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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung der an Knochen, insbesondere an bereits durch Verpressung von wesentlichen Fleischanteilen befreiten Knochen, anhaftenden bzw. darin enthaltenen nutzbaren Bestandteile, insbesondere Fleischreste, Fettstoffe, Proteine usw., durch Rühren der Knochenmasse mit, vorzugsweise erwärmtem Wasser, in einem Behälter und Absiebung der flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteile. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Es sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, mit denen eine Fleisch-Knochenmasse im wesentlichen fleischfrei gemacht werden kann. Neuzeitliche Verfahren erreichen dies dadurch, dass
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ausgepresst wird. Selbst wenn dieses Verfahren sorgfältig und mit grossem Pressdruck durchgeführt wird, enthält die als Rückstand anfallende Knochenmasse immer noch eine nicht unwesentliche, an ihr anhaftende Fleischmenge, abgesehen von den in den Knochen befindlichen nutzbaren Bestandteilen, wie Knochenmark usw. Es besteht daher ein Interesse daran, diese nutzbaren Anteile zu gewinnen.
Es ist bekannt (GB-PS'Nr. 1, 375, 748), Knochen sehr fein zu zerkleinern und aus der zerkleinerten Knochenmasse eine Dispersion oder Lösung zu bereiten, die anschliessend zentrifugiert wird. Die hiedurch erhaltene Abtrennung nutzbarer Bestandteile ist jedoch nicht verlässlich und das Verfahren erfordert einen hohen Energieaufwand.
Es ist weiters bekannt (US-PS Nr. 643, 567), die Knochen und das an ihnen anhaftende Fleisch zu mahlen und die so gewonnene feinzerkleinerte Masse einer zweistufigen Auslaugung zu unterwerfen, woran sich eine Trennung der flüssigen Phase von den feinteiligen festen Körpern durch Zentrifugieren anschliesst. Auch dieses Verfahren hat die oben erwähnten Nachteile.
Es ist schliesslich bekannt (US-PS Nr. 2, 281, 590), reines Fleisch zu zerkleinern, in Wasser einzubringen und dieses bis in die Nähe des Gefrierpunktes abzukühlen, worauf durch Schwerkrafteinwirkung eine Trennung der Fettbestandteile von den reinen Fleischbestandteilen eintritt.
Letztere werden auf ein Sieb fallen gelassen und dadurch von der Flüssigkeit getrennt. Dieses Verfahren eignet sich aber nicht für die Behandlung von Knochen, an denen noch Fleischreste anhaften.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass die an den Knochen anhaftenden bzw. darin enthaltenen nutzbaren Bestandteile auf wirtschaftliche Weise und mit guter Ausbeute zu gewinnen sind. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die unzerkleinerten Knochen im Wasser unter Rühren und vorzugsweise Schlagen bzw. Aufwirbeln etwa 10 bis 30 min schwimmen gelassen werden und dass nach der Absiebung der flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteile die die Knochen enthaltende Rückstandsmasse zur Gewinnung von Restflüssigkeit verpresst wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird also eine Zerkleinerung der Knochen so weit wie möglich vermieden, um zu verhindern, dass feine Knochensplitter zusammen mit den flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteilen in die nutzbare Masse gelangen. Eine Zerkleinerung der Knochen findet also, wenn überhaupt, nur dann (in geringem Masse) statt, wenn die Knochen vor der Einbringung in den Behälter durch Verpressung von anhaftendem Fleisch im wesentlichen befreit werden oder wenn die Knochen im Zuge der Zerlegung des Tieres oder auch zu Transportzwecken geteilt werden. Zwar wird gegenüber den bekannten Verfahren dadurch die Auslaugung der Knochen etwas erschwert, jedoch wird dieser Nachteil dadurch bei weitem wettgemacht, dass die Absiebung wesentlich erleichtert wird und dass mit hoher Wahrscheinlichkeit die nutzbare Masse von Knochenteilen bzw. -splittern frei ist.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren gelingt es, die nutzbaren Bestandteile, insbesondere Fleischreste, Fettstoffe, Proteine usw. aus der Knochenmasse, wenngleich auch mit Wasser versetzt, zu gewinnen, wobei, wenn die Verdünnung stört, eine Eindickung, z. B. durch Verdampfen des Wassers, leicht möglich ist. Die gewonnenen nutzbaren Bestandteile sind insbesondere für die Wurstindustrie verwendbar und die anfallende Knochenrückstandsmasse kann ebenfalls noch, z. B. als Ausgangsmaterial für chemische Verfahren, nutzbringend verwertet werden.
