CN109276579A - 一种蛋壳膜的分离方法和蛋壳膜粉 - Google Patents

一种蛋壳膜的分离方法和蛋壳膜粉 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种蛋壳膜的分离方法，属于食品加工领域，包括：将带有蛋壳膜的蛋壳经水清洗、干燥，将得到的蛋壳蛋膜混合物筛选，得到第一筛留物和第一筛出物，将第一筛留物进行粉碎、筛选，得到第二筛留物和第二筛出物，第二筛留物为面积≥0.25cm2的蛋壳膜；将第一筛留物和第二筛留物混合后风选，得到面积<0.25cm2的蛋壳膜；面积≥0.25cm2的蛋壳膜和面积<0.25cm2的蛋壳膜混合，得到蛋壳膜。本发明的蛋壳与蛋壳膜的比重是95:5，发现蛋壳膜重量占总重量的5～6％，有1％的蛋壳在蛋壳膜中，可使蛋壳膜的分离度达到97％以上。

Description

一种蛋壳膜的分离方法和蛋壳膜粉
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种蛋壳膜的分离方法和蛋壳膜粉。
背景技术
2015年，在中国，带壳鸡蛋年产量达到56亿公斤，按蛋壳占鸡蛋的12％计算，年产6.72亿公斤的蛋壳膜。根据联合国粮农组织，中国产蛋量年增长速度为2％。蛋壳的特殊结构，高温焚烧炉也很难分解，最终只能进入垃圾填埋场，造成环境不可持续。另外，蛋壳膜中富含蛋白质等有机物，表面粘附蛋清，在存放填埋中会产生不良气味。
对于蛋壳膜而言，在中国古代医书上被称之为“凤凰衣”，具有养阴清肺，敛疮，消翳，接骨之功效。用于久咳气喘，咽痛失音，淋巴结核，溃疡不敛，目生翳障，头目眩晕，创伤骨折。目前国内还没有成熟的方法可实现蛋壳与蛋膜的完全分离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蛋壳膜的分离方法，采用本发明提供的分离方法，能够将蛋壳膜从蛋壳上分离出来。
本发明提供了一种蛋壳膜的分离方法，包括以下步骤：
1)将带有蛋壳膜的蛋壳经水清洗后进行干燥，得到蛋壳蛋膜混合物；
2)将所述步骤1)得到的蛋壳蛋膜混合物经30～50目筛，得到第一筛留物和第一筛出物，所述第一筛留物包括第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，所述第一筛出物包括第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
3)将所述步骤2)得到的第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜依次进行粉碎、经30～50目筛，得到第二筛留物和第二筛出物，所述第二筛留物包括第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜，所述第二筛出物包括第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
4)将所述步骤2)得到的第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜和步骤3)得到的第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜混合，将得到的混合物进行风选，分别得到第三蛋壳、第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
所述风选包括：采用倾斜风进行风选，所述倾斜风的角度为40～50°；
5)将所述步骤3)得到的第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和步骤4)得到的第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜混合，得到蛋壳膜。
优选的，所述步骤1)清洗包括：所述清洗的速度为400～1200rpm，所述清洗的时间为15～45min。
优选的，所述步骤1)干燥包括：所述干燥的温度为50～60℃，所述干燥的时间为40～60min。
优选的，所述步骤3)粉碎的转速为500～1500rpm。
优选的，所述步骤3)粉碎的时间为10～20s。
优选的，所述步骤4)倾斜风的风力为3.4～8m/s。
本发明还提供了一种蛋壳膜粉，将上述技术方案所述的分离方法得到的蛋壳膜进行干燥、超微粉碎，得到蛋壳膜粉。
优选的，所述干燥的时间为1.5～2.5h，所述干燥的温度为50～60℃。
优选的，所述蛋壳膜粉的粒径为0.1～20μm。
本发明提供了一种蛋壳膜的分离方法，通过物理方法对带有蛋壳膜的蛋壳清洗、干燥、筛选和风选后，得到了蛋壳膜。
本发明实施例的结果显示：采用本发明提供的方法，蛋壳与蛋壳膜的比重是95:5，最后收集到的蛋壳膜重量占总重量的5-6％，说明有1％的蛋壳混合在蛋壳膜中，整个过程使蛋壳膜的分离度达到97％以上。
附图说明
图1为本发明的一个系统性的实施概括图；
图2为本发明的风选过程中采用的主流风力风向图，其中C为蛋壳，D为面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜，E为面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜。
具体实施方式
本发明提供了一种蛋壳膜的分离方法，包括以下步骤：
1)将带有蛋壳膜的蛋壳经水清洗后进行干燥，得到蛋壳蛋膜混合物；
2)将所述步骤1)得到的蛋壳蛋膜混合物经30～50目筛，得到第一筛留物和第一筛出物，所述第一筛留物包括第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，所述第一筛出物包括第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
