Dit voorwoord zou ik ook willen gebruiken om iedereen te bedanken die me tijdens mijn stage of bij het schrijven van dit eindwerk geholpen heeft

Voorwoord Mijn eindwerk gaat over de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten. Ik heb dit eindwerk gekozen omdat het een grote meerwaarde geeft aan mijn diploma Master Milieukunde. Ten eerste omdat een alternatieve manier om van een afvalstroom van een pluimveeslachterij een winstgevend product te maken nog in het ontwikkelingsstadium is. Verder omdat de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten een innovatief onderdeel is in deze verwerking van een afvalstroom, zoals kippenpoten, en slechts door weinig mensen grondig gekend is.

Dit voorwoord zou ik ook willen gebruiken om iedereen te bedanken die me tijdens mijn stage of bij het schrijven van dit eindwerk geholpen heeft.

In de eerste plaats denk ik hierbij aan mijn stagementor, de heer Jef Vanoverschelde, en mijn stagepromotor, de heer Dirk Steenhoudt, die voor een uitstekende begeleiding zorgde gedurende de hele periode. Verder mogen de docenten van het departement PIH zeker niet vergeten worden, ze waren altijd bereid om te helpen. Ten slotte wil ik bij deze ook de mensen van het bedrijf Lammens N.V. bedanken voor hun steun en hulp gedurende mijn stageperiode.

Daarnaast wil ik mijn vrienden bedanken om me de moed te geven om door te zetten tijdens de vele moeilijke momenten, net als mijn ouders, die mijn studies mogelijk maakten, en iedereen waar ik kon op rekenen voor de nodige steun.

Levi Lammens

II

Inhoudstafel VOORWOORD

II

INHOUDSTAFEL

III

GEBRUIKTE SYMBOLEN EN AFKORTINGEN

VI

LIJST VAN FIGUREN

VII

LIJST VAN TABELLEN

X

INLEIDING

1

HOOFDSTUK 1: PROBLEEMSTELLING

2

1.1

HET BEDRIJF LAMMENS N.V.

2

1.2

KIPPENPOTEN IN HET BEDRIJF

4

1.2.1

HUIDIGE AFZET

7

1.2.2

HOEVEELHEDEN KIPPENPOTEN EN OPBRENGST VAN DE HUIDIGE AFZET

9

1.3

EUROPESE WETGEVING VOOR SLACHTAFVAL

11

1.4

EIGENSCHAPPEN VAN KIPPENPOTEN

15

1.4.1

SAMENSTELLING EN ALGEMENE EIGENSCHAPPEN

15

1.4.1.1 Samenstelling

15

1.4.1.2 Eigenschappen

16

1.4.2

WATERGEHALTE

17

1.4.3

EIWITGEHALTE

17

1.4.3.1 Actine en Myosine

18

1.4.3.2 Collageen

19

1.4.3.3 Hemoglobine

21

1.4.3.4 Immunoglobuline

22

1.4.3.5 Insuline

23

1.4.3.6 Myoglobine

23

1.4.3.7 Serotonine

24 III

1.4.4

VETGEHALTE

25

1.4.5

ASGEHALTE

25

HOOFDSTUK 2: RECUPERATIEPRINCIPE VAN EIWITTEN UIT KIPPENPOTEN 26 2.1

KIPPENSOEP

26

2.1.1

TERMINOLOGIE

26

2.1.2

BEREIDINGSWIJZE

27

2.1.3

GENEESKUNDIGE KRACHTEN

27

HOOFDSTUK 3: RECUPERATIE VAN EIWITTEN UIT KIPPENPOTEN MET ENZYMEN

29

3.1

VOORBEHANDELINGEN

29

3.2

ENZYMEN

29

3.2.1

WAT ZIJN ENZYMEN

29

3.2.2

CO-ENZYMEN

30

3.2.3

REACTIEKINETIEK

30

3.2.4

INDELING VAN DE ENZYMEN

31

3.2.5

BEKENDE ENZYMEN

32

3.3

BELANGRIJKSTE ENZYMEN EN HUN EIGENSCHAPPEN

32

3.3.1

AMYLASE

32

3.3.2

CELLULASE

33

3.3.3

LIPASEN

35

3.3.4

PROTEASEN

37

3.4

KEUZE

38

3.4.1

VOORBEREIDING

38

3.4.1.1 Protex 6L

38

3.4.1.2 Protex 7L

39

3.4.1.3 Protex 51FP

39

3.4.2

39

GEBRUIK TIJDENS DE PROEF

3.4.2.1 Hoeveelheden

40

3.5

WERKWIJZE

41

3.6

EINDPRODUCTEN EN AFZETMOGELIJKHEDEN

43

IV

HOOFDSTUK 4: PROEVEN EN EXPERIMENTEN

44

4.1

PROEVEN

44

4.1.1

ALGEMENE VOORBEREIDINGEN

45

4.1.1.1 Kippenpoten

45

4.1.1.2 Benodigde apparatuur

45

4.1.2

REFERENTIETEST

46

4.1.3

PROEF 1 MET ENZYMEN PROTEX 6L

48

4.1.3.1 Opstarten van de proef

48

4.1.3.2 DOORLOPEN REGIME 1 EN REGIME 2

51

4.1.3.3 Waarnemingen

57

4.1.3.4 Het afscheiden van de verschillende lagen

59

4.1.3.5 Vacuümdroger

67

4.1.4

PROEF 2

69

4.1.5

PROEF 3

71

4.2

RESULTATEN VAN DE PROEVEN

73

4.3

EXPERIMENT MET HET BEKOMEN EIWITCONCENTRAAT

75

HOOFDSTUK 5: KOSTEN-BATEN ANALYSE

80

5.1

BEPALING VAN DE MOGELIJKE INVESTERING

80

5.1.1

WATER

80

5.1.2

PROTEÏNEN

81

5.1.3

VET

81

5.1.4

AS

82

5.1.5

POTEN

82

5.1.6

ENZYMEN

82

5.1.7

DAGLOON

83

5.1.8

TOTAAL PER TON POTEN

83

5.2

BEPALING VAN DE KOSTPRIJS VOOR EEN INSTALLATIE

84

BESLUIT

85

LITERATUURLIJST

87

V

GEBRUIKTE SYMBOLEN EN AFKORTINGEN

ADCC

Antibody Dependent Cell-mediated Cytotoxicity

ADP

Adenosinedifosfaat

AMP

Adenosinemonofosfaat

AZ

Aminozuren

BSE

Boviene spongiforme encefalopathie (gekke koeienziekte)

EAZ

Essentiële Aminozuren

EVZ

Essentiële Vetzuren

Ig

Immunoglobulines

IU

International Unit

MAP

Modified Atmosphere Packing

VI

Lijst van figuren Figuur 1.1: Afgelegde weg van de kippenpoten

6

Figuur 1.2: Flowchart Categorie 3 Materiaal

8

Figuur 1.3: Vereenvoudigde voorstelling van een spiercel

18

Figuur 1.4: De drievoudige helix van collageen

19

Figuur 1.5: Hemoglobine molecuul

21

Figuur 3.1: Amylopectine en amylose

32

Figuur 3.2: Verbinding tussen glucose moleculen

34

Figuur 3.3: Opbouw cellulose

34

Figuur 3.4: Bouw van een vet

36

Figuur 3.5: Bouw van een eiwit

37

Figuur 4.1: Resultaat van de eerste test

47

Figuur 4.2: Opstelling (01)

48

Figuur 4.3: Opstelling (02)

48

Figuur 4.4: Gemalen kippenpoten vacuüm verpakt

48

Figuur 4.5: Water opgewarmd en kippenpoten afgewogen

49

Figuur 4.6: Kippenpoten toegevoegd

49

Figuur 4.7: Enzymen

50

Figuur 4.8: Vaste stof die blijft hangen na regime 1

52

Figuur 4.9: Roerend element uit beker 1 gehaald

52

Figuur 4.10: Beker 1 op einde van regime 2

52

Figuur 4.11: Opstelling met beker 1 na regime 2

52

Figuur 4.12: Beker 1 en Imhoff-kegels

53

Figuur 4.13: Inhoud beker 1 in Imhoff-kegel 1 en in droogstoof

53

Figuur 4.14: Beker 2 na regime 1 (links) beker 3 in regime 1 (rechts)

53

Figuur 4.15: Laagvorming in beker 2 1

54

Figuur 4.16: Het roeren van beker 2 in regime 2

54

Figuur 4.17: Beker 2 op einde van regime 2

54 VII

Figuur 4.18: Beker 2 na regime 1 en 2

54

Figuur 4.19: Beker 2 in Imhoff-kegel 2 in droogstoof

55

Figuur 4.20: Beker 3 na regime 1

55

Figuur 4.21: Beker 3 in regime 2

56

Figuur 4.22: Beker 3 op het einde van regime 2

56

Figuur 4.23: Alle 3 de vloeistoffen in de droogstoof

56

Figuur 4.24: Afscheiding van de verschillende lagen na 12 uur droogstoof

59

Figuur 4.25: Flocculant dat blijft zweven in de bouillon van beker 3 (01)

60

Figuur 4.26: Flocculant dat blijft zweven in de bouillon van beker 3 (02)

60

Figuur 4.27: Maatbekers voor de verschillende lagen

60

Figuur 4.28: Wegen van de maatbekers

60

Figuur 4.29: Vetlaag beker 1

61

Figuur 4.30: Vetlaag beker 2

61

Figuur 4.31: Vetlaag beker 3

61

Figuur 4.32: Afgescheiden vetlagen

61

Figuur 4.33: Vloeistoffen voor het afscheiden van de bouillons

62

Figuur 4.34: De afgescheiden bouillons

62

Figuur 4.35: Vloeistoffen voor het afscheiden van de flocculanten

63

Figuur 4.36: De afgescheiden flocculanten

63

Figuur 4.37: Vast gedeelte met rest flocculant

64

Figuur 4.38: Rest aan vaste stof

64

Figuur 4.39: De afgescheiden lagen in de maatbekers

65

Figuur 4.40: Maatbekers met vaste stof en flocculant in de droogstoof

65

Figuur 4.41: Links maatbeker vet – Rechts maatbeker vet + flocculant-bouillon laag

66

Figuur 4.42: Bouillons uit de koelkast

67

Figuur 4.43: Bouillons in de moffeloven

67

Figuur 4.44: Moffeloven en vacuümpomp

68

Figuur 4.45: Bouillons na opconcentreren

68

Figuur 4.46: Resultaat van proef 2 na 12 uur droogstoof

69

Figuur 4.47: Flocculanten van proef 2

70 VIII

Figuur 4.48: Beker 1 na proef 3

71

Figuur 4.49: Inhoud van beker 2 en 3 na proef 3

71

Figuur 4.50: Ongebakken kipfilet

75

Figuur 4.51: Gewicht deel 1 voor inspuiting

76

Figuur 4.52: Gewicht deel 2

76

Figuur 4.53: Gewicht deel 1 na inspuiting bouillon

76

Figuur 4.54: Bakken van de kipfilet (01)

77

Figuur 4.55: Bakken van de kipfilet (02)

77

Figuur 4.56: Gewicht deel 1 na bakken

77

Figuur 4.57: Gewicht deel 2 na bakken

77

Figuur 4.58: Doorsnede deel 1 na bakken

78

Figuur 4.59. Doorsnede deel 2 na bakken

79

IX

Lijst van tabellen Tabel 1.1: Hoeveelheden en inkomsten van de nevenstroom

9

Tabel 1.2: Afvalstromen van een pluimveeslachthuis

13

Tabel 1.3: Nutriënten per 100 gr kippenpoten [1]

15

Tabel 3.1: Proteïnen per 100 gr kippenpoot volgens de literatuur [1]

40

Tabel 3.2: Overzicht van de te volgen werkwijze

41

Tabel 4.1: Overzicht van de uit te voeren proeven en de te gebruiken enzymen

44

Tabel 4.2: Werkwijze

46

Tabel 4.3: Gewicht kippenpoten 1

49

Tabel 4.4: Regime 1 en 2

51

Tabel 4.5: Duur van de regimes voor de verschillende bekers

51

Tabel 4.6: Waarnemingen tijdens de proef

57

Tabel 4.7: Resultaten bouillons proef 1

73

Tabel 4.8: Resultaten bouillons proef 2

74

Tabel 4.9: Gewichtsveranderingen van de kipfilets gedurende het experiment

78

Tabel 5.1: Samenstelling van kippenpoten

80

Tabel 5.2: Prijs per ton kippenpoten

83

Tabel 5.3: Opbrengst in 2,5 jaar

83

X

Inleiding Bedrijven bekommeren zich meer en meer over de afvalstromen die ze produceren. Dit om nog milieuvriendelijker te werk te gaan en om de economische rentabiliteit te verhogen. De nadruk zal bij dit eindwerk vooral liggen op het herwaarderen van de componenten uit een bepaalde afvalstroom. Het bekomen product kan dan verkocht worden en meer opbrengen dan wat bedrijven momenteel krijgen voor hun afvalstromen. Voor dit project zal bij een pluimveeslachterij onderzocht worden hoe één van de afvalstromen behandeld kan worden, om zo waardevolle nieuwe producten te bekomen.

Het doel is dus in de toekomst winst te halen uit een afvalstroom van vandaag. In dit eindwerk is dat de behandeling van kippenpoten met enzymen om zo eiwitten te recupereren. De verwachtingen zijn om met de methode met enzymen 70 % of meer van de eiwitten die in een kippenpoot zitten te recupereren. Er zal getracht worden een bouillon te bekomen die deze eiwitten bevat. Er zal onderzoek gedaan worden inzake eiwitten en enzymen. De proeven zullen uitgevoerd worden in het labo van het PIH te Kortrijk. De kosten-batenanalyse zal ook opgesteld worden. De waarde van dit eindwerk zal zijn om een rendabele manier te vinden om een afvalstroom te herwaarderen en op deze manier een hogere opbrengst te verkrijgen. Alle pluimveeslachterijen kunnen hier baat bij hebben, de hele pluimveesector zelfs.

1

Hoofdstuk 1: Probleemstelling 1.1 Het bedrijf Lammens N.V. Pluimveeslachterij Lammens N.V. werd opgericht door Leon Lammens in 1933 te Ichtegem. Het begon allemaal met het kopen en verkopen van vellen van mollen en konijnen. Toen de Tweede Wereldoorlog uitbrak, vielen de werkzaamheden stil. Na de Tweede Wereldoorlog werden de activiteiten hervat en in 1951 richtte Firmin Lammens, de zoon van Leon, de eigenlijke slachterij op. In 1955 nam de productie door de aankoop van een halfautomatische plukmachine sterk toe. Drie jaar later, in 1958, werd het bedrijf overgebracht van Ichtegem naar de huidige locatie in Wijnendale. Rond 1969 werkten er ongeveer 15 mensen in het bedrijf. In dit jaar kwam ook de broer, Wilfried Lammens in het bedrijf werken. In 1971 werd de nieuwe slachterij gebouwd, waar 30 tot 40 werknemers werkten. Veertien jaar later, in 1985, moest er opnieuw uitgebreid worden. Er werden verschillende hallen bijgebouwd, onder andere voor de productie en de laadkaaien voor het geslachte pluimvee. Waar zich toen de productie bevond, heeft men verschillende koelcellen voor het geslachte pluimvee voorzien. In 1988 werden de kantoorruimtes uitgebreid en in 1994 kwam er een verdere uitbreiding van de kantoorruimtes alsook een volledig nieuwe receptie. Er werden ook een nieuwe diepvries, bijkomende koelruimtes en een nieuwe marinadeafdeling gebouwd. In 1995 werd een bijkomend gebouw opgetrokken voor de vrachtwagens die het levend pluimvee ophalen. Er werd eveneens overgeschakeld van het bakken- naar het containersysteem voor het laden en slachten van de levende dieren. In 1999 werd er een nieuwe waterzuiveringsinstallatie gebouwd, om te kunnen voldoen aan de steeds strengere eisen inzake milieuwetgeving. 2001 Was opnieuw een druk jaar qua uitbreidingen. De snijzaal werd verbouwd en uitgebreid. Er kwam ook een nieuwe snijlijn van Stork, dit moest de productie bevorderen. Verder werden de laadkaaien vernieuwd en uitgebreid. Ten slotte kwam er boven de uitbreidingen van de nieuwe laadkaai en de snijzaal een nieuwe koeltunnel voor de geslachte kippen.

