RS65377B1 - Postupak za proizvodnju visoko svarljivog hidrolizovanog keratinskog materijala - Google Patents

Description

Oblast pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju visoko svarljivog hidrolizovanog keratinskog materijala, kao što je brašno od perja ili brašno od kose.

Osnovne informacije o pronalasku

Životinjsko perje, dlaka, vuna, kopita, nokti i slično su izvor keratinskog materijala. Takav keratinski materijal, koji je generalno nusproizvod živine, svinja, goveda, ovaca i slično, ima visok sadržaj proteina, ali veliki deo proteina je kao takav nesvarljiv, npr. samo 20% proteina je svarljivo. Perje živine obično sadrži oko 80 do 90% proteina u obliku R-keratina. Keratin sadrži relativno veliku količinu cisteina koji dovodi do umrežavanja u proteinu. Visok stepen umrežavanja sa (di)sulfidnim mostovima je razlog zašto je veći deo proteina, na primer u perju, nesvarljiv. Keratin se stoga mora odvojiti pre nego što životinje mogu da svare njegov sadržaj proteina (McCasland i Richardson 1966., Poult. Sci., 45:1231– 1236; Moran et al.1966. Poult. Sci., 45: 1257–1266). Hidrolizovano perje stoga može da obezbedi vredan izvor svarljivih proteina i aminokiselina. Shodno tome, hidrolizat perja (tj. hidrolizovano perje) se može koristiti na više načina, kao što je hrana za životinje, hrana za kućne ljubimce i hrana u akvakulturi.

Postupci za obradu perja ili dlake za povećavanje svarljivost i omogućavanje njihove upotrebe kao izvora proteina za ishranu živine i stoke su poznati u predmetnoj oblasti. Generalno, takvi postupci uključuju korišćenje hidrolize za razbijanje sulfidnih mostova u keratinskim proteinima i inkorporisanja rezultujućih hidrolizovanih proteina u hranu za životinje. Uobičajeni postupci obrade materijala koji sadrže keratin se dele na 1) hidrotermalne postupke i postupke tretmana pod pritiskom, 2) postupke kisele, alkalne i/ili enzimske hidrolize ili 3) njihove kombinacije.

Više postupaka za proizvodnju delimično hidrolizovanog keratinskog materijala, kao što je brašno od perja je poznato u predmetnoj oblasti; uključujući US5772968, US4286884, US4172073 i EP 2832236. EP 2832237 otkriva postupak za proizvodnju visoko svarljivog hidrolizovanog keratinskog materijala. US 4172 073 otkriva postupak za pripremu keratinskog proteina rastvorljivog u vodi. WO 89/11797 otkriva neprekidni proces za hidrolizu rožnatog materijala. EP 3 192 377 otkriva postupak za proizvodnju svarljivog, delimično hidrolizovanog keratinskog materijala.

Keratinski materijal generalno nije potpuno hidrolizovan do monoaminokiselina da bi se poboljšala svarljivost. Dobijeni materijal delimične hidrolize keratinskog materijala je delimično nerastvorljiv u vodi i može sadržati mešavinu tečnosti (rastvorenog) i čvrstog (nerastvorljivog materijala). Generalno, dobijeni proizvod se zatim suši da bi se dobio čvrsti proizvod. Sušenje može dati svarljivost materijalu prema, na primer, testu pepsinske i/ili ilealne svarljivosti.

Nedostaci sadašnjih procedura kao što su degradacija aminokiselina i polipeptida osetljivih na toplotu i relativno niska svarljivost dobijenih proizvoda, doveli su do neprekidnog interesovanja za ekonomične nove postupke hidrolize keratinskog materijala koji ne zahtevaju grube uslove tretiranja.

WO2015/014860 opisuje proces naznačen time što se korak sušenja poželjno izvodi pod sniženim pritiskom, kako bi se temperatura sušenja održala niskom, tako da dolazi do malo degradacije brašna od perja tokom sušenja.

Sažetak pronalaska

Cilj pronalaska je da obezbedi postupak za proizvodnju delimično hidrolizovanog keratinskog materijala sa veoma visokom svarljivošću i visokom nutritivnom vrednošću, uz dobra svojstva praha, u efikasnom procesu.

Ovaj cilj pronalaska se postiže postupkom za proizvodnju svarljivog, delimično hidrolizovanog keratinskog materijala, poželjno od perja, kose, kopita, vune ili noktiju, koji sadrži korake (i) hidrolize keratinskog materijala u prisustvu vode, u hidrolizatoru sa toplotom i pod pritiskom između 2 bara i 100 bara, i (ii) istovremeno sušenje i mlevenje dobijenog hidrolizovanog keratinskog materijala u mlinu sa vazdušnom turbulencijom, pod oko atmosferskim pritiskom, tako da je pad pepsinske i/ili ilealne svarljivosti manji od 10% i/ili pepsinska i ilealna svarljivost ostaje veća od 75% i 80%, tim sledom, naznačen time što dobijeni keratinski materijal sadrži bar delimično nerastvorljiv materijal, i naznačen time što je prosečna veličina čestica proizvoda (d50) koji napušta mlin sa vazdušnom turbulencijom između 20 μm i 0,7 mm, i d90 ispod 1 mm mereno laserskom difrakcijom korišćenjem Beckman Coulter analizatora veličine čestica suvog praha.

Dalji cilj pronalaska je da obezbedi visoko svarljiv, delimično hidrolizovan keratinski materijal sa poboljšanom nutritivnom vrednošću za primenu u hrani za životinje.

Ovi i dodatni aspekti predmetnog pronalaska su razmotreni u nastavku.

Proces predmetnog pronalaska ima brojne prednosti. Efikasno sušenje za kratko vreme rezultira proizvodom sa odličnim atributima kvaliteta, kao što je na primer pepsinsku svarljivost od poželjno 80% ili više ili čak 82% ili više kao na primer 85% ili više, i ilealnu svarljivost od preko 85% , ili čak preko 90%, kao što je na primer 92% ili više. Proces je štaviše efikasan u tome što se u jednoj relativno jednostavnoj postavci može izvesti do pet operacija. U konvencionalnim procesima, sušenje, mlevenje, mikronizacija, hlađenje i prosejavanje su operacije koje se izvode u različitim koracima, dok predmetni proces omogućava da se ovih 5 koraka izvede u jednoj operaciji. Štaviše, moguće je kratko vreme zadržavanja od nekoliko sekundi u odnosu na 60 – 90 minuta koliko se koristi u vakuumskoj disk sušari kao što je opisano u WO2015/014860.

Postupak iz predmetnog pronalaska takođe ima dodatnu korist od značajnog ublažavanja rizika od mikrobiološke kontaminacije osušenog proizvoda salmonelom i sličnim. Odsustvo mrtvih zona u mlinu sa vazdušne turbulencije zahvaljujući turbulenciji koja nastaje velikom brzinom rotacije rotora i protoku gasa i lakoj mogućnost povećanja – ako je potrebno – temperature struje gasa tokom proizvodnog ciklusa su važni faktori za izbegavanje nakupljanja proizvoda ili hladnih tačaka i na taj način sprečavaju i ublažavaju mikrobiološke kontaminacije.

