolizerde isitmak için enerji gerekir. Bu nedenle, tercih edilen bir su miktari agirlikça yaklasik %65 veya daha azdir (keratinli malzemenin, tercihen tüylerin kuru maddesinin 1 kismina karsi en çok yaklasik 2 kisim su). Hidrolizer, basinç yükseldikçe maliyet arttigi için, genellikle yaklasik 15 bar veya daha düsük, tercihen 10 bar veya daha düsük bir basinçta çalisir. Basinç genellikle yaklasik 2 bar veya daha yüksektir. Hidrolizasyon derecesini ve hizini arttirmak için daha yüksek basinç tercih edilir. Dolayisiyla, basinç tercihen yaklasik 4 bar veya daha yüksektir ve daha da tercih edilir olan yaklasik 6 bar veya daha yüksek olmasidir. Genel olarak, basinç yaklasik 9 bar veya daha düsük olacaktir. Basinç mutlak bar olarak verilir. Hidrotermal hidroliz reaksiyonu, su, sicaklik ve basinç etkisi ile peptit baglarini parçalamaktadir. Genel olarak, hiçbir asit veya baz mevcut degildir, ancak kesimhaneden gelen keratinli malzemede bir miktar mevcut olabilir. Genel olarak, kalsiyum hidroksit veya Cibenza, Valkeraz enzim preparatlari gibi yüksek sicakliga dayanikli enzimler gibi küçük miktarlarda ilave reaktifler kullanilabilir. Aktif reaktif olarak sadece su/buharin kullanildigi bir hidroliz reaksiyonunun gerçeklestirilmesi tercih edilir. (i) Asamasindaki hidroliz, genellikle bir buhar-hidrolizeri olarak adlandirilan bir hidrolizerde gerçeklestirilecektir. Bu tür hidrolizer esasen karistirilan bir kaptir ve bir kesikli veya sürekli islem olarak çalistirilabilir. Hidroliz tercihen bir sürekli prosese izin verir ve bir ekstrüder ya da dikey olarak karistirilan bir kazan gibi karistirilan tüp benzeri bir kazandir. Hidrolizer, yatay bir hidrolizer veya dikey bir hidrolizer olabilir. Karistirma tercihen yavasça iten bir pervane tipi karistirici, kanatçiklar veya benzeri ile yapilir. Hidroliz adimi (i) genellikle yaklasik Sila yaklasik 240 dakika arasinda, tercihen yaklasik 10 ila yaklasik 180 dakika arasinda sürecektir. Daha düsük basinç genellikle daha uzun reaksiyon sürelerini gerektirir. Reaksiyonun, hidrolizerde alikonma süresinin yaklasik 60 dakika veya daha az, en çok tercihen yaklasik 40 dakika veya daha az olacagi sekilde yapilmasi tercih Buhar dogrudan enjekte edilebilir ve/veya dolayli isitma için kullanilabilir. Dolayli isitma, örnegin sicak yag bobinlerinden de saglanabilir. En nihayetinde, basinç gerektigi kadar olmalidir ve tercihen su, seçilen basinç ve sicaklikta doymus buharin mevcut oldugu miktarda olmalidir. Tercihen, mevcut olan buhar miktari keratinli malzemenin kg'si basina yaklasik 200 gram buhar ya da daha fazladir. Kurutma prosesi ve beraberindeki parçalarla birlikte hava türbülansli degirmen Kismen hidrolize keratinli malzeme, bundan sonra, mevcut bulusun (ii) adimina göre kurutulacaktir. Kurutma genel olarak bir dizi adimda yapilir. Ilk adim, suyun bir kismini buharlastirirken, buhar-hidrolizeri terk eden karisimin atmosfer basincina getirilmesini içerir. Bu su buhari ayrica bir termal oksitleyici içinde dogrudan oksitlenebilir veya yogunlastirilabilir ve bir atik su aritma tesisinde veya benzerlerinde islenebilir. Bulusun tercih edilen bir düzenlemesinde, basincin azaltimasindan dolayi suyun bir kisminin buharlastirildigi hidrolizden çikan karisim bir presleme asamasina tabi tutulur. Bu asamada, su içerigini, örnegin agirlikça yaklasik %65'den yaklasik %45'e getirmek için keratinli malzemeden gelen suyun bir kismi uzaklastirilir. Hidroliz adimindan sonra keratinli malzemeden preslenen su genellikle stick su olarak adlandirilir. Stick su, besin degeri olan çözülmüs proteinler açisindan zengindir. Stick su, atik isi geri kazanimi genel uygulamasiyla buharlastirilarak