專利名稱：一種咸蛋清的脫鹽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蛋品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種咸蛋清的脫鹽方法。本發(fā)明如電滲析法有關(guān)。
背景技術(shù)：
蛋清蛋白因具有多種獨(dú)特的功能性質(zhì)，如膠凝性、起泡性、乳化性、熱變性、粘附性、持水性等常作為食品原料或配料用于食品的加工，如面包、餅干、糕點(diǎn)、布丁等。鴨蛋清蛋白的化學(xué)組成及組成模式與雞蛋清蛋白相似(雞蛋清中的蛋白質(zhì)主要有卵白蛋白(54%)、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(12%)、卵類粘蛋白(11%)、卵粘蛋白(3.5%)以及溶菌酶(3.4%)等，這些蛋白質(zhì)以白蛋白和球蛋白為主，具有較高的消化吸收率和生物學(xué)效價(jià)。)均含有人體所需的8種必需氨基酸，尤其是含硫氨基酸較多，并且能提供大量的維生素和礦物質(zhì)，是一種能提供全價(jià)蛋白的優(yōu)質(zhì)食物源，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。
咸蛋是我國(guó)傳統(tǒng)的蛋制品，據(jù)初步估算，我國(guó)90%的鴨蛋以咸鴨蛋制品消費(fèi)。每年有上百億枚咸蛋黃用于制作月餅、粽子及其他菜肴的制作中，因其優(yōu)良的質(zhì)地和風(fēng)味而備受消費(fèi)者青睞，但同時(shí)每年將遺留上萬(wàn)噸咸蛋清，尤其是咸鴨蛋清。咸鴨蛋清中蛋白質(zhì)含量約為8. 8 12%，食鹽含量約為7 10%。目前，咸蛋清僅有少量被用于飼料、餅干及面條等面制品的加工，絕大部分都被遺棄，此外，咸蛋清不易保存，極易發(fā)酵分解及腐敗，容易對(duì)周圍環(huán)境造成污染，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，咸蛋清的應(yīng)用與研究逐漸引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。如在咸蛋清中溶菌酶的提取、咸蛋清的酶解處理、咸蛋清的直接利用等方面取得了一些研究成果，但是咸蛋清液中含鹽約10%、咸蛋清蛋白粉含鹽量甚至高達(dá)35%左右，高含鹽量極大地限制了咸蛋清在食品工業(yè)中的應(yīng)用，造成資源浪費(fèi)。因此，對(duì)咸蛋清進(jìn)行脫鹽處理是咸蛋清綜合利用的關(guān)鍵所在。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)咸鴨蛋清的脫鹽研究較少，見(jiàn)諸報(bào)道的主要是使用超濾和納濾等膜分離方法進(jìn)行初步的探究。因蛋清具有較大的粘性，并且由于其高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值容易滋生微生物，雖然上述方法具有高效、能較好保持原料功能性質(zhì)，但同時(shí)存在生產(chǎn)成本高、膜易污染、回收率低等弊端，很難在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。也有人利用蛋白質(zhì)可逆變性和復(fù)性的原理，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、巴氏殺菌、PH值調(diào)節(jié)等電點(diǎn)、加熱保凝、水洗、離心脫鹽以及殺菌處理后得到脫鹽咸蛋清，但此方法操作復(fù)雜、蛋白質(zhì)回收率低、操作不具備連續(xù)性，因此也很難工業(yè)化擴(kuò)大生產(chǎn)。電滲析技術(shù)是一種電化學(xué)的膜分離過(guò)程，是利用離子交換膜對(duì)陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，在直流電場(chǎng)作用下，是陰陽(yáng)離子發(fā)生定向遷移，使之與溶液分離，達(dá)到提純和濃縮的目的。研究表明，電滲析分離技術(shù)因具有操作連續(xù)、無(wú)污染環(huán)境、成本低廉、回收率高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。目前，電滲析法應(yīng)用于大豆低聚糖、氨基酸發(fā)酵液等食品加工過(guò)程中，脫鹽率可達(dá)到95%左右，脫鹽效果良好，而對(duì)咸蛋清采用電滲析技術(shù)進(jìn)行脫鹽尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服咸蛋清現(xiàn)有脫鹽方法的缺陷，提供一種咸蛋清的脫鹽方法，其特征在于采用電滲析法。本發(fā)明包括以下步驟I)本發(fā)明采用一種傳統(tǒng)電滲析裝置。