Detaljan opis pronalaska

Termin „oko“ znači plus ili minus 20%, poželjno plus ili minus 10%, poželjnije plus ili minus 5%, najpoželjnije plus ili minus 2%.

Termin „keratinski“ takođe obuhvata termin „rožnat“, označava sav materijal koji ima visok sadržaj keratina, kao što su perje, kopita, vuna, nokti, kosa i slično.

Termin „hidrolizat keratina“ kako se ovde koristi odnosi se na nastali proizvod nakon hidrolize materijala koji sadrži keratin.

Sirovine

Keratinski materijal koji se koristi u predmetnom pronalasku poželjno sadrži perje, kosu, vunu, kopita ili nokte. Perje je nusproizvod od živine (kokoške, ćurke, patke i slično), i kosa i vuna su nusproizvodi od svinja, goveda, ovaca i sl. Kopita ili nokti mogu da potiču iz različitih životinjskih izvora i mogu se koristiti u mlevenom obliku kao izvor keratinskog materijala.

U poželjnom otelotvorenju, perje se koristi kao keratinski materijal pošto je ovaj materijal stalno dostupan u značajnim količinama, tako da industrijski pogon koji proizvodi keratinski materijal može proizvoditi neprekidno.

Povoljno, keratinski materijal proizveden u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska može da obezbedi vredan izvor proteina i/ili izvor amino kiselina u hrani za životinje. Na primer, keratinski materijal može da obezbedi izvor jedne ili više sledećih amino kiselina: metionin, cistein, lizin, treonin, arginin, izoleucin, leucin, valin, histidin, fenilalanin, glicin, serin, prolin, alanin, asparaginska kiselina, tirozin, triptofan i glutaminska kiselina.

Keratinski materijal za upotrebu u predmetnom pronalasku poželjno ima visok sadržaj proteina (generalno više od 70 tež.% suve supstance), koji sadrži najmanje 17 amino kiselina. Sadržaj proteina se obično određuje merenjem ukupne količine azota i množenjem navedenog ukupnog sadržaja azota sa takozvanim Džonsovim faktorom od 6,25. Rezultat je teoretska količina proteina. Generalno, perje sadrži između 70 – 90% proteina na čvrstim materijama; količina čvrste materije u sirovom perju sakupljenom iz klanice je generalno oko 30 tež.%. Brašno od perja generalno sadrži oko 72 do oko 87 tež.% proteina, pod pretpostavkom da je vlažnost manja od 8 tež.%.

U jednom otelotvorenju pronalaska, krv zaklanih životinja može se takođe obraditi zajedno sa keratinskim materijalom.

Krvni proizvod se može pomešati sa sirovim perjem, ili drugim keratinskim materijalom, pre koraka hidrolize i hidrolizovan i osušen u skladu sa postupkom predmetnog pronalaska kako bi se dobilo brašno pogodno za upotrebu kao hrana ili proizvod koji služi kao hrana za životinje. Alternativno, krv i perje se uvode u hidrolizator putem odvojenih ulaza i mešaju i hidrolizuju u hidrolizeru. U alternativnom, poželjnom otelotvorenju, zgrušana krv se može kombinovati sa hidrolizovanim keratinskim materijalom pre ulaska u mlin sa vazdušnom turbulencijom.

U takvom poželjnom otelotvorenju pronalaska, sirova puna krv može prvo da se koaguliše direktnim kontaktom i mešanjem sa živom parom i dalje centrifugiše da bi se mehanički uklonila krvna voda iz koagulisane krvi.

Koagulisana krv koja se obično naziva „krvni ugrušak“ može se pomešati sa hidrolizovanim perjem koje izlazi iz hidrolizatora i zatim osušiti kao smeša u mlinu sa vazdušnom turbulencijom.

Alternativno, moguće je koristiti krv koja nije koagulisana nakon klanja životinja. Krv se može tretirati konvencionalnim antikoagulansima kao što su EDTA i citrat. Alternativno, crvena krvna zrnca se liziraju osmotskim šokom, pH šokom i slično. Krv se zatim može dalje tretirati prema postupcima opisanim za keratinski materijal i u ovom alternativnom otelotvorenju, poželjno je smešana sa sirovim keratinskim materijalom.

U slučaju da se krv koristi u kombinaciji sa keratinskim materijalom, odgovarajuće količine keratinskog materijala u odnosu na krv koje se mogu koristiti zajedno sa perjem ili drugim keratinskim materijalom uključuju odnos između 1 i 10, poželjno od 1,3 do 3. Generalno, relativne količine će biti oko 10 – 50 tež.% krvi i 50 – 90 tež.% keratinskog materijala, poželjno 25 – 45 tež.% krvi i 55 – 75 tež.% keratinskog materijala.

Proces hidrolize

Delimična hidroliza keratinskog materijala u koraku (i) postupka prema pronalasku, u poželjnom procesu će biti sledeća: (a) punjenje neprekidnog ili prekidnog vertikalnog ili horizontalnog hidrolizatora sa sirovim perjem ili drugim keratinskim materijalom, opciono sa sirovom krvlju, (u slučaju sirovog perja, ono ima npr. između 55% i 70% vlage; vlaga generalno dolazi iz klaonice jer se ptice oparuju u vrućoj vodi pre čerupanja, očerupano perje se zatim prenosi u vodi u centrifugu ili presu pre pražnjenja u prijemnu kantu), (b) zagrevanje hidrolizatora pomoću parnih omotača (i/ili ubrizgavanje direktne pare), povećanje pritiska usled isparavanja vode i/ili direktnog ubrizgavanja pare, održavanje pritiska na 2 bara do 100 bara, poželjno između 2 i oko 15 bara, i poželjnije između 2 i 8 bara tokom 5 sekundi do 240 min, poželjno između 90 sekundi do 30 min, poželjnije između 5 min do 40 min i najpoželjnije između 10 do 30 min, (c) smanjenje pritiska i pražnjenje u sekciju za sušenje. Niži pritisak generalno zahteva duže vreme tretiranja, dok visoki pritisci zahtevaju kraće vreme tretiranja da bi se dobila odgovarajuća hidroliza.

Sirovi keratinski materijal se može mleti ili drobiti da bi se smanjila veličina pre ubacivanja u hidrolizator. Generalno, smanjenje veličine perja i dlake svinja ili goveda nije potrebno.

Vlažni sirovi keratinski materijal će generalno imati sadržaj vlage između oko 30 i oko 80% (% vlage u odnosu na ukupnu težinu keratinskog materijala plus vlaga) kada se dovede u hidrolizator, poželjno je da je sadržaj vlage oko 50 tež.% ili više, i obično oko 70%. Poželjno je koristiti manje od 75 tež.% vlage (tj. manje od 3 dela vode na 1 deo suve materije keratinskog materijala), jer dodatu vodu treba ukloniti i zahteva energiju za zagrevanje u hidrolizeru. Prema tome, poželjna količina vode je oko 65 tež.% ili manje (najviše oko 2 dela vode u odnosu na 1 deo suve supstance keratinskog materijala, poželjno perja).

