ES2577180T3 - Método para producir material queratinoso hidrolizado - Google Patents
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Abstract
Método para producir material queratinoso digerible, preferiblemente plumas, cabello, pezuñas o uñas, que comprende las etapas de hidrolizar material queratinoso en presencia de agua, en un hidrolizador con calor y a una presión de entre 2 bar y 10 bar, y secar el material queratinoso hidrolizado resultante que comprende material al menos parcialmente insoluble en una secadora a una combinación de temperatura/tiempo/presión que limita la caída de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 10%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 85%.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para producir material queratinoso hidrolizado Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La invencion se refiere en general a un metodo para producir material queratinoso hidrolizado, tal como harina de plumas o harina a partir de cabello.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Como fuente de material queratinoso, pueden usarse plumas de animales, cabello, pezunas, unas y similares. Las plumas son subproductos de aves de corral, y el cabello es un subproducto de cerdos, ganado, ovejas y similares. Tambien pueden usarse pezunas o unas, que pueden estar trituradas, como fuente de material queratinoso. Tal material queratinoso tiene un alto contenido en protefnas, que consisten en al menos 17 aminoacidos. Sin embargo, este material queratinoso apenas puede digerirse por animales o seres humanos debido a los polipeptidos altamente estructurados, con presencia de muchos puentes (di)sulfuro.
Existen muchos procedimientos para producir material queratinoso (parcialmente) hidrolizado como plumas o cabello, con el fin de aumentar la digestibilidad. Los metodos conocidos incluyen hidrolisis a presion mientras se usa vapor, hidrolisis enzimatica o hidrolisis qufmica con, por ejemplo base, acido u otro agente reactivo.
El material queratinoso generalmente no se hidroliza completamente para dar monoaminoacidos para mejorar la digestibilidad. En muchos procedimientos, el producto resultante de la hidrolisis parcial del material queratinoso es parcialmente insoluble en agua, y puede comprender una mezcla de material lfquido (disuelto) y solido (insoluble). Generalmente, el producto combinado se convierte en un material solido seco mediante una tecnica de secado. El producto resultante generalmente no puede digerirse totalmente por animales, segun por ejemplo la prueba de disgestibilidad de pepsina y/o ileal. Ademas, parece que tales productos pueden tener compuestos antinutricionales, como lantionina, en cantidades significativas.
Varios ejemplos de metodos para producir material queratinoso parcialmente hidrolizado como harina de plumas incluyen los documentos US5772968, US4286884, US4172073 y WO2011/03015.
Breve sumario de la invencion
Un objeto de la invencion es proporcionar un metodo para producir material queratinoso solido parcialmente soluble, hidrolizado, con una digestibilidad mejorada.
Otro objeto de la invencion es proporcionar un metodo para producir material queratinoso solido parcialmente soluble, hidrolizado, con una cantidad relativamente baja de compuestos antinutricionales como lantionina.
Se logra este objeto mediante un metodo que comprende las etapas de hidrolizar parcialmente material queratinoso en presencia de agua con presion y calor a una presion por debajo de 10 bar, y secar el producto parcialmente hidrolizado resultante que comprende material al menos parcialmente insoluble en una secadora a una combinacion de temperatura/tiempo/presion que limita la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 10%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 85%.
Tal como resulta evidente a partir de los pesos moleculares del material queratinoso hidrolizado, la hidrolisis no es una hidrolisis qufmica completa para dar monoaminoacidos, sino que la hidrolisis comprende la hidrolizacion de un numero sustancial de enlaces amida en los polipeptidos.
La presencia de agua durante la etapa de hidrolizacion se entiende que es cualquiera de agua en fase lfquida, vapor o agua absorbida en el material queratinoso.
Preferiblemente, la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal es inferior al 7%, mas preferiblemente inferior al 5%, y/o preferiblemente, la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo del 90% o superior, mas preferible, el 92% o superior.
En una realizacion el procedimiento de secado comprende secar a presion reducida, de manera que la temperatura del material permanece a una temperatura por debajo de 90°C, preferiblemente a una temperatura de 80°C o inferior, y mas preferiblemente a 75°C o inferior, tal como por ejemplo entre 60 y 75°C, o por ejemplo a una temperatura de 70°C o inferior.