Durch die Auspressung der restlichen flüssigen Bestandteile aus der Rückstandsmasse werden auch die in den Knochen befindlichen nutzbaren Substanzen weitgehend gewonnen, da diese bei der Aus-
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pressung durch die Flüssigkeit mitgenommen werden. Durch Schlagen und Aufwirbeln lässt sich die Auslösung der nutzbaren Bestandteile von der reinen Knochenmasse beschleunigen bzw. verbessern.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass die im Wasser schwimmende Knochenmasse ständig langsam gerührt, jedoch nur in Intervallen rasch geschlagen wird.
Es hat sich herausgestellt, dass hiedurch die nutzbaren Bestandteile am besten von der reinen Knochenmasse ausgelöst werden können.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, dass der zur Aufnahme der Knochenmasse und des Wassers vorhandene, mit einem Rührwerk und vorzugsweise auch mit einem Schlagwerkzeug versehene Behälter in an sich bekannter Weise um eine horizontale Achse, vorzugsweise hydraulisch, kippbar ist, so dass der Inhalt des Behälters in einen tiefer angeordneten Auffangtrichter gelangt, dessen freier Innenraum zu einer darunterliegenden Presse für die Auspressung der Knochen führt, deren Arbeitsraum und vorzugsweise auch Einfüllraum in an sich bekannter Weise mit einem Siebboden zum Ablauf der flüssigen bzw.
feinteiligen Bestandteile versehen ist, welche Presse mit einer zu ihrer Ausbringeöffnung, an welche vorzugsweise eine schnabelartige Führung für die trockenen Knochen anschliesst, hin ansteigenden Achse versehen ist. Auf diese Weise kann die Auslaugung der Knochenmasse und die Auspressung der Rückstandsknochenmasse in einer Vorrichtung auf einfache Weise erfolgen, ohne dass hiezu ein Transport der in der Flüssigkeit schwimmenden Knochen erforderlich ist. Es müssen lediglich die Knochen und das Wasser in den Behälter eingefüllt und sodann mittels des Rührwerkes für die gewünschte Zeit in Berührung gehalten werden, so dass sich eine möglichst intensive Lösung der nutzbaren Bestandteile von den reinen Knochen ergibt. Durch die Einwirkung eines Schlagwerkzeuges auf die schwimmenden Knochen lässt sich diese Lösung beschleunigen und intensivieren.
Sobald die Auslaugung der Knochen genügend fortgeschritten ist, wird durch Kippung des Behälters dessen Inhalt in die Presse geschüttet, wobei die Flüssigkeit und die feinteiligen Bestandteile, z. B. kleine Fleischstückchen, Fettbrocken usw. durch die Sieblöcher ablaufen und in einer unterhalb der Vorrichtung angeordneten Wanne aufgefangen werden.
Die Rückstandsknochenmasse wird dann durch die Presse verpresst, wobei durch den Siebboden auch noch die letzten Flüssigkeitsreste ausgetrieben werden, die noch einen erheblichen Anteil an nutzbaren Substanzen mit sich nehmen. Nach Entfernung der trockenen, im wesentlichen nur mehr Knochenhüllensubstanz enthaltenden Rückstandsmasse ist die Vorrichtung für eine neue Charge betriebsbereit. Durch die Anordnung des Auffangtrichters kann der Behälter auch verhältnismässig grossräumig sein und dennoch rasch gekippt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass Flüssigkeit verschüttet wird. Es ist dadurch möglich, die vom Behälter in den Auffangtrichter gekippte Charge durch die Presse portionenweise zu verarbeiten, während der Behälter bereits die nächste Charge aufbereitet.
Wenn bereits der Einfüllraum mit einem Siebboden versehen ist, kann der Ablauf der flüssigen Substanz bereits im Einfüllraum beginnen, so dass nur mehr im wesentlichen feste Substanz in den Arbeitsraum der Presse gelangt. Der Abschluss des Arbeitsraumes kann durch einen Schieber in konstruktiv besonders einfacher Weise erfolgen, jedoch könnte als bewegbarer Bauteil an Stelle eines Schiebers auch ein zweiter Kolben dienen, der im Arbeitsraum so verschiebbar ist, dass die Ausbringeöffnung abwechselnd freigegeben und geschlossen wird.
