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Verfahren und Vorrichtung zur Stofftrennung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stofftrennung bei tierischem Material, insbesondere zur Trennung verschiedener Bestandteile, die in tierischen, Kollagen enthaltenden Stoffen enthalten sind.
Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Trennung derartigen Materials bekannt. Die bekanntesten Trennverfahren bestehen darin, dass aus dem tierischen Rohmaterial das Fett entweder durch Extraktion mit Fettlösungsmitteln oder durch Einwirkung von trockener Hitze gewonnen wird. Diese Verfahren sind insofern nachteilig, als dabei sowohl das gewonnene Fett als auch das Kollagen im anfallenden entfetteten Material beschädigt werden und beide, d. h. sowohl Fett als auch entfettetes Material im weiteren insbesondere zur Herstellung von hochwertigem Leim oder Gelatine nur bedingt verwendungsfähig sind.
Es wurden bereits in der letzten Zeit Entfettungsverfahren eingeführt, welche die oben geschilderten Nachteile nicht aufweisen. Insbesondere sind dabei z. B. folgende Entfettungsverfahren zu erwähnen :
A) Bei einem Verfahren werden rohe Knochen vorgebrochen und dann unter Zusatz von relativ grossen Mengen kalten Wassers mechanischen Impulsen ausgesetzt, beispielsweise in einer Hammermühle. Bei diesem Verfahren scheidet sich das Knochenfett aus der Flüssigkeit an der Oberfläche ab und wird davon abgeschöpft. Gleichzeitig werden bei diesem Vorgang die Knochen weiter zerkleinert. Bei diesem Ver-
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grösse von höchstens etwa 50 mm gebrochen werden. Laut diesem Verfahren werden die warmen gebrochenen Rohknochen in Chargenzentrifugen gebracht, wo das Fett in Emulsionsform ausgeschleudert wird und so ein entfettetes Knochenmaterial zurücklässt.
Durch diesen Vorgang wird die ursprüngliche Masse in zwei Phasen getrennt. Bei diesem Verfahren wird beim Zentrifugieren bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt des Fettes und dem Siedepunkt des Wassers gearbeitet ; hiebei wird die ursprüngliche Masse in zwei Phasen getrennt, nämlich eine fetthaltige Flüssigkeit und das entfettete Material als Rückstand.
Allen bekannten Verfahren haftet der prinzipielle Nachteil an, dass dabei wohl die Abtrennung des Fettes aus dem tierischen Material erzielbar ist, dass jedoch Fleischrückstände an den entfetteten Knochen verbleiben und vor weiterer Aufarbeitung des kollagenhaltigen Knochenrückstandes zunächst entfernt werden sollen, da sie bei der Gewinnung von Gelatine oder Leim störend wirken. Derartige zusätzliche Verfahren, die nach der Entfettung vorgenommen werden, um das anhaftende Fleisch von den entfetteten Knochen zu entfernen, sind kostspielig und zeitraubend ; es wurde hiefür beispielsweise das Prinzip der Wasserflotation angewendet, wobei grössere Mengen Wasser auf das entfettete Gut einwirken gelassen werden, oder das entfettete Gut einer weitgehenden Trocknung unterworfen wird, so dass das nachfolgende Polier-bzw.
Abscheuerungsverfahren das durch die Trocknung brüchig gewordene Fleisch von den entfetteten Knochen grösstenteils entfernt.
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren, welches den wichtigen Vorteil bietet, dass Fett und noch am Knochen vorhandenes Fleisch in einem einzigen Verfahrensschritt gleichzeitig vom Knochen zum grossen Teil getrennt werden können, bei welchem Verfahren weiterhin sowohl das anfal-
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lende Fett als auch das im Knochen enthaltene Kollagen praktisch nicht beschädigt werden.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Stofftrennung bei tierischem Material, insbesondere zur Trennung von tierischem Material in Fett, Fleisch und kollagenhaltige Knochen mit einem Fettgehaltvon 30/0 oder weniger, wobei die Qualität sowohl des erhaltenen Fettes als auch des in den Knochen enthaltenen Kollagens praktisch der des Ausgangsmaterials entspricht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Rohmaterial zunächst mit gesättigtem Wasserdampf bei einer Temperatur von maximal 850C behandelt und anschliessend in Stück form mit einer Korngrösse von etwa 1 bis 5 cm einer kombinierten Druck-und Scherbeanspruchung, beispielsweise in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge, unterworfen wird.
Es wurde gefunden, dass man ausgezeichnete Resultate erhält, wenn man die kombinierte Druck- und Scherbeanspruchung z. B. in einer schnell rotierenden Trommel oder in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge durchführt, welche auf das Material eine Beschleunigung bis etwa 850 g (Gravitationseinheiten) ausübt und in welcher das Material mindestens etwa 30-45 sec verweilt.
