ProTech – технология глубокой переработки биологических отходов животного происхождения

Экономические расчеты с получением ежегодных доходов более 300 млн. рублей в год основаны на бизнес-кейсе действующей пилотной промышленной установки в Германии с применением технологических решений ProTech мощностью переработки 20.000 т белоксодержащих свиных отходов в год. Получаемая продукция комплексной переработки: 4.000 т легкоусвояемых протеинов, 2.000 т жиров и 2.000 т минерально-белковой кормовой добавкив год. Примерно 2/3 выручки приходится на легкоусвояемые протеины, 1/3 выручки приходится на жиры и минерально-белковую кормовую добавку.

Общие объемы мясных и рыбных отходов, по данным Росстата, составляют около 5 млн т/год. По данным Института питания РАМН, ежегодный дефицит пищевого белка в России превышает 1 млн т. По данным экспертов проекта «Протеин России», дефицит кормовых белков составляет 770 тыс. тонн. Таким образом, общий дефицит белков составляет около 2 млн т/год. Технология ProTech позволяет решить эту двоякую острую проблему.

Сейчас в большинстве регионов РФ в сфереутилизации и переработки биологических отходов (кости, головы, чешуя и др.) есть 4 крупномасштабные проблемы:

1) огромные объемы отходов - на 1 кг товарного мяса/рыбы от 0,5до 1 кг отходов; (по данным полученным от технологов действующих крупных предприятий по мясо- и рыбопереработке)
2) нерациональное использование ценных ресурсов, которые возможно переработать в продукты с высокой добавленной стоимостью (сейчас отходы сжигают, закапывают или частично перерабатывают в мясо-костную муку с нестабильным качеством);
3) острый дефицит животного белка для кормов животных и рыб в с/х;
4) утилизация падежа в период эпидемий африканской чумы свиней, коровье бешенство и т.п. (при обработке сырья при температуре более 120 ºС, давлении более 1,1 атм, в течение более 45 мин погибают патогенные бактерии и вирусы, в т.ч. и вирус АЧС)

Вторичное протеинсодержащее сырье животного происхождения обладает низкими показателями усвояемости и биологической ценности, делая их непригодными для применения в пищевой промышленности и малоэффективным для применения в кормовой отрасли. Таким образом, возникает задача эффективной переработки дешевого недоиспользуемого ценного по свойствам протеинсодержащего сырья животного происхождения на действующих перерабатывающих предприятиях с целью получения ценного функционального продукта. Изготавливать ценные протеиновые продукты из отходов было бы возможно при наличии механизма адаптации технологии данных продуктов к современным предприятиям.

Технология ProTech позволяет перерабатывать животные отходы (кости, чешую, внутренности и т.п) с низкими показателями усвояемости и биологической ценности в комбинированном биотехнологическом и термическом процессе при определенной температуре, давлении, времени обработки, при необходимости, с ферментами, чтобы извлечь протеины с хорошими показателями усвояемости (>90%). Дополнительные продукты - жиры и минеральные вещества.

Вторичное протеинсодержащее сырье проверяется на входном контроле на пригодность к переработке, проходит сортировку, измельчается, производится предварительное отделение жира, затем при необходимости получения продуктов пищевого качества производится ферментный гидролиз, термический гидролиз, после этого осуществляется разделение суспензии на жировую, белковую и минерально-белковую фракции, при необходимости производится дополнительная обработка отдельных товарных групп для получения необходимого качества продуктов, сушка, контроль качества готовой продукции, упаковка и хранение.

Обычные химические методы гидролиза разрушают многие незаменимые аминокислоты, значительно понижая биологическую ценность белкового продукта, в конечном продукте имеется высокое содержание соли, что ограничиваетегоиспользование в пищевой промышленности. Кроме того, высокие концентрацииреагентов приводят к высокой стоимости конечного продукта и большим объемам загрязненных сточных вод и прочих отходов.