2

Deze ruimtes moesten natuurlijk ook gekoeld worden en daar chloorhoudende koelvloeistoffen, zoals freon, niet meer gebruikt mochten worden, werd er uitgekeken naar nieuwe technieken. Daarom werd er een nieuw gebouw geplaatst dicht bij de nieuwe laadkaai en koeltunnel. In dit gebouw werd er een koelinstallatie geïnstalleerd met schroefcompressoren. Deze installatie moest zowel instaan voor de werking van de vriezers als de koeling van de koelcellen. De snelvriezer werd toen ook nog uitgebreid en het vriessysteem werkte nu op ammoniak. De nieuwe installatie werkte ook met Thermera voor de koeling van de koelcellen in de fabriek. Thermera is de merknaam voor een soort bietensap dat gebruikt wordt als koelmiddel in plaats van de chloorhoudende koelmiddelen van voorheen. Een ander koelmiddel zorgde er echter ook voor dat er in alle zalen in de fabriek nieuwe verdampers moesten gehangen worden die werkten op dit koelmiddel. In de nieuwe lokalen werden onmiddellijk nieuwe verdampers gehangen, de andere verdampers in de reeds bestaande lokalen werden in de loop van de daaropvolgende jaren vervangen. De nieuwe lokalen, laadkaaien, versnijding, koeltunnel en het gebouw waar de koelinstallatie staat, werden in 2002 in gebruik genomen. In de snijzaal werd er in het begin nog gewerkt met de oude snijlijn, maar tegen 2003 was de tweede snijlijn ook al geplaatst en in productie. In 2003 werd er ook een tweede fileerlijn bijgekocht en geplaatst. Daar er steeds strengere eisen staan op het verpakken en bewaren van vlees, werd er in 2003 ook een eerste nieuwe verpakkings en begassingsmachine aangekocht, een Sealpack 500 van de firma Ultrapack. Dit is een machine die verpakt volgens MAP, dit staat voor Modified Atmosphere Packing (MAP). Dit wil concreet zeggen dat het vlees niet vacuüm verpakt wordt, maar in een bepaalde atmosfeer waarin het vlees niet snel bederft. In 2006 werd er bij de waterzuivering een tweede mestput gebouwd voor tijdelijke opslag. En het lokaal voor de verpakking en verwerking van organen, de panklaarzaal, werd uitgebreid. Ten slotte werd er in 2007 een nieuwe en grotere begassingsmachine aangekocht, het betreft een Sealpack 800 van de firma Ultrapack. Tegenwoordig worden er jaarlijks 2 tot 3 nieuwe vrachtwagens aangekocht.

Na al die jaren is Lammens N.V. uitgegroeid tot één van de belangrijkste slachterijen binnen de pluimveesector. Zowel nationaal, als ver buiten de grenzen, wordt het familiebedrijf Lammens N.V. als een toonaangevende partner aanzien inzake kwaliteit en

3

traceerbaarheid (opsporing van herkomst van het gevogelte) binnen de sector van vers en diepgevroren gevogelteproducten.

Hygiëne is primordiaal binnen het productieproces. In samenwerking met het Federaal Agentschap voor Voedsel Veiligheid (FAVV) en het Ministerie van Volksgezondheid en Leefmilieu, werd door de kwaliteitsdienst van Lammens N.V een volledige structuur opgebouwd van interne en externe controlepunten met als hoofddoel de strengste Europese normen op gebied van hygiëne ruimschoots te overtreffen. Dagelijkse microbiologische analyses in het laboratorium worden binnen deze visie als een normaliteit aanzien bij Lammens N.V. Sinds 2003 is de firma British Retail Consortium (BRC) gecertificeerd. Hiermee wil de firma de lat voor vers gevogelte en gevogeltebereidingen nog hoger leggen dan vereist door de Europese wetgeving inzake voedselveiligheid naar de consument toe. Tussentijdse controles via extern erkende auditbureaus zoals de International Standard Audit (ISA) en de Societé General Securité (SGS) bevestigen de behaalde resultaten inzake traceerbaarheid en geven een extra garantie betreffende voedselveiligheid. Nieuwe

investeringen

vernieuwingen

verder

in

2005

zetten.

zullen Er

de

wordt

ingeslagen momenteel

weg fors

naar

technologische

geïnvesteerd

in

een

milieuvriendelijk koelsysteem.

Het bedrijf Lammens N.V. is gevestigd in Wijnendale, een deelgemeente van Torhout. Het ligt op een drietal kilometer van het centrum van Torhout en tegenover het domein van het kasteel van Wijnendale, vlak bij de drukke verbindingsweg Torhout - Oostende. Het bedrijf is centraal gelegen in de driehoek Roeselare – Oostende – Brugge.

1.2 Kippenpoten in het bedrijf De weg die de kippen en bijgevolg ook de kippenpoten afleggen wordt hieronder beschreven. In de loods, de receptiehal, worden de levende kippen aangevoerd in containers. Vervolgens worden de containers gekanteld en geledigd. De kippen glijden uit de containers en worden via een transportband naar een carrousel gebracht waar ze met

4

hun poten in een transportketting worden gehangen. De lege containers gaan door een bad met lauw water waar ze worden gereinigd en ontsmet. Via deze transportketting gaan de kippen met hun kop door de verdover (Stork), ook wel stunner genoemd. De kop van de kip gaat door een bak met water waarop een spanning van +/- 100 V staat. Hierdoor worden de kippen verdoofd en dus nog niet gedood. Daarna gaan de kippen via de transportketting naar de plukzaal waar de kop van de kip door de doder gaat. Hierin wordt de halsslagader van de kip overgesneden, enkel de halsslagader, de kop wordt hier nog niet afgesneden. Dan gaan de kippen door de bloedgoot, waar ze kunnen uitbloeden. De kippen gaan na het uitbloeden door 2 broeibakken met water van 51 °C, hierin worden de kippen volledig ondergedompeld. In de eerste broeibak wordt het grof vuil van de kippen verwijderd, de tweede dient om de kippen nog eens proper te spoelen. Naast hun kuisende werking, dienen de broeibakken ook om de kippen beter plukbaar te maken. Vervolgens gaan de kippen naar 3 pluk machines (Linco) die in serie staan en samen 18m lang zijn. Deze machines zitten vol ronde schijven met rubberen tappen, hierin worden de pluimen van de kippen verwijderd. Dan gaat het naar de koppentrekker (Meyn). Zoals de naam al zegt, worden hier de koppen van de kippen gescheiden. De kippen verlaten de plukzaal en gaan naar de panklaarzaal, waar de ingewanden van de kippen zullen worden verwijderd. In de panklaarzaal gaat de transportketting eerst door een machine, een automatische overgang. Hier worden de poten afgesneden ter hoogte van het gewricht. De poten blijven in de transportketting hangen, de gehele kippen gaan over in een hakensysteem voor verdere verwerking. Daarna komen de poten terug naar de plukzaal waar ze via een losstation in een trechter terechtkomen die ze naar een potenbreker leidt. Hierdoor worden de poten dus verbrijzeld in kleinere stukken. Deze stukken vallen in een goot waar ze via Archimedesschroeven naar een buffertank met hakselaar gebracht worden. Ten slotte worden ze met behulp van een pomp naar een silo gepompt, waar ze kunnen opgehaald worden door Rendac.

5

Figuur 1.1: Afgelegde weg van de kippenpoten

6

1.2.1 Huidige afzet

De kippenpoten gaan bijna uitsluitend naar Rendac waar ze verwerkt worden in veevoeders. Soms gaan er ook kippenpoten naar kwekers van nertsen, die gekweekt worden voor hun pels (bontjassen). Kippenpoten gaan nooit naar export, dit mag wettelijk niet. En de veeartsen mogen hiervoor geen papieren ondertekenen. Hieronder wordt het verwerkingsproces bij Rendac beschreven.

Op de pluimveelijn wordt alleen pluimveeslachtafval (Cat 3) en pluimveebloed (Cat 3) verwerkt tot pluimveemeel en - vet. Cat 1 (pluimveekadavers) worden in de destructielijn verwerkt.

Het door vrachtwagens aangevoerde pluimveeslachtafval (waaronder kippenpoten) worden in de ontvangstbunker (inhoud maximaal 50 ton) gelost. Deze bunker heeft een afvoercapaciteit van 40 ton per uur. Via een metaaldetector komt het materiaal in een breker. Na de breker volgt een heater waarin het materiaal wordt opgewarmd tot ca. 85°C. Hierna wordt het materiaal naar twee tanks (gezamelijke inhoud ca. 900 ton) gepompt.

Daarna komt het materiaal in een decanter die de massa scheidt in een vloeibare en een vaste fase. De vloeibare fase bevat nog vet en vaste deeltjes. Deze wordt over 3 tricanters gestuurd waar ze wordt gescheiden in 3 fasen, de vetfase, de vaste fase en de waterige fase.

De vetfase wordt opgevangen in een tank en kan als pluimveevet geëxporteerd worden naar de mengvoederindustrie.

De vaste fase wordt via een schroef naar de drogers gebracht en toegevoegd aan de eerder, na decantatie, verkregen vaste fase. De waterige fase wordt in een 2-traps vacuüm verdamper ingedampt, waarbij de dampen van de drogers als warmtemedium gerecupereerd worden. De aldus verkregen, ingedampte waterige fase wordt bij de vaste fase gevoegd en samen verder tot pluimveemeel gedroogd in de drogers. Dit pluimveemeel wordt verwerkt in de petfoodindustrie.

7

Sonac Belgie NV cat 3 opslag 3015

Pluimv eebloed

Antioxydant

ontvangstsilo 3010

metaaldetectie 3020

breken 3030

pasteuriseren 3040

opslaan 3050

decanteren 3060

pluimveeafvallen

CAT 1

ingedikt effluent

indikken 3090

effluent

tricanteren 3080

fanseperator 3070

Buffertank CAT 1

Plukvingers, pluimen

CAT 1 drogen 3100 antioxydant

Antioxydant

metaaldetectie 3115

vetopslag 3085

malen 3120

zeven 3110

Afzakking 3125

leveren 3130

lev eren 3130

Figuur 1.2: Flowchart Categorie 3 Materiaal

8

1.2.2 Hoeveelheden kippenpoten en opbrengst van de huidige afzet

Het doel van deze berekeningen is een beeld te krijgen van het gewicht en de hoeveelheid aan kippenpoten die het bedrijf in een bepaalde periode heeft. De hoeveelheid wordt berekend per dag, per week, per maand en per jaar.

Tabel 1.1: Hoeveelheden en inkomsten van de nevenstroom Gewicht poten (gr) 1 poot

51

1 kip

102

Vergoeding per ton afval

€ 23

Slachtingen

Week

Aantal

Aantal

Gewicht

Vergoeding

kippen

kippenpoten

kippenpoten (ton)

(€)

1

176136

352272

2

241400

482800

3

227250

454500

4

225920

451840

5

220880

441760

6

208310

416620

7

216985

433970

8

220019

440038

Totaal

1736900

3473800

177,16

4074,77

Per week

217112,5

434225

22,15

509,35

868450

1736900

88,58

2037,38

10421400

20842800

1062,98

24448,60

Per maand

Per jaar

9

Om het gemiddelde gewicht van 1 kippenpoot te bepalen, werd als volgt te werk gegaan.

Eerst werd er bepaald wat het gemiddelde gewicht is van het aantal te slachten kippen. Er zijn namelijk kippen die levend, en dus nog niet gepluimd en gekuist, 1,90 kg wegen, maar er zijn ook kippen die levend 3,00 kg wegen. Verder worden er van verschillende gewichten ook verschillende hoeveelheden kippen geslacht. Het gewicht van de meest gebruikte kippen bedraagt levend 2,20 kg – 2,30 kg. Er worden ook het meeste kippen van dit gewicht geslacht. Het gewicht van deze geslachte kippen, dit wil zeggen dat ze gepluimd zijn, de ingewanden verwijderd zijn en de kop en poten afgesneden zijn, bedraagt 1,40 kg – 1,60 kg.

Vervolgens werden 100 poten van kippen van deze gewichtsklasse opgevangen en gewogen. Het gewicht van deze 100 poten was 5,110 kg, het gewicht van 1 kippenpoot is bijgevolg 51 gr. En het gewicht aan kippenpoten voor 1 kip is dan 102 gr.

Aan de hand van lijsten van het bedrijf, met het aantal slachtingen per dag en per week is gepoogd het representatief beeld te geven van wat er gemiddeld geslacht wordt per week. Dit wordt gedaan door het gemiddelde te nemen van het aantal slachtingen van acht opeenvolgende weken. De lijsten die gebruikt worden hiervoor zijn terug te vinden in Bijlage 1.

Momenteel worden de kippenpoten samen met het ander slachtafval verkocht aan Rendac voor 23 euro per ton slachtafval. Rendac komt ze zelf ophalen, de vrachtwagen wordt geladen voor en na het laden. Aan de hand van dit gewicht wordt bepaald hoeveel Rendac moet betalen. Let wel, de poten zijn slechts een onderdeel van dit afval!

De facturatie gebeurt in 3 stappen en deze facturen zijn terug te vinden in Bijlage 2.

De eerste facturatie is een vermelding van hoeveel ton afval geleverd wordt aan Rendac. Deze hoeveelheden worden gewogen in het bedrijf Lammens N.V., dit gaat als volgt: een vrachtwagen van Rendac haalt het afval op, voor en na het laden rijdt deze vrachtwagen op de weegbrug waar hij gewogen wordt. Voor deze eerste facturatie betaalt Rendac een vergoeding van 17 euro per ton slachtafval. Zoals eerder vermeld zijn de poten hier maar een onderdeel van.

10

De tweede factuur is een toeslag van 5 euro per ton, die extra gerekend mag worden voor slachtafval, de kippenpoten zijn hier dus een onderdeel van. De derde factuur, ten slotte, is een kwartaalbonus van 1 euro per ton slachtafval.

Na het optellen van deze drie facturen bekomen we dus een totaal bedrag van 17 + 5 + 1 = 23 euro per ton slachtafval, als inkomst voor het bedrijf Lammens In de toekomst zal deze prijs vermoedelijk alleen maar stijgen.

1.3 Europese wetgeving voor slachtafval Op 3 oktober 2002 is de Verordening 1774/2002 tot vaststelling van gezondheidsvoorschriften inzake niet voor menselijke consumptie bestemde dierlijke bijproducten door de Europese Raad en het Europese Parlement vastgesteld, en vervolgens gepubliceerd. Het trad in werking per 1 mei 2003, en zegt dat een lidstaat steeds strenger kan zijn dan wat minimum opgelegd werd in de Verordening.

De Verordening bepaalt dat kadavers en afgekeurd materiaal uit de voederketen geweerd worden. Voor de productie van veevoeders mag dan alleen materiaal gebruikt worden dat afkomstig is van dieren die na een gezondheidsinspectie geschikt verklaard zijn voor menselijke consumptie. Dit voorkomt het risico van overdracht van ziekten en onaanvaardbaar hoge concentraties chemische residuen in het veevoeder. Bovendien is er een verbod op recyclage binnen eenzelfde diersoort voorzien om kannibalisme uit te sluiten. Het omvat ook de bewerkingen vereist voor de andere mogelijkheden dan verwerking van dierlijke eiwitten in veevoeders en de verbranding ervan. Het gaat hierbij om coverbranding, compostering, biogasproductie, meststoffenproductie en verwerking in de oleochemische industrie.

Er wordt een onderverdeling in drie categorieën gemaakt:




Categorie 1-materiaal

Dit is de categorie met het hoogste risico, deze categorie omvat dierlijke bijproducten die een risico vormen op met overdraagbare spongiforme encefalopatie (TSE), een onbekend risico of een risico dat verband houdt met de aanwezigheid van residuen van verboden 11

stoffen (hormonen, B-agonisten, …) of van residuen van milieuverontreinigende stoffen (dioxines, PCB’s, …). Ook keukenafval afkomstig van internationale transporten is categorie 1-materiaal. Dierlijke bijproducten die tot deze categorie behoren, hebben als eindbestemming verbranding, medeverbranding of eventueel storten op een daarvoor erkend stort. Het storten is in Vlaanderen niet toegelaten. Op basis van deze definitie wordt er aangenomen dat categorie 1 afval slechts kleinschalig aanwezig is in een pluimveeslachthuis. Het categorie 1 materiaal zal bestaan uit de kadavers van kippen die gestorven zijn tijdens het transport of het lossen van de kippen.




