CS196312B2

CS196312B2 - Method of pressure shaping of solid granular materials

Info

Publication number: CS196312B2
Application number: CS763774A
Authority: CS
Inventors: Richard P Mommer
Original assignee: Xerag Inc
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1980-03-31
Also published as: AR216631A1; GB1536420A; RO85410A; RO85410B; AU8612575A; NZ179097A; CA1073607A; BR7603685A; FR2314051A1; PL113975B1; SE7512168L; PH12489A; NL7513536A; BE842038A; ES442861A1; DK483975A; DE2622462A1; JPS52776A; FR2314051B1

Abstract

1536420 Agglomerating animal food material UNISCOPE Inc 4 Dec 1975 [10 June 1975] 49750/75 Heading A2E [Also in Division B5] Hay, inorganic salts and charcoal and other specific animal feed compositions are compacted into granules so as to retain their desired shape and internal cohesiveness by the incorporation of at least 0.01 per cent by weight of collagen protein in granular solid form, which may be mixed with an additive for liquefying collagen. Examples of such additives are given.

Description

(54) Způsob tlakového tvarování zrnitých pevných materiálů(54) A method of pressure forming granular solid materials

Vynález se týká způsobu tlakového tvarování zrnitých pevných materiálů na souvislé oddělené kusy předem stanoveného tvaru, při kterém se na hmotu zrnitých částic působí tlakem k vytvoření stlačeného, vnitřně soudržného výrobku.The invention relates to a method of pressure-forming granular solid materials into continuous discrete pieces of a predetermined shape, in which the mass of the granular particles is pressurized to form a compressed, internally cohesive article.

Řada výrobků, které se v současné době vyrábějí a prodávají, má vzhled oddělených kusů, avšak sestává v podstatě z poměrně malých tuhých částic, které jsou tvarovány a slisovány poměrně vysokým tlakem a při poměrně vysoké teplotě na žádoucí velikost a tvar. Takový postup se obecně nazývá peletování a dají se jím vyrábět produkty, jejichž velikost začíná od malých návnad na krysy a náplní defekačních nádob pro kočky, to znamená kolem 2.5 cm, přes brikety z dřevěného uhlí a kostky sena, například velikosti 0,25 až 10 cm nebo ještě větší, až po bloky soli, které bývají někdy delší než 30 cm a používají se například pro krmení dobytka.Many of the products currently manufactured and sold have the appearance of discrete pieces, but consist essentially of relatively small solid particles that are shaped and compressed at relatively high pressure and at a relatively high temperature to the desired size and shape. Such a process is generally called pelletizing and can be used to produce products ranging in size from small rat baits and filling of cat defecation containers, i.e. about 2.5 cm, through charcoal briquettes and hay cubes, for example sizes 0.25 to 10. cm or even larger, up to blocks of salt, which are sometimes longer than 30 cm and are used, for example, for feeding cattle.

Podobným způsobem, při kterém se dají zpracovávat pevné látky ve formě částic na nejrůznější částicové hmoty s nejrůznějším tvarem, který však vyžaduje vyšší tlaky a obvykle i vyšší teploty, je vytlačování. U obou dvou postupů, tedy u vytlačování i peletování, je jediným účelem vytvořit soudržný produkt, který se nerozpadá. Největším problémem obou postupů je relativně vysoký příkon energie, nezbytný pro výrobu tohoto produktu, a velmi často nízká výrobnost.A similar way in which particulate solids can be processed into a variety of particulate matter with a variety of shapes but requiring higher pressures and usually higher temperatures is extrusion. In both processes, both extrusion and pelleting, the only purpose is to create a cohesive, non-disintegrating product. The biggest problem of both processes is the relatively high power input required to produce this product, and very often low production.

V technice se hledaly cesty, jak zlepšit vazbu mezi částicemi tvořícími peletovaný ' výrobek, a jak snížit spotřebu energie a zvýšit výkon stroje. V mnoha případech je však řešení těchto problémů vzájemně neslučitelné. Tak například přísady, které umožňují snížit příkon stroje, to znamená které se obecně považují za mazivo při peletování a vytlačování, často snižují vazbu mezi částicemi, z nichž se skládá konečný výrobek.Techniques have sought ways to improve the bond between the particles making up the pelletized product, and to reduce energy consumption and increase machine performance. In many cases, however, the solution to these problems is incompatible. For example, additives that make it possible to reduce the power input of the machine, that is generally considered a lubricant in pelleting and extrusion, often reduce the bond between the particles that make up the end product.

