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Proceso de separación de membranas de cáscara de huevo

La separación de la membrana de la cáscara del huevo es un proceso de reciclaje para separar la membrana de la cáscara del huevo, rica en proteínas, de la cáscara del huevo .

Casi el 30% de los huevos que se consumen cada año se rompen y se procesan o se convierten en polvo para preparar alimentos como pasteles, mezclas, mayonesa, fideos y comida rápida. [1] La industria alimentaria estadounidense genera 150.000 toneladas de desechos de cáscaras al año. [2] Los métodos de eliminación de las cáscaras de huevo desechadas son: el 26,6% como fertilizante, el 21,1% como ingredientes de alimentos para animales , el 26,3% se descartan en vertederos municipales y el 15,8% se utilizan de otras formas. [3]

Muchos vertederos no están dispuestos a aceptar los residuos porque las cáscaras y la membrana adherida atraen a los insectos. Cuando no se separan, la cáscara de huevo de carbonato de calcio y la membrana rica en proteínas tienen poco o ningún valor o uso; [4] sin embargo, la invención de un separador de cáscara de huevo y membrana ha permitido el reciclaje de estos dos productos.

Antecedentes químicos

Las cáscaras de huevo de gallina están compuestas de 95% de carbonato de calcio en peso y el material restante es principalmente matriz orgánica. [5]

La membrana de la cáscara del huevo está compuesta principalmente de proteínas fibrosas como el colágeno tipo I. [6 ]

Métodos

Separadores no químicos

Raspado

Joseph H. MacNeil, profesor de Ciencias de la Alimentación en la Universidad Estatal de Pensilvania , desarrolló una máquina que utiliza un delicado cuchillo de múltiples hojas para raspar la membrana de la superficie de los fragmentos de cáscara. [7] Esta invención utiliza un método basado en agua para separar la cáscara de huevo y la membrana proteica . Los dos productos se procesan en dos corrientes para producir partículas de tamaño mm de membrana seca y partículas de tamaño mm de cáscara seca.

Ciclón

Otra técnica de separación no química utiliza calor de vapor, abrasión mecánica y un vacío ligero para separar la cáscara dura del huevo de las membranas que contienen proteínas. [8] Esta invención pasa fragmentos de cáscara obtenidos de instalaciones de rotura de huevos a través de una serie de sinfines calentados. Una vez que las escamas de cáscara y membrana alcanzan el contenido de humedad adecuado, el vacío las empuja hacia un dispositivo ciclónico. La acción ciclónica separa aún más las escamas de cáscara de huevo más pesadas de las escamas de membrana más ligeras. Esta invención se ha comercializado y puede separar fácilmente varias toneladas métricas por día, lo que permite la producción de productos valiosos que incluyen volúmenes comerciales de membrana de cáscara de huevo natural o NEM.

Venturi

Levi New inventó una técnica de separación no química y no térmica que utiliza el flujo de aire para hacer pasar las cáscaras de huevo a través de un venturi . El material se somete a ondas de presión mientras pasa a través del venturi. [9] Una máquina PulverDryer configurada con un venturi del tamaño adecuado para procesar la cáscara de huevo pulveriza el componente de la cáscara en polvo fino y descarga la membrana como un material intacto en escamas secas. Los dos componentes se separan en el posprocesamiento mediante una mesa de tamiz vibratoria estándar, luego la membrana se limpia mediante uno de varios procesos de lavado estándar, según el uso final. Se pueden procesar hasta varias toneladas de material de cáscara de huevo por hora.

