PL232544B1

PL232544B1 - Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj

Info

Publication number: PL232544B1
Application number: PL416399A
Authority: PL
Inventors: Krystyna Karkoszka; Sławomir Mugowski; Tadeusz Trziszka; Łukasz Bobak; Robert Rudolaf
Original assignee: Ovopol Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2019-06-28
Also published as: PL416399A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych ze skorup jaj zwłaszcza kurzych, które mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym, kosmetycznym oraz biomedycznym.

Znany jest patent US 7017277 (Vacuum treatment of an input stream without ruining delicate output fractions), polegający na wstępnej obróbce próżniowej skorup wraz z błonami podskorupowymi, co pozwala na poprawienie możliwości rozdziału skorup od błon podskorupowych.

W patencie US 8056844 (Eggshell membrane separation method) opisany jest sposób izolacji błon podskorupowych w oparciu o zjawisko kawitacji, a oddzielona frakcja błon podskorupowych suszona jest w podczerwieni.

Patent US 20140346261 (Eggshell membrane separation process) opisuje możliwość wykorzystania sprężonego powietrza przepuszczonego przez warstwę suchego surowca i oddzielenie skorup od błon podskorupowych.

Istotą sposobu według wynalazku jest odzyskanie, poprzez podział skorup jaj po wybyciu z nich treści, błon podskorupowych i ich kondycjonowanie do postaci półproduktu podlegającego dalszemu przetwarzaniu znanymi sposobami.

Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony jest dla skorup prażonych lub mokrych.

W przypadku skorup prażonych, proces prowadzony jest w strumieniu powietrza wlotowego kierowanego do komory suszami o temperaturze od 121°C do 150°C, korzystnie 130°C. W następnej kolejności prażony surowiec kierowany do kanału aspiracyjnego, w którym w strumieniu powietrza od 0 m³/h (0 L/min.) do 230 m³/h (3833 L/min.), korzystnie 75 m³/h (1250 L/min.) następuje rozdział na frakcję lekką, którą są błony podskorupowe i ciężką, którą są skorupy. Proces ten kończy moment podziału skorup na błony podskorupowe poddawane dalszej obróbce i skorupy.

W przypadku skorup mokrych, są one płukane w wodzie o przepływie od 0,5 do 100 L/min., korzystnie 30 L/min., która jest mieszana ze strumieniem powietrza pod ciśnieniem od 0,05 do 0,5 MPa, korzystnie 0,1 MPa. Wydzielone, w wyniku flotacji, jako koncentrat flotacyjny błony podskorupowe, poddawane są procesowi wirowania i przekazywane są do dalszej obróbki.

Tak wydzielone błony podskorupowe, w celu poprawienia ich jakości, wprowadza się do 0,05:1,5 M wodnego roztworu kwasu cytrynowego lub octowego lub solnego, korzystnie 0,05 M roztworu kwasu cytrynowego i dokładnie miesza. Tak uzyskaną zawiesinę przechowuje się w warunkach chłodniczych przez czas od 0 do 48 h, korzystnie 12 h. W wyniku tego etapu z błon podskorupowych zostaną wyeliminowane pozostałości węglanu wapnia. Następnym etapem jest płukanie odwapnionych błon podskorupowych w wodzie RO do momentu, gdy odciek uzyskuje odczyn obojętny. Ostatnim etapem, jest odsączenie i odwirowanie błon podskorupowych, które stanowią półprodukt przeznaczony do dalszej obróbki znanymi sposobami.

Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj pozwala na dokładne rozdziel enia błon podskorupowych i skorupy oraz uzyskania znacznej czystości półproduktu, który jest naturalnym źródłem kolagenu i gli-kozaminoglikanów w tym siarczanu chondroityny. Ten półprodukt może znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym do kompozycji suplementów diety, kosmetycznym, jako dodatek do kremów regenerujących skórę, biomedycznym do wytwarzania opatrunków poprawiających gojenie się ran oraz przy produkcji karm dla zwierząt domowych stanowiąc dodatek umożliwiający prawidłową funkcję stawów i regenerację tkanki łącznej. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj według wynalazku, w praktycznym zastosowaniu, obrazują poniższe przykłady wykonania kolejne etapy procesu obrazuje załączony schemat sposobu.

P r z y k ł a d 1

Rozdrobnione po procesie mechanicznego wybijania skorupy poddane prażeniu (500 g) umieszczono w cylindrycznym naczyniu wypełnionym wodą, do którego pompowano od spodu przez spiek G4 wodę z prędkością 0,5 l/min. Odciek z cylindra wraz z zawieszonymi błonami podskorupowymi kierowano na sito (oczko 0,5 mm). Odsiew stanowiący uzyskane błony podskorupowe zalano 0.5 M (9,6%) roztworem kwasu cytrynowego z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano wykorzystując wytrząsarkę laboratoryjną z prędkością 150 obr.-min.·^-1 w warunkach chłodniczych przez noc. W następnej kolejności roztwór przesączono przez sito (oczko 0,5 mm) i płukano wodą RO do uzyskania odczynu obojętnego popłuczyn. Odsączone błony podskorupowe zamrażano 233 K (-40°C)

PL 232 544 B1 i po uzyskaniu zadanej temperatury w centrum geometrycznym bloku rozpoczęto proces suszenia sublimacyjnego w czasie 24 h w warunkach zredukowanego ciśnienia - 1 mbar (1-10 min.^-4 MPa).