yogunlastirilabilir ve ayrica uygun bir kurutma sistemi kullanilarak kendi basina kurutulur ve bu sekilde deger biçilir, ancak genellikle kurutulmus tüy unu elde etmek için yogunlastirilir ve hidrolize tüylere geri aktarilir. Bulusun bir düzenlemesinde, hidroliz adimindan sonra tercihen keratinli malzemeden preslenen stick su yogunlastirilir ve yogunlastirilan çözelti, kati keratinli malzemeden ayri olarak hava türbülans degirmenine enjekte edilebilir veya keratinli malzemeyi hava türbülans degirmenine sokmadan önce yeniden karistirilabilir. Mevcut bulusa göre proseste, alternatif ve hatta daha fazla tercih edilen bir düzenlemede, atmosfer basincina indirgenmis olan hidrolizeri terk eden karisim hala yüksek sicaklikta iken hava türbülans degirmenine dogrudan beslenir. Nemli sicak keratinli malzeme, bir hava türbülans degirmen içinde malzemeyi kurutmak için çevre sicakliginda olan bir gaz akiminin kullanilabilecegi kadar çok enerji içerir. Nemli keratinli malzeme genellikle yaklasik 70 °C veya daha yüksek bir sicakliga, örnegin yaklasik 80 °C veya daha yüksek, örnegin yaklasik 90 ila 100 °C arasinda bir sicakliga sahip olacaktir. Keratinli malzeme atmosferik basinçta oldugu için, sicaklik yaklasik veya daha az olacaktir. Bulusun tercih edilen bir düzenlemesinde, elde edilen, hala nemli kismen hidrolize edilmis keratinli malzeme, agirlikça yaklasik %10 veya daha az, tercihen yaklasik %8 veya daha az bir nem içerigine kadar kurutulur. Genellikle agirlikça yaklasik %4'ten daha az bir su içerigine kurutmak gerekmese de zarar vermez. Kurutma en çok tercihen agirlikça yaklasik %5-7'Iik bir nem içerigine kadar gerçeklestirilir. Kurutma, kararli bir sekilde depolanabilen bir ürünle sonuçlanir. Kurutma, tüy unu gibi keratinli malzemenin nihai kalitesi için önemli bir adimdir. Genel kurutma tekniklerinin sindirilebilirligin azalmasina neden oldugu görülmektedir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda, adim (ii)'deki kurutma küçük parçaciklar olustururken, atmosferik basinçta gerçeklestirilir, böylece kurutma çok verimli olur. Tercih edilen bir düzenlemede, adim (i)`den elde edilen kismen hidrolize edilmis malzeme, düsük isi hasarina sebep olan bir yöntemle kurutulur, öyle ki keratinli malzemenin sindirilebilirliginin azalmasi sinirlanir ve %80'den daha yüksek, tercihen yaklasik % 85 veya daha yüksek ve daha tercihen yaklasik %90 veya daha yüksek olarak kalan bir pepsin ve/veya ileal sindirilebilirlik ile karakterize edilir. Daha tercihen, kurutma asamasindan önce ve sonra ölçülen pepsin ve/veya ileal sindirilebilirlikteki azalma tercihen %S'ten azdir. Bu tür malzemelerin düsük isi hasari ile elde edilmesi için, mevcut bulusun sahipleri, malzemenin ögütülmesi ile ayni anda bir gaz akisi ile kurutmanin gerçeklestirilmesi gerektigini kesfettiler. Mevcut bulus sahipleri, keratinli malzemenin in vitro sindirilebilirliginin ve malzeme özelliklerinin daha da iyilestirilmesinin, bir hava türbülans degirmeni kullanilarak elde edilebildigini, çünkü ögütme hareketinden kaynaklanan küçük parçaciklarin hidrolize edilmis malzemenin hizli bir sekilde kurumasina yardim ettigini bulmuslardir. Bu nedenle, bu bulusa göre, adim (i)'den elde edilen kismen hidrolize edilmis malzeme es zamanli olarak kurutulur ve bir hava türbülans degirmeni kullanilarak bir gaz akimi, genellikle (oksijence düsük olabilen) hava ile ögütülür. Hava türbülans degirmeni, hizli bir ögütme ve kurutma etkisinin avantajina sahiptir ve bulusa göre bir hava türbülans degirmeninin kullanimi, kurutulucak malzemenin ve bir gaz akisinin, genellikle havanin kapali bir haznede yüksek hizli bir rotor içine verilmesiyle, keratinli malzemenin