En otra realizacion, el procedimiento de secado comprende turbulencia eficaz del material queratinoso en un flujo
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de aire caliente, tal como en una secadora de lecho fluidizado, secadora de tipo anillo, secadora de tambor rotatorio y similares (a continuacion en el presente documento denominado “secadora de aire caliente”). En tales casos, es importante limitar la exposicion al calor a un mfnimo. Por tanto, durante un periodo de tiempo corto, por ejemplo aproximadamente 60 s, o aproximadamente 30 s, el material puede estar a una temperatura de aproximadamente 100°C, o aproximadamente 120°C. Generalmente, la temperatura maxima con un tiempo de exposicion al calor corto sera de 150°C o inferior, o preferiblemente 120°C o inferior. Una temperatura relativamente alta puede estar presente cuando esta presente un contenido en agua relativamente bajo, ya que la combinacion de agua y calor parece ser lo mas perjudicial.
Un objeto adicional de la invencion es proporcionar un material queratinoso parcialmente soluble hidrolizado con un valor nutricional mejorado para aplicaciones de alimentacion.
Se logra este objeto proporcionando material queratinoso parcialmente insoluble con una digestibilidad in vivo de la materia nitrogenada total de mas del 80%, preferiblemente del 82% o superior, tal como se midio en gallos cecectomizados, comprendiendo el material una cantidad de lantionina de menos del 2% en peso.
Lantionina es el dfmero de cistefna con un unico puente tio. La lantionina es un compuesto antinutricional, y parece formarse tras secar el material queratinoso parcialmente hidrolizado. Puesto que la lantionina es antinutricional, un animal usa una cantidad sustancial de energfa para eliminar tal compuesto inservible del cuerpo. De ese modo, la lantionina es contraproducente con respecto al objetivo especffico de complementar el material queratinoso parcialmente hidrolizado a un animal.
La lantionina es uno de los compuestos antinutricionales mas importantes en el material queratinoso hidrolizado. Otro compuesto antinutricional es por ejemplo iso-alanina.
Una ventaja importante de la presente invencion es que se reduce la formacion de lantionina en comparacion con el material queratinoso hidrolizado comunmente disponible en el mercado, como harina de plumas.
Con la medicion de la digestibilidad de pepsina y/o ileal, y la cantidad de lantionina que se forma durante la etapa de calentamiento, el experto habitual podra optimizar las condiciones de secado de manera que se logren las ventajas de la presente invencion.
Preferiblemente, la hidrolisis se realiza a presion, al tiempo que se usa vapor, en un procedimiento continuo. Sin embargo, existen procedimientos discontinuos tambien, y son igualmente aplicables.
En una realizacion de la invencion, se realiza preferiblemente el secado en una secadora de disco, a una presion por debajo de 0,4 bar (abs), mientras se calientan los discos hasta una temperatura inferior a 160°C, preferiblemente inferior a 140°C, incluso mas preferiblemente inferior a 130°C.
En una realizacion alternativa, la secadora es una secadora de aire caliente, preferiblemente una secadora de lecho fluidizado, que mantiene la temperatura de la corriente gaseosa de salida por debajo de 120°C, preferiblemente durante un periodo de menos de 10 min, y mas preferiblemente durante un periodo de menos de 5 min.
Descripcion de realizaciones ilustrativas
Lo siguiente es una descripcion de determinadas realizaciones de la invencion, proporcionadas solo a modo de ejemplo y con referencia a los ejemplos.
El metodo segun la presente invencion comprende las etapas de hidrolizar material queratinoso a presion con vapor a una presion por debajo de 10 bar, y secar el material queratinoso hidrolizado resultante de una manera tal que la harina queratinosa tenga una digestibilidad muy alta.
Una de las etapas para lograr tal alta digestibilidad es mantener el material queratinoso preferiblemente a una temperatura por debajo de 120°C, preferiblemente por debajo de 100°C, o por debajo de 80°C. El valor superior de la temperatura depende del periodo de tiempo que se mantiene tal alta temperatura.
En una realizacion de la invencion, el secado se realiza a presion reducida. Las presiones adecuadas incluyen una presion por debajo de 0,5 bar (abs), preferiblemente 0,4 bar o inferior. A una presion de por ejemplo 0,3 bar, el agua hierve a aproximadamente 70°C, y de ese modo, el material queratinoso permanece en gran parte a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullicion a una determinada presion. Es posible tambien un vacfo incluso inferior, pero puede tener la desventaja de que tal vacfo bajo es relativamente caro de mantener. Por tanto, la presion reducida generalmente puede ser una presion superior a 10 mbar (abs), y preferiblemente de 100 mbar o superior.
