專利名稱：蛋殼膜分離的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于蛋殼膜分離的方法、裝置和系統以及由這種分離方法生產的純化形式(purified form)的蛋殼膜。
背景技術：
本發明解決了若干不同的問題，其中一些在沒有受益于本公開之下可能看起來不相關。這些問題包括與蛋殼膜的填埋處理成本、對于各種用途的鈣元素需要、以及蛋殼膜中發現的組成成分的需要，但不限于此。這些問題中的一些在MacNeil的美國專利公開 No. 2003/0209617A1、Thoroski 的美國專利 No. 6，649，203B1、Thoroski 的美國專利公開No. 2004/0166213A1、以及Abdul Malak的美國專利No. 6，790, 454B1等中討論，所有這些文獻都整體地通過參考結合于此。在美國，在20世紀90年代期間蛋類消耗已經增長。在1997年，在美國市場上有超過5000噸的蛋殼膜出售。與支持這種量級蛋類處理所需的處理相關的問題是蛋殼膜填埋處理的成本。這種廢料引起了另外的問題，因為還觀察到這種類似的孵化廢料(hatcherywaste)被認為是有氣味的。蛋殼粉用于食品業，包括動物和人類營養供應。除了微量磷和其他微量元素之外，蛋殼提供了大約36-37%的鈣元素。除了蛋殼的潛在用途之外，蛋殼膜已知為富含多種不同物質，包括但不限于膠原質、透明質酸、賴氨酸、組胺酸、精氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯基丙氨酸和色氨酸。這些物質中的一些公知為高價值的物質，但是由于各種問題，這些物質被浪費。盡管蛋殼膜在提取其成分時的巨大潛在價值是共識，但是很少工作已經進行來實現這種價值。而孵化廢料繼續包括未分離蛋殼，其仍然被發送至填埋場。有很多問題阻礙著蛋殼膜的使用，包括阻礙孵化所或打蛋機構以可使用的形式分離蛋殼膜的問題。就商業環境而言存在著在實驗室環境中未顯現的另外挑戰的具體問題。—個問題涉及需要用于蛋殼膜分離的連續生產工藝。在孵化環境或打蛋機構環境中，連續地產生廢料，并且因此非常期望蛋殼膜也連續地與蛋殼分離。如果不這么做，將會導致明顯的問題，那就是，孵化或打蛋操作將會放慢，不是所有的廢料將會被處理，廢料將需要在其他孵化操作離線時進行處理，或者在這種環境下將是不可接受的類似問題。
發明內容
因此，本發明的基本目標、特點和優點是針對現有技術進行改進。
本發明的又一目標、特點和優點是減少用于蛋類處理中的廢料。本發明的另一目標、特點和優點是從否則將會是蛋類處理廢料的物質生產蛋殼粉。本發明的再一目標、特點和優點是從否則將會是蛋類處理廢料的物質生產高價值產品，比如膠原質、透明質酸或其他類型的多肽(polypeptides)。本發明的再一目標是為孵化所和蛋類生產者提出新的收入流。本發明的再一目標、特點和優點是提供一種用于從蛋殼分離蛋殼膜的方法。本發明的再一目標、特點和優點是提供一種降低蛋殼膜中的病原體和雜質的方法。本發明的再一目標、特點和優點是提供蛋殼的連續處理。本發明的另一目標、特點和優點是提供蛋殼的自動化處理。 本發明的又一目標、特點和優點是提供可縮放的用于處理蛋殼的方法、裝置和系統。本發明的又一目標、特點和優點是提供經濟有效的用于處理蛋殼的方法、裝置和系統。本發明的又一目標、特點和優點是提供不會損壞將從蛋殼膜提取的膠原質、透明質酸或其他物質的用于處理蛋殼的方法、裝置和系統。