NO800192L - Fremgangsmaate ved foredling av avfall fra slakteri- og kjoettvareindustri. - Google Patents

Description

Opprinnelsen angår en fremgangsmåte v/ed foredling au av/fall fra slakteri- og kjøttvareindustri, ved hvilken avfall e.t oppsamles og bringes til et lokalt eller sentralt foredlingsanlegg hvor det foredles til et forprodukt.

Avfall fra slakteri- og kjøttvareindustri er i eiet vesentlige organisk materiale rn ed høy næringsverdi. Ut fra'

et rcsGurssynspunkL er det derfor et mål a fursiokc å utnytte avfallet ved videreforedling til dyrefor og/eller menneske-føde. De konvensjonelle foredlingsmeto der som idag er i bruk, kan ofte ikke forsvares økonomisk og hygienisk, og forholdet er idag at a v f a11 i store mengder dumpes på avfallsplasser og/eller føres ut: i vannrecipi en ter med en betydelig for-urensing som følge.

Ubehandlet slakteriavfall forringes meget raskt på

grunn av mikrobiell aktivitet. De i d a y benyttede metoder for foredling av slakteriavfall er dei-f or basert på at man så raskt som mulig foredler avfallet frem til lagringsstabil tilstand. Den tradisjonelle foredling er begrenset til føl-gende systemer: 1. Foredlingsanlegg på' det enkelte; slakteri, der bi-produktene fra sl åktep ro sessen omgående bringes til et for-edlingssys tem.

Fo re dl i n g s sy s t em e t må derfor kapasitetsmessig tilpasses sesongvariasjoner med urasjonell utnyttelse av anleggs-kapasiteten som resultat. Anleggsomkostningene vil for mindre slakterier være for høye sett i forhold til foredlings-vo1um . 2. Inn saml ig av avfall fra slakterier regionalt til et sentralt foredlingsanlegg.

Avfallet hentes daglig med f.eks. tankbiler fra de enkelte slakterier og bringes til foredlingsanlegget. Systemet blir da begrenset til regioner med stor konsentrasjon av slakteri virksomhet. Mindre slakterier med tilsvarende små avfallsmengder vil gi urasjonell transport på tross av at de ligger innen rimelig rekkevidde av foredlingsanlegget.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte som er uten ulempene ved den kjente teknikk med hensyn til urasjonell an1eggsu tny 11e1se og høye omkostninger i forhold til foredlingsvolurn, og sorn muliggjør en optimali- sering av; avfall sutnyttel sen, både når det gjelder foredlings-produktets mengde og kvalitet og når det gjelder økonomi.

Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at avfallet etter lokal oppsamling gjøres lagringsstabi.lt på stedet ved at det konserveres kjemisk ved tilsetning av syre og samtidig føres gjennom en kveen for finmaling og blanding fiied syren, og at 'det konserverte avfall deretter overføres til en lagringstank for senere å vi de r ebel ian dl es i de forskjellige trinn i det tilhørende foredlingsanlegg.

Ifølge en særlig fordelaktig utførelse av fremgangsmåten skjer den kjemiske konservering ved at avfallet tilsettes like deler maursyre og propionsyre tii en pri-verdi i om rådet A - 4,5.

Ved videreforedlingen av det konserverte avfall inn-føres dette ifølge en fordelaktig utførelse i au tolysetank er og lagres i disse for enzymbetinget oppløsning av vevene i massen, slik at det utskilles en fett fase, en proteinvannfase og en slamfase, hvoretter au tolysatpro duk tene separeres-fra hverandre. Det er videre fordelaktig at det fraseparerte proteinvann etter eventuell sterilisering tilføres til en inndamper for fremstilling av proteinkonsentrat.

Ued den foreliggende framgangsmåte, er således den totale foredlingsprosess basert på kjemisk konservering, biologisk autolyse, separering av proteiner og.fett samt kon-sentrering av proteinproduktet. V/ed kjemisk konservering bringes slakteavfallet i lagringsstabil tilstand. V/ed biologisk autolyse sorger, avfallets natjrlige fordøyelsesenzymer for. en nedbrytning til de sepa-rerbare fraksjoner fett og protein. V/ed separering lies fett ut fra protein vannet slik at produktene vil. oppnå standardiserbare egenskaper på tross av råstoffets variasjoner i protein/fettsammensetning. Ved kon sentre ring av proteinvann et senkes transportkostnadene pr. forenhet og det oppnås en mer hensiktsmessig konsistens ( 50% proteinkonsentrasjon gir pa s takon si sten s , 90°u gir pulver). V/ed hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås en rekke fordeler som kan sammenfattes som følger: Avfallsproduktene konserveres umiddelbart etter slakting Utstyret er enkelt og driftssikkert og krever små kapitalinvesteringer og kan derfor forsvares innmon-tert på mindre slakterier.