Con el fin de permitir un procedimiento economico, es importante que el equipo o la planta para tratar el material
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queratinoso pueda procesar 2 toneladas por hora o mas, preferiblemente entre 4 y 15 toneladas. En vista de la alta cantidad de produccion requerida, es imposible usar varias tecnicas de secado, como por ejemplo secado durante la noche en una estufa. Ademas, no se realiza preferiblemente liofilizacion, y se excluye preferiblemente tal metodo de secado ya que es relativamente caro.
Por tanto, en la presente invencion, preferiblemente, se excluyen procedimientos de secado que comprenden secado sin agitacion/sin movimiento. Se entiende que secado sin agitacion o sin movimiento es un metodo en el que el material queratinoso permanece sustancialmente en un lugar fijo, como cuando se coloca una cantidad de harina de plumas en un horno a por ejemplo 50°C durante la noche hasta secar el producto o cuando el producto se coloca en un tunel de liofilizacion.
El material queratinoso, como plumas o cabello, esta generalmente humedo antes de suministrar el material al hidrolizador. La cantidad de agua generalmente esta entre el 30 y el 80% en peso, y mas preferiblemente entre el 50 y el 75% en peso, y lo mas preferiblemente, entre el 65% en peso y el 75% en peso.
El material queratinoso puede molerse o aplastarse hasta reducir el tamano. Generalmente, la reduccion de tamano para el cabello de cerdos o ganado no es muy util.
El hidrolizador funciona generalmente a una presion de 10 bar o por debajo, ya que una presion superior es cada vez mas costosa. La presion es generalmente de 2 bar o superior. Se prefiere una presion superior, para aumentar el grado y la velocidad de hidrolizacion. Por tanto, la presion es preferiblemente de 4 bar o superior, e incluso mas preferible, 6 bar o superior. Generalmente, la presion sera de 9 bar o inferior. La presion se proporciona como bar absoluto.
La hidrolisis se realizara en un hidrolizador, generalmente denominado hidrolizador de vapor. El hidrolizador es esencialmente un recipiente con agitacion, y puede ser discontinuo o continuo. El hidrolizador permite preferiblemente un procedimiento continuo, y es un tubo con agitacion como un recipiente como una extrusora. La agitacion se realiza preferiblemente con una extrusora de tipo husillo de propulsion lenta, paletas o similares.
La etapa de hidrolisis se realizara generalmente durante un periodo de entre 5 y 180 min, preferiblemente entre 10 y 60 min. Una presion inferior requiere generalmente tiempos de reaccion mas largos.
Por tanto, la ventana de tiempo/presion en general serfa de entre 2 y 10 bar durante de 5 min a 3 h, preferiblemente entre 4 y 9 bar durante de 10 min a 1 h.
El vapor puede inyectarse directamente, o puede usarse para el calentamiento indirecto. El calentamiento indirecto puede efectuarse tambien con bobinas de aceite caliente. En ultima instancia, la presion debe ser la requerida, y la cantidad de agua es preferiblemente tal que el vapor saturado esta presente a la presion y temperatura elegidas. Preferiblemente, la cantidad de vapor presente es de 200 gramos de vapor o mas por kg de plumas.
La hidrolisis con tal tecnica siempre da como resultado solo una hidrolisis parcial. Por tanto, la mezcla resultante comprende oligopeptidos y polipeptidos.
El material queratinoso hidrolizado se secara tras la hidrolisis (parcial). Este secado se realiza generalmente en varias etapas. La primera etapa comprende llevar la mezcla que sale del hidrolizador a presion atmosferica, mientras que se evapora parte del agua.
Opcionalmente, es posible eliminar mediante prensado parte del agua del material queratinoso para llevar el contenido en agua, por ejemplo, de desde el 55% en peso o superior hasta el 45% en peso.