Třebaže se dříve tvrdilo, že poměrně vysoký příkon potřebný při peletování a vytlačování se dá snížit přísadou maziva ve zpracovávané hmotě, měla dosud používaná maziva, to znamená rostlinné a živočišné tuky a oleje a minerální oleje, za následek podstatný pokles trvanlivosti peletovaného výrobku. Tyto přídavné mazací látky se musely obvykle přidávat v poměrně velkém množství, to znamená od 1 do 2 hmot, procent, aby mazací účinek byl tak velký, aby měl za následek snížení příkonu stroje nebo zvýšení výrobnosti. V důsledku tohoto velkého množství však měla přísada maziva nejen za následek podstatný pokles struk196312 turní pevnosti peletovaného ' výrobku, ale tvořila poměrně značně velkou složku výsledného produktu, která byla často nežádoucí pro· účel, pro který byl peletovaný výrobek určen. Kromě toho jsou tyto materiály kapalné nebo mazlavé tuhé · látky a dají se proto s pevnými peletovanými látkami míchat pouze velice obtížně. Ke zvýšení soudržnosti, to znamená vazby mezi částicemi tvořícími peletovaný výrobek, se rovněž používalo různých přísad. Jednou z běžně používaných přísad zvyšujících vazbu, zejména pro účely krmiv nebo návnad, je melasa. O tomto materiálu je známo, že snižuje mazací schopnosti látek, takže snižuje výrobnost a zvyšuje energetické náklady a celkové výrobní náklady. Jiné materiály, které mají mírný mazací účinek, jako jsou hlinky, například attapulgit a bentonit, a ligninsulfonát v kapalné nebo suché formě, jsou rovněž - účinné · jako.....látky- -zvyšující vazbu,· · avšak jejich mazací účinek je poměrně malý ve -srovnání s poměrně velkým množstvím, které je obsaženo v peletovaném výrobku. Obecně musí být tyto materiály přítomné v množství alespoň 1 až 2 hmot, procent, a tak tvoří poměrně velkou složku peietovaného výrobku, avšak obvykle přispívají jenom málo nebo vůbec nepřispívají, nebo jsou dokonce škodlivé pro účel, pro který je peletovaný výrobek určen.Although it has previously been claimed that the relatively high power required for pelleting and extrusion can be reduced by the addition of lubricant in the processed mass, the lubricants used so far, i.e. vegetable and animal fats and oils and mineral oils, have resulted in a significant decrease in durability of the pelletized product. These additional lubricants usually had to be added in a relatively large amount, i.e. from 1 to 2% by weight, so that the lubricating effect was so great as to reduce the power consumption of the machine or increase production. However, due to this large amount, the addition of a lubricant not only resulted in a substantial decrease in the tensile strength of the pelletized product, but also constituted a relatively large component of the resulting product, which was often undesirable for the purpose for which the pelletized product was intended. In addition, these materials are liquid or viscous solids and are therefore difficult to mix with solid pellets. Various additives have also been used to increase the cohesion, i.e. the bond between the particles forming the pelletized product. Molasses is one of the commonly used binding enhancers, especially for feed or bait purposes. This material is known to reduce the lubricating properties of fabrics, thus reducing production and increasing energy costs and overall manufacturing costs. Other materials having a mild lubricating effect, such as clays, such as attapulgite and bentonite, and lignin sulphonate in liquid or dry form, are also - effective as - binding agents - but their lubricating effect is relatively small compared to the relatively large amount contained in the pelletized product. In general, these materials must be present in an amount of at least 1 to 2% by weight, and thus constitute a relatively large component of the pelletized product, but usually contribute little or no contribution or are even detrimental to the purpose for which the pelletized product is intended.

V peletovaných a vytlačovaných výrobcích, které budou popsány v dalším textu, jsou jednotlivé pevné částice nebo zrna vázána přímo k sobě tlakem během peletování nebo vytlačování. Tyto výrobky je třeba odlišovat od výrobků, které mají rovněž jako základní látku zrna, avšak tato zrna jako pevný základ jsou uložena v matrici z pojivá, například ze želatiny; tyto látky jsou popsány například v patentu US č. 2 593 577.In the pelletized and extruded articles described below, the individual solid particles or grains are bound directly to each other by pressure during pelleting or extrusion. These products should be distinguished from products which also have grains as a base, but these grains as a solid base are embedded in a matrix of binder, such as gelatin; such substances are described, for example, in U.S. Patent No. 2,593,577.

V následujícím popise budou · způsoby peletování a vytlačování částicových nebo zrnitých pevných látek- za účelem vytvoření kusového- celistvého pevného produktu obecně nazývány „tlakové tvarování“ pevných zrn nebo částic. Je pochopitelné, že mezi způsobem peletování a vytlačování existují podstatné rozdíly, avšak pro odborníka jsou vzájemně - se lišící parametry · běžné, takže může v obou případech dosáhnout nejlepších výsledků. Třebaže vynález dosahuje největšího účinku · při peletování při nízkých teplotách, jeho výhody lze alespoň obecně využít · v obou postupech, to znamená jak v peletování, tak ve vytlačování.In the following description, the methods of pelletizing and extruding particulate or granular solids to form a unitary solid product will generally be referred to as " press forming " solid particles or particles. It is understood that there are substantial differences between the pelleting and extrusion processes, but the parameters that are different to each other are common to the skilled person, so that they can achieve the best results in both cases. Although the invention achieves the greatest effect in pelleting at low temperatures, its advantages can at least generally be utilized in both processes, i.e. in both pelleting and extrusion.

Způsob tlakového tvarování zrnitých látek na souvislé oddělené kusy předem stanoveného tvaru, při kterém se na hmotu zrnitých částic působí tlakem k vytvoření stlačeného, vnitřně soudržného výrobku, spočívá podle vynálezu v tom, že pevný materiál se před nebo během stlačování uvede do styku s přísadou s mazacími a pojícími účinky, která obsahuje kolagenový protein a synerglcký pomocný prostředek ze skupiny zahrnující aniontové polymery, ve vodě rozpustné soli kovů s organickými a anorganickými kyselinami, organické soli močoviny a její deriváty a proteolytické enzymy v poměru pomocný prostředek k proteinu rovném 1: 2 až 1: 25, přičemž množství přísady s mazacími a pojícími účinky je 0,0104 až 0,375 % hmot, zrnitých částic. Přitom bylo zjištěno, že zlepšení dosahované pomocí přísady s obsahem pevného kolagenového proteinu je velice pronikavé zejména tehdy, když zrna kolagenu mají velikost nepřevyšující 25 mesh, a s výhodou nepřevyšující · 50 mesh. Třebaže neexistuje minimální hranice pro velikost částic, bylo shledáno, že se nedosahuje prakticky dalšího zlepšení, mají-li částice velikost zrn menší než 400 mesh, přičemž poměrně vysoké náklady a obtíže při přípravě takových malých částic způsobují, že při postupu podle vynálezu je menší velikost částic zbytečná. Optimálně - - má kolagenový protein používaný při způsobu podle vynálezu velikost částic od 40 do 400 mesh. Kolagenový protein zlepšuje trvanlivost tvarovaného produktu, poněvadž zlepšuje vazbu mezi zrnitými částicemi konečného produktu, a podstatně snižuje spotřebu energie na jednotkový výtěžek produktu, nebo zvyšuje výrobnost při konstantní spotřebě energie. Pomocný prostředek, jehož účinek . se -projevuje zejména ve spojení s kolagenovým proteinem ve formě větších zrn, nemusí mít sám o sobě vliv ani na vzájemnou vazbu částic ani na příkon -při použité koncentraci, avšak zvyšuje účinek kolagenového proteinu. Třebaže mechanismus působení synergického pomocného prostředku není plně znám, všechny materiály, o kterých bylo zjištěno, že mají tento vliv, štěpí proteiny.The method of pressure forming the granular material into continuous discrete pieces of a predetermined shape in which the mass of the granular particles is pressurized to form a compressed, inwardly cohesive product consists in contacting the solid material before or during compression with the additive with a lubricating and binding agent comprising a collagen protein and a synergistic adjuvant selected from the group consisting of anionic polymers, water-soluble metal salts of organic and inorganic acids, organic urea salts and derivatives thereof, and proteolytic enzymes in a ratio of adjuvant to protein equal to 1: 2 to 1: 25, wherein the amount of additive having lubricating and bonding effects is 0.0104 to 0.375% by weight of the granular particles. It has been found that the improvement achieved by the additive containing the solid collagen protein is very penetrating, in particular when the collagen grains have a size not exceeding 25 mesh, and preferably not exceeding 50 mesh. Although there is no minimum particle size limit, it has been found that practically no further improvement is achieved when the particles have a grain size of less than 400 mesh, while the relatively high costs and difficulties in preparing such small particles make the size of the process smaller of unnecessary particles. Optimally, the collagen protein used in the method of the invention has a particle size of from 40 to 400 mesh. The collagen protein improves the shelf life of the shaped product by improving the bond between the granular particles of the final product, and substantially reduces the energy consumption per unit yield of the product, or increases production at a constant energy consumption. Auxiliary whose effect. In particular, it manifests itself in conjunction with the collagen protein in the form of larger grains, it does not in itself have an effect on either particle binding or power consumption at the concentration used, but it increases the effect of the collagen protein. Although the mechanism of action of the synergistic excipient is not fully known, all materials found to have this effect break down proteins.

