Переработка кератинсодержащего сырья

       Вакуумная система котла предназначена  для создания в полости котла  разрежения при сушке сырья и для конденсации паров. Система состоит из вакуум-насоса, конденсатора и соединительных трубопроводов с запорной арматурой.

       Сырье, загружаемое единовременно в  котел, взвешивают, а затем загружают в котел вручную или механизированным способом. В процессе загрузки необходимо следить, чтобы мешалка котла непрерывно вращалась.

       После загрузки сухого пера в котел наливают воду из расчета 2 л воды на 1 кг подкрылка  или мелкого пера птицы и 3,5 л  на 1 кг отходов, получаемых при переработке  перо-пухового сырья. При повышенной влажности сырья (более 12%) количество добавляемой воды рассчитывают с учетом фактической влажности пера.

       В I фазе максимальное давление внутри котла  поддерживают на постоянном уровне (0,3-0,35 МПа). Для сырья всех видов во II фазе допускается работа котлов при атмосферном давлении. Продолжительщсть сушки гидролизованной массы в этом случае составляет 5-6 ч при давлении пара в рубашке котла до 0,4 МПа.

       В процессе гидролиза перо-пуховое сырье превращается в мягкую кашицеобразную массу серого или светло-коричневого цвета, легко растираемую пальцами.

       После сушки гидролизованную массу выгружают из котла в отцеживатель, охлаждают, измельчают, очищают от металлических примесей и упаковывают.

       Выгрузка, охлаждение и измельчение. Высушенную гидроли-зованную массу включением котла на обратный ход выгружают в отцеживатель. Отцеживатель предназначен для отделения жира от обработанной в котле массы гидролизованного пера. Отцеживатель состоит из четырехугольного корпуса, рамы и перфорированного днища. Жир стекает через перфорированное дно в отстойник. Оставшуюся шквару из отцеживателя с ручной разгрузкой удаляют через проем в передней стенке, в отцеживателях с механической разгрузкой эту операцию выполняют с помощью шнекового транспортера. Имеются отцеживатели, разгрузка которых осуществляется опрокидыванием.

       Массу в течение 6-8 ч выдерживают до температуры 18- 20° С, после чего дробят на дробилке.

       Молотковую  дробилку (рис. 10) используют для измельчения (помола) гидролизованной и высушенной массы с целью придания ей размеров частиц, соответствующих требованиям стандарта. 

       Рисунок 10 - Молотковая дробилка для шквары: 1 - молотки; 2 - загрузочная воронка; 3 - решетка 

       Кормовую  муку упаковывают в бумажные трех- и четырех-слойные новые мешки или бывшие в употреблении плотные, прочные, чистые, продезинфицированные тканевые мешки. Тара должна быть прочной, плотной, сухой и чистой, без плесени и посторонних запахов. Мешки должны быть зашиты или завязаны или закрыты каким-либо другим способом. Для механизации процесса упаковки муки в крафт-мешки применяют мешкозашивоч-ные машины.

       Кормовую  муку животного происхождения транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с действующими правилами перевозки.

       Выход кормовой белковой муки из малоценного  пера и отходов, получаемых на фабриках перовых изделий, 75 % к массе сырья влажностью не более 12%. 

       5.3 Использования биомодифицированных кератинов 

     Приоритетными направлениями использования биомодифицированных кератинов по степени их рациональности следует выделить медицинские, пищевые, косметические, кормовые, экологические (рисунок 11). 

Пищевые		Медицинские		Косметические
		Биомодифициронные кератины
Кормовые				Экологическое

     Рисунок 11 – Приоритетными направлениями использования биомодифицированных кератинов 

     Мировой опыт производства кератиновых пептидов позволяет отдать предпочтение биотехнологическим методам обработки кератина с применением протеолитических ферментных препаратов. Именно такой подход позволил создать первые российские промышленные технологии получения белковых гидролизатов из кератинсодержащего сырья. Они нашли применение в кремах по уходу за кожей, средствах для укрепления ногтей и шампунях по восстановлению поврежденных волос.

     В результате совместной работы с ведущими специалистами ЗАО НПО «Техкон» на основе результатов экспериментальных исследований по получению гидролизатов кератиновых отходов были разработаны рекомендации по совершенствованию существующих технологических процессов, которые затем были внедрены в реальное производство.

     Технологическая схема разработана таким образом, что для обработки сырья возможно применять, наряду со специфическими кератинрасщепляющими протеиназами (протофрадиоспиралисин Г 10х), и товарные формы препаратов с различным спектром действия (“Савиназа”, протосубтилин Г 10х и др.). Выбор ферментных препаратов и химического реагента для предварительной обработки дает возможность получить гидролизат с заданными свойствами.

     Совершенствование технологических процессов позволило  увеличить растворимость исходного сырья с 44 до 93 мас.% и, соответственно, массовую долю сухих веществ в гидролизате с 3 до 7 мас.%. Для дальнейшего возрастания концентрации сухих веществ необходимо применять для гидролиза специфические протеолитические ферментные препараты с кератинрасщепляющим действием.

     В результате сравнительной реализации технологии керопептида (рисунок 12) его выход в промышленных условиях увеличился с 40 до 72%. 