El agua eliminada mediante prensado del material queratinoso tras la etapa de hidrolisis se denomina generalmente agua de cola. El agua de cola puede concentrarse adicionalmente por medio de evaporadores, tales como por ejemplo pelfculas descendentes de efecto multiple preferiblemente a presion reducida, usando los vapores de agua calientes de la secadora en un sistema de recuperacion de calor combinado. Tal evaporacion elevara la sustancia seca de las aguas de cola desde el 5 hasta el 10% hasta el 25 hasta el 40%. Este concentrado, rico en protefnas solubilizadas e insolubles puede volverse a inyectar en la secadora, y procesarse con el material queratinoso solido.
En una realizacion alternativa, el agua de cola puede secarse como tal usando metodos de secado adecuados. Las tecnicas de secado adecuadas incluyen una pluralidad de tecnicas, tales como por ejemplo secado en tambor y secado por pulverizacion. El material queratinoso secado puede tener tamanos de partfcula adecuados con un D50 de entre 50 pm y 2 mm, preferiblemente entre 0,1 y 1 mm. El producto puede granularse con cualquier tamano de partfcula adecuado. Tal uso de agua de cola tiene la ventaja de proporcionar un producto con una digestibilidad muy alta, tal como preferiblemente mas del 95% de digestibilidad de pepsina y/o ileal, mas preferiblemente el 97% o mas.
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Por tanto, la presente invencion tambien se refiere a un procedimiento para preparar material queratinoso altamente digerible en forma de polvo, hidrolizando material queratinoso tal como se ha descrito, y separando una fase del agua del material queratinoso solido en una prensa, y secando la fase acuosa para obtener un producto en forma de polvo, que tiene una digestibilidad de pepsina y/o ileal de mas del 95%.
El material queratinoso todavfa humedo resultante necesita secarse hasta un contenido en humedad del 12% en peso o menos, preferiblemente el 8% en peso o menos. No es necesario generalmente secar hasta una cantidad de agua inferior al 3% en peso, pero no serfa danino. El secado se realiza de la manera mas preferible hasta un contenido en humedad del 4 al 8% en peso. La cantidad se establece con relacion al producto total.
El secado parece ser una etapa crucial en la calidad del material queratinoso tal como harina de plumas. Parece que tecnicas de secado comunes provocan que la digestibilidad se reduzca considerablemente.
Segun GePro, una companfa que vende harina de plumas, el secado instantaneo (secado con aire caliente) da como resultado una mejor digestibilidad in vitro. Se encontro que la digestibilidad ileal era inferior al 85%. La digestibilidad de pepsina era del 70% al 80%. Se tiene como objetivo una mejora aun adicional.
Los presentes inventores encontraron que era posible una mejora adicional, usando por ejemplo una secadora de disco convencional a presion reducida y temperatura reducida, o por ejemplo cuando se usa una secadora de lecho fluidizado.
Por tanto, la presente invencion proporciona un metodo en el que se proporciona material queratinoso parcialmente hidrolizado con digestibilidad superior in vitro y/o in vivo.
Con el metodo de la presente invencion, es posible obtener material queratinoso parcialmente insoluble, hidrolizado con un contenido en humedad de menos del 8% en peso y una digestibilidad in vivo de la materia nitrogenada total del 80% o superior (digestibilidad medida en gallos cecectomizados).
Preferiblemente, la cantidad de lantionina en el material queratinoso hidrolizado es del 2% en peso o menos, preferiblemente el 1,5% en peso o menos, mas preferiblemente el 1,2% en peso o menos.
El material queratinoso hidrolizado es al menos parcialmente insoluble en agua, cuando se pone 1 gramo en 2 ml de agua se observan a simple vista partfculas y material fibroso. No obstante, es posible medir la distribucion de peso molecular de al menos parte del material queratinoso. El metodo mas comunmente usado es HPLC con agua/acetonitrilo como disolvente con un acido trifluroacetico (TFA; al 0,1% en peso) y una columna de SEC. El material queratinoso puede ser mas soluble, o completamente soluble en dicho disolvente. El material parcialmente hidrolizado muestra un pico ancho. La distribucion de peso molecular no se indica generalmente en este campo como Mn/Mw, ya que no todo el material puede disolverse. Es posible en cualquier caso establecer que parte del material medido en la HPLC tiene un determinado peso molecular.
En una realizacion preferida de la invencion, la parte disuelta del material queratinoso hidrolizado consiste en el 70% en peso o mas de material que tiene un peso molecular de 5000 dalton o menos, y mas del 30% en peso de los materiales tienen un peso molecular de 1000 dalton o menos.