Užitečnými synergickými pomocnými prostředky jsou přírodní klovatiny, - jako caraginan, algináty, klovatina ze svatojanského chleba, guarová klovatina, - pektin, xanthanová klovatina, arabská klovatina a tragant, dále syntetické aniontové polymery, jakoaniontové deriváty celulózy včetně etherových - derivátů, například hydroxyalkylcelulóza (nejběžnější je hydroxyethylcelulóza a hydroxypropylcelulóza] a ve vodě rozpustné soli karboxymethylcelulózy, dále polyakrylamid, což je kopolymer akrylamidu a kyseliny akrylové, soli jak organických, tak - anorganických kyselin, zejména soli rozpustné - ve vodě, jako je chlorid vápenatý, chlorid sodný a octan - sodný, a organické soli, jako je močovina, thiomočovina a různé deriváty močoviny, jako je -dimethylmočovina, biuret a - jiné močovinové polymery, jako jemočovinoformaldehyd.Useful synergistic adjuvants are natural gums such as caraginan, alginates, locust bean gum, guar gum, pectin, xanthan gum, arabic gum and tragacanth, as well as synthetic anionic polymers such as anionic cellulose derivatives, including the most common alkyl derivatives, e.g. is hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose] and water-soluble salts of carboxymethylcellulose, and polyacrylamide, which is a copolymer of acrylamide and acrylic acid, salts of both organic and inorganic acids, especially water-soluble salts such as calcium chloride, sodium chloride and sodium acetate. , and organic salts such as urea, thiourea and various urea derivatives such as -dimethylurea, biuret, and - other urea polymers such as urea-formaldehyde.

Používá-li se kolagenového proteinu - při žádoucí malé velikosti částic, bylo zjištěno, že synergický pomocný prostředek zvyšuje účinnost kolagenu, je-li přítomen v poměru až do 1 : 2. Třebaže lze přidat větší množství pomocného prostředku, nemá nad tímto poměrem vůbec žádný, nebo jen nepatrný vliv, takže vyšší přísada je zbytečná. S výhodou není třeba přidávat více než ' 25 hmot, procent pomocného prostředku na hmotnost kolagenového proteinu, poněvadž nad množstvím 25 hmot, procent přídavný účinek tohoto pomocného· prostředku rychle klesá. S výhodou je poměr pomocného prostředku ' ke kolagenu · asi od 1: 25 do asi 1: 4; optimálně je nejmenší poměr 1 : 10. Celkové množství kolagenového proteinu nemusí být větší než asi 2,27 kg na 907,2 kg celkového množství materiálu, který se má peletovat nebo vytlačovat. Třebaže lze použít většího množství kolagenového proteinu, nemá vůbec žádný nebo jen nepatrný vliv na snížení spotřeby energie ani na zvýšení trvanlivosti výrobku. Obecně lze říci, že _ optimální využití se dosáhne při · množství od 0,227 kg do 0,908 kg kolagenového proteinu na 907,2 kg zrnitých peletovaných látek nebo vytlačovaných látek. Je třeba vyzdvihnout skutečnost, že účinek vynálezu, který spočívá ve zvýšení vazby mezi částicemi peletovaného nebo vytlačovaného zrnitého výrobku, je nejvíce patrný při koncentraci proteinu alespoň 0,454 kg na 907,2 kg zrnitého materiálu určeného k peletování.When collagen protein is used - at a desirable small particle size, the synergistic adjuvant has been found to increase collagen efficacy when present in a ratio of up to 1: 2. or only a slight effect, so a higher ingredient is unnecessary. Preferably, no more than 25 wt.% Of adjuvant per collagen protein weight need be added, since above 25 wt.%, The additive effect of this adjuvant decreases rapidly. Preferably, the ratio of adjuvant to collagen is from about 1: 25 to about 1: 4; optimally, the minimum ratio is 1: 10. The total amount of collagen protein need not be greater than about 2.27 kg to 907.2 kg of the total amount of material to be pelleted or extruded. Although larger amounts of collagen protein may be used, it has no or negligible effect on reducing energy consumption or increasing product durability at all. In general, optimum utilization is achieved at an amount of from 0.227 kg to 0.908 kg of collagen protein per 907.2 kg of granular pellets or extrudates. It should be emphasized that the effect of the invention to increase the bond between the particles of the pelleted or extruded granular product is most evident at a protein concentration of at least 0.454 kg to 907.2 kg of the granular material to be pelleted.