3)将所述步骤2)得到的第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜依次进行粉碎、经30～50目筛，得到第二筛留物和第二筛出物，所述第二筛留物包括第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜，所述第二筛出物包括第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
4)将所述步骤2)得到的第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜和步骤3)得到的第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜混合，将得到的混合物进行风选，分别得到第三蛋壳、第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
所述风选包括：采用倾斜风进行风选，所述倾斜风的角度为40～50°；
5)将所述步骤3)得到的第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和步骤4)得到的第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜混合，得到蛋壳膜。
本发明将带有蛋壳膜的蛋壳经水清洗后进行干燥，得到蛋壳蛋膜混合物。
本发明对所述水的用量没有特殊限定，能够没过带有蛋壳膜的蛋壳即可。
在本发明中，所述清洗优选清洗设备中进行，所述清洗设备的底部装有桨叶，所述桨叶的长度优选为清洗设备底部直径的三分之一，本发明对所述桨叶的数量没有特殊限定。在本发明中，所述桨叶能够为清洗提供旋转动力。本发明优选将带有蛋壳膜的蛋壳放入带孔容器中，再将带孔容器放入清洗设备中进行清洗，所述带孔容器轻质柔软可改变形状，所述带孔容器表面的孔径优选为150～250目，更优选为180～220目，最优选为200目，所述带孔容器的表面可通过水和气体。在本发明中，所述清洗的速度优选为400～1200rpm，更优选为500～1000rpm，最优选为600～800rpm；所述清洗的时间优选为15～45min，更优选为20～40min，最优选为25～35min。本发明优选每隔5min更换一次水后再进行清洗。在本发明中，所述带有蛋壳膜的蛋壳的蛋壳部分遇水后性质不会发生太大变化，而蛋壳膜属于蛋白质类，主要结构为网状纤维蛋白、吸水后柔韧性变强。在本发明中，所述清洗能将蛋壳膜表面的蛋清除掉，防止蛋清黏在蛋膜上微生物滋生。
在本发明中，所述干燥的温度优选为50～60℃，更优选为55℃；所述干燥的时间优选为40～60min，更优选为45～55min，最优选为50min。在本发明中，所述干燥能将蛋膜蛋壳大部分水除掉，防止大量滋生微生物，同时后续分离操作中，需要保持物料干燥。本发明在干燥时，所述清洗后的带有蛋壳膜的蛋壳的铺盘厚度优选为1～2cm。
在本发明中，所述干燥优选可采用风干的方式替换，当采用风干时，所述清洗后的带有蛋壳膜的蛋壳的铺盘厚度优选为0.5～1.5cm，所述风干的风力优选为3m/s，所述风干的时间优选为3～12h，所述风干的温度优选为0～55℃。
本发明将得到的蛋壳蛋膜混合物经30～50目筛，得到第一筛留物和第一筛出物，所述第一筛留物包括第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜、第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，所述第一筛出物包括第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜。
在本发明中，所述蛋壳蛋膜混合物经30～50目筛，优选经35～45目筛，更优选为40目筛。在本发明中，所述蛋壳蛋膜混合物优选在电动筛装置中过筛，所述电动筛装置的上层出口得到第一筛留物，所述第一筛留物包括第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜、第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；所述电动筛装置的下层出口得到第一筛出物，所述第一筛出物包括第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜。本发明对所述电动筛装置没有特殊限定，采用常规装置即可，如旋振筛、直排筛，摇摆筛类型。
本发明将得到的第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜依次进行粉碎、经30～50目筛，得到第二筛留物和第二筛出物，所述第二筛留物包括第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜，所述第二筛出物包括第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜。
在本发明中，所述粉碎的转速优选为500～1500rpm，更优选为800～1200rpm，最优选为1000rpm；所述粉碎的时间优选为10～20s，更优选为12～18s，最优选为15s。
本发明将得到的第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜依次进行粉碎，将得到的粉碎物经30～50目筛，所述过筛的方法与使用的装置与蛋壳蛋膜混合物过筛使用的方法和使用的装置相同，在此不再赘述。
本发明将得到的第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜和步骤3)得到的第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜混合，将得到的混合物进行风选，得到第三蛋壳、第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；所述风选包括：采用倾斜风进行风选，所述倾斜风的角度为40～50°。