Hidrolizator generalno radi na pritisku od oko 15 bara ili niže, poželjno 10 bara ili niže, pošto je viši pritisak sve skuplji. Međutim, mogu se koristiti pritisci do 100 bara u zavisnosti od vrste opreme koja se koristi. Pritisak je obično 2 bara ili više.

Poželjan je viši pritisak da bi se povećao stepen i brzina hidrolize. Stoga, poželjno je da je pritisak oko 4 bara ili više, i još poželjnije, oko 6 bara ili više. Generalno, pritisak će biti oko 9 bara ili niži. Pritisak je dat kao bar apsolutnog pritiska.

Reakcija hidrotermalne hidrolize je razbijanje peptidnih veza pod dejstvom vode, temperature i pritiska. Generalno, nije prisutna kiselina ili baza, iako neke mogu biti prisutne u keratinskom materijalu koji dolazi iz klanice.

Generalno, moguće je koristiti male količine dodatih reagenasa, kao što su kalcijum hidroksid ili enzimi otporni na visoke temperature kao što su enzimski preparati Cibenza, Valkerase. Poželjno je imati reakciju hidrolize samo sa vodom/parom kao aktivnim reagensom.

Hidroliza u koraku (i) biće izvedena u hidrolizatoru, koji se generalno naziva parni hidrolizator. Takav hidrolizator je u suštini posuda sa mešanjem i može da se koristi kao serijski ili neprekidni proces. Hidrolizator poželjno omogućava neprekidni proces, te je posuda nalik cevi sa mešanjem, poput ekstrudera ili vertikalne posude sa mešanjem. Hidrolizator može biti horizontalni hidrolizator ili vertikalni hidrolizator. Poželjno je mešanje vršiti pomoću pužnog tipa miksera koji se sporo okreće, lopatica ili slično.

Korak hidrolize (i) generalno će trajati između oko 5 sekundi i oko 240 minuta, poželjno 90 sekundi ili duže, i – na pritisku ispod oko 15 bara – generalno između oko 5 minuta i oko 240 minuta, poželjno između oko 10 i oko 180 min. Niži pritisak generalno zahteva duže vreme reakcije. Poželjno je da se reakcija izvodi na takav način, da vreme zadržavanja u hidrolizatoru bude oko 60 min ili manje, najpoželjnije oko 40 min ili manje.

Para se može direktno ubrizgavati i/ili koristiti za indirektno zagrevanje. Na indirektno zagrevanje takođe može uticati npr. kalem sa vrelim uljem.

Konačno, pritisak treba da odgovara potrebama, i poželjno je da je količina vode takva da je zasićena para prisutna na izabranom pritisku i temperaturi. Poželjno, količina prisutne pare je oko 200 grama pare ili više po kg keratinskog materijala.

Proces sušenja i mlin sa vazdušnom turbulencijom sa pratećim delovima

Delimično hidrolizovan keratinski materijal će se nakon toga osušiti u skladu sa korakom (ii) predmetnog pronalaska. Sušenje se generalno vrši u nekoliko koraka. Prvi korak obuhvata dovođenje smeše koja napušta parni hidrolizator na atmosferski pritisak, dok se isparava deo vode. Ova vodena para može se dalje direktno oksidovati u termičkom oksidatoru ili kondenzovati, i tretirati u pogonu za tretiranje otpadnih voda ili slično.

U jednom poželjnom otelotvorenju pronalaska, smeša koja napušta hidrolizator, od koje je deo vode isparen usled smanjenja pritiska, podvrgava se koraku presovanja. U ovom koraku, deo vode iz keratinskog materijala se uklanja, da bi se sadržaj vode doveo sa, na primer, oko 65 tež.% na oko 45 tež.%.

Voda istisnuta iz keratinastog materijala nakon koraka hidrolize se generalno naziva lepljiva voda. Lepljiva voda je bogata rastvorenim proteinima koji imaju hranljivu vrednost. Lepljiva voda se može koncentrisati isparavanjem koristeći kao uobičajenu praksu izdvajanje otpadne toplote i dalje sušiti sama koristeći odgovarajući sistem za sušenje i valorizovati kao takva, ali se generalno koncentriše i prenosi nazad u hidrolizovano perje da bi se proizvelo sušeno brašna od perja.

U jednom otelotvorenju pronalaska, lepljiva voda koja se može istisnuti iz keratinastog materijala nakon koraka hidrolize je poželjno koncentrisana, i koncentrovani rastvor se može ubrizgati u mlin sa vazdušnom turbulencijom odvojeno od čvrstog keratinastog materijala ili ponovo smešati pre unošenja keratinskog materijala u mlin sa vazdušnom turbulencijom.

U alternativnom, i još poželjnijem otelotvorenju, u postupku prema predmetnom pronalasku, smeša koja napušta hidrolizator koja je dovedena na atmosferski pritisak, dok je još uvek na povišenoj temperaturi, direktno se dovodi u mlin sa vazdušnom turbulencijom. Vlažni vrući keratinski materijal sadrži toliko energije da se struja gasa koja je na sobnoj temperaturi može koristiti za sušenje materijala u mlinu sa vazdušnom turbulencijom. Vlažni keratinski materijal će generalno imati temperaturu od oko 70°C ili više, kao na primer oko 80°C ili više, kao što je između oko 90 i 100°C Pošto je keratinski materijal na atmosferskom pritisku, temperatura će biti oko 100°C (u zavisnosti od pritiska okruženja) ili niža.

U poželjnom otelotvorenju pronalaska, dobijeni, još uvek vlažan delimično hidrolizovan keratinski materijal se suši do sadržaja vlage od oko

10 tež.% ili manje, poželjno oko 8 tež.% ili manje. Sušenje do količine vode niže od oko 4 tež.% generalno nije neophodno, ali ne bi štetilo. Sušenje se najpoželjnije vrši do sadržaja vlage od oko 5 – 7 tež.%. Sušenje rezultuje stabilnim skladištenjem proizvoda.

Sušenje je važan korak za konačni kvalitet keratinskog materijala kao što je brašno od perja. Čini se da uobičajene tehnike sušenja dovode do smanjenja svarljivosti. U poželjnom otelotvorenju pronalaska, sušenje iz koraka (ii) se izvodi na atmosferskom pritisku uz formiranje malih čestica, tako da je sušenje veoma efikasno. Atmosferski pritisak uključuje blagi vakuum, koji se često koristi da pomogne protok gasa i transport praha. Prašak se može izvući iz suvog ciklona pomoću rotacionog vazdušnog hermetičkog ventila. Pritisak pre mlina može biti -5 do -8 mbar i posle mlina između -30 i -50 mbar.