本發明的又一目標、特點和優點是提供用于處理蛋殼的方法，其允許在遠離孵蛋所或打蛋機構的位置處在蛋殼膜上執行提取處理。本發明的這些和/或其他目標、特點和優點中的一個或多個將從隨后的描述和權利要求中變得明顯。根據本發明的一個方面，提供了一種用于處理未分離的蛋殼的方法。該方法包括將未分離的蛋殼放置于包含流體的分離容器中，將空穴作用應用至流體中的未分離的蛋殼從而將蛋殼膜與蛋殼分離，以及回收蛋殼膜。根據本發明的另一個方面，提供了一種用于處理未分離的蛋殼的裝置。該裝置包括用于保持流體的分離容器；操作地連接至分離容器的再循環回路；以及至少一個可浸入的混合器，混合器處于再循環回路中以再循環流體和流體內的蛋殼膜和蛋殼。該裝置還包括用于從分離容器輸送蛋殼膜的膜收集輸送器以及定位于分離容器下面的用于從分離容器輸送走蛋殼的殼輸送器。
圖I是提供本發明的系統的一個實施例的概觀的框圖。圖2是示出本發明一個實施例的透視圖的框圖。圖3是用于使用空穴作用將蛋殼從蛋殼膜分離的裝置的視圖。圖4是圖3所示用于將蛋殼從蛋殼膜分離的裝置的俯視圖。圖5是示出分離容器的底部及其與圖3和4所示殼鏈板輸送器(drag conveyor)的關系的截面圖。圖6是示出分離容器內的轉向罩的透視圖。圖7是示出用于控制未分離蛋殼的處理的控制系統的一個實施例的框圖。
具體實施方式
本發明用于將蛋殼膜以提供顯著優點和益處的方式從蛋殼分離。尤其，但非限制性地，本發明用于將蛋殼膜以允許連續處理的方式從蛋殼分離以使得分離能在孵化所或打蛋機構處發生，其方式為防止損壞蛋殼膜內的構成成分(比如但不限于蛋殼膜的膠原質或透明質酸或其他構成成分)。圖I是提供本發明的系統10的一個實施例的概覽的框圖。如圖I所示，接收廢料12，比如來自孵化所或打蛋機構。廢料12由未分離的蛋殼和在破裂工藝之后仍然保留的蛋殼膜構成。盡管使用了詞語“未分離”，但是要理解到，其可能存在某種程度的分離。該廢料12接收于粉碎部件14處。粉碎部件14(mill component)可使顆粒尺寸的均勻度更大,如果使用的話。粉碎部件14可產生尺寸均勻的廢料顆粒15。未分離蛋殼和蛋殼膜的尺寸均勻的廢料顆粒15接收于蛋殼膜分離部件16中。本發明預期蛋殼膜分離部件16的眾多實施例，并且這里在后面將更詳細地描述優選實施例。優選地，蛋殼膜分離部件16提供了孵化所或打蛋機構廢料12的連續處理。蛋殼膜分離部件16輸出蛋殼膜24和蛋殼18，每種類型的所得產品然后可分開地處理。蛋殼18可輸送至研磨部件(grinding component) 20以產生蛋殼粉26。蛋殼粉26能以眾多方式使用，包括動物營養、人類營養供應、或用于其他應用中。研磨部件20可構造為將蛋殼粉22研磨至與蛋殼粉26的用途相符合的顆粒尺寸。蛋殼膜24然后可被處理用于任何數量的用途。本發明預期蛋殼膜24可就地處理，或者可以存儲或運輸27至另一場所。可執行的一種類型的處理使用提取部件28。提取部件28用于從蛋殼膜提取、隔離或收回一種或多種物質。盡管可提取各種類型的多肽，但是特別感興趣的是膠原質30，以及各種氨基酸32，包括透明質酸(HA)30。這些物質是很難從其他來源獲取的和/或昂貴的高價值物質。可執行的其他類型的處理能包括使蛋殼膜24溶化、使蛋殼膜24發酵、或其它處理蛋殼膜24的手段。圖2是提供本發明的實施例的概覽的框圖。在圖2中，孵化所或打蛋機構34被示出為其生產未分離的蛋殼。這些未分離的蛋殼可輸送至切碎機36。將未分離的蛋殼輸送至切碎機36的一種方式是借助于本發明的裝置定位在該處的螺旋輸送器(auger)。