Способ получения гидролизованного кератинсодержащего материала с высокой степенью перевариваемости

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения частично гидролизованного кератинсодержащего материала включает стадии (1) осуществление гидролиза сырья в присутствии воды при нагревании и при давлении, составляющем от приблизительно 2 бар до приблизительно 15 бар, и (2) одновременное высушивание и измельчение полученного материала в вихревой мельнице при приблизительно атмосферном давлении таким образом, что снижение переваримости пепсином и/или переваримости в подвздошной кишке составляет менее 10%, и/или переваримость пепсином и переваримость в подвздошной кишке сохраняются на уровне более 75% и 80% соответственно, где полученный материал содержит частично нерастворимый материал, и где средний размер частиц продукта, измеренный как d50, составляет от приблизительно 20 мкм до приблизительно 0,7 мм, и d90 составляет менее приблизительно 1 мм. Способ обеспечивает получение продукта с повышенной эффективностью процесса, сниженным риском загрязнения высушенного продукта микроорганизмами и улучшенными характеристиками, а именно размером и цветом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу получения гидролизованного кератинсодержащего материала с высокой степенью переваримости, такого как перьевая мука или мука из щетины.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Перья, щетина, шерсть, копыта, когти животных и т. д. являются источником кератинсодержащего материала. Такой кератинсодержащий материал, который, как правило, является отходом при разделке домашней птицы, свиней, крупного рогатого скота, овец и т. п., имеет высокое содержание белка, однако большая часть белка как такового не переваривается, например, переваривается только не более 20% белка. Перья домашней птицы обычно содержат от примерно 80 до 90% белка в виде β-кератина. Кератин содержит относительно большое количество цистеина, который обеспечивает поперечную сшивку в белке. Высокая степень поперечной сшивки с (ди)сульфидными мостиками является причиной того, что большая часть белка, например, содержащаяся в перьях, не переваривается. Следовательно, кератин должен расщепиться прежде, чем его белковое содержание сможет быть переварено животными (McCasland and Richardson 1966, Poult. Sci., 45:1231-1236; Moran et al. 1966 Poult. Sci., 45: 1257-1266). Гидролизованные перья, таким образом, могут обеспечивать ценный источник перевариваемых белков и аминокислот. Соответственно, гидролизат перьев (т.е. гидролизованные перья) можно использовать в ряде способов, например, в корме для животных, корме для домашних животных и корме для аквакультуры.

Способы переработки перьев или щетины для увеличения переваримости и обеспечения возможности их применения в качестве источника белка для кормления домашней птицы и скота известны из уровня техники. В целом такие способы включают применение гидролиза для разрушения сульфидных мостиков в кератиновых белках и включение полученных гидролизованных белков в корма. Обычно применяемые способы переработки кератинсодержащего сырья делят на 1) способы гидротермической обработки и обработки под давлением, 2) способы кислотного, щелочного и/или ферментного гидролиза или 3) их комбинации.

Несколько способов получения частично гидролизованного кератинсодержащего материала, такого как перьевая мука, известны из уровня техники; в том числе US5772968, US4286884, US4172073 и EP 2832236.

Для улучшения переваримости кератинсодержащий материал, как правило, гидролизуют не полностью до моноаминокислот. Материал, полученный в результате частичного гидролиза кератинсодержащего материала, частично нерастворим в воде и может содержать смесь жидкости (растворенный материал) и твердого вещества (нерастворимый материал). В целом, полученный продукт подвергают последующей сушке с получением твердого продукта. Высушивание может придавать материалу свойство переваримости согласно, например, исследованию переваримости пепсином и/или переваримости в подвздошной кишке.

Недостатки существующих процедур, такие как разрушение термочувствительных аминокислот и полипептидов и относительно низкая переваримость полученных продуктов, обуславливают постоянных интерес к новым экономически выгодным способам гидролиза кератинсодержащего материала, при которых не требуются жесткие условия обработки.

В WO2015/014860 описан способ, где стадию высушивания предпочтительно проводят при пониженном давлении для поддержания низкой температуры высушивания, так что во время высушивания перьевой муки разрушение происходит в незначительной степени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является обеспечение эффективного способа получения частично гидролизованного кератинсодержащего материала с очень высокой степенью переваримости, который имеет высокую питательную ценность, и при этом обладает хорошими свойствами сыпучести.

Данная цель настоящего изобретения достигается с помощью способа получения перевариваемого частично гидролизованного кератинсодержащего материала, предпочтительно из перьев, щетины, копыт, шерсти или когтей, включающего стадии (i) осуществления гидролиза кератинсодержащего материала в присутствии воды в гидролизере при нагревании и при давлении, составляющем от приблизительно 2 бар до приблизительно 100 бар, и (ii) одновременного высушивания и измельчения полученного гидролизованного кератинсодержащего материала в вихревой мельнице при приблизительно атмосферном давлении таким образом, что снижение переваримости пепсином и/или переваримости в подвздошной кишке составляет менее 10%, и/или переваримость пепсином и переваримость в подвздошной кишке сохраняются на уровне более 75% и 80% соответственно, где полученный кератинсодержащий материал содержит по меньшей мере частично нерастворимый материал, и где средний размер частиц продукта (d50) на выходе из вихревой мельницы составляет от 20 мкм до 0,7 мм, и d90 составляет менее 1 мм, как измерено с помощью лазерной дифракции с применением анализатора размера частиц сухих порошков Beckman Coulter.

Дополнительной целью настоящего изобретения является получение частично гидролизованного кератинсодержащего материала с высокой степенью переваримости с улучшенной питательной ценностью для применения в кормах.

Эти и дополнительные аспекты настоящего изобретения обсуждаются далее.

Способ по настоящему изобретению имеет ряд преимуществ. Эффективное высушивание за короткий промежуток времени приводит к получению продукта с превосходными характеристиками качества, такими как, например, переваримость пепсином, составляющая предпочтительно 80% или больше или даже 82% или больше, как, например, 85% или больше, и переваримость в подвздошной кишке, составляющая более 85% или даже более 90%, как, например, 92% или больше. Помимо этого эффективность способа заключается в том, что до пяти процедур могут быть проведены в одной относительно простой установке. В традиционных способах процедуры высушивания, измельчения, помола, охлаждения и просеивания проводят на разных стадиях, тогда как предложенный способ позволяет проводить эти 5 стадий за одну процедуру. Кроме того, возможна кратковременная продолжительность обработки, составляющая несколько секунд, по сравнению с 60-90 мин. в случае применения дисковой вакуумной сушилки, как описано в WO2015/014860.