Комбинированный биотехнологический и термический гидролиз по технологии ProTech не имеет указанных выше недостатков.В технологии используются процессы замкнутого энергетического и водного цикла, что позволяет полностью использовать сырье и обеспечить экологичность переработки.

Для переработки вторичного протеинсодержащего сырья по технологии ProTech необходимо уже имеющееся на рынке оборудование для измельчения, ферментирования, разделения на фракции, сушки и упаковки.

Технология ProTech позволяет из биологических отходов получить легкоусвояемые (усвояемость 90%) протеины, жиры и минеральные вещества для пищевой промышленности и производства кормов:

1.1 Сухой гранулат: протеины> 90%, зола< 4-5%, жиры< 1%, сухое вещество> 97%, молекулярная масса на 80-90% < 10 kDa (высокая усвояемость) для пищевой промышленности и производства кормов
1.2 Жидкий концентрат: протеины> 50% для производства кормов (поросята, свиноматки, утки, гуси и др.)
2 Жиры (воды <5%, золы <5%)
3 Минеральные вещества для кормов и удобрений (Ca, P >85%, протеины 7-10%, жиры 5-7%)

Конкурентные преимущества:
1. Стабильность состава готовой продукции (90% протеина)
2. Более высокая усвояемость (>90%)
3. Извлечение протеина до 80 % в исходном сырье
4. Низкое содержание жиров (<1%)
5. Более долгие сроки хранения продукции в отличие от аналогов
6. Улучшение экологичности производства и конкурентоспособности
7. Возможность регулирования параметров готовой продукции

Резюме

Наша команда занимается разработкой и внедрением комплексной безотходной технологии переработки боенских и прочих животных отходов в белковые гидролизаты для комбинированного производства пищевых, биотехнологических и кормовых ингредиентов с малой молекулярной массой, стабильно высоким содержанием белков и стабильно низким содержанием жиров и минеральных веществ.

Технология позволит перерабатывать в больших объемах все виды животных и рыбных отходов, включая падеж больных животных, при предварительной сортировке, разделении и контроле качества входящего сырья, в безопасные ценные продукты: белки, жиры и минеральные вещества, которые применяются для производства востребованных легкоусвояемых компонент для пищевой промышленности, спортивного питания, кормовой отрасли и биотехнологий.

Ядро команды проекта состоит из 8 человек, которые обладают дополняющими компетенциями и многолетним опытом работы в сфере переработки вторичного биологического сырья, пищевых биотехнологиях, спортивном питании, проектном менеджменте, маркетинге, бизнес планировании, а также работы в международных проектах. Команда обладает большим научно-техническим и коммерческим потенциалом в рамках тематики данного проекта: 11 патентов, трое членов команды имеют 20+ лет опыта работы с отходами биологического происхождения, 2 действующих предпринимателя работающих в сфере переработки биологических отходов. Кроме того, данному проекту оказывают поддержку ученые технологи и биотехнологи Калининградского государственного технического университета и Технического Университета Берлина, крупный переработчик животных отходов Германии, а также 2 ментора, имеющих успешный опыт реализации подобных проектов в сфере биотехнологий и переработки отходов.

На данном этапе развития технология ProTech позволяет получать в промышленных масштабах продукты кормового качества. Ведутся поиски и работа с потенциальными клиентами на внедрение технологии: агрегаторы и переработчики биологических отходов, крупные агрохолдинги, мясо- и рыбоперерабтывающие предприятия, и др. Планируется доработка технологии для комбинированного получения белков пищевого и кормового назначения.Ведутся поиски поставщиков для снижения стоимости оборудования.

В технологии используются процессы замкнутого энергетического и водного цикла, что позволяет полностью использовать все сырье и обеспечить высокую энергоэффективность и экологичность переработки. Полученные ингредиенты можно использовать как для пищевой промышленности, так и в производстве кормов, максимально используя ценное сырье.