Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the Thermal Stability of Keratin Fibres as a Component of Spun-Bonded Nonwovens for the Manufacture of Thermoset Bio-based Composites

Wrześniewska-Tosik Krystyna, Wesołowska Ewa, Ryszkowska Joanna, Montes Sarah, Mik Tomasz, Kowalewski Tomasz, Kudra Michał

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 4 (136)

112--121

EN

The possibility of using animal wastes in the form of feathers for the production of various types of composites is an extremely original concept, opening to researchers a wide field for experiments and interdisciplinary scientific research. This article presents the results of studies on the thermal stability of keratin from feathers originating from various poultry slaughterhouses, as well as an example of the use of feathers for the production of thermosetting composites. The keratin protein contained in feathers, like any protein, is very sensitive to various external factors, e.g. high temperature. The scientific goal of the research presented in the article was a deep analysis of changes occurring in the structure of keratin protein in feathers during heating. The technological goal was to develop new thermosetting composites based on spun-bonded nonwovens with the addition of keratin fibres from poultry feather wastes.

PL

Możliwość zastosowania odpadów pochodzenia zwierzęcego w postaci piór do produkcji różnego rodzaju kompozytów jest niezwykle oryginalną koncepcją, otwierającą dla badaczy szerokie pole do eksperymentów i interdyscyplinarnych badań naukowych. W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności termicznej keratyny z piór pochodzących z różnych ubojni drobiu, a także przykład zastosowania piór do produkcji kompozytów termoutwardzalnych. Białko keratynowe zawarte w piórach, jak każde białko, jest bardzo wrażliwe na różne czynniki zewnętrzne, np. wysoka temperatura. Celem naukowym zaprezentowanych w artykule badań była głęboka analiza zmian zachodzących podczas ogrzewania w strukturze białka keratynowego w piórach. Celem technologicznym było opracowanie nowych kompozytów termoutwardzalnych na bazie włókniny typu „spun-bonded” z dodatkiem włókien keratynowych z piór drobiu.

2

The number of keratinolytic microorganisms in feathers after slaughter poultry

Wrońska I., Cybulska K.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

113--119

EN

Due to demand, the industry is rapidly growing, and poultry farms and slaughterhouses increase in operation size. All kind of waste, also feather waste, must be properly managed and disposed of. However, this is not a simple process, since feathers contain keratin which is resistant to biodegradation. Therefore, the obtaining microorganisms capable of degrading this protein is indicated. The number of microorganisms in research samples has importance in the isolation of strains which are characterized by the desired properties such as high enzymatic activity. The aim of the research was to determine the colony size of microorganisms showing high keratinolytic activity to degrade chicken, duck, goose and turkey feather waste. Samples of bacteria were harvested at various times in the period from March 2015 to January 2016 in poultry slaughterhouses located in the Lubuskie and West-Pomeranian provinces. Microorganisms were grown in Mandel’s and Omelianski’s mineral media, with addition of keratin. The presence of keratinolytic microorganisms was confirmed in all feather samples, though colony sizes varied. Turkey feather waste was the most populated by keratinolytic microorganisms (5.8·108 CFU·g–1 d.m.), followed by duck feather (4.7·108 CFU·g–1 d.m.). The colony size was smaller in case of goose feather (2.8·107 CFU·g–1 d.m.), and definitely the smallest for chicken feather. Since the Mandel’s medium was more favourable for the cultivation of keratinolytic microorganisms, larger colonies were isolated from this substrate than from the Omelianski’s medium. What is noteworthy is that only in the case of chicken feather waste, the size of keratinolytic microorganism colonies grown on both substrates was similar, and did not exceed 106 CFU·g–1 d.m. Contrary to what was expected, in the research samples bigger population of the said microorganisms was identified in the autumn and winter season.