Способ по настоящему изобретению также обладает дополнительным преимуществом, заключающимся в значительном уменьшении риска загрязнения высушенного продукта микроорганизмами, такими как Salmonella и т.п. Отсутствие «мертвых зон» в вихревой мельнице благодаря вихревому потоку, создаваемому за счет высокоскоростного вращения ротора и потока газа, и возможность легкого увеличения - если это необходимо - температуры потока газа в ходе производственного цикла являются важными факторами, не допускающими накопления продукта или появления холодных пятен, что, таким образом, предотвращает и уменьшает загрязнение микроорганизмами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Термин «приблизительно» означает плюс или минус 20%, предпочтительно плюс или минус 10%, более предпочтительно плюс или минус 5%, наиболее предпочтительно плюс или минус 2%.

Термин «кератинсодержащий» также охватывает термин «кератиновый» и означает все материалы, характеризующиеся высоким содержанием кератина, такие как перья, копыта, шерсть, когти, щетина и т. п.

Термин «гидролизат кератина», используемый в данном документе, относится к продукту, полученному после гидролиза материала, содержащего кератин.

Сырьевые материалы

Кератинсодержащий материал, применяемый в настоящем изобретении, предпочтительно предусматривает перья, щетину, шерсть, копыта или когти. Перья являются отходами при разделке домашней птицы (курицы, индейки, утки и т.п.), а щетина и шерсть являются отходами при разделке свиней, крупного рогатого скота, овец и т. п. Копыта или когти могут быть получены из различных животных источников и могут применяться в измельченной форме в качестве источника кератинсодержащего материала.

В предпочтительном варианте осуществления в качестве кератинсодержащего материала применяют перья, так как этот материал доступен постоянно в значительных количествах, таким образом, рабочий цикл на промышленных заводах, производящих кератинсодержащий материал, может быть непрерывным.

Преимущественно кератинсодержащий материал, полученный согласно способу по настоящему изобретению, может обеспечивать ценный источник белка и/или источник аминокислот в корме для животных. Например, кератинсодержащий материал может обеспечивать источник одной или более из следующих аминокислот: метионина, цистеина, лизина, треонина, аргинина, изолейцина, лейцина, валина, гистидина, фенилаланина, глицина, серина, пролина, аланина, аспарагиновой кислоты, тирозина, триптофана и глутаминовой кислоты.

Кератинсодержащий материал для применения в настоящем изобретении предпочтительно характеризуется высоким содержанием белка (как правило, более 70 вес.% в пересчете на сухое вещество), содержащего по меньшей мере 17 аминокислот. Содержание белка обычно определяют путем измерения общего количества азота и умножения указанного общего содержания азота на так называемый фактор Джонса, составляющий 6,25. В результате получают теоретическое количество белка. Как правило, в перьях содержится 70-90% белка в пересчете на твердые вещества; при этом количество твердых веществ в перьевом сырье, собираемом на бойнях, как правило, составляет приблизительно 30 вес.%. Перьевая мука, как правило, содержит от приблизительно 72 до приблизительно 87 вес.% белка, при этом предполагается, что влага составляет менее 8 вес.%.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения кровь забитых животных также можно перерабатывать вместе с кератинсодержащим материалом.

Продукт, содержащий кровь, можно смешивать с перьевым сырьем или другим кератинсодержащим материалом перед стадией гидролиза и гидролизовать и высушивать согласно способу по настоящему изобретению с получением муки, подходящей для применения в качестве корма или кормового продукта. В качестве альтернативы кровь и перья вводят в гидролизер через отдельные входные отверстия и смешивают и гидролизуют в гидролизере. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления свернувшуюся кровь можно объединять с гидролизованным кератинсодержащим материалом перед поступлением в вихревую мельницу.

В таком предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сырую цельную кровь сначала можно коагулировать путем непосредственного контакта и смешивания с острым паром и дополнительно центрифугировать для механического удаления водяной части крови из коагулированной крови. Коагулированную кровь, которую обычно называют «свернутой кровью», можно смешивать вместе с гидролизованными перьями, поступающими с гидролизера, и затем высушивать в виде смеси в вихревой мельнице.

В качестве альтернативы можно применять кровь, которую не подвергали коагуляции после забоя животных. Кровь можно обрабатывать традиционными антикоагулянтами, такими как EDTA и цитрат. В качестве альтернативы проводят лизис эритроцитов путем осмотического шока, pH-шока и т. п. Затем можно проводить дополнительную обработку крови согласно способам, описанным для кератинсодержащего материала, и в данном альтернативном варианте осуществления ее предпочтительно смешивают с сырьевым кератинсодержащим материалом.

Если кровь применяют в комбинации с кератинсодержащим материалом, то подходящие количества кератинсодержащего материала и крови, которую можно применять вместе с перьями или другим кератинсодержащим материалом, включают отношение 1 к 10, предпочтительно 1,3 к 3. Как правило, относительные количества будут составлять приблизительно 10-50 вес.% крови и 50-90 вес.% кератинсодержащего материала, предпочтительно 25-45 вес.% крови и 55-75 вес.% кератинсодержащего материала.

Способ гидролиза

Частичный гидролиз кератинсодержащего материала на стадии (i) способа по настоящему изобретению в предпочтительном способе будет представлять собой следующий: (a) загрузка в вертикальный или горизонтальный гидролизер непрерывного или периодического действия перьевого сырья или другого кератинсодержащего материала необязательно с сырой кровью (в случае перьевого сырья содержание влаги в нем составляет, например, от 55% до 70%; при этом влажность, как правило, исходит из того, что на бойнях птиц ошпаривают кипятком перед ощипом, после ощипа перья переправляют с водой в центрифугу или пресс, после чего подают в бункер-приемник), (b) нагревание гидролизера посредством паровых рубашек (и/или путем введения острого пара), повышение давления за счет испарения воды и/или введения острого пара, при этом давление поддерживают на уровне от приблизительно 2 бар до приблизительно 100 бар, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 15 бар и более предпочтительно от 2 до 8 бар в течение периода времени от 5 секунд до 240 мин., предпочтительно от 90 секунд до 30 мин., более предпочтительно от 5 мин. до 40 мин. и наиболее предпочтительно от 10 до 30 мин., (c) снижение давления и выгрузка в секцию высушивания. Более низкое давление, как правило, требует более длительного периода времени обработки, тогда как более высокие значения давления требуют более коротких периодов времени обработки для обеспечения подходящей степени гидролиза.

Сырьевой кератинсодержащий материал можно размалывать или дробить для уменьшения размера перед загрузкой в гидролизер. Как правило, уменьшение размера для перьев и щетины свиней или крупного рогатого скота не требуется.

Влажный сырьевой кератинсодержащий материал, как правило, будет характеризоваться содержанием влаги от приблизительно 30 до приблизительно 80% (% влаги от общего веса кератинсодержащего материала с влагой) при подаче в гидролизер, предпочтительно содержание влаги составляет приблизительно 50 вес.% или больше и обычно около приблизительно 70%. Предпочтительным является применение менее 75 вес.% влаги (т.е. менее 3 частей воды на 1 часть кератинсодержащего материала в пересчете на сухое вещество), так как дополнительную воду необходимо удалять, а это увеличивает затраты энергии для нагрева в гидролизере. Таким образом, предпочтительное количество воды составляет приблизительно 65 вес.% или меньше (не более чем приблизительно 2 части воды на 1 часть кератинсодержащего материала, предпочтительно перьев, в пересчете на сухое вещество).