En otra realizacion preferida, que puede combinarse con la realizacion en el parrafo anterior, la cantidad de material de un peso molecular superior a 5000 dalton es del 10% en peso o mas, preferiblemente el 20% en peso o mas.
Tras la hidrolizacion parcial, se seca el material queratinoso hidrolizado hasta un contenido en humedad del 12% en peso o inferior, o del 8% o inferior, con un metodo que permite un bajo dano termico. El bajo dano termico proporciona una reduccion baja o ausente en material digerible, y la digestibilidad de pepsina y/o ileal final es todavfa superior al 85%.
El secado se realiza preferiblemente en una secadora a una combinacion de temperatura/tiempo/presion que limita la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 10%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 90%.
Preferiblemente, la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal es del 7% o menos, mas preferiblemente el 5% o menos, y/o preferiblemente, la digestibilidad de pepsina sigue siendo del 90% o superior, mas preferiblemente, el 92% o superior.
Se realiza preferiblemente el secado adicional a presion reducida, o en una secadora de lecho fluidizado, de manera que el dano termico, medido como digestibilidad reducida es tal que el producto final todavfa tiene una digestibilidad de pepsina y/o ileal de mas del 90%.
El logro de tal bajo dano por calor no tiene precedentes en la produccion de harina de plumas, produccion que se
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realiza ya durante mas de 60 anos (vease por ejemplo el documento US 2542984).
Una de las etapas para lograr tal alta digestibilidad es mantener el material queratinoso preferiblemente a una temperature por debajo de 120°C, preferiblemente por debajo de 100°C, o por debajo de 80°C. El valor superior de la temperature depende del periodo de tiempo que se mantiene tal alta temperature.
En una realizacion de la invencion, el secado de etapa (ii) se realiza a presion reducida. La presion adecuada incluye una presion por debajo de 0,5 bar (abs), preferiblemente por debajo de 0,4 bar. A una presion de 0,3 bar, el agua hierve a 70°C, y de ese modo el material queratinoso permanece en gran parte a una temperatura por debajo de tal temperatura. Es posible tambien un vacfo incluso inferior, pero puede tener la desventaja de que sea relativamente caro de mantener tal bajo vacfo. Por tanto, la presion reducida sera generalmente una presion superior a 10 mbar (abs), preferiblemente a 100 mbar o superior.
En otra realizacion, el procedimiento de secado comprende turbulencia eficaz de material queratinoso en una secadora de lecho fluidizado o secadora de anillo. En tales casos es importante limitar la exposicion al calor a un mfnimo. Por tanto, durante un periodo de tiempo corto, por ejemplo 60 s, o 30 s, el material puede estar a una temperatura de 100°C, o 120°C. Generalmente, la temperatura maxima con un tiempo de exposicion al calor corto sera de 150°C o inferior, o preferiblemente 120°C o inferior. Una temperatura relativamente alta puede estar presente cuando este presente un contenido en agua relativamente bajo, ya que la combinacion de agua y calor parece ser lo mas perjudicial.
Por tanto, la ventana de temperatura/tiempo puede estar entre 60 y 150°C y entre 30 s y 2 h, dependiendo del dano realizado calentando el material queratinoso humedo.
El material queratinoso digerible tal como harina de plumas comprende al menos 17 aminoacidos, tales como aminoacidos muy valiosos como cistefna y tirosina.
El producto secado puede molerse y/o aglomerarse hasta un tamano de partfcula adecuado. Las partfculas son generalmente mas pequenas de unos pocos mm, y mayores de 20 pm, con el fin de tener un polvo que fluye libremente que puede procesarse facilmente. Generalmente, el tamano de partfcula sera de entre 0,01 y 2 mm.
El material queratinoso digerible tal como harina de plumas puede usarse como alimento, o complemento alimentario, tal como por ejemplo para alimento para mascotas y/o para acuicultura, o como aditivo en productos cosmeticos.
La harina de plumas altamente digerible secada es en particular muy util para alimento o aditivo alimentario, como alimento para peces.
METODOS DE MEDICION
Los siguientes metodos se usaron en los ejemplos, y son adecuados como metodos para medir los parametros establecidos en la descripcion y las reivindicaciones:
Humedad en porcentaje en peso (% en peso): el material queratinoso humedo se seca durante la noche en una estufa a vacfo a presion reducida y con un secante. El material se pesa antes y despues de la etapa de secado, y se calcula la cantidad de humedad usando el peso medido inicial como el 100% al tiempo que se supone que todo el material volatil es agua.