PL

Abstrakt: Stale powiększająca się koncentracja produkcji mięsa drobiowego powoduje powstawanie ogromnych ilości produktów odpadowych. Jak każdy materiał odpadowy, również pierze musi zostać odpowiednio zagospodarowane. Nie jest to jednak prosty mechanizm, gdyż w skład piór wchodzi odporna na degradację keratyna. Z tego też względu wskazane jest poszukiwanie drobnoustrojów zdolnych do degradacji tego białka. Liczebność drobnoustrojów w badanych próbach ma istotne znaczenie w izolacji szczepów cechujących się pożądanymi właściwościami, tj. wysoką aktywnością enzymatyczną. Celem badań było określenie liczebności drobnoustrojów zdolnych do rozkładu keratyny w piórach kurzych, kaczych, gęsich oraz indyczych pozyskanych w wyniku uboju. Zostały one pobrane w różnych terminach badawczych w okresie od marca 2015 do stycznia 2016 roku, w ubojniach drobiu zlokalizowanych w województwach lubuskim i zachodniopomorskim. Hodowle prowadzono w oparciu o mineralne podłoża Mandela i Omeliańskiego, uzupełnione o keratynę. We wszystkich analizowanych piórach stwierdzono występowanie drobnoustrojów keratynolitycznych. Były one w różnym stopniu zasiedlone przez te mikroorganizmy. Pióra indycze były najliczniej reprezentowane przez mikroorganizmy zdolne do rozkładu keratyny (5,8·108 jtk·g–1 s.m.), następnie pióra kacze (4,7·108 jtk·g–1 s.m.). Mniejsze liczebności stwierdzono w piórach gęsich (2,8·107 jtk·g–1 s.m.), z kolei najmniejsze w piórach kurzych. Ze względu na lepsze dostosowanie składu pożywki Mandela do potrzeb keratynolitycznych udało się wyizolować na tym podłożu większą ich liczebność w porównaniu do podłoża Omeliańskiego. Jedynie w przypadku piór kurzych liczebność drobnoustrojów keratynolicznych na obu podłożach była zbliżona i nie przekraczała 106 jtk·g–1 s.m. Wbrew oczekiwaniom w badanych materiałach w okresie jesienno-zimowym stwierdzono większą liczebność analizowanej grupy drobnoustrojów.

3

Termiczne przekształcanie mieszanin pierza z mączką mięsno-kostną

Staroń P., Kowalski Z., Staroń A., Banach M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

806-809

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych popiołów powstałych po termicznym przekształceniu mieszanin pierza z mączką mięsno-kostną. Otrzymane popioły posiadały wysoką zawartość cennych pierwiastków, takich jak fosfor, wapń, potas i magnez. Popioły powstające w trakcie termicznego przekształcania są bezpieczne pod względem epidemiologicznym i mogą posłużyć jako dodatki wzbogacające skład nawozów oraz ulepszaczy gleb.

EN

The elemental compn. of ashes formed in the thermal decompn. of mixts. of feather (F) with the meat-bone meal (MBM) at mass ratios of F:MBM 10:1, 2:1 and 1:1 vs. Temp. (600–900°C) and time of heat treatment (1–3 h) were detd. by spectrophotometry and emission spectrometry with inductively coupled plasma. The ashes contained significant amts. of P, Ca, K and Mg and were recommended as additives to enrich the compn. of fertilizers.

4

Hydrolysis of keratin materials derived from poultry industry

Staroń P., Banach M., Kowalski Z., Staroń A.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

443--448

EN

In 2011, the European Union produced about 45 million tons of meat and in this time Poland occupied the fourth place in Europe in the production of poultry and pork meat and seventh in production of beef. The consumption of poultry meat grows year by year, which results in an increase of its production. Feathers consist in 90% of keratin and they make up 5-7% of the total weight of adult chickens what causes that feathers waste is the main source of keratin. Feathers are discarded in the process of the converting of poultry as a waste product and contribute to environmental pollution. The development of the poultry industry in the world has led to the generation of more than 4 million tons per year of waste feathers. Average farm size in Poland produces about 7 tons of chicken feathers a day. Nationally, during each year 77,000 tons of waste is produced. Keratin has a high immunity to physical and chemical factors and it is the reason of searching for new methods of keratin waste conversion. It would help to avoid a problem with storage of feather wastes. Application of alkaline hydrolysis is one of the ways of feathers utilizations. During this hydrolysis the keratin swells and is subject to degradation. The increase in solubility of keratin in bases is caused by peptide and disulfide bond cleavage and it leads to increase of keratin plasticity and decrease of its strength. The aim of this study was to determine the effect of process parameters on the degree of degradation of keratin and optimize the process to achieve its maximum value.