Při peletování se obvykle postupuje tak, že se zrnité pevné látky předběžně upravují zvlhčováním, například vodou. S výhodou se Tpevné látky zvlhčují· a zahřívají přímým stykem s párou při · teplotě alespoň 108 °C a s výhodou alespoň 149 °C. Předběžná úprava se provádí .při normálním atmosférickém tlaku.· Zrnité pevné látky zpracované párou, které pohltily v důsledku přímého styku s párou určitou vlhkost, a to až 14 '%, se potom mechanicky protlačují otvorem lisu, · čímž vzniknou, pelety, které se okamžitě chladí před skladováním nuceným proudem vzduchu. Třebaže se dává přednost předběžné úpravě vodní párou, · aby se zlepšil mazací účinek kolagenového proteinu, lze podle potřeby použít přímo vody při normální teplotě okolí.In pelleting, the granular solids are generally pretreated by moistening, for example with water. Preferably, the solids are moistened and heated by direct contact with steam at a temperature of at least 108 ° C and preferably at least 149 ° C. The pre-treatment is carried out at normal atmospheric pressure. Grained solids treated with steam, which have absorbed up to 14% of moisture as a result of direct contact with the steam, are then mechanically forced through an orifice of the press to form pellets which are immediately cools before forced air storage. Although it is preferred to pre-treat with water vapor to improve the lubricating effect of the collagen protein, water can be used directly at normal ambient temperature as needed.

Při peletování se zrnité látky protlačují otvorem lisu pomocí zlvněných válců. Při protlačování, které obvykle vyžaduje vyšší tlaky, se párou upravený zrnitý materiál protlačuje otvorem lisu pomocí těsnicího šneku. Jiné podobné typy zpracování, například briketování nebo lisování, používají jiných druhů tlakových ústrojí nebo · lisů · ke stlačení zrnitých látek na žádaný tvar. Celá řáda těchto postupů, při kterých je třeba, aby zrnitý materiál buď během lisování, nebe po · slisování procházel nuceně pod tlakem po kluzné ploše, se dá zlepšit použitím zrnitého· kolagenového proteinu podle vynálezu. Účinek kolagenového proteinu, který spočívá ve zvýšení vazby mezi částicemi, je také · výhodný při těchto lisovacích a stlačovacích postupech.During pelleting, the granular material is forced through the orifice of the press with the aid of rollers. In extrusion, which usually requires higher pressures, the steam-treated granular material is forced through the orifice of the press by means of a sealing screw. Other similar types of processing, such as briquetting or pressing, use other types of pressure devices or presses to compress the granular material to the desired shape. Many of these processes in which the granular material either needs to be forced under pressure on the sliding surface either during compression or during compression, can be improved by using the granular collagen protein of the invention. The effect of the collagen protein in increasing the binding between the particles is also advantageous in these compression and compression processes.

Způsoby peletování a vytlačování stejně jako briketování a lisování jsou běžně známé a · nejsou součástí vynálezu. Vynález přináší zlepšení těchto běžných postupů použitím granulovaného kolagenového proteinu, aby se zlepšila vazba mezi částicemi hotového výrobku a aby se snížila spotřeba energie při tlakovém tvarování.Methods of pelleting and extrusion as well as briquetting and compression are well known and are not part of the invention. The invention provides an improvement of these conventional processes by using granulated collagen protein in order to improve the bond between the particles of the finished product and to reduce the energy consumption of the press forming.

Kolagenové proteiny použitelné při způsobu podle vynálezu jsou obecně k dispozici ve formě hydrolyzovaných proteinů, jako je jedlá želatina, technická želatina nebo klih. Tyto produkty se nejběžněji vyrábějí hydrolýzou vláknitého živočišného· kolagenu horkou vodou. Přesný způsob zpracování přírodního vláknitého živočišného vaziva za účelem hydrolýzy a extrakce proteinu není pro · účel vynálezu důležitý; podle potřeby lze .při způsobu podle vynálezu použít želatiny získané jak pomocí kyseliny, tak pomocí zásady. Existuje řada různých způsobů, které slouží k získávání proteinu z kolagenových vláken, a každého z těchto způsobů lze použít k výrobě zrnitého proteinového materiálu sloužícího účelu podle vynálezu.The collagen proteins useful in the method of the invention are generally available in the form of hydrolysed proteins, such as edible gelatin, technical gelatin, or glue. These products are most commonly produced by hydrolyzing fibrous animal collagen with hot water. The precise method of processing natural fibrous animal ligament for hydrolysis and protein extraction is not important for the purpose of the invention; Gelatins obtained by both acid and base can be used in the process according to the invention, if desired. There are a number of different methods for obtaining protein from collagen fibers, and each of these methods can be used to produce granular protein material for the purpose of the invention.

Kolagenový protein se vyznačuje tím, že má v molekule poměrně velké množství glycinu a značná množství hydroxylysinu a hydroxyprolinu. Jinak je kolagen obecný název pro skupinu proteinů, které se od sebe vzájemně · · liší · intramolekulární a intermolekulární vazbou. · Přesná povaha nebo typ kolagenového· proteinu však není · pro provádění · způsobu podle · vynálezu důležitý. Důležité je pouze to, aby protein byl v pevné zrnité formě a aby jeho částice byly ve shora uvedeném rozmezí.The collagen protein is characterized by having a relatively large amount of glycine in the molecule and considerable amounts of hydroxylysine and hydroxyproline. Otherwise, collagen is a common name for a group of proteins that differ from each other by intramolecular and intermolecular binding. However, the exact nature or type of collagen protein is not important for carrying out the method of the invention. It is only important that the protein is in solid granular form and that its particles are within the above range.

Povaha · kolagenového proteinu je důležitá pouze tehdy, když má určitý vliv ve výsledném oboru použití, · pro které je určen peletovaný nebo vytlačovaný produkt. Tak například slouží-li peletovaný výrobek jako krmivo, má se používat pouze jedlé želatiny. Totéž platí pro jakékoli materiály, které se mají podávat buď lidem, nebo zvířatům, · a to nejen jako potrava, nýbrž i jako farmaceutické · materiály. V jiném než potravinovém · průmyslu, · například · při výrobě pesticidních pelet, briket z dřevěného· uhlí nebo náplní · defekačních nádob pro kočky · lze použít kolagenového proteinu technické kvality nebo přímo klihu, aniž by to mělo nepříznivé výsledky.The nature of the collagen protein is important only if it has some influence in the resulting field of application for which the pelleted or extruded product is intended. For example, if the pelletized product serves as feed, only edible gelatin should be used. The same applies to any materials to be administered either to humans or animals, not only as food but also as pharmaceutical materials. In the non-food industry, for example · in the production of pesticide pellets, charcoal briquettes or fillings · cat defecation containers · technical grade collagen protein or glue directly can be used without adverse results.