Die von der Trommel ablaufende Flüssigkeit enthält sowohl das Fett in emulgierter Form als auch das von den Knochen in feiner Form abgetrennte Fleisch. DieAbtrennung der Fleischteilchen aus dieser Emulsion kann auf bekannte Art und Weise geschehen, wie beispielsweise in Zentrifugalseparatoren. Das so getrennte Fleisch besitzt nach der Trocknung einen sehr hohen Proteingehalt und ist ausgezeichnet als Futtermittel bzw. Futterzusatz verwendbar.
Die Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht vorzugsweise aus einer Kombination eines geeigneten Zerkleinerungsgerätes, an welchem eine Transportvorrichtung angeschlossen ist, an welcher Dampfdüsen zur Hitzebehandlung des Materials angeordnet sind und einer weiteren Feinzerkleinerungsvorrichtung mit einer anschliessend angeordneten schnell rotierenden Trommel oder kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge.
In der Zeichnung wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung beispielsweise angeführt, ohne dass die Erfindung jedoch hierauf beschränkt werden soll.
Die Knochen werden zunächst auf das Leseband 1 gebracht und von Verunreinigungen befreit. Von dort gelangen sie in einen Vorbrecher 2, worin sie auf eine Teilchengrösse von etwa 70 bis 100 mm vorgebrochen werden und in eine Wärmeschnecke 3 gelangen, die sie weiterbefördert und worin sie gleichzeitig der Einwirkung des durch die Düse 3a strömenden Dampfes ausgesetzt werden. Nach Verlassen der Wärmeschnecke 3 gelangen sie in einen Grobbrecher 4, worin sie bis auf Teilchengrössen von etwa 50 mm weiter zerkleinert werden. Anschliessend an diesen Grobbrecher 4 ist eine weitere Wärmeschnecke 5 angeordnet, von der das Gut unter Wärmeeinwirkung in den Feinbrecher 6 gebracht wird.
Von dort gelangt das zerkleinerte und vorbehandelte Gut über einen Aufzug 7 durch ein Fleischsieb 8, in welchem eine erste grobe Vorsortierung des Fleisches von den Knochen stattfindet. Hinter dem Fleischsieb 8 ist eine Trommel oder kontinuierlich arbeitende perforierte Drehtrommel 9 angeordnet, worin die Kollagen enthaltenden Knochen von Fleisch und Fett völlig getrennt werden. Die entfettete Knochenmasse wird bei 9a aus der Trommel oder Zentrifuge entnommen, die fleisch-fetthaltige Lauge bei 9b aus der Trommel oder Zentrifuge abgeführt und in den Fettseparator 11 geleitet. Die so gewonnenen Knochen werden dann von gepulverten Fleischteilchen oder kleinen Knochensplittern im Fleischrüttler 10 getrennt und können sofort ohne weitere Nachbehandlung auf an sich bekannte Weise in hochwertige Gelatine oder Leim verarbeitet werden.
Bei s pie 1 : 500 kg frische Schlachthausknochen wurden zu einer Grösse von 7 bis 10 cm vorgebrochen, nachdem alles Fremdmaterial, wie Hufe, Hörner usw., aussortiert wurden. Diese Knochen wurden dann durch eine Vorwärmeschnecke von ungefähr 30 cm) und einer Länge von 71/2 m befördert und auf eine Temperatur von 570C gebracht. Die Transportschnecke ist mit drei Dampfdüsen ausgestattet. Die so vorgewärmten Knochen passierten dann einen weiteren Knochenbrecher, wo sie auf eine Grösse von zirka 5 cm zerkleinert wurden. DieserVorgang wurde mit einer weiteren Schnecke und Brecher wiederholt bei einer Temperatur von 800C. Jeder vorher beschriebene Vorgang dauerte 2 min. Die so vorbereiteten und zerkleinerten Rohknochen wurden dann durch eine Trommel geschickt, welche einen g-Faktor von 850 hat.
Die schnell rotierende und perforierte Trommel war, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mit einem Kolben versehen. Dieser Kolben bewegt sich 36-mal/min um zirka 4 cm. Diese Bewegung verursachte die Weiterbewegung des Gutes in der Trommel. Das anfallende Gut hatte einen Fettgehalt von 1, 80/0 und war praktisch frei von anhaftenden Fleischteilchen. Die entfetteten Knochen wurden dann auf einem Schüttelsieb von den abgeschabten Fleischteilchen, Knochensplittem befreit, und die so entfetteten Knochen sind der Weiterverarbeitung zu Leim und Gelatine zugänglich.