Transport av avfall til sentrale foredlingsanlegg blir fleksibel da konserveringen har besørget et lagringsstabilt avfall. Transportapparatet vil bli optimalt

utnyttet.

Bortsett fra stor andel av bein sub stans kan alt avfall fra slakteprosessen behandles med denne metode. Sluttproduktene fett og prcreinkonsentrat vil ha standardiserbare egenskaper innenfor snevre toleransegrenser - Sentralanleggene kan betjene store regioner med ubeg-rensede transpor tavs tan der/-tid. Sentralanlegget kan derfor kapasitetsmessig bygges ut til anlegg med drifts-økonomisk gode betingelser.

Au tolysep ro sessen muliggjør en separering av fett og

proteinvann i produkter som er standardiserbare. Au tolysep rosessen indikerer at den mikrobielle aktivitet er redusert til en grense som tilsier at krav til

sterilisering bortfaller.

Prosessen vil, dersom sterilisering bortfaller for kadaver og øvrig slakteavfall hvor detle er et krav, gi en skånsom varmebehandling uten å forringe proteinene

som følge av høye temperaturer ( 100°C).

Hele prosessen kan" foregå i lukkede rørsystemer.

Man unngår derfor lukt som ofte forbindes med de eksis-terende systemer innen denne industri.

Oet sentrale foredlingsanlegg kan automatiseres i stor

grad og kan derved betjenes av bare én mann. Fiskeavfall og annet organisk avfall kan kombineres med slakteavfall i de landsdeler/områder der det finnes hensiktsmessig.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et blokkskjema som illustrerer en si 1eringsfasen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et blokkskjema som illustrerer de videre foredlingstrinn som kan inngå i fremgangsmåten, og fig. 3-5 viser et eksempel på et komplett anlegg for fremgangsmåtens utførelse, idet fig. 3 viser anleggets en si 1eringsdel som i eksemplet er anordnet lokalt og knyttet til sentrale lagringstanker, fig. 4 viser anleggets autolysedel og sepa-rerings del og en etterfølgende steriliseringsdel, og fig. 5 viser anleggets inndamperdel og lagringstanker for proteinkonsentrat og fett.

Slik som antydet i blokkskjerna et på fig. 1, blir slakteriavfallet i et første trinn 1 oppsamlet i en passende samle- eller mo t tak sbeho i rier . Derfra, blir avfallet, slik som nærmere beskrevet i forbindelse med fig. 3, trukket gjennom en kvern som finmaler avfallet (trinn 3). Foran kvernen tilsettes syre (trinn 2) som justerer pH-verdien til under grensen for mikrobiell aktivitet. Den konserverte masse blir deretter overført til en lagringstank (trinn 4).

1/ e d forsak med sådan syrekonserve ring av slakteriavfall har det vist seg særlig fordelaktig å innblande like deler av maursyre og propionsyre til en pH-verdi i omradet 4 - A,5. l/ed å benytte mfneralsyrer har forsøk vist at pH må justeres til under 3 for å få en 1 angtidskonse rvering= Også ved maursyre må pH ned mot 3 for at avfallet skal motstå forråtnelser under langti dslagring ved værel sesternp e ra tu r . Pl ed like deler maur- og propionsyre oppnås imidlertid on konservering som tillater lagring av massen ved tilfeldige temperaturer opptil 30° i flere måneder. Massen er fri for bakterier som vokser opp på vanlige inkubasjonsmedief sammensatt av kjøttekstrakt, pepton og g jæreks trakt. Likers lagring ved værel ses temperatur påvirker ikke p I-l i blandingen. V/ed å tilsette syre foran oppmal i ngstrinnet, sikrer man en homogen blanding av avfall og syre og unngår derved at "lommer" uten syre tilføres til lagringtankene.

Når slakteavfallet konserveres med en blanding av propion- og maursyre til en pH-verdi på 4 - 4,5, får det etter hvert en lettflytande konsi. stens. Dette skyldes autolytisk aktivitet som beskrives nærmere i forbindelse med fig. 2.