在本发明中，所述风选优选在风选机中进行，所述风选采用倾斜风进行，所述倾斜风的角度为40～50°，优选为42～47°，更优选为45°；所述倾斜风的风力优选为3.4～8m/s，更优选为4～7m/s，最优选为5～6m/s。本发明对所述风选机没有特殊限定，采用常规即可，如日本ZM-20型的风选机。
本发明将得到的第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和得到的第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜混合，得到蛋壳膜。本发明对所述混合没有特殊限定，采用常规混合即可。
本发明还提供了一种蛋壳膜粉，将上述技术方案所述的分离方法得到的蛋壳膜进行干燥、超微粉碎，得到蛋壳膜粉。
在本发明中，所述干燥的时间优选为1.5～2.5h，更优选为1.8～2.2h，最优选为2h；所述干燥的温度优选为50～60℃，更优选为52～58℃，最优选为55℃。在本发明中，所述蛋壳膜在干燥时，铺盘的厚度优选为1～2cm。
在本发明中，所述蛋壳膜进行干燥，得到干燥的蛋壳膜，所述干燥的蛋壳膜优选经过粗粉后，得到粗粉物后再进行超微粉。本发明对所述粗粉的条件没有特殊限定，采用常规粉碎的条件即可。在本发明中，所述粗粉物的粒径优选为60～100目。
在本发明中，所述超微粉碎的条件优选包括：高频研磨棒介质研磨、超音速式超微粉碎，温度低于60℃，超微粉碎的时间优选为0.5～4h，更优选为2h。
在本发明中，所述蛋壳膜粉的粒径优选为0.1～20μm，更优选为1～15μm，最优选为5～10μm。在本发明中，所述蛋壳膜粉的含水量优选低于5％。
下面结合具体实施例对本发明所述的一种蛋壳膜的分离方法和蛋壳膜粉做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
收集带有蛋壳膜的蛋壳：
收集蛋业公司生产液蛋等产品时丢弃的鸡蛋壳，此鸡蛋壳带有蛋壳膜和残留蛋液，及时速冻低温保存，防止蛋壳膜中蛋白质变性或细菌大量繁殖产生异味；
清洗：
将带有蛋壳膜的蛋壳1kg放入一个3～5L的容器中，此容器表面可通过水和气体，容器表面的孔径为200目，且此容器轻质柔软可改变形状，将容器口密封，此时该容器中的带有蛋壳膜的蛋壳不可漏出，水可通过容器表面的细小孔洞进出容器，与带有蛋壳膜的蛋壳充分接触，在清洗设备中装入水，以完全没过带有蛋壳膜的蛋壳为宜。清洗设备的底部具有桨叶，桨叶的长度为清洗设备底部直径的三分之一，在桨叶旋转过程中带动装有带有蛋壳膜的蛋壳的容器翻滚、摔打和揉搓，选择在放入2个容器时，转速为500r/min，清洗时间为20min，每5min停止更换一次水，蛋壳在遇到水后性质不会发生太大变化，而蛋壳膜属于蛋白质类，主要结构为网状纤维蛋白，吸水后柔韧性变强；
干燥：
清洗后的带有蛋壳膜的蛋壳放入烘干机内烘干，得到蛋壳蛋膜混合物，蛋膜的主要成分为蛋白质，大部分蛋白质在60℃以上的温度下会变性，为保证蛋白质的活性，并提高烘干速率，将烘干温度设定为55℃，将清洗后的带有蛋壳膜的蛋壳平铺于烘干机上，厚度为2cm，厚度超过2cm，底层蛋壳膜积压极易滋生细菌产生异味，且不易烘干，对最终蛋膜的品质有较大影响。厚度小于1cm，极短的时间就会烘干且超过要求的烘干程度，对后续处理有很大影响。将烘干时间设定为50min。在此条件下，烘干程度可达到用手触摸蛋壳膜混合物表面干燥，但蛋膜不会被捏碎，有一定的韧性；
筛选：
将蛋壳蛋膜混合物通过筛选设备进行筛选，筛选机的网筛为40目，打开电动筛，将蛋壳蛋膜混合物投进筛选机入口，上层出口的是第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，下层出口的是第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
粉碎：
将第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜放入粉碎机中，进行粗粉，粉碎机的转速为1000r/min，粉碎时间15S，一次粉碎量体积为粉碎机容积的一半。经过粉碎之后，大部分蛋壳从蛋膜上脱落下来，很少一部分蛋壳上带有一点蛋膜，将粉碎后的混合物再次收集全部过40目的电动筛，筛选之后，上层出口为第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜，下层出口为是第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，将下层出口的第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜与第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜混合，得到混合物。
风选：
将混合物进行风选，风选在一个循环密闭装置中进行，采用水平、倾斜风的结合方式，风力图如图2，首先，混合物落下时，风的方向与混合物落下的方向呈一定的角度，在密闭装置的弧形装置中，风力改变方向，与混合物的方向保持平行，风选机的风力为5.5m/s；当混合物垂直落下时，风力与混合物呈45°的夹角向上流动，接下来风力改变方向呈圆形轨迹运动，带动比重较小的第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜一起运动，最终在风力和引力的作用下，飘落在出口2处，得到第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜，比重较大的第二蛋壳在倾斜风的作用下，无法向上随风运动，因自身重力，直接落在出口1处，得到第三蛋壳，第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜在风力的作用下仍无法克服自身重力，再次落下，最终在出口1处，得到第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
