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一种咸蛋清的脱盐方法

  • 专利名称
    一种咸蛋清的脱盐方法
  • 发明者
    何慧, 董华伟, 赵宁宁
  • 公开日
    2013年3月6日
  • 申请日期
    2011年12月5日
  • 优先权日
    2011年12月5日
  • 申请人
    华中农业大学
  • 文档编号
    A23L1/32GK102948810SQ20111040984
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种咸蛋清的脱盐方法,其特征在于采用电渗析法,该方法包括使用一种电渗析装置和采用如下的步骤完成咸蛋清的脱盐 1)所述的电渗析装置由直流整流器(1),极室罐(2a),浓室罐(2b),淡室罐(2c),玻璃转子流量计(3a、3b、3c),磁力驱动循环泵(4a、4b、4c)和电渗析器(5)组成;其连接方式为由极室罐(2a),磁力驱动循环泵(4a),玻璃转子流量计(3a),极室(a)依次通过水管连接形成极室回路;由极室罐(2b),磁力驱动循环泵(4b),玻璃转子流量计(3b)和浓室(b)依次通过水管连接形成浓室回路;由极室罐(2c),磁力驱动循环泵(4c),玻璃转子流量计(3c)和淡室(c)依次通过水管连接形成淡室回路;所述的直流电源装置(应为开关)(I)的正负两极分别连接到所述的电渗析器(5)的阳极和阴极上; 2)将来自于禽蛋加工厂的蛋清废液即蛋白质含量为70 120g/L,盐分含量为30 50g/L,电导率为6000 9000 μ S/cm的咸蛋清在4°C低温下静置Ih后用纱布过滤,除去咸蛋清中残余的蛋黄及杂质; 3)将咸蛋清稀释其体积的5 25倍,用lmol/L盐酸溶液或lmol/L氢氧化钠溶液调其pH值至3 11即为咸蛋清稀释液,以该咸蛋清稀释液作为电渗析器的淡室液,将自来水作为电渗析器的浓室液,将20 40g/L的氯化钠溶液作为电渗析器的极室液; 4)开启连通淡室罐(2c)的磁力驱动循环泵(4c),使咸蛋清稀释液在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计(3c)调节咸蛋清稀释液的流量为30 80L/h ;开启连通浓室罐(2b)的磁力驱动循环泵(4b),使自来水在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计(3b)调节自来水的流量为30 80L/h ;开启连通极室罐(2a)的磁力驱动循环泵(4a),使氯化钠溶液在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计(3a)调节氯化钠溶液的流量为30 50L/h ; 5)开启直流整流器(I),调节电渗析器膜对电压为O.5 I. 5V,调节电渗析器的工作环境温度为10 40°C,使电渗析器开始工作; 其中 步骤I)中的电渗析器(5)由钛涂钌电极,聚丙烯无回路隔板,离子交换膜堆和夹紧装置组成,其中离子交换膜堆由40对阴离子交换膜(A)、阳离子交换膜(C)成对交替排列组成; 步骤5)中的电渗析器膜对电压为O. 5 I. 5V,电渗析器工作环境温度调节为10 402.如权利要求I所述的方法,其特征在于 步骤3)中的咸蛋清稀释倍数为10 20倍,咸蛋清稀释液的pH为5 9 ;极室内的氯化钠溶液浓度为25 35g/L ; 步骤4)中咸蛋清稀释液的流量为40 60L/h,自来水的流量为40 60L/h,氯化钠溶液的流量为35 45L/h ; 步骤5)中的电渗析器膜对电压为O. 75 I. 25V,电渗析器工作环境温度调节为20 30
  • 技术领域
    本发明属于蛋品加工技术领域,具体涉及一种咸蛋清的脱盐方法本发明如电渗析法有关
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    以下结合附图来说明本发明的