PL

W 2011 roku w Unii Europejskiej wyprodukowano około 45 mln ton mięsa. W tym czasie Polska zajmowała czwarte miejsce pod względem produkcji mięsa drobiowego oraz wieprzowego, była również siódmym producentem wołowiny. Spożycie mięsa drobiowego wzrasta z roku na rok, co skutkuje zwiększeniem jego produkcji. Pióra zbudowane są w 90% z keratyny i stanowią 5-7% całkowitej masy dorosłych kurczaków, wskutek czego są głównym źródłem odpadów keratynowych. W trakcie procesu przetwórstwa drobiu pióra są odrzucane, a jako produkt odpadowy przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska. Rozwój przemysłu drobiarskiego na świecie doprowadził do generowania ponad 4 milionów ton odpadowych piór rocznie. Średniej wielkości ferma w Polsce generuje około 7 ton pierza kurzego w ciągu doby, a w skali kraju rocznie wytwarzane jest 77 000 ton tego odpadu. Keratyna posiada wysoką odporność na czynniki fizyczne oraz chemiczne, co jest powodem poszukiwania nowych metod przetwarzania odpadów keratynowych. Pomoże to uniknąć problemów ze składowaniem odpadowego pierza. Zastosowanie hydrolizy zasadowej jest jednym ze sposobów utylizacji piór. Podczas tej hydrolizy keratyna pęcznieje i ulega degradacji. Rozerwanie wiązań peptydowych i disiarczkowych powoduje wzrost rozpuszczalności keratyn w zasadach oraz prowadzi do zwiększenia plastyczności keratyny i spadku jej wytrzymałości. Celem badań było określenie wpływu parametrów procesu na stopień degradacji keratyny oraz optymalizacja procesu w celu uzyskania jego maksymalnej wartości.

5

Feathers as a Flame-Retardant in Elastic Polyurethane Foam

Wrześniewska-Tosik K., Zajchowski S., Bryśkiewicz A, Ryszkowska J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 1 (103)

119--128

EN

An account is given herein of research results for composites of elastic polyurethane (EPUR) combined with milled poultry feathers. We present the properties of keratin fibres obtained from feathers and the change in those properties which the feathers induce in the EPUR foam. The structure of the composites was determined by spectrophotometric- (FTIR), thermal- (DSC) and thermogravimetric (TGA) analyses as well as by scanning electron microscopy (SEM). Assessed were also the burning-and acoustic properties, and thermal conductivity. The addition of ground feathers to EPUR increases its limiting oxygen index and reduces the effect of “falling drop”. Another benefit is a distinct increase in the temperature of the maximum degradation rate of the foam hard phase.

PL

Elastyczne pianki poliuretanowe (EPUR) modyfikowano włóknami keratynowymi z piór kurzych. W artykule przedstawiono właściwości keratyny uzyskanej ze zmielonych piór kurzych i zmiany w strukturze oraz właściwościach pianek EPUR spowodowanych wprowadzeniem napełniacza w postaci włókien keratynowych. Do oceny budowy chemicznej wykorzystano analizę spektrofotometryczną FTIR, termiczną DSC i termograwimetryczną TGA oraz skaningową mikroskopię elektronową SEM. Oceniono właściwości palne, akustyczne oraz przewodność cieplną otrzymanych kompozytów EPUR, potwierdzając przydatność modyfikatora do produkcji EPUR.

6

Ocena możliwości zastosowania popiołów po spopieleniu odpadów przemysłu drobiarskiego jako bogatego źródła fosforu

Staroń P., Banach M., Kowalski Z.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 6

1142--1144

7

Nawozy wieloskładnikowe z mikroelementami na bazie hydrolizatu białkowego z utylizacji pierza drobiowego

Popko M., Górecki H.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 6

1155--1158

8

Techniki chromatograficzne stosowane w analizie związków tworzących i opłaszczających pióra ptaków

Baran M. J.