Гидролизер, как правило, эксплуатируют при давлением приблизительно 15 бар или меньше, предпочтительно 10 бар или меньше, поскольку при повышении давления возрастают затраты. Тем не менее, в зависимости от типа применяемого оборудования можно использовать значения давления до 100 бар. Давление, как правило, составляет приблизительно 2 бар или больше. Более высокое давление является предпочтительным для повышения степени и скорости гидролиза. Следовательно, предпочтительно давление составляет приблизительно 4 бар или больше и еще более предпочтительно приблизительно 6 бар или больше. Как правило, давление будет составлять приблизительно 9 бар или меньше. Давление указано в барах абсолютного давления.

Реакция гидротермического гидролиза представляет собой разрушение пептидных связей под действием воды, температуры и давления. Как правило, кислота или основание отсутствуют, однако некоторое их количество может находиться в кератинсодержащем материале, поступающем с бойни. В целом можно применять небольшие количества дополнительных реагентов, таких как гидроксид кальция или устойчивые к высокой температуре ферменты, такие как ферментные препараты Cibenza, Valkerase. Предпочтительным является проведение реакции гидролиза с использованием только воды/пара в качестве активного реагента.

Гидролиз на стадии (i) будет проводиться в гидролизере, который, как правило, называют паровым гидролизером. Такой гидролизер, в сущности, представляет собой сосуд с мешалкой, который можно эксплуатировать в периодическом или непрерывном режиме. Гидролизер предпочтительно позволяет проводить способ в непрерывном режиме и представляет собой цилиндрический сосуд с мешалкой, такой как экструдер или вертикальный сосуд с мешалкой. Гидролизер может представлять собой горизонтальный гидролизер или вертикальный гидролизер. Перемешивание предпочтительно обеспечивают с помощью медленно вращающегося шнекового смесителя, лопастных мешалок и т. п.

Стадия гидролиза (i), как правило, будет длиться от приблизительно 5 секунд до приблизительно 240 мин, предпочтительно 90 секунд или дольше, и при давлении менее приблизительно 15 бар, как правило, от приблизительно 5 мин. до приблизительно 240 мин., предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 180 мин. Более низкое давление, как правило, требует более длительных периодов времени реакции. Предпочтительным является проведение реакции таким образом, чтобы время обработки в гидролизере составляло приблизительно 60 мин или меньше, наиболее предпочтительно приблизительно 40 мин или меньше.

Пар можно вводить непосредственно и/или применять для непрямого нагрева. Непрямой нагрев также можно обеспечивать с помощью, например, спиралей с горячим маслом. В конечном итоге, давление должно соответствовать требованиям, и количество воды предпочтительно является таким, что насыщенный пар присутствует при выбранном давлении и температуре. Предпочтительно количество присутствующего пара составляет приблизительно 200 грамм пара или больше на кг кератинсодержащего материала.

Способ высушивания и вихревая мельница с сопутствующими элементами

Частично гидролизованный кератинсодержащий материал впоследствии будут высушивать согласно стадии (ii) настоящего изобретения. Высушивание, как правило, выполняют за несколько стадий. Первая стадия включает подвергание смеси, выходящей из парового гидролизера, действию атмосферного давления, при котором происходит частичное выпаривание воды. Данный водяной пар может быть дополнительно непосредственно окислен в термическом окислителе или сконденсирован и обработан на станции водоочистки и т. п.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смесь, выходящую из гидролизера, из которой в результате снижения давления выпарили часть воды, направляют на стадию отжимания. На данной стадии из кератинсодержащего материала удаляют часть воды с доведением содержания воды до значения, например, от приблизительно 65 вес.% до приблизительно 45 масс.%.

Воду, отжатую из кератинсодержащего материала после стадии гидролиза, как правило, называют подпрессовым бульоном. Подпрессовый бульон насыщен растворенными белками, которые имеют питательную ценность. Подпрессовый бульон можно концентрировать путем выпаривания с применением традиционных систем утилизации отходящего тепла и дополнительно непосредственно высушивать с применением подходящей системы высушивания и реализовывать в таком виде, однако, как правило, его концентрируют и возвращают обратно к гидролизованным перьям с целью получения высушенной перьевой муки.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения подпрессовый бульон, который может быть отжат из кератинсодержащего материала после стадии гидролиза, предпочтительно концентрируют, и концентрированный раствор можно вводить в вихревую мельницу отдельно от твердого кератинсодержащего материала или снова смешать с кератинсодержащим материалом перед введением в вихревую мельницу.

В альтернативном и еще более предпочтительном варианте осуществления способа согласно настоящему изобретению смесь, выходящую из гидролизера, при снижении давления до атмосферного давления, но еще выдерживаемую при повышенной температуре, подают непосредственно в вихревую мельницу. Влажный горячий кератинсодержащий материал содержит столько энергии, что газовый поток, который имеет температуру окружающей среды, можно применять для высушивания материала в вихревой мельнице. Влажный кератинсодержащий материал, как правило, будет иметь температуру приблизительно 70°C или больше, как, например, приблизительно 80°C или больше, такую как от приблизительно 90 до 100°C. Поскольку кератинсодержащий материал выдерживают при атмосферном давлении, температура будет составлять приблизительно 100°C (в зависимости от давления окружающей среды) или меньше.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полученный все еще влажный частично гидролизованный кератинсодержащий материал высушивают до достижения содержания влаги приблизительно 10 вес.% или меньше, предпочтительно приблизительно 8 вес.% или меньше. Высушивание до достижения количества воды менее приблизительно 4 вес.%, как правило, не является необходимым, однако не нанесет вреда. Высушивание наиболее предпочтительно проводят до достижения содержания влаги приблизительно 5-7 вес.%. Высушивание обеспечивает продукт, стабильный при хранении.

Высушивание является важной стадией для обеспечения конечного качества кератинсодержащего материала, такого как перьевая мука. По-видимому, традиционные методики высушивания обуславливают снижение переваримости. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения стадию высушивания (ii) проводят при атмосферном давлении, при этом образуются мелкие частицы, благодаря чему высушивание является весьма эффективным. Атмосферное давление предусматривает приложение низкого вакуума, который часто используют для улучшения потока газа и перемещения порошка. Порошок можно извлекать из циклона для сухой очистки посредством барабанного воздушного питателя. Давление перед размолом может составлять от -5 до -8 мбар, а после размола составляет от -30 до -50 мбар.

