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Boya¯n 01Iagèn:c;St1bl èt procédé pour les fabriquer.
La présente invention concerne des produits manufacturés en collagène reconstitué dans lesquels les fibrilles de collagène se trouvent dans un nouvel état et dans une nouvelle disposition de structure et, plus particulièrement, des boyaux en collagène extrudés présentant cette nouvelle structure.
Une forme d'exécution de l'invention, à laquelle celle- ci n'est pas limitée, 'convient particulièrement pour fabriquer des boyaux comestibles pouT denrées alimentaires, par exemple des boyaux pour des saucisses de porc fraîches qui doivent être cuites par le consommateur ou. des boyaux pour des saucisses du type saucisses de Vienne ou de Francfort. Ces dernières saucisses sont en général préparées par fumaison et cuisson lors de l'emballage et
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sont réchauffas avant d'être consommées, Il n'est pas nécessaire d'ôter la boyau des saucisses avant de les manger, lorsque le boyau est comestible. Les seuls boyaux comestibles pour saucisses satisfai sants du point de vue commercial sont depuis toujours les boyaux naturels.
Les boyaux naturels, au contraire.des boyaux artificiels -ou synthétiques, sont obtenus à partir d'intestins d'animaux dont on consomme la chair tels que le boeuf, le porc ou le mouton. Après avoir retiré les intestins de la carcasse de l'animal, on élimine à l'aide de rouleaux d'extraction les aliments, les produits de la digestion et autres matières qu'ils contiennent, Ensuite, on écrase et on élimine les viscosités du boyau à l'aide de moyens appropriés.
Les boyaux naturels présentent un.certain nombre d'in- convénients. On peut obtenir des boyaux comestibles tendres à partir d'intestins de mouton mais ils sont onéreux en raison de la limitation des quantités disponibles et des difficultés de leur . ' préparation. Les boyaux faits des intestins nettoyés d'autres animaux sont souvent coriaces et désagréables à manger. Il en est généralement ainsi des boyaux faits d'intestins de porc et de boeuf/ mais souvent aussi de ceux faits d'intestins de mouton. En 'raison de la structure biologique des intestins, des traitements qu'ils ont subi, leur paroi présente habituellement des piqûres et des trous.
En outre, l'épaisseur de la paroi et le diamètre des . boyaux naturels varient beaucoup et rendent difficile le remplissage .ou le bourrage à grande vitesse tel qu'on le pratique actuellement.
En raison de ces inconvénients et-d'autres défauts des boyaux naturels et du prix de la préparation de ces boyaux en vue de la consommation humaine, on a souvent essayé d'obtenir de meil- leurs boyaux comestibles. Ces essais n'ont eu.qu'un succès limité pour des raisons qu'on peut attribuer au moins en partie à la forme' particulière du collagène mis en oeuvre commet produit de départ.
Les tissus de collagène tels que la peau et les tendons ont une morphologie assez différentes mais ont fondamentalement di- verses structures communes. La plus petite unité de structure est en
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général appelée tropocollagene. Cette unité est le bâtonnet primaire hypothétique constituant les fibrilles de collagène qui est soluble dans les solutions aqueuses salines diluées et qui a un diamètre
0 0 d'environ 15 A et une longueur d'environ 3000 A. La fibrille collagè- ne faite de plusieurs milliers ou de plusieurs millions d'unités de tropocollagène est la première unité suivante de la structure des tissus de collagène.
Les fibrilles de collagène telles qu'elles existent dans la peau des bovins complètement déshydratée ont un diamètre d'environ 50 à 1000 A et une longueur variable. On a même observé des fibrilles collagènes de peau de bovin d'une longueur de 20 mil- lions de A (2 mm).
Les fibrilles collagènes de peau de bovin sont disposées en faisceaux constituant des fibres de collagène de diverses longueurs et d'un diamètre pouvant atteindre plusieurs milliers d'angströms. On a observé des fibres de collagène de peau de bovin d'un diamètre d'environ 10. 000 à 20.000 A à l'état déshydraté mais on est porté à croire que des fibres de collagène plus volu- mineuses d'un diamètre atteignant 1000 microns à l'état déshydraté existent également. Chaque fibre de collagène contient des centaines ou des milliers de fibrilles réunies par une gaine. Les fibres de collagène à leur tour sont groupées en faisceaux suffisamment impor- tants pour être visibles à l'oeil nu et constituant le réseau fibreux habituel visible des peaux de toute nature.