切碎機36可用來減小未分離的蛋殼的尺寸。尺寸減小的未分離蛋殼然后進入分離器38。分離器38將其分為蛋殼和蛋殼膜。蛋殼膜然后可穿過壓帶機(belt press)以從膜中去除濕氣，并且然后可由輸送器42輸送至收集容器或進一步處理。蛋殼可由輸送器44從分離器38輸送至干燥機46或進一步處理。圖3是本發明的系統50的一個實施例的視圖。系統50包括分離容器52。蛋殼和蛋殼膜的分離通過空穴作用(cavitation)的應用而發生在分離容器52中。再循環回路54也不出為具有定位于再循環回路54內的可浸入的混合器56。未分離的蛋殼和蛋殼膜放置于分離容器52內。流體混合物也存在于容器中。流體混合物可由水構成，不過也可以使用其他類型的流體。定位于再循環回路54內的可浸入的混合器56在流體中產生空穴，這引起蛋殼膜與蛋殼分離。一旦發生分離，那么分開地回收蛋殼膜和蛋殼。在圖3所不的實施例中，再循環回路54的出口 55被不出為包括蛋殼和蛋殼膜的流體混合物可通過該出口進入分離容器52。出口 55附近具有轉向罩58。轉向罩58將撞擊轉向罩58的流體朝著分離容器52的底部以更向下的方向轉向。圖6提供了不出轉向罩 58在分離容器52內相對于再循環回路54的出口 55的定位的一個示例的透視圖。在分離容器52的底部處是一系列槳葉74。槳葉74幫助提供洗衣板效應(washboard effect) 0容器的底部起洗衣板作用以幫助提升膜。因而，膜懸浮于移動的水中。這種構造幫助延遲蛋殼顆粒立即下沉至容器的底部。因而，這允許蛋殼顆粒在其達到容器底部上的槳葉之前被洗滌數次。該構造還避免了蛋殼顆粒捕獲容器底部處的膜顆粒。圖5提供了示出蛋殼顆粒下落穿過篩網82中的開口 80的截面圖。蛋殼膜懸浮于移動的水中，移動的水將蛋殼膜朝著膜收集輸送器66導向。箭頭62示出網帶64在輸送器66上的行進方向。箭頭65指示網帶64在輸送器66上的旋轉方向。網帶64允許流體排出，僅留下蛋殼膜。示出了多個輥66。在潮濕時，蛋殼膜傾向于粘著至帶64并且因而重力不足以去除蛋殼膜。輥66接觸膜以將膜從帶64釋放。一旦膜從帶64釋放，膜可被去除至壓帶機。壓帶機用于進一步從蛋殼膜去除濕氣。蛋殼顆粒從容器52的底部穿過篩網82沉淀入鏈板輸送器68定位于其中的管76。鏈板輸送器68在箭頭72所示的行進方向上移動并且具有箭頭70所示的旋轉。當蛋殼顆 粒在向上方向上輸送時，水留在后面。因而，這樣蛋殼顆粒就從流體混合物中分離出來。圖4是系統50的俯視圖，其幫助示出流體的再循環。將混合器56放置在管54中用于在箭頭86所示方向上的流體流動。示出了供給接頭84，其允許進入的未分離蛋殼接收于管54中。進入的未分離蛋殼可以例如由直接來自打蛋機構的螺旋輸送器供給入系統50。本發明預期蛋殼膜分離工藝可在電子控制之下。圖7是示出用于電子控制的一個實施例的框圖。在圖7中，控制系統100示出為包括智能控制器102。智能控制器102可使用計算機、處理器、微型控制器或其他類型的智能控制器來實施。傳感器可電連接至智能控制器102。傳感器的例子可包括用于感測分離容器內的流體液位的水傳感器104、用于感測流動速率的流動傳感器110、以及用于感測整個系統不同馬達的狀態的馬達傳感器118。另夕卜，智能控制器102操作地連接至輸送器120、螺旋輸送器112、切碎機108、噴射泵116，用于控制這些設備的操作。觸屏顯示器114可操作地連接至智能控制器系統以允許操作者控制分離系統。另外，警報器106可操作地連接至智能控制器系統以在檢測到系統內的警報狀況時提供警報。當然，其他類型的傳感器可在整個系統中用來監控系統部件的狀態。類似地，另外的設備可由系統電子地控制，這在具體實施例中可以是適合的。盡管這里提供了本發明的具體實施例，但是本發明不限于這些實施例。本發明預期所使用的具體方法和所使用的具體結構具有眾多變化。本領域技術人員在受益于本公開之下將會理解到，眾多變化和替代落入本發明的精神和范圍內。