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种咸蛋清的脱盐方法蛋清蛋白因具有多种独特的功能性质,如胶凝性、起泡性、乳化性、热变性、粘附性、持水性等常作为食品原料或配料用于食品的加工,如面包、饼干、糕点、布丁等。鸭蛋清蛋白的化学组成及组成模式与鸡蛋清蛋白相似(鸡蛋清中的蛋白质主要有卵白蛋白(54%)、卵转铁蛋白(12%)、卵类粘蛋白(11%)、卵粘蛋白(3.5%)以及溶菌酶(3.4%)等,这些蛋白质以白蛋白和球蛋白为主,具有较高的消化吸收率和生物学效价。)均含有人体所需的8种必需氨基酸,尤其是含硫氨基酸较多,并且能提供大量的维生素和矿物质,是一种能提供全价蛋白的优质食物源,广泛应用于食品工业。咸蛋是我国传统的蛋制品,据初步估算,我国90%的鸭蛋以咸鸭蛋制品消费。每年有上百亿枚咸蛋黄用于制作月饼、粽子及其他菜肴的制作中,因其优良的质地和风味而备受消费者青睐,但同时每年将遗留上万吨咸蛋清,尤其是咸鸭蛋清。咸鸭蛋清中蛋白质含量约为8. 8 12%,食盐含量约为7 10%。目前,咸蛋清仅有少量被用于饲料、饼干及面条等面制品的加工,绝大部分都被遗弃,此外,咸蛋清不易保存,极易发酵分解及腐败,容易对周围环境造成污染,严重影响企业经济效益。近年来,咸蛋清的应用与研究逐渐引起了广大学者的关注。如在咸蛋清中溶菌酶的提取、咸蛋清的酶解处理、咸蛋清的直接利用等方面取得了一些研究成果,但是咸蛋清液中含盐约10%、咸蛋清蛋白粉含盐量甚至高达35%左右,高含盐量极大地限制了咸蛋清在食品工业中的应用,造成资源浪费。因此,对咸蛋清进行脱盐处理是咸蛋清综合利用的关键所在。目前,国内对咸鸭蛋清的脱盐研究较少,见诸报道的主要是使用超滤和纳滤等膜分离方法进行初步的探究。因蛋清具有较大的粘性,并且由于其高营养价值容易滋生微生物,虽然上述方法具有高效、能较好保持原料功能性质,但同时存在生产成本高、膜易污染、回收率低等弊端,很难在工业生产中应用。也有人利用蛋白质可逆变性和复性的原理,经过过滤、巴氏杀菌、PH值调节等电点、加热保凝、水洗、离心脱盐以及杀菌处理后得到脱盐咸蛋清,但此方法操作复杂、蛋白质回收率低、操作不具备连续性,因此也很难工业化扩大生产。电渗析技术是一种电化学的膜分离过程,是利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性,在直流电场作用下,是阴阳离子发生定向迁移,使之与溶液分离,达到提纯和浓缩的目的。研究表明,电渗析分离技术因具有操作连续、无污染环境、成本低廉、回收率高等优点广泛应用于食品、医药、化工等领域。目前,电渗析法应用于大豆低聚糖、氨基酸发酵液等食品加工过程中,脱盐率可达到95%左右,脱盐效果良好,而对咸蛋清采用电渗析技术进行脱盐尚未见报道。
本发明的目的在于克服咸蛋清现有脱盐方法的缺陷,提供一种咸蛋清的脱盐方法,其特征在于采用电渗析法。本发明包括以下步骤I)本发明采用一种传统电渗析装置。所述装置由直流整流器I、极室罐2a、浓室罐2b、淡室罐2c、玻璃转子流量计3a、3b、3c,磁力驱动循环泵4a、4b、4c,电渗析器5组成,其连接方式为由极室罐2a、磁力驱动循环泵4a、玻璃转子流量计3a、极室a依次通过水管连接形成极室回路;由极室罐2b、磁力驱动循环泵4b、玻璃转子流量计3b、浓室b依次通过水管连接形成浓室回路;由极室罐2c、磁力驱动循环泵4c、玻璃转子流量计3c、淡室c依次通过水管连接形成淡室回路;直流整流器I正负两极分别连接到电渗析器5的阳极和阴极; 2)回收工业化生产咸蛋黄的副产物——咸蛋清进行预处理,以除去咸蛋清中残余的蛋黄及杂质;3)将咸蛋清作为电渗析器的淡室液,将自来水作为电渗析器的浓室液,将氯化钠溶液作为电渗析器的极室液;4)开启连通淡室罐2c的磁力驱动循环泵4c,使咸蛋清液在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计3c调节咸蛋清的流量;开启连通浓室罐2b的磁力驱动循环泵4b,使自来水在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计3b调节自来水的流量;开启连通极室罐2a的磁力驱动循环泵4a,使氯化钠溶液在电渗析装置中循环,通过玻璃转子流量计3a调节氯化钠溶液的流量;5)开启直流整流器1,调节电渗析器膜对电压,以及调节电渗析器的工作环境温度,使电渗析器开始工作;其中步骤I)中的电渗析器5为常规电渗析器,由钛涂钌电极、聚丙烯无回路隔板、离子交换膜堆、夹紧装置等主要部件组成,膜堆由40对阴离子交换膜(A)、阳离子交换膜(C)成对交替排列组成;步骤2)中回收的咸蛋清的蛋白质含量为70 120g/L,盐分含量为30 50g/L,电导率为6000 9000 μ S/cm ;所述的预处理步骤为将咸蛋清在4°C低温环境下静置Ih后使用多层(三层)纱布过滤两次,以除去咸蛋清中残余的蛋黄及杂质;步骤3)中的咸蛋清蛋清稀释液的制备时将咸蛋清稀释至其体积的5 25倍,再使用盐酸(lmol/L)或氢氧化钠溶液(lmol/L)调其pH值至3 11 ;所述极室液为20 40g/L的氯化钠溶液;步骤4)中咸蛋清的流量为30 80L/h,自来水的流量为30 80L/h,氯化钠溶液的流量为30 50L/h ;步骤5)中的电渗析器膜对电压为O. 