CN105705244A - 加工蛋壳残余物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及加工蛋壳残余物的方法，该蛋壳残余物出自打蛋单元(1)并且包含蛋壳部分以及膜部分。该方法包括将蛋壳残余物进料至通过具有小于85℃的温度的工艺气体驱动的旋风分离器(5)中。在所述旋风分离器(5)中，蛋壳残余物的涡旋加工导致从所述蛋壳部分剥离所述膜部分，使得所述蛋壳部分与所述膜部分分离。主要是工艺气体、蒸气和液滴的混合料通过所述旋风分离器(5)的顶部出口(6)被释放，而主要是分离的蛋壳部分和膜部分的混合物通过所述旋风分离器(5)的底部出口(7)被释放。最后，在分选设备(8)中进行将所述释放的混合物分选成蛋壳部分部和膜部分部。

Description

加工蛋壳残余物的方法
技术领域
本发明涉及加工蛋壳残余物的方法，该蛋壳残余物出自打蛋单元并且包含蛋壳部分以及膜部分。
现有技术
出自打蛋单元的蛋壳残余物形成来自蛋壳部分的矿物质(主要地，钙)和来自膜部分的蛋白质二者的有价值的源。然而，为了利用该源，首先蛋壳部分和膜部分必须被严格地分离，这不得不以仔细的方式被完成以使蛋白质含量不被劣化。
从US6649203B1中已知蛋壳加工方法，其包括外部蛋壳部分和膜部分的分离。根据该已知方法，首先将新鲜的蛋壳残余物离心以除去粘附的液蛋。然后在水中洗涤蛋壳残余物以除去残留的液蛋。该已知方法的下一个步骤包括再次离心，并且然后在仅仅略微小于90℃的温度下干燥至低含湿量。接下来是目的在于除去松散的膜部分的振动筛分。然后剩余物被粗糙地碾磨并气动地处理，以除去一些另外的释放的膜部分，并且然后在包装前精细地碾磨。
已知方法包括洗涤步骤的事实使其不仅需要使用大量的水，而且需要额外的离心步骤和干燥步骤。因此，已知方法既不是特别经济的也不是环境友好的，而且更重要的是，仅仅略微小于90℃的相当高的干燥温度趋向于使膜部分的蛋白质的质量劣化。
发明目的
根据上文，本发明的目的是减轻现有技术解决方案的缺点并且提供加工蛋壳残余物的方法，该方法在经济上和环境上是更可行的并且对所涉及的蛋白质还是较少有害的。
发明简述
根据本发明这是通过加工蛋壳残余物的方法实现的，该蛋壳残余物出自打蛋单元并且包含蛋壳部分以及膜部分，该方法的特征在于以下步骤：
将具有0.5mm至40mm的粒径以及3％至40％的湿基含湿量的蛋壳残余物从所述打蛋单元进料至旋风分离器中，所述旋风分离器通过工艺气体以超过60m/s、并且优选地在70m/s与340m/s之间的速度被驱动，所述工艺气体具有小于85℃、并且优选地小于60℃的温度，
在所述旋风分离器中，将蛋壳残余物涡旋加工以减小粒径并且从所述蛋壳部分剥离所述膜部分，使得所述蛋壳部分与所述膜部分分离，
通过所述旋风分离器的顶部出口，主要释放工艺气体、蒸气和液滴的混合料，
通过所述旋风分离器的底部出口，主要释放分离的蛋壳部分和膜部分的混合物，以及，
在分选设备中，将所述释放的混合物分选成蛋壳部分部(eggshellportionpart)和膜部分部(membraneportionpart)。
根据本发明的方法不包括任何洗涤步骤。这是环境有利的并且节省设备和操作成本。此外，它不包括脱除洗涤液的任何离心步骤，由于与没有洗涤步骤相同的原因这是有利的。并且最后，根据本发明的方法不包括在仅仅略微低于90℃的温度下操作并且因此趋向于劣化蛋白质质量的耗能的干燥步骤。
优选地，根据本发明的方法包括另外的步骤，该另外的步骤是通过相对于总工艺气体进料速率调整蛋壳残余物进料速率来控制在将蛋壳残余物进料至所述旋风分离器中与从所述旋风分离器释放出所述混合物之间的时间，其中所述时间可以被限制在0.5s至20s、并且优选地1s至5s的间隔内。换言之，可以被容易地控制的两个因素，即蛋壳残余物进料速率与工艺气体进料速率，被适当地使用以达到最佳的结果，同时能量消耗保持为低的并且加工时间减小至极短的时间。