Normalement les peaux de bovins ne comprennent pas d'uni- tés de tropocollagène libre en quantité appréciable. Ainsi, à toute fin pratique, on peut considérer que l'unité de structure fondamentale des tissus de peaux de bovins est la fibrille collagène.
L'invention est basée sur l'utilisation comme matière première de ces fibrilles de collagène à l'état hydraté et gonflé après qu'elles aient été débarrassées de leur gaine normalement associée.
Suivant l'invention, des fibrilles de collagëne de peau de '-,ovin gonflées et hydratées et débarrassées de leur gaine et ayant un diamètre d'environ 2000 à 15000 A sont extrudées en produits manu-
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facturés.de la forme désirée. Le produit manufacturé est alors trai- té de façon à dégonfler et déshydrater les diverses fibrilles colla- gènes. Lorsque les diverses fibrilles de collagène du produit manu- facturé,débarrassées de leur gaine, perdent leur excès d'eau d'hydratation par séchage à l'air, elles subissent une coalescence pour former une substance hyaline translucide dans laquelle la limite entre les diverses fibrilles ne peut plus être discernée même au microscope électronique.
On a par conséquent proposé de produire des boyaux artificiels en collagène à partir de produits animaux fibreux tels que les peaux ébourrées ayant subi les chaulages classiques.
Le collagène de ces produits fibreux chaulés est transformé par désagrégation mécanique et par gonflement par des acides en une pâte de faisceaux fibreux. et de fibres qui est alors extrudée en un tube. Une telle pâte ou masse pâteuse a habituellement une teneur en solides allant de 10 à 25% mais atteignant parfois à peine 8%. Ces pâtes sont extrudées sous des pressions relativement élevées, de l'ordre de plusieurs centaines d'atmosphères. Dans les conditions de ce procédé, les actions mécaniques et chimiques ne provoquent pas la division des fibres de collagène et des faisceaux de fibres de dimension grossière en fibrilles unitaires plus petites. Par conséquent, de nombreuses difficultés résultent des propriétés peu satisfaisantes conférées par les fibres de collagène de grande di- mension..
Une difficulté'causée par la grande dimension des fibres de collagène gonflées est la tendance à l'orientation dans un seul sens au cours de l'extrusion. L'orientation des fibres de collagène et faisceaux de fibres de dimensions grossières dans un sens parti- , culier dans toute l'épaisseur du boyau est indésirable parce que le boyau se fend ou se déchire facilement.
On peut améliorer la résistance au déchirement d'un boyau en collagène extrudé en orien- tant les fibres de collagène de façon anarchique en recourant à une opération ayant pour effet de les mêler, de les coller ensemble ou de les feutrer, mais la répartition anarchique des fibres et fais-
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ceaux de fibres obtenus par le précédé classique n'a pas donné des produits satisfaisants. La dimension relativement grande des fibres ' do collagène dans les dispersions susceptibles d'axtrusion des procédés classiques rend extrêmament difficile l'extrusion d'un boyau homogène.
En outre, les boyaux formés sont relativement épais, coriaces, difficiles à mastiquer et subissent un retrait trop impor- tant au cours de la cuisson ce qui provoque l'expulsion de la chair à saucisse. Ces divers inconvénients résultent au moins en partie de la grande dimension des fibres et faisceaux de fibres dans la paroi des boyaux.
L'invention a pour buts de produire des produits manufacturés en collagène nouveaux et améliorés qui soient en substance exempts de fibres de collagène et de faisceaux de telles fibres; procurer une pellicule ou membrane comestible en colla- gêne convenant pour emballer des denrées alimentaires; produire un boyau en collagène extrudé continu dont les unités fondamentales de structure soient des fibrilles de collagène de peau de bovin ayant subi la coalescence pour former une pelli- cule ou membrane hyaline continue différant des fibres de collagène; procurer des boyaux en collagène extrudés dans lesquels les diverses fibrilles de collagène soient réparties anarchiquement et se trouvent dans un plari parallèle à la surface de la paroi du boyau;
procurer un boyau en collagène extrudé translucide homogène ayant un diamètre et une épaisseur de paroi uniformes.