Den praktiske konsekvens av den angitte metode er at sl akte a v f ai 1 e t meget enkelt kan konserveres og lagres over lang tid ved tilfeldige temperaturer. På grunn av at massen kan lagres over lengre tid, kan den transporteres til sentrale videreforedlingsanlegg for slakteavfall i et hensiktsmessig og rasjonelt system. l/iclere skal påpekes den fordel med bruk av organiske syrer fremfor mineralsyrer at de lett kan fjernes igjen, eller nøytraliseres uten å etterlate aske. Forøvrig er begge disse organiske syrer no rmalrne tabol i tter i vom hos drøvtyggere og de kan omsettes av andre dyr.

Den videre foredling av konservert slakteriavfall er anskueliggjort i blokksk j ein a ot på rig. 2.

Hvor store forodiingsmongdor et anlegg bør baseres på, vil avhenge av tilgang på avfall, transport, kombinasjon med annet avfall (fiske- og husholdningsavfall, kadaver etc.), økonomi, foredlingsgrad etc. 5 to re slakterier vil kunne forsvare investeringer i egnt.anlegg, men vanligvis vil ett foredlingsanlegg kunne betjene flere slak teri enheter som er spredt over et større område.

Som vist på fig. 2, blir det syrekonserverte avfall brakt til lagringstanker 5 i vi de reforedl ingsan1 egget. Disse lagringstanker kan eventuelt utgjøre et flexisystem av con - tainertanker som for det første kan tjene som lagringstank for det .konserverte avfall, (trinn 1 på fig. 1) på slakteriet, for det andre som transporttanker ved transport fra et lokalt slakteri til et sentralt foredlingsanlegg, og for det tredje som lagringstank for videreforedlingen.

Fra lagringstankene pumpes det konserverte avfall

frem til tanker 6 for autolyse og koagulcring. Slakteavfallet inneholder fordøyelsesenzymer som vil kunne løse opp vevene i massen. Denne autolyse vil forløpe med en hastighet som varierer med pH og .temperatur. Utførte forsøk .viser at ved 50 - 55°C og pH 4,U forløper autolysen jevnt de første 2 - 3 døgn og avtar i hastighet i tiden fra 3-6 døgn.

Under autclyseforlopet blir fettet frigjort fra vevet, mens proteinet blir vannløselig og skilles fra fettfasen i en protein vann fase. Videre blir også en slamfase utskilt. På grunn av egen vektforskjell en vil fettet flyte over protein-vannet mens slamfasen bunnfelles. Fle 1.1 om fett- og protein-vannfasen vil det være et emulsjonsskikt av fett/proteinvann. Rent fett kan fløtes av på toppen eller autolysatproduktene blandes homogent for deretter å' separeres i et separasjonstrinn 1, slik som nærmere beskrevet i forbindelse med fig. 3 - 5.

Fettfasen pumpes til en egen lagringstank 8 for fett, mens det fraskilte slam føres til et trinn 0 for renovasjon

og oppnåelse au slam so rn kan nyttes (trinn 10).

Den ved separeringen opp n å d d e pr o l; e inuannfase inneholder ca. 1 2% råprotein og 0,5 - 1 % fett, mens askeinnholdet vil variere med andelen au beinsubstans, i gjennomsnitt ca. 1%. Eventuell oppkonsentrering av protein vannet (trinn 11) av-gjøres av den videre bruk. Ved å benytte en vakuuminndamper, kan man oppnå 50/u torrstoff. Ved etterfølgende ytterligere tørking til over ( 30% torrstoff vil man få prcteinkonsen tra t i pulverform.

Proteinkunsentratet lagres i lagringstanker 12. På fig. 2 er det videre fra de forskjellige produksjonstrinn 8, 9, 10 og 12 vist respektive utganger A- D som representerer videre omsetning av produktene.

■På fig. 3' - 5 er vist et eksempel på et anlegg for fremgangsmåtens utførelse.