Categorie 2-materiaal

Deze categorie omvat dierlijke bijproducten die een risico vormen op andere dierenziekten dan TSE of een risico op de aanwezigheid van residuen en diergeneesmiddelen, de zogenaamde afgekeurde dierlijke afvallen.

Dierlijke bijproducten die tot deze categorie behoren, mogen gerecycleerd worden voor bepaalde andere doeleinden dan diervoeder. Dit wil zeggen verbranding, storting, na sterilisatie als meststof, na sterilisatie vergist tot meststof, voor gesmolten vet; na sterilisatie of een gelijkaardig proces in meststoffen of in cosmetica. Wanneer het gaat om mest, mag dit vergist worden zonder te steriliseren.




Categorie 3-materiaal

Deze categorie omvat dierlijke bijproducten afkomstig van gezonde dieren (dit wil zeggen dieren die geslacht zijn in een slachthuis en na inspectie overeenkomstig de EU-wetgeving goedgekeurd zijn). Dit is wat vroeger onder laag risicomateriaal (LRM) viel. Dit zijn delen van geslachte dieren die om commerciële redenen niet naar de menselijke consumptie gaan, huiden, hoeven, hoorns, veren, bloed van niet-herkauwers, verpakte vleeswaren die over vervallen, … . Alleen dierlijke bijproducten die tot deze categorie behoren, kunnen na een adequate behandeling gebruikt worden als veevoedermateriaal of zijn bestemd voor andere doeleinden zoals bijvoorbeeld technische producten.

Het is niet altijd gemakkelijk om te weten welke stroom van een slachthuis onder welke categorie valt volgens deze wetgeving. Daarom worden de verschillende afvalstromen die vrijkomen bij een pluimveeslachthuis uiteengezet in Tabel 1.2. Deze tabel werd

12

goedgekeurd door OVAM. Daarbij worden ook de categorieën verduidelijkt van iedere afvalstroom en hun eventuele bewerkingen verduidelijkt.

Tabel 1.2: Afvalstromen van een pluimveeslachthuis

Afval

Categorie

Beste verwerking

Dood aangevoerde dieren - krengen

2

Artikel 23 (niet voor dood

Ante/post-mortem afgekeurde dieren

2/3 (moet nog

aangevoerde), petfood als

worden

categorie 3

gespecificeerd) Slib van afvalwaterzuivering

Voorbij zeef met mazen van 6mm, valt buiten Verordening

Zeefresten, roostergoed > 6mm (niet

2

altijd aanwezig)

Verbranding of biogasinstallatie na sterilisatie, maar categorie 2 mag volgens FOD niet in meststoffen (KB 28.05.2003 ter wijziging KB 07.01.1998 betreffende het in handel brengen van meststoffen, bodemverbeteraar en teeltsubstraten), wel als bodemverbeteraar

Bloed

3

Technisch, diervoeder ( niet tot juni 2005), petfood, menselijke consumptie, bodemverbeterend middel

Pluimen

3

Technisch, diervoeder ( niet tot juni 2005), bodemverbeterend middel

13

Slachtafval

Maag

3

Petfood, technisch, diervoeder ( niet tot juni 2005), bodemverbeterend middel

Ingewanden (= darmen,

2 (indien

Petfood, technisch,

gal, milt, trachea,

loopvogels) of

diervoeder ( niet tot juni

testikels, pancreas, hart,

3

2005), bodemverbeterend

longen, lever)

middel

Nek

3

Petfood

Nekvel

3

Petfood

Kop

3

Petfood

Looppoten

3

Eiwit extractie

Vet + vel

3

Petfood, technisch, diervoeder, bodemverbeterend middel

Beenderen

3

Eiwit extractie Petfood, technisch, diervoeder ( niet tot juni 2005), bodemverbeterend middel

14

1.4 Eigenschappen van kippenpoten 1.4.1 Samenstelling en algemene eigenschappen 1.4.1.1

Samenstelling

Tabel 1.3: Nutriënten per 100 gr kippenpoten [1] Nutriënten per 100gr kippenpoten

Kippenpoot Eenheid

Water

67

%

Proteïnen

18

%

Vet

7,62

%

Vitamine E

0,429

mg

Vitamine A

55

Iu

Totaal as gehalte

5,48

%

Calcium

2128

mg

Fosfor

768,9

mg

Ca/P verhouding

2,77

Sodium

125,4

mg

Kalium

85,8

mg

Ijzer

3,17

mg

Zink

1,6

mg

Koper

69,3

µg

Magnesium

56,1

µg

Jood

12,21

µg

Vitamine B-2

66

µg

Vitamine B3

387

µg

Vitamine B6

62,7

µg

Vitamine B5

415,8

µg

Vitamine B9

79,2

µg

Vitamine B8

2,64

µg

Choline

17,26

µg

De tabel geeft een overzicht van de samenstelling van de nutriënten per 100 gr kippenpoten. De hoofdbestanddelen, water, proteïnen, vetten en totale asgehalte worden uitgedrukt in %. De overige nutriënten worden uitgedrukt in mg of µg aanwezig per 100 gr kippenpoten. Een uitzondering hierop is Vitamine A, deze wordt uitgedrukt in IU. Dit

15

staat voor ‘International Unit’, het is een eenheid die gebruikt wordt voor sommige vitaminen en andere biologische substanties zoals enzymen en hormonen.

1.4.1.2

Eigenschappen

Kippenpoten bevatten veel water, gemiddeld 67 %, dit is echter gelijkaardig aan de concentratie van water in andere kipdelen. Het levert echter geen meerwaarde op en daarom zal gepoogd worden deze hoeveelheid water zoveel mogelijk op te concentreren.

Proteïnen en vet zijn ook in een tamelijk grote concentratie aanwezig, respectievelijk 18 % en 7,62 %. Bij dit project is vooral de hoeveelheid proteïnen, dit zijn de eiwitten, belangrijk. Een kippenpoot bevat grote hoeveelheden eiwitten, één van de belangrijkste, voor dit project althans, is het eiwit collageen. Collageen is een lijmvormend eiwit dat een zeer belangrijk onderdeel vormt van het bindweefsel in het lichaam van mensen en dieren. Er zijn in totaal meer dan 20 verschillende types collageen. In heel wat culturen worden kippenpoten gebruikt in soep om de smaak te versterken, hiervoor is ook het collageen verantwoordelijk, dit zorgt namelijk voor de uitgesproken kippensmaak, en dikt de soep in. Het vet is een extra, het is ook mogelijk dit te verkopen en voor andere doeleinden te gebruiken. Dit komt omdat het vet rijk is aan Essential Fatty Acids ( EFA ), of in het Nederlands, essentiële vetzuren. Deze zijn rijk aan Omega-6 en Omega-3.

De assen kunnen ook nog gebruikt worden, bijvoorbeeld in de petfood sector. De assen zijn namelijk rijk aan fosfor.

16

1.4.2 Watergehalte

Zoals uit de tabel 1.3 af te leiden is bevat een kippenpoot een zeer grote hoeveelheid water, ongeveer 67 %. Het water bevindt zich vooral in het vel rond de kippenpoot. Er zal gepoogd worden deze hoeveelheid water zoveel mogelijk te reduceren. Dit wordt gedaan om de eiwitten zoveel mogelijk te concentreren om een zuiverder eindproduct te bekomen. Water heeft namelijk geen waarde, zuivere eiwitten wel.

1.4.3 Eiwitgehalte

Eiwitten [2] of proteïnen [3] (van het Griekse protos, "elementair, fundamenteel") vormen de belangrijkste bouwstenen van ons lichaam en zijn essentieel voor de groei en het onderhoud van weefsels. Ze spelen een belangrijke rol in bijna alle biologische processen. De hemoglobine die zuurstof naar onze weefsels brengt, de insuline die de suikerspiegel in ons bloed helpt controleren, de antilichaampjes die infecties tegengaan, de actine en myosine die ervoor zorgen dat onze spieren kunnen samentrekken, het collageen dat onze pezen en ligamenten (en zelfs een stuk van onze beenderen) vormt, of neurotransmitters zoals serotonine: het zijn allemaal eiwitten.

Eiwitten bestaan uit kleinere deeltjes, aminozuren (AZ) [4] genaamd, waarvan er zo'n 23 verschillende zijn. De meeste daarvan kan ons lichaam zelf aanmaken. Acht (negen voor kinderen) van deze 23 aminozuren worden essentiële aminozuren (EAZ) genoemd, omdat ons lichaam ze niet in de nodige hoeveelheid of aan de gewenste snelheid produceert. Bijgevolg moeten we ze via onze voeding opnemen.

De meeste mensen linken het woord “eiwit” aan dierlijke producten zoals vlees, eieren en zuivelproducten. Velen weten echter niet dat er ook heel wat plantaardige eiwitten zijn en dat vissen ook heel wat eiwitten bevatten. De meer opmerkzame leerkracht heeft misschien bonen en rijst gesuggereerd als een mogelijke tweede optie, maar er werd waarschijnlijk nooit veel nadruk gelegd op andere goede eiwitbronnen.

Het geloof dat dierlijk eiwit beter is dan plantaardig, blijkt voort te komen uit een onderzoek dat werd uitgevoerd in 1914, door twee wetenschappers, Osborn en Mendel.

17

Zij ontdekten dat ratten sneller groeiden met dierlijk eiwit dan met plantaardig eiwit. Jaren later toonde een andere studie aan dat een eiwitrijk dieet er niet alleen voor zorgt dat dieren sneller groeien en zich eerder ontwikkelen, maar ook dat ze vroeger sterven.

1.4.3.1

Actine en Myosine

Actine [5] en myosine [6] [7] zijn twee eiwitten die in spiercellen aanwezig zijn. Een spiercel is een cel, die beweging mogelijk maakt, dit gebeurt door samentrekking. Spieren kunnen geen duwkracht uitoefenen, alleen trekkracht. Om toch actief twee kanten op te kunnen bewegen worden op verschillende plaatsen in het lichaam twee spieren tegen elkaar in gezet. Zo zit er in de arm de biceps en triceps zodat door samentrekking van de één een strekking van de arm en door samentrekking van de ander een buiging van de arm kan worden veroorzaakt. Dit komt doordat als de triceps worden samengetrokken ze de biceps dwingen weer uit elkaar te gaan.

De samentrekking van spieren (figuur 1.3) is mogelijk door deze twee eiwitten: actine en myosine. Deze twee eiwitten vormen vezels die in elkaar kunnen schuiven. De binding tussen actine en myosine is bijzonder sterk en wordt op verschillende manieren in de biotechnologie gebruikt.

Figuur 1.3: Vereenvoudigde voorstelling van een spiercel

In bovenstaande figuur wordt de interactie tussen actine en myosine schematisch weergegeven. Er is te zien dat er een open horizontale ruimte is tussen de dikke (myosine) en dunne strepen (actine). Daardoor kunnen ze in elkaar schuiven. Een spierbundel bestaat uit spiervezels. Elke spiervezel bestaat uit een enkele spiercel, die 18

meerdere kernen heeft. In de organen zitten gladde spiercellen. Deze kunnen niet bewust in beweging worden gezet door de hersenen, maar bewegen automatisch. Ze worden daarom ook wel onwillekeurige spieren genoemd. Gladde spieren kunnen niet vermoeid raken. Willekeurige spieren worden vanwege hun uiterlijk ook wel dwarsgestreepte spieren genoemd. Deze spieren zijn veel sterker dan gladde spieren, maar kunnen vermoeid raken. De enige uitzondering op de regel is de hartspier: dit is een onwillekeurige spier, maar wel dwarsgestreept.

1.4.3.2

Collageen

Figuur 1.4: De drievoudige helix van collageen

Collageen [8] [9] is een lijmvormend eiwit dat een zeer belangrijk onderdeel vormt van het bindweefsel in het lichaam van mens en dier. Er zijn in totaal meer dan 20 verschillende types collageen. In het Engels durft men ook wel eens te spreken van connective tissue als men het over collageen heeft. Tropocollageen, zoals te zien is in figuur 1.4, bestaat uit drie polypeptideketens die alle drie linksdraaiende helixen zijn. Deze drie linksdraaiende helixen worden samen in een rechtsdraaiende helix gedraaid, zo ontstaat de drievoudige helix. Door deze structuur is collageen zeer stabiel, dit wordt ook nog versterkt door de waterstofbruggen. Het is de belangrijkste bouwsteen in het dierenrijk, meer dan één derde van de proteïnen is collageen. Verder is het zeer belangrijk voor celvorming en verandering. Zo zorgt het er bijvoorbeeld

voor

dat

gebroken

beenderen

of

wonden

genezen.

Het

is

een

hoofdbestanddeel (70%) van het bindweefsel in de menselijke en dierlijke huid is. Het vormt mede de extracellulaire matrix. Collageen is verantwoordelijk voor stevigheid en elasticiteit van de huid. Tijdens het vernieuwingsproces van de huid wordt op jonge leeftijd voldoende collageen aan gemaakt om de huid jong (stevig en soepel) te houden. Tijdens het verouderingsproces neemt de productie van collageen voortdurend af. Hierdoor veroudert de huid en ontstaan er rimpels, de huid wordt slapper en effecten van buiten af hebben een grotere invloed op de huid. 19

Er zijn ook heel wat soorten collageen. Er zijn soorten die in vlees voorkomen zoals rund en kip collageen. Andere soorten komen voor in vis. Tenslotte is er ook nog plantaardig collageen. Vis Collageen is de meest zuivere vorm van Collageen. De structuur is vergelijkbaar met die van de menselijke huid waardoor het goed mogelijk werd om het in een aantal cosmetisch producten te verwerken. Runder Collageen heeft nagenoeg dezelfde eigenschappen. Het collageen wordt sinds het uitbreken van BSE (gekke koeienziekte) minder toegepast vanwege het idee dat de ziekte overgebracht zou kunnen worden via injecties met rund collageen. Deze veronderstelling lijkt overigens niet terecht. Kip Collageen wordt meer en meer gebruikt, daar het nauw aanleunt bij menselijk collageen. Verder heeft het als voordeel dat er niet moet opgelet worden voor BSE. Het is toepasbaar in heel wat cosmetische producten evenals geneesmiddelen en vitaminekuren. Planten Collageen verschilt het meest van dat van de mens. Het wordt in sommige cosmetische producten gebruikt om de huid een beschermende laag te geven.

Ten slotte zijn er heel wat toepassingen voor collageen. Zo zijn er de kunstmatige toepassingen voor collageen. Dit omdat het zo goed weefsel bindt en makkelijk te gebruiken is als opvulling van de huid, wordt collageen tegenwoordig ook veel gebruikt in de plastische chirurgie. Daarnaast zijn er ook cosmetische toepassingsmogelijkheden. De vier soorten Collageen worden in Cosmetische producten verwerkt. De toepassing van Rund collageen en Vis collageen (Natuurlijke Collageen) wordt hiervoor het meest gebruikt. De functie van collageen is de huid een beschermende laag geven. De emissie van eigen collageen vermindert en de aanmaak wordt gestimuleerd. De huid is beter in staat vocht vast te houden en blijft elastischer. Veel ouderdomsverschijnselen van de huid zullen hierdoor verminderen. Ten slotte de toepassing bij de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten. Bij de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten zal het verkrijgen van collageen de belangrijkste voorwaarde zijn. Het is namelijk zeer geconcentreerd aanwezig in het dikke vel dat rond de poten van een kip zit en het kraakbeen van de poot. Via de behandeling zal het collageen in de bouillon aanwezig zijn, deze kan verder opgeconcentreerd worden zodat collageen in een zuivere vorm verkregen wordt.

20

1.4.3.3

Hemoglobine

Hemoglobine [10] [11] is een zeer groot bloedeiwit met een rode kleur. Door het hemoglobine heeft de rode bloedcel de rode kleur. Hemoglobine heeft als functie het transporteren van zuurstof van de longen naar de weefsels en koolstofdioxide van de weefsels naar de longen. Hemoglobine kan ijzer binden en het vervoeren door het lichaam.

In de kleine vaatjes van de longen (longhaarvaatjes) gaat hemoglobine een verbinding aan met zuurstof. Dit hemoglobine wordt oxyhemoglobine genoemd. Dit hemoglobine wordt dan een helder rode vloeistof die je terugvindt in slagaders. Deze rode bloedcellen in de slagaders zorgen voor het verdere vervoer van zuurstof naar alle delen van het lichaam. In de weefsels valt het oxyhemoglobine uit elkaar. Daarna kan de zuurstof gebruikt worden door de weefsels. De afvalstof die hierbij ontstaat, koolstofdioxide, wordt door het hemoglobine via de aders afgevoerd naar de longen. Het hemoglobine krijgt nu een donkerrode kleur. Daarom is het bloed in de slagaders licht rood en in de aders donker rood.