HPLC y determinacion de Mw: Puede usarse un equipo de HPLC convencional. El disolvente para el material queratinoso es agua MilliQ, acetonitrilo y acido trifluoroacetico (TFA) al 0,1% en peso. Como columna, puede usarse una columna de sflice TSK G2000 SWXL de 5 pm de Tosoh Bioscience y una precolumna TSK-Gel SWXL de 7 pm de Tosoh Bioscience, o columnas comparables. La fase movil es un acido trifluoroacetico al 0,1% en peso, que contiene el 15% de acetonitrilo (CH3CN). El registro se realiza con un detector UV a 214 nm. La columna puede calibrarse con una mezcla de bacitracina, insulina, alfa-lacto-albumina, beta-lacto-globulina y triptofano.
Se determina la solubilidad del material queratinoso disolviendo 1 gramo de material queratinoso en 2 ml de agua a 20°C. La transparencia del lfquido se determina a simple vista.
La digestibilidad de pepsina se mide segun la norma ISO 6655 (agosto de 1997); 0,02% de pepsina.
La digestibilidad ileal (tambien llamada “digestibilidad Boisen”) se mide segun S. Boisen, 2007 (“In vitro analysis for determining standardized ileal digestibility of protein and amino acids in actual batches of feedstuffs and diets for pigs”; Livestock Science (2007) 309:182-185.)
La digestibilidad in vivo de la materia nitrogenada total se ha determinado en gallos cecectomizados, segun
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Johnson et al., 1998. “Effects of species raw material source, ash content, and processing temperature on amino acid digestibility of animal by-product meals by cecectomized roosters and ileally cannulated dogs” Journal of Animal Science; 76:1112-1122.
El porcentaje de lantionina (abreviada como LAN en los ejemplos) se determina con metodos de HPLC convencionales.
Ejemplos
Ejemplo 1 y experimentos comparativos A - C
En un hidrolizador, que funcionaba a 7 bar y vapor saturado, se trataron plumas de gallina con un contenido en humedad del 65% en peso durante 25 min. Se llevo la fibra parcialmente hidrolizada hasta presion atmosferica a traves de una valvula de descarga, y se prenso la masa fibrosa, que contenfa aproximadamente el 55% de agua, en una prensa de husillo, para eliminar el agua. El agua residual en la harina de plumas era de aproximadamente el 45% en peso.
Se seco la harina de plumas parcialmente hidrolizada de varias maneras diferentes, con una secadora de disco clasica a 170°C (vapor a 8 bar de presion dentro del disco), durante aproximadamente 1 h, y durante aproximadamente 0,8 h (ambos experimentos comparativos, segun la tecnica anterior), una secadora de aire caliente (usando una temperatura del aire durante 80 s a 270°C y durante 120 s a 80°C), y una secadora de disco a presion de 300 mbar (abs). En el ultimo metodo de secado mencionado, la harina de plumas no alcanzo temperaturas superiores a aproximadamente 70°C.
Tabla 1: Caracterfsticas de la harina de plumas secada
- Exp. comp A Exp. comp B Exp. comp C Ejemplo 2
- Caracterfstica de procedimiento
- Hidrolizador
- Discontinuo Continuo Continuo Continuo
- Secadora
- Disco; 1 h Disco; 0,8 h Aire caliente Disco a baja temperatura (vacfo)
- Calidad de la harina
- Digestibilidad de pepsina
- 54 64 65 85
- Digestibilidad ileal
- 74 81 84 93
- Peso molecular
- <5000
- 84 88 82 85
- <1000
- 57 42 48 56
- <500
- 45 27 29 42
- Porcentaje de LAN
- 2,3 2,2 Nd 1,3
- Nd: sin determinar
Ejemplo 2
En un hidrolizador discontinuo, que funcionaba a 7 bar y vapor saturado, se trataron plumas de gallina con un contenido en humedad del 70% en peso durante 25 min. Se llevo la fibra parcialmente hidrolizada hasta presion atmosferica a traves de una valvula de descarga, y la masa fibrosa contenfa el 65% de agua.