kurutulmasi ve es zamanli olarak ögütülmesi veya ufalanmasi ile sonuçlanir. Bir hava türbülans degirmeni, genellikle bir döner elemanin (rotor), döner elemanin yüksek hizda dönebilecegi, çarpmali cihazlarin istifleri ile monte edildigi, ürün ve gaz akis(lar)i için uygun girislere ve çikislara sahip bir hazneyi (stator) içerir. Statorun iç duvarlari, ek sürtünme ve kesme kuvvetleri ile ögütme verimliligini arttirmak için tercihen oluklu levhalar gibi çarpma elemanlari ile kaplanmistir. Rotor genellikle çikisa göre dikey veya yatay olarak yerlestirilir. Birkaç tür hava türbülans degirmeni bulunmaktadir. Bunlar genellikle türbülansli hava ögütme degirmenleri veya girdapli hava degirmenleri olarak adlandirilir. Bunlardan bazilarina, ayrica 'döner kurutucular ve ögütücüler' ve digerlerine de 'flas kurutucular ve ögütücüler' de denir. Döner kurutucular ve ögütücüler ile flas kurutucular ve ögütücüler, islak ürünü kisa sürede kurutur ve ögütürler. Rotor, çikisa göre dikey veya yatay olarak çesitli yollarla konumlandirilabilir. Mevcut bulus, hepsinin "hava türbülans degirmeni" kavrami altinda kullanimini öngörmektedir. Daha az enerji kullanmak için ortaya çiktiklarindan, dikey olarak konumlandirilmis rotorlarin kullanilmasi tercih edilir. Mevcut bulusta kurutma ve ögütme için Atritor (Hücre Degirmeni), Hosokawa (Drymeister), Larsson (Whirl flas), Jâckering (Ultra Rotor), Rotormill, Görgens Mahltechnik (TurboRotor) veya SPX'den gelen, teknikte bilinenler gibi hava türbülans degirmenleri kullanilabilir. Bu tür Hava türbülans degirmeni, daha büyük ve daha küçük parçaciklarin ayrilmasina neden olan bir siniflandirici içerebilir. Bir siniflandiricinin kullanimi daha büyük parçaciklarin ögütücüye geri gönderilmesine izin verirken, daha küçük parçaciklar daha fazla islem için geride birakilir. Bir baska düzenlemede, farkli parçacik büyüklükleri ve kütle özelliklerine sahip, iki veya daha fazla kalitede parçacikli tüy unu, siniflandiricida iki çikisin olmasiyla üretilir. Kurutma, bir yüksek hiz rotoru içine verilen bir gaz akimi (genellikle düsük oksijenli hava) ile gerçeklestirilir. Giris sicakligi, genellikle yaklasik 20 °C ve 500 °C arasinda, tercihen yaklasik 20 °C ila 450 °C arasinda ve daha da tercihen yaklasik 20 °C ve 180 °C arasinda degisir. Sicakligin daha yüksek ucu, dikkatli bir islem gerektirebilir ve/veya kullanilacak daha düsük miktarlarda isitilmis gaz gerektirebilir. Örnegin, yüksek gaz hizlari gerekirse, isitilmis gazi yaklasik 450 °C'Iik bir sicaklikta ve ikinci bir gaz akiminda oda sicakliginda kullanmak mümkün olacaktir. Havanin çikis sicakligi genellikle 100 °C'nin altinda, tercihen 90 °C'nin altindadir. Giris gazinin sicakligi, keratinli beslemenin daha yüksek bir sicakliga sahip olmasi durumunda daha düsük olabilir. Genel olarak, hava akisi beslenen malzemenin kg'i basina 5 m3/sa veya daha yüksek, tercihen beslenen malzemenin kg'i basina yaklasik 10 m3/sa'dir. Genel olarak, bu miktar beslenen malzemenin kg'i basina yaklasik 50 m3/sa veya daha düsük, tercihen yaklasik 40 mg/sa'dir. Uygun, en çok tercih edilen miktarlar, beslenen ürünün kg'i basina 15 ila 303 arasinda, örnegin 20-253 arasinda bulunur. Gaz akisi, degirmene dogrudan besleme malzemesiyle birlikte beslenebilir veya dolayli olarak beslenebilir, burada hidrolize edilmis keratinli malzeme tek bir yerden beslenir ve gaz akimi türbülans degirmenine bir veya daha fazla baska yerden ayri olarak beslenir. Mevcut bulusta kullanilan hava türbülans degirmeni tercihen, ürün için uygun giris ve çikislara sahip bir kapali hazne (stator) içerir, burada biçaklar, diskler, levhalar ve benzerleri gibi kesme ve çarpma cihazlarinin