Figuur 1.5: Hemoglobine molecuul

Het normale hemoglobine molecuul bestaat uit twee alfa globine-ketens en twee beta globine-ketens. Aan iedere keten is een heemgroep gebonden.

Een hemoglobine molecuul bestaat uit globine (= een eiwitstructuur) gebonden aan een heemgroep (= een groep dat ijzer bevat)

21

1.4.3.4

Immunoglobuline

Immunoglobulines [12] (afgekort Ig) of antistoffen zijn eiwitten die door de mens en andere gewervelde dieren worden geproduceerd als antwoord op het binnendringen in het lichaam van een lichaamsvreemde stof of lichaamsvreemde cellen, antigenen. Ze vormen daarmee een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem. Immunoglobulines komen in het bloed en in de extracellulaire vloeistof in weefsels voor. Er bestaan verschillende vormen: immunoglobuline M (IgM), G (IgG), A (IgA), E (IgE), en D (IgD).

Immunoglobulinen binden aan een epitoop van het antigeen. Dit kan verschillende effecten hebben:


Neutralisatie. Dit betekent dat de antistoffen aan bepaalde gedeeltes van het antigeen binden, waardoor het antigeen geen interacties met cellen of moleculen meer aan kan gaan. Het antigeen verliest hierdoor zijn werking. Dit gebeurt onder meer bij gifstoffen (bijvoorbeeld geproduceerd door bacteriën, zgn. exotoxines) of virussen.




Opsonisatie. Door omringen van antigeen met antistoffen wordt fagocytose (het als het ware opeten van cellen) vergemakkelijkt. Dit komt omdat fagocyterende cellen receptoren bezitten voor het constante deel van immunoglobuline (Fcreceptoren).




Het complementsysteem wordt geactiveerd. Dit leidt tot verbetering van de opsonisatie, omdat fagocyterende cellen ook complementreceptoren bezitten. Hierdoor wordt fagocytose nog verder vergemakkelijkt. Ook kan het binden van complement leiden tot directe vernietiging van het antigeen.




Celgemedieerde cytotoxiciteit die afhankelijk is van antistoffen. Dit is ook wel bekend onder de Engelse afkorting ADCC, die staat voor antibody dependent cellmediated cytotoxicity. Dit is vernietiging van het antigeen door NK-cellen. Deze cellen bezitten ook Fc-receptoren en door binding aan antistoffen geven zij bepaalde stoffen af die het antigeen doden.

22

1.4.3.5

Insuline

Insuline [13] helpt de suikerspiegel in ons bloed controleren. Insuline wordt gemaakt door de betacellen van de pancreas, in de eilandjes van Langerhans (la insula = het eiland). Uit preproinsuline ontstaat proinsuline en uiteindelijk insuline. Insuline verlaagt het glucosegehalte van het bloed.

Het hormoon stimuleert:


Synthese van glycogeen in spier- en levercellen




Synthese van vetzuren




Synthese van eiwitten o.a. in spierweefsels




Transport van glucose door celmembranen, zodat het voor celstofwisseling vrijkomt en de afbraak van vetten en glycogeen verhindert.

Het regelt samen met glucagon en adrenaline de bloedsuikerspiegel. Insuline heeft een antagonistische werking ten opzichte van glucagon en adrenaline. Wanneer er geen insuline in het lichaam wordt gemaakt, spreekt men van diabetes mellitus type 1. Wanneer voldoende insuline gemaakt wordt maar lichaamscellen slecht/onvoldoende op insuline reageren spreekt men van diabetes mellitus type 2.

1.4.3.6

Myoglobine

Myoglobine [14] [15] is het zuurstofbindende eiwit dat in grote hoeveelheden voorkomt in de spieren. Het is een relatief klein eiwit en verwant aan de vier subeenheden van hemoglobine. Het eiwit bestaat uit één keten van 153 aminozuren. In tegenstelling tot hemoglobine bindt myoglobine de zuurstof niet positief coöperatief, maar onafhankelijk van de zuurstofconcentratie in de omgeving. Myoglobine komt alleen voor in de hartspier- en skeletspiercellen van zoogdieren. Het komt in hoge concentraties in de cellen voor en zorgt voor de rode kleur van de spieren.

Myoglobine kom je meestal tegen als het rode sap van een biefstuk. Dat rode sap is geen bloed, maar myoglobine en water. In aanwezigheid van zuurstof wordt myoglobine omgezet tot het helderrode oxymyoglobine dat de roodheid van vers vlees geeft. Met

23

bloed heeft dit dus niets te maken: na de slacht blijft daar nauwelijks iets van achter in het vlees. Onder bepaalde condities, zoals bij gebrek aan zuurstof, wordt myoglobine gevormd en krijgt vlees de minder aanvaarde, "onverse", bruine kleur. Als het vlees langer gebakken of gestoofd wordt en vooral heter dan 60 graden Celsius wordt, verliest myoglobine zijn zuurstofbindend vermogen en wordt het sap lichtbruin tot zelfs grijs. Dat gebeurt ook als je rood vlees zuurstofarm bewaart, bv. in de verpakking van de slager. En het gebeurt ook bij het maken van bruine vleesjus. Varkensvlees bevat minder myoglobine dan rundsvlees en is dan ook minder rood. Gevogelte en vis heeft nog minder myoglobine, vandaar dat dit vlees bijna wit is. De groene verkleuringen in vlees ontstaan door de reactie van myoglobine met H2S, H2O2 of andere stoffen. H2S en H2O2 kunnen gevormd worden door gasproducerende microorganismen. De onsmakelijke groene kleur wijst op beginnend bederf; de gevormde verbindingen zijn niet toxisch.

1.4.3.7

Serotonine

Serotonine [16] [17] is de kalmerende neurotransmitter. Het bevordert tevredenheid en is verantwoordelijk voor een normaal slaappatroon. Serotonine speelt een cruciale rol in het reguleren van het geheugen, het leren en de bloeddruk. Het is verder belangrijk voor een gezonde eetlust en het behoud van een constante lichaamstemperatuur. Een laag serotoninegehalte kan leiden tot slapeloosheid, depressie, agressie, en verhoogde pijngevoeligheid en wordt in verband gebracht met dwangmatige eetstoornissen. Serotonine wordt aangemaakt uit het aminozuur tryptofaan in de aanwezigheid van de vitamines B1, B3, B6 en foliumzuur. De activiteit van serotonine-receptoren kan worden beïnvloed door veranderende magnesiumgehaltes in het lichaam. Goede voedingsbronnen van tryptofaan zijn onder meer bruine rijst,

zonnebloempitten, pompoen- en

sesamzaadjes en bananen. Voor een goed evenwicht van serotonine in ons lichaam vermijdt men best een teveel aan suikerrijk voedsel. Als regel wordt gesteld dat voedsel rijk aan complexe koolhydraten het serotoninegehalte in de hersenen op peil helpt houden, terwijl de inname van veel eiwitrijk voedsel het gehalte aan opwekkende neurotransmitters zou verhogen.

24

1.4.4 Vetgehalte

Als men recuperatie van eiwitten uitvoert op kippenpoten, bekomt men een zekere hoeveelheid vet [18] [19], namelijk 7,62 %. Dit is een hoogwaardig vet, met een zeer laag vrij vetzuur gehalte. Door de goede eigenschappen van dit vet zal het mogelijk zijn dit vet te verkopen.

Essentiële vetzuren [20] zijn onder te verdelen in 2 groepen, Linoleenzuur [21] en Alfalinoleenzuur [22]. Ze kunnen respectievelijk uit zonnebloemolie en lijnzaadolie gehaald worden. Het zijn meervoudige onverzadigde vetzuren, ze worden essentiële vetzuren genoemd omdat het lichaam ze zelf niet kan aanmaken. Dit komt omdat het menselijk lichaam de enzymen niet heeft die nodig zijn voor de synthese van deze vetzuren. Uit alfa-linoleenzuur en linolzuur kan het lichaam twee groepen langere en sterker onverzadigde vetzuren synthetiseren: respectievelijk de omega-3 en de omega-6 vetzuren.

1.4.5 Asgehalte

Het asgehalte van een kippenpoot ligt ook nog redelijk hoog, dit komt omdat het grootste gedeelte van een kippenpoot bot is. Als men dus gaat verbranden houdt men uiteindelijk nog 5,48 % as over. Bij dit project is dit de vaste stof, die als bezinksel overblijft na de proeven. Het zijn als het ware kleine pellets die zeer gemakkelijk verpulveren. Deze pellets zijn ook bruikbaar in de petfoodindustrie, het zal echter geen economisch waardevol product opleveren.

25

Hoofdstuk 2: Recuperatieprincipe van eiwitten uit kippenpoten 2.1 Kippensoep Het recuperatieprincipe van eiwitten uit kippenpoten berust op de methode voor het bereiden van kippensoep [23] [24].

Kippensoep is een zeer goed voedingsmiddel omdat het simpel is om klaar te maken, relatief

goedkoop,

voedzaam,

en

gemakkelijk

te

verwerken

is

door

het

spijsverteringsstelsel. Verder is kippensoep uitstekend om te herstellen van winterse kwaaltjes. Dit is handig meegenomen, maar is niet zozeer van toepassing bij dit project.

De bereidingswijze daarentegen is wel interessant. Kippensoep is een soep gemaakt door kipdelen of door beenderen van een kip te koken in water, samen met verschillende groenten en kruiden. De klassieke kippensoep bestaat uit een heldere bouillon, vaak geserveerd met kleine stukjes kip of groente, of met noedels of dumplings, of met korrels zoals rijst en gerst. Kippensoep heeft ook als volksremedie de reputatie verworven goed te zijn tegen verkoudheden en griep. In veel landen, zoals in de Verenigde Staten van Amerika, wordt het beschouwd als klassiek basisvoedsel.

2.1.1 Terminologie

Verscheidene termen worden soms verward wanneer wordt verwezen naar kippensoep of kippensoepen. De termen zijn in het Engels (stock, broth, bouillon, consommé) omdat stock, broth en bouillon in het Nederlands allemaal vertaald worden door bouillon, toch gaat het om andere vloeistoffen. Het volgende is een poging om de terminologie te verduidelijken:




Kip stock, een aftreksel van de beenderen, is een vloeistof waarin de kip en de groenten gekookt worden om te gebruiken als ingrediënt in complexere schotels. De stock van de kip wordt gewoonlijk niet opgediend zoals ze is. De stock kan met minder smakelijke delen van de kip, zoals poten, nekken of 26

beenderen worden gemaakt. De hoge hoeveelheden been en bot in deze delen dragen bij tot meer gelatine in de vloeistof, wat het een ideale basis maakt voor sauzen. De stock kan worden herkookt en opnieuw gebruikt worden als basis voor een nieuwe stock.


Kip broth is het vloeibare deel van kippensoep. De bouillon kan opgediend worden zoals ze is of gebruikt worden als stock, of opgediend worden als soep met noedels. De bouillon kan milder zijn dan de stock, hoeft niet zo lang gekookt te worden, en kan gemaakt worden met vlezigere kippendelen.




Kip bouillon of ‘bouillon de poule’ is Frans voor kippenbouillon. Bouillonblokjes worden tegenwoordig vaak gebruikt in plaats van speciaal voorbereide kip stock.




Kip consommé, heldere soep is een meer geraffineerde kippenbouillon. Het wordt gewoonlijk aangelengd tot perfecte helderheid, en gereduceerd om een geconcentreerde essentie van het bouillonaroma te geven.

2.1.2 Bereidingswijze

De smaak van kip in kippensoep is het krachtigst wanneer de kip gekookt wordt in water met zout en slechts enkele groenten, zoals ui, wortelen en selder. Voor deze proeven worden er natuurlijk geen groenten toegevoegd. De soep moet op het kookpunt gebracht worden, en vervolgens 1 tot 3 uur sudderen in een afgesloten pot op een zeer laag vuurtje. Indien nodig moet er wat water toegevoegd worden. Een heldere bouillon kan bekomen worden door de film van gestold vet af te romen terwijl de soep aan het koken is. De bouillon kan nog helderder gemaakt worden door ze te zeven door een zeef of een doek. Er wordt gezegd dat de schuimvorming kan verminderd worden als de kip eerst op het kookpunt wordt gebracht, vertrekkende van een pot koud water, en de kip te verwijderen alvorens verder te koken.

2.1.3 Geneeskundige krachten

Kippensoep wordt op heel wat verschillende manieren bereid in heel wat verschillende culturen. Gaande van kippensoep met heel wat toevoegingen, zoals Gentse Waterzooi, tot een lichtere kippenbouillon, zoals deze in de Franse keuken gekend is. Ook de Joden hebben heel wat gerechten en afgeleiden voor kippensoep. De oorzaak voor deze

27

verscheidenheid van bereidingswijzen kan misschien gezocht worden in het feit dat kippensoep wereldwijd gezien wordt als een soort geneesmiddel of althans een hulp tegen koudjes en kwaaltjes. Zo is Gentse Waterzooi in andere landen gekend als ‘Belgische Penicilline’. Penicilline is een verzamelnaam voor een aantal verwante antibiotica. In Portugal gelooft men dat kippensoep goed is tegen verkoudheden en spijsverteringsproblemen. En in Griekenland gelooft men dat kippensoep goed is tegen katers. Zo zijn er wereldwijd heel wat beweringen die echter niet bewezen zijn.

Volgens voedselhistorici, werd kippensoep reeds voorgeschreven als behandeling tegen verkoudheden in het oude Egypte. De 10de eeuwse Perzische arts Avicenna verwees ook naar de geneeskundige krachten van kippensoep in zijn geschriften. In de moderne geneeskunde, in onderzoek geleid door Dr. Stephen Rennard, wordt er gezegd dat er een wetenschappelijke basis is voor het geloof in de geneeskundige krachten van kippensoep. Dr. Stephen en z’n team vonden dat het specifiek mengsel van voedingsmiddelen en vitaminen in traditionele kippensoep de activiteit van bepaalde witte bloedcellen kan vertragen. Dit kan een anti ontstekingseffect hebben dat verondersteld wordt te leiden tot een tijdelijk gemak van de symptomen van ziekte.

Omdat het eenvoudig te bereiden is, vrij goedkoop is, voedzaam en gemakkelijk te verteren is, is kippensoep goed voedsel tegen de winterse koudjes en griepjes. Waarschijnlijk significanter is dat nippen aan warme soep de sinussen opent door de stoom die ventileert in de neusholte. Zo wordt het natuurlijk een anti congestiemiddel dat ook koude - en griepsymptomen verlicht. Ten slotte kan kippensoep ook voordelig zijn door het placebo effect dat comfortvoedsel kan bieden.

28

Hoofdstuk 3: Recuperatie van eiwitten uit kippenpoten met enzymen 3.1 Voorbehandelingen De kippenpoten worden samen met de gehele kippen gewassen in de broeibakken. Nadat de poten afgesneden zijn van de gehele kip worden ze enkele malen door de potenbreker gestuurd zodat de brokjes niet groter zijn dan 2 mm2. Nu kunnen de kippenpoten perfect gebruikt worden in het proces voor recuperatie van eiwitten.

3.2 Enzymen 3.2.1 Wat zijn enzymen

Een enzym [25] is een eiwit, dat een bepaalde reactie versnelt, een katalysator. Een enzym maakt een biologische reactie in een cel mogelijk of versnelt deze zonder daarbij zelf verbruikt te worden of van samenstelling te veranderen. Wel verbindt het enzym zich tijdens de reacties met het substraat, dat is datgene wat middels de stofwisseling ontbonden wordt. Dit gebeurt voor elk enzym op een eigen manier, doordat elk enzym verschillend is en elk een eigen proces heeft waarbij het enzym betrokken is. Enzymen worden door het lichaam zelf aangemaakt. Voor de opbouw ervan zijn vitaminen nodig. Na de reactie keert het enzym weer terug naar de oorspronkelijke toestand en kan zich direct weer inzetten voor het metabolisch proces. Een enzym “wacht” totdat de moleculen, waarmee het enzym aan de slag kan, bereikbaar zijn. Het enzym klemt zich dan op een plaats aan het substraat, veelal moleculen van voedingsmiddelen die ontbonden worden, waar dat past en waartoe hij dus geschikt is. Dat deel dat omklemd is, wordt losgemaakt van het grotere geheel, waarna ook het enzym weer vrij is en verder kan met het volgende molecuul(deel). Zo worden voedingsstoffen in kleine stukjes gebroken en verwerkt, de eigenlijke stofwisseling en spijsvertering. Ketens van moleculen van diverse aard, kunnen zo in andere enkelvoudige moleculen worden omgezet.

