来自食用油加工的用过的漂白土在配制用于牲畜的盐和矿物质饲料块或颗粒中的用途
【专利摘要】来自食用油加工的用过的漂白土可以用在配制用于牲畜的盐和矿物质舔块和颗粒中，以增强饲料补充剂的健康和营养价值。由于用过的漂白土固有的燃烧危害，填埋曾经是并且继续是主要的处置方法。如所述的，通过在从加工过程的过滤器中排出时将盐或盐水加入用过的漂白土中，吸湿性将保持材料的操作安全和经济使用。
【专利说明】来自食用油加工的用过的漂白土在配制用于牲畜的盐和矿物质饲料块或颗粒中的用途
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请依据35U.S.C.§119要求2011年10月4日提交的临时申请系列第61/543，073号的优先权，在此通过引用将其整体结合在本文中。
【技术领域】
[0003]本发明涉及通过添加盐安全地处理、处置和经济地利用来自食用油加工的用过的漂白土，其在制备动物饲料组合物中具有特别的应用，包括用于牲畜营养的舔块(lickblock)和颗粒饲料。
【背景技术】
[0004]用过的漂白土
[0005]用过的漂白土是作为全球植物油产业中精炼过程的一部分所产生的固体废料。每年在美国最少有1.12亿磅漂白土(粘土)单独用于食用植物油加工。典型的植物油精炼过程涉及用酸和/或烧碱预处理粗植物油，接着脱色(bleaching)和脱臭。脱色是吸附杂质的过程。最常用的脱色吸附剂是漂白土或粘土。在食用油精炼中，通常认为脱色过程在决定最终产品的质量和稳定性中是极端重要的。尽管脱色最初是打算用于除去油中的有色物质，但现在认为该过程应负责除去整个范围的杂质。除了脱色，该脱色过程最重要的目的是除去恒量的元素，如铁、铜、钙、镁、镍和磷，已知所述元素中的一些会促进油的氧化，并且如果没有将它们去除，将限制油的存储稳定性。
[0006]脱色过程后接着是脱臭，其最初打算是用于除去痕量的引起香味和异味的成分。随后，通过过滤将处理过的油与漂白土分离。为了最小化油损耗，通常用蒸汽来吹扫从油流除去漂白土得到的滤饼。以重量计，来自食用油加工的用过的漂白土的油保留量为约30-50%的夹带的食用油。因此，存在约50-70%粘土。食用油对于牲畜具有显著的营养价值。在30%保留水平下，每年约33.6百万磅食用油损耗在用过的粘土中。同时粘土组分是惰性的，对摄入无害。这可以通过将粘土加入大豆蛋白粉中作为用于动物饲料的流动剂(flow agent)的事实得到反映。
[0007]由于材料的自燃问题，用过的漂白土的处置已经是个问题并持续是个问题。在粘土颗粒的巨大表面积上存在油的薄膜，空气暴露导致快速氧化并产生足够的热来引燃所述油。为了避免这种危害，最常用的处置方法是将用过的漂白土运至垃圾填埋场或土地农场，并且立即用土覆盖，以防止快速氧化。对于固体废料处置场所和土地耕作这两种应用，收到时，用过的漂白土必须立即覆盖以土壤或充分与土壤混合，以排除与空气的接触并防止自燃。
[0008]在垃圾填埋场处置用过的漂白土不是理想的，并且存在问题。这种处置方法是昂贵的并且没有从油组分获得经济益处。此外，存在垃圾填埋场继续使用的环境问题。最后，对于安全性、运输和时间，在24小时内处置用过的漂白土的要求是成问题的。因此，已经进行了许多尝试来发现用过的漂白土的安全且经济的用途。超过五十年来，研究了各种用于经济利用用过的漂白土的想法，包括将其包含在一些液体动物饲料中。这些方法没有证明是满意的，因为在操作中存在的自燃危害。此外，这些方法不能大规模和持续处置用过的漂白土。
[0009]其它尝试包括通过在流化床中控制氧化、由此控制由于用过的漂白土的引燃的温度来再生用过的漂白土的努力。参见U.S.专利5，256，613。然而，用过的漂白土的再生存在其它问题，如购买和训练人员操作能够经受大约或超过约1000°C温度的固定流化床的费用。另一个问题是再生未必能够避免环境污染，因为从燃烧释放的气体可能包括重金属和其它污染物。因此，由于设备购买和污染控制，大规模再生用过的漂白土的尝试可能存在高成本的问题。
[0010]动物饲料块/颗粒