所述裝置由直流整流器I、極室罐2a、濃室罐2b、淡室罐2c、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a、3b、3c,磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4a、4b、4c,電滲析器5組成,其連接方式為由極室罐2a、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4a、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a、極室a依次通過(guò)水管連接形成極室回路；由極室罐2b、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4b、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3b、濃室b依次通過(guò)水管連接形成濃室回路；由極室罐2c、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4c、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3c、淡室c依次通過(guò)水管連接形成淡室回路；直流整流器I正負(fù)兩極分別連接到電滲析器5的陽(yáng)極和陰極； 2)回收工業(yè)化生產(chǎn)咸蛋黃的副產(chǎn)物——咸蛋清進(jìn)行預(yù)處理，以除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質(zhì)；3)將咸蛋清作為電滲析器的淡室液，將自來(lái)水作為電滲析器的濃室液，將氯化鈉溶液作為電滲析器的極室液；4)開啟連通淡室罐2c的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4c，使咸蛋清液在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3c調(diào)節(jié)咸蛋清的流量；開啟連通濃室罐2b的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4b，使自來(lái)水在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3b調(diào)節(jié)自來(lái)水的流量；開啟連通極室罐2a的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4a，使氯化鈉溶液在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a調(diào)節(jié)氯化鈉溶液的流量；5)開啟直流整流器1，調(diào)節(jié)電滲析器膜對(duì)電壓，以及調(diào)節(jié)電滲析器的工作環(huán)境溫度，使電滲析器開始工作；其中步驟I)中的電滲析器5為常規(guī)電滲析器，由鈦涂釕電極、聚丙烯無(wú)回路隔板、離子交換膜堆、夾緊裝置等主要部件組成，膜堆由40對(duì)陰離子交換膜(A)、陽(yáng)離子交換膜(C)成對(duì)交替排列組成；步驟2)中回收的咸蛋清的蛋白質(zhì)含量為70 120g/L，鹽分含量為30 50g/L，電導(dǎo)率為6000 9000 μ S/cm ;所述的預(yù)處理步驟為將咸蛋清在4°C低溫環(huán)境下靜置Ih后使用多層(三層)紗布過(guò)濾兩次，以除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質(zhì)；步驟3)中的咸蛋清蛋清稀釋液的制備時(shí)將咸蛋清稀釋至其體積的5 25倍，再使用鹽酸(lmol/L)或氫氧化鈉溶液(lmol/L)調(diào)其pH值至3 11 ;所述極室液為20 40g/L的氯化鈉溶液；步驟4)中咸蛋清的流量為30 80L/h，自來(lái)水的流量為30 80L/h，氯化鈉溶液的流量為30 50L/h ；步驟5)中的電滲析器膜對(duì)電壓為O. 5 I. 5V，電滲析器工作環(huán)境溫度調(diào)節(jié)為10 40 °C。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，上述技術(shù)參數(shù)和優(yōu)化步驟如下所示將步驟3)中的咸蛋清按體積計(jì)稀釋10 20倍，其pH值為5 9 ;極室液中的氯化鈉溶液為25 35g/L。控制步驟4)中咸蛋清的流量為40 60L/h，自來(lái)水的流量為40 60L/h，氯化鈉溶液的流量為35 45L/h ；控制步驟5)中的電滲析器膜對(duì)電壓為O. 75 I. 25V，電滲析器工作環(huán)境溫度調(diào)節(jié)為 20 30°C。試驗(yàn)證明，使用本發(fā)明的脫鹽方法，能夠有效脫除咸蛋清中的鹽分，為咸蛋清的增值利用提供了新的技術(shù)方案，可較方便地、有效地進(jìn)行工業(yè)化放大生產(chǎn)。在優(yōu)選條件下，咸蛋清的脫鹽率能夠達(dá)到95%以上，蛋清蛋白損失率在10%以下。