5 I. 5V,电渗析器工作环境温度调节为10 40 °C。在一个优选的实施方案中,上述技术参数和优化步骤如下所示将步骤3)中的咸蛋清按体积计稀释10 20倍,其pH值为5 9 ;极室液中的氯化钠溶液为25 35g/L。控制步骤4)中咸蛋清的流量为40 60L/h,自来水的流量为40 60L/h,氯化钠溶液的流量为35 45L/h ;控制步骤5)中的电渗析器膜对电压为O. 75 I. 25V,电渗析器工作环境温度调节为 20 30°C。试验证明,使用本发明的脱盐方法,能够有效脱除咸蛋清中的盐分,为咸蛋清的增值利用提供了新的技术方案,可较方便地、有效地进行工业化放大生产。在优选条件下,咸蛋清的脱盐率能够达到95%以上,蛋清蛋白损失率在10%以下。 图I :是本发明所用的电渗析装置的示意图。图中编号说明1为直流整流器(商购产品,该整流器能够调节电压并记录电流);2a为极室罐,(2b)为浓室罐,2c为淡室罐;3a、3b、3c分别为调节极室、浓室、淡室的玻璃转子流量计;4a、4b、4c分别为控制极室罐、浓室罐、淡室罐的磁力驱动循环泵;5为电渗析器。图中英文字母A、C分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜,为成对使用。
。本发明所使用的电渗析设备主要包括直流整流器1,极室罐2a,浓室罐2b,淡室罐2c,玻璃转子流量计3a、3b、3c,磁力驱动循环泵4a、4b、4c和电渗析器5 (电渗析器购自浙江天球环保水处理有限公司产品,其他部件为市购,其中直流整流器最大电压为60V,极室罐、浓室罐、淡室罐最大容量为10L,玻璃转子流量计最大流量为100L/h,磁力驱动循环泵最大扬程2. 4m、最大流量为108L/h)。其中,电渗析器5由钛涂钌电极、聚丙烯无回路隔板、阳离子交换膜C、阴离子交换膜A、夹紧装置等主要部件组成,结构为立式压滤型;膜堆由40对阴、阳离子交换膜对(单膜面积为200X120mm2)交替组成,结构为一级两段型。
电渗析装置连接方式为由极室罐2a、磁力驱动循环泵4a、玻璃转子流量计3a、极室a依次通过水管连接形成极室回路;由极室罐2b、磁力驱动循环泵4b、玻璃转子流量计3b、浓室b依次通过水管连接形成浓室回路;由极室罐2c、磁力驱动循环泵4c、玻璃转子流量计3c、淡室c依次通过水管连接形成淡室回路;直流整流器I正负两极分别连接到电渗析器5的阳极和阴极。本发明采用的直流整流器为江苏苏州韦特克斯电子科技有限公司产品(产品型号为 RLD-6003 ; JAL http://www. goepe. com/apollo/prodetail-wtks2005-1232315.html)。本发明采用的离子交换膜由浙江千秋环保水处理有限公司生产的产品,是一种耐酸碱的异相离子交换膜。表I显示了该离子交换膜的部分理化特性。表I阴阳离子交换膜的部分理化特性
理化特性__m.__mm__阴膜
r π 交换容量(干)2mol/kg21.8------
化学稳定性__pH__I 13__I 13
选择透过性2__%__92__9

本发明属于蛋品加工技术领域,具体涉及一种咸蛋清的脱盐方法,其特征在于采用电渗析法。本发明将咸蛋清作为电渗析器淡室液,将自来水作为电渗析器浓室液,将氯化钠溶液作为电渗析器极室液,在一定膜对电压、流量、温度下进行电渗析脱盐操作。其特征在于,在主要操作参数中,淡室中咸蛋清为原液体积稀释5~20倍,将其pH调至3~11,极室中氯化钠溶液的浓度为20~40g/L;淡室中咸蛋清的流量调至30~80L/h,浓室中自来水流量调至30~80L/h,极室中氯化钠溶液的流量调节至30~50L/h;电渗析器膜对电压调节为0.5~1.5V;电渗析器工作环境温度调节为10~40℃。在优选条件下,脱盐率能够达到95%以上,蛋清蛋白损失率在10%以下。本发明能有效脱除咸蛋清中的盐分。



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