[0011]用包括饲料补充剂的舔块和颗粒饲喂动物并且特别是牲畜来提高营养和健康是常见的。公知动物生长和繁殖受到可用于食用的饲料中的营养素水平的限制。这些问题特别是出现在在牧场放牧的动物中。因此，可以通过给动物饲喂用营养素如脂质和矿物质而强化的营养补充剂来提高动物生长、健康和繁殖。在饲料块或颗粒中提供这样的营养素的尝试已经很普遍。典型的饲料块类型是盐块或盐舔块、矿物质块、蛋白质块和糖蜜块。
[0012]脂质、盐和矿物质在饲料补充剂中特别理想；然而，脂质难以掺入。脂质通常是液体形式的，或流出或渗出液体油和/或油脂的一些形式，特别是在温热的温度下。因此，月旨质变得腐臭并分解。这很大程度上限制了其中可以将脂质饲喂给动物和存储的方式。此外，与谷物或其它干饲料产品混合时，脂质不仅存在腐臭的风险，而且还结块或聚集，由此在典型的饲喂过程中不能均匀地分散。这导致了包装、操作和配给问题。因为许多牲畜生活在温暖气候下，这些问题很大程度上限制了将脂质掺入牲畜膳食中，并且最小化脂质在饲料补充剂中的配制、物质分布和使用。由于这些问题，尝试将大量脂质掺入舔块中尚不成功，因为脂质易于从块中流出并腐败，这破坏了块中剩余组分的营养价值。脂质流出和分解引起的再一个问题是常常引起块变软和崩解。
[0013]美国牛群约有96.7百万头动物。每头牛平均摄入的盐为约20磅/年。因此，美国牛的平均盐需求每年为约19亿磅盐。此外，已经表明饲喂适当水平的微量矿物质可通过提高免疫应答和抗氧化状态有益于牛的健康状况，由此导致更高的动物性能。对用于动物提高的健康而可以掺入动物饲料中的微量矿物质存在需求。U.S.专利申请2011/0021461A1描述了各种组分的组合物和制剂，其中包括微量矿物质，但仍然受到配给和混入动物饲料中的矿物质需求的限制。因此，与饲料计算、配给和混合相关的劳动力、时间需求和费用并没有降低。
[0014]粘土，如蒙脱土，之前已经以低如百分比之一的动物比例的水平掺入家禽饲料中，如U.S.专利3，687，680中所述。蒙脱土添加实现的效果包括鸡提高的生长率和体重以及降低的死亡率。凹凸棒粘土也已经以2-6%的水平掺入饲料块中，如U.S.专利4，735，809中所述。在一项研究中，将用过的漂白土，尤其是膨润土，掺入家禽饲料颗粒中，并且研究者发现了“成功地将高达7.5%的用过的粘土包括在膳食中，而没有有害影响”，Blair，R.等，Poultry Science, 1986Vol.65, pp.2281-2291。上文的该研究推断“用过的漂白粘土可以以.5至2%粘土加入家禽饲料中”。另一项研究推断“高达4%的用过的漂白粘土可以包括在天然组分膳食中，对成长中的小鼠或大鼠既没有有益也没有有害影响”，Keith, Μ.0.等，Can.J.Anim.Sc1.，1986Vol.66，pp.191-199。尽管发现了用过的漂白土可以掺入动物饲料产品中，但没有任何成功的尝试以较高百分比(如高于10% )在动物饲料产品中使用用过的漂白土。此外，还没有成功的尝试将用过的漂白土掺入与其它饲料产品相反的舔块中。
[0015]因此，本发明的一个目的是提供一种用于处置用过的漂白土的安全方法。
[0016]另外，本发明的一个目的是提供一种用于处置用过的漂白土的方法，其中不将用过的漂白土沉积在垃圾填埋场中。
[0017]本发明的再一个目的是提供一种用于大规模处置用过的漂白土的方法，所述方法避免了现有的问题和关注。
[0018]本发明的再一个目的是提供一种用于处置用过的漂白土的方法，其中用过的漂白土可以有利地重新用于另一种应用中。
[0019]本发明的再一个目的是提供一种用于处置用过的漂白土的方法，其使用用过的漂白土来形成盐舔块和颗粒。
[0020]本发明的再一个目的是将用过的漂白土以高如35%的重量百分比掺入盐舔块或颗粒中。
【发明内容】
[0021]本发明提供了一种用于处置用过的漂白土的新方法，其在经济上是有益的，并且避免了通常与其处置相关的问题。本发明防止用过的漂白土自燃超过24-小时安全期，以给在稳定产品中的经济利用提供了更多时间。通过将颗粒化的盐或盐水(brine)溶液加入到从处理滤器排出的用过的漂白土中，可以消除自燃。然后可以将该材料以固体形式运送至生产工厂，用作制备牲畜用盐和矿物质舔块或颗粒中的营养组分。任选地，混合物中还可以包括其它添加剂。