Det på fig. 3 viste en sileringsanlegg 20 representerer' et lokalt anlegg som sammen med tilsvarende anlegg er knyttet til et sentralt viderefbredlingsanlegg via respektive trans-portvei er'21. Slakteavfallet bringes fra slaktehallen til en mottaksbeholder 22. På denne er montert en kapasitiv merhets-føler (ikke vist) som automatisk starter og stopper en si le rinus-anlegget. Fra en syrebeholder 23 blir syre via en membran-syredoseringspumpe 24 pumpet til rørledningsforbindelsen umiddelbart foran en kvern 25 som har et roterende kuttehode som

i finmaler avfallet mot en kuttering. Kvernen virker også sorn homogentsator for syre og avfall. Etter kvernen 25 er anordnet en pumpe 2 6 som hensiktsmessig kan va; re en ek senterskruepumpe og som pumper det syrekonserverte avfall til en lagringstank 27 Røropplegg°fjassende venti 1 styringer 28, 29 er som vist kombiner I slik at pumpen 26 også ved behov besørger tømming au lagrings-tanken 27.

Slik som foran neunt, kan lagringstankene også utføres so transportcontainere der disse vekselvis benyttes som lagertank ved ensilerings- og vi dere foredlingsan1 egg og transporttank.

i .Ensilasjen transporteres til det sentrale viderefor-edlingsan 1 egg hvor en pumpe 30, som hensiktsmessig kan være en ek sen terskruepumpe, pumper ensilasjen inn i lagringstanker 31. Disse tjener som buffertanker i perioder med store mengder tilført ensilasje. Også her er røropplegg og passende ventil-

styringer 32, 33 anordnet slik at pumpen 30 også benyttes for pumping au ensilasje frem til anleggets atuolysetanker 40

(vist pa fig. 4).

Slik det fremgår au fig. 4, omfatter anlegget fire autolysetanker 40 som huer har ot volum som tilsvarer den døgnkapasi tet sorn anlegget er ■dimensjonert for. Autolysetankene er utfort med i sol asjoi i skappo, og de er knyttet til r e r oppi e g g et vi a p a s s e 11 d e v e n t i .1 i n n r e t n .i n g e r 41, 42.

Når en auto1y setank 40 er fylt med ensilasje, tilfores damp via en tilførselsledning 43 og ventiler 44. Dampen injiseres direkte i ensilasjen og oppvarmer denne til en .passende autolysetemperatur på 55°C. Hver tank er forsynt med en . temp e ra tu rf øl e r 45 sorn er koplet til vedkommende damp-ventil 44. Temp era tu r føleren 45 auføler temperaturen i ensilasjen som under oppvarmingen ' omrø.res ued hjelp au et røre-•uerk 46. Når temperaturen når 55°C, stenges ventilen 44 ved signal fra tempera tur føleren 45.

1 stedet for direkte oppvarming med damp kan en varmeveksler benyttes for å bringe temperaturen opp tii passende autolysetemperatur. Imidlertid er den førstnevnte metode ofte å foretrekke da koagulering med påfølgende "påbrénning" i varmeveksleren vil være et problem. Oppvarmingen kan foregå

i autolysetanken eller i et blandebatteri innskutt i tilfør-sel sl e dn i n g en .

Etter. 3-4 døgn i au tol y se tanken e 40 er ensilasjen autolysert og klar for separering. Før autolysatet separeres, varmes dette opp tii over temperaturgrensen for koagulering (ca. 70°C). Før separeringen besørger videre røreverket 46 tilveiebringelse av en homogen blanding av autolysatets tre faser, dvs. slam, fett og prpteinvann.

i utgangsrørledningen fra autolyse tankene • 40 er anordnet en eksenterskruepumpe 47 som pumper autolysat fra autolysetankene til en dekanter-sentrifuge 40. I denne fraskilles det tyngre slam og ikke-outolysert materiale, bl.a. beinsubstans, via en utgangsledning 49, mens fett og proteinvann. går til en buffertank 50. l/ed hjelp av ni vå regulatorer

(ikke vist) i buffertankcn 50 overstyres pumpen 47, slik at det kompenseres for kapasitetsforskjell mellom pumpen 47 og den etter buffertanken 50 anordnede pumpe 51. Den sistnevnte

pumpe 51, som også er en cksenterskruepumpe , pumper au tolysatet fra bu ff ertanken 50 til en varmeveksler 5.2 der det. oppvarmes til ca. 9 5°C for å oppnå en god separasjon av autolysåtet i den etterfølgende separator 55. Varmeveksleren har som vist et dampinntak 53 og en kondenspotte 54.

Når det gjelder varmeti1 førsel en for oppnåelse av de tre omtalte temperaturgrenser, dvs. autolysetemperatur (55°C), koaguleringstemp era tu r (60°C) og separasjonstemperatur (95°C), kan passende autolysetemperatur som nevnt oppnås både med konvensjonelle varmevekslere og med direkte .damp til førsel.