Suivant l'invention on traite de la peau de bovin à l'aide d'une solution aqueuse d'un acide non toxique dans des conditions entraînant le gonflement et la rupture de la gaine qui entoure les fibres de collagène. On façonne alors les fibrilles débarrassées de la gaine à la forme désirée âpres quoi on soumet les ; fibrilles de collagène gonflées libérées des produits manufacturés à la colescence.
Les produits manufacturés obtenus comprennent des fibrilles de collagène ayant subi la coalescence et sont sensiblement
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exempts do fibres de collagène. les fibrilles de collagène gonflées sensiblement exemptes do fibres de collagèhe peuvent être extrudées sous une for- me appropriée quelconque dans un bain de coagulation ayant pour ef- fet de dégonfler et déshydrater les fibrilles de collagène débar- rassées de leur gaine pour donner ainsi un produit manufactura extrudé ayant la résistance requise pour subir les opérations suivan- tes.
le produit extrudd qui, à ce stade du procéda est constitué par des fibrilles de collagène débarrassées de leur gaine et dégon- flées est en substance exempt de fibres de collagène grossières traitées à l'aide d'un agent durcissant tel que l'alun puis débar- rassées des sels par lavage. Finalement, le produit manufacturé est séché a l'air de façon à provoquer la coalescence des fibrilles de collagéne et former une matière hyaline translucide dans laquelle diverses fibrilles de collagène ne peuvent plus être distinguées par voie optique.
Pour préparer la masse de fibrilles de collagène gonflées à partir desquelles les produits manufacturés suivant l'invention sont obtenus, il est important que le rapport de tissus de collagène solides:liquide de gonflement soit largement inférieur à la valeur classique, c'est-à-dire de l'ordre d'au moins 2,5 et de moins de 6% et de préférence de 3,5 à 5%.
On a remarqué que des fibrilles de collagène de peau de bovin non chaulées gonflent à plus de 100 fois leur volume initial lorsque la peau divisée , progressivement et amenée à un état de très grande finesse est introduite dans une quantité suffisante d'une solution d'un acide faible tel que l'acide lactique à 1,2% dans l'eau, La pression des fibrilles qui gonflent provoque la rupture de la gaine fibreuse relativement élastique qui entoure le faisceau de fibrilles et détruitainsi la fibre. Les fibrilles de collagène gonflées peuvent, si on le désire, être séparées par filtration des résidus de gaine de fibres.
Il convient de remarquer que, pour arriver à rompre la structure des fibres par gonflement, le rapport collagène-liquide de gonflement doit être faible. Ainsi, si la quantité de tissu de
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collagène dans le liquide acide de gonflement excède environ 6% en poids, la structure fibreuse initiale n'est pas altérée de façon sensible. Il est apparu également que les fibres des peaux chaulées ne sont pas rompues aussi facilement que celles des peaux fraîches (salées ou congelées). Une matière première préférée pour la fa- brication des produits suivant l'invention comprend donc de la peau fraîche (c'est-à-dire non chaulée) par exemple de la peau de bovin non chaulée.
On a déjà utilisé les tendons de bovins comme source de collagène, mais les fibrilles de collagène provenant des tendons diffèrent des fibrilles de peau de bovin fraîche.
Les boyaux de saucisse faits de fibrilles de collagène de tendon subissent un retrait lors de la cuisson et expulsent la chair à saucisse.
Une solution d'acide appropriée que l'on peut utiliser pour faire gonfler les peaux de bovins non chaulées aux fins de l'invention est une solution aqueuse contenant environ 1/2 à 2% d'acide lactique. La masse de fibrilles de collagène gonflées utilisées comme produit de départ pour fabriquer les boyaux à saucis- ses de Invention contient environ 2,5 à 6% de matières solides comprenant des tissus de collagène basés sur un poids à sec. Si, la concentration de collagène est inférieure à environ 2,5%, le boyau extrudé est très tendre et difficile à manipuler.