Se seco la harina de plumas parcialmente hidrolizada en una secadora de lecho fluidizado. La temperatura de entrada del aire caliente era de 140°C; la temperatura de salida era de aproximadamente 85°C. La harina de plumas no alcanzo temperaturas superiores a aproximadamente 80°C durante ninguna cantidad de tiempo sustancial. Secar hasta un contenido en humedad de aproximadamente el 7% en peso llevo aproximadamente 8 min. La digestibilidad in vivo de la materia nitrogenada total medida en gallos cecectomizados fue del 82%.
Conclusion
Los ejemplos son solamente ilustrativos, pero las pruebas muestran que con la hidrolisis y el secado tal como se realizaron en la presente invencion, se obtiene harina queratinosa altamente digerible, como harina de plumas.
Claims (15)
10
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60
1. Metodo para producir material queratinoso digerible, preferiblemente plumas, cabello, pezunas o unas, que comprende las etapas de hidrolizar material queratinoso en presencia de agua, en un hidrolizador con calor y a una presion de entre 2 bar y 10 bar, y secar el material queratinoso hidrolizado resultante que comprende material al menos parcialmente insoluble en una secadora a una combinacion de temperatura/tiempo/presion que limita la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 10%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 85%.
2. Metodo para producir material queratinoso digerible, preferiblemente plumas, cabello, pezunas o unas, que comprende las etapas de hidrolizar material queratinoso en presencia de agua, en un hidrolizador con calor y a una presion de entre 2 bar y 10 bar, y secar el material queratinoso hidrolizado resultante que comprende material al menos parcialmente insoluble en una secadora a una temperatura tal que el material queratinoso permanece a una temperatura por debajo de 90°C, preferiblemente por debajo de 80°C.
3. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la hidrolisis se realiza en un hidrolizador continuo.
4. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material queratinoso se suministra al hidrolizador con un contenido en humedad del 30 al 80% en peso (con relacion al peso de humedad mas material queratinoso).
5. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la secadora es un procesamiento en secadora de disco a presion reducida, preferiblemente a una presion de entre 10 y 500 mbar (abs), preferiblemente entre 100 y 400 mbar.
6. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el secado se realiza en un flujo de aire caliente tal como en una secadora de lecho fluidizado, secadora de tipo anillo, secadoras instantaneas rotatorias y similares.
7. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material queratinoso digerible secado tiene un contenido en humedad de por debajo del 12% en peso, preferiblemente entre el 4 y el 8% en peso.
8. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que la etapa de secado se realiza a una combinacion de temperatura/tiempo/presion que limita la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 10%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 85%.
9. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se procesa una cantidad de mas de 2 toneladas de material queratinoso por hora y el metodo de secado no es un metodo de secado sin agitacion/sin movimiento.
10. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de secado se realiza a una combinacion de temperatura/tiempo/presion que limita la cafda de digestibilidad de pepsina y/o ileal en menos del 7%, preferiblemente menos del 5%, y/o tal que la digestibilidad de pepsina y/o ileal sigue siendo superior al 90%, mas preferiblemente superior al 92%.
11. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material queratinoso hidrolizado resultante, cuando se pone 1 gramo en 2 ml de agua, es al menos parcialmente insoluble ya que son visibles partfculas y material fibroso a simple vista.
12. Material queratinoso parcialmente insoluble, hidrolizado, que puede obtenerse con el metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el material tiene un contenido en humedad de menos del 12% en peso y una digestibilidad de pepsina y/o ileal del 85% o superior, preferiblemente del 90% o superior o una digestibilidad in vivo del 80% o superior, preferiblemente del 82% o superior.
13. Material queratinoso al menos parcialmente insoluble, hidrolizado segun la reivindicacion 12, en el que el material tiene una cantidad de lantionina del 2,0% en peso o menos, preferiblemente del 1,5% en peso o menos.
14. Material queratinoso parcialmente insoluble, hidrolizado segun una cualquiera de las reivindicaciones 12-13, en el que la parte soluble del material queratinoso hidrolizado comprende polipeptidos en una cantidad de mas del 70% en peso que tienen un peso molecular inferior a 5000 dalton, y mas del 30% en peso menores de 1000 dalton.
15. Uso del material queratinoso parcialmente insoluble, hidrolizado segun una cualquiera de las reivindicaciones 12-14 como alimento y/o aditivo alimentario, como en comida para mascotas o para acuicultura, o en productos cosmeticos.
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