عنوان اختراع: فرایند صنعتی تولید پپتون با استفاده از روش های فیزیكی و شیمیایی"Industrial process for the production of peptone"

خلاصه اختراع

3-\\tخلاصه اختراع : تولید صنعتی پپتون و اسید آمینه به شكل پودری ، با هدف اصلی مصرف در صنایع خوراك دام ، طیور و آبزیان به عنوان سهم پروتئینی در جیره غذایی و استفاده در سایر حوزه ها نظیر كود ، محیط كشت و..... بعنوان اهداف فرعی ادعا میگردد . در این اختراع ماده اولیه از ضایعات پروتئینی جانوری اعم از پوست ، چرم ، مو ، پشم ، شاخ ، سم و دیگر منابع مشابه انتخاب شده و پس از سورتینگ ، طی فرایند شیمیایی ( هیدرولیز قلیایی) و فرایند فیزیكی ( فشار ، حرارت ) در راكتور مجهز به همزن مخصوص ، شكسته شدن زنجیر های پروتئینی صورت پذیرفته كه نتیجه آن تولید پپتون همراه با اسیدهای آمینه میباشد . محصول تولیدی پس از تنظیم ph ( خنثی سازی ) و حذف رسوبات و مواد جامد طی فرایند فیلتراسیون و جدا سازی فلزات سنگین در برج مربوط ، بمنظور افزایش غلظت استاندارد ، توسط تغلیظ كننده و برج بو گیر در دانسیته مورد نظر تثبیت شده و با انتقال به اسپری درایر تبدیل به پودر میگردد . طراحی و ساخت دستگاه های تغلیظ كننده با قابلیت كنترل كف و دستگاه بو گیر، علاوه بر ادعای تولید صنعتی پپتون ، بعنوان دو مورد دیگرمطرح شده در این اختراع ادعا می گردد . 4-\\tفرایند ساخت : ابتدا ضایعات پروتئینی با منشاء حیوانی ، سورت و از هر گونه آلودگی تفكیك شده و سپس آب با مقادیر حجمی مشخص ، وارد یك راكتور مجهز به سیستم تحت فشار و كنترل دما شده و دمای آن به 100 درجه میرسد پس از آن ماده اولیه پروتئینی توزین وبه راكتور انتقال داده میشود ، سایر اجزاء كه شامل عامل قلیایی كننده و كاتالیست كلرید منیزیم میباشد توزین وبه مخزن افزوده شده و فشار راكتور در و دما به آرامی به 170 درجه سانتی گراد میرسد . فرایند هیدرولیز برای مدت 4 ساعت در دما و فشار مذكور حفظ میشود . با اتمام زمان واكنش ، طی مدت 20 دقیقه دما از 170 درجه به 80 درجه كاهش یافته و محتویات ( محصول ) بدست آمده ، به راكتور دوم منتقل و با كاهش ph ، خنثی سازی توسط اسید سولفوریك انجام می پذیرد . به منظور جداسازی رسوبات نا محلول از كنستانتره ، عملیات فیلتراسیون انجام و بدنبال آن محصول شفاف شده ، طی عبور از برجهای جاذب فلزات سنگین به خلوص مورد نظر میرسد . عملیات بعدی ، كنترل ph كنستانتره و پس از آن تغلیظ و بوگیری بوده تا افزایش دانسیته از 08/1 به 35/1 در اواپراتورو برج بوگیر تكمیل شود . در اخرین مرحله كنستانتره تغلیظ یافته به مخزن انتظار و سپس به بخش خشك كن وارد شده و بصورت پودری بسته بندی میگردد . 5 – شرح دقیق اختراع : 1-5\\t - تولید صنعتی پپتون – آمینو اسید : بسیاری از ضایعات جانواری نظیر پر ، مو ، سم ، شاخ ، چرم ، خون و ..... علیرغم اینكه منبع خوب پروتئینی هستند ، ولی نمیتوان آنها را به حیوان خورانید . علت این امر عدم قابلیت هضم توسط دام ، طیور و آبزیان میباشد ، لذا لازم است تا با هیدرولیز پروتئین و تبدیل به واحدهای كوچكتر ( پپتون و آمینو اسید ) شرایط هضم وجذب آنها را به منظور مصرف ایجاد نمود . -\\tپپتون ، تركیبی است با 3 الی 10 اسید آمینه كه از هیدرولیز پروتئین ها حاصل می شود . -\\tفرمول عمومی پپتون ها n[R – CH (NH2) COOH] میباشد كه در این فرمولn میتواند بین 2 تا 15 متغییر بوده و به منابع پروتئینی انها بستگی دارد . -\\tآمینو اسید ، واحد تشكیل دهنده پروتئین است كه با