Lorsque la quan- tité de tissu de collagène dépasse environ 6%, la masse de collagène contient une proportion appréciable de fibres de collagène grossié- res qui rendent la masse si visqueuse que l'extrusion en devient extrêmement difficile. De plus, si des fibres de collagène grossie- ;
res et des faisceaux de fibres sont présents dans la masse extrudée/' ces fibres grossières ne se soudent pas pour former un boyau satisfaisant*
Le procédé pour fabriquer des produits ,en collagène ex- trudés de la présente invention ressortira clairement de la descrip- tion détaillée et des exemples donnés ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels les Figs. 1 et 2 sont des schémas synoptiques montrant
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la série d'opérations nécessaires pour fabriquer en continu un boyau, de collagène suivant 1'invention; la Fig. 3 est une coupe verticale montrant la circula- tion du bain de déshydratation et du collagène dans une extrudeuse;
la.Fig. 4 est une vue en plan schématique, à plus grande échelle, de la surface d'un boyau extrudé de l'invention, montrant ce qui semble être une répartition anarchique des fibrilles de 'collagène parallèles à la surface de la paroi du boyau; la Fig. 5 est une coupe de la paroi du boyau suivant la 'ligne 5-5 de la Fig. 4; la Fig. 6 montre le boyau de collagène extrudé de l'in- vention dans un état bouillonné; la Fig. 7 montre un bo.yau extrudé de l'invention, bourré de chair à saucisse; la Fig. 8 est une reproduction d'une courbe de traction! d'un boyau de collagène typique de l'invention obtenue au moyen d'une machine d'essai de traction Instron.
Dans la description et les exemples suivants, toutes les quantités sont exprimées en parties en poids, à moins d'une in- dication contraire.
EXEMPLE 1.- Préparation des¯ fibrilles de¯ collagène non rainées Ronflées,..
On lave des peaux de boeufs fraîches à l'eau froide à 13 C au moins dans un tambour tournant pendant 10 à 24. heures.
Après lavage, on écharne les peaux, au moyen d'une écharneuse et on élimine les poils et l'épiderme au moyen d'un couteau à ruban. Ce nettoyage préliminaire s'effectue au moyen de machines et d'outils de tannerie, standard .
On coupe à la main les poils restants et les parties mal nettoyées et on les envoie au rebut. On groupe cinq peaux que l'on découpe en morceaux de 1/2 à 4 pouces carré (3,2 à 25,8 cm2) et on les réduit en pulpe en les faisant passer trois fois dans un hachoir à viande, chaque passe étant de plus en plus fine. Les première et seconde passes s'effectuent par des trous de 18 et 8 mm respecti-
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vement. La passe finale s'effectue par des trous de 1,5 mm de diamètre. Il est souhaitable de maintenir la pulpe en dessous de 20 C pendant le hachage. A cet effet, on peut ajouter de la glace broyée aux peaux pendant leur introduction dans le hachoir.
On dilue ensuite la pulpe hachée avec de l'eau courante à 16 C pour obtenir un magma contenant 7,4% de matières solides sèches. On traite ensuite ce magma (125 parties) avec 125 parties d'une solution d'acide lactique à 2,4% en utilisant un mélangeur incliné pour former une masse homogène de fibrilles de collagène gonflées. Il est important pendent cette phase de gonflement à l'acide de maintenir la température en dessous d'environ 25 C. Le mélange ainsi obtenu contient 3,7% de entières solides de peau et ; 1,2% d'acide lactique.
Après avoir mélangé la pulpe à l'acide, on disperse la masse de fibrilles de collagène gonflées dans un appa- reil d'homogénéisation approprié pourvu d'une valve à deux étages et fonctionnant avec une chute de pression de 1500 livres/pouce carré (105 kg/cm2) par étage. On filtre ensuite les fibrilles de collagène gonflées à travers un filtre présentant des trous de 7 mil (0,18 mm) pour éliminer tous les fragments de tissu non gonfla= ble et toutes les grosses fibres ou faisceaux de fibres qui subsis- tent éventuellement.
EXEMPLE 2 . -
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Extrusion des fibrllles-de'ooliagène onfl ê.es.
Sur la Fig. 1 il est à remarquer qu'on utilise une pompe doseuse appropriée 91 pour extruder une masse homogène de fibrilles de collagène gonflées par un filtre 93 et par l'orifice d'entrée 92 de l'extrudeuse 90 dans un bain coagulant qui circule dans une colonne verticale 95. L'extrudeuse 90 utilisée pour fabri- , quer les boyaux de cet exemple peut être une extrudeuse à disque du type représenté sur les Figs. 1 et 3 qui est décrite et revendiquée dans la demande de brevet belge de même date intitulée "Appareil et , procédé pour fabriquer un boyau en collagène par extrusion continue".