Enzym + Substraat  Enzym-Substraat-Complex  Enzym + Product

29

Enzymen zijn vaak zeer specifiek voor hun substraat, meestal bindt een enzym maar aan één substraat. Er zijn echter ook enzymen die een heleboel verschillende substraten kunnen omzetten.

3.2.2 Co-enzymen

Veel enzymen werken niet zonder de aanwezigheid van een extra factor die niet uit eiwit bestaat: een co-factor. Dat kan een ion zijn van bijvoorbeeld zink, mangaan, koper, magnesium, ijzer, kalium of natrium. Dit zijn de sporenelementen in voedsel. De co-factor kan ook een klein organisch molecuul zijn: een co-enzym. Voorbeelden zijn de vitamines B: thiamine (B1), riboflavine (B2) en nicotinamide. Co-enzymen kunnen sterk (covalent) gebonden zijn aan het eiwitdeel van het enzym of heel zwak. Dan zijn ze slechts tijdelijk gebonden aan het enzym wanneer dit zijn katalytische functie uitoefent.

3.2.3 Reactiekinetiek

De reactiesnelheid van een enzym is afhankelijk van de temperatuur, de zuurtegraad en de concentratie van enzym en substraat, de stof waarmee het enzym reageert.

Temperatuur: De ruimtelijke structuur van eiwitten wijzigt met de temperatuur. Zo zijn de meeste enzymen inactief bij lage temperaturen. Vanaf dat de temperatuur boven 50 °C uitkomt kan de werking van het eiwit ook geblokkeerd worden door denaturatie. Dit is echter afhankelijk van de soort. Wel kan gezegd worden dat temperaturen rond de 100 °C zeker voor denaturatie zorgen. Verder heeft ieder enzym bij een bepaalde temperatuur een optimale activiteit.

Zuurtegraad: Ieder enzym werkt het best bij een bepaalde zuurtegraad. Veel enzymen zijn sneller en efficiënter dan de tot nu toe door de mens ontworpen katalysatoren. Enzymen worden ook daarom doelbewust ingezet in chemische processen, bijvoorbeeld in de voedselbereiding. Zonder enzymen zouden stofwisselingsprocessen zeer langzaam verlopen en gesteld kan worden dat enzymen het leven middels de processen op gang houden.

30

Enzymen kunnen ook bestaan uit meerdere delen, bijvoorbeeld meerdere eiwitten. Daarnaast hebben ze vaak ook nog een co-enzym, een kleinere component zonder welke het enzym zijn functie niet kan vervullen. Dit kan bijvoorbeeld een metaal-ion zijn. Het coenzym fungeert in een cel vaak als een soort van aan/uit schakelaar. Door de concentratie van het metaal-ion te variëren wordt de chemische reactie die het enzym faciliteert, vertraagt of versnelt.

3.2.4 Indeling van de enzymen

Enzymen worden benoemd naar het proces dat zij katalyseren, gevolgd door de uitgang ase.




Oxidoreductasen  katalyseren oxidatie- en reductiereacties. Hieronder vallen de

enzymen

desaturasen,

hydrogenasen,

oxidasen,

reductasen,

transhydrogenasen en hydroxylasen. Veel voorkomende co-enzymen in deze groep zijn NAD+ en FAD.


Transferasen  katalyseren groepsoverdrachtsreacties zoals methyl-, carboxyl-, acyl-, glycosyl-, amino- of fosfaatgroepoverdracht. Hiertoe behoren onder andere transfosfatasen (kinasen) en de transaminasen. Bij de laatstgenoemde komt het co-enzym pyridoxaalfosfaat veel voor.




Hydrolasen  katalyseren hydrolyses. Enzymen uit deze groep zijn onder andere peptidasen, esterasen, glycosidasen en fosfatasen.




Lyasen  katalyseren splitsing van C-C, C-O en C-N bindingen door middel van eliminatiereacties. Enzymen uit deze groep zijn decarboxylasen en dehydratasen. Gebruikte co-enzymen zijn co-enzym A en thiaminepyrofosfaat.




Isomerasen  katalyseren isomerisatiereacties. Hieronder vallen racemasen en epimerasen.




Ligasen  katalyseren de koppeling van twee substraten waarbij een binding van een koolstofatoom met een ander atoom gevormd wordt (meestal zuurstof, stikstof of zwavel). De benodigde energie wordt vaak geleverd door hydrolyse van ATP. Tot deze groep behoren onder andere elongasen, synthetasen en carboxylasen. Belangrijke co-enzymen zijn acetyl co-enzymA en biotine.

31

3.2.5 Bekende enzymen




Elongase




Asparaginase




Desaturase




Hyaluronidase




Restrictie-enzym




Lysozym




Lactase




Trypsine




Monoamino-oxidase (MAO)




Collagenase




Protease




Uricase




Glutaminase

3.3 Belangrijkste enzymen en hun eigenschappen 3.3.1 Amylase

Amylase is een enzym dat zetmeel splitst. Zetmeel vormt een belangrijk onderdeel van het dieet van de meeste mensen en dieren op onze planeet. Het wordt in veel planten gesynthetiseerd.

Voorbeelden

van

planten

met

hoge

zetmeelconcentratie

zijn

aardappelen, graan, rijst en maïs. Zetmeel bestaat net als cellulose uit lange glucoseketens, maar dan met α-1,4 en α-1,6 verbindingen in plaats van β-1,4 verbindingen.

Figuur 3.1: Amylopectine en amylose

32

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen twee types zetmeel op basis van het soort bindingen tussen de glucose eenheden. Een enkele, onvertakte keten met 500 tot 2000 glucose eenheden die enkel met α-1,4 verbindingen verbonden zijn, wordt amylose genoemd. Wanneer er ook α-1,6 verbindingen aanwezig zijn, wordt er van amylopectine gesproken. Dit zetmeel wordt als kleine granules in cellen opgeslagen en is moeilijk afbreekbaar. Bij opwarming zwellen deze granules echter op en zijn ze makkelijker bereikbaar en afbreekbaar voor enzymen. De belangrijkste groep van amylases is de α-amylases, die door veel organismen, inclusief de mens, geproduceerd worden. Er zijn twee grote klassen van α-amylases, gebaseerd op de plaats waar ze de verbindingen doorbreken, namelijk de liqueficerende en saccharificerende α-amylases. De ene doorbreken de zetmeelketens op willekeurige plaatsen, de andere breken de ketens af tot mono-, di- en tri-sacchariden. Alle αamylases zijn endo-amylases. Verder wordt er soms ook een onderscheid gemaakt tussen celgebonden en celvrije α-amylases. De optimale temperatuur ligt tussen 70°C - 75°C en de pH tussen 5-6.

3.3.2 Cellulase

De groep van enzymen die cellulose hydrolyseren, worden cellulases genoemd. Cellulose is een lineaire polysaccharide die gevormd wordt door β-1,4 verbindingen tussen glucose moleculen. Zo ontstaan er ketens die bestaan uit meer dan 10000 glucose eenheden. Deze ketens vormen samen dicht gepakte vezels, die erg moeilijk afbreekbaar zijn. Het is dan ook de ideale bouwsteen om plantaardige celwanden op te bouwen en vormt een belangrijke organische bron voor voedsel, brandstof en chemicaliën. Meestal is cellulose in de natuur vergezeld door andere polysacchariden zoals lignine en xylaan, waardoor hydrolyse zonder voorbehandeling bijna onmogelijk is. Een ander probleem bij het voorbehandelen is de omzetting van glucose naar ongewenste bijproducten, wanneer er in een zuur milieu of bij hoge temperatuur gewerkt wordt.

33

Figuur 3.2: Verbinding tussen glucose moleculen

Cellulases worden vooral door schimmels en andere microbiële bronnen geproduceerd. Net als bij de proteases wordt er een onderscheid gemaakt tussen endo- en exoenzymen, namelijk endo-β-1,4 glucanase en exo-β-1,4 glucanase. Het mechanisme van cellulose afbraak is echter niet helemaal bekend, maar bestaat alleszins uit twee stappen. De eerste stap is een prehydrolyse van de bindingen tussen de glucose eenheden door C1-enzymen. De tweede stap is de uiteindelijke afbraak van de polymeren door Cc-enzymen. Een derde type enzym is cellobiase.

Figuur 3.3: Opbouw cellulose

Het cellulase complex van ‘Trichoderma reesei’ is een voorbeeld van een echt cellulase, het is namelijk in staat om elke kristallijne, amorfe en chemisch bereide cellulose volledig om te zetten naar glucose. Het bevat zowel endo- en exoglucanase, als cellobiase en alle drie de componenten spelen een essentiële rol in de afbraak tot glucose. De optimale temperatuur en pH zijn respectievelijk 37°C en 4,2-5,2. Dit enzym is dan ook zeer geschikt om celluloserijk materiaal, zoals papierafval, voor te behandelen bij anaërobe vergisting.

34

3.3.3 Lipasen

Lipase is een vetsplitsend enzym dat vetten splitst in glycerine en vetzuren. Het zijn enzymen die vrije vetzuren hydrolyseren uit vetten, zodat er telkens één tot drie vetzuurketens en glycerol gevormd wordt. Merk op dat deze enzymen ook de omgekeerde reactie kunnen katalyseren.

Bij de mens komen verschillende typen lipasen voor, zoals pancreas lipase, lever lipase, lysosoom lipase, maag lipase, endotheel lipase en verschillende fosfolipasen. De lipase van de pancreas splitst de vetten (triglyceriden) in mono-glyceriden en vetzuren. In de natuur komen talrijke lipaseactiviteiten voor, speciaal als gelet wordt op fosfolipasen en sphingomyelinasen.

Sommige lipasen werken in de levende cel. Het enzym lysosoom lipase zit in het lysosoom. Andere lipasen zoals dat van de pancreas werken buiten de cel en spelen een rol bij de spijsvertering. Ook spelen lipasen een belangrijke rol bij de celmembranen, omdat die voor een groot deel uit fosfolipiden bestaan. Verder zijn ze betrokken bij cell signaling en ontstekingen.

Lipasen zijn alom vertegenwoordigd in levende organismen. Ze worden geproduceerd door planten, dieren, bacteriën en schimmels. Zelfs virussen hebben genen die voor lipase coderen. De belangrijkste producent van lipase is de pancreas van varkens, schapen en runderen, wanneer het over commercieel gebruikte lipase gaat.

35

Figuur 3.4: Bouw van een vet

De keuze van het type enzym is afhankelijk van het substraat. Wanneer er plantaardige vetten moeten afgebroken worden, is het aangeraden om te kiezen voor een lipase afkomstig van planten. Bij anaërobe vergisting van slachtafval of slib afkomstig van de afvalwaterzuivering van een slachthuis krijgt het gebruik van dierlijke lipase de voorkeur. Zo is PL-250, een lipase geproduceerd door de pancreas van varkens, een ideaal enzym voor deze toepassing. De reden voor deze afhankelijkheid van het substraat is de grote verscheidenheid aan soorten vet: onverzadigde en verzadigde vetten, fosfolipiden of vetten met fosfaat in plaats van een vetzuurketen, de lengte van de vetzuurketens, … . Lipasen kunnen bijvoorbeeld ook enkel vetzuurketens die op plaats 2 gebonden zijn, vrijstellen.

De optimale temperatuur en pH voor het gebruik van lipasen liggen normaal respectievelijk tussen 30°C - 40°C en 7-9. Een optimale pH van 5-6 komt voor, maar is zeldzaam.

36

3.3.4 Proteasen

Proteases zijn enzymen die eiwitten afbreken tot aminozuren door de peptide bindingen te hydrolyseren. Dit is dus het soort enzym dat nodig zal zijn voor de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten. Een andere naam voor protease is peptidase. "Prote" komt van proteïne en een enzym op -ase breekt iets af.

Een voorbeeld van een protease is pepsine. Pepsinogeen, geproduceerd in cellen van de maagwand, wordt onder invloed van zoutzuur omgezet in pepsine. Pepsine breekt eiwitten uit de voeding af tot aminozuren. De dikke slijmlaag in de maag voorkomt dat het pepsine de eigen maagwand afbreekt.

Proteases zijn commercieel heel belangrijk omdat ze meer dan 60% van de totale markt van enzymen innemen. Ze worden geïsoleerd uit planten, dieren, bacteriën en schimmels, zo worden ze zeer talrijk op de markt gebracht.

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen proteinases of endoproteases enerzijds en peptidases of exopeptidases anderzijds. De eerste genoemde groep van enzymen hydrolyseert de peptidenbindingen in het midden van de eiwitketen, zodat grote peptiden geproduceerd worden. De tweede hydrolyseert de bindingen op het einde van de keten, zodat kleine peptiden of aminozuren geproduceerd worden. Deze twee groepen worden nog verder onderverdeeld in vijf subgroepen, gebaseerd op het mechanisme van het doorbreken van de peptide bindingen. De meeste proteases zijn klein.

Figuur 3.5: Bouw van een eiwit

Vaak wordt er gebruik gemaakt van een proteasemengsel. Deze bestaan uit verschillende enzymen, zowel endo-proteases als exo-peptidases, met elk hun eigen activiteit en optimale pH. Daarom is het goed voor intensieve eiwitafbraak, naarmate de pH zakt tijdens de afbraak, worden er andere enzymen geactiveerd. Een mooi voorbeeld van een 37

protease mengsel is Protex 51FP, dat geproduceerd wordt als variante op Aspergillus oryzae, dit is een soort schimmel die bijvoorbeeld op fruit voorkomt.

Over het algemeen is de optimale temperatuur en pH voor gebruik respectievelijk 50°C en 5-7, zelfs tot 9.

3.4 Keuze 3.4.1 Voorbereiding

Om te beginnen werden de verschillende soorten enzymen bekeken. Dit was nodig om te weten welk soort enzym, ( lipase, protease, …) nuttig is voor de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten. De keuze viel op proteasen, daar de eiwitten uit de kippenpoten dienen gehaald te worden en proteasen eiwitsplitsende enzymen zijn. Daarna moest er gezocht worden naar een fabrikant van enzymen die bereid was deze enzymen te leveren. Uiteindelijk werd er gekozen voor Genencor. Er werd begonnen met twee enzymen, Protex 6L en Protex 7L. Later kwam er nog een derde bij, namelijk Protex 51FP.

De datasheets voor deze enzymen zijn opgenomen in bijlage 3. Deze zijn nodig om de ideale parameters te kunnen bepalen, zoals temperatuur, hoeveelheid en pH. 3.4.1.1

Protex 6L

Van de twee soorten enzymen is Protex 6L het meest agressieve. Protex 6L zijn ideale enzymen voor proteïne-verwerking. De pH waarbij de enzymen actief zijn, ligt tussen 7.0 en 10.0, met een ideale werking bij een pH van 9.5. Voor de temperatuur wordt gesteld dat de enzymen actief zijn bij een temperatuur tussen 25°C en 70°C, met een ideale werking bij 60°C. De werking van de enzymen kan worden stilgelegd door ze 5 tot 10 minuten op een temperatuur van 80 tot 85°C te houden.

38

3.4.1.2

Protex 7L

Protex 7L zijn ideale enzymen om een wijd gamma van substraten te hydrolyseren bij een neutrale pH. De pH waarbij de enzymen actief zijn, ligt tussen 6.0 en 8.0, met een ideale werking bij een pH van 7.0. Voor de temperatuur wordt gesteld dat de enzymen actief zijn bij een temperatuur tussen 40°C en 60°C. De werking van de enzymen kan worden stilgelegd door ze 3 tot 7 minuten op een temperatuur van 80°C te houden.

