155383. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cisztintartalmú takarmánykiegészítőanyag előállítására keratinos hulladékanyagból
3 155383 4 A 2 536171 sz. amerikai szabadalmi leírás a keratintartalmú anyagok feldolgozására enzimatikus hidrolízist alkalmaz. A 673 205 sz. német szabadalmi leírásban vízoldható, emészthető keratinlebontási termékeket állítanak elő hidrolitiikus, ill. acetolitikus bontással. A keratin hidrolízisével foglalkozik továbbá a 2 414 299 sz. amerikai és a 682 ;2l57 sz. német szabadalmi leírás is. A szakirodalom útmutatása értelmében tehát, a keratintartalmú anyagok lúgos, savas és semleges közegben főzve, hidrolizálhatók. Alkalikus hidrolízis esetén, tehát a keratin semleges közegben végzett hidrolízisénél is, a keratinban levő arginin és tisztin diszulfid kötése teljes mértékben, egyéb aminosavak pedig részben elbomlanak, ezenkívül nem kívánatos racemizálódás is fellép. A savas hidrolízist kénsavval vagy sósavval végzik. 3,5—5% kénsav töménység mellett 70—,90%-on több óra hosszat hidrolizálják a keratint. Sósavas hidrolízis esetén 20%-os sósav oldattal kb. 14 óra hosszat főzik a keratintartalmú hulladékot, a hőmérséklet emelésével a főzési idő rövidíthető, viszont a korróziós veszély megnövekszik. A keratintartalmú anyagok savas hidrolízisét ipari méretben a hosszú főzési idő, magas hőmérséklet és nyomás, valamint erős korróziós jelenségek miatt nem használják. Az ismert eljárásokkal tehát a keratintartalmú hulladékokból csak csökkent értékű fehórjepótló takarmány állítható elő, értékes takarmánykiegészítő-anyag kinyerésére azonban nincs lehetőség. A takarmányadalékok korszerűsítése során igen nagy jelentőséget tulajdonítanak a kéntartalmú, főként diszulfid kötést tartalmazó aminosavaknak. A modern taikarmánykiegészítőlkben májvédőszeirként erre a célra szintetikusan előállított methionint adagolnak. A methionin azonban csak korlátozott mennyiségben áll rendelkezésre és napjainkban növendékállatak vitamin-,p;remix keverékében szűk keretek között nyer felhasználást. A keratin hidralizátuimot takarmány célokra való alkalmazása során 'főként a glutaminsav tartalomnak tulajdonítottak nagy szerepet, jóllehet a glutaminsav szintetikus úton is előállítható és glutaminsavat olcsó fehérjetartalmú hulladékok, pl. halliszt, elhullott állatok teteme, növényi fehérjék is nagy mennyiségben, tartalmaznak. Fentiekből adódik az a feladat, hogy keratintartalmú hulladékokiban nagy mennyiségben rendelkezésre álló, diszulfid kötésű aminosavakat, mint a cisztint, a talkarmánykiegészítőanyagot gyártó ipariban hasznosítani lelhessen. A keratintartalmú hulladékok átlagosan 11,5% cisztint tartalmaznak, így a cisztin kinyerése fontos műszaki feladatot jelent. Emellett természetesen a keratinban fellelhető eigyéb aminosavak teljes értékű alakban való megóvása is fontos kiegészítő feladatot képez. Azt találtuk, hogy legalább 7—,8% cisztintartalmú, valamint egyéb aminosavaikat, főként arginint tartalmazó takarmánykiegészítőanyagot tehet előállítani, ha a keratintartalmú állati 5 hulladékanyagot feltárás előtt finomra, célszerűen 6—'100 mikron szemcse ifinomságra őröljük és aprítás közben antioxidánst, főként másodlagosan takarmányként hasznosítható antioxidánst adagolunk a keratinhulladékban levő 10 cisztiintartalomra számítva mintegy 0,15—1,0 súlyVo-'ban, majd az őrleményt 0,5—4,0 n ásványi savval, célszerűen sósavval 70—13'0 C0 -on, 0,5—3 atm. nyomás alatt 5 perc — 3 óira hoszszat hidrolízisnek vetünk alá, a hidrolízis köz-15 ben pedig a hidrolizálandó elegyhez toázisos jellegű, a takarmánnyal összeférhető aminosavat adagolunk és a hidrolízist addig folytatjuk, míg a feltárandó anyag legalább 9'6%-ban sósavas pepszinben oldhatóvá válik és szirupsű-20 rűsége folytán porlasztó szárítással feldolgozható, majd a savas szuszpenziót nátriumhidroxiddal, káliumihidroxiddal semlegesítjük, végül szárítjuk. Antioxidánsként az őrlés során borkősavat, 25 citromsavat, aszkorbinsavat, tejsavat vagy aminokat, pl. kolamint, etoximetilkinolint, trietanolamint, guanidint használunk fel. Hidrolízis közben a cisztin mellett kinyerhető arginin elbomlásának gátlására a hidrolizátumhoz amin-SO jellegű anyagokat, mint kolamint, trietanolamint, guanidint, kreatinint, etoximetilkinolint vagy melamint használunk fel. Célszerű kiviteli mód az, hogy ha a feltárandó anyag aprítása közben már beadagoljuk a hidrolízisnél is szük-25 séges hozzátéteket és (főként olyan adalékanyagokat választunk, amelyeknek a kész takarmányadalékfoan aktív szerepük van, pl. az aszkorbinsav. A hidrolízist célszerűen úgy is 'elvégezhetjük, ha a hidrolizátum minél tömé-40 nyebb állapotban való előállítását célozzuk, hogy a feltáráshoz használt sósavoldatban, egymást követően és csökkenő mennyiségben beadagolt keratinnal többszörös hidrolízist végzünk. A találmány szerinti hidrolízist bármely 45 ásványi savval elvégezhetjük, a sósav felhasználását azonban előnyben részesítjük, mivel a hidrolízis felhasználása után a sósavat nem szükséges eltávolítani, hanem nátriumklorid vagy kalciumklorid alakban a takarmányban 50 hasznosítható. Ily módon a kész takarmányhoz további só beadagolása szükségtelenné válik. A hidralizáit termék mintegy 83% feltárt keratint és 17% sót tartalmaz. A keratinban 55 levő cisztin a hidriolizátuimban is teljes mértékben benne foglaltatik, mivel a kímélő hidrolízis és az adalékanyag felhasználásával az ismert eljárásokban bekövetkező bomlással nem kell számolni. 60 A diszulfid kötésű aminosavak, így a cisztin lebomlása, ill. oxidációja az alábbi reakcióséma szerint megy végbe az ismert eljárások során. Cisztin -• tisztein -»- ciszteinszulf onsav -» 65 -*• tiszt einszulfosav S