圖I :是本發(fā)明所用的電滲析裝置的示意圖。圖中編號(hào)說(shuō)明1為直流整流器(商購(gòu)產(chǎn)品，該整流器能夠調(diào)節(jié)電壓并記錄電流)；2a為極室罐，(2b)為濃室罐，2c為淡室罐；3a、3b、3c分別為調(diào)節(jié)極室、濃室、淡室的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)；4a、4b、4c分別為控制極室罐、濃室罐、淡室罐的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵；5為電滲析器。圖中英文字母A、C分別為陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，為成對(duì)使用。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明所使用的電滲析設(shè)備主要包括直流整流器1，極室罐2a，濃室罐2b，淡室罐2c,玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a、3b、3c,磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4a、4b、4c和電滲析器5 (電滲析器購(gòu)自浙江天球環(huán)保水處理有限公司產(chǎn)品，其他部件為市購(gòu)，其中直流整流器最大電壓為60V，極室罐、濃室罐、淡室罐最大容量為10L，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)最大流量為100L/h，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵最大揚(yáng)程2. 4m、最大流量為108L/h)。其中，電滲析器5由鈦涂釕電極、聚丙烯無(wú)回路隔板、陽(yáng)離子交換膜C、陰離子交換膜A、夾緊裝置等主要部件組成，結(jié)構(gòu)為立式壓濾型；膜堆由40對(duì)陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)(單膜面積為200X120mm2)交替組成，結(jié)構(gòu)為一級(jí)兩段型。
電滲析裝置連接方式為由極室罐2a、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4a、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a、極室a依次通過(guò)水管連接形成極室回路；由極室罐2b、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4b、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3b、濃室b依次通過(guò)水管連接形成濃室回路；由極室罐2c、磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵4c、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)3c、淡室c依次通過(guò)水管連接形成淡室回路；直流整流器I正負(fù)兩極分別連接到電滲析器5的陽(yáng)極和陰極。本發(fā)明采用的直流整流器為江蘇蘇州韋特克斯電子科技有限公司產(chǎn)品(產(chǎn)品型號(hào)為 RLD-6003 ; JAL http://www. goepe. com/apollo/prodetail-wtks2005-1232315.html)。本發(fā)明采用的離子交換膜由浙江千秋環(huán)保水處理有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，是一種耐酸堿的異相離子交換膜。表I顯示了該離子交換膜的部分理化特性。表I陰陽(yáng)離子交換膜的部分理化特性
理化特性__m.__mm__陰膜
r π 交換容量(干)2mol/kg21.8------
化學(xué)穩(wěn)定性__pH__I 13__I 13
選擇透過(guò)性2__%__92__9權(quán)利要求
1.一種咸蛋清的脫鹽方法，其特征在于采用電滲析法，該方法包括使用一種電滲析裝置和采用如下的步驟完成咸蛋清的脫鹽 1)所述的電滲析裝置由直流整流器(1)，極室罐(2a)，濃室罐(2b)，淡室罐(2c)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3a、3b、3c)，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4a、4b、4c)和電滲析器(5)組成；其連接方式為由極室罐(2a)，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4a)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3a)，極室(a)依次通過(guò)水管連接形成極室回路；由極室罐(2b)，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4b)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3b)和濃室(b)依次通過(guò)水管連接形成濃室回路；由極室罐(2c)，磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4c)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3c)和淡室(c)依次通過(guò)水管連接形成淡室回路；所述的直流電源裝置(應(yīng)為開關(guān))(I)的正負(fù)兩極分別連接到所述的電滲析器(5)的陽(yáng)極和陰極上； 