МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ КЕРАТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ -
ЧАСТЬ 1
Основная задача переработки кератинсодержащего сырья — превращение его в
форму, усваиваемую животным организмом, так как наличие в молекуле белка
ке-ратина дисульфидной связи обусловливает его стойкость к действию
пищеварительных ферментов. Для переработки кератинсодержащего сырья
применяют его измельчение в порошок, взаимодействие с химическими
веществами, ферментами, тепловую обработку. Повышение способности
кератинов вступать в реакцию связано с необходимостью разрушения их
дисульфидных связей. Это достигается различными способами — нагреванием
в воде, окислением, восстановлением или гидролизом.
Для растворения кератинов применяют в основном такие окислители, как
бром, перекись водорода или перекись водорода в щелочной среде. Для
гидролитического разложения кератинов применяют термическую обработку в
водной среде, растворы минеральных кислот или щелочей, в воде с добавкой
мочевины, а также протеоли-тические ферменты.
Гидролиз кислотами приводит к разрыву всех связей, соединяющих составные
части белковой молекулы, и почти полностью превращает белок в смесь
свободных аминокислот. Преимущество кислотного гидролиза состоит в том,
что он не приводит к рацемизации кислот: они получаются в виде
/-аминокислот. Однако в процессе кислотного гидролиза почти полностью
разлагается триптофан, частично серин, треонин, аспарагин и глютамин
превращаются в аспарагиновую и глютаминовую кислоты. Освободившийся
аммиак образует соответствующую соль аммония.
Полный щелочной гидролиз приводит к частичной рацемизации аминокислот и
разрушению цистина, метионина и цистеина, но триптофан и треонин
сохраняются полностью.
Первоначальная реакция кератина со щелочью сводится к гидролитическому
расщеплению или разрыву дисульфидных мостиков, в результате чего
образуются суль-феновая кислота и сульфгидрильные производные.
Образующиеся сульфеновые кислоты неустойчивы в щелочных растворах и
подвергаются распаду на H2S и альдегид, который затем вступает в реакцию
конденсации с аминогруппой. Скорость и глубина гидролиза белка зависят
от температуры, концентрации кислоты или щелочи, их количественного
соотношения с белком, давления и времени нагрева. Обычно для полного
гидролиза применяют 5—20-кратный объем кислоты или щелочи по сравнению с
массой белка. При атмосферном давлении
употребляют следующие химические реагенты: 6 н.
соляную кислоту, 8 н. серную кислоту, 5 н. каустическую со-ДУ, 14 %-ную
гидроокись бария.
При нагреве в воде пера, щетины, волоса, копыт, рогов под давлением
0,2—0,45 МПа происходит частичный гидролиз.
Полученная из этого сырья мука подвергается действию протеолитических
ферментов.
При механической обработке (измельчении) керати-новое вещество изменяет
свою структуру, в результате чего может частично растворяться в воде и
расщепляться ферментами. При экстрагировании водой измельченного до
пудры кератина частично извлекаются азот и сера, после чего кератин
значительно лучше переваривается пепсином и трипсином. При этом
продолжительность переваримости зависит от степени размола
кератинсодержащего сырья, так как в измельченном кератине увеличивается
количество свободных сульфгидрильных групп, в результате чего он
становится частично растворимым и чувствительным к гидролитическому
воздействию трипсина [6].
> Переработка кератинсодержащего сырья для выработки кормовой продукции
осуществляется путем гидролиза, который проводят гидротермическим,
химическим и ферментативным методами. Наиболее распространенным методом
переработки кератинсодержащего сырья на предприятиях мясной
промышленности в настоящее время является гидротермический гидролиз под
давлением в горизонтальных вакуумных котлах. Таким методом
перерабатывают рого-копытное сырье для получения рого-копытной муки,
перо-подкрылок и отходы перо-пухового производства для получения муки из
гидролизованного пера. Основными стадиями технологического процесса
получения рого-копытной муки являются разварка сырья под давлением в
воде, сушка разваренной массы под разрежением, измельчение, просеивание
и упаковка.
Гидротермический метод переработки рого-копытного сырья осуществляется в
горизонтальном вакуумном котле, в котором происходят все стадии тепловой
обработки, включая разварку и сушку.
Благодаря особенностям конфигурации рого-копытное сырье имеет
сравнительно небольшую насыпную массу при довольно значительной
плотности, о чем свидетельствуют данные табл, 59,
Тепловую обработку сырья можно производить раздельно: разварку сырья в
диффузоре, сушку в горизонтальном вакуумном котле. Режим переработки
рого-копытного сырья данным методом приведен в табл. 61.
Таблица 61
Показатель
Партия
1-Я
2-я
Масса сырья, кг
1835
1869
Содержание влаги в
сырье, %
39,7
30,3
Разварка
давление греющего
пара, МПа
0,29
0,29
давление внутри
диффузора, МПа
0,29
0,29
продолжительность,
ч — мин
7—00
4—30
Сушка
давление греющего
пара, МПа
0,30
0,29
разрежение в котле,
МПа
0,026
0,026
продолжительность,
ч — мин
5
5
Выход муки, %
от массы сырья
46,8
58,0
Содержание в муке,
%
влаги
9,6
9,6
жира
1,9
2,4
азота
13,6
13,5
После измельчения муку просеивают через сито с
отверстиями диаметром 0,5; 1,5 и 4 мм. В зависимости от крупности помола
муку подразделяют на мелкую (размеры частиц менее 0,5 мм), среднюю (от
0,5 до 1,5 мм) и крупную (от 1,5 до 4 мм). Крупность помола имеет важное
значение в случае использования рого-копытной муки в качестве добавки к
мясокостной. Для этого возможно применение рого-копытной муки с
частицами размером до 2 мм в количестве до 10 % к массе мясокостной
муки.
Средний выход рого-копытной муки установлен 53% массы свежего сырья. По
своим качественным показателям рого-копытная мука должна отвечать
показателям, приведенным ниже.
Внешний вид Сыпучая, без комков
Цвет От серого до темно-коричневого
Запах Специфический; гнилостный и затхлый не допускается