3.4.1.3

Protex 51FP

Protex 51FP is een mengsel van endo- en exo–peptidasen afgeleid van een spoor van de Aspergillus-oryzae-schimmel. Protex 51FP is geschikt voor proteïneverwerking en in de petfood industrie (eten voor huisdieren). De pH waarbij de enzymen actief zijn, ligt tussen 6.0 en 9.0, met een ideale werking bij een pH van 7.5. Voor de temperatuur wordt gesteld dat de enzymen effectief zijn bij een temperatuur van 25 °C tot 60 °C, met een ideale werking bij een temperatuur van 50 °C. De werking van de enzymen kan worden stilgelegd door ze gedurende 10 minuten op een temperatuur van 90 °C te houden

OPMERKING De exacte ideale pH en temperatuur, waarbij het proces moet verlopen bij deze enzymen, is afhankelijk van veel procesvariabelen. Zoals pH, temperatuur, procesduur, de eigenschappen van het substraat en de concentratie ervan.

3.4.2 Gebruik tijdens de proef

Tijdens de eerste proef wordt Protex 6L gebruikt, daar deze het meest agressief is. Bij de tweede proef wordt Protex 7L gebruikt omdat deze goed is om de bittere smaak te verwijderen. Bij de derde proef tenslotte wordt Protex 51FP gebruikt. Dit is een mengsel van verschillende soorten enzymen.

39

3.4.2.1

Hoeveelheden

De hoeveelheid enzymen van het type Protex 6L en Protex 7L die moeten worden toegevoegd komt overeen met 1% op het eiwit gewicht. In onderstaande tabel kan men de hoeveelheid eiwitten per 100 gr kippenpoten zien.

Tabel 3.1: Proteïnen per 100 gr kippenpoot volgens de literatuur [1] Nutriënten per 100gr Water Proteïnen Vet

Kippenpoot 67,00 gr 18,00 gr 7,62 gr

Op 100 gr kippenpoten is er dus 18 gr proteïnen. Er wordt echter gewerkt met 200 gr kippenpoten dit geeft dus 36 gr proteïnen. 1% hiervan bedraagt dan 0,36 gr of 0,36 ml dus ongeveer 0,4 ml.

Om te bepalen hoeveel enzymen van het type Protex 51FP moeten toegevoegd worden, wordt er anders tewerk gegaan. Volgens het productinformatieblad voor Protex 51FP, is 0,2 % op het eiwitgewicht een goede dosering. Per 10 gram eiwit wil dit zeggen een enzymedosering van 10 000 mg x 0,002 = 20 mg enzymen. Ondertussen werd het effectieve eiwitgehalte bepaald. Hierbij blijkt in de gemalen kippenpoten 20,7 % proteïnen te zitten. Per 100 gr poten geeft dit dus 20,7 gr eiwitten. Er worden echter 200 gr kippepoten gebruikt per beker. Een dubbele hoeveelheid eiwitten zal dus aanwezig zijn, namelijk 41,4 gr. Bijgevolg zal er 82,8 mg enzymen in poedervorm toegevoegd moeten worden. Er wordt 500 mg enzymen opgelost in 50 ml water. Per ml water is er dus 10 mg enzymen opgelost. Er zal om 82,8 mg enzymen in poedervorm toe te voegen dus 8,3 ml van de oplossing moeten toegevoegd worden.

Tijdens de proef zal er 1 ml toegevoegd worden van Protex 6L en 7L, en 10 ml van de oplossing met Protex 51 FP, zo zullen er zeker geen enzymen tekort zijn. Door de kleine hoeveelheid zal het verlies (ongebruikte enzymen) ook zeer klein zijn.

40

Aan de pH moet niets worden gewijzigd omdat de pH van de vloeistoffen 7.1 bedraagt; dit is ideaal voor de drie soorten enzymen. De temperatuur wordt op 50°C gehouden, want bij een hogere temperatuur worden er al eiwitten afgebroken en dit dient voorkomen te worden. Om de enzymen activiteit stil te leggen wordt er doorverwarmt tot 90°C dan wordt de temperatuur 40 minuten aangehouden.

3.5 Werkwijze Er wordt gewerkt met 3 maatbekers die op verwarmde platen onder een mengtoestel staan. De bekers worden gevuld met 500 ml water, 200 gr kippenpoten en 1 ml enzymen. Vervolgens de 3 bekers laten werken in dit regime op een temperatuur van 50°C en met een menging van 300 tr/min. De bekers werken respectievelijk 2, 3 en 4 uur in dit regime. Dit wordt gedaan om de graad van hydrolyse te bepalen in functie van de tijd. Nadien wordt de temperatuur opgevoerd per beker tot 90°C en de temperatuur wordt 40 minuten aangehouden. Bij deze stap moet er niet meer continu mechanisch geroerd worden, wel af en toe manueel. De geur, kleur en smaak worden tijdens de proef in het oog gehouden en besproken. Ten slotte worden de vloeistoffen overgegoten in Imhoff kegels waarin ze kunnen bezinken. Deze kegels moeten 2 tot 12 uur in een warme omgeving van 70°C gehouden worden. De droogstoof wordt ingesteld op 70°C en de Imhoff-kegels worden hierin geplaatst. In onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van de te volgen werkwijze tijdens de proeven.

Tabel 3.2: Overzicht van de te volgen werkwijze Regime 1

Duur Temperatuur Menging

Regime 2

Droogstoof

Beker 1

Beker 2

Beker 3

Beker 1, 2 en 3

Beker 1

Beker 2

Beker 3

2 uur

3 uur

4 uur

40 min

12 uur

11 uur

10 uur

50 °C Automatisch

90 °C Handmatig om de 10 minuten

70 °C Geen

41

In onderstaande grafiek is een grafische weergave te zien van het temperatuursverloop in functie van de tijd voor beker 1.

Beker 1 100 90

Temperatuur (°C)

80 70

Toevoegen van enzymen

60 50 40 30 20 10 0 0

20

140

160

200

Tijd (min)

Grafiek 4.1: Temperatuur in functie van de tijd voor beker 1

In grafiek 4.1 is het temperatuursverloop te zien van beker 1. De beker met 500 ml water en 200 gr kippenpoten wordt 20 minuten opgewarmd om op een temperatuur van 50 °C te komen. Als deze temperatuur bereikt is worden de enzymen toegevoegd. Beker 1 blijft vervolgens 2 uur (120 minuten) in regime 1, de temperatuur van 50 °C wordt aangehouden. Na het doorlopen van regime 1 wordt er doorverwarmd tot 90 °C om regime 2 te kunnen doorlopen. Dit opwarmen naar 90 °C duurt 20 minuten (140 min – 160 min). Daarna blijft de beker 40 minuten in regime 2 op 90 °C. Na het doorlopen van deze 2 regimes wordt de inhoud van de beker in een Imhoff-kegel gegoten. Deze wordt dan in een droogstoof geplaatst op 70 °C voor 12 uur. Dit om het watergehalte te reduceren.

Het watergehalte moet dus zoveel mogelijk gereduceerd worden, eerst door te verwarmen in de droogstoof. Daarna moeten de verschillende lagen afgescheiden worden en moeten er stalen genomen worden om te analyseren op eiwitten en droge stof gehalte. Ten slotte moet het drogestofgehalte gecontroleerd worden in de droogstoof op een temperatuur van om en bij de 100 °C 42

De vloeibare laag (de bouillon) die na het scheiden van de lagen overblijft wordt in een vacuümdroger

geplaatst

om

het

eiwitgehalte

te

concentreren

en

een

hoger

droge stofgehalte te bekomen. Het watergehalte wordt dus zoveel mogelijk gereduceerd. De stof die bekomen wordt is een soort gel. Deze kunnen we vervolgens invriezen en er stalen van nemen om verder te onderzoeken.

3.6 Eindproducten en afzetmogelijkheden De bouillon, die veel eiwitten en vooral collageen bevat, kan gebruikt worden als kleef- en geurstof in de petfoodsector. Deze bouillon bevat de ‘Functional Meat Proteins’ die uit de kippenpoten gerecupereerd zijn. De functional meat proteins zijn de eiwitten die uit de kippenpoten gerecupereerd zijn. De vetten kan men ook in de petfoodsector gebruiken. Een andere mogelijkheid is het te gebruiken in voeding voor mensen. Zo zou het kunnen gebruikt worden als waterbindend middel in soepen bijvoorbeeld. Hier is er echter wel een probleem: volgens de huidige Belgische wetgeving zijn kippenpoten niet toepasbaar voor menselijke consumptie. In andere landen is dit wel mogelijk.

43

Hoofdstuk 4: Proeven en experimenten 4.1 Proeven Het doel van deze proeven is het vinden van een alternatieve manier om uit wat tot op vandaag een afvalstroom is functionele producten te halen. In dit geval is de afvalstroom kippenpoten en het gewenste eindproduct de functionele eiwitten. In deze proeven zal gepoogd worden de eiwitten af te scheiden van de vetten en de onoplosbare delen. De bedoeling is bepalen welke eiwitten er aanwezig zijn en in welke hoeveelheid.

Voor dit project werd er een referentietest uitgevoerd op kippenpoten, dit zonder enzymen, en 3 proeven met enzymen.

Tabel 4.1: Overzicht van de uit te voeren proeven en de te gebruiken enzymen Titel Referentietest Proef 1 Proef 2 Proef 3

Enzymen Zonder Protex 6L Protex 7L Protex 51FP

De test is eigenlijk het recupereren van eiwitten uit kippenpoten zonder gebruik te maken van enzymen. Het kan bekeken worden als een bereidingswijze voor kippensoep. Deze test heeft verschillende functies. Ten eerste is het de bedoeling de opgestelde methode van verwerking uit te proberen om te zien als er hier wat aangepast moet worden. Verder is het doel ook het aanleren van de methode zodat de persoon die de proeven moet uitvoeren goed de verschillende stappen en parameters kent. Op deze manier zal ook zichtbaar worden als de proeven goed uit te voeren zijn in het labo, als al het nodige materiaal aanwezig is, waarvoor opgelet moet worden tijdens de proeven.

De overige proeven die worden uitgevoerd om de werking van verschillende soorten enzymen te kennen. Zo zou volgens de documentatie bladen, Protex 7L de meest geschikte enzymen zijn voor dit proces. Protex 6L is agressiever en zou een zuurdere bouillon moeten opleveren, dus een minder goed resultaat. Protex 51FP zou dan weer een ander resultaat moeten geven daar het een mengeling is van endo- en exo–peptidasen.

44

Na het uitvoeren van de verschillende proeven bleek echter dat de eerste proef met enzymen, zijnde Protex 6L, het beste resultaat op te leveren. De resultaten leunen het dichtst aan bij de verwachtingen die in theorie werden opgesteld. Om deze reden zal enkel proef 1 met enzymen volledig uitgewerkt worden, daar de resultaten van de andere proeven minder goed waren. Daarom zullen slechts de belangrijkste veranderingen bij proef 2 en 3 uitgelegd worden.

4.1.1 Algemene voorbereidingen 4.1.1.1

Kippenpoten

Voor deze proef zijn er kippenpoten nodig, deze moeten zeer fijn gemalen zijn. Splinters mogen, maar de brokken mogen niet veel groter zijn dan 2 mm². Dit werd bekomen door de poten enkele malen door de potenbreker te halen en vervolgens enkele keren door een maalmachine. Dit gebeurde op het bedrijf Lammens N.V. Vervolgens werden ze in zakken verdeeld, het gewicht erop geschreven, vacuüm getrokken en ingevroren. Op de volgende pagina’s worden de resultaten besproken.

4.1.1.2

Benodigde apparatuur

- 3 verwarmingsplaten met externe temperatuursonde - Jar-toestel - 3 statieven om de temperatuursondes vast te houden - Verschillende maatbekers - Een weegschaal - Verschillende horlogeglazen - pH-meter - Pipet van 1 ml - Imhoff-kegels - Droogstoof - Vacuümoven met vacuümpomp

45

4.1.2 Referentietest

Zoals eerder aangehaald, dient de eerste test vooral om de opgestelde methode aan te leren. Er worden nog geen enzymen gebruikt, enkel water en gemalen kippenpoten. Volgende werkwijze zal gevolgd worden.

Tabel 4.2: Werkwijze Regime 1

Duur

Droogstoof

Beker 2

Beker 3

Beker 1, 2 en 3

Beker 1

Beker 2

Beker 3

2 uur

3 uur

4 uur

40 min

12 uur

11 uur

10 uur

Temperatuur Menging

Regime 2

Beker 1

50 °C Automatisch

90 °C Handmatig om de 10 minuten

70 °C Geen

Regime 1 wordt door drie verschillende bekers doorlopen: respectievelijk 2, 3 en 4 uur. In regime 1 wordt er gewerkt bij een temperatuur van 50 °C en de vloeistof wordt automatisch gemengd. Na regime 1 gaan de bekers over in regime 2 voor 40 minuten. In regime 2 wordt er gewerkt bij een temperatuur van 90 °C en er wordt ook nog gemengd. Uit deze test bleek echter dat het beter is als er in regime 2 niet meer continue automatisch gemengd wordt. Als er wel gemengd wordt ontstaat er geen goede flocculatie want de gevormde vlokken worden door het mengtoestel terug kapot geslagen. Hierdoor werd besloten om bij de bekers in regime 2 slechts om de 10 minuten handmatig eens te roeren. Na het doorlopen van regime 1 en 2 gaan de 3 bekers voor 12 uur in de droogstoof. In figuur 4.1 is het resultaat te zien na de droogstoof.

46

Figuur 4.1: Resultaat van de eerste test

Na de eerste test werden er slechts 3 lagen bekomen, in plaats van de 4 die zouden moeten bekomen worden. Van boven naar beneden hebben we de vetlaag, gevolgd door een zeer dunne laag flocculant. Deze is iets minder dan een halve centimeter dik en is eigenlijk gewoon de afscheiding tussen de vetlaag die erboven ligt. Daaronder vinden we de dikke laag vaste stof. De flocculantlaag is een soort schuimvormige vleessubstantie. Normaal werd een volgende gelaagdheid verwacht vetlaag – flocculant – bouillon – vaste stof. Het volgende is ook mogelijk vetlaag – bouillon – flocculant – vaste stof. De laag bouillon moet zo groot mogelijk zijn, want hierin zullen de eiwitten zitten. De vetlaag is bij deze eerste test zeer dik en van een goede vaste kwaliteit. Van een bouillon is er hier echter geen sprake. Dit komt omdat er in deze korte reactietijd quasi geen of weinig eiwitten opgelost zijn in de vloeistoffase. De vaste stof is nog redelijk in takt als deze vergeleken wordt met de gemalen kippenpoten die gebruikt werden bij het begin van de test. Het bestaat vooral uit bot en nagel met daartussen nog heel wat vlees. Bij de proeven zal het de bedoeling zijn een zo groot mogelijke bouillonlaag te bekomen en de laag vaste stof zo veel mogelijk te reduceren. In het ideale geval blijft er enkel bot en nagel over in de laag vaste stof.

47

4.1.3 Proef 1 met enzymen Protex 6L 4.1.3.1

Opstarten van de proef

Bij het begin van de proef dient de opstelling gemaakt te worden. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuren

Figuur 4.2: Opstelling (01)

Figuur 4.3: Opstelling (02)

De 3 verwarmingsplaten met externe temperatuursonde worden onder de mengers geplaatst. Op elk van deze kookplaten wordt er een maatbeker van 1000 ml gezet met daarin 500 ml water. Vervolgens worden de temperatuursondes in de bekers geplaatst en vastgehouden door een statief. De temperatuursondes worden zo opgesteld dat ze in het midden van de 500 ml water meten. Daarna worden ze ingesteld op een maximumtemperatuur van 50 °C. Dit is de temperatuur waarbij moet gewerkt worden tijdens het eerste deel van de proef, regime 1. De verwarmingsplaten zelf verwarmen de bekers nu tot de ingestelde temperatuur bereikt is. Vervolgens moet er voor iedere beker een 200 gr kippenpoten afgewogen worden.

Figuur 4.4: Gemalen kippenpoten vacuüm verpakt

48

Deze moeten dan in het water van 50°C gemengd worden. Om deze hoeveelheden af te wegen dienen 3 voldoende grote horlogeglazen gebruikt te worden. Dit werd afgewogen voor Bekers 1,2 en 3.

Tabel 4.3: Gewicht kippenpoten 1 (gr) Gewicht poten

Beker 1 200,49 gr

Beker 2 200,09 gr

Beker 3 200,38 gr

Figuur 4.5: Water opgewarmd en kippenpoten afgewogen

Ondertussen is de proef al een tijdje aan het draaien en is de temperatuur van het water opgelopen tot de ingestelde 50°C. De kippenpoten worden toegevoegd aan de bekers.