Ein um eine horizontale Achse kippbarer Behälter ist aus der DE-OS 1757988 für teigiges Wurstbrät und aus der DE-PS Nr. 156697 für Wurstfüllmasse bekannt. Aus der CH-PS Nr. 537154 ist es für die Entfettung von Fleischbrei bekannt, eine Presse zur Verpressung dieses Breies mit einem Siebboden zum Ablauf der flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteile zu versehen. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch am Ausgang des Presszylinders eine Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet, so dass sich eine solche Vorrichtung für die Behandlung einer im wesentlichen unzerkleinerte Knochen enthaltenden Fleisch-Knochenmasse nicht einsetzen lässt, da die Zerkleinerungsvorrichtung die Knochen zerbrechen würde, wodurch die dabei entstehenden Splitter in die Fleischmasse geraten würden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Behälter im gekippten Zustand mit einer Ausgussöffnung über dem Auffangtrichter, dessen Mündung in an sich bekannter Weise zu einer Einfüllöffnung der vorzugsweise hydraulisch betätigten Presse führt, wobei an die
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steigt gegen die durch den Schieber --34-- abschliessbare Ausbringeöffnung --40-- an, an die eine schnabelartige Führung --41-- für die aus dem Arbeitsraum --32-- durch den Presskolben --33--
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schrägen Pressenachse verhältnismässig hoch liegt, kann ein Wagen --42-- oder ein anderer Behälter (Fig. l) geschoben werden, in den die trockenen Knochen hineinfallen.
Der Einfüllraum --31-- und der Arbeitsraum --32-- haben je einen mit Sieböffnungen --43-- versehenen Boden --44 bzw.
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teile aufgefangen werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegt die Schwenkachse --3-- des Behälters --2-- schräg in bezug auf das Gestell-l-und in bezug auf eine Beschickungsvorrichtung --47--, die an der schmäleren Seite des Ausgusskragens --21-- angeordnet und vorzugsweise von einem Beschickungslift gebildet ist. Dies erleichtert die Beschickung des Behälters --2-- mit der Knochen-Fleisch- - Masse. Aus demselben Grund ist ein die Lager --12, 17-- aufnehmender Kasten --48--, der das obere Ende des Behälters --2-- überbrückt, schräg in bezug auf die Kippachse --3-- des Behälters und in bezug auf den Oberrand der Wanne --26-- angeordnet. In diesem Kasten können auch die elektrischen Antriebsmotoren für die Wellen --11, 16-- angeordnet sein.
Zur Ableitung der Stromwärme ist die Deckwand --49-- des Kastens --48-- mit Öffnungen --50-- zur Abfuhr der erwärmten Luft versehen. Die nicht dargestellten Antriebsmotoren werden von einem im Steuergerät --8-- angeordneten Schaltkasten aus angesteuert.
Im Betrieb der Vorrichtung werden die Knochen, an denen nocn gewisse Fleischreste anhaften, mittels der Beschickungsvorrichtung --47-- durch die Öffnung --14-- des Behälters --2-- in diesen eingefüllt. Zugleich, zuvor oder danach wird in den Behälter --2-- erwärmtes Wasser, z. B. mit einer Temperatur von 80 C, eingefüllt, durch das die Knochen-Fleisch-Masse ausgelaugt wird. Diese Auslaugung wird durch eine langsame Rührbewegung mittels des Rührwerkes --10-unterstützt, vorzugsweise mit einer Umlaufzahl von etwa 40 bis 60 Umdr/min. Diese Rührbewegung wird während der gesamten Auslaugungsdauer aufrecht erhalten, die im allgemeinen längere Zeit, d. h. etwa 10 bis 30 min, beträgt.
Zusätzlich hiezu wird die Knochen-Rühr-Masse durch das Schlag- werkzeug --15--, dessen Drehzahl vorzugsweise etwa 1400 bis 2800 Umdr/min beträgt, bearbeitet, jedoch nicht kontinuierlich, sondern in Intervallen, zweckmässig für jeweils wenige Minuten mit jeweils wenigen Minuten Pause. Die Gesamtlaufzeit der Auslaugung ist am Steuergerät --8-- einstellbar, desgleichen die Zuschaltzeiten des Rührwerkes --10-- und des Schlagwerkzeuges --15--.
Nach Beendigung der Auslaugung werden das Rührwerk --10-- und das Schlagwerkzeug --15-- abgestellt und der Behälter --2-- mittels des hydraulischen Zylinders --4-- um die Achse --3-- gekippt, so dass der gesamte Behälterinhalt in den Auffangtrichter --25-- geschüttet wird. Die beschriebene Ausführungsform des Ausgusskragens --21-- verhindert hiebei, dass etwas verschüttet wird, auch dann, wenn die im Behälter --2-- befindliche Flüssigkeit noch eine kreisende Bewegung vollführt. Aus dem gleichen Grund ist auch der der Seite --24-- des Ausgusskragens --21-- benachbarte Rand --51-- der Wanne --26-- etwas höher gelagert als der gegenüberliegende Rand.