В одном предпочтительном варианте осуществления частично гидролизованный материал, полученный на стадии (i), высушивают с помощью способа, обеспечивающего небольшое тепловое повреждение, так что снижение переваримости кератинсодержащего материала ограничено и характеризуется тем, что переваримость пепсином и/или переваримость в подвздошной кишке сохраняются на уровне более 80% и 85% соответственно, предпочтительно приблизительно 82% и 90% соответственно и более предпочтительно приблизительно 85% и 92% или больше. Более предпочтительно снижение переваримости пепсином и/или переваримости в подвздошной кишке при измерении до и после стадии высушивания составляет менее 5%. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что для получения такого материала с низким тепловым повреждением высушивание необходимо проводить в потоке газа при одновременном измельчении материала. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что дополнительные улучшения в отношении переваримости in vitro и характеристик кератинсодержащего материала были достижимы при применении вихревой мельницы, так как мелкие частицы, образующиеся при измельчении, способствуют быстрому высушиванию гидролизованного материала.

Следовательно, согласно настоящему изобретению частично гидролизованный материал, полученный на стадии (i), одновременно высушивают и измельчают в потоке газа, как правило, воздуха (который может иметь пониженное содержание кислорода), с применением вихревой мельницы. Вихревая мельница обладает преимуществом, заключающимся в быстром эффекте измельчения и высушивания, и применение вихревой мельницы согласно настоящему изобретению обеспечивает высушивание и одновременный размол или измельчение кератинсодержащего материала путем введения материала в сухой поток газа, как правило, воздуха, внутри закрытой камеры с высокоскоростным ротором.

Вихревая мельница, как правило, содержит камеру (статор) с подходящими входными отверстиями и выходными отверстиями для продукта и потока(потоков) газа, в которой установлен вращающийся элемент (ротор) с блоком ударных устройств, который вращающийся элемент может вращать с высокой скоростью. Внутренние стенки статора предпочтительно выстланы элементами, обеспечивающими ударное действие, такими как гофрированные листы, для увеличения эффективности измельчения за счет дополнительного трения и поперечного сдвига. Ротор, как правило, размещается вертикально относительно выходного отверстия.

Существует несколько типов вихревых мельниц. В целом их называют мельницами с турбулентными воздушными потоками или мельницами с вихревыми воздушными потоками. Некоторые из них также называют «центробежными сушилками и измельчителями», а другие также – «сушилками и измельчителями моментального действия». Центробежные сушилки и измельчители и сушилки и измельчители моментального действия, по сути, высушивают и измельчают влажный продукт за очень короткий период времени. Ротор, как правило, располагается вертикально относительно выходного отверстия. В настоящем изобретении подразумевается применение всех из указанных под понятием «вихревой мельницы». Предпочтительным является применение вертикально расположенных роторов, поскольку они, по-видимому, потребляют меньше энергии.

Вихревые мельницы, такие как мельницы, известные из уровня техники, производства Atritor (Cell Mill), Hosokawa (Drymeister), Larsson (Whirl flash), Jäckering (Ultra Rotor), Rotormill, Görgens Mahltechnik (TurboRotor) или SPX, можно применять для высушивания и измельчения согласно настоящему изобретению. Некоторые из таких вихревых мельниц описаны, например, в US4747550, WO1995/028512 и WO2015/136070.

Вихревая мельница может содержать сортировочное устройство, который обеспечивает разделение более крупных и более мелких частиц. Применение сортировочного устройства позволяет возвращать более крупные частицы в измельчитель, при этом более мелкие частицы проходят через нее для дальнейшей обработки. В другом варианте осуществления две или более фракций дисперсной перьевой муки, характеризующихся различными размерами частиц и объемными свойствами, получают за счет обеспечения двух выходных отверстий в сортировочном устройстве.

Высушивание проводят в потоке газа (как правило, воздуха, который может иметь низкое содержание кислорода) в высокоскоростном роторе. Температура на входе, как правило, находится в диапазоне от приблизительно 20°C до 500°C, предпочтительно от приблизительно 20°C до 450°C и еще более предпочтительно от приблизительно 20°C до 180°C. На верхних границах температурного диапазона может требоваться более осторожная обработка и/или может требоваться применение меньших количеств нагретого газа. Например, можно применять нагретый газ при температуре приблизительно 450°C, а второй газовый поток при комнатной температуре, если требуются высокие значения скорости газового потока.

Температура воздуха на выходе, как правило, составляет менее 100°C, предпочтительно менее 90°C. Температура газа на входе может быть ниже в случае, если подаваемый кератинсодержащий материал имеет более высокую температуру.

Скорость потока воздуха, как правило, составляет приблизительно 5 м³/ч на кг подаваемого материала или больше, предпочтительно приблизительно 10 м³/ч на кг подаваемого материала. Как правило, количество составляет приблизительно 50 м³/ч или меньше, предпочтительно приблизительно 40 м³/ч на кг подаваемого материала или меньше. Подходящие наиболее предпочтительные количества составляют, например, от 15 до 30, как, например, 20-25 м³/ч на кг подаваемого продукта.

Газовый поток можно подавать в мельницу непосредственно с подаваемым материалом или непрямо, в случае чего гидролизованный кератинсодержащий материал подают в одном месте, а газовый поток подают в вихревую мельницу отдельно в одном или нескольких других местах.

Вихревая мельница, применяемая в настоящем изобретении, предпочтительно содержит закрытую камеру (статор) с подходящими входными отверстиями и выходными отверстиями для продукта и потока газа, в которой вертикально расположенный вал (ротор), на котором установлены блоки режущих и ударных устройств, таких как лезвия, диски, пластины и т. п., вращается с высокой скоростью. Внутренние стенки статора могут быть выстелены гофрированными листами для увеличения эффективности измельчения за счет дополнительного трения и поперечного сдвига.

Ротор, как правило, вращается с окружной скоростью приблизительно 10 м/с или больше, более предпочтительно приблизительно 15 м/с или больше, еще более предпочтительно приблизительно 20 м/с или больше. В одном варианте осуществления скорость, как правило, составляет приблизительно 50 м/с или меньше, предпочтительно приблизительно 30 м/с или меньше. Подходящая скорость составляет, например, приблизительно 25 м/с. В другом варианте осуществления, который является еще более предпочтительным, окружная скорость составляет приблизительно 150 м/с или меньше, предпочтительно приблизительно 100 м/с или меньше и наиболее предпочтительно приблизительно 75 м/с или меньше. Как правило, окружная скорость составляет приблизительно 20 м/с или больше, предпочтительно приблизительно 30 м/с или больше.

Измельчитель может вырабатывать значительное количество теплоты. Кроме того, температура подаваемого влажного кератинсодержащего материала может превышать комнатную температуру. При необходимости газовый поток можно нагревать, например, путем непосредственного нагрева в газовой горелке (что также приводит к снижению уровня кислорода, что уменьшает опасность возгорания) или непрямого нагрева с помощью теплообменника с паром или горячим маслом.

Вихревая мельница содержит одно или более входных отверстий для газового потока. Один или более таких газовых потоков могут быть нагреты. В случае нагрева одного потока газа его предпочтительно нагревают до температуры приблизительно 50°C или больше.