Camera Separatoria

|

2011

|

Vol. 3, No. 1

33--49

PL

Pióra ptaków są obecnie powszechnie wykorzystywanym materiałem analitycznym służącym do badań jakościowych i ilościowych m.in. w ekotoksykologii (metale ciężkie, trwałe związki organiczne), fizjologii i chemotaksonomii ptaków (barwniki, bakteriostatyki), agrotechnice i weterynarii drobiu (preparaty farmaceutyczne). Niniejszy przegląd prezentuje stan wiedzy za okres ostatnich 70 lat na temat stosowania różnych metod chromatograficznych, będących najczęsciej wykorzystywaną grupą technik analizy instrumentalnej w początkowym (wstępne rozdzielenie) lub ostatecznym (pełen rozdział i detekcja) opracowywaniu tak nietypowej matrycy. Pokrótce zostały również omówione poszczególne cele i zagadnienia analityczne, które zostały osiągnięte z wykorzystaniem upierzenia ptaków oraz konserwującej go wydzieliny gruczołu kuprowego.

EN

Birds’ feathers are the subject of interest for lots of research projects regarding for example monitoring of ecosystems before and after environmental contamination, qualitative and quantitative analyses of organic and inorganic pollutants, chemotaxonomic studies, physiology of birds. This paper is an overview of chromatographic techniques applied in analysis of avian plumage’s compounds. Most of the chromatographic protocols designed for separation and detection of internal and external components present in birds’ feathers use gas chromatography coupled to a mass spectrometry, high-performance liquid chromatography and thinlayer chromatography.

9

Fast method for fractionation of lipids and related non-polar substances from birds’ feathers using thermostated micro-TLC

Baran M. J., Zarzycki P. K.

Camera Separatoria

|

2011

|

Vol. 3, No. 1

221--227

EN

Planar chromatography (TLC) is known as an effective tool for separation of complex biosamples highly loaded with interfering substances. The main goal of this research communication is to demonstrate a capability of micro-TLC methodology followed by simple one-step liquid extraction as fast fractionation tool for wide range of non-polar, low-molecular mass substances extracted from birds’ feathers samples. The main analytical problem concerning birds’ feathers is the presence of interfering matrix, mainly composed of waxes-like impurities. Such substances can be strongly adsorbed on the stationary phase. Proposed simple extraction protocol and fast micro-TLC separation procedure is based on dichloromethane: methanol mixtures. We used this methodology for fractionation of non-polar compounds present in feathers of buzzard, cormorant and little owl. Described methodology can be applied for fast fractionation or screening of whole range of target substances as well as chemo-taxonomic studies and fingerprinting of complex mixtures, which are present in raw biological samples. Particularly, the micro-TLC separation combined with PMA staining and UV light detection seems to be an effective tool for fast and low-cost characterization of non-polar compounds from birds’ feathers or uropygial gland secretion products.

PL

Pióra, ze względu na powszechną obecność ptaków w różnych typach środowisk, mogą znależć zastosowane jako materiał do badań biomonitoringowych. Wymaga to opracowania ekstrakcji niepolarnych związków zawartych w upierzeniu oraz metody ich skutecznego rozdzielania z wykorzystaniem technik chromatograficznych. Zasadniczym problemem analitycznym jest obecność w piórach substancji o charakterze wosków, które bardzo silnie oddziaływują z chromatograficzną fazą stacjonarną na bazie krzemionki lub oktadecylsilanu. Adsorbenty te powszechnie stosowane jako fazy stacjonarne w technikach cienkowarstwowych kolumnowych. Głównym problemem jest to, iż naniesienie na kolumnę chromatograficzną nieodpowiednio oczyszczonych ekstraktów próbek biologicznych zawierających woski jako zanieczyszczenia, zazwyczaj prowadzi do jej zniszczenia. Zaletą chromatografii planarnej jest w tym przypadku to, że dana płytka jest wykorzystywana do rozdzielania tylko raz. Celem niniejszej pracy było opracowanie szybkiej procedury analitycznej z wykorzystaniem prostej jednoetapowej ekstrakcji cieczą oraz rozdzielania uzyskanych ekstraktów substancji niepolarnych obecnych na powierzchni piór ptaków, za pomocą mikropłytek chromatograficznych. Uzyskane wyniki wskazują na przydatność metodologii ekstrakcji cieczą oraz detekcji fluorescencyjnej w badaniach chemotaksonomicznych oraz biomonitoringu.

