Процесс мембранного разделения яичной скорлупы
Мембранное отделение яичной скорлупы — это процесс переработки , позволяющий отделить богатую белком мембрану яичной скорлупы от яичной скорлупы .
Почти 30% яиц , потребляемых каждый год, разбиваются и перерабатываются или превращаются в порошок в такие продукты, как торты, смеси, майонез, лапша и фаст-фуд. [ 1 ] Пищевая промышленность США производит 150 000 тонн ракушечных отходов в год. [ 2 ] Методы утилизации отходов яичной скорлупы : 26,6% - в виде удобрений, 21,1% - в качестве ингредиентов корма для животных , 26,3% - выбрасываются на городские свалки и 15,8% используются другими способами. [ 3 ]
Многие свалки не хотят вывозить отходы, потому что скорлупа и прикрепленная мембрана привлекают вредителей. В неразделенном виде яичная скорлупа из карбоната кальция и богатая белком мембрана практически не имеют никакой ценности и пользы; [ 4 ] однако изобретение яичной скорлупы и мембранного сепаратора позволило переработать эти два продукта.
Химический фон
[ редактировать ]Скорлупа куриных яиц на 95% состоит из карбоната кальция по весу, а остальной материал представляет собой в основном органическую матрицу. [ 5 ]
Мембрана яичной скорлупы в основном состоит из волокнистых белков, таких как коллаген I типа . [ 6 ]
Методы
[ редактировать ]Нехимические сепараторы
[ редактировать ]Соскабливание
[ редактировать ]Джозеф Х. Макнил, профессор пищевых наук в Университете штата Пенсильвания , разработал машину, которая использует тонкий многолезвийный нож для соскабливания мембраны с поверхности фрагментов скорлупы. [ 7 ] В этом изобретении используется метод на водной основе для разделения яичной скорлупы и белковой оболочки . Оба продукта обрабатываются в два потока с получением частиц сухой мембраны размером мм и частиц сухой оболочки мм.
Циклон
[ редактировать ]Другой метод нехимического разделения использует паровое тепло, механическое истирание и легкий вакуум для отделения твердой яичной скорлупы от белковосодержащих мембран. [ 8 ] В соответствии с данным изобретением фрагменты скорлупы, полученные на установках для разбивания яиц, пропускаются через ряд нагретых шнеков. Как только хлопья скорлупы и мембраны достигают соответствующего содержания влаги, вакуум втягивает их в циклонное устройство. Циклоническое действие дополнительно отделяет более тяжелые хлопья яичной скорлупы от более легких хлопьев мембраны. Это изобретение было коммерциализировано и позволяет легко отделять несколько метрических тонн в день, что позволяет производить ценные продукты, включая коммерческие объемы натуральной мембраны из яичной скорлупы или NEM.
Вентури
[ редактировать ]Компания Levi New изобрела метод нехимического и нетермического разделения, в котором используется поток воздуха для протягивания яичной скорлупы через трубку Вентури . Материал подвергается воздействию волн давления при прохождении через трубку Вентури. [ 9 ] Машина PulverDryer, оснащенная трубкой Вентури, предназначенной для обработки яичной скорлупы, измельчает компонент скорлупы в мелкий порошок и выгружает мембрану в виде неповрежденных сухих хлопьев. Два компонента разделяются при постобработке с помощью стандартного шейкерного сита, затем мембрана очищается с помощью одного из нескольких стандартных процессов промывки, в зависимости от конечного использования. В час можно перерабатывать до нескольких тонн яичной скорлупы.