權利要求
1.一種用于處理未分離的蛋殼的方法，其包括 將未分離的蛋殼放置于包含流體的分離容器中； 將空穴作用應用至流體中的未分離的蛋殼從而將蛋殼膜與蛋殼分離；以及 回收蛋殼膜。
2.如權利要求I的方法，還包括再循環所述流體。
3.如權利要求2的方法，其中再循環所述流體包括使所述流體再循環穿過再循環回路。
4.如權利要求3的方法，其中應用空穴作用使用至少一個定位于再循環回路內的可浸入的混合器來執行。
5.如權利要求I的方法，還包括在將未分離的蛋殼放置于分離容器之前粉碎所述未分離的蛋殼。
6.如權利要求I的方法，還包括處理所述蛋殼膜。
7.如權利要求6的方法，其中所述處理包括從蛋殼膜回收一種或多種構成物質。
8.如權利要求I的方法，還包括回收所述蛋殼。
9.如權利要求8的方法，還包括處理所述蛋殼。
10.如權利要求9的方法，其中處理所述蛋殼包括研磨所述蛋殼。
11.如權利要求I的方法，還包括從蛋殼膜去除濕氣。
12.如權利要求I的方法，還包括噴射蛋殼膜以減少或消除病原體。
13.一種用于處理未分離的蛋殼的裝置，該裝置包括 用于保持流體的分離容器； 操作地連接至分離容器的再循環回路； 至少一個可浸入的混合器，其處于再循環回路中以再循環流體和流體內的蛋殼膜和蛋殼; 用于從分離容器輸送蛋殼膜的膜收集輸送器； 定位于分離容器下面的用于從分離容器輸送走蛋殼的殼輸送器。
14.如權利要求13的裝置，還包括定位于分離容器內且在再循環回路的出口附近的偏轉罩。
15.如權利要求14的裝置，還包括多個沿著分離容器的底部定位的混合槳葉。
16.如權利要求13的裝置，其中膜收集輸送器包括網帶。
17.如權利要求13的裝置，其中殼輸送器是鏈板輸送器。
18.如權利要求13的裝置，還包括多個用于從收集器收集蛋殼膜的收集輥。
19.如權利要求18的裝置，還包括壓帶機，所述壓帶機定位成用于在多個收集輥收集蛋殼I吳之后對蛋殼I吳施壓。
20.如權利要求18的裝置，還包括定位成用于噴射蛋殼膜的噴射器。
21.如權利要求13的裝置，還包括控制系統，所述控制系統操作地連接至多個傳感器和與該裝置相聯系的多個控制器，并且所述控制系統適于控制未分離的蛋殼的處理。
全文摘要
一種用于處理未分離的蛋殼的方法包括將未分離的蛋殼放置于包含流體的分離容器中，將空穴作用應用至流體中的未分離的蛋殼以從而將蛋殼膜與蛋殼分離，以及回收蛋殼膜。一種用于處理未分離的蛋殼的裝置包括用于保持流體的分離容器；操作地連接至分離容器的再循環回路；以及至少一個可浸入的混合器，混合器處于再循環回路中以再循環流體和流體內的蛋殼膜和蛋殼。該裝置還包括用于從分離容器輸送蛋殼膜的膜收集輸送器以及定位于分離容器下面的用于從分離容器輸送走蛋殼的殼輸送器。
文檔編號A23J1/09GK102639007SQ201180001760
公開日2012年8月15日 申請日期2011年9月2日 優先權日2010年9月2日
發明者M·德容, V·弗拉德 申請人:比奧瓦有限公司