專利名稱：一種咸蛋清的脫鹽方法
技術領域：
本發明屬于蛋品加工技術領域，具體涉及一種咸蛋清的脫鹽方法。本發明如電滲析法有關。
背景技術：
蛋清蛋白因具有多種獨特的功能性質，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、布丁等。鴨蛋清蛋白的化學組成及組成模式與雞蛋清蛋白相似(雞蛋清中的蛋白質主要有卵白蛋白(54%)、卵轉鐵蛋白(12%)、卵類粘蛋白(11%)、卵粘蛋白(3.5%)以及溶菌酶(3.4%)等，這些蛋白質以白蛋白和球蛋白為主，具有較高的消化吸收率和生物學效價。)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，是一種能提供全價蛋白的優質食物源，廣泛應用于食品工業。
咸蛋是我國傳統的蛋制品，據初步估算，我國90%的鴨蛋以咸鴨蛋制品消費。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，因其優良的質地和風味而備受消費者青睞，但同時每年將遺留上萬噸咸蛋清，尤其是咸鴨蛋清。咸鴨蛋清中蛋白質含量約為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，極易發酵分解及腐敗，容易對周圍環境造成污染，嚴重影響企業經濟效益。近年來，咸蛋清的應用與研究逐漸引起了廣大學者的關注。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35%左右，高含鹽量極大地限制了咸蛋清在食品工業中的應用，造成資源浪費。因此，對咸蛋清進行脫鹽處理是咸蛋清綜合利用的關鍵所在。目前，國內對咸鴨蛋清的脫鹽研究較少，見諸報道的主要是使用超濾和納濾等膜分離方法進行初步的探究。因蛋清具有較大的粘性，并且由于其高營養價值容易滋生微生物，雖然上述方法具有高效、能較好保持原料功能性質，但同時存在生產成本高、膜易污染、回收率低等弊端，很難在工業生產中應用。也有人利用蛋白質可逆變性和復性的原理，經過過濾、巴氏殺菌、PH值調節等電點、加熱保凝、水洗、離心脫鹽以及殺菌處理后得到脫鹽咸蛋清，但此方法操作復雜、蛋白質回收率低、操作不具備連續性，因此也很難工業化擴大生產。電滲析技術是一種電化學的膜分離過程，是利用離子交換膜對陰陽離子的選擇透過性，在直流電場作用下，是陰陽離子發生定向遷移，使之與溶液分離，達到提純和濃縮的目的。研究表明，電滲析分離技術因具有操作連續、無污染環境、成本低廉、回收率高等優點廣泛應用于食品、醫藥、化工等領域。目前，電滲析法應用于大豆低聚糖、氨基酸發酵液等食品加工過程中，脫鹽率可達到95%左右，脫鹽效果良好，而對咸蛋清采用電滲析技術進行脫鹽尚未見報道。
發明內容
本發明的目的在于克服咸蛋清現有脫鹽方法的缺陷，提供一種咸蛋清的脫鹽方法，其特征在于采用電滲析法。本發明包括以下步驟I)本發明采用一種傳統電滲析裝置。所述裝置由直流整流器I、極室罐2a、濃室罐2b、淡室罐2c、玻璃轉子流量計3a、3b、3c,磁力驅動循環泵4a、4b、4c,電滲析器5組成,其連接方式為由極室罐2a、磁力驅動循環泵4a、玻璃轉子流量計3a、極室a依次通過水管連接形成極室回路；由極室罐2b、磁力驅動循環泵4b、玻璃轉子流量計3b、濃室b依次通過水管連接形成濃室回路；由極室罐2c、磁力驅動循環泵4c、玻璃轉子流量計3c、淡室c依次通過水管連接形成淡室回路；直流整流器I正負兩極分別連接到電滲析器5的陽極和陰極； 2)回收工業化生產咸蛋黃的副產物——咸蛋清進行預處理，以除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質；3)將咸蛋清作為電滲析器的淡室液，將自來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的磁力驅動循環泵4c，使咸蛋清液在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計3c調節咸蛋清的流量；開啟連通濃室罐2b的磁力驅動循環泵4b，使自來水在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計3b調節自來水的流量；開啟連通極室罐2a的磁力驅動循環泵4a，使氯化鈉溶液在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計3a調節氯化鈉溶液的流量；5)開啟直流整流器1，調節電滲析器膜對電壓，以及調節電滲析器的工作環境溫度，使電滲析器開始工作；其中步驟I)中的電滲析器5為常規電滲析器，由鈦涂釕電極、聚丙烯無回路隔板、離子交換膜堆、夾緊裝置等主要部件組成，膜堆由40對陰離子交換膜(A)、陽離子交換膜(C)成對交替排列組成；步驟2)中回收的咸蛋清的蛋白質含量為70 120g/L，鹽分含量為30 50g/L，電導率為6000 9000 μ S/cm ;所述的預處理步驟為將咸蛋清在4°C低溫環境下靜置Ih后使用多層(三層)紗布過濾兩次，以除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質；步驟3)中的咸蛋清蛋清稀釋液的制備時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)中的電滲析器膜對電壓為O. 5 I. 5V，電滲析器工作環境溫度調節為10 40 °C。在一個優選的實施方案中，上述技術參數和優化步驟如下所示將步驟3)中的咸蛋清按體積計稀釋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)中的電滲析器膜對電壓為O. 75 I. 25V，電滲析器工作環境溫度調節為 20 30°C。試驗證明，使用本發明的脫鹽方法，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方案，可較方便地、有效地進行工業化放大生產。在優選條件下，咸蛋清的脫鹽率能夠達到95%以上，蛋清蛋白損失率在10%以下。