     Рисунок 12 – Готовые кератиновые продукты 

     Чрезвычайно интересно направление по переработке  кератинсодержащего сырья с получением свободных аминокислот, например, метионина, который известен как стимулирующая добавка в откорме птицы. Предложена новая технология получения метиониновых концентратов из предварительно гидролизованного пера птицы на основе замораживания жидких продуктов и отепления при определенной температуре, адекватной теплоте растворения кристаллического метионина. Получены жидкие и сухие препараты метионина с содержанием не менее 60% к сухим веществам. Препараты апробированы в составе комбикормов бройлеров при их откорме. Установлено в опытах in vivo не только увеличение массы птицы, но и улучшение качества пера, рост яйценоскости, повышение биологической ценности мяса и субпродуктов. Разработанные отечественные препараты конкурентноспособны среди зарубежных аналогов и обладают более низкой стоимостью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

       Таким образом, рассмотренные концептуальные подходы позволяют перерабатывать кервтинсодержащее сырье мясной промышленности биотехнологическими методами с получением продуктов, имеющих важное народнохозяйственное значение.

       Организация производства продуктов с учетом изложенных в работе технологических решений имеет важное народнохозяйственное значение:

       - экономическое - повышение эффективности  использования вторичного кератинсодержащего сырья, снижение себестоимости и повышение конкурентоспособности продукции из натуральных компонентов;

       - социальное - вносит вклад в реализацию Федеральной государственной политики в области здорового питания в связи с расширением ассортимента биологически полноценных белковых продуктов и профилактикой сердечнососудистых заболеваний;

       - экологическое - безотходные технологии переработки кератинового сырья методами биомодификации и биоконверсии позволяют решать вопросы безопасности жизнедеятельности человека и охраны окружающей среды.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Антипова  Л.В., Глотова И.А. Основы рационального использования вторичного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности/ ВГТА. - Воронеж, 2006.
2. Антипова, Л.В. Получение и характеристика пищевого кератинового гидролизата / Л.В. Антипова, Л.П. Пащенко, Ч.Ю. Шамханов, Е.С. Курилова // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2003. – № 7. – С. 63–66.
3. Бабич, О.О, Разумникова, И.С., Полетаев Н.Ю. Переработка вторичного кератинсодержащего сырья и получение белковых гидролизатов на пищевые и кормовые цели //Техника и технология пищевых производств. – 2011 - № 2 (21) – с.11-17.
4. Бредихин, С.А., Бредихина, О.В., Космодемьянский, Ю.В. Технологическое оборудование мясокомбинатов. – М.: Колос, 2006.
5. Богданова, И.Е. Современные направления переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного производства // Кожевенно-обувная промышленность, 2007, № 2, с.30-31.
6. Гонопольский, А.М. Обезвреживание твердых органических отходов.- М.: МГУИЭ, 2008.-362 с.
7. Горяев, М.И. Аммиачный гидролиз кератинсодержащего сырья / М.И. Горяев, Л.Н. Быкова // Мясная индустрия. – 1998. – № 3. – С. 45.
8. ГОСТ 18157-88 Продукты убоя скота. Термины и определения. электронный ресурс] // СПС «Консультант Плюс». Режим доступа: http://www.consultant.ru/online
9. ГОСТ 18253-72 Сырье рого-копытное. Технические условия [электронный ресурс] // СПС «Консультант Плюс». Режим доступа: http://www.consultant.ru/online
10. Забашта, А.Г. Технология мяса и мясных продуктов. В 2-х книгахю – М. КолосС, 2009. – 565 с.
11. Ки,с И.В., Баранцева, О.В. Биотехнологические аспекты получения белоксодержащих препаратов из отходов сырья животного происхождения // Биотехнология: экология крупных городов: Сб. тезисов Московской международной научно-практической конференции. – М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии» РХТУ им. Д.И. Менделеева. – 2010. – С. 208 – 209.
12. Ковбасенко, В.М. Отходы мясокомбинатов и их использование в животноводстве. - М.: Агропромиздат, 2003. - 268 с.
13. Кочеткова, А.А. Функциональные пищевые продукты: некоторые технологические подробности в общем вопросе / А.А. Кочеткова, В.И. Тужилин // Пищевая промышленность. – 2003. – № 5. – С. 25–26.
14. Мдинарадзе, Т.Д. Переработка побочного сырья животного происхождения. - М.: Агропромиздат, 2007. - 239 с.
15. Масунов, Н.А. Получение полноценного корма на основе инновационной технологии переработки кератинсодержащего сырья / H.A. Масунов // Управление инновационным развитием современного агропромышленного комплекса: сб. науч. работ.- Волгоград, 2010.- С. 11.
16. Неклюдов, А.Д. Источники резервного белка для получения пищевых гидролизатов из животного сырья / А.Д. Неклю- дов, А.Н. Иванкин, Н.А. Баер, А.В. Бердутина, В.И. Дубина // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1998. – № 3. – С. 24–25.
17. Петухова, Е.А. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева, О.А. Антонова. – М.: Колос, 1981. – 256 с.
18. Полетаев, А.Ю. Особенности переработки белкового сырья в полноценные корма для сельскохозяйственных животных / А.Ю. Полетаев, М.Г. Курбанова // Техника и технология пищевых производств. - 2010,- № 3. -С. 29-34.
19. Сапожникова, А.И., Баранцева О.В. Оптимизация получения кератинсодержащего препарата из овечьей шерсти // Ветеринарная медицина. – 2009. – № 1-2. – С. 16 – 17.
20. Разумникова, И.С.Принципы малоотходных технологий переработки вторичного сырья птицеперерабатывающих предприятий / И.С. Разумникова // Парадигмы современной науки: сб. науч. работ.- Караганда, 2011.- С. 80-89.
21. Сапожникова, А.И., Бобылева, Л.В. Новые возможности рационального использования кератиносодержащих отходов мехового производства, ОАО «НИИ меховой промышленности» Сборник тезисов, развитие меховой промышленности России, тезис докладов 4-й Межрегиональный научно-практической конференции, М., 2002.