W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 98,5±0,5% suchej masy; azot 14,2±0,3% w tym 0,3±0,2% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 87%).

P r z y k ł a d 2

Rozdrobnione po procesie mechanicznego wybijania skorupy poddane prażeniu (500 g) rozdzielono z wykorzystaniem wialni laboratoryjnej z trzykrotnym zawracaniem frakcji ciężkiej. Strumień powietrza opuszczający kanał aspiracyjny odpylano z wykorzystaniem cyklonu, a opadające grawitacyjnie błony podskorupowe zbierano w pojemniku umieszczonym pod separatorem. Otrzymany materiał zalano 1.5 M (9,0%) roztworem kwasu octowego z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano wykorzystując wytrząsarkę laboratoryjną z prędkością 150 obr.-min.^-1 w warunkach chłodniczych przez noc. W następnej kolejności roztwór przesączono przez sito (oczko 0,5 mm) i płukano wodą RO do uzyskania odczynu obojętnego popłuczyn. Odsączone błony podskorupowe zamrażano 233 K (-40°C) i po uzyskaniu zadanej temperatury w centrum geometrycznym bloku rozpoczęto proces suszenia sublimacyjnego w czasie 24 h w warunkach zredukowanego ciśnienia - 1 mbar (1-10^-4 MPa). W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 99,0±0,3% suchej masy; azot 14.1±0,1% w tym 0,3±0,3% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 78%).

P r z y k ł a d 3

Rozdrobnione po procesie mechanicznego wybijania skorupy poddane prażeniu (100 kg) umieszczono w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadło i system dysz pneumatycznych zainstalowanych w dennicy zbiornika. Zbiornik napełniono w całości wodą i uruchomiono mieszadło (60 obr.-min.^-1) i system pompowania powietrza (0,5 bar; 0,05 MPa). W takich warunkach zaczęto pompować wodę do zbiornika od spodu (15 l/min.), a odciek z flotującymi membranami podskorupowymi przekierowywano do wirówki bębnowej. Zebrane błony podskorupowe z cylindra wirówki zalano 0.5 M (9,6%) roztworem kwasu cytrynowego z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadło z prędkością 120 obr.-min.^-1 w warunkach chłodniczych przez noc. W następnej kolejności roztwór z nad osadu zdekantowano i zalano porcją wody RO (wodę zmieniano do momentu otrzymania odczynu obojętnego). Zawiesinę błon podskorupowych wirowano z zastosowaniem wirówki przepływowej, a otrzymany osad suszono w czasie 24 h w suszami komorowej z wymuszonym obiegiem powietrza w zakresie temperatur od 303 K do 323 K (od 30°C do 50°C).

W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 97,7±0,5% suchej masy; azot 13,9±0,5% w tym 0,3±0,2% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 89%).

P r z y k ł a d 4

Rozdrobnione po procesie ręcznego wybijania skorupy (500 g) rozdrobniono z wykorzystaniem homogenizatora nożowego (9000 obr.-min.^-1) i umieszczono w cylindrycznym naczyniu wypełnionym wodą, do którego pompowano od spodu przez spiek G4 wodę z prędkością 0,5 l/min. Odciek z cylindra wraz z zawieszonymi błonami podskorupowymi kierowano na sito (oczko 0,5 mm). Odsiew stanowiący uzyskane błony podskorupowe zalano 0.5 M (9,6%) roztworem kwasu cytrynowego z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano wykorzystując wytrząsarkę laboratoryjną z prędkością 150 obr.-min.^-1 w warunkach chłodniczych przez noc. W następnej kolejności roztwór przesączono przez sito (oczko 0,5 mm) i płukano wodą RO do uzyskania odczynu obojętnego popłuczyn. Odsączone błony podskorupowe zamrażano 233 K (-40°C) i po zyskaniu zadanej temperatury w centrum geometrycznym bloku rozpoczęto proces suszenia sublimacyjnego w czasie 24 h w warunkach zredukowanego ciśnienia - 1 mbar (1 -10^-4 MPa).

W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 98,7±0,3% suchej masy; azot 15,3±0,1% w tym 0,1±0,1% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 91%).