istifleri ile monte edilen dikey veya yatay yerlestirilmis bir saft (rotor) yüksek hizda döner. Ek sürtünme ve kesme kuvvetleri ile ögütme verimliligini arttirmak için statorun iç duvarlari oluklu levhalarla kaplanabilir. Rotor genellikle yaklasik 10 m/s veya daha yüksek, daha tercihen yaklasik 15 m/s veya daha yüksek, daha da tercihen yaklasik 20 m/s veya daha yüksek bir uç hizi ile döner. Genel olarak, hiz yaklasik 50 m/s veya daha düsük, tercihen yaklasik 30 m/s veya daha düsüktür. Uygun bir hiz örnegin yaklasik 25 m/s'dir. Rotor, çikisa göre dikey veya yatay olarak konumlandirilabilir. Ögütücü, önemli miktarda isi üretebilir. Ayrica, gelen islak keratinli malzeme oda sicakliginin üzerinde bir sicaklikta olabilir. Yararli oldugu takdirde, gaz akimi örnegin bir gaz brülöründe (ayni zamanda atesleme tehlikesini azaltacak sekilde oksijen seviyesinin düsmesine neden olur) dogrudan isitma ile veya buhar veya sicak yag ile bir isi degisimiyle dolayli isitma yoluyla isitilabilir. Hava türbülans degirmeni, gaz akisi için bir veya daha fazla giris içerir. Bu gaz akislarindan bir veya daha fazlasi isitilabilir. Bir gaz akisinin isitilmasi durumunda, tercihen yaklasik 50 °C veya daha yüksek bir sicakliga isitilir. Gaz akisi farkli sekillerde uygulanabilir. Genel olarak, ana gaz akimi, hava türbülans degirmeninin alt kismindan verilir. Bu giris, islak ürün girisi ile ayni giris olabilir. Böyle bir durumda, gaz akisi genellikle ürünü tasimak için kullanilir. Degirmenin ögütme ve akis davranisini etkilemek için ikinci bir gaz akimi kullanilabilir. Özellikle, ürünün bir gaz akisi ile tasinmasi kolay olmadigi zaman, degirmene bir vida ya da pompa vasitasiyla verilebilir. Kismen hidrolize edilmis malzemenin yüksek bir sindirilebilirligini korumak için, hava türbülans degirmenindeki ortalama alikonma süresi 10 saniyeden az, tercihen 5 saniyenin altinda, daha tercihen 2 saniyenin altinda, hatta daha tercihen 1 saniyenin altindadir. Degirmende kurutulacak malzemenin düsük ortalama alikonma süresi, etkili bir kurutma saglar, bununla birlikte keratinli malzemenin sicakliginda yalnizca nispi bir küçük artis gözlenir. Bir siniflandirici kullanildiginda, ortalama alikonma süresi daha yüksek olacaktir, ancak ögütücünün içinde bulunan herhangi bir toz tercihen 10 saniyenin altinda ve hatta daha tercihen 5 saniyenin altinda bir süre kalir. Tercihen hava türbülans degirmeninden çikan keratinli malzemenin sicakligi yaklasik 30 "C ila 90 °C arasinda, daha tercihen yaklasik 40 "C ila 80 °C arasinda, daha da tercihen yaklasik 45 °C ila 75 °C arasindadir. Gaz akisi, hava türbülans degirmenini istege bagli olarak bir siniflandirici araciligiyla kurutulmus ürün ile birlikte terk eder. Küçük parçaciklar halindeki kuru ürün gaz akimindan ayrilir, bu ayirma genellikle bir veya daha fazla siklonda, tercihen bir siklonda veya bir torba filtresi veya her ikisinin kombinasyonu vasitasiyla gerçeklestirilir. Siklondan ayrilan elde edilen tozun, ayrica, örnegin büyük boyutlu, büyük parçaciklarin taranmasi ve/veya tozun giderilmesi için yatay bir elek üzerinde siniflandirilmasi mümkündür. Ayrica, daha küçük ve daha büyük parçacik büyüklüklerine sahip farkli kalitelerde tüy unu üretmek mümkündür. Ayrica, hava türbülans degirmenine giren hava akisi, alikonma süresini ve/veya parçaciklarin büyüklügünü etkileyecek sekilde ayarlanabilir. Örnegin, hava akisi dogrudan haznedeki alikonma süresini ve ögütme cihazi ile temas süresini etkiler; hava akisi ne kadar yüksekse, alikonma süresi 0 kadar kisadir ve dolayisiyla parçaciklar o kadar büyük olur ve tersi durumda hava akisi ne kadar azsa, parçaciklar o kadar küçük olur. Parçaciklarin