[0022]在本发明的优选实施方案中，通过将用过的漂白土与盐组分混合来防止自燃，并且同时或随后将其与粘结剂组合物混合以形成用于动物舔块或颗粒的混合物，来安全地处置用过的漂白土。在本发明的另一个方面中，用过的漂白土以约10-35重量％存在于营养补充制剂中，盐组分以约50-85重量％存在，粘结剂组合物以约5-15%存在，并且混合物含有最小量的水，使得可以将其倒入模具中。在本发明的再另一个实施方案中，营养补充制剂可以含有其它组分，以通过利用食用盐的防腐属性来支持动物营养和健康需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1所示为本发明利用用过的食用油漂白土的方法之一的流程图。
[0024]图2所示为本发明利用用过的食用油漂白土的方法之一的流程图。
[0025]图3所示为本发明用用过的漂白土中含有的可食用油增强的盐和矿物质舔块的生产方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]本发明的实施方案不限于特定的动物舔块和颗粒组合物及其使用方法，其可以改变并且是本领域技术人员理解的。进一步可以理解的是，本文中使用的所有术语是仅仅用于描述特定实施方案的目的，并且不打算以任何方式或范围来限制。例如，如本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the) ”可以包括复数指代物，除非内容明确另外表示。此外，所有单位、前缀和符号可以以其SI可接受形式来表示。说明书内引用的数字范围包括限定范围的数字并且包括限定范围内的每个整数。
[0027]为了可以更容易理解本发明，首先限定了特定的术语。除非另外限定，本文中使用的所有技术和科学术语具有本发明实施方案所属领域的普通技术人员通常理解的相同意思。与本发明所述那些相似、改进或等价的许多方法和材料可以用于本发明实施方案的实施中，而不需要过度的实验，本文中描述优选的材料和方法。在描述和主张本发明的实施方案中，将根据以下列出的定义来使用以下的术语。
[0028]本文中使用的术语“约”是指数值量中可能产生的变化，所述变化是通过以下情况产生的:例如，通过现实世界中典型的测量和用于制备浓缩物的液体操作程序或使用溶液；通过这些程序中疏忽的误差；通过用于制备所述组合物或实施所述方法的组分的制造、来源或纯度的差异；等等。术语“约”还包括由于针对从特定初始混合物获得的组合物的不同平衡条件而产生的不同量。不管是否通过术语“约”来修饰，权利要求包括所述量的等价物。
[0029]本文中使用的术语“重量百分数”、“被-%”、“被％”、“百分数重量”、“重量及其变例是指作为物质重量除以组合物总重并乘以100而得到的物质浓度。理解如本文所用的“百分比”、等等都是“重量百分比”、“wt-%”等的同义词。
[0030]鉬分
[0031]用过的漂白土
[0032]本文中使用的术语“用过的漂白土 ”、“用过的漂白粘土”、“食用油漂白土”、“食用油漂白粘土”及其变例是指从食用植物油(即，主要用于食品中的油)生产获得的用过的漂白土。优选的用过的漂白土的实例是:凹凸棒石、膨润土、蒙脱石、Na-蒙脱石、Ca-蒙脱石、Na-膨润土、Ca-膨润土、贝得石、绿脱石、皂石、锂蒙脱石，及其组合。食用油漂白土的典型属性见表I中所示。
[0033]盐组分
[0034]本文中使用的术语“盐”、“盐组分”、“盐组合物”及其变例是指可食用盐，其可以用作营养素来源。盐的合适实例包括碱土金属盐(例如，氯化钙和氯化镁)、碱金属盐(例如，氯化钠、硫酸钠和氯化钾)、铜盐、钴盐、铬盐、硒盐、锰盐和铁盐。
[0035]如本文中所用的术语“盐水”、“盐水溶液”及其变例是指以约10重量％至50重量％，优选约10重量％至30重量％,更优选约20重量％至30重量％,最优选约24%溶解于水中的盐。盐水中杂质的量和性质可以从约100变化至6，OOOppm。常见杂质的实例为铝、铁、镁和钠化合物。
[0036]表I
[0037]食用油漂白土的典型属性
[0038]
【权利要求】
1.一种用于处置用过的漂白土的方法，其包括: 将由食用油加工得到的用过的漂白土与盐组分、粘结剂组合物和水合并和混合； 其中用过的漂白土的量为约10-35重量％ ； 其中盐组分的量为约50-85重量％ ;和 其中粘结剂组合物的量为约5-15重量％。