Unidad de separación por flotación con aire disuelto

Las cáscaras de huevo desechadas se colocan en agua y luego se muelen para separar la cáscara de huevo de la membrana proteica. [10] Luego, la cáscara de huevo molida se coloca en un recipiente separado donde se inyecta aire en el flujo de agua. La mezcla de aire y agua hace que el componente más ligero (membrana proteica) flote y el más pesado (cáscaras de huevo de carbonato de calcio) se hunda. Esta unidad recupera el 96% de la membrana de la cáscara de huevo y el 99% del carbonato de calcio de la cáscara de huevo en dos horas. [10]

Agua y ácido acético

El inventor de este método es Vladimir Vlad. La máquina utiliza cáscaras de huevo no separadas que se colocan en un tanque de fluido, aplicando cavitación para separar la membrana de la cáscara de huevo. El tanque de fluido en este caso contiene agua destilada y ácido acético para proporcionar un procesamiento continuo. Además, esta invención tiene un método para recolectar cáscaras de huevo separadas para molerlas hasta obtener un polvo de cáscara de huevo. [11]

Usos de los productos

La cáscara de huevo, como fuente de carbonato de calcio seguro para los alimentos , tiene usos en productos farmacéuticos, alimentos y en la industria en general.

La membrana de cáscara de huevo se utiliza generalmente como suplemento dietético.

Referencias

  1. ^ "Famosa por los desechos de huevos | Universidad Estatal de Pensilvania". www.psu.edu . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  2. ^ Hecht J: Las cáscaras de huevo se rompen en el mercado del colágeno. New Scientist 1999, 161:6-6.
  3. ^ Daengprok, Wichittra; Garnjanagoonchorn, Wunwiboon; Mine, Yoshinori (2002). "Salchicha de cerdo fermentada fortificada con lactato de calcio de cáscara de huevo comercial o de gallina". Meat Science . 62 (2): 199–204. doi :10.1016/S0309-1740(01)00247-9. PMID  22061412.
  4. ^ Wei, Ziku; Xu, Chunli; Li, Baoxin (2009). "Aplicación de cáscaras de huevo desechadas como catalizador sólido de bajo costo para la producción de biodiésel". Tecnología de recursos biológicos . 100 (11): 2883–2885. doi :10.1016/j.biortech.2008.12.039. PMID  19201602.
  5. ^ Daengprok, Wichittra; Garnjanagoonchorn, Wunwiboon; Naivikul, Onanong; Pornsinlpatip, Pornpun; Issigonis, Kimon; Mine, Yoshinori (1 de septiembre de 2003). "Las proteínas de la matriz de la cáscara de huevo de pollo mejoran el transporte de calcio en las células epiteliales intestinales humanas, Caco-2". Revista de química agrícola y alimentaria . 51 (20): 6056–6061. doi :10.1021/jf034261e. ISSN  0021-8561. PMID  13129316.
  6. ^ Wong, M.; Hendrix, MJ; van der Mark, K.; Little, C.; Stern, R. (julio de 1984). "Colágeno en las membranas de la cáscara del huevo de gallina". Dev Biol . 104 (1): 28–36. doi :10.1016/0012-1606(84)90033-2. PMID  6203793.
  7. ^ US6176376B1, MacNeil, Joseph H., "Método y aparato para separar una membrana proteica y material de cáscara en cáscaras de huevo desechadas", publicado el 23 de enero de 2001 
  8. ^ US7017277B1, Adams, Randall G. y Franklin, Marshall R., "Tratamiento al vacío de una corriente de entrada sin arruinar las delicadas fracciones de salida", publicado el 28 de marzo de 2006 
  9. ^ WO2011143146A3, Nuevo, Levi, "Proceso de separación de membranas de cáscara de huevo", publicado el 23 de febrero de 2012 
  10. ^ ab Yoo, Sukjoon; Hsieh, Jeffery S.; Zou, Peter; Kokoszka, John (2009). "Utilización de partículas de carbonato de calcio de desechos de cáscara de huevo como pigmentos de recubrimiento para papel de impresión por inyección de tinta". Bioresource Technology . 100 (24): 6416–6421. doi :10.1016/j.biortech.2009.06.112. PMID  19665373.
  11. ^ US8056844B2, Vlad, Vladimir, "Método de separación de membranas de cáscara de huevo", publicado el 15 de noviembre de 2011