U jednom poželjnom otelotvorenju, delimično hidrolizovani materijal koji je rezultat koraka (i) se suši postupkom koji omogućava nisko oštećenje usled toplote, tako da je smanjenje svarljivosti keratinskog materijala ograničeno i karakterisano time što pepsinska i/ili ilealna svarljivost ostaje veća od 80% i 85%, tim sledom, poželjno oko 82% i 90%, tim sledom, i poželjnije oko 85% i 92% ili više. Još poželjnije, smanjenje pepsinske i/ili ilealne svarljivosti mereno pre i posle koraka sušenja je poželjno manje od 5%. Da bi se dobio takav materijal sa niskim toplotnim oštećenjem, pronalazači predmetnog pronalaska su otkrili da sušenje treba da se izvrši strujom gasa uz istovremeno mlevenje materijala. Predmetni pronalazači su otkrili da se dalje poboljšanje in vitro svarljivosti i materijalnih karakteristika keratinskog materijala može postići korišćenjem mlina sa vazdušnom turbulencijom, jer male čestice koje nastaju delovanjem mlevenja pomažu u brzom sušenju hidrolizovanog materijala.

Stoga, prema predmetnom pronalasku, delimično hidrolizovani materijal koji nastaje iz koraka (i) se istovremeno suši i melje strujom gasa, generalno vazduha (koji može imati malo kiseonika), korišćenjem mlina sa vazdušnom turbulencijom. Mlin sa vazdušnom turbulencijom ima prednost brzog mlevenja i efekta sušenja, i upotreba mlina sa vazdušnom turbulencijom prema pronalasku dovodi do sušenja i istovremenog mlevenja ili usitnjavanja keratinskog materijala uvođenjem materijala koji se suši i struje gasa, generalno vazduha, u rotor velike brzine u zatvorenoj komori.

Mlin sa vazdušnom turbulencijom generalno sadrži komoru (stator) sa odgovarajućim ulazima i izlazima za proizvod i struju/struje gasa u kojoj je rotirajući element (rotor) montiran sa naslaganim uređajima za udaranje čiji rotirajući element može da se okreće velikom brzinom. Poželjno je da su unutrašnji zidovi statora obloženi udarnim elementima, kao što su trapezni limovi, kako bi se povećala efikasnost mlevenja dodatnim silama trenja i smicanja. Rotor je generalno postavljen vertikalno u odnosu na izlaz.

Postoji nekoliko tipova mlinova sa vazdušnom turbulencijom. Oni se generalno nazivaju mlinovima sa vazdušnom turbulencijom za mlevenje ili vrtložnim vazdušnim mlinovima. Neki od njih se takođe nazivaju „rotacionim sušarama i mlinovima“, i drugi takođe „brzim sušarama i mlinovima“. Rotacione sušare i mlinovi i brze sušare i mlinovi u osnovi suše i melju vlažni proizvod u vrlo kratkom vremenskom periodu. Rotor je generalno pozicioniran vertikalno u odnosu na izlaz. Predmetni pronalazak razmatra upotrebu svih njih pod pojmom „mlina sa vazdušnom turbulencijom“. Poželjno je koristiti vertikalno pozicionirane rotore, jer su oni naizgled trošili manje energije.

Mlinovi sa vazdušnom turbulencijom, kao što su oni poznati u predmetnoj oblasti od proizvođača Atritor (Cell Mill), Hosokawa (Drymeister), Larsson (Whirl flash), Jäckering (Ultra Rotor), Rotormill, Görgens Mahltechnik (TurboRotor) ili SPX mogu se koristiti za sušenje i mlevenje u predmetnom pronalasku. Neki od takvih mlinova sa vazdušnom turbulencijom su opisani u npr. US4747550, WO1995/028512 i WO2015/136070.

Mlin sa vazdušnom turbulencijom može da sadrži klasifikator, koji izaziva odvajanje većih i manjih čestica. Upotreba klasifikatora omogućava da se veće čestice vrate u mlin, dok se manje čestice propuštaju za dalju obradu. U drugom otelotvorenju, proizvode se dva ili više granulacijska razreda brašna od perja, sa različitim veličinama čestica i svojstvima u rasutom stanju tako što postoje dva izlaza iz klasifikatora.

Sušenje se izvodi strujom gasa (obično vazduha, koji može biti sa malo kiseonika) u rotor velike brzine. Ulazna temperatura se generalno kreće između oko 20°C i 500°C, poželjno između oko 20°C i 450°C i još poželjnije oko 20°C i 180°C. Viši kraj temperature može zahtevati pažljivu obradu i/ili može zahtevati korišćenje manje količine zagrejanog gasa. Na primer, bilo bi moguće koristiti zagrejani gas na temperaturi od oko 450°C i drugu struju gasa na sobnoj temperaturi ako su potrebne velike brzine gasa.

Izlazna temperatura vazduha je generalno ispod 100°C, poželjno ispod 90°C. Temperatura ulaznog gasa može biti niža u slučaju da keratinskog dovoda ima višu temperaturu.

Protok vazduha je generalno oko 5 m<3>/h po kg dovedenog materijala ili više, poželjno oko 10 m<3>/h po kg dovedenog materijala. Generalno, količina je oko 50 m<3>/h ili manje, poželjno oko 40 m<3>/ h po kg dovedenog materijala ili manje. Pogodne, najpoželjnije, količine su, na primer, između 15 i 30, kao što je između 20 – 25 m<3>/h po kg hranjenog proizvoda.

Struja gasa se može dovoditi u mlin direktno sa dovodnim materijalom, ili indirektno, naznačen time što se hidrolizovani keratinski materijal dovodi na jedno mesto, i struja gasa se dovodi u mlin sa vazdušnom turbulencijom odvojeno na jednom ili više drugih mesta.

Mlin sa vazdušnom turbulencijom koji se koristi u predmetnom pronalasku poželjno sadrži zatvorenu komoru (stator) sa odgovarajućim ulazima i izlazima za proizvod i struju gasa u kojoj je vertikalno postavljena osovina (rotor), montirana sa naslaganim uređajima za sečenje i udaranje, kao što su npr. lopatice, diskovi, ploče i slično, rotira velikom brzinom. Unutrašnji zidovi statora mogu biti obloženi trapeznim limovima kako bi se povećala efikasnost mlevenja dodatnim silama trenja i smicanja.

Rotor se generalno rotira sa brzinom vrha od oko 10 m/s ili više, poželjnije od oko 15 m/s ili više, još poželjnije od oko 20 m/s ili više. U jednom otelotvorenju, generalno, brzina je oko 50 m/s ili niža, poželjno oko 30 m/s ili niža. Pogodna brzina je na primer oko 25 m/s. U drugom otelotvorenju, koje je još poželjnije, brzina vrha je oko 150 m/s ili niže, poželjno oko 100 m/s ili niže, i najpoželjnije oko 75 m/s ili niže. Generalno, brzina vrha je oko 20 m/s ili više, poželjno oko 30 m/s ili više.

Mlin može proizvesti značajnu toplotu. Štaviše, ulazni vlažni keratinski materijal može biti na temperaturi iznad sobne temperature. Ako je korisno, struja gasa se može zagrejati, na primer direktnim zagrevanjem u gasnom gorioniku (što takođe dovodi do smanjenja nivoa kiseonika, što smanjuje opasnost od paljenja), ili indirektnim zagrevanjem putem razmene toplote sa parom ili vrelim uljem.