Synergická pomocná látka je obecně materiál, který ztekucuje proteiny. Předpokládá se, třebaže vynález není na toto· vysvětlení · omezen, že · · tyto pomocné · prostředky brání tvorbě vodíkových můstků v molekule želatiny. Projevuje se to sníženou viskozitou roztoku, směsi ve srovnání se samotnou želatinou. Některé proteolytické enzymy lze smíchat za sucha s želatinou. Smíchaný materiál se však musí použít po· smíchání poměrně rychle, tak, aby se zrnitý materiál vytvaroval tlakem · dřív, než enzymy · úplně zničí molekulu proteinu. · Taková kombinace látek, použitá rychle po smíchání, umožňuje dosáhnout žádoucího snížení · , spotřeby energie a alespoň počátečního zlepšení vazby mezi částicemi výrobku. · Když však akti198312 vita enzymu neustane ani po tlakovém tvarování produktu, . protein se rozruší a postupně se vazný účinek . ztrácí.A synergistic excipient is generally a material that liquefies proteins. It is contemplated that the invention is not limited to this explanation that these auxiliary agents prevent the formation of hydrogen bridges in the gelatin molecule. This is manifested by a reduced viscosity of the solution, the composition compared to gelatin alone. Some proteolytic enzymes can be dry mixed with gelatin. However, the blended material must be used after · mixing relatively quickly so that the granular material is pressurized before the enzymes · completely destroy the protein molecule. Such a combination of substances, used rapidly after mixing, allows the desired reduction in energy consumption and at least an initial improvement in the bond between the product particles to be achieved. However, if the activity of the enzyme does not cease even after the pressure shaping of the product,. the protein is disrupted and the binding effect gradually. losing.

Mezi synergické pomocné prostředky, které se neprojevují trvalou degradací proteinu, patří přírodní rostlinné klovatiny, jako je pektin, xanthanová klovatina, arabská klovatina, tragant, klovatina ze svatojanského chleba, guarová klovatina, caraglnan a algináty, dále syntetické polymery . včetně etherových 'derivátů celulózy, například karboxylmethylcelulóza, hydroxypropylcelulóza, hydroxyethylcelulóza, dále ve vodě rozpustné soli polyakrylátů, polyvinylsulfonové kyseliny, ' polyfosforečnan sodný a jiné syntetické polymery, které obsahují negativní ionty, jako jsou karboxylové . skupiny, soli s karboxylovými skupinami, například karboxylan sodný a síran sodný, a zahrnují materiály, jako je kopolymer akrylamidu a kyseliny akrylové, kopolymery methakrylamidu a kyseliny methakrylové a jejich estery, dále močovinu a organické soli, zejména amidy nebo . imidy odvozené od močoviny, například thiomočovinu, dimethylmočovinu '. a biuret a jiné polymery, například močovinoformaldehýd.Synergic adjuvants that do not exhibit permanent protein degradation include natural plant gums such as pectin, xanthan gum, arabic gum, tragacanth, locust bean gum, guar gum, caraglnan, and alginates, as well as synthetic polymers. including cellulose ether derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, water-soluble salts of polyacrylates, polyvinyl sulfonic acids, sodium polyphosphate and other synthetic polymers containing negative ions such as carboxylic acids. carboxylic acid groups such as sodium carboxylate and sodium sulfate, and include materials such as copolymers of acrylamide and acrylic acid, copolymers of methacrylamide and methacrylic acid and esters thereof, urea and organic salts, especially amides or. urea-derived imides, for example thiourea, dimethylurea. and biuret and other polymers such as urea-formaldehyde.

Synergický pomocný prostředek je . s výhodou tvořen zrnitou pevnou látkou, . která má stejný rozměr částic jako protein.A synergistic adjuvant is. preferably a granular solid,. which has the same particle size as the protein.

•Vynález je obecně použitelný pro ' zpracování . zrnitých nebo částicových pevných materiálů, které se zpracovávají tlakem buď v uzavřené formě, nebo průchodem . otvorem v ' lisu, aby vznikl kompaktní, . tlakem tvarovaný výrobek s předem 'stanovenou konfigurací a soudržnou jednotnou strukturou. Takové postupy zahrnují kromě peletování, briketování ' a vytlačování ' zrnitých látek i lisování zrnitých látek, kde . je .. potřebí . mazivo . k uvolnění výlisků . z formy, přičemž . . toto mazivo má současně zvyšovat vnitřní vazbu nebo adhezi . mezi jednotlivými . částicemi a tím trvanlivost tlakem tvarovaného výrobku při skladování a . manipulaci.The invention is generally applicable to processing. granular or particulate solid materials which are pressurized either in closed form or by passage. an opening in the press to form a compact,. a pressure molded product with a predetermined configuration and a coherent uniform structure. Such processes include, in addition to pelletizing, briquetting and extrusion of the granular materials, the granular pressing, where. is .. needs. lubricant. to release the moldings. of a mold, wherein. . at the same time, the lubricant is intended to increase internal bonding or adhesion. between each. particles, and thus the shelf life of the pressure-molded product; and. manipulation.

' . Výhodná provedení vynálezu budou popsána . v následujících příkladech. Tyto příklady pouze vysvětlují vynález a nijak neomezují jeho rozsah.'. Preferred embodiments of the invention will be described. in the following examples. These examples merely illustrate the invention and do not limit the scope thereof in any way.