Газовый поток можно вводить различными путями. Как правило, основной газовый поток вводят через нижнюю часть вихревой мельницы. Данное входное отверстие может представлять собой одно и то же входное отверстие, через которое вводят влажный продукт. В данном случае газовый поток, как правило, применяют для транспортировки продукта. Второй газовый поток можно применять для оказания влияния на характеристики измельчения и текучести в мельнице. В частности, в случае, если транспортировка продукта с помощью газового потока затруднена, его можно вводить в мельницу посредством шнека или насоса.

Для сохранения высокой переваримости частично гидролизованного материала среднее время обработки в вихревой мельнице предпочтительно является коротким, как, например, менее 10 с, предпочтительно менее 5 секунд, более предпочтительно менее 2 секунд, еще более предпочтительно менее 1 секунды. Низкое среднее время обработки материала, подвергаемого высушиванию в мельнице, обеспечивает эффективное высушивание, при этом наблюдается лишь относительно небольшое увеличение температуры кератинсодержащего материала. В случае применения сортировочного устройства среднее время обработки увеличивается, но время, в течение которого какой-либо порошок фактически находится в измельчителе, предпочтительно сохраняется на уровне менее 10 с и еще более предпочтительно менее 5 с.

Предпочтительно температура кератинсодержащего материала, выходящего из вихревой мельницы, находится в температурном диапазоне от приблизительно 30°C до 90°C, более предпочтительно от приблизительно 40°C до 80°C, еще более предпочтительно от приблизительно 45°C до 75°C.

Газовый поток выходит из вихревой мельницы необязательно через сортировочное устройство с высушенным продуктом. Сухой продукт в виде мелких частиц отделяют от газового потока, при этом разделение, как правило, выполняют в одном или более циклонах, предпочтительно в одном циклоне или с помощью рукавного фильтра или комбинаций обоих.

Можно дополнительно сортировать полученный порошок, выходящий из циклона, как, например, на горизонтальном сите для отсева слишком крупных частиц и/или для удаления пыли. Кроме того, можно получать разные фракции перьевой муки, характеризующиеся более мелкими или более крупными размерами частиц.

Отсев (слишком крупные частицы и/или пыль) предпочтительно повторно вводят в подаваемый материал для дополнительной обработки в вихревой мельнице. Смешивание отсева с влажным подаваемым материалом (которое также называют «обратным смешиванием») может улучшать процедуру подачи и общую эффективность высушивания и измельчения.

Предпочтительно сортировку выполняют на сите (или другом сортирующем устройстве) с размером ячеек 1 мм или меньше, предпочтительно 800 мкм или меньше. Сортировку, например, можно выполнять на сите с размером ячеек 300 мкм, 500 мкм или 900 мкм.

Кроме того, скорость потока воздуха, поступающего в вихревую мельницу, может быть отрегулирована для оказания влияния на время обработки и/или размер частиц. Например, скорость потока воздуха непосредственно оказывает влияние на время обработки в камере и время пребывания в контакте с размалывающим устройством; при этом чем выше скорость потока воздуха, тем меньше время обработки, и, таким образом, крупнее частицы, и наоборот, чем меньше скорость потока воздуха, тем меньше частицы. На размер частиц дополнительно влияет наличие сортировочного устройства. Специалист в данной области техники сможет настроить вихревую мельницу для обеспечения частиц требуемого размера.

Полученный сухой кератинсодержащий материал (перьевая мука)

Частично гидролизованный кератинсодержащий материал в дальнейшем применяют в виде сухого продукта (в целом называемого перьевой мукой, если исходный кератинсодержащий материал представляет собой перья) с содержанием влаги приблизительно 10 вес.% или меньше.

Высушенный материал содержит предпочтительно менее 8% влаги. Наиболее предпочтительно высушенный материал характеризуется содержанием влаги от 5 до 7 вес.%.

Частично гидролизованный материал после высушивания предпочтительно характеризуется уровнем переваримости пепсином и переваримости в подвздошной кишке, составляющим соответственно более приблизительно 80% и 90%, более предпочтительно соответственно более приблизительно 82% и 92%. Еще более предпочтительно переваримость пепсином составляет более 85%.

Даже несмотря на то, что стадия гидролиза значительно увеличивает переваримость, большая часть перьевой муки нерастворима в чистой воде (в деминерализованной воде). Как правило, более 50 вес.% перьевой муки являются нерастворимыми и в более общем случае более 90% являются нерастворимыми.

Высушивание и измельчение в вихревой мельнице имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что материал имеет кремовый светло-коричневый цвет, который является более светлым и однородным по сравнению с материалом после классического высушивания. Цвет порошка можно измерить, например, с применением Chromameter согласно цветовому пространству CIE-L*a*b. Более светлый цвет характеризуется относительно высоким значением (L), необязательно в комбинации с относительно высоким значением (b). Высокое значение (L) указывает на светлоту порошка, при этом более высокое значение (b) указывает на более выраженный желтый цвет.

Как правило, значение (L) кератинсодержащего материала составляет приблизительно 50 или больше, предпочтительно 54 или больше и более предпочтительно приблизительно 60 или больше.

Как правило, значение (b) будет составлять приблизительно 10 или больше, предпочтительно 12 или больше и более предпочтительно приблизительно 14 или больше.

Комбинированные значения (L) и (b) предпочтительно представляют собой значение (L), составляющее более 50, и значение (b), составляющее более 10, более 12 или более 14. Комбинированные значения (L) и (b) более предпочтительно представляют собой значение (L), составляющее приблизительно 54 или больше, и значение (b), составляющее более 10, более 12 или более 14. Комбинированные значения (L) и (b) еще более предпочтительно представляют собой значение (L), составляющее приблизительно 60 или больше, и значение (b), составляющее более 10, более 12 или более 14.

Кератинсодержащий материал, полученный с помощью способа гидролиза, и высушивания, и измельчения, применяемого согласно настоящему изобретению, имеет форму порошка, предпочтительно обладающего такими характеристиками, как хорошая текучесть, удобство упаковки, а также хорошие характеристики дозирования для составления кормов для домашних животных и кормов для животных.

Перевариваемый кератинсодержащий порошкообразный материал, такой как перьевая мука, содержит по меньшей мере 17 аминокислот, предпочтительно по меньшей мере 18 аминокислот, таких как цистеин и тирозин.

Предпочтительно количество цистеина составляет приблизительно 2 вес.% или больше, более предпочтительно приблизительно 3 вес.% или больше, еще более предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 5 вес.% или больше относительно общего содержания белка.

Предпочтительно количество тирозина составляет приблизительно 1 вес.% или больше, более предпочтительно приблизительно 1,5 вес.% или больше, еще более предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 3 вес.% или больше относительно общего содержания белка.