Mlin sa vazdušnom turbulencijom sadrži jedan ili više ulaza za gasne struje. Jedna ili više ovih struja gasa se mogu zagrejati. U slučaju da se jedna struja gasa zagreva, poželjno je da se zagreje na temperaturu od oko 50°C ili više.

Gasna struja se može uvesti na različite načine. Generalno, glavna struja gasa se uvodi na dnu mlina sa vazdušnom turbulencijom. Ovaj ulaz može biti isti ulaz kao i ulaz za vlažni proizvod. U tom slučaju, struja gasa se generalno koristi za transport proizvoda. Druga struja gasa se može koristiti da utiče na mlevenje i ponašanje mlina. Naročito u slučaju da proizvod nije lako transportovati sa strujom gasa, može se uvesti u mlin preko zavrtnja ili pumpe.

Da bi se održala visoka svarljivost delimično hidrolizovanog materijala, prosečno vreme zadržavanja u mlinu sa vazdušnom turbulencijom je poželjno kratko, na primer manje od 10 sekundi, poželjno ispod 5 sekundi, poželjnije ispod 2 sekunde, još poželjnije ispod 1 sekunde. Nisko prosečno vreme zadržavanja materijala u svrhu sušenja u mlinu omogućava efikasno sušenje dok se primećuje samo relativno malo povećanje temperature keratinastog materijala. U slučaju da se koristi klasifikator, prosečno vreme zadržavanja će biti veće, ali vreme u kome se prah zaista nalazi u mlinu ostaje poželjno ispod 10 sekundi, i još poželjnije ispod 5 sekundi.

Poželjno je da je temperatura keratinskog materijala koji izlazi iz mlina sa vazdušnom turbulencijom u temperaturnom rasponu između oko 30°C i 90°C, poželjnije između oko 40°C i 80°C, još poželjnije između oko 45°C i 75°C.

Struja gasa napušta mlin sa vazdušnom turbulencijom, opciono kroz klasifikator, sa osušenim proizvodom. Suvi proizvod u obliku malih čestica se odvaja od struje gasa, čije odvajanje se generalno vrši u jednom ili više ciklona, poželjno jednom ciklonu ili pomoću vrećastog filtera ili kombinacije oba.

Moguće je dalje klasifikovati dobijeni prah koji napušta ciklon, kao na primer na horizontalnom situ za prosejavanje prevelikih, velikih čestica i/ili za uklanjanje prašine. Štaviše je moguće proizvesti različite vrste brašna od perja, sa manjim i većim veličinama čestica.

Poželjno je da se otpad od sita (prevelike čestice i/ili prašina) ponovo unese u dovod za dalje tretiranje u mlinu sa vazdušnom turbulencijom. Mešanje otpada sa mokrim dovodnim materijalom (koji se takođe naziva „povratno mešanje“) može poboljšati operaciju dovoda i ukupnu efikasnost sušenja i mlevenja.

Poželjno, klasifikacija se vrši preko sita (ili drugog uređaja za klasifikaciju) sa ograničenjem od 1 mm ili manje, poželjno 800 μm ili manje.

Klasifikacija se na primer može izvršiti preko sita sa ograničenjem od 300 μm, 500 μm ili 900 μm.

Štaviše, protok vazduha koji ulazi u mlin sa vazdušnom turbulencijom može se podesiti da utiče na vreme zadržavanja i/ili veličinu čestica. Na primer, strujanje vazduha direktno utiče na vreme zadržavanja u komori i vreme kontakta sa uređajem za mlevenje; što je veće strujanje vazduha kraće je vreme zadržavanja i samim tim su čestice veće, i obrnuto što je strujanje vazduha manji i čestice su manje. Na veličinu čestica dalje utiče klasifikator. Stručna osoba će biti u stanju da izbalansira mlin sa vazdušnom turbulencijom da obezbedi veličine čestica prema potrebi.

Dobijeni suvi keratinski materijal (brašno od perja)

Delimično hidrolizovan keratinski materijal se dalje koristi kao suvi proizvod (generalno se naziva brašno od perja kada je početni keratinski materijal perje), sa sadržajem vlage od oko 10 tež.% ili manje.

Osušeni materijal poželjno sadrži manje od 8% vlage. Najpoželjnije je da osušeni materijal ima sadržaj vlage između 5 i 7 tež.%.

Delimično hidrolizovani materijal nakon sušenja poželjno ima pepsinsku i ilealnu svarljivost veću od oko 80% odnosno 90%, poželjnije više od oko 82% odnosno 92%. Još poželjnija pepsinska svarljivost je iznad 85%.

Iako korak hidrolize značajno poboljšava svarljivost, veliki deo brašna od perja je nerastvorljiv u običnoj vodi (demineralizovana voda). Generalno, više od 50 tež.% brašna od perja je nerastvorljivo, i još generalnije više od 90% je nerastvorljivo.

Sušenje i mlevenje u mlinu sa vazdušnom turbulencijom ima dalju prednost što je boja materijala kremasto svetlo smeđe boje, koja je svetlija i homogenija od klasično sušenog materijala. Boja praha se na primer može meriti pomoću hromametra prema ClE-L*a*b prostoru boja. Svetliju boju karakteriše relativno visoka (L) vrednost, opciono kombinovana sa relativno visokom (b) vrednošću. Visoka (L) vrednost ukazuje na svetlost praha, dok viša (b) vrednost ukazuje na izrazitu žutu boju.

Generalno, (L) vrednost keratinskog materijala je oko 50 ili više, poželjno 54 ili više, i poželjnije oko 60 ili više.

Generalno, vrednost (b) će biti oko 10 ili više, poželjno 12 ili više, i poželjnije oko 14 ili više.

Kombinovane vrednosti (L) i (b) poželjno su vrednost (L) veća od 50, i (b) vrednost veća od 10, veća od 12 ili veća od 14. Kombinovane (L) i (b) vrednosti poželjnije su (L) vrednost od oko 54 ili više, i (b) vrednost veća od 10, veća od 12 ili veća od 14. Kombinovane (L) i (b) vrednosti su još poželjnije vrednost (L) od oko 60 ili više, i (b) vrednost veća od 10, veća od 12 ili veća od 14.

Dobijeni keratinski materijal iz postupka hidrolize i sušenja i mlevenja korištenim u skladu sa predmetnim pronalaskom je u obliku praha sa karakteristikama praha poželjno takvim, da prah ima dobra svojstva tečenja, karakteristike pakovanja kao i dobre karakteristike doziranja za formulisanje hrane za kućne ljubimce i životinjske hranu.

Svarljivi keratinski praškasti materijal, kao što je brašno od perja, sadrži najmanje 17 aminokiselina, poželjno najmanje 18 amino kiselina, kao što su cistein i tirozin.

Poželjno, količina cisteina je oko 2 tež.% ili više, poželjnije oko 3 tež.% ili više, još poželjnije oko 4 do oko 5 tež.% ili više u odnosu na ukupan sadržaj proteina.