为了维护尽可能多的液蛋，根据本发明的方法优选地包括在将蛋壳残余物进料至所述旋风分离器中之前离心蛋壳残余物的另外的步骤。这导致另外的优点，即随后的旋风分离器步骤可以在干燥器并且因此更好的条件下进行。
根据优选的实施方案，根据本发明的方法包括将蛋壳残余物连续进料至旋风分离器中的步骤。连续进料导致本案的设备的最大化使用并且有助于实现对于所使用的旋风分离器的稳定的操作条件。
在分选的步骤期间，吹入工艺气体以气动地从分选筛并且从分选设备排出所述膜部分部已经证明是最有效的。然而，那不排除使用完全不同的分选设备(诸如抽吸器)的可能性。
优选地，根据本发明，所述蛋壳部分部和所述膜部分部两者在已经被分选后均被干燥。此外，所述部在已经被分选后任选地还被碾磨。在任何情况下，这些措施的目标是实现具有一致的且高的质量并且适合于包装和运输的最终产品。
附图简述
在附图中，图1示出图示根据本发明的优选实施方案的方法的步骤的流程图。
优选实施方式详述
在世界各地，在打蛋设施中产生几十万吨的蛋壳残余物。虽然蛋壳包含具有高潜在经济价值的物质，但蛋壳残余物经常被当做废物处置。同时，在包括化妆品、药妆品、保健营养品、药物、功能食品、动物饲料等的许多行业中，对于纯净且干净的天然矿物质和蛋白质成分的需求在增长。在这种背景下，本发明的目的是提供加工蛋壳残余物的方法，以便生产蛋壳衍生的成分。
蛋壳残余物包含蛋白质富集的膜颗粒和矿物质富集的壳颗粒，它们缠绕在一起并且必须被分离成两种单独的物质流以允许另外的加工和商业应用。除了由颗粒缠绕引起的问题以外，在此环境中遇到的另一个问题是蛋白质对温度是敏感的并且必须被保持在低于55℃的温度以避免产品降解。
这已使得发明人寻求比已知解决方案更温和的方法并且使他们最终实现包括使用低温、高速旋风分离器的方法。这意指通过保持小于85℃的温度和超过60m/s的速度的工艺气体驱动的旋风分离器。
结果是，这样的旋风分离器能够在几秒或甚至几分之一秒内从蛋壳颗粒剥离膜颗粒，从而确保使所涉及的颗粒的温度保持足够低以避免降解。在旋风分离器内，分离过程利用在蛋壳颗粒(主要包含矿物质)与膜颗粒(主要包含蛋白质)之间的脆性和弹性上的区别以将缠绕的(复合的)颗粒分离成纯净的矿物质颗粒和蛋白质颗粒。
在下文中将通过根据本发明的方法的优选实施方案的详细描述例证以上内容，其中已参考附图。
在附图中，框1例证在打蛋单元中的打蛋步骤。此单元输出蛋清和蛋黄(参见框2)以及蛋壳残余物。这些包含蛋壳部分和膜部分以及一些液蛋并且被进料至离心机中(参见框3)。
在离心机中，液蛋的大部分从蛋壳部分和膜部分中被脱除并且被导引至输出端(参见框4)，同时剩余的具有0.5mm至30mm的尺寸以及3％至40％的湿基含湿量的蛋壳残余物颗粒被进料至高速旋风分离器(参见框5)。
旋风分离器通过保持优选地小于60℃的温度以及优选地在70m/s至340m/s的间隔内的速度的工艺气体驱动。在旋风分离器内，工艺气体引起涡流，其使蛋壳残余物缠绕并且使它们与彼此以及旋风分离器壁碰撞。这使得脆的蛋壳部分破碎成较小的块同时弹性的膜部分被剥离开，全部都在优选地在1s与5s之间的在旋风分离器内的停留时间内。
通过旋风分离器的顶部出口，主要是气体、蒸气和液滴的混合料被释放(参见框6)，并且通过旋风分离器的底部出口，主要包含分离的蛋壳部分和膜部分的混合物被释放(参见框7)。
然后将蛋壳部分和膜部分的所述混合物进料至分选设备中(参见框8)，在所述分选设备中，例如通过振动筛和/或抽吸器即本领域技术人员熟知的装置进行分选成蛋壳部分部和膜部分部。