P^íJ^lí^dlIf not

Aby se zajistilo . krmení . dobytka plně hodnotným krmivém, . je . běžné připravovat peletovaný krmný materiál, . který sestává z kombinace částicového zrnitého materiálu s požadovanou krmnou . hodnotou. Jeden z běžně používaných peletovacích strojů pracuje tímto způsobem:To ensure. feeding. fully - fed cattle,. Yippee . routine preparation of pelleted feed material,. which consists of a combination of particulate particulate material with a desired feed. value. One of the commonly used pelletizing machines works as follows:

Zrnité . pevné . látky . se . smíchají tak, aby vznikla . krmná směs, a., to v míchadle s dvojitou míchací šroubovicí a s kapacitou 1814 kg . na jednu . dávku. Potom se smíchané pevné látky přemístí do skladovací nádoby nad peletovacím strojem. Promíchaná směs pak prochází do upravovači komory, kde při chází . do styku s párou pod tlakem 0,41 MPa po dobu 30 s tak, . že smíchané pevné látky opouštějící upravovači komoru mají teplotu od . 37,5 do . 78 °C a obsahují .11 až 14 hmot, procent vlhkosti.Grainy. fixed. substances. se. blended to form. compound feed, a., in a twin mixer with a capacity of 1814 kg. for one . dose. Then, the mixed solids are transferred to a storage vessel above the pelletizing machine. The mixed mixture is then passed to the treatment chamber where it is coming. in contact with steam under a pressure of 0.41 MPa for 30 s, so that:. that the mixed solids leaving the treatment chamber have a temperature of from. 37,5 to. 78 ° C and contain 11 to 14 wt.% Moisture.

Předběžně upravená směs se pak přivádí k nehybným válcům, které ji protlačují . kruhovými otvory rotující průtlačnice, čímž vznikají .slisované pelety. .Vzrůst teploty . během průchodu směsi průtlačnicí je asi 10 . °C. Peleto.vaný materiál opouštějící stroj se pak chladí proudícím vzduchem.The pretreated mixture is then fed to stationary rollers which push it through. the circular punches rotating the punches to form compressed pellets. .Increase in temperature. during the passage of the mixture through the die, it is about 10. Deň: 32 ° C. The pelletized material leaving the machine is then cooled with flowing air.

Technika peletování živočišných krmiv je popsána v příručce „Pelleting Animal Feed“, která byla uveřejněna sdružením Američan Feed Manufactures Association, Arlington.The technique of pelleting animal feed is described in the "Pelleting Animal Feed" manual published by the American Feed Manufactures Association, Arlington.

S peletovaným krmivém pro dobytek se často zachází poměrně hrubě během skladování, dopravy . a . rozhazování po polích. V . důsledku. toho musejí být pelety dostatečně . tvrdé a - trvanlivé, aby . vydržely toto zacházení bez rozpadu na prášek, který by neměl žádoucí celkovou kombinaci živných látek a který by . zvířata nemohla zkonzumovat. . Standardní zkouška trvanlivosti, která byla . k tomuto účelu. vyvinuta, je tzv. „otloukání v bubnu“, při kterém se 500 g zkoušených pelet otlouká po dobu 16,5 min. v nádobě o rozměrech 30 x 30 x 13 cm při 30 ot/min. kolem jediné osy nádoby, která je kolmá k delšímu rozměru nádoby a prochází jejím středem. . Po zkoušce se pelety vyjmou z nádoby, prosejí k oddělení prášku a odváží. Standardní . hodnota indexu trvanlivosti výrobku se spočítá podle následujícího vzorce:Pelleted cattle feed is often handled relatively roughly during storage, transport. a. scattering the fields. V. as a result. the pellets must be sufficient. Hard and durable. to withstand this treatment without disintegration into a powder which would not have the desired overall combination of nutrients and which would. animals could not consume. . The standard durability test that was. for this purpose. developed, is the so-called "drum hammering", in which 500 g of tested pellets are hammered for 16.5 min. in a 30 x 30 x 13 cm container at 30 rpm. around a single axis of the container that is perpendicular to the longer dimension of the container and passes through its center. . After the test, the pellets are removed from the container, sieved to separate the powder and weighed. Standard. the value of the durability index of the product is calculated according to the following formula:

i prosáté pelety (bez prášku) ' ¹ = -------. , . лй---------- * ¹⁰ · původní váha peletScreened pellets (without powder) ' ¹ = -------. ,. лй ---------- * ¹⁰ · original pellet weight

Čím . vyšší je hodnota I, tím trvanlivější je . peletovaný výrobek.By. the higher the I value, the more durable it is. pelleted product.

Byla připravena krmná . směs . . pro dobytek, která . měla toto složení:Feed was prepared. mixture. . for cattle that. had the following composition:

TABULKA ITABLE I

Složky . Folders . Hmotnostních dílů Weight parts bavlníkové pokrutiny cotton cake 650 650 fosforečnan vápenatý zbavený Calcium phosphate stripped fluoru fluorine 200 200 zbytek vyvařeného sladu the rest of the boiled malt 1100 1100 sůl ^ř salt ^ř 100 100 ALIGN! dehydratovaná . alfalfa dehydrated. alfalfa . 690 . 690 krmná močovina feed urea 145 145 zbytky při prosévání zrní residues from sieving grain 200 200 minerální přísada mineral additive 100 100 ALIGN! bentonit bentonite 200 200 pivovarské kvasnice Brewer's yeast 200 200 syrovátka whey 100 100 ALIGN! čirokové zrno sorghum grain 100 100 ALIGN! ochucovací přípravek seasoning 5 5 růstový promotor a growth promoter 10 10 vitamíny A, D3, E vitamins A, D3, E 2 2 melasa molasses 200 200

6 3 1 26 3 1 2

1814 kg tohoto materiálu bylo peletováno ve stroji s výkonem 74,57 kW, rotujícím rychlostí 5 ot/min a poháněném motorem s proměnlivou, rychlostí, který odebíral proud 190 až 250 A. Pelety byly vyráběny v množství 3102,5 kg/hod.1814 kg of this material was pelleted in a machine with a power of 74.57 kW, a rotating speed of 5 rpm and driven by a variable speed motor which took a current of 190 to 250 A. The pellets were produced at 3102.5 kg / h.

Potom byla vyrobena směs, která měla stejné složení, avšak obsahovala na 907,2 kg směsi 0,680 kg směsi sestávající z 3 hmot, dílů jedlé želatiny s velikostí částic asi 50 mesh, a 1 hmot, dílu karboxymethylcelulózy s velikostí částic 100 mesh.Then, a composition having the same composition was produced but contained, per 907.2 kg of the composition, 0.680 kg of the composition consisting of 3 parts by weight, parts of edible gelatin with a particle size of about 50 mesh, and 1 part by weight of carboxymethylcellulose with a particle size of 100 mesh.

