[发明专利]废蛋壳组份的回收

说明书

发明领域

本发明涉及一种从蛋壳内有效而简单地分离隔膜的方法和设备，尤其涉及从废蛋壳中分离蛋白隔膜的方法和设备。

背景技术

当今在美国消耗的所有蛋的近30％用来制造经过加工的蛋制品，这种制品可用作其它加工食品和各种食品服务行业的配料。例如，蛋白和蛋黄可回收，来制造各种类型的液体蛋制品。在其它情况，可使蛋白和蛋黄干燥，以形成货架寿命更长的制品(例如粉末蛋)。

来自于美国农业部的消息，工业上的加工蛋部门使用的蛋正在显著增加。在1984年，蛋加工工业使用了2560万箱蛋制造液体的和干燥的蛋制品。在1995年使用了4750万箱蛋。具1997年的估计表明在各种再加工蛋制品中使用了5000万多箱的蛋。

从这种加工中收集的废蛋壳通常可进行进一步的加工(例如，用离心分离机)，以便回收粘附在蛋壳中的残留蛋白，可以出售给宠物食品工业。然而，不管是否经过进一步的加工，蛋壳都被大量地当作废品处理掉了。

因此，根据1997年的估计，要产生120,000多吨的未经处理的废蛋壳。具体地说，与联合蛋制造商(the United Egg Producers)合作进行的调查表明约50％的美国蛋制造商每年各产生1000至3000吨的废蛋壳。在这些调查答复中，26.6％将蛋壳废物用作肥料，21.1％将蛋壳废物用作食物配料，26.3％将它作为废物弃置在垃圾堆中，还有15.8％将它用作“其它”用处。从确定处置费用的答复中，几乎报告的四分之三的处置费用每年在25,000至100,000美元之间。根据传统的全部是废物制品的昂贵的处置费用，以及根据目前可得到的局部处置场地正在下降的环境实践性(由此进一步增加了处置费用)，可以认识到，发明蛋壳废物的有效使用，对财政和环境都有极大的益处。

人们知道，鸡的蛋壳包括外部无机部分和上面有无机部分的内部有机基质。无机部分主要是方解碳酸钙(calcitic calcium carbonate)。有机基质一般包括一内隔膜层和一外隔膜层，每一层由一蛋白质纤维的网状物所组成，蛋壳的元机部分形成在该网状物上。

隔膜层的水解产物中的羟基脯氨酸(hydroxyproline)的存在暗示隔膜层包括作为纤维结构一成分的胶原质。生物化学和免疫学测试已证实了这一点。已确定了一个蛋壳的隔膜结构的蛋白质总含量的约10％是胶原质。

此外，已在蛋壳隔膜中鉴别了遗传胶原质变异体，其中蛋壳外隔膜主要是类型I，蛋壳内隔膜是类型I和V。此外，通过免疫组织化学分析，在蛋壳内隔膜和外隔膜中发现类型X胶原质。由于其潜在的经济价值，重要的是认识到在蛋壳隔膜中存在有胶原质。

由于对胶原质需求的增加，使人们对蛋壳隔膜中的胶原质感兴趣。牛以及更小范围的人的胶原质正在相当普遍地用在各种场合中，尤其是生物医学领域中。例如，由人的胶原质制取的胶原质胶用于填充角膜伤口。还有，正在研究的制造皮肤和组织的替代制品来自于胶原质。

不幸的是，这种以胶原质为基础的制品的费用很高(每克至少约为1,000美元，或每磅约454,000美元)，虽然根据医疗总费用，至少在医疗场合，这种费用被认为是经济的可接收的，但它还是很昂贵。

根据对于1997年的蛋消费的估计，如上所述，大约120,000吨蛋壳废物出产110,000吨的蛋壳和10,000吨的隔膜。考虑到约10％的隔膜是胶原质，这就是说可出产1,000磅胶原质。

此外，牛胶原质的使用可能导致牛的海绵状脑病(通常称为疯牛病)传播的问题。虽然，作为具体的一例，疯牛病传播的威胁是很小的，但是对可能的威胁的仅有的理解是需要私人的、隔离很好的昂贵的兽群。

由于人口的约2％到3％在这方面是过敏的，用牛胶原质的另一问题是自动免疫和由此产生的过敏反应的威胁的问题。虽然，这种现象出现的百分比很小，但问题随着使用牛胶原质制品的更加普遍而同样增加。

发明概要

根据前述，本发明的一个目的是提供一种简单而经济地将隔膜层从废蛋壳内分离出来的方法和设备，由此允许在再应用中使用“纯”蛋壳(即与隔膜分离的蛋壳)和隔膜。这样，在使用了所形成的制品而提供经济利益的同时，又减少了废蛋壳处理对环境的影响。

实际上，本发明的一个目的是提供一种上述的特别简单的方法和设备，由此，减少了其加工的费用，反过来又从中得到了最大的经济利益。