Установка воздушно-флотационного разделения растворенных веществ
[ редактировать ]Отходы яичной скорлупы помещают в воду, а затем измельчают, чтобы отделить яичную скорлупу от белковой оболочки. [ 10 ] Затем измельченную яичную скорлупу помещают в отдельный сосуд, куда в поток воды нагнетают воздух. Смесь воздуха и воды заставляет более легкий компонент (белковую мембрану) плавать, а более тяжелый (яичная скорлупа из карбоната кальция) тонуть. Эта установка восстанавливает 96% мембран яичной скорлупы и 99% карбоната кальция яичной скорлупы за два часа. [ 10 ]
Вода и уксусная кислота
[ редактировать ]Изобретателем этого метода является Владимир Влад. Машина использует неотделенную яичную скорлупу, которую помещают в резервуар для жидкости, применяя кавитацию для отделения мембраны яичной скорлупы от яичной скорлупы. Резервуар для жидкости в этом случае содержит дистиллированную воду и уксусную кислоту для обеспечения непрерывной обработки. Также данное изобретение предлагает способ сбора отделенной яичной скорлупы для ее измельчения в порошок яичной скорлупы. [ 11 ]
Использование продуктов
[ редактировать ]Яичная скорлупа, как источник безопасного для пищевых продуктов карбоната кальция , находит применение в фармацевтике, пищевой промышленности и в промышленности в целом.
Мембрана яичной скорлупы обычно используется в качестве пищевой добавки.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Известен яичными отходами | Университет штата Пенсильвания» . www.psu.edu . Проверено 1 февраля 2023 г.
- ^ Хехт Дж.: Яичная скорлупа проникает на рынок коллагена . Нью Ученый 1999, 161:6-6.
- ^ Даенгпрок, Уичиттра; Гарньянагунчорн, Вунвибун; Мой, Ёсинори (2002). «Ферментированная свиная колбаса, обогащенная лактатом кальция коммерческого или куриного яйца» . Мясная наука . 62 (2): 199–204. дои : 10.1016/S0309-1740(01)00247-9 . ПМИД 22061412 .
- ^ Вэй, Зику; Сюй, Чуньли; Ли, Баоксин (2009). «Применение отходов яичной скорлупы в качестве недорогого твердого катализатора для производства биодизеля» . Биоресурсные технологии . 100 (11): 2883–2885. doi : 10.1016/j.biortech.2008.12.039 . ПМИД 19201602 .
- ^ Даенгпрок, Уичиттра; Гарньянагунчорн, Вунвибун; Найвикул, Онанонг; Порнсинлпатип, Порнпун; Иссигонис, Кимон; Мой, Ёсинори (1 сентября 2003 г.). «Белки матрикса скорлупы куриного яйца усиливают транспорт кальция в эпителиальных клетках кишечника человека, Caco-2» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 51 (20): 6056–6061. дои : 10.1021/jf034261e . ISSN 0021-8561 . ПМИД 13129316 .
- ^ Вонг, М.; Хендрикс, MJ; ван дер Марк, К.; Литтл, К.; Стерн, Р. (июль 1984 г.). «Коллаген в оболочках яичной скорлупы курицы». Дев Биол . 104 (1): 28–36. дои : 10.1016/0012-1606(84)90033-2 . ПМИД 6203793 .
- ^ US6176376B1 , МакНил, Джозеф Х., «Способ и устройство для разделения белковой мембраны и материала скорлупы в отходах яичной скорлупы», выдан 23 января 2001 г.
- ^ US7017277B1 , Адамс, Рэндалл Г. и Франклин, Маршалл Р., «Вакуумная обработка входного потока без разрушения деликатных выходных фракций», выпущено 28 марта 2006 г.
- ^ WO2011143146A3 , New, Levi, «Процесс мембранного разделения яичной скорлупы», выпущено 23 февраля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Йоу, Сукджун; Ше, Джеффри С.; Цзоу, Питер; Кокошка, Джон (2009). «Использование частиц карбоната кальция из отходов яичной скорлупы в качестве пигментов покрытия для бумаги для струйной печати» . Биоресурсные технологии . 100 (24): 6416–6421. doi : 10.1016/j.biortech.2009.06.112 . ПМИД 19665373 .
- ^ US8056844B2 , Влад Владимир, «Метод мембранного разделения яичной скорлупы», выпущено 15 ноября 2011 г.