Aus dem Auffangtrichter --25-- fliesst die ausgegossene Masse in den Einfüllraum--31-- der Presse --30--, wo die flüssige Komponente und die feinen Bestandteile durch die Sieböffnungen --43-- in die Wanne --46-- ablaufen. Trotz der Schrägstellung der Presse --30-- rinnt hiebei die Flüssigkeit nicht an der Bodenwand der Presse --30-- aussen entlang, da ein Flansch --52-- einen Abtropfkragen bildet, der zugleich auch als Montageflansch dienen kann.
Der Schieber --34-- wird nun durch entsprechende Ansteuerung des hydraulischen Zylinders --36-- in die Abschlussstellung gebracht und sodann die im Einfüllraum --31-- befindliche Knochenmasse mittels des Presskolbens --33-- in den Arbeitsraum --32-- geschoben und dort so verpresst, dass die restliche Flüssigkeit ausgetrieben wird und durch die Sieböffnungen --43-- des Bodens --45-- abläuft. Auch hier begünstigt ein Flansch --53-- das Abtropfen.
Die abrinnende Flüssigkeit nimmt hiebei aus den Knochen auch wesentliche Anteile des Markes usw. mit, so dass nur mehr eine nahrungsmitteltechnisch im wesentlichen wertlose Knochenmasse im Arbeitsraum --32-- zurückbleibt, die nach Entlastung des Presskolbens --33-- und Zurückziehung des Schiebers --34-- durch die Ausbringeöffnung --40-mittels des Presskolbens --33-- aus dem Arbeitsraum --32-- ausgeschoben werden kann und über die Führung --41-- in den Wagen --42-- fällt.
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Das Fassungsvolumen des Auffangtrichters --25-- und der Wanne --26-- ist so bemessen, dass bei maximaler Füllung des Behälters --2-- dessen gesamter Inhalt aufgenommen werden kann. Der Behälter --2-- kann dann mit der nächsten Charge beschickt werden und kann diese Charge auslaugen, während mittels der Presse --30-- die im Auffangtrichter --25-- bzw. der Wanne --26-angesammelte Masse sukzessive aufgearbeitet wird. Auf diese Weise ist ein kontinuierliches Arbeiten möglich.
Die durch die Sieböffnungen --43-- abgeführte Flüssigkeit bzw. die feinen Bestandteile könnten auch einem Filtersystem zugeführt werden, das z. B. mehrere hintereinandergeschaltete Filter hat, deren Feinheit stetig zunimmt. Auf diese Weise kann eine Trennung der Flüssigkeit von den feinen Feststoffbestandteilen erzielt werden und es kann ein Filter auch dazu verwendet werden, den
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B.treten.
Es wäre auch möglich, die Beschickungsvorrichtung --47--, die zweckmässig von einem Beschickungslift gebildet ist, nicht seitlich des Behälters --2-- anzuordnen, sondern hinter diesem, wobei an dem der Beschickungsvorrichtung --47-- zugewendeten Randteil des Behälters --2-- ein Trichter vorgesehen ist, über den die von der Beschickungsvorrichtung eingegebenen auszulaugenden Knochen in den Behälter --2-- rutschen. Dieser Trichter könnte mit dem Behälter --2-- starr verbunden und mit ihm schwenkbar sein. Bei einer solchen Ausbildung wäre es möglich, den vorderen Auslaufteil des Behälters --2-- (Ausgusskragen --21--) symmetrisch auszuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung der an Knochen, insbesondere an bereits durch Verpressung von wesentlichen Fleischanteilen befreiten Knochen, anhaftenden bzw. darin enthaltenen nutzbaren Bestandteile, insbesondere Fleischreste, Fettstoffe, Proteine usw., durch Rühren der Knochenmasse mit, vorzugsweise erwärmtem, Wasser in einem Behälter und Absiebung der flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, dass die unzerkleinerten Knochen im Wasser unter Rühren und vorzugsweise Schlagen bzw. Aufwirbeln etwa 10 bis 30 min schwimmen gelassen werden und dass nach der Absiebung der flüssigen bzw. feinteiligen Bestandteile die die Knochen enthaltende Rückstandsmasse zur Gewinnung von Restflüssigkeit verpresst wird.