Det samme gjelder for separasjonstemperaturen, idet varmeveksleren som vist da plasseres mellom dekantersentrifugen 4G. og separatoren 55. For oppnåelse av koagu1exingstemperatu ren er det mest hensiktsmessig å benytte di rele te damp til førsel på grunn av den foran nevnte påbrenningstendens i .en varmeveksler.

I separatoren 55 separeres autnlysatct i pro tein vann-fase og fot Ffa se. Fettfasen pumpes ved hjelp av en pumpe 56 til en lagringstank 5 'f.?T%r f e 11, mens proteinvann f ved hjelp aven pumpe 58 pumpes til en etterfølgende kretssterili-sator dersom en sådan kreves i systemet.

Behandling av kadaver og ca. av vanlig slakteriavfall krever sterilisering (120°C i 20 min). Det er imidlertid ikke helt avklaret om autolyseprosessen bryter ned den mikrobielle aktivitet til akseptabelt nivå, men de foreløpige forskningsresultater tyder på dette. Dersom prosessen på tross av syrekonservering og autolyse krevei. sterilisering, arran-geres en kretssteri 1 i sato r etter separatoren.

I den viste anleggsutførelse inngår en kretssterili-sator sotn omfatter en varmeveksler 59 ug. en etterfølgende holdercelle 60. i varmeveksleren 59 .-...om har et dampinntak 61 og en kondenspotte 62, heves temperaturen til 120°C (2 bar),

og holdercellen 60 har en gjennomløpstid på 20 min og be-sørger sterilisering av pro tein vannet. Holdercellen er isolert og består av et rørsystem dor rørdiameter og rørlengde er avpasset-til kapasiteten slik at den nødvendige sterili-seringstid oppnås.

Fra holdercellen 60 går det steriliserte proteinvann

til en tretrinns inndampor G3 (se fig. 5). Inndamperens

1. trinn 64 arbeider med et overtrykk på 2 bar (12Q°C), mens arbeidstrykket for 2.. trinn 65 og eventuelt 3.'trinn 66 tilpasses. Inndamperen er sorn vist forbundet med en konden-sator 67 med en pumpe 60, og videre er hivert trinn forsynt med en kondenspotte 69.

Det kon sen t r e r t e . p ro t e in vann (50 "i, torrstoff) pumpes

fra inndamperens siste trinn 66 ved hjelp av en pumpe 70

og via en venti 1 inn retning 71 til lagringstanker 72 for proteinkonsentrat. Ved å innbygge et sp ray tarkingsan1 egg (ikke vist) kan protein (50/n tørrstoff) fra inndamperen 63 tørkes til rn el (9 5';'o tørrstoff).

For vasking av rørsystem og maskiner anordnes sirkula-sjonsvask, mens de forskjellige tanker vaskes med topp mo nterte vaskekuler.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved foredling au avfall fra slakteri-og kjøttvareindustri, ved hvilken avfallet' oppsamles og bringes til et lokalt eller sentralt foredlingsanlegg hvor riet foredles til et forprndukt, karakterisert ved at avfallet etter lokal oppsamling gjøres lagringsstabi 11 på stedet ved at det konserveres kjemisk ved tilsetning av syre og samtidig føres gjennom en kvern for finmaling og blanding med syren, og at det konserverte au fall deretter overføres til en lagringstank for senere å vi de robenan dl es i de forskjellige trinn i det ti 1 hørende f o redl ingsari 1 egg.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert , ved at den kjemiske konservering skjer veri at avfallet tilsettes like deler maursyre og propionsyre til en pH-verdi i om rå de t 4 - 4,5.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det konserverte avfall innføres i autolyse tank er og lagres i disse for enzymbetinget oppløsning av vevene i massen, slik at det utskilles en fettfase, en pro-t ei.n vann f a se og en slarnfase, hvoretter au tol y sa tp ro duk t on e separeres fra hverandre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at massen i autolysetankene bringes opp til autolysetemperatur ved at damp innføres i. massen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, ka r a k t e r i s e r r ved at au I: o 1 y sa tp ro duk f en e blandes til en homogen blanding ved omrøring i tankene hvoretter den homogene blanding separeres i en dekantersentrifuge og deretter en separator hvor autolysatet skilles i en fettfase ou en pro teinvann fase.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 3-5, karakterisert ved at det fraseparerte proteinvann etter eventuell sterilisering tilføres til en inndamper for fremstilling av proteinkon sentrat.