圖I :是本發明所用的電滲析裝置的示意圖。圖中編號說明1為直流整流器(商購產品，該整流器能夠調節電壓并記錄電流)；2a為極室罐，(2b)為濃室罐，2c為淡室罐；3a、3b、3c分別為調節極室、濃室、淡室的玻璃轉子流量計；4a、4b、4c分別為控制極室罐、濃室罐、淡室罐的磁力驅動循環泵；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離子交換膜，為成對使用。
具體實施例方式以下結合附圖來說明本發明的具體實施方式
。本發明所使用的電滲析設備主要包括直流整流器1，極室罐2a，濃室罐2b，淡室罐2c,玻璃轉子流量計3a、3b、3c,磁力驅動循環泵4a、4b、4c和電滲析器5 (電滲析器購自浙江天球環保水處理有限公司產品，其他部件為市購，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，玻璃轉子流量計最大流量為100L/h，磁力驅動循環泵最大揚程2. 4m、最大流量為108L/h)。其中，電滲析器5由鈦涂釕電極、聚丙烯無回路隔板、陽離子交換膜C、陰離子交換膜A、夾緊裝置等主要部件組成，結構為立式壓濾型；膜堆由40對陰、陽離子交換膜對(單膜面積為200X120mm2)交替組成，結構為一級兩段型。
電滲析裝置連接方式為由極室罐2a、磁力驅動循環泵4a、玻璃轉子流量計3a、極室a依次通過水管連接形成極室回路；由極室罐2b、磁力驅動循環泵4b、玻璃轉子流量計3b、濃室b依次通過水管連接形成濃室回路；由極室罐2c、磁力驅動循環泵4c、玻璃轉子流量計3c、淡室c依次通過水管連接形成淡室回路；直流整流器I正負兩極分別連接到電滲析器5的陽極和陰極。本發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品(產品型號為 RLD-6003 ; JAL http://www. goepe. com/apollo/prodetail-wtks2005-1232315.html)。本發明采用的離子交換膜由浙江千秋環保水處理有限公司生產的產品，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------
化學穩定性__pH__I 13__I 13
選擇透過性2__%__92__9權利要求
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)，玻璃轉子流量計(3a、3b、3c)，磁力驅動循環泵(4a、4b、4c)和電滲析器(5)組成；其連接方式為由極室罐(2a)，磁力驅動循環泵(4a)，玻璃轉子流量計(3a)，極室(a)依次通過水管連接形成極室回路；由極室罐(2b)，磁力驅動循環泵(4b)，玻璃轉子流量計(3b)和濃室(b)依次通過水管連接形成濃室回路；由極室罐(2c)，磁力驅動循環泵(4c)，玻璃轉子流量計(3c)和淡室(c)依次通過水管連接形成淡室回路；所述的直流電源裝置(應為開關)(I)的正負兩極分別連接到所述的電滲析器(5)的陽極和陰極上； 2)將來自于禽蛋加工廠的蛋清廢液即蛋白質含量為70 120g/L，鹽分含量為30 50g/L,電導率為6000 9000 μ S/cm的咸蛋清在4°C低溫下靜置Ih后用紗布過濾，除去咸蛋清中殘余的蛋黃及雜質； 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)的磁力驅動循環泵(4c)，使咸蛋清稀釋液在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計(3c)調節咸蛋清稀釋液的流量為30 80L/h ;開啟連通濃室罐(2b)的磁力驅動循環泵(4b)，使自來水在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計(3b)調節自來水的流量為30 80L/h ;開啟連通極室罐(2a)的磁力驅動循環泵(4a)，使氯化鈉溶液在電滲析裝置中循環，通過玻璃轉子流量計(3a)調節氯化鈉溶液的流量為30 50L/h ； 5)開啟直流整流器(I)，調節電滲析器膜對電壓為O.5 I. 5V，調節電滲析器的工作環境溫度為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對陰離子交換膜(A)、陽離子交換膜(C)成對交替排列組成； 步驟5)中的電滲析器膜對電壓為O. 5 I. 5V，電滲析器工作環境溫度調節為10 40。。。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于 步驟3)中的咸蛋清稀釋倍數為10 20倍，咸蛋清稀釋液的pH為5 9 ;極室內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)中的電滲析器膜對電壓為O. 75 I. 25V，電滲析器工作環境溫度調節為20 30。。。
全文摘要
本發明屬于蛋品加工技術領域，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。本發明將咸蛋清作為電滲析器淡室液，將自來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，在一定膜對電壓、流量、溫度下進行電滲析脫鹽操作。其特征在于，在主要操作參數中，淡室中咸蛋清為原液體積稀釋5～20倍，將其pH調至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至30～80L/h，濃室中自來水流量調至30～80L/h，極室中氯化鈉溶液的流量調節至30～50L/h；電滲析器膜對電壓調節為0.5～1.5V；電滲析器工作環境溫度調節為10～40℃。在優選條件下，脫鹽率能夠達到95％以上，蛋清蛋白損失率在10％以下。本發明能有效脫除咸蛋清中的鹽分。
文檔編號A23L1/32GK102948810SQ20111040984
公開日2013年3月6日 申請日期2011年12月5日 優先權日2011年12月5日
發明者何慧, 董華偉, 趙寧寧 申請人:華中農業大學