Figuur 4.6: Kippenpoten toegevoegd

Nu wordt de pH van de mengsels gemeten. Hiervoor diende de pH-meter eerst geijkt te worden.

49

De pH-waarde bedraagt voor de inhoud van elke beker 6,83.

Er was afgesproken om de pH niet te veranderen, daar deze bij de vorige proef al eens gemeten werd. Toen werd er een pH gemeten van 7,12 , dit was ideaal. Nu wijkt de pH er wat van af, maar niet alarmerend veel, de pH van 6,83 wordt dus behouden.

Nu dienen de enzymen toegevoegd te worden.

Figuur 4.7: Enzymen

Door berekening werd bepaald dat er 1 ml enzymen van Protex 6L dient toegevoegd te worden per beker.

Er wordt dus 1 ml enzymen toegevoegd en dit is de eigenlijke start van de proef. De kleur van de vloeistoffen is nu rood met witte brokjes vaste stof. De kleur van de vloeistoffen wordt regelmatig gecontroleerd tijdens de proef.

50

4.1.3.2

Doorlopen regime 1 en regime 2

Zoals eerder aangehaald zullen de bekers 2 werkingsregimes doorlopen tijdens de proef. Hieronder ziet u de verschillende parameters voor regime 1 en regime 2.

Tabel 4.4: Regime 1 en 2 Regime 1

Regime 2

Temperatuur

50 °C

Menging

Automatisch

90 °C Handmatig om de 10 min

De bekers mogen niet even lang in regime 1 draaien. Er wordt een verschillende werktijd in regime 1 genomen om de graad van hydrolyse te bepalen. Hieronder ziet u de werktijden per beker in regime 1 en 2. Het duurt ongeveer 20 minuten om van de temperatuur van regime 1 naar de temperatuur van regime 2 te gaan.

Tabel 4.5: Duur van de regimes voor de verschillende bekers Tijd

Beker 1

Beker 2

Beker 3

Regime 1

2 uur

3 uur

4 uur

Regime 2

40 min

40 min

40 min

51

Na 2 uur te draaien op regime 1 wordt beker 1 ingesteld op regime 2. Beker 2 en 3 blijven nog in regime 1 draaien. Zoals te zien op onderstaande foto is er na regime 1 heel wat vaste stof aan het roerend element blijven hangen. Deze wordt verwijderd en terug in de beker gebracht.

Figuur 4.8: Vaste stof die blijft hangen

Figuur 4.9: Roerend element uit beker 1

na regime 1

gehaald

Het roerend element moet uit beker 1 gehaald worden voor regime 2, er wordt vanaf nu om de 10 minuten handmatig in beker 1 geroerd.

De temperatuur van 90°C wordt na 20 minuten bereikt, in beker 1, en aangehouden gedurende 40 minuten. Heel wat van het vlees dat overbleef na regime 1 is nu weg, er blijft praktisch enkel bot over.

Figuur 4.10: Beker 1 op einde van

Figuur 4.11: Opstelling met beker 1 na

regime 2

regime 2

52

Vervolgens wordt de inhoud van beker 1 in een Imhoff-kegel gegoten en in de droogstoof geplaatst, waar een temperatuur van 70 °C heerst. De Imhoff-kegel wordt gedurende 12 uur in de droogstoof gehouden.

Figuur 4.12: Beker 1 en Imhoff-kegels

Figuur 4.13: Inhoud beker 1 in Imhoffkegel 1 en in droogstoof

Na 3 uur te draaien op regime 1 wordt beker 2 ingesteld op regime 2. Beker 3 blijft nog in regime 1 draaien. Het roerend element wordt uit beker 2 gehaald, er is ook vlees blijven hangen, dit wordt verwijderd en er wordt vanaf nu om de 10 minuten handmatig in beker 1 geroerd.

Figuur 4.14: Beker 2 na regime 1 (links) beker 3 in regime 1 (rechts)

53

Figuur 4.15: Laagvorming in beker 2 1

Figuur 4.16: Het roeren van beker 2 in regime 2

De temperatuur van 90°C wordt na 20 minuten bereikt en aangehouden gedurende 40 minuten.

Figuur 4.17: Beker 2 op einde van regime 2

Vervolgens wordt de inhoud van beker 2 in een Imhoff-kegel gegoten en in de droogstoof geplaatst, waar er ondertussen een temperatuur van 70 °C heerst. De inhoud van beker 2 zal zo nog 11 uur op 70°C worden gehouden.

Figuur 4.18: Beker 2 na regime 1 en 2

54

Figuur 4.19: Beker 2 in Imhoff-kegel 2 in droogstoof

Na 4 uur te draaien op regime 1 wordt beker 3 ingesteld op regime 2 en het roerend element wordt eruit gehaald. Zoals te zien op onderstaande foto is er na regime 1 heel wat vaste stof aan het roerend element blijven hangen, dit wordt verwijderd en terug in de beker gebracht. Er wordt vanaf nu om de 10 minuten handmatig geroerd in beker 3.

Figuur 4.20: Beker 3 na regime 1

55

De temperatuur van 90°C wordt na 20 minuten bereikt en aangehouden voor 40 minuten.

Figuur 4.22: Beker 3 op het einde van regime 2

Figuur 4.21: Beker 3 in regime 2

Vervolgens wordt de inhoud van beker 3 in een Imhoff-kegel gegoten en in de droogstoof geplaatst. De inhoud van beker 3 zal zo nog 10 uur op 70°C worden gehouden.

Figuur 4.23: 3 vloeistoffen in de droogstoof

56

4.1.3.3

Waarnemingen

Hieronder een tabel waarin de kleur veranderingen in functie van de tijd weergegeven zijn. Tabel 4.6: Waarnemingen tijdens de proef Tijd

Inhoud Beker 1

Inhoud Beker 2

Inhoud Beker 3

0 min

Vloeistof rood en Vast rood en witte brokken

Vloeistof rood en Vast rood en witte brokken

Vloeistof rood en Vast rood en witte brokken

1 uur

Vloeistof groen-bruin Vast gedeelte wit

Vloeistof groen-bruin Vast gedeelte wit

Vloeistof groen-bruin Vast gedeelte wit

2 uur

Vloeistof groen-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof groen-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof groen-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

2u20

2u35

2u50

3 uur

3u15

Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs

Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

57

Tijd 3u30

3u45

4 uur

4u15

4u30

4u45

5uur

Inhoud Beker 1

Inhoud Beker 2 Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs

Inhoud Beker 3 Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit

Vloeistof bruin-grijs Vast gedeelte wit Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs Vloeistof bruin met schuimlaag Vast gedeelte witgrijs

58

4.1.3.4

Het afscheiden van de verschillende lagen

De volgende dag worden de Imhoff-kegels en maatcilinder uit de droogstoof gehaald. De afscheiding van de verschillende lagen is duidelijk te zien. Van boven naar beneden Vet – flocculant – bouillon – vast gedeelte.

Figuur 4.24: Afscheiding van de verschillende lagen na 12 uur droogstoof

In de twee Imhoff-kegels zakt het flocculant zodat het onder de bouillonlaag en boven het vast gedeelte komt te liggen. In de maatcilinder gebeurt dit ook, maar slechts in lichte mate. Het merendeel van het flocculant blijft boven de bouillon en de rest blijft als het ware in de bouillon hangen.

59

Figuur 4.25: Flocculant dat blijft

Figuur 4.26: Flocculant dat blijft

zweven in de bouillon van beker 3 (01)

zweven in de bouillon van beker 3 (02)

Vervolgens moeten de verschillende lagen gescheiden worden. Voor iedere laag wordt er een gepaste maatbeker gekozen. Deze maatbekers worden ook gewogen om nadien het drogestofgehalte van de substanties te kunnen bepalen.

Figuur 4.27: Maatbekers voor de

Figuur 4.28: Wegen van de maatbekers

verschillende lagen

60

We beginnen met het afscheppen van de vetlagen. Hieronder ziet u een foto van de vetlagen.

Figuur 4.29: Vetlaag beker 1

Figuur 4.30: Vetlaag beker 2

Figuur 4.31: Vetlaag beker 3

Figuur 4.32: Afgescheiden vetlagen

Bij de twee Imhoff-kegels gebeurt het afscheiden van de vetlaag relatief gemakkelijk. Bij de maatcilinder gebeurt dit echt niet zo gemakkelijk. Daar het flocculant net onder de vetlaag is blijven hangen in de maatcilinder.

61

Daarna wordt de bouillon afgescheiden met een pipet. Dit is een zeer gemakkelijke methode om de bouillon af te scheiden, daar je geen flocculant meeneemt op deze manier.

Figuur 4.33: Vloeistoffen voor het afscheiden van de bouillons

Figuur 4.34: De afgescheiden bouillons

62

Als de bouillons zijn afgescheiden worden de flocculanten afgescheiden.

Figuur 4.35: Vloeistoffen voor het afscheiden van de flocculanten

Figuur 4.36: De afgescheiden flocculanten

63

Ten slotte wordt de vaste stof in bekers gedaan en wordt het resterend flocculant afgescheiden door te zeven.

Figuur 4.37: Vast gedeelte met rest flocculant

Figuur 4.38: Rest aan vaste stof

64

Nu zijn alle verschillende lagen afgescheiden en in maatcilinders gedaan. Van boven naar beneden vet – bouillon – flocculant – vast gedeelte (bot en nagels)

Figuur 4.39: De afgescheiden lagen in de maatbekers

De maatbekers met vaste stof en de maatbekers met flocculanten dienen in de droogstoof geplaatst te worden voor drogestofbepaling.

Figuur 4.40: Maatbekers met vaste stof en flocculant in de droogstoof

65

Bij de vetten is er nog een duidelijke scheiding ontstaan tussen vet en flocculant-bouillon. De flocculant-bouillonlaag wordt zo goed mogelijk afgescheiden.

Figuur 4.41: Links maatbeker vet – Rechts maatbeker vet + flocculant-bouillonlaag

Daarna worden de vetten in bekers gedaan en in de vriezer gestopt tot ze verder geanalyseerd zullen worden.

66

4.1.3.5

Vacuümdroger

De volgende dag worden de bouillons uit de koelkast gehaald.

Figuur 4.42: Bouillons uit de koelkast

Dan worden ze in de vacuümdroger geplaatst.

Figuur 4.43: Bouillons in de moffeloven

67

De vacuümdroger bestaat uit een moffeloven (links) waarop een vacuümpomp (rechts) wordt aangesloten

Figuur 4.44: Moffeloven en vacuümpomp

De oven wordt ingesteld op 50°C en wordt vacuüm getrokken De bekers met bouillon worden in de oven gebracht en moeten er 4 uur in blijven. Om het uur worden de maatbekers gewogen om een beeld te krijgen van de verdamping. Verder wordt de viscositeit van de vloeistof gecontroleerd. De temperatuur mag niet meer dan 50°C bedragen anders denatureren de eiwitten. De vloeistof moet echter wel koken om goed te kunnen verdampen.

Figuur 4.45: Bouillons na opconcentreren

68

4.1.4 Proef 2

Tijdens proef 2 viel vooral op dat de vloeistoffen een hogere viscositeit hadden dan bij proef 1 het geval was. De geur tijdens de proef is te vergelijken met deze van oud frietvet.

In onderstaande figuur is het duidelijk zichtbaar dat er meer flocculant gevormd is dan bij proef 1. Verder is er ook veel minder bouillon gevormd. Dit wijst op traagwerkende enzymen. Dit is goed merkbaar als je beker 1 (links) met beker 3 (rechts) vergelijkt. Er blijft in beker 1 ook veel meer vlees achter onder de vaste stof dan in beker 3. Het was ook merkbaar na het doorlopen van regime 1. Bij beker 1 bleef er na regime 1 nog veel vlees hangen aan het roerend element hangen, bij beker 3 was dit niet het geval. Het flocculant bij deze proef is veel fijner en lichter dan in proef 1, dit zorgt voor de nodige problemen bij het afscheiden van de verschillende lagen.

Figuur 4.46: Resultaat van proef 2 na 12 uur droogstoof

Na 12 uur in de droogstoof te hebben gestaan worden de bekers er uitgehaald om de lagen te kunnen afscheiden.

69

De vetlagen moeten eerst afgescheiden worden. Hierbij valt op dat ze minder dik zijn dan bij proef 1. Ze zijn ook niet zo duidelijk te scheiden, dit komt omdat de vetlagen vermengd zijn met flocculant.

Er zijn ook meer problemen om de bouillonlaag af te scheiden. Bij proef 1 bleek dat de bouillons zeer gemakkelijk af te scheiden waren met een pipet. Bij proef 2 werkt dit echter niet zo goed. Dit komt in de eerste plaats doordat de bouillonlagen veel kleiner zijn. Bij proef twee is er ongeveer 150 ml bouillon voor bekers 2 en 3; voor beker 1 ligt dit volume nog heel wat lager. Bij proef 1 was er 350 à 400 ml bouillon per beker. Een tweede reden is dat de zeer kleine vlokken van het flocculant in de bouillon beginnen rond te zweven en aangezogen worden met het pipet. Een bijkomend nadeel van de bouillon is dat deze eerder naar de zure kant opgaat. Dit is niet zo handig voor het verdere gebruik van deze bouillon daar dit de smaak zal veranderen van het product waarin het gebruikt wordt.

Daarna wordt het flocculant afgescheiden. Zoals te zien is op onderstaande figuur heeft de flocculant laag bij deze proef een veel groter volume dan bij proef 1. Het volume bedraagt hier +/- 300 ml, daar waar het bij proef 1 slechts 100 ml bedroeg. Het scheiden van de bouillon gebeurt hier ook niet zo goed. Dit kan verklaard worden omdat de vlokken bij proef 2 veel kleiner zijn dan deze bij proef 1 en in de bouillon blijven zweven; ze bezinken niet goed.

Figuur 4.47: Flocculanten van proef 2

70

Voor het overschot aan vaste massa bij proef 2 kan gesteld worden dat, hoe langer de bekers in regime 1 gedraaid hebben, hoe minder vaste stof overblijft. In beker 1 blijft er een veel groter volume vaste stof over dan in beker 3 en er blijft heel wat meer vlees over.

4.1.5 Proef 3

Net zoals bij proef 2 is er bij proef 3 veel meer flocculant gevormd dan in proef 1 en veel minder bouillon. Er blijft zeer veel vaste stof met vlees over. Dit alles wijst op traagwerkende enzymen.

Na regime 1 is er bij beker 1 veel meer vlees blijven hangen aan het roerend element en er blijft nog veel vlees achter onder de vorm van vaste stof. Zelfs bij beker 3 is dit resultaat nog niet goed.

Figuur 4.48: Beker 1 na proef 3

Figuur 4.49: Inhoud van beker 2 en 3 na proef 3

71

De afscheiding van de verschillende lagen is veel minder goed te zien dan bij de vorige 2 proeven met enzymen. Van boven naar beneden zien we een lichte afscheiding van vet – flocculant – bouillon en ten slotte vast gedeelte.

Zoals op bovenstaande afbeelding te zien is, is er praktisch geen vetlaag afgescheiden. Het flocculant is zeer minimaal evenals de bouillon. Deze bouillon is niet meer dan wat troebel water. Bij de vorige enzymen had de bouillon een gele kleur. Hier wordt ook naar gestreefd, want dit betekent dat er veel eiwitten in de bouillon aanwezig zijn. Wat het meest opvalt, is dat de kippenpoten bijna nog intact aanwezig zijn. Het vlees is nog altijd rood van kleur en is nog in grote hoeveelheid aanwezig.

72

4.2 Resultaten van de proeven


Proef 1 met enzymen Protex 6L

Bij proef 1 was er een goede afscheiding tussen de verschillende lagen. Hierdoor waren onder andere de vetlagen goed af te scheiden. Er bleef een groot volume bouillon over en deze bouillon was van een zeer goede kwaliteit. De bouillon had een mooie heldergele kleur. Verder was er een relatief dunne flocculantlaag die uit relatief grote vlokken bestond. De laag vaste stof ten slotte, bestond bijna uitsluitend uit pellets van nagels en bot. Dit is ook zeer gunstig voor de verdere verwerking van deze laag.

Van de bouillons werd het eiwitgehalte bepaald. De resultaten zijn te zien in onderstaande tabel.

