Способ получения кормовой добавки из отходов животного происхождения

 

Использование: изобретение относится к гидролизной промышленности, в частности к способу гидролиза кератинового сырья, который может найти применение при получении кормовой добавки, в производстве кожезаменителей, в парфюмерной промышлености. Сущность: используют в качестве катализатора нагретую мочевину, нагревают мочевину до 160 - 170 С, вводят в полученный расплав сырье в соотношении 2 : 1 и процесс ведут при атмосферном давлении. 1 табл.

Изобретение относится к гидролизной промышленности, в частности к способу гидролиза кератинового сырья, который может найти применение при получении белковой кормовой добавки для животных, наполнителя в производстве кожеподобных материалов, биологически активных компонентов в парфюмерной промышленности или питательной среды для культивирования микроорганизмов.

Известны способы деструкции белоксодержащих веществ животного происхождения (Авт. св. СССР N 829084, 1981) в водных растворах. Недостатком этого способа является большая длительность процесса и низкий выход конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения кормовой добавки из отходов мехового сырья, заключающийся в том, что, с целью ускорения процесса гидролиза и увеличения выхода конечного продукта, в гидролизующий раствор вводится в качестве катализатора мочевина в количестве 7-9% . Время обработки сырья составляет 4 ч при 120^оС и давлении 2,0-2,5 атм.

Недостатком известного способа является большая длительность процесса, введение его при избыточном давлении, а также ограниченный перечень перерабатываемых отходов.

Целью изобретения является упрощение технологии и ускорение процесса денатурации и гидролиза белоксодержащих веществ животного происхождения.

Цель достигается тем, что в способе денатурации и гидролиза белоксодержащих веществ животного происхождения с использованием в качестве катализатора нагретой мочевины, нагревают мочевину до 160-170^оС, вводят в полученный расплав сырье в соотношении 2: 1 и процесс ведут при атмосферном давлении.

Твердые отходы животного происхождения растворяются в расплаве мочевины, образуя гомогенную массу. В структуре любого белка имеется три степени усложнения. Первичная структура представляет собой специфическую последовательность аминокислот полипептидной цепи. Вторичная структура определяется способом, которым скручена цепь; в частности последняя может образовать α -спираль. Наконец, третичная структура определяется способом, которым свернутая спираль изогнута и гидратирована в природном белке. В белках существуют водородные и дисульфидные связи. В стабилизации макромолекул белков имеют значение и взаимодействия между кислотными и основными группами, эфирные и тиоэфирные связи, а также силы Ван-дер-Ваальса. Между молекулами полипептидных цепей могут находиться молекулы воды. При нагревании или под действием органических растворителей, солей и т. д. молекулы белка претерпевают более или менее необратимые изменения, называемые денатурацией. Сюда же относят и потерю специфики вторичной и третичной структур белков. При этом изменяются как конформационные отношения в цепях, так и степень гидратации. При введении отходов животного происхождения в расплав мочевины наблюдается обезвоживание, разрыв водородных, дисульфидных и т. п. связей, что приводит к денатурации белков и частичному гидролизу материала. Эти процессы протекают за счет взаимодействия обеих функциональных групп аминокислот с мочевиной с достаточно большой скоростью. При температуре расплава ниже 160^оС время растворения увеличивается в среднем в 1,5 раза. При повышении температуры расплава выше 180^оС увеличивается термическое разложение мочевины. Поэтому интервал температур 160-170^оС является оптимальным.

Неизвестны растворители на основе одной мочевины, эквивалентные заявляемому и обеспечивающие стабильность денатурации и гидролиза белоксодержащих веществ животного происхождения при выбранной температуре и атмосферном давлении. Поэтому отличительные признаки следует считать существенными.

Способ осуществляется следующим образом. Нагревают необходимое количество мочевины до температуры плавления 132,7^оС, а затем повышают температуру расплава до 160-170^оС при атмосферном давлении. Отходы, подлежащие переработке, вводят в расплав мочевины. Денатурации и гидролизу были подвергнуты различные отходы животного происхождения (перья, кожа и когти птиц, обработанная и сырая кожа, мышечные ткани и волос животных, а также белоксодержащие ткани рыб). Результаты обработки сырья получаются практически одинаковыми. В 100 г расплавленной мочевины денатурации и гидролизу подвергаются 50-60 г отходов животного происхождения. Процесс ведут при атмосферном давлении. Примеры и результаты представлены в таблице.

Процесс денатурации и гидролиза заканчивается за 15-30 мин. По окончании процесса образующаяся гомогенная масса представляет собой сиропообразную вязкую жидкость с цветом, зависящим от используемого сырья. После охлаждения до комнатной температуры масса твердеет. По сравнению с прототипом упрощается технологический процесс обработки (отпадает надобность во всех предварительных операциях) и сокращается в 15-30 раз время обработки сырья. Кроме того, мочевина выполняет не только роль катализатора, но и является растворителем денатурированного и гидролизовавшегося сырья. При контакте полученной гомогенной массы с водой вся мочевина растворяется в последней. При этом 40-60 % перерабатываемой массы становится водорастворимой и может быть использована при необходимости без дополнительной обработки. Остальная часть биомассы в воде нерастворима, но после сушки может быть использована по назначению. (56) Авторское свидетельство СССР N 1151236, кл. А 23 J 1/10, 1985.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, включающий использование нагретой мочевины в качестве катализатора и гидролиз сырья, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и ускорения процесса переработки сырья, нагрев мочевины ведут до 160 - 170^oС с получением ее в виде расплава, вводят сырье в расплав, а мочевину и сырье берут в соотношении 2 : 1, при этом гидролиз сырья проводят при атмосферном давлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1