Poželjno, količina tirozina je oko 1 tež.% ili više, poželjnije oko 1,5 tež.% ili više, još poželjnije oko 2 do oko 3 tež.% ili više u odnosu na ukupan sadržaj proteina.

Osušeni i mleveni materijal je generalno u obliku čestica od kojih je više od oko 99 tež.% manje od nekoliko mm, kao na primer manje od oko 2 mm.

Generalno, više od oko 95 tež.% je veće od oko 8 μm, da bi se dobio prašak koji slobodno teče i s kojim može lako da se rukuje i dalje prerađuje u na primer formulisanu hranu za kućne ljubimce i životinjskoj hranu.

U poželjnom otelotvorenju prosečna veličina čestica (definisana kao d50; 50% zapreminskog udela čestica je veće, i 50% manje), mereno laserskom difrakcijom na Beckman Coulter analizatoru veličine čestica korišćenjem standardnog softvera, je između oko 20 μm i oko 0,7 mm, poželjno između oko 20 μm i oko 500 μm, poželjnije između oko 50 μm i oko 300 μm. Na primer, prosečna veličina čestica je oko 75 ili oko 150 μm.

d90 je poželjno ispod oko 1 mm, poželjnije ispod oko 0,7 mm. d10 je poželjno iznad oko 10 μm, i poželjnije iznad oko 15 μm.

Gore opisane veličine su veoma povoljne. Hidrolizovano perje sušeno u konvencionalnoj disk sušari ima na izlazu iz sušare grubu heterogenu distribuciju čestica veličine čestica sa veličinama čestica u proseku iznad 2 mm i često iznad 5 mm, što zahteva dodatno mlevenje i prosejavanje, i samim tim zahteva i dodatni prostor, dodatne emisije prašine i generalno čini manje atraktivnom postavku procesa.

Distribucija veličine čestica delimično hidrolizovanog keratinskog materijala predmetnog pronalaska je relativno homogena. Na primer, d90 podeljen sa d10 je oko 20 ili manje, poželjno oko 15 ili manje, dok je d90 oko 1 mm ili manje.

Antioksidans i/ili agens protiv zgrušavanja mogu se umešati u keratinski praškasti materijal da bi se poboljšala njegova oksidaciona stabilnost i tečnost.

U poželjnom otelotvorenju antioksidans se dodaje i meša u vlažni dovodni materijal pre mlina sa turbulencijom da bi se dobila homogena inkorporacija i izbegle neželjene mrlje i aglomeracija kada bi takva inkorporacija bila izvršena na gotovom prahu.

U poželjnom otelotvorenju pronalaska, keratinski praškasti materijal ima nasipnu gustinu od oko 0,2 g/cm<3>ili veću, poželjnije od oko 0,25 g/cm<3>ili veću, još poželjnije oko 0,3 g/cm<3>ili veću. Generalno, nasipna gustina će biti oko 0,6 g/cm<3>ili manju, kao na primer oko 0,55 g/cm<3>ili manju.

U daljem poželjnom otelotvorenju pronalaska, keratinski praškasti materijal ima nasipnu gustinu od oko 0,25 g/cm<3>ili više, poželjnije od oko

0,3 g/cm<3>ili više, i još poželjnije 0,35 g/cm<3>ili više, poželjnije od oko 0,4 g/cm<3>ili više, još poželjnije oko 0,45 g/cm<3>ili više. Generalno, stresena gustina će biti oko 0,7 g/cm<3>ili niže, kao na primer 0,65 g/cm<3>ili manje.

U daljem otelotvorenju, keratinski materijal u prahu može biti peletizovan da bi se povećala njegova gustina radi optimizacije zapremine i troškova transporta.

Pre ili posle sušenja, delimično hidrolizovanom keratinskom materijalu mogu se dodati neke aminokiseline. Posebno, može biti korisno dodati jedan ili više od metionina, lizina i triptofana, ili svarljivih proteina koji sadrže ove aminokiseline u relativno velikim količinama, pošto je količina ovih amino kiselina relativno mala u keratinskom materijalu.

Suvi visoko svarljivi keratinski materijal može se pakovati u male vreće, velike vreće ili druge spremnike za rasuti teret. Keratinski materijal se može pakovati i otpremati u bilo kojoj vrsti spremnika za rasuti teret, velike vreće ili drugog spremnika.

Svarljivi keratinski materijal, kao što je brašno od perja, može se koristiti kao hrana za životinje, kao dodatak hrani za životinje, kao što je hrana za kućne ljubimce i/ili hrana za akvakulturu. Materijal se može koristiti u obliku praha ili se može konvertovati u veće jedinice za doziranje u obliku granula, pahuljica i slično korišćenjem konvencionalnih tehnika prerade. Brašno od perja se može koristiti kao nosač za druge sastojke, i/ili se može koristiti kao dodatak.

Kada se koristi u pripremi hrane za životinje, keratinski materijal proizveden u skladu sa predmetnim pronalaskom može se koristiti u kombinaciji sa jednim ili više od: nutritivno prihvatljivog nosača ili dodatka, nutritivno prihvatljivog razblaživača, nutritivno prihvatljivog ekscipijensa, nutritivno prihvatljivog pomoćnog sredstva ili nutritivno aktivnog sastojka. Keratinski materijal može sam po sebi da bude nosač ili dodatak za druge funkcionalne sastojke kao što su agensi za ukus, palatanti i atraktanti.

Proces predmetnog pronalaska može se lako primeniti u konvencionalnim pogonima za proizvodnju brašna od perja, jer mlin sa vazdušnom turbulencijom sa opcionim klasifikatorom, ciklonom i dovodom vazduha zauzimaju znatno manje prostora od konvencionalne disk sušare ili drugih konvencionalnih sušara sa pomoćnom opremom. Stoga, predmetni pronalazak se takođe odnosi na postupak naknadnog opremanja postrojenja za proizvodnju brašna od perja zamenom konvencionalne opreme za sušenje sa mlinom sa vazdušnom turbulencijom i ciklonom sa pomoćnom opremom.

Postupci merenja

Sledeći postupci su korišćeni u primerima i pogodni su kao postupci za merenje parametara navedenih u opisu i patentnim zahtevima:

Težinski procenat (tež.%) vlage: vlažni keratinski materijal se suši preko noći u vakuum peći pod sniženim pritiskom i sa sikativom. Materijal se vaga pre i posle koraka sušenja, i količina vlage se izračunava koristeći početnu izmerenu težinu kao 100% uz pretpostavku da je sav isparljivi materijal voda.

Rastvorljivost keratinskog materijala se određuje rastvaranjem 1 grama keratinskog materijala u 5 ml vode na 20°C. Transparentnost tečnosti određuje ljudsko oko. Brašno od perja je uglavnom nerastvorljivo u vodi.

Generalno, više od 50 tež.% brašna od perja je nerastvorljivo, i još generalnije više od 90% je nerastvorljivo.