Tabel 4.7: Resultaten bouillons proef 1 Protex 6L

Beker 1

Beker 2

Beker 3

Droge stof

7,80%

8,10%

12,40%

Vocht

92,20%

91,90%

87,60%

Eiwitten

6,80%

7,20%

11,10%

Uit deze resultaten kan besloten worden dat de bouillon van beker 3 de beste is. Er zijn duidelijk het meest eiwitten aanwezig, 11,10 %. Verder is het vochtgehalte het kleinst 87,60 %




Proef 2 met enzymen Protex 7L

De resultaten van proef 2 waren niet zo goed als die van proef 1. Het grootste nadeel was de grootte van de flocculantlaag. Er was teveel flocculant gevormd waardoor er minder bouillon was. Er mag bijgevolg besloten worden dat de enzymatische werking minder sterk was dan in proef 1. Hierdoor is er dus een veel lager rendement van deze enzymen. Doordat het flocculant zo’n kleine vlokken heeft, blijven deze zeer gemakkelijk zweven in de bouillon. Hierdoor zijn de lagen veel moeilijker te scheiden. Ten slotte is de bouillon eerder zuur, wat ook niet goed is voor het verdere gebruik ervan. Een neutrale smaak is

73

meer gewenst, anders moet het zure effect gecompenseerd worden door toevoeging van andere stoffen. Hierdoor wordt dan weer een minder zuivere samenstelling bekomen.

Van de bouillons werd het eiwitgehalte bepaald. In onderstaande tabel zijn de resultaten weergegeven.

Tabel 4.8: Resultaten bouillons proef 2 Protex 7L

Beker 1

Beker 2

Beker 3

Droge stof

5,90%

6,10%

6,70%

Vocht

94,10%

93,90%

93,30%

Eiwitten

6,10%

5,50%

5,70%

Uit de resultaten van proef 2, is in vergelijking met de resultaten van proef 1, niet zo duidelijk te bepalen welke bouillon nu de beste is. De bouillon van beker 1 bevat het meeste eiwitten, maar het vochtgehalte is ook het hoogst. Verder liggen de eiwitgehaltes van de verschillende bouillons dichter bij elkaar dan deze van proef 1.




Proef 3 met enzymen 51FP

Daar de afscheiding van de verschillende lagen bij proef 3 zeer te wensen overliet en de ontwikkeling van de verschillende lagen al helemaal slecht was, werd besloten de inhoud van de kegels en de maatbeker niet verder te analyseren. De proef leek niet genoeg geslaagd om ten eerste de lagen goed te kunnen afscheiden en ten tweede ging er niet genoeg nuttige materiaal (bouillon) overblijven.

De enzymen Protex 51 FP zijn dus niet goed voor deze toepassing van recuperatie van eiwitten uit kippenpoten.

74

4.3 Experiment met het bekomen eiwitconcentraat Uit de proeven is af te leiden dat de eerste proef, dit is deze met de enzymen Protex 6L het best gelukt is. Deze enzymen zorgden voor de grootste hoeveelheid bouillon, bovendien was deze bouillon van een zeer goede kwaliteit. Daarom werd er besloten om een experiment uit te voeren met een hoeveelheid van deze bouillon. Met als doel te controleren als de bouillon eventueel ook bruikbaar zou zijn in voeding voor menselijke consumptie.

Er werd besloten om het experiment op een kipfilet uit te voeren. Er zal onderzocht worden wat er gebeurt met het kippenvlees nadat het is ingespoten met een kleine hoeveelheid bouillon en vervolgens lang wordt gebakken.

Allereerst werd er een kipfilet doormidden gesneden zodat er 2 ongeveer gelijke stukken zijn.

Figuur 4.50: Ongebakken kipfilet

75

Vervolgens worden de twee delen gewogen.

Figuur 4.51: Gewicht deel 1 voor

Figuur 4.52: Gewicht deel 2

inspuiting

Het gewicht van deel 1 bedraagt 104 gr, het gewicht van deel 2 is 96 gr. Nu zal deel 1 ingespoten worden met 8 ml bouillon. We nemen aan dat 1 ml bouillon 1 gr weegt.

Figuur 4.53: Gewicht deel 1 na inspuiting bouillon

Deel 1 van de kipfilet wordt opnieuw gewogen, het gewicht bedraagt 112 gr. De reden waarom deel 2 niet ingespoten wordt met bouillon is om een vergelijking te kunnen maken tussen de 2 filets.

76

De twee filets werden vervolgens gedurende een lange tijd gebraden.

Figuur 4.54: Bakken van de kipfilet (01)

Figuur 4.55: Bakken van de kipfilet (02)

Na het bakken van de twee delen kipfilet worden ze opnieuw gewogen.

Figuur 4.56: Gewicht deel 1 na bakken

Figuur 4.57: Gewicht deel 2 na bakken

Het gewicht van deel 1 en deel 2 bedraagt nu respectievelijk 84 gr en 70 gr. Uit deel 1 is dus 112 gr – 84 gr = 28 gr vloeistof verdampt. Uit deel 2 is er 96 gr – 70 gr = 26 gr vloeistof verdampt.

77

Tussen deel 1 en deel 2 was er, voor het inspuiten van bouillon in deel 1, een gewichtsverschil van 104 gr – 96 gr = 8 gr.

Na inspuiting van deel 1 was er een gewichtsverschil van 112 gr – 96 gr = 16 gr. Na het bakken is er tussen deel 1 en deel 2 nog een gewichtsverschil van 84 gr – 70 gr = 14 gr.

Tabel 4.9: Gewichtsveranderingen van de kipfilets gedurende het experiment Gewicht Rauw Na inspuiting Na bakken Verdampt

Deel 1 104 gr 112 gr 84 gr

Deel 2 96 gr 96 gr 70 gr

Gewichtsverschil 8 gr 16 gr 14 gr

28 gr

26 gr

2 gr

Uit tabel 4.9 kan besloten worden dat ongeveer dezelfde hoeveelheid vloeistof uit beide kipfilets is verdampt tijdens het bakken. De hoeveelheid ingespoten bouillon (8 gr) is echter niet verdampt uit deel 1.

Figuur 4.58: Doorsnede deel 1 na bakken

78

Figuur 4.59. Doorsnede deel 2 na bakken

De twee delen kipfilet worden doormidden gesneden om de structuur van het vlees te kunnen zien. Zoals te zien in figuur 4.58 en figuur 4.59 is deel 2 veel meer uitgedroogd dan deel 1. Deel 2 vertoont scheuren en is uitgedroogd, het vlees is ook taai. Deel 1 ziet er veel sappiger en malser uit. Deel 1 is niet uitgedroogd en vertoont ook geen scheuren. Het vlees is ook iets meer roze en verliest nog vocht wanneer er in gesneden wordt. Verder is het vlees van deel 1 niet taai. Na het proeven van de twee stukken kipfilet kan er besloten worden dat er geen smaakverschil van het vlees optreedt door het toedienen van de bouillon. Dit is zeer belangrijk voor het gebruik in voeding voor consumptie door de mens.

79

Hoofdstuk 5: Kosten-baten analyse 5.1 Bepaling van de mogelijke investering Ten eerste moet er bepaald worden hoeveel er geïnvesteerd mag worden. Er moet bepaald worden hoeveel opbrengsten een installatie kan opleveren in 2,5 jaar. Dit bedrag is hoeveel de installatie mag kosten. Het is namelijk gewenst dat de installatie na 2,5 jaar afbetaald is.

Hiervoor wordt de bereidingsmethode en de samenstelling van de kippenpoten overlopen en er wordt bepaald wat er een kost is en wat er een opbrengst zal zijn. En hoeveel deze kost of opbrengst zal zijn.

Tabel 5.1: Samenstelling van kippenpoten Per 100 gr kippenpoten Water Proteïnen Vet As

67% 18% 7,62% 5,48%

5.1.1 Water In de kippenpoten is een grote hoeveelheid water aanwezig. Voor de verwerking zal ook nog heel wat water toegevoegd worden, ongeveer het dubbele van de hoeveelheid kippenpoten. Dit water moet zoveel mogelijk opgeconcentreerd worden

Per ton (1000 kg) kippenpoten zal er 670 kg water zijn, afkomstig van de kippenpoten. 2000 kg water zal toegevoegd worden voor het proces

In totaal zal er dus 670 kg + 2000 kg = 2670 kg water zijn dat verdampt moet worden

Tien liter water wegdampen heeft een kostprijs equivalent aan die van 1 liter stookolie.

Eén liter stookolie heeft een kostprijs van € 0,45. 80

Om 2670 kg water te verdampen zal een bedrag nodig zijn equivalent aan dat van 267 liter stookolie.

Er zal dus een kost zijn van 0,45 €/l * 267 liter = € 120,15 per ton kippenpoten om water te verdampen.

WATER = € 120,15 kosten.

5.1.2 Proteïnen Per ton poten zal er 18 % eiwitten zijn. Dit is 180 kg eiwitten per ton kippenpoten.

Van deze eiwitten kan er 70 % gerecupereerd worden. Er kan dus 126 kg eiwitten gerecupereerd worden.

Deze eiwitten kunnen verkocht worden voor € 3 per kg Er zal dus een opbrengst zijn van 126 kg x 3 €/kg = € 378

PROTEÏNEN = € 378,00 opbrengst.

5.1.3 Vet Per ton poten is er 7,62 % vet. Dit is dus 76,2 kg vet per ton kippenpoten.

Voor 1000 kg vet is de opbrengst € 500. Voor 76,2 kg vet zal de opbrengst € 38,10 bedragen.

VET = € 38,10 opbrengst.

81

5.1.4 As Per ton poten is er een asgehalte van 5,48 %. Dit is dus 54,8 kg as per ton kippenpoten.

Deze as kan verkocht worden aan de petfoodsector, maar zal een nuloperatie zijn.

AS = € 0,00

5.1.5 Poten De poten worden tegenwoordig verkocht aan Rendac. Per ton poten wordt er € 23 gegeven. Als de poten niet meer verkocht worden aan Rendac moet dit bekeken worden alsof deze poten gekocht dienen te worden voor € 23 per ton kippenpoten.

Voor 1000 kg kippenpoten is de kost dus € 23,00.

POTEN = € 23 kosten

5.1.6 Enzymen De kostprijs per kg enzymen bedraagt € 50.

Voor een batch tijdens de proeven was 83 mg enzymen nodig. Een batch in de installatie zal 3 ton bedragen. Voor een batch van 3 ton zal 355,71 gr enzymen nodig zijn.

1000 gr enzymen kost € 50. 355,71 gr enzymen kost dan € 17,79.

ENZYMEN = € 17,79 kosten.

82

5.1.7 Dagloon Per kg poten moet er 1.5 eurocent loon gerekend worden. Voor 1000 kg poten zal een dagloon van € 15 nodig zijn.

DAGLOON = € 15 kosten.

5.1.8 Totaal per ton poten

Tabel 5.2: Prijs per ton kippenpoten WATER PROTEÏNEN VET AS POTEN ENZYMEN DAGLOON TOTAAL

Kosten 120,15 €

Baten 378,00 € 38,10 € 0,00 €

23,00 € 17,79 € 15,00 € 175,94 €

Opbrengst Per 1000 kg poten

416,10 €

240,16 €

Per ton kippenpoten zal er een opbrengst zijn van € 240,16. Nu moet er bepaald worden wat de opbrengst zal zijn in 2,5 jaar.

Tabel 5.3: Opbrengst in 2,5 jaar Per ton Per dag Per week Per maand Per jaar Per 2,5 jaar

Hoeveelheid Per 1000 kg poten

Opbrengst 240,16 €

5 ton poten 25 ton poten 100 ton poten 1200 ton poten

1.200,80 € 6.004,00 € 24.016,00 € 288.192,00 € 720.480,00 €

Dit is de opbrengst over 2,5 jaar. Er mag dus een installatie gekocht worden voor dit bedrag, want de installatie moet in 2,5 jaar afbetaald zijn.

83

5.2 Bepaling van de kostprijs voor een installatie Er is een installatie nodig die toelaat de kippenpoten, op industrieel niveau, dezelfde behandeling te laten ondergaan die voor deze thesis is gedaan op laboschaal. Een dergelijke installatie is opgeschaald om 40 ton grondstof, dit zijn de kippenpoten, te verwerken. In dit geval zal er ook een gebouw moeten gebouwd worden om deze installatie te huizen. Worden al deze kosten in overweging genomen, dan loopt de investering al snel op tot 5 miljoen euro [26]. Daartegenover staat natuurlijk wel een opbrengst van 8 maal de opbrengst die anders zouden verkregen worden voor dezelfde hoeveelheid kippenpoten.

84

Besluit Uit de studie van de eigenschappen van kippenpoten kan besloten worden dat kippenpoten een grote hoeveelheid eiwitten bevatten. Bovendien zijn deze eiwitten van een zeer goede kwaliteit. Het eiwit collageen is in de grootste hoeveelheid aanwezig.

Het idee om het bereiden van kippensoep als voorbeeld te nemen voor de ontwikkeling van de verwerkingsmethode bleek een goede keuze. De eiwitten worden goed afgescheiden in een bouillon. De toevoeging van enzymen leidt tot een sterke versnelling van dit proces. Proteasen zijn de meest geschikte enzymen voor de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten.

Tijdens de proeven bleek Protex 6L het beste enzym. Er werden zeer goede resultaten behaald met dit enzym: men verkreeg een grote hoeveelheid heldere en gele bouillon. De recuperatie van eiwitten uit kippenpoten leidt tot producten die tegenwoordig vooral geschikt zijn voor de petfoodsector. Het experiment toont echter aan dat er een bredere toepassingsmogelijkheid is voor de eindproducten, bijvoorbeeld in de voeding voor consumptie van de mens. Deze eindproducten kunnen in vloeibare, opgeconcentreerde vorm aangeboden worden. Een andere mogelijkheid is het sproeidrogen van de bouillon waardoor droge eiwitten bekomen worden.

De kosten-batenanalyse had als doel te bepalen als het voor het bedrijf rendabel zou zijn om een installatie te plaatsen voor de recuperatie van eiwitten uit kippenpoten. Als de gegevens van de mogelijke investering en die van de kostprijs van de installatie bekeken worden kunnen hieruit enkele conclusies getrokken worden. De installatie die nodig is voor het verwerkingsproces kan 40 ton kippenpoten per dag aan. Het bedrijf heeft echter maximaal 5 ton kippenpoten per dag. Dit is 8 maal minder dan wat de installatie aankan. Dit zou zeker niet winstgevend zijn, want de installatie zou maar op een laag rendement kunnen werken. Verder mag er slechts € 720000 geïnvesteerd worden in de installatie, om ze terug te kunnen winnen in 2,5 jaar. De installatie die nodig is voor de verwerking en de nodige voorzieningen voor deze installatie lopen op tot 5 miljoen euro.

85

De opbrengst van de installatie zou wel goed zijn als ze op volle capaciteit, dit is 40 ton poten per dag, zou kunnen draaien. Als deze hoeveelheid niet bereikt kan worden, zal de investering van 5 miljoen euro nooit teruggewonnen kunnen worden. Een dergelijke installatie is dus niet rendabel voor de firma Lammens.

86

Literatuurlijst [1]

http://www.serve.com/BatonRouge/nutrition/chickenfeet.htm

[2]

http://www.vegetarisme.be/php/eiwitten.html?menu=&s=1&ss=2&sss=1

[3]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Eiwitten

[4]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Aminozuur

[5]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Actine

[6]

http://en.wikipedia.org/wiki/Myosins

[7]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Spiercel

[8]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Collageen

[9]

http://www.3dchem.com/molecules.asp?ID=195#

[10]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Hemoglobine

[11]

http://users.telenet.be/thalo/hemoglobine.htm

[12]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Immunoglobuline

[13]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Insuline

[14]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Myoglobine

[15]

http://objectief.be/Myoglobine.html

[16]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Serotonine

[17]

http://www.vegetarisme.be/php/foodandmood.html?menu=&s=1&ss=2&sss=1

[18]

http://www.anyvitamins.com/vitamin-f-fattyacids-info.htm

[19]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Vetzuur

[20]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Essenti%C3%ABle_vetzuren

[21]

http://en.wikipedia.org/wiki/Linoleic_acid

[22]

http://en.wikipedia.org/wiki/Alpha-linolenic_acid

[23]

“Enzymes bring profit to the bone”, Poultry Processing Magazine, Volume 2, Number 3, 2006

[24]

http://en.wikipedia.org/wiki/Chicken_soup

[25]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Enzym

[26]

Mondelinge mededeling Jef Vanoverschelde (Externe begeleider)

87