风选机出口1处为第三蛋壳和第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，将出口1处的物质混合均匀，取其中10g，手工完全将蛋膜与蛋壳分离，进行称量，第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜经过清洗初步分离和粉碎机粉碎，所占比例不超过1％。筛选后的第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和风选机出口2处的第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜可直接一起收集，进行下一步处理，为此次实施方案中的目标物质；
烘干：
第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜在烘干设备中彻底烘干，水分含量低于30％，为超微粉碎做准备。此次烘干过程，仍要考虑蛋膜的蛋白活性问题，实施方案中选用55℃，铺设厚度为1cm，烘干时间为2h，2h后放在烘干机内慢慢降温，保持烘干设备中湿度为0，直至降到室温后，再取出迅速封装，防止吸潮；
超微粉碎：
将彻底烘干后的蛋壳膜首先用普通的粉碎机进行初粉，此次实施方案中粉碎时选用最高转速，快速粉碎至60-100目，初粉之后的蛋壳膜再选用超微粉碎装置，超微粉碎装置可用流体超微粉碎、超高频粉碎机、超微陶瓷磨等，粉碎过程中，控制物料温度不超过60摄氏度，经过长时间的循环粉磨，直至粒径达到0.1-20微米。
由此可以得出，将落在风选装置出口1处的物质称重，再称量最终得到的蛋膜重量，计算总重量。蛋壳与蛋壳膜的比重是95:5，发现最后收集到的蛋壳膜重量占总重量的5-6％，说明有1％的蛋壳混合在蛋壳膜中，整个过程可使蛋壳膜的分离度达到97％以上，且可实现蛋壳膜超微粉碎。
由此可以得出，采用本发明提供的方法，蛋壳膜的分离度达到97％以上，而且在分离过程中未接触有机试剂、酸性物质和碱性物质等，并且温度控制在60℃以下，能够保证蛋壳膜的活性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种蛋壳膜的分离方法，包括以下步骤：
1)将带有蛋壳膜的蛋壳经水清洗后进行干燥，得到蛋壳蛋膜混合物；
2)将所述步骤1)得到的蛋壳蛋膜混合物经30～50目筛，得到第一筛留物和第一筛出物，所述第一筛留物包括第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜，所述第一筛出物包括第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
3)将所述步骤2)得到的第一面积≥0.25cm2的蛋壳膜和第一面积≥0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜依次进行粉碎、经30～50目筛，得到第二筛留物和第二筛出物，所述第二筛留物包括第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜，所述第二筛出物包括第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
4)将所述步骤2)得到的第一蛋壳、第一面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第一面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜和步骤3)得到的第二蛋壳、第二面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜、第二面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜混合，将得到的混合物进行风选，分别得到第三蛋壳、第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜和第三面积&lt;0.25cm2带有蛋壳的蛋壳膜；
所述风选包括：采用倾斜风进行风选，所述倾斜风的角度为40～50°；
5)将所述步骤3)得到的第二面积≥0.25cm2的蛋壳膜和步骤4)得到的第三面积&lt;0.25cm2的蛋壳膜混合，得到蛋壳膜。
2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)清洗包括：所述清洗的速度为400～1200rpm，所述清洗的时间为15～45min。
3.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤1)干燥包括：所述干燥的温度为50～60℃，所述干燥的时间为40～60min。
4.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤3)粉碎的转速为500～1500rpm。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述步骤3)粉碎的时间为10～20s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)倾斜风的风力为3.4～8m/s。
7.一种蛋壳膜粉，其特征在于，将权利要求1～6任意一项所述的分离方法得到的蛋壳膜进行干燥、超微粉碎，得到蛋壳膜粉。
8.根据权利要求7所述的蛋壳膜粉，其特征在于，所述干燥的时间为1.5～2.5h，所述干燥的温度为50～60℃。
9.根据权利要求7所述的蛋壳膜粉，其特征在于，所述蛋壳膜粉的粒径为0.1～20μm。
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