Druhá směs obsahující 0,680 kg kolagenového proteinu a synergického pomocného prostředku na 907,2 kg byla peletována ve stejném peletovacím stroji při rychlosti 6 ot/min, přičemž stroj byl poháněn motorem s proměnlivou rychlostí; peletování probíhalo tak dlouho, až byla zpracována dávkaA second mixture containing 0.680 kg of collagen protein and a synergistic adjuvant to 907.2 kg was pelleted in the same pelletizing machine at 6 rpm, driven by a variable speed motor; pelleting was continued until the batch was processed

3628,8 kg celé směsi. Výkon při peletování byl v přítomnosti kolagenového proteinu 4835,3 kg/hod při odběru proudu 190 až 250 A. Výrobnost se tedy zvýšila o 55,9 % bez jakéhokoli zvýšení spotřeby energie. Při obou uvedených zkouškách měly vyrobené pelety délku 19 mm.3628,8 kg of the whole mixture. The pelleting performance was in the presence of collagen protein 4835.3 kg / hr at a current draw of 190-250 A. Thus, production increased by 55.9% without any increase in energy consumption. In both tests, the pellets produced had a length of 19 mm.

Aby se zjistila trvanlivost obou druhů pelet, bylo zkoušeno 500 g každého produktu otloukáním v bubnu. Oba výrobky měly stejný index trvanlivosti rovný 9,92, a vzniklo z nich 7,99 kg prášku na 907,2 kg produktu. V tomto případě tedy kolagenový protein podstatně zlepšil výrobnost stroje bez jakéhokoli zvýšení spotřeby energie a zhoršení trvanlivosti výrobku. Normálně při zvýšení výkonu stroje se trvanlivost výrobku snižuje, poněvadž se složky méně zahřívají, takže dochází к menšímu želatinování složek, poněvadž složky jsou kratší dobu ve vytlačovacím stroji.To determine the durability of both types of pellets, 500 g of each product was tested by drum punching. Both products had the same shelf life index of 9.92, resulting in 7.99 kg of powder per 907.2 kg of product. Thus, in this case, the collagen protein substantially improved the machine's production without any increase in energy consumption and deterioration of product durability. Normally, as the performance of the machine increases, the shelf life of the product decreases as the components heat up less so that there is less gelatinization of the components because the components are shorter in the extruder.

Příklad 2Example 2

Postupem popsaným v příkladě 1 byly vyrobeny pelety ze směsi následujícího složení:Using the procedure described in Example 1, pellets were produced from a mixture of the following composition:

TABULKA 2TABLE 2

Složení Ingredients Množství v kg Quantity in kg krmná směs pro koně compound feed for horses 227 227 směs se stopovými prvky mixture with trace elements 320 320 dehydrovaná alfalfa dehydrated alpha 1046,4 1046.4 melasa molasses 22,7 22.7 rostlinný olej vegetable oil 13,6 13.6 fosforečnan vápenatý calcium phosphate zbavený fluoru devoid of fluorine 186,14 186.14

Pak byla přepravena druhá směs stejného složení, která však obsahovala na 907,2 kg směsi 0,454 kg kombinace želatiny a karboxymethylcelulózy z příkladu 1. Bylo dosaženo těchto výsledků:A second blend of the same composition was then transported, but contained 904.2 kg of the 0.454 kg blend of gelatin and carboxymethylcellulose of Example 1. The following results were obtained:

TABULKA 3TABLE 3

Přísady kg/907,2 kg Ingredients kg / 907.2 kg Peletované množství (kg) Pellet quantity (kg) Rychlost otáčení stroje Machine speed Příkon A/hod. Power consumption A / hour Výrobnost t/hod. Production t / h. 0 0 1814 1814 6,5 6.5 200—250 200—250 6,00 6.00 0,454 0.454 3629 3629 7,5 7.5 210—240 210—240 8,27 8.27

Jak je patrné ze srovnání výsledků uvedených v tabulce 3, měla přítomnost přísad za následek zvýšení výrobnosti o 37,9 %, aniž by se podstatně zvýšil příkon stroje.As can be seen from the comparison of the results shown in Table 3, the presence of additives resulted in an increase in production by 37.9% without significantly increasing the power input of the machine.

Vlastnosti vyrobených produktů byly srovnávány, zejména pokud jde o trvanlivost, způsobem popsaným v příkladě 1. Bylo zjištěno, že hodnota indexu trvanlivosti výrobku byla u směsi bez přísady rovná 9,744, a s přísadou přidávanou v množství 0,454 kg/907,2 kg byla rovná 9,805. Z materiálu bez přísady vzniklo na 907,2 kg množstvíThe properties of the products produced were compared, in particular in terms of durability, as described in Example 1. The durability index of the product was found to be 9.744 for the blend without additive and equal to 9.805 with the additive added at 0.454 kg / 907.2 kg. From the material without additive, 907.2 kg were produced

23,1 kg prášku, zatímco směs s přísadou se rozmělnila pouze v množství 17,7 kg. Použitím přísady bylo tedy dosaženo podstatného zvýšení vazby a značného zvýšení výrobnosti stroje.23.1 kg of powder, while the admixture with the additive was comminuted only in an amount of 17.7 kg. Thus, the use of an additive resulted in a substantial increase in binding and a considerable increase in machine production.

Příklad 3Example 3

Směs na slunci sušené trávy alfalfa a dehydrované alfalfa byla tvarována tlakem na pelety délky 3,17 v peletovacím stroji s výкопещ 55,7 kW. Stejná směs byla současně peletována, byla však к ní přidána směs želatiny z příkladu 1 a zrnité sodové karboxymethylcelulózy s velikostí částic 100 mesh, a to v množství 0,681 kg na 907,2 kg. Bez jakéhokoli zvýšení příkonu stroje došlo ke zvýšení výrobnosti o 93,76 %.The blend of sun-dried alfalfa and dehydrated alfalfa grass was shaped by pressure on 3.17 pellets in a pelleting machine with an output of 55.7 kW. The same mixture was simultaneously pelleted, but a mixture of gelatin of Example 1 and 100 mesh granular sodium carboxymethylcellulose was added thereto at a rate of 0.681 kg to 907.2 kg. Without any increase in machine input, production increased by 93.76%.