P r z y k ł a d 5

Rozdrobnione po procesie ręcznego wybijania skorupy (500 g) rozdrobniono z wykorzystaniem homogenizatora nożowego (9000 obr.-min.^-1) i przepłukano wodą RO w celu oddzielenia białek rozpuszczalnych w następnej kolejności rozdrobnione skorupy z błonami podskorupowymi umieszczono w cylindrycznym naczyniu wypełnionym wodą, do którego pompowano od spodu przez spiek G4 wodę z prędkością 0,5 l/min i powietrze o ciśnieniu 0,5 bara (0,05 MPa). Odciek z cylindra wraz z zawieszo4

PL 232 544 B1 nymi błonami podskorupowymi kierowano na sito (oczko 0,5 mm). Odsiew stanowiący uzyskane błon y podskorupowe zalano 0.5 M (1,8%) roztworem kwasu chlorowodorowego (solnego) z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano wykorzystując wytrząsarkę laboratoryjną z prędkością 150 obr.-min.^-1w warunkach chłodniczych przez noc. W następnej kolejności roztwór przesączono przez sito (oczko 0,5 mm) i płukano wodą RO do uzyskania odczynu obojętnego popłuczyn. Odsączone błony podskorupowe zamrażano 233 K (-40°C) i po uzyskaniu zadanej temperatury w centrum geometrycznym bloku rozpoczęto proces suszenia sublimacyjnego w czasie 24 h w warunkach zredukowanego ciśnienia - 1 mbar (1 ·10^-4 MPa).

W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 98,9±0,2% suchej masy; azot 15,4±0,2% w tym 0,1±0,1% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 92%).

P r z y k ł a d 6

Rozdrobnione po procesie mechanicznego wybijania skorupy (100 kg) umieszczono w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadło i system dysz pneumatycznych zainstalowanych w dennicy zbiornika. Zbiornik napełniono w całości wodą i uruchomiono mieszadło (60 obr/min.^-1). Po upływie 1 h mieszadło wyłączono, zawiesinę poddano rozdziałowi sedymentacyjnemu, a roztwór rozpuszczonych białek zdekantowano z nad osadu skorup i błon podskorupowych. W następnej kolejności zbiornik ponownie napełniono w całości wodą i uruchomiono mieszadło (60 obr/min.^-1) i system pompowania powietrza (1 bar; 0,1 MPa). W takich warunkach zaczęto pompować wodę do zbiornika od spodu (30 1/min), a odciek z flotującymi membranami podskorupowymi przekierowywano do wirówki bębnowej. Zebrane błony podskorupowe z cylindra wirówki zalano 0.5 M (9,6%) roztworem kwasu cytrynowego z zachowaniem proporcji 1:10 m:v i mieszano w zbiorniku zaopatrzonym w mieszadło z prędkością 120 obr/min.^-1 w warunkach chłodniczych przez 12 h. W następnej kolejności roztwór z nad osadu zdekantowano i zalano porcją wody RO (wodę zmieniano do momentu otrzymania odczynu obojętnego). Zawiesinę błon pod skorupowych wirowano z zastosowaniem wirówki przepływowej, a otrzymany osad suszono w czasie 24 h w suszami komorowej z wymuszonym obiegiem powietrza w zakresie temperatur od 303 K do 323 K (od 30°C do 50°C).

W rezultacie przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano preparat błon podskorupowych zawierający: 97,9±0,2% suchej masy; azot 15,5±0,2% w tym 0,1±0,1% białka rozpuszczalnego, tłuszcz 0% (odzysk 92%).

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych izolowanych w oparciu o zjawisko flotacji gdzie oddzielona frakcja błon podskorupowych suszona jest w podczerwieni lub przy wykorzystaniu sprężonego powietrza przepuszczonego przez warstwę suchego surowca i oddzielenie skorup od błon podskorupowych prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, znamienny tym, że skorupy są prażone w strumieniu powietrza o temperaturze od 121 °C do 150°C i dalej są obrabiane w strumieniu powietrza o przepływie od 0 m³/h do 230 m³h, którym następuje rozdział na dwie frakcje lub są płukane w wodzie o przepływie od 0,5 do 100 l/min zmieszanej ze strumieniem powietrza pod ciśnieniem od 0,05 do 0,5 MPa a wydzielona ze skorup frakcja w postaci błon podskorupowych wprowadzana jest do 0,05:1,5 M wodnego roztworu kwasu cytrynowego lub octowego lub solnego i miesza a uzyskaną zawiesinę przechowuje się w warunkach chłodniczych przez czas od 0 do 48 h a następnie odwapnione błony płucze się w wodzie RO do momentu, gdy odciek uzyskuje odczyn obojętny a ostatnim etapem, jest odsączenie i odwirowanie błon podskorupowych, które stanowią półprodukt przeznaczony do dalszej obróbki znanymi sposobami.
2. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień powietrza wlotowego ma korzystnie temperaturę 130°C.
3. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnie strumień powietrza przepływa z szybkością 75 m³/h (1250 L/min.)
4. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, znamienny tym, że korzystnie woda przepływa z szybkością 30 L/min.

PL 232 544 B1
5. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, według zastrz. 4, znamienny tym, że woda, korzystnie, mieszana jest ze strumieniem powietrza o ciśnieniu 0,1 MPa.
6. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, według zastrz. 7, znamienny tym, że korzystne jest chłodzenie zawiesiny przez 12 h.
7. Sposób izolacji i kondycjonowania błon podskorupowych z jaj prowadzony dla skorup prażonych lub mokrych, według zastrz. 7, znamienny tym, że korzystne jest zastosowanie 0,05 M roztworu kwasu cytrynowego.