شكسته شدن پروتئین و تجزیه آن به اجزاء سازنده ، آمینو اسید ها تولید میشوند . نحوه ساخت : بمنظور شكستن پروتئین و تبدیل آن به پپتون و آمینو اسید به روش صنعتی مطروحه در این اختراع ، لازم است در محیط آبی با pH قلیایی ( هیدرو كسید كلسیم ) ، با كنترل شده فشار و حرارت در یك راكتور مخصوص ، عمل هیدرولیز انجام گیرد. نتایج فرایند هیدرولیز، منجر به تولید پپتون ومقادیری آمینو اسید گردیده كه طی فرایند تغلیظ در اواپراتور ، میزان غلظت كنستانتره افزایش یافته و در دانسیته 35/1 تثبیت میشود . حذف آب باقی مانده با هدف تولید پودر و بمنظور حفظ خلوص و جلوگیری ازبارگیری میكروبی و تخریب بیولوژیكی ، توسط خشك كن ، در آخرین مرحله صورت می پذیرد . 2-5 –طراحی اواپراتور( تغلیظ كننده ) و نحوه عملكرد : ابتدا كنستانتره پپتون با دانسیته 08/1به مخزن تغلیظ منتقل شده و از انجا توسط پمپ و از طریق سیستم لوله كشی ، توسط نازل روی صفحات تبخیر كه بخار از داخل انها عبور می كند ریخته میشود . بر اثر تبادل حرارت بین بخار و صفحات ، آب كنستانتره تبخیر میشود و بخارات تجمع یافته در محفظه اواپراتور توسط یك فن قوی به خارج هدایت شده و توسط یك مبدل كندانس و به صورت مایع در می آید . كنستانتره محتوی پپتون و آمینو اسید ، از مدار خارج و مجددا به اواپراتور برگشت شده و این سیكل آنقدر ادامه یافته تا به دانسیته مورد نظر برسد . بخارات كندانس شده نیز برای تولیدات بعدی در سیكل فرآیند مصرف قرارمی گیرند . مورد ادعایی در سیستم اواپراتور، طراحی جریان آرام در تمام مسیر ها است كه علیرغم كفساز بودن كنستانتره و برخورد بخار كه عامل انبساطی شدیدی برای كف محسوب میشود ، اختلال در روند تولید ایجاد نشده ( بر خلاف روش تبخیر در خلاء با حجم انبوه كف ) و با كنترل تبخیر ، كیفیت پپتون و آسید آمینه حفظ وبا جلوگیری از توسعه فاز طوفانی دما ، ناشی ازافزایش كف ، تخریبی صورت نمیگیرد . 3-5 – طراحی بوگیر و نحوه عملكرد : كنستانتره رقیق ، از ابتدا و قبل از شروع سیكل تغلیظ ، به برج بوگیر انتقال یافته تا اسانس ها و آرو ماهای نامطبوع محبوس شده در كنستانتره ناشی از واكنشهای فرعی فرایند ، حذف شود . برج جاذب بو محفظه ای است كه محتوی ذغال كاربورافین كاتالیست داركه برای افزایش میزان جذب بو ، بخارنیز به داخل آن تزریق میگردد . بوی نا مطبوع در محصول نهایی برای مصرف كننده ( دام و طیور) نا خوشایند بود وبا حذف آن ، قابلیت مصرف در فرمولهای جیره غذایی مقدور میشود . 6-\\tنوآوری : 1-6\\tنوآوری دستگاه ها : الف) اواپراتور - در سیستم تبخیزی طراحی شده ، بخار از داخل پكیج های صفحه ای عبور كرده ، با پاشش كنستانتره دارای دانسیته پائین تبخیر اولین مرحله انجام شده و بخارات داخل محفظه توسط اجكتور و فن مخصوص به مبدل ، جهت كندانس منتقل می شود . حذف پمپ خلاء و طراحی این مدل كه منجر به كنترل كف های مزاحم و جلوگیری از انبساط آن ، بهمراه تبخیر صفحه ای برای ایجاد جریان آرام ادعای نو آورانه در این اختراع می باشد . ب ) برج بوگیری - با توجه به وجود آروماهای نامطبوع ناشی از هیدرولیزپروتئین ، نظیر تركیبات گوگردی و سایر اسانس های موجود در كنستانتره ، كه بعلت نا خوشایند بودن مصرف توسط دام و طیور یا سایر موارد مصرفی ، لازم است كه انها ار كنستانتره حذف شوند ، لذا با عبور كنستانتره تغلیظ نیافته از برج طراحی و ادعایی این اختراع ، محتوی كاربورافین كاتالیست دار، همراه با تزریق بخار ، محصول نهایی به خلوص مورد نظر می رسد .