Высушенный и измельченный материал, как правило, имеет форму частиц, более чем приблизительно 99 вес.% которых меньше нескольких мм, как, например, меньше чем приблизительно 2 мм. Как правило, более чем приблизительно 95 вес.% имеет размер более чем приблизительно 8 мкм для обеспечения свободно текучего порошка, с которым можно легко осуществлять манипуляции и дальнейшую переработку, например, составлять в корма для домашних животных корма для животных.

В предпочтительном варианте осуществления средний размер частиц (определенный как d50; 50% объемной доли частиц являются крупнее данного значения, и 50% меньше), измеренный путем лазерной дифракции на анализаторе размера частиц Beckman Coulter с применением стандартного программного обеспечения, составляет от приблизительно 20 мкм до приблизительно 0,7 мм, предпочтительно от приблизительно 20 мкм до приблизительно 500 мкм, еще более предпочтительно от приблизительно 50 мкм до приблизительно 300 мкм. Например, средний размер частиц составляет приблизительно 75 или приблизительно 150 мкм.

Значение d90 предпочтительно составляет менее приблизительно 1 мм, более предпочтительно менее приблизительно 0,7 мм. Значение d10 предпочтительно составляет более приблизительно 10 мкм и более предпочтительно более приблизительно 15 мкм.

Вышеописанные размеры обеспечивают значительные преимущества. Гидролизованные перья, высушенные в традиционной дисковой сушилке, на выходе из сушилки имеют крупнозернистые частицы с неоднородным распределением по размерам, при этом размеры частиц в среднем составляют более 2 мм и часто более 5 мм, что делает необходимым применение дополнительного оборудования для измельчения и просеивания и, таким образом, требует занятия дополнительных площадей, приводит к дополнительным выбросам пыли и в целом делает схему реализации способа менее привлекательной.

Распределение частиц по размерам частично гидролизованного кератинсодержащего материала по настоящему изобретению является относительно однородным. Например, значение d90, деленное на d10, составляет приблизительно 20 или меньше, предпочтительно приблизительно 15 или меньше, при этом d90 составляет приблизительно 1 мм или меньше.

Противоокислительное средство и/или средство, препятствующий слеживанию, можно смешивать с кератинсодержащим порошкообразным материалом для улучшения устойчивости к окислению и его текучести соответственно.

В предпочтительном варианте осуществления противоокислительное средство добавляют во влажный подаваемый материал и смешивают с ним перед подачей в вихревую мельницу для обеспечения однородного введения и недопущения образования нежелательных включений и агломератов, как в случае, если бы указанное введение проводили в конечный порошок.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения кератинсодержащий порошкообразный материал имеет насыпную плотность, составляющую приблизительно 0,2 г/см³ или больше, более предпочтительно приблизительно 0,25 г/см³ или больше, еще более предпочтительно приблизительно 0,3 г/см³ или больше. Как правило, насыпная плотность будет составлять приблизительно 0,6 г/см³ или меньше, как, например, приблизительно 0,55 г/см³ или меньше.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения кератинсодержащий порошкообразный материал имеет объемную плотность после уплотнения, составляющую приблизительно 0,25 г/см³ или больше, более предпочтительно приблизительно 0,3 г/см³ или больше и еще более предпочтительно 0,35 г/см³ или больше, более предпочтительно приблизительно 0,4 г/см³ или больше, еще более предпочтительно приблизительно 0,45 г/см³ или больше. Как правило, плотность после уплотнения будет составляет приблизительно 0,7 г/см³ или меньше, как, например, 0,65 г/см³ или меньше.

В дополнительном варианте осуществления кератинсодержащий порошкообразный материал можно гранулировать для увеличения его плотности для оптимизации объема и затрат на транспортировку.

До или после высушивания в частично гидролизованный кератинсодержащий материал можно добавлять некоторые аминокислоты. В частности, пригодным может быть добавление одного или более из метионина, лизина и триптофана или перевариваемых белков, содержащих данные аминокислоты в относительно больших количествах, поскольку количество данных аминокислот в кератинсодержащем материале является относительно низким.

Сухой кератинсодержащий материал с высокой степенью переваримости можно упаковывать в небольшие пакеты, большие пакеты или другие контейнеры для сыпучих материалов. Кератинсодержащий материал можно упаковывать и транспортировать в любом виде контейнеров для сыпучих материалов, больших пакетов или других контейнеров.

Перевариваемый кератинсодержащий материал, такой как перьевая мука, можно применять в качестве корма, кормовой добавки, например, в корме для домашних животных и/или кормах для аквакультуры. Материал можно применять в виде порошка или получать более крупные дозировки в виде гранул, хлопьев и т. п. с помощью традиционных методик обработки. Перьевую муку можно применять в качестве носителя для других ингредиентов и/или можно применять в качестве наполнителя.

При применении в получении кормовых продуктов кератинсодержащий материал, полученный согласно настоящему изобретению, можно применять совместно с одним или более из: приемлемого для применения в пищу носителя или наполнителя, приемлемого для применения в пищу разбавителя, приемлемого для применения в пищу вспомогательного вещества, приемлемого для применения в пищу вспомогательного средства или пищевого активного ингредиента. Кератинсодержащий материал сам по себе может представлять собой носитель или наполнитель для других функциональных ингредиентов, таких как вкусоароматические добавки, усилители вкуса и аттрактанты.

Способ по настоящему изобретению можно легко применять на традиционных заводах по изготовлению перьевой муки, так как вихревая мельница, необязательно оборудованная сортировочным устройством, циклоном и устройством подвода воздуха, занимает значительно меньше места по сравнению с традиционной дисковой сушилкой или другими традиционными сушилками со вспомогательным оборудованием. Следовательно, настоящее изобретение также относится к способу переоснащения завода по изготовлению перьевой муки путем замены традиционного оборудования для высушивания на вихревую мельницу и циклон со вспомогательным оборудованием.

СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Следующие способы применяли в примерах, и они являются пригодными в качестве способов измерения параметров, указанных в описании и формуле изобретения.

Весовой процент (вес.%) влаги. Влажный кератинсодержащий материал высушивали в течение ночи в вакуумной сушильной камере при сниженном давлении и с помощью сиккатива. Материал взвешивали до и после стадии высушивания и количество влаги рассчитывали с применением начального измеренного веса как 100%, при этом предполагается, что все летучие вещества представляют собой воду.

Растворимость кератинсодержащего материала определяли путем растворения 1 грамма кератинсодержащего материала в 5 мл воды при 20°C. Прозрачность жидкости определяли невооруженным взглядом. Перьевая мука в значительной степени нерастворима в воде. Как правило, более 50 вес.% перьевой муки являются нерастворимыми и в более общем случае более 90% являются нерастворимыми.

При количественном исследовании растворимость кератинсодержащего материала можно определять следующим образом. 100 г перьевой муки смешивали с 1000 мл воды и смесь перемешивали в течение 15 минут при 20°C. Смесь фильтровали через фильтр с размером пор 350 мкм под давлением. Фильтрат и твердые вещества на фильтре высушивали и измеряли их вес. В данном анализе можно корректировать содержание влаги в материалах, т. е. содержание влаги в перьевой муке должно быть также измерено. Кроме того, следует корректировать количество растворимого материала, остающееся во влажных твердых веществах, которые отфильтровывают.