Příklad 4Example 4

Zrnitá krmná směs pro zvířata byla předběžně upravena nízkotlakou párou [0,098 MPa), a pak byla peletována v peletovacím stroji s výkonem 74,57 kW. Tato směs obsahovala zrní a vybrané minerální přísady. Byla zpracována kontrolní dávka 5443 kg, přičemž při tomto zpracování se šnek stroje otáčel rychlostí 5,5 o-t/min. a poháněči motor s proměnlivou rychlostí odebíral 95 A. Teplota směsi byla 69 °C.The granular animal feed mixture was pretreated with low pressure steam (0.098 MPa) and then pelleted in a 74.57 kW pelletizer. This mixture contained grain and selected mineral ingredients. A control dose of 5443 kg was processed, during which the machine screw was rotated at a speed of 5.5 rpm. and the variable speed drive motor was taking 95 A. The mixture temperature was 69 ° C.

Pak byla připravena druhá dávka, která obsahovala na 907,2 kg směsi 0,454 kg přísady sestávající z 3 dílů kolagenového proteinu podle příkladu 1 a jednoho hmotnostního dílu polyakrylamidu. Druhá dávka byla zpracovávána ve stroji, jehož motor s proměnlivým pohonem byl nastaven na 6 vA second batch was then prepared containing, per 907.2 kg of a mixture of 0.454 kg of an additive consisting of 3 parts of the collagen protein of Example 1 and one part by weight of polyacrylamide. The second batch was processed in a machine whose variable drive motor was set to 6V

ot/min. a ' odebíral 95 A. Teplota vsázky se zvýšila na 78 °C. Vyrobené množství při kontrolní vsázce bylo přibližně 3266· kg/ /hod. Rychlost výroby druhé dávky, která obsahovala přísady podle vynálezu, byla 5262 kg/hod. Toto zvýšení výrobnosti o 61 % bylo dosaženo bez jakéhokoli zvýšení spotřeby energie.rpm The batch temperature was raised to 78 ° C. The amount produced in the control batch was approximately 3266 · kg / hr. The production rate of the second batch containing the ingredients of the invention was 5262 kg / hr. This 61% increase in production was achieved without any increase in energy consumption.

Pak byla zkoušena trvanlivost pelet otloukáním v bubnu. Kontrolní vsázka měla index rovný 9,642, přičemž vzniklo 32,6 kg na 907,2 kg vsázky. Vsázka obsahující přísady podle vynálezu měla index trvanlivosti rovný 9,66 a vzniklo z ní 30,8 kg prášku na 907,2 kg vsázky.The durability of the pellets was then tested by hammering in the drum. The control batch had an index of 9.642, producing 32.6 kg to 907.2 kg of batch. The batch containing the ingredients of the invention had a shelf life index of 9.66 and produced 30.8 kg of powder per 907.2 kg of batch.

Příklad 5Example 5

Byl ' opakován postup z příkladu 4, kterým byla připravována krmná směs pro králíky protlačováním průtlačnicí o průměru 3,969 milimetru. Byla připravena kontrolní dávka 1814 kg; která byla peletována rychlostí 4944 kg/hod. při odběhu stroje 110 až 115 A. Druhá dávka, obsahující přísadu zvyšující mazací účinek a vazbu, analogicky podle příkladu 4, byla přidávána v množství 0,227 kilogramu na 907,2 kg zrna krmivá, které se mělo peletovat. Druhá vsázka, která ob-The procedure of Example 4 was repeated to prepare a rabbit feed composition by extrusion through a 3,969 millimeter diameter die. A control dose of 1814 kg was prepared; which was pelleted at a rate of 4944 kg / hr. at a machine run of 110 to 115 A. A second batch containing a lubricating and binding additive, analogous to Example 4, was added in an amount of 0.227 kilograms to 907.2 kg of feed grain to be pelleted. The second charge, which

Claims

SUBJECT

A method of pressure forming granular solid materials into continuous discrete pieces of a predetermined shape, wherein the particulate mass is pressurized to form a compressed, inwardly cohesive product, characterized in that the solid material is contacted with the additive before or during compression. with lubricating and bonding effects comprising a collagen protein and a synergistic adjuvant selected from the group consisting of anionic polymers, water-soluble metal salts of organic and inorganic acids, organic urea salts and derivatives thereof, and proteolytic enzymes in a ratio of adjuvant to protein equal to 1: 2 to 1:25, wherein the amount of additive having lubricating and bonding effects is 0.0104 to 0.375% by weight of the granular particles.

2. The process of claim 1, comprising the ingredients of the invention, was pelleted at a rate of 6396 kg / hr. at the same power consumption as the control dose. Thus, production increased by 29.3% without increasing energy consumption. The durability of the pellets from the control batch and the batch containing the additive according to the invention was then determined. The control batch index was 9.7 and the control batch produced 27.2 kg of powder from 907.2 kg. The batch index containing the additive according to the invention was 9.76, resulting in 21.8 kg of powder from 907.2 kg.

In all of the above examples, the individual components of the composition are dry, granular solids that are uniformly mixed so that all components are uniformly distributed throughout the composition. As a result, the pellets essentially comprise a mixture of constant composition. The mixing is carried out in a conventional mixer, in particular using a double helix mixer. ¹

Examples of granular solids that can be crushed by the method of the invention include foodstuffs such as grain (cooked or uncooked), vegetables, hay, inorganic salts, wood chips, charcoal particles or a mixture of two or more of the aforementioned ingredients.

SUMMARY OF THE INVENTION The collagen protein has a grain size not exceeding 25 mesh.

3. A process according to claim 1, wherein an anionic polymer selected from the group consisting of cellulose ethers and copolymers of acrylamide or methacrylamide with acrylic or methacrylic acid is used.

4. The process of claim 3 wherein the anionic polymer is carboxymethylcellulose.

5. A method according to claim 1, characterized in that the granular particles are pretreated with steam and heated to a temperature of at least 37.5 [deg.] C., preferably 79 [deg.] C. prior to pressure shaping.

6. The process of claim 5 wherein the granular particles are pretreated with superheated steam.