U kvantitativnom testu rastvorljivost keratinskog materijala može se izvesti na sledeći način: 100 g brašna od perja se pomeša sa 1000 mL vode i meša se 15 minuta na 20°C. Smeša se filtrira preko filtera od 350 μm pod pritiskom. Filtrat i čvrste materije na filteru se osuše i izmeri se njihova težina. U ovoj analizi, korigovao bi se sadržaj vlage materijala, odnosno trebalo bi meriti i sadržaj vlage u brašnu od perja. Dalje, treba korigovati količinu rastvorljivog materijala koja ostaje u isfiltriranim vlažnim čvrstim materijama

Pepsinska svarljivost se meri u skladu sa ISO 6655 (avgust 1997) primenjujući koncentracije pepsina od 0,02% u hlorovodoničkoj kiselini prema navedenoj normi.

Ilealna svarljivost (takođe nazvana Boisenova svarljivost) se meri prema postupcima koje je opisao S. Boisen u „Prediction of the apparent ileal digestibility of protein and amino acid in feedstuffs for pigs by in vitro analysis“, Animal Feed Science Technology, 51 , str.29–43 (1995) i dalje opisano u „In vitro analysis for determining standardized ileal digestibility of protein and amino acids in actual batches of feedstuffs and diets for pigs“; Livestock Science, 309 : str. 182–185 (2007).

Analiza aminokiselina, analiza lantionina i dekarboksilovanih amino kiselina (kao što su kadaverin, putrescin ili histamin) se izvode standardnim HPLC postupcima.

Distribucija veličine čestica je merena laserskom difrakcijom; na Beckman Coulter analizatoru veličine čestica – sistem suvog praha. Korišćen je standardni softver proizvođača. Rezultati su opisani kao d10, d50, d90 itd., što se odnosi na zapreminske frakcije.

Nasipna i stresena gustina se može meriti tako što se u cilindar od 100 mL (prečnika 2,5 cm) sipa količina brašna od perja i meri se količina prisutnog brašna u gramima. Stresanje se vrši postavljanjem čaše na vibrirajuću površinu (0,5 mm vertikalne vibracije; 240 puta u minuti) u trajanju od 5 min; i merenja zapremine brašna od perja. Nasipna gustina se izračunava kao količina brašna od perja podeljena sa 100 (g/cm3). Stresena gustina je ista količina grama podeljena sa izmerenom zapreminom.

Merenje boje se vrši pomoću CIE-Laba, prema standardnim tehnikama. Hromametar je korišćen sa standardnim softverom.

Primeri

U neprekidnom vertikalnom hidrolizatoru, koji radi na 7 bara i sa zasićenom parom, perje od piletine sa sadržajem vlage od 65 tež.% tretirano je 25 min. Delimično hidrolizovan keratinski materijal je doveden na atmosferski pritisak kroz ventil za ispuštanje, i vlaknasta masa je sadržala oko 55% vode, i imala je temperaturu od 95°C.

Delimično hidrolizovano perje je osušeno sa dva različita mlina sa vazdušnom turbulencijom. Ulazna temperatura vazduha bila je oko temperature okoline za prvi mlin sa vazdušnom turbulencijom, pošto je korišten unos direktno iz hidrolizera. Prvi mlin je bio opremljen klasifikatorom, koji vraća čestice koje su veće od oko 300 μm nazad u mlin. Unos proizvoda je bio oko 200 kg/h , dok je količina vazduha bila između 4000 – 5000 m<3>/h. U drugom setu eksperimenata, vlaknasta masa je presovana u navojnoj presi da bi se uklonila voda i ostavljena da se ohladi na ispod 30°C. Preostala voda u delimično hidrolizovanom perju je bila oko 45 tež.%, i vlaknasta masa je korišćena kada je bila na temperaturi okoline kao dovod u mlin za turbulenciju vazduha. Drugi mlin sa vazdušnom turbulencijom je korišćen sa ulaznim gasom (vazduhom) na temperaturi od 120°C. Količina gasa je bila između oko 15 i 30 m<3>/hr*kg.

Prosečno vreme zadržavanja proizvoda je procenjeno na oko 2 sek u prvom mlinu i oko 1 sek u drugom mlinu. Tokom sušenja i mlevenja, proizvod nije dostigao temperaturu veću od oko 80°C.

Vlažnost čestica nakon sušenja i mlevenja iznosila je oko 7%. In vitro pepsinska svarljivost (koncentracija pepsina od 0,02% u hlorovodoničkoj kiselini) ukupne materije azota bila je 85% ili veća, ilealna (Boisenova) svarljivost je bila 92%. Boja je bila homogeno kremasta do svetlo smeđa.

Dobijeni prah je imao korisnu veličinu i svojstva tečenja. Praškasto brašno od perja može biti karakterisano sledećim svojstvima:

Rezultati:

<(1)>Beckman Coulter analizator veličine čestica ne meri čestice veće od 2 mm. Obično brašno od perja sadrži takve veće čestice, ali se one zanemaruju u rezultatima prikazanim u ovoj tabeli.

<(2)>Brašno od perja proizvedeno prema WO2015/014860

Štaviše, merenja boje su izvršena prema CIE-Lab (L*a*b* prostoru boja) na nekoliko serija proizvoda. (L) označava svetlost, gde je crna na L = 0 i bela na L = 100 (dakle, što je veći (L) broj, to je svetlija boja): Mlin-1 je proizveo brašno od perja najsvetlije boje. Mlin-2 je takođe dao brašno od perja svetlije boje u poređenju sa konvencionalno sušenim brašnom od perja i takođe u poređenju sa brašnom od perja proizvedenom prema WO2015/014860. (a) i (b) označavaju dimenzije boje (a = crvena – zelena; b = žuta – plava; gde je a = 0 i b = 0 neutralna siva). Visoke (b) vrednosti kod ove vrste materijala ukazuju na žute tonove. (a) vrednosti su generalno prilično niske, ali jako obojeni materijal ima (a) vrednost veću od 4. Stoga je poželjna vrednost (a) niža od oko 4, u kombinaciji sa (L) i (b) vrednostima objašnjenim na drugom mestu. Još poželjnije, vrednost (a) je ispod 3,5. Rezultati su dati u sledećoj tabeli:

<(1)>Brašno od perja proizvedeno u skladu sa WO2015/014860

Iz ove tabele je jasno da je apsolutna boja mnogo svetlija u odnosu na u mlinu sa vazdušnom turbulencijom mleveno i sušeno brašno od perja. Dalje, žuti ton (b) je znatno viši, dajući brašnu od perja poseban izgled. Zeleni/crveni ton (a) je nizak u svim slučajevima, iako je malo pojačan kada je brašno od perja relativno tamno. Stoga, (L) i (b) su indikativne za kremastu svetlu boju keratinskog materijala osušenog u mlinu sa vazdušnom turbulencijom.

Primer 2

U mlinu sa vazdušnim turbulencijama (JÄCKERING, model Ultra Rotor III a), sa dovodom od 200 kg/h hidrolizovanog perja sa sadržajem preostale vode od oko 45 tež.% kao što je opisano u prethodnim primerima, sušeno je i mleveno u nekoliko ciklusa. Mlin sa vazdušnom turbulencijom je radio sa ulaznim gasom (vazduhom) na temperaturi od 160°C. Količina gasa je bila između oko 15 i 30 m<3>/hr*kg. Brzina vrha rotora bila je između 50 i 60 m/s.