büyüklügü, ayrica bir siniflandirici ile kontrol edilir. Teknikte uzman kisi, gerekli parçacik büyüklüklerini saglamak için hava türbülans degirmenini dengeleyebilecektir. Elde edilen kuru keratinli malzeme (tüy unu) Kismen hidrolize keratinli malzeme, ayrica kuru bir ürün olarak (baslangiç keratinli malzeme tüyler oldugunda genellikle tüy olarak adlandirilir), agirlikça yaklasik %10 veya daha az nem içerigine sahip olarak kullanilir. Kurutulan materyal tercihen %S'den az nem içerir. Kurutulduktan sonra kismen hidrolize edilmis malzeme tercihen sirasiyla yaklasik %80 ve pepsin ve/veya ileal sindirilebilirlige sahiptir. Daha da fazla tercih edilen pepsin sindirilebilirligi %85'in üzerindedir. Hidroliz adimi, sindirilebilirligi önemli ölçüde arttirmasina ragmen, tüy ununun büyük bir kismi sade suda (demi su) çözünmez. Genel olarak, tüy ununun agirlikça %50'den fazlasi çözünmez ve daha genel olarak %90'dan fazlasi çözünmez. Bir hava türbülans degirmeninde kurutma ve ögütme, malzemenin renginin, klasik olarak kurutulmus bir malzemeye kiyasla daha açik ve daha homojen olan kremsi açik kahverengi olmasi avantajina sahiptir. Tozun rengi, örnegin CIE-L*a* b renk uzayina göre bir Chromameter kullanilarak ölçülebilir. Daha açik renk, nispeten yüksek bir (b) degeri ile istege bagli olarak birlestirilen nispeten yüksek bir (L) degeri ile karakterize edilir. Yüksek (L) degeri, tozun açikligini gösterirken, yüksek (b) degeri, belirgin sari rengi belirtir. Genel olarak, keratinli malzemenin (L) degeri yaklasik 50 veya daha yüksek, tercihen 54 veya daha yüksek ve daha tercihen yaklasik 60 veya daha yüksektir. Genel olarak, (b) degeri yaklasik 10 veya daha yüksek, tercihen 12 veya daha yüksek ve daha tercihen yaklasik 14 veya daha yüksek olacaktir. Kombine (L) ve (b) degerleri tercihen SO'den yüksek bir (L) ve 10'dan yüksek, 12'den yüksek veya 14'ten yüksek bir (b) degeridir. Kombine (L) ve (b) degerleri daha tercihen yaklasik 54 veya daha yüksek (L) ve 10'dan yüksek, 12'den yüksek veya 14'ten yüksek olan bir (b) degeridir. Kombine (L) ve (b) degerleri daha da tercihen yaklasik 60 veya daha yüksek (L) ve 'dan yüksek, 12'den yüksek veya 14'ten yüksek olan bir (b) degeridir. Mevcut bulusa uygun olarak kullanilan hidroliz ve kurutma ve ögütme yönteminden elde edilen keratinli malzeme toz formundadir, toz evcil hayvan yiyecekleri ve hayvan yemlerini üretmek için tercihen iyi akis özelliklerine, paketleme özelliklerine ve ayni zamanda iyi dozaj Tüy unu gibi sindirilebilir keratinli toz malzeme, en az 17 amino asit, tercihen sistein ve tirozin gibi en az 18 amino asit içerir. Tercihen, sistein miktari toplam protein içerigine göre agirlikça yaklasik %2 veya daha fazla, daha tercihen agirlikça yaklasik %3 veya daha fazla, daha da tercihen agirlikça yaklasik %4 ila yaklasik %5 veya daha fazladir. Tercihen, tirozin miktari toplam protein içerigine göre agirlikça yaklasik %1 veya daha fazla, daha tercihen agirlikça yaklasik %1,5 veya daha fazla, daha da tercihen agirlikça yaklasik %2 ila yaklasik %3 arasinda veya daha fazladir. Kurutulmus ve ögütülmüs malzeme genellikle, agirlikça yaklasik %99'dan daha fazlasi bir kaç mm'den küçük olan, örnegin yaklasik 2 mm'den daha küçük parçaciklar formundadir. Genel olarak, kolaylikla kullanilabilen ve ayrica örnegin formüle edilmis evcil hayvan gidalari ve hayvan yemleri içine islenebilen serbest akisli bir tozun elde edilmesi için, agirlikça yaklasik Tercih edilen bir düzenlemede, standart yazilim kullanilarak bir Beckman Coulter parçacik büyüklügü analiz cihazinda lazer kirinimi ile ölçülen ortalama parçacik büyüklügü (dSO olarak tanimlanir; parçaciklarin hacim fraksiyonunun %50 