Des extrudeuses de ce type peuvent produire un boyau uniforme et homogène dans lequel les fibrilles de collagène sont
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plus ou moins orientées au hasard mais sont en substance parallèles à la surface de le paroi du boyau. Les Figs. 4 et 5 représentent d'une manière fortement exagérée ce type de disposition anarchique des fibrilles do collagène dégonflées qui existe dans la paroi du boyau lorsque le boyau sort du bain coagulant et avant que les fibrilles individuelles aient été amenées à coalescence dans la chambre de séchage.
Le bain coagulant peut être une solution à 42% de sulfa- te d'ammonium do qualité industrielle dans de l'eau. Cette solution de sel concentrée amène les fibrilles de collagène individuelles dans le boyau extrudé à perdre de l'eau et à diminuer le diamètre de sorte qu'elles ne restent plus fortement gonflées. Le pH de ce bain est de préférence réglé à environ 7 avec de l'hydroxyde d'am- monium ot ce bain coagulant ainsi que tous les bains utilisés dans le procédé de cet exemple pour traiter le boyau extrudé sont de préférence maintenus en dessous de 25 C
Comme le montrent les Figs. 1 et 3, les fibrilles de collagène gonflées sont extrudées dans un bain coagulant qui circule en circuit fermé.
Le boyau extrudé est tiré verticalement vers le haut hors du bain par un rouleau entraîné 87, est perforé à des intervalles de 2 pouces (5 cm) par las picots 30 prévus sur le rouleau tournant 31 et pénètre dans un bain coagulant de composition semblable qui est mis en circulation dans un réservoir 88.
Le circulation du bain -coagulant dans la colonne vertica- le 95 en contact les parois intérieure et extérieure du boyau extru- dé, est clairement représentée sur la Fig. 3. Une fraction de ce bain pénètre dans le bas de l'extrudeuse par une conduite 96 et mon- te dans le boyau extrudé en passant entre le boyau et un tube de trop-plein 97. Ce liquide revient par le tube de trop-plein 97 qui va jusqu'à l'extrémité supérieure de la colonne, et sort par une conduite de sortie 98. Une autre fraction du bain coagulant pénètre à l'extrémité inférieure de la colonne 95 par une conduite 99 et passe dans une ouverture annulaire 100 dans un distributeur 101 qui est fixé à l'extrudeuse 90.
Cette fraction du bain de déshydra-
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tation monte verticalement dans la colonne à l'extérieur du boyau extrudé et revient par une décharge de trop-plein 89. Le détiê dans le boyau extrudé (par la conduite 96) peut être d'environ 1 gallon (3,78 1) par heure. Cette circulation intérieure du liquide de déshydratation est très utile lors de la mise en marche de l'extru- deuse. Le débit à l'extérieur du boyau extrudé (dans la conduite 99) peut être d'environ 2 gallons (7,6 1) par minute.
Comme le montre à nouveau la Fig. 1, le rouleau entrai- né 87 transporte le boyau extrudé dans la colonne 95 dont la lon- gueur est calculée pour maintenir le boyau en contact avec le bain pendant environ 1 minute ou moins. Le boyau est alors perforé et pénètre dans un bain de post-traitement contenu dans la cuve 88 contenant une solution de sulfate d'ammonium concentré d'où il sort, lorsqu'il est en substance complètement dégonflé, par exemple après 5 minutes environ.
Le boyau pénètre alors dans une solution plus diluée de sulfate d'ammonium 20 contenue dans la cuve 103. La solution 20 est approximativement neutre et contient de 4 à 10% environ de sulfate d'ammonium. Le temps de séjour dans ces cuves est d'environ 6 minutes et pendant ce temps la concentration de solution de sel qui est occluse par le boyau mouillé est ramenée à une valeur corres- pondant à la concentration du sulfate d'ammonium dans la solution 20.
Il est nécessaire de diminuer la quantité de sel qui est présente dans le boyau car la solution d'alun qui est ultérieurement utilisée pour durcir le boyau en collagène ne réagit pas avec les fibrilles de collagène en présence de quantités excessives de sulfate d'am- monium.
Comme le montre la Fig. 2, le boyau en collagène, avant . d'être lavé, est durci dans la cuve 21 qui contient un bain de dur- cissement d'alun 23. Le bain 23 peut être une solution d'environ
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12% d'alun rNH 4AI(SO 4)2.24E2o-7-1 86 de sulfate d'ammonium et 2p8% d'acide citrique réglé à un pH de 4,3.