10

Wykorzystanie szczepionki drobnoustrojów do kompostowania odpadów keratynowych w bioreaktorze statycznym

Rodziewicz A., Sobolczyk J., Łaba W., Choińska A., Bubel F., Bekier J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 3

98-100

PL

W bioreaktorze statycznym kompostowano pióra kurze z udziałem szczepionki bakterii Bacillus subtilis P22. Inokulacja kompostu była niezbędnym warunkiem prawidłowego przebiegu tego procesu, a także dynamicznej biotransformacji substancji organicznych do składników mineralnych, co wykazano na podstawie ilościowej analizy mikroflory kompostowej, badań enzymatycznych oraz chemicznych wskaźników dojrzałości.

EN

Composting of chicken feathers was carried out in the presence ofBa cillus subtilis P22 inoculum in a static bioreactor. Inoculation of com post was essential for proper dynamic biotransformation of organ! matter to mineral components, which was proved by analysis of com post microflora, enzymatic tests and chemical maturity indexes.

11

Kompostowanie odpadów keratynowych przy udziale szczepionki bakteryjnej w bioreaktorze obrotowym

Rodziewicz A., Łaba W., Sobolczyk J., Grzelak A., Drozd J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 3

95-97

PL

Odpady keratynowe w postaci piór kurzych kompostowano w bioreaktorze obrotowym z udziałem szczepionki bakterii Bacillus subtilis. Skład mikroflory kompostu oraz aktywności enzymatyczne, a także końcowa mineralizacja, sugerowały aktywny udział tych bakterii w biodegradacji białek keratynowych. W bioreaktorze obrotowym kompostowanie miało bardziej dynamiczny przebieg, a szczególnie zaawansowana była nitryfi-kacja, czego nie uzyskano w warunkach kontrolnych.

EN

Composting of chicken feathers was conducted in a rotary bioreacto: with an addition of Bacillus subtilis inoculum. A microbial profile anc enzymatic activities revealed active participation of introduced bacte ria in keratin proteins biodegradation. In the rotary bioreactor thi composting process was more dynamic with exceptionally advancec nitrification in contrast to obtained in controlled conditions.

12

Biocomposites with a Content of Keratin from Chicken Feathers

Wrześniewska-Tosik K., Adamiec J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 1 (60)

106--112

EN

The market’s demand for fibrous materials with increased moisture retention is principally connected with the essential development of sanitary and cosmetic products. Keratin, which is included in feathers, appears to be an original raw material which enables fibrous composite materials of this kind to be manufactured. The aim of our investigation was to obtain different keratin forms from feathers, to identify and determine these forms, and to indicate new application directions connected with fibres and fibrous products. An optimum extraction method for obtaining keratin from chicken feathers was developed, and an attempt was made to obtain stable keratin solutions with the addition of other biopolymers, such as cellulose and alginate.

PL

Jednym z produktów ubocznych, w przemyśle spożywczym, który występuje w dużych, wzrastających ciągle ilościach i jest w niewielkim stopniu wykorzystany, jest keratyna piór kurzych. Zapotrzebowanie rynku na materiały włókniste o podwyższonej retencji wilgoci wiąże się z istotnym rozwojem produkcji wyrobów sanitarnych i kosmetycznych. Keratyna zawarta w piórach wydaje się być oryginalnym surowcem pozwalającym na wytworzenie tego rodzaju włóknistych materiałów kompozytowych. Przedmiotem badań było otrzymanie różnych form keratyn pochodzących z piór, zdefiniowanie tych form oraz wskazanie nowych kierunków aplikacyjnych. Opracowano optymalną metodę ekstrakcji keratyn i podjęto próby otrzymania stabilnych roztworów keratynowych z dodatkiem innych biopolimerów, takich jak celuloza i alginian.