kadari daha büyüktür ve %50'si daha küçüktür), yaklasik 20 um ila yaklasik 0,7 mm, tercihen yaklasik 20 pm ila yaklasik 500 um arasinda, daha tercihen yaklasik 50 um ila yaklasik 300 um arasindadir. Örnegin, ortalama parçacik büyüklügü yaklasik 75 veya yaklasik 150 um'dir. D90 tercihen yaklasik 1 mm'nin altinda, daha tercihen yaklasik 0,7 mm'nin altindadir. D10 tercihen yaklasik 10 pm'nin üzerinde ve daha tercihen yaklasik 15 um'nin üzerindedir. Yukarida açiklanan boyutlar oldukça avantajlidir. Geleneksel bir disk kurutucuda kurutulan hidrolize tüyler, kurutucunun çikisinda, ortalama 2 mm'nin üzerinde ve genellikle 5 mm'nin üzerinde, iri taneli heterojen parçacik büyüklügü dagilimina sahiptir, bu da daha fazla ögütme ve eleme ekipmani gerektiren ve dolayisiyla ek kaplama alani gerekliliklerine, ek toz emisyonlarina sahiptir ve bu, genel olarak daha az ilgi çekici bir süreç meydana getirir. Bu bulusun kismen hidrolize keratinli malzemesinin parçacik büyüklügü dagilimi nispeten homojendir. Örnegin, d10'a bölünen d90 yaklasik 20 veya daha az, tercihen yaklasik 15 veya daha azken, d90 yaklasik 1 mm veya daha düsüktür. Bulusun tercih edilen bir düzenlemesinde keratinli toz malzeme yaklasik 0,2 g/cm3 veya daha yüksek, daha çok tercihen yaklasik 0,25 g/cm3 veya daha yüksek, daha da tercihen yaklasik 0,3 g/cm3 veya daha yüksek bir dökme yogunluguna sahiptir. Genel olarak, dökme yogunluk, örnegin yaklasik 0,55 g/cm3 veya daha düsük, örnegin yaklasik 0,6 g/cm3 veya daha düsük olacaktir. Bulusun bir baska tercih edilen düzenlemesinde keratinli toz malzeme yaklasik 0,35 g/cm3 veya daha yüksek, daha çok tercihen yaklasik 0,4 g/cm3 veya daha yüksek, daha da tercihen yaklasik 0,45 g/cm3 veya daha yüksek bir sikistirilmis yigin yogunluguna sahiptir. Genel olarak, sikistirilmis yogunluk, örnegin 0,65 g/cm3 veya daha düsük, örnegin yaklasik 0,7 g/cm3 veya daha düsük olacaktir. Kurutmadan önce veya sonra, kismen hidrolize keratinli malzemeye bazi amino asitler eklenebilir. Özellikle, bir veya daha fazla metiyonin, lisin ve triptofandan bir veya daha fazlasinin veya bu amino asitlerin miktarinin keratinli malzeme içinde nispeten düsük olmasi nedeniyle bu amino asitleri nispeten büyük miktarlarda içeren sindirilebilir proteinlerin eklenmesi yararli olabilir. Kuru, yüksek derecede sindirilebilir keratinli malzeme küçük torbalarda, büyük torbalarda veya diger dökme kaplarda paketlenebilir. Keratinli malzeme her türlü Dökme Konteynerde, büyük torbada veya baska bir kapta paketlenebilir ve sevk edilebilir. Tüy unu gibi sindirilebilir keratinli malzeme yem olarak, evcil hayvan yemi ve/veya akuakültür yemlerinde oldugu gibi yem takviyesi olarak kullanilabilir. Malzeme toz formunda kullanilabilir veya geleneksel isleme teknikleri kullanilarak granüller, pullar ve benzeri formda daha büyük dozaj birimlerine dönüstürülebilir. Tüy unu diger bilesenler için tasiyici olarak kullanilabilir ve/veya dolgu maddesi olarak kullanilabilir. Bir besleme maddesinin hazirlanmasinda kullanildiginda, mevcut bulusa uygun olarak üretilen keratinli malzeme, asagidakilerden biri veya daha fazlasi ile birlikte kullanilabilir: besinsel olarak kabul edilebilir bir tasiyici veya dolgu maddesi, besinsel olarak kabul edilebilir bir seyreltici, besinsel olarak kabul edilebilir bir eksipiyan, besinsel olarak kabul edilebilir adjuvan veya besinsel olarak aktif bir madde. Keratinli malzemenin kendisi aroma verici ajanlar, tatlandirici maddeler ve cezbediciler gibi diger fonksiyonel bilesenler için bir tasiyici veya dolgu maddesi olabilir. Mevcut bulusun prosesi, geleneksel tüy unu üretim tesislerinde kolaylikla uygulanabilir, çünkü istege bagli