Le lavage a lieu dans des cuves 105, 106 et 107 qui peuvent être avantageusement séparées par des cloisons de hauteur
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décroissante. Ainsi, de l'eau fraîche pénètre dans la cuve 107 par une conduite 108 et déborde dans la cuve 106 et dans la cuve 105.
Le temps de lavage total est d'environ 14 minutes et est suffisant pour éliminer en substance tous les constituants solubles occlus.
Le boyau lavé passe alors dans un bain 109 contenant un agent plastifiant par exemple environ 6% de glycérine dans l'eau. Le temps de séjour dans ce bain est d'environ 5 minutes. Le bain plasti- fiant pénètre dans la cuve 109 par la conduite 110 et déborde par la conduite 111.
L'excès d'eau est éliminé du boyau lorsqu'il passe dans - la chambre 115. Une section du boyau qui se trouve dans la chambre de séchage, entre les rouleaux 116 et 117, est maintenue à l'état gonflé avec une bulle d'air captive, et un courant d'air chaud forcé, par exemple à une température d'environ 60 à 70 C pénètre dans la chambre de séchage par la conduite 118. Le temps de séjour dansle sécheur 115 est d'environ 9 minutes.
Le boyau extrudé est entraîné dans l'installation par des rouleaux entraînés 87, 119, 120, 121, 122, 123, 116 et 117 et s'envide sur une bobine 124. Le boyau peut être soumis à un nouveau traitement à chaud à environ 80 C et à environ 20 à 30% d'humidité relative pendant environ 24 heures. Cette sorte de vulca- nisation supplémentaire par la chaleur peut être éliminée si on ajoute une petite quantité'de formaldéhyde (par exemple 20 parties par million) au bain durcissant ou plastifiant. Le boyau, après cette phase de vulcanisation, contient de 10 à 30% environ en poida d'humidité et recueille de l'humidité supplémentaire si on lui permet de s'équilibrer à température et humidité ambiantes.
Ces boyaux se remplissent ou se bourrent d'une manière satisfaisante s'ils sont équilibrés à température ambiante et à une humidité relative d'environ 75%. Pour maintenir la teneur en humidité désirée' pour le bourrage, on emballe de préférence les boyaux ainsi réhumi- difiés dans des récipients hermétiques en clinquant ou en matière analogue.
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Des boyaux fabriqués par le procédé décrit plus haut sont de diamètre et d'épaisseur de paroi uniformes. La paroi du boyau est une pellicule continue lisse ne contenant pas de propor- tions appréciables de fibres de collagène. Des gouttelettes de graisse qui proviennent apparemment de la peau de bovin non chaulée initiale sont dispersées dans la paroi du boyau. Ces gouttelettes de graisse peuvent être présentes en une quantité correspondant à 2,75 à 6,25% environ du poids du collagne. Les fibrilles de colla- gène qui forment la paroi du boyau sont dans un état ooalescent pour former une membrane ayant la qualité vitreuse d'une membrane hyaline mais, à l'encontre de la membrane hyaline qui est transpa- rente, la membrane de collagène est translucide.
Les fibrilles de collagène dans la paroi du boyau sont disposées dans un plan paral- lèle à la surface du boyau. Les fibrilles de collagène amenées dans un état coalescent peuvent être orientées au hasard ou dans un sens déterminé par rapport au sens d'extrusion suivant les conditions d'extrusion et l'extrudeuse utilisée..
Des boyaux typiques fabriqués par le procédé décrit plus haut ont été éprouvés sur une machine d'essai de traction Instron pour déterminer certaines de leurs propriétés physiques. ,La machine d'essai Instron est une machine qui peut exercer une charge de traction sur une éprouvette et simultanément enregistrer sur une échelle mobile la courbe de traction de l'échantillon éprouvé.
L'appareil Instron utilisé pour obtenir les données reportées ci- après a été adapté à l'essai de boyau de collagène extrudé en enfer- mant les pinces de l'instrument dans une.boite isolée qui peut être remplie de vapeur vive pour maintenir l'éprouvette à 99 C.