Prosečno vreme zadržavanja proizvoda je procenjeno na manje od oko 1 sekunde. Prilikom sušenja i mlevenja procenjeno je da proizvod nije dostigao temperature veće od oko 80°C, jer je temperatura vazduha na izlazu iz mlina sa vazdušnim turbulencijama bila oko 90°C. Proizvod je prosejan preko sita od 300 μm, i manja frakcija je dalje karakterisana kao što je opisano u nastavku. Veća frakcija (oko 10 – 15 tež.%) je u jednom probnom postupku vraćena u unos za mlin sa vazdušnom turbulencijom; ovaj ciklus je tekao glatko.

Vlažnost čestica nakon sušenja i mlevenja bila je oko 6% (generalno između 5,7 i 6,3 tež.%). Količina proteina (Kjelahl) bila je oko 88 tež.%. In vitro pepsinska svarljivost (koncentracija pepsina od 0,02% u hlorovodoničkoj kiselini) ukupne materije azota bila je oko 85%; ilealna (Boisenova) svarljivost je bila oko 90%. Boja je bila homogeno kremasta.

Dobijeni prah je imao korisnu veličinu i svojstva tečenja. Praškasto brašno od perja može se karakterisati sledećim svojstvima (zapremina%): d10: 23 μm; d50: 70 μm i d90:153 μm. Stresena gustina bila je oko 0,38.

Claims (18)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak za proizvodnju svarljivog, delimično hidrolizovanog keratinskog materijala, poželjno od perja, kose, vune, kopita ili noktiju, koji sadrži korake (1) hidrolize keratinskog materijala u prisustvu vode, u hidrolizatoru uz toplotu i pod pritiskom između 2 bara i 100 bara, i (2) istovremeno sušenje i mlevenje dobijenog delimično hidrolizovanog keratinskog materijala u mlinu sa vazdušnim turbulencijama pri atmosferskom pritisku tako da je pad pepsina i/ili ilealne svarljivosti manji od 10%, i/ili pepsin i svarljivost u ileumu ostaju veći od 75% i 80%, respektivno, pri čemu dobijeni keratinski materijal sadrži barem delimično nerastvorljiv materijal, i pri čemu je prosečna veličina čestica suvog proizvoda koji napušta mlin sa vazdušnim turbulencijama merena kao d50 u zapreminskom udelu, mereno laserskom difrakcijom pomoću Beckman Coulter-ovog analizatora veličine čestica suvog praha, između oko 20 μm i oko 0,7 mm i d90, mereno laserskom difrakcijom pomoću Beckman Coulterovog analizatora veličine čestica suvog praha, ispod oko 1 mm.

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što se istovremeno sušenje i mlevenje rezultujućeg delimično hidrolizovanog keratinskog materijala koji sadrži bar delimično nerastvorljiv materijal u mlinu sa vazdušnom turbulencijom izvodi na temperaturi takvoj da keratinski materijal ostaje na temperaturi ispod 90°C, poželjno ispod 80°C.

3. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što mlin sa vazdušnom turbulencijom sadrži komoru sa odgovarajućim ulazima i izlazima za proizvod i struju(e) gasa u kojoj je montiran rotirajući element s naslaganim udarnim uređajima koje rotirajući deo može da rotira pri velikoj brzini, i pri čemu je poželjno da su unutrašnji zidovi statora obloženi udarnim elementima, pri čemu se rotirajući element rotira brzinom vrha između 20-150 m/s.

4. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što mlin za turbulenciju vazduha sadrži klasifikator.

5. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što mlin sa vazdušnom turbulencijom radi sa protokom gasa, poželjno vazduha sa opciono sniženim sadržajem kiseonika, na temperaturi između 20°C i 500°C, poželjno između 20 i 450°C.

6. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što je protok gasa, poželjno vazduha, između 10 i 50 m<3>/h po kg unesenog materijala.

7. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što je prosečno vreme zadržavanja u mlinu sa vazdušnom turbulencijom manje od 10 sec.

8. Postupak prema patentnom zahtevu 7, naznačen time što je prosečno vreme zadržavanja u mlinu sa vazdušnom turbulencijom manje od 5 sec.

9. Postupak prema zahtevu 8, naznačen time što je prosečno vreme zadržavanja u mlinu sa vazdušnom turbulencijom manje od 2 sec.

10. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što suvi keratinski materijal ima homogenu kremastu svetlu boju merenu korišćenjem CIE L*a*b prostora boja, pri čemu je (L) vrednost keratinskog materijala 50 ili veća, poželjno 54 ili više, a poželjnije 60 ili više, i/ili gde je vrednost (b) oko 10 ili veća, poželjno 12 ili više, i poželjnije 14 ili više.

11. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal ima prosečnu veličinu čestica (d50) između 20 μm i 0,5 mm mereno laserskom difrakcijom korišćenjem Beckman Coulterovog analizatora veličine čestica suvog praha, poželjno između 50 μm i 300 μm.

12. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal ima d90 veličinu čestica ispod 0,7 mm mereno laserskom difrakcijom korišćenjem Beckman Coulter-ovog analizatora veličine čestica suvog praha, i/ili pri čemu osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal ima d10 veličinu čestica iznad 10 μm, poželjno iznad 15 μm, mereno laserskom difrakcijom korišćenjem Beckman Coulter-ovog analizatora veličine čestica suvog praha.

13. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal ima d90 podeljenu sa d10 od 20 ili manje, poželjno od 15 ili manje.

14. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal koji napušta sušaru i mlin ima zapreminsku gustinu od 0,2 g/cm<3>ili više, poželjno od 0,25 g/cm<3>ili više.

15. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što osušeni i samleveni svarljivi keratinski materijal koji izlazi iz sušare i mlina ima stresenu gustinu od 0,25 g/cm<3>ili više, poželjno 0,3 g/cm<3>ili više, još poželjnije 0,35 g/cm<3>ili više.

16. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se krv ubacuje u mlin sa vazdušnom turbulencijom zajedno sa delimično hidrolizovanim keratinskim materijalom, pri čemu je količina krvi i keratinskog materijala između 10-50 tež.% krvi i 50- 90% keratinskog materijala.

17. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što dobijeni keratinski materijal sa ili bez krvi ima pepsina i/ili svarljivost u ileumu više od 80% i 90%, poželjnije više od 82% i 92%, respektivno.

18. Upotreba hidrolizovanog, delimično nerastvorljivog keratinskog materijala dobijenog postupkom prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva kao životinjske hrane i/ili dodatka životinjskoj hrani, kao što je hrana za kućne ljubimce ili za hranu za akvakulturu, ili u kozmetici, kao nosača i/ili dodatka za hranu za kućne ljubimce i palatanata za životinjsku hranu.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Kneginje Ljubice 5, 11000 Beograd

26