siniflandirici, siklon ve hava beslemesine sahip hava türbülans degirmeni, yardimci ekipmana sahip geleneksel bir disk kurutucusundan önemli ölçüde daha az yer kaplar. Bu nedenle mevcut bulus, ayni zamanda geleneksel kurutma ekipmanini bir hava türbülans degirmeni ve yardimci ekipmani bir siklon ile degistirerek bir tüy unu üretim tesisinin donanimini iyilestirmek için bir yöntem ile de ilgilidir. Ölçme Yöntemleri Asagidaki yöntemler örneklerde kullanilmistir ve tarifnamede ve istemlerde belirtilen parametreleri ölçmeye yönelik yöntemler olarak uygundur: Agirlikça yüzde (agirlikça %) nem: nemli keratinli malzeme, bir vakumlu firinda, düsük basinçta ve kurutucuda gece boyunca kurutulur. Malzeme, kurutma asamasindan önce ve sonra tartilir ve tüm uçucu malzemenin su oldugu varsayilarak, ilk ölçüm agirligi %100 olarak kullanilarak hesaplanir. Keratinli malzemenin çözünürlügü, 1 gram keratinli malzemenin 20 °C'de 5 ml su içinde çözünmesiyle belirlenir. Sivinin seffafligi insan gözüyle belirlenir. Tüy unu, suda büyük ölçüde çözünmez. Genel olarak, tüy ununun agirlikça %50'den fazlasi çözünmez ve daha genel olarak %90'dan fazlasi çözünmez. Kantitatif bir testte keratinli malzemenin çözünürlügü asagidaki gibi belirlenebilir: 100 g tüy unu 1000 mL su Içine karistirilir ve karisim 15 dakika boyunca 20 °C'de karistirilir. Karisim, basinç altinda 350 um 'lik bir filtre üzerinden süzülür. Süzüntü ve filtre üzerindeki kati maddeler kurutulur ve agirliklari ölçülür. Bu analizde, malzemelerin nem içerigi düzeltilecektir, yani tüy ununun nem içerigi de ölçülmelidir. Ayrica, filtrelenen islak katilar içinde kalan çözünebilir malzeme miktari için düzeltme yapilmalidir. Pepsinin sindirilebilirligi, söz konusu norm uyarinca hidroklorik asit içinde %0,02'Iik bir pepsin konsantrasyonu kullanilarak ISO 6655'e (Agustos 1997) göre ölçülür. edildigi gibi ve ayrica "In vitro analysis for determining standardized ileal digestibility of protein and amino acids in actual batches of feedstuffs and diets for pigs", Livestock Science, Amino asit analizi, Iantiyonin ve (kadaverin, putresin veya histamin gibi) de-karboksillenmis amino asitlerin analizi standart HPLC yöntemleri ile gerçeklestirilir. Parçacik büyüklügü dagilimi, bir Beckman Coulter parçacik analiz cihazi üzerinde - kuru toz sisteminde lazer kirinimi ile ölçülmüstür. Üreticinin standart yazilimi kullanilmistir. Sonuçlar, hacim fraksiyonlarina Iliskin olarak le, dSO, d90 vb. seklinde tarif edilmistir. Dökme yogunlugu ve sikistirilmis yogunluk, (2,5 cm çapa sahip) 100 mL'lik bir silindire bir miktar tüy unu dökülerek ve gram cinsinden mevcut olan un miktarinin ölçülmesiyle ölçülebilir. Sikistirma, beherin 5 dakika boyunca titresimli bir yüzeye (dakikada 240 defa 0,5 mm dikey titresim) yerlestirilmesiyle ve tüy ununun hacminin ölçülmesiyle gerçeklestirilir. Dökme yogunlugu 100'e bölünen tüy unu miktari olarak hesaplanir (g/cmg). Sikistirilmis yogunluk, ölçülen hacme bölünen ayni gram miktaridir. Renk ölçümleri standart tekniklere göre CIE-Lab ile gerçeklestirilir. Standart yazilimla bir Chromameter kullanilmistir. Yukarida tarif edilenlere ek olarak baska modifikasyonlar da, bulusun özünden ve sahasindan ayrilmadan burada tarif edilen malzeme ve yöntemlere yapilabilir. Buna göre, spesifik düzenlemelerin tarif edilmis olmasina ragmen, asagidakiler sadece örneklerdir ve bulusun kapsamini sinirlandirmamaktadir. ÖRNEKLER 7 Barda ve doymus buharda çalisan bir sürekli dikey hidrolizerde, %65 nem içerigine sahip tavuk tüyleri 25 dakika süreyle islenmistir. Kismen hidrolize keratinli malzeme, bir düsürme valfi araciligiyla atmosferik basinca getirilmis ve lifli