2)將來(lái)自于禽蛋加工廠的蛋清廢液即蛋白質(zhì)含量為70 120g/L，鹽分含量為30 50g/L,電導(dǎo)率為6000 9000 μ S/cm的咸蛋清在4°C低溫下靜置Ih后用紗布過(guò)濾，除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質(zhì)； 3)將咸蛋清稀釋其體積的5 25倍，用lmol/L鹽酸溶液或lmol/L氫氧化鈉溶液調(diào)其pH值至3 11即為咸蛋清稀釋液，以該咸蛋清稀釋液作為電滲析器的淡室液，將自來(lái)水作為電滲析器的濃室液，將20 40g/L的氯化鈉溶液作為電滲析器的極室液； 4)開啟連通淡室罐(2c)的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4c)，使咸蛋清稀釋液在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3c)調(diào)節(jié)咸蛋清稀釋液的流量為30 80L/h ;開啟連通濃室罐(2b)的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4b)，使自來(lái)水在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3b)調(diào)節(jié)自來(lái)水的流量為30 80L/h ;開啟連通極室罐(2a)的磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵(4a)，使氯化鈉溶液在電滲析裝置中循環(huán)，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3a)調(diào)節(jié)氯化鈉溶液的流量為30 50L/h ； 5)開啟直流整流器(I)，調(diào)節(jié)電滲析器膜對(duì)電壓為O.5 I. 5V，調(diào)節(jié)電滲析器的工作環(huán)境溫度為10 40°C，使電滲析器開始工作； 其中 步驟I)中的電滲析器(5)由鈦涂釕電極，聚丙烯無(wú)回路隔板，離子交換膜堆和夾緊裝置組成，其中離子交換膜堆由40對(duì)陰離子交換膜(A)、陽(yáng)離子交換膜(C)成對(duì)交替排列組成； 步驟5)中的電滲析器膜對(duì)電壓為O. 5 I. 5V，電滲析器工作環(huán)境溫度調(diào)節(jié)為10 40。。。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于 步驟3)中的咸蛋清稀釋倍數(shù)為10 20倍，咸蛋清稀釋液的pH為5 9 ;極室內(nèi)的氯化鈉溶液濃度為25 35g/L ； 步驟4)中咸蛋清稀釋液的流量為40 60L/h，自來(lái)水的流量為40 60L/h，氯化鈉溶液的流量為35 45L/h ； 步驟5)中的電滲析器膜對(duì)電壓為O. 75 I. 25V，電滲析器工作環(huán)境溫度調(diào)節(jié)為20 30。。。
全文摘要
本發(fā)明屬于蛋品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種咸蛋清的脫鹽方法，其特征在于采用電滲析法。本發(fā)明將咸蛋清作為電滲析器淡室液，將自來(lái)水作為電滲析器濃室液，將氯化鈉溶液作為電滲析器極室液，在一定膜對(duì)電壓、流量、溫度下進(jìn)行電滲析脫鹽操作。其特征在于，在主要操作參數(shù)中，淡室中咸蛋清為原液體積稀釋5～20倍，將其pH調(diào)至3～11，極室中氯化鈉溶液的濃度為20～40g/L；淡室中咸蛋清的流量調(diào)至30～80L/h，濃室中自來(lái)水流量調(diào)至30～80L/h，極室中氯化鈉溶液的流量調(diào)節(jié)至30～50L/h；電滲析器膜對(duì)電壓調(diào)節(jié)為0.5～1.5V；電滲析器工作環(huán)境溫度調(diào)節(jié)為10～40℃。在優(yōu)選條件下，脫鹽率能夠達(dá)到95％以上，蛋清蛋白損失率在10％以下。本發(fā)明能有效脫除咸蛋清中的鹽分。
文檔編號(hào)A23L1/32GK102948810SQ20111040984
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者何慧, 董華偉, 趙寧寧 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)