2.权利要求1的方法，其中用过的漂白土选自凹凸棒石、蒙脱石、Na-蒙脱石、Ca-蒙脱石、膨润土、Na-膨润土、Ca-膨润土、贝得石、绿脱石、皂石、锂蒙脱石、或它们的组合。
3.权利要求1的方法，其中盐组分为碱金属盐。
4.权利要求3的方法，其中碱金属盐选自氯化钠、氯化镁、氯化钾、或它们的组合。
5.权利要求1的方法，其中盐组分是碱性金属盐。
6.权利要求1的方法,其中盐组分是包含约24重量％的盐的盐水。
7.权利要求6的方法，其中盐水盐是碱金属盐。
8.权利要求6的 方法，其中盐水盐是碱性金属盐。
9.权利要求1的方法，其中所述粘结剂组合物包括矿物质组分。
10.权利要求9的方法，其中所述粘结剂组合物是I/II型波特兰水泥。
11.权利要求1的方法，其中混合物在大气温度下不会自燃。
12.一种包含用过的漂白土的盐舔块的组合物，其通过包括以下步骤的方法制得: 从食用油加工获得用过的漂白土； 将用过的漂白土与盐组分、粘结剂组合物和水合并，形成混合物； 混合混合物； 将混合物转移至舔块模具中；和 使混合物硬化。
13.权利要求12的组合物，其中用过的漂白土的量为约10-35重量％。
14.权利要求13的组合物，其中用过的漂白土为膨润土。
15.权利要求13的组合物，其中用过的漂白土为凹凸棒石。
16.权利要求12的组合物，其中盐组分的量为约50-85重量％。
17.权利要求16的组合物，其中盐组分是碱金属盐。
18.权利要求17的组合物，其中碱金属盐选自氯化钠、氯化镁、氯化钾、或它们的组合。
19.权利要求16的化合物，其中盐组分是碱性金属盐。
20.权利要求16的化合物，其中盐组分是包含约24重量％的盐的盐水。
21.权利要求20的组合物，其中盐水盐是碱金属盐。
22.权利要求20的组合物，其中盐水盐是碱性金属盐。
23.权利要求12的组合物，其中粘结剂组合物的量为约5-15重量％。
24.权利要求23的组合物，其中粘结剂组合物是波特兰水泥。
25.权利要求24的组合物，其中波特兰水泥是I/II型的。
26.权利要求12的组合物，其中该组合物在正常大气温度下不会自燃。
27.一种用于制备动物饲料补充剂的方法，其包括: 将从食用油加工获得的用过的漂白土与盐组分、粘结剂组合物和水合并和混合； 其中用过的漂白土的量为约10-35重量％ ；其中盐或盐水的量为约50-85重量％ ； 其中粘结剂组合物的量为约5-15重量％ ;和 其中将混合物成型为固体舔块或将混合物造粒。
28.权利要求27的方法，其中用过的漂白土选自凹凸棒石、蒙脱石、Na-蒙脱石、Ca-蒙脱石、膨润土、Na-膨润土、Ca-膨润土、贝得石、绿脱石、皂石、锂蒙脱石、或它们的组合。
29.权利要求27的方法，其中盐组分是碱金属盐。
30.权利要求29的方法，其中碱金属盐选自氯化钠、氯化镁、氯化钾、或它们的组合。
31.权利要求27的方法，其中盐组分是碱性金属盐。
32.权利要求27的方法，其中盐组分是包含约24重量％的盐的盐水。
33.权利要求32的方法，其中盐水盐是碱金属盐。
34.权利要求32的方法，其中盐水盐是碱性金属盐。
35.权利要求27的方法，其中所述粘结剂组合物包括矿物质组分。
36.权利要求27的方法，其中所述粘结剂组合物是波特兰水泥。
37.权利要求36的方法，其中所述波特兰水泥是I/II型的。
38.权利要求27的方法，其中所述粘结剂组合物含有选自以下的额外组分:可食用脂肪来源、其它饲料、膳食氮、维生素、微量矿物质、微量元素、药物、药剂、杀虫剂、酶、抗菌剂、益生菌、乳化剂、或它们的组合。
39.权利要求27的方法，其中所述动物饲料补充剂在正常大气温度下不会自燃。
40.权利要求27的方法，其中所述动物饲料补充剂是舔块。
41.权利要求27的方法，其中将所述动物饲料补充剂造粒。
【文档编号】A23K1/175GK103974626SQ201280049355
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2011年10月4日
【发明者】N·J·斯莫尔伍德 申请人:N·J·斯莫尔伍德