kütle, yaklasik 95 °C'lik bir sicakliktayken, yaklasik olarak %55 su içermistir. Kismen hidrolize edilmis tüyler, iki farkli hava türbülansi degirmeni ile kurutulmustur. Besleme dogrudan hidrolizerden geldigi için, havanin giris sicakligi birinci hava türbülans degirmeni için yaklasik ortam sicakligidir. Birinci degirmen, yaklasik 300 pm`den daha büyük olan parçaciklari degirmene geri gönderen bir siniflandirici ile donatilmistir. Havanin miktari lifli kütle, suyu uzaklastirmak için bir Vidali pres içinde preslenmis ve 30 "C'nin altina sogumaya birakilmistir. Kismen hidrolize edilmis tüylerdeki artik su agirlikça yaklasik %45 olmus ve lifli kütle yaklasik ortam sicakligina geldiginde hava türbülans degirmenine bir besleme olarak verilmek üzere kullanilmistir. Ikinci hava türbülans degirmeni 120 °C sicaklikta bir giris gazi (hava) ile çalistirilmistir. Gaz miktari, yaklasik 15 ile 30 ms/sa*kg arasinda olmustur. Ürünün ortalama alikonma süresinin, birinci degirmende yaklasik 2 saniye ve ikinci degirmende yaklasik 1 saniye oldugu tahmin edilmistir. Kurutma ve ögütme sirasinda, ürün yaklasik 80 °C'den yüksek sicakliklara ulasmamistir. Kurutma ve ögütme isleminden sonra parçaciklarin nemi yaklasik %7 olmustur. Toplam Azot Maddesinin in vitro pepsin sindirilebilirligi (hidroklorik asit içinde %0,02 pepsin konsantrasyonu) %85 veya daha yüksek, ileal (Boisen) sindirilebilirlik %92 olmustur. Renk homojen bir sekilde krem ila açik kahverengi olmustur. Elde edilen toz, yararli boyut ve akis özelliklerine sahiptir. Tozumsu tüy unu, asagidaki özelliklerle karakterize edilebilir: Sonuçlar: Hava Parçacik büyüklügü - kuru toz Beckman Coulter parçacik Sikistirilmamis Sikistirilmis türbülansi, analiz cihazi (tozun % xx'i yy um'nin altindadir) * yogunluk (g/cma) yogunluk önceki (g/cm3 ) teknik ve geleneksel kurutma tüy unu, um um parti lü) teknik um um um parti 2(i)(2l teknik tüy um um um unu, parti 3(1)<2i (1) Beckman Coulter parçacik büyüklügü analiz cihazi 2 mm`den büyük parçaciklari ölçmez. Normal tüy unu, bu tür büyük parçaciklari içerir, ancak bunlar, bu tabloda gösterilen sonuçlarda göz ardi edilir. Ayrica, renk ölçümleri, birkaç parti ürün üzerinde CIE-Lab'ye (L*a*b* renk uzayi) göre yapilmistir. (L), Açiklik anlamina gelir, L = 0'da siyah ve L = 100'te beyaz (dolayisiyla, (L) sayisi arttikça, daha açik renklidir): Mill-l, en açik renkli tüy ununu hazirlamistir. Mill-2, geleneksel olarak kurutulmus tüy unu ile karsilastirildiginda daha açik renkli bir tüy unu vermis ve ayni boyutlarini temsil eder (a = kirmizi-yesil; b = sari-mavi; a = 0 ve b = 0, nötr gri). Bu tür bir malzeme ile yüksek (b) degerleri sari tonlarina isaret eder. (a) degerleri genellikle oldukça düsüktür, ancak güçlü bir sekilde renklendirilmis malzeme 4'ten daha yüksek bir (a) degerine sahiptir. Dolayisiyla, baska bir yerde açiklanan (L) ve (b) degerleri ile kombinasyon halinde, yaklasik 4'ten düsük bir (a) degeri tercih edilir. Daha tercihen, (a) degeri 3,5'in altindadir. Sonuçlar asagidaki tabloda verilmistir: Hava türbülansi, önceki teknik ve geleneksel kurutma Renk ölçümü (CIE Lab) Önceki teknik tüy unu, parti Zu) 37,4 2,8 5,31 Önceki teknik tüy unu, parti si" 45,3 2,35 7,97 mWOZOlS/Ol4860'agöre üretilen tüy unu Bu tablodan, hava türbülansiyla ögütülmüs ve kurutulmus tüy unu için mutlak rengin çok daha açik oldugu açiktir. Ayrica, sari ton (b), tüy ununa farkli bir görünüm vererek sekilde büyük Ölçüde daha yüksektir. Yesil/kirmizi ton (a) her durumda düsüktür, ancak tüy unu nispeten koyu oldugunda biraz artar. Bu nedenle, (L) ve (b), hava türbülans degirmeni ile kurutulmus keratinli malzemenin kremsi açik rengi için belirleyicidir. TR