蛋壳部分部从分选设备被任选地进料至干燥器中(参见框9)，在所述干燥器中含湿量被降低至适合的水平，例如适于包装和储存的水平。对于膜部分部也是这样，所述膜部分部被进料至干燥器中(参见框10)，同样是为了达到用于包装、运输和储存而没有降解的适当的含湿量水平。
然后蛋壳部分部从干燥器被导引至任选的磨机中(参见框11)，在所述磨机中，粒径被减小至期望的均匀水平，之后颗粒达到最终包装阶段(参见框13)。
膜部分部任选地从干燥器被导引至磨机中(参见框12)，在所述磨机中它被研磨，之后包装(参见框14)。
对本领域技术人员明显的是，在由所附权利要求设定的框架内存在改变上文描述的方法的若干方式。然而，无论怎样改变该方法，重要的是膜部分的蛋白质含量总是被仔细处理并且不被暴露于引起降解的温度。

Claims (10)

1.一种加工蛋壳残余物的方法，所述蛋壳残余物出自打蛋单元(1)并且包含蛋壳部分以及膜部分，所述方法的特征在于以下步骤：
将具有0.5mm至40mm的粒径以及3％至40％的湿基含湿量的蛋壳残余物从所述打蛋单元(1)进料至旋风分离器(5)中，所述旋风分离器(5)通过工艺气体以超过60m/s、并且优选地在70m/s与340m/s之间的速度被驱动，所述工艺气体具有小于85℃、并且优选地小于60℃的温度，
在所述旋风分离器(5)中，将所述蛋壳残余物涡旋加工以减小粒径并且从所述蛋壳部分剥离所述膜部分，使得所述蛋壳部分与所述膜部分分离，
通过所述旋风分离器(5)的顶部出口(6)，主要释放工艺气体、蒸气和液滴的混合料，
通过所述旋风分离器(5)的底部出口(7)，主要释放分离的蛋壳部分和膜部分的混合物，以及，
在分选设备(8)中，将所述释放的混合物分选成蛋壳部分部和膜部分部。
2.根据权利要求1所述的方法，包括通过相对于总工艺气体进料速率调整蛋壳残余物进料速率来控制在将蛋壳残余物进料至所述旋风分离器(5)中与从所述旋风分离器(5)释放出所述混合物之间的时间的另外的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述时间被限制在0.5s至20s、并且优选地1s至5s的间隔内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括在将所述蛋壳残余物进料至所述旋风分离器(5)中之前离心(3)所述蛋壳残余物的另外的步骤。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述进料的步骤包括将蛋壳残余物连续进料至所述旋风分离器(5)中。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述分选的步骤包括吹入空气以气动地从分选筛并且从所述分选设备(8)排出所述膜部分部。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，包括干燥(9)所述蛋壳部分部的另外的步骤。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，包括干燥(10)所述膜部分部的另外的步骤。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，包括碾磨(11)所述蛋壳部分部的另外的步骤。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，包括碾磨(12)所述膜部分部的另外的步骤。
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