Tous les boyaux éprouvés ont été préalablement traités par trempage dans un extrait d'émulsion de viande pendant 3 minutès. Cet extrait a été préparé de la façon suivante :
On mélange intimement 1 partie en poids de chair à saucisse hachée et 2 parties en poids d'eau dans un mélangeur Waring et on sépare l'eau de la viande par filtration. On chauffe l'extrait d'émulsion de viande ainsi obtenu jusqu'au point d'ébul-
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litton pour coapuler certaines protéines solubles dans l'eau et on filtre l'extrait une seconde fois pour obtenir une solution jaune clair quo l'on utilise pour prétraiter les boyaux à éprouver.
On pince un tronçon de 4 pouces (10 cm) du boyau qui a été trempé pondant 3 minutes dans l'extrait d'émulsion de viande décrit plus haut, entre les mâchoires d'une machine d'essai de traction Instron d'une façon telle que la longueur du boyau sus- pendu entre les deux mâchoires soit de 3 pouces (7,6 cm). On place alors les mâchoires de l'appareil Instron à un 1 pouce (2,5 cm) l'une de l'autre et on introduit de la vapeur vive dans la boite ' isolée qui entoure l'éprouvette et les.mâchoires de l'appareil.
On maintient la température de l'éprouvette essayée à
99 C pendant tout l'essai.
. Trois minutes après avoir introduit la vapeur dans la botte isolée qui entoure l'éprouvette à essayer, on écarte les pinces de l'appareil Instron à raison de 1 pouce (2,5 cm) par minute jusqu'à ce que le boyau se rompe. Pendant que les mâchoires de l'appareil sont en mouvement, la-traction ou l'effort exercé par le boyau et la distance séparant les mâchoires en mouvement est continuellement enregistré par un stylet mobile sur du papier graticule La Fig. 8 est une reproduction d'une courbe de traction typique fournie par un appareil d'essai Instron. Le déplacement le long des ordonnées correspond à la distance séparant les mâchoires de la machine en pouce (2,5 cm). Le déplacement le long des abscisses correspond à la charge en livre (454 g) exercée sur les mâchoires ou à la traction exercée par le boyau..
Cinq propriétés physiques importantes du boyau en cours d'essai peuvent être mesurées au moyen d'une seule courbe de trac- tion. Il est à remarquer sur la Fig. 8 qu'aucune traction n'est enregistrée avant que les mâchoires se soient écartées de 1,5 pouce (3,8 cm) l'une de l'autre. La distance séparant l'intersection de l'axe X et de l'axe Y (un déplacement nul au point 10 est une mesure de la longueur du boyau après un traitement à la vapeur pendant 3
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minutes et la longueur initiale (3 pouces ou 7,6 cm)) moins la distance du point d'origine au point 10, est la variation de longueur due à un retrait qui, dans le présent mémoire, sera appelé ¯ L.
Sur la Fig. 8, ¯ L est égal à 3 pouces (7,6 cm) moins 1,5pouce (3,8 cm), soit 1,5 pouce (3,8 cm)..
La pente de la ligne 10-11 sur la Fig. 8 montre que pal- longement par livre (454 g) de traction est de 11,5 pouces(29,2 cm).
Cette valeur, qui est en rapport avec l'inverse du module de Young, sera appelée dans le présent mémoire ± .
Sur la Fig. 8, le point 12 indique la rupture soudaine du boyau, la traction tombant subitement à zéro. Le point 12 est une mesure de la traction ou de la force appliquée au point de rupture. Le boyau présentant la courbe de traction représentée sur la Fig. 8 claque sous une traction de 0,08 livre (36,3 g). La force requise pour rompre le boyau dans les conditions d'essai décrites plus haut sera appelée dans le présent mémoire résistance à la traction à chaud.
Si la trace du stylet 10-12 de la Fig. 8 est prolongée comme indiqué par la ligne pointillée jusqu'au point 13 où la distance entre les pinces est égale à la longueur initiale du boyau suspendu entre les pinces (3 pouces ou 7,6 cm) le décalage de ce point 13 de l'axe Y est une mesure de la traction qui devrait être exercée pour étirer le boyau jusqu'à sa longueur initiale avant la rupture. Cette force qui dans l'essai représenté sur la Fig. 8 est égale à 0,13 livre (59 g) sera appelée traction de retrait.
La ligne 12-14 de la Fig. 8 intersecte Y à 2,45 pouces (6,2 cm) indiquant que le boyau mesure 2,45 pouces (6,2 cm) de lon- gueur juste avant la rupture. La longueur du boyau au point de rupture divisée par la longueur initiale du boyau suspendu entre les pinces et multipliée par 100 (2,45 pouces ou 6,2 cm divisée par 3 pouces ou 7,6 cm x 100) sera appelée pourcentage de reprise élasti- que. Dans l'essai représenté par la Fig. 8, le pourcentage de repri- se élastique du boyau est de 82.
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Les boyaux typiques de la présente invention ont affiché les propriétés suivantes lorsqu'ils ont été éprouvés au moyen de la machine Instron comme décrit plus haut.
La variation de longueur due au retrait ¯ L va de
1,0 à environ 2,0 pouces (2,5 à 5 cm).
L'allongement par livre de traction va de 2,0 à 20,0 pouces (5,1 à 51 cm) environ.
La résistance à la traction à chaud va de 0,1 à 1,0 livre (45,4 à 454 g) environ.
La traction de retrait est d'environ 0,08 à 0,50 livre .
(36,3 à 227 g).
Le pourcentage de reprise élastique va de 81 à 150 environ.
La résistance à l'éclatement est d'au moins environ 10 à 28 livres/pouce carré (0,7 à 1,96 kg/cm2). La résistance à l'éclatement est la pression d'air en livres/pouce carré (kg/cm2) nécessaire pour faire éclater des boyaux en collagéne extrudés sec présentant une épaisseur de paroi de 1 mil (0,025 mm). Les valeurs de la résistance à l'éclatement exprimées dans ce mémoire sont déterminées dans un appareil d'essai Perkins Mullen (Modèle C).
' Du liquide sous une pression croissant uniformément dilate un dia- phragme en caoutchouc extensible et agit simultanément dans un mano- mètre Bourdon. La matière à éprouver est fermement pincée contre une plaque métallique qui permet au diaphragme de se dilater librement par une ouverture circulaire contre 1 pouce-carré (6,45 cm2) de sa surface. Comme l'éprouvette se déforme sous la pression, le diaphrag- me épouse le profil exact de la matière, répartit uniformément la - ' pression sur toute la surface d'essai et s'étend dans n'importe quel, défaut ou partie faible pour la faire éclater ou la rompre en ce point. Lorsque la pression tombe au moment de la rupture, une valeur maximum reste indiquée sur le manomètre et représente la pres- sion exacte au moment de l'éclatement.
EXEMPLE 3. -
On refoule la masse de collagène gonflé obtenue comme
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dans l'exemple 1 à travers un filtre présentant des orifices de 7 mil (0elS mm) et on l'extrude dans la colonne 95 sous forme d'un boyau. On coagule ce boyau extrudé de fibrilles de collagène gonflées pendant 6 minutes dans un bain de sulfate d'ammonium aqueux contenant' 40% de sulfate d'ammonium réglé à un pH de 7,0 avec de l'hydroxyde de sodium et on lave ensuite préalablement le boyau pendant une période de temps égale dans une solution de sulfate d'ammonium à 15% également réglée à un pH de 6,5.
On durcit ce boyau extrudé à l'alun en le traitant au moyen d'une solution d'alun contenant 6% d' alun NH4Al(SO4)2.24H2O, 1% d'acide citrique et 4% de sulfate d'ammonium. Le temps de con- tact est de 6 minutés et cette solution de tannage à l'alun est maintenue à un pH de 4,3. Après le tannage, on lave le boyau dans de l'eau courante pendant 14 minutes en changeant l'eau complètement ! deux fois dans la cuve 104. On fait finalement passer le boyau dans un bain 109 contenant 3,6% de glycérol, 20 parties par million de ' formaldéhyde et 0,1% de bicarbonate de soude. Le temps de séjour dans ce bain est de 5 minutes.
Après avoir plastifié le boyau, on le gonfle et on le sèche pendant 9 minutes dans un courant d'air rapide à 80 C et à 8% d'humidité relative.
On traite ensuite le boyau avec une suspension aqueuse contenant 15% de blanc d'oeufs en poudre de qualité industrielle et 10% de glycérine. On applique cette suspension sur la surface intérieure de la paroi du boyau à raison de 1,4 mm par pied (30 cm) de boyau traité et on gonfle ensuite le boyau puis on le sèche pendant 7 minutes dans un courant d'air qui se déplace rapidement à 80 C et à 8% d'humidité relative.
Un boyau typique séché, tanné et plastifié fabriqué suivant