Переваримость пепсином измеряли согласно ISO 6655 (август 1997) с применением пепсина в концентрации 0,02% в хлористоводородной кислоте в соответствии с указанными нормами.

Переваримость в подвздошной кишке (также называемую переваримостью по Бойсену) измеряли согласно способам, описанным S. Boisen в "Prediction of the apparent ileal digestibility of protein and amino acid in feedstuffs for pigs by in vitro analysis", Animal Feed Science Technology, 51, pp.29-43 (1995), и дополнительно описанным в "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: pp.182-185 (2007).

Анализ аминокислот, лантионина и декарбоксилированных аминокислот (таких как кадаверин, путресцин или гистамин) проводили с помощью стандартных способов HPLC.

Распределение частиц по размерам измеряли с помощью лазерной дифракции на анализаторе размера частиц Beckman Coulter в системе измерения сухих порошков. Применяли стандартное программное обеспечение производителя. Результаты описаны значениями d10, d50, d90 и т. д., которые относятся к объемным долям.

Насыпную плотность и плотность после уплотнения можно измерять путем высыпания определенного количества перьевой муки в цилиндр объемом 100 мл (диаметром 2,5 см) и измерения количества муки в граммах. Уплотнение выполняют путем размещения стакана на поверхности вибрационного устройства (вертикальная вибрация с амплитудой 0,5 мм; 240 раз в минуту) на 5 минут; и измеряют объем перьевой муки. Насыпную плотность вычисляют как количество перьевой муки, деленное на 100 (г/см³). Плотность после уплотнения соответствует тому же количеству в граммах, деленному на измеренный объем.

Измерения цвета проводили с помощью CIE-Lab согласно стандартным методикам. Применяли Chromameter со стандартным программным обеспечением.

Дополнительные модификации в дополнение к таковым, описанным выше, можно выполнять в отношении материалов и способов, описанных в данном документе, без отклонения от сути и объема настоящего изобретения.

Соответственно, несмотря на то, что были описаны конкретные варианты осуществления, нижеследующие приведены исключительно в качестве примеров и не ограничивают объем настоящего изобретения.

ПРИМЕРЫ

В вертикальном гидролизере непрерывного действия, эксплуатируемом при 7 бар и с насыщенным паром, обрабатывали куриные перья с содержанием влаги 65 вес.% в течение 25 мин. Частично гидролизованный кератинсодержащий материал подвергали действию атмосферного давления с помощью клапана снижения давления, и волокнистая масса содержала приблизительно 55% воды, и при этом имела температуру 95°C.

Частично гидролизованные перья высушивали в двух различных вихревых мельницах. Температура воздуха на входе в первой вихревой мельнице приблизительно соответствовала температуре окружающей среды, так как подаваемый материал использовали непосредственно из гидролизера. Первая мельница была оборудована сортировочным устройством, который возвращал частицы размером более приблизительно 300 мкм обратно в мельницу. Скорость подачи продукта составляла приблизительно 200 кг/ч, при этом количество воздуха составляло 4000-5000 м³/ч. Во второй серии экспериментов волокнистую массу прессовали в шнековом прессе для удаления воды и оставляли для охлаждения до температуры ниже 30°C. Остаточное содержание воды в частично гидролизованных перьях составляло приблизительно 45 вес.%, и волокнистую массу применяли в качестве подаваемого материала в вихревую мельницу, когда ее температура приблизительно соответствовала температуре окружающей среды. Вторую вихревую мельницу эксплуатировали при температуре подаваемого газа (воздуха) 120°C. Количество газа составляло от приблизительно 15 до 30 м³/ч*кг.

Было определено, что среднее время обработки продукта составляло приблизительно 2 с в первой мельнице и приблизительно 1 с во второй мельнице. Во время высушивания и измельчения температура продукта не достигала более приблизительно 80°C.

Содержание влаги в частицах после высушивания и измельчения составляло приблизительно 7%. Переваримость пепсином in vitro (при концентрации пепсина 0,02% в хлористоводородной кислоте) общих азотсодержащих веществ составляла 85% или больше, переваримость в подвздошной кишке (по Бойсену) составляла 92%. Цвет был однородным от кремового до светло-коричневого.

Полученный порошок характеризовался пригодным размером и свойствами текучести. Порошкообразная перьевая мука может быть охарактеризована следующими свойствами.

Результаты

⁽¹⁾ В анализаторе размеров частиц Beckman Coulter нельзя измерять частицы размером более 2 мм. Обычная перьевая мука содержит такие более крупные частицы, но они не учитывались в результатах, показанных в данной таблице.

⁽²⁾ Перьевая мука, полученная согласно WO2015/014860.

Кроме того, проводили измерения цвета согласно CIE-Lab (цветовое пространство L*a*b*) в нескольких партиях продуктов. (L) обозначает светлоту, где черный соответствует L = 0, а белый L = 100 (следовательно, чем выше значение (L), тем светлее цвет). В мельнице 1 получали перьевую муку с наиболее светлым цветом. В мельнице 2 также получали перьевую муку с более светлым цветом по сравнению с перьевой мукой, высушенной традиционном способом, а также по сравнению с перьевой мукой, полученной согласно WO2015/014860. Значения (a) и (b) обозначают цветовые характеристики (a= красный-зеленый; b = желтый-синий; где a=0 и b=0 соответствуют нейтральному серому). Высокие значения (b) для материала данного типа соответствуют желтым тонам. Значения (a) в целом являются достаточно низкими, но интенсивно окрашенный материал характеризуется значением (a), составляющим более 4. Следовательно, предпочтительным является значение (a), составляющее менее 4, в комбинации со значениями (L) и (b), обсуждаемыми в другом месте данного документа. Более предпочтительно значение (a) составляет менее 3,5. Результаты приведены в следующей таблице.

⁽¹⁾ Перьевая мука, полученная согласно WO2015/014860.

Согласно данной таблице очевидно, что истинный цвет перьевой муки, измельченной и высушенной в вихревой мельнице, является намного более светлым. Кроме того, она имеет значительно более высокий уровень желтого тона (b), что придает перьевой муке характерный внешний вид. Зеленые/красные тона (a) являются низкими во всех случаях, хотя и незначительно повышены, если перьевая мука является относительно темной. Следовательно, значения (L) и (b) соответствуют светлому кремовому цвету кератинсодержащего материала, высушенного в вихревой мельнице.

Пример 2

В вихревой мельнице (JÄCKERING, модель Ultra Rotor III a) проводили несколько циклов высушивания и измельчения гидролизованных перьев с остаточным содержанием воды приблизительно 45 вес.%, подаваемых со скоростью 200 кг/ч, как описано в предыдущем примере. Вихревую мельницу эксплуатировали при температуре подаваемого газа (воздуха) 160°C. Количество газа составляло от приблизительно 15 до 30 м³/ч*кг. Окружная скорость ротора составляла от 50 до 60 м/с.

Было определено, что среднее время обработки продукта составляло менее приблизительно 1 с. Во время высушивания и измельчения было определено, что температура продукта не достигала более приблизительно 80°C, так как температура воздуха на выходе из вихревой мельницы составляла около 90°C. Продукт просеивали через сито с размером пор 300 мкм, и характеристики фракции более мелких частиц дополнительно определяли, как описано далее. Фракцию более крупных частиц (приблизительно 10-15 вес.%) в одном испытании возвращали обратно в подаваемый материал в вихревую мельницу; этот цикл осуществляли беспрепятственно.

Содержание влаги в частицах после высушивания и измельчения составляло приблизительно 6% (как правило, от 5,7 до 6,3 вес.%). Количество белка (Kjelahl) составляло приблизительно 88 вес.%. Переваримость пепсином in vitro (при концентрации пепсина 0,02% в хлористоводородной кислоте) общих азотсодержащих веществ составляла приблизительно 85%; переваримость в подвздошной кишке (по Бойсену) составляла приблизительно 90%. Цвет был однородным кремовым.

Полученный порошок характеризовался пригодным размером и свойствами текучести. Порошкообразная перьевая мука может быть охарактеризована следующими свойствами (% по объему): d10: 23 мкм; d50: 70 мкм, и d90: 153 мкм. Плотность после уплотнения составляла приблизительно 0,38.

1. Способ получения перевариваемого частично гидролизованного кератинсодержащего материала, предпочтительно из перьев, щетины, шерсти, копыт или когтей, включающий стадии (1) осуществления гидролиза кератинсодержащего материала в присутствии воды в гидролизере при нагревании и при давлении, составляющем от приблизительно 2 бар до приблизительно 15 бар, и (2) одновременного высушивания и измельчения полученного частично гидролизованного кератинсодержащего материала в вихревой мельнице при приблизительно атмосферном давлении таким образом, что снижение переваримости пепсином и/или переваримости в подвздошной кишке составляет менее 10%, и/или переваримость пепсином и переваримость в подвздошной кишке сохраняются на уровне более 75% и 80% соответственно, где полученный кератинсодержащий материал содержит по меньшей мере частично нерастворимый материал, и где средний размер частиц сухого продукта на выходе из вихревой мельницы, измеренный как d50 по объемной доле, как измерено с помощью лазерной дифракции с применением анализатора размера частиц сухих порошков Beckman Coulter, составляет от приблизительно 20 мкм до приблизительно 0,7 мм, и d90 составляет менее приблизительно 1 мм.

2. Способ по п. 1, где одновременное высушивание и измельчение полученного частично гидролизованного кератинсодержащего материала, содержащего по меньшей мере частично нерастворимый материал, в вихревой мельнице проводят при такой температуре, что температура кератинсодержащего материала остается на уровне менее приблизительно 90°C, предпочтительно менее приблизительно 80°C.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, где вихревая мельница содержит камеру с подходящими входными отверстиями и выходными отверстиями для продукта и потока(потоков) газа, в которой установлен вращающийся элемент с блоком ударных устройств, который вращающийся элемент может вращать с высокой скоростью, и где предпочтительно внутренние стенки статора выстланы элементами, обеспечивающими ударное действие, где вращающийся элемент вращается с окружной скоростью 20-150 м/с.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, где вихревая мельница содержит сортировочное устройство.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, где вихревую мельницу эксплуатируют с использованием потока газа, предпочтительно воздуха, необязательно имеющего сниженное содержание кислорода, при температуре от приблизительно 20°C до приблизительно 500°C, предпочтительно от приблизительно 20 до приблизительно 450°C.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где скорость потока газа, предпочтительно воздуха, составляет от приблизительно 10 до приблизительно 50 м³/ч на кг подаваемого материала, при этом скорость потока может быть отрегулирована для оказания влияния на размер частиц высушенного кератинсодержащего материала, и где время обработки составляет менее 10 с.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, где сухой кератинсодержащий материал характеризуется однородным светло-кремовым цветом, измеренным с помощью цветового пространства CIE L*a*b, где значение (L) кератинсодержащего материала составляет приблизительно 50 или больше, предпочтительно 54 или больше и более предпочтительно приблизительно 60 или больше, и/или где значение (b) составляет приблизительно 10 или больше, предпочтительно приблизительно 12 или больше и более предпочтительно приблизительно 14 или больше.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал характеризуется средним размером частиц (d50), составляющим от приблизительно 20 мкм до приблизительно 0,5 мм, как измерено с помощью лазерной дифракции с применением анализатора размера частиц сухих порошков Beckman Coulter, предпочтительно от приблизительно 50 мкм до приблизительно 300 мкм.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал характеризуется размером частиц d90, составляющим менее приблизительно 0,7 мм, как измерено с помощью лазерной дифракции с применением анализатора размера частиц сухих порошков Beckman Coulter, и/или где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал характеризуется размером частиц d10, составляющим более приблизительно 10 мкм, предпочтительно более приблизительно 15 мкм, как измерено с помощью лазерной дифракции с применением анализатора размера частиц сухих порошков Beckman Coulter.

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал характеризуется значением d90, деленным на d10, составляющим приблизительно 20 или меньше, предпочтительно приблизительно 15 или меньше.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал на выходе из сушилки и измельчителя характеризуется насыпной плотностью, составляющей приблизительно 0,2 г/см³ или больше, предпочтительно приблизительно 0,25 г/см³ или больше.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, где высушенный и измельченный перевариваемый кератинсодержащий материал на выходе из сушилки и измельчителя характеризуется объемной плотностью после уплотнения, составляющей приблизительно 0,25 г/см³ или больше, предпочтительно приблизительно 0,3 г/см³ или больше, еще более предпочтительно приблизительно 0,35 г/см³ или больше.

13. Способ по любому из предыдущих пунктов, где кровь подают в вихревую мельницу вместе с частично гидролизованным кератинсодержащим материалом, где количества крови и кератинсодержащего материала составляют приблизительно 10-50 вес.% крови и приблизительно 50-90% кератинсодержащего материала.

14. Способ по любому из предыдущих пунктов, где полученный кератинсодержащий материал, содержащий кровь или не содержащий ее, характеризуется переваримостью пепсином и/или переваримостью в подвздошной кишке, составляющими соответственно более приблизительно 80% и 90%, более предпочтительно составляющими соответственно более приблизительно 82% и 92%.

15. Применение способа получения перевариваемого частично гидролизованного кератинсодержащего материала по любому из предыдущих пунктов для получения корма и/или кормовой добавки, такой как в корме для домашних животных или корме для аквакультуры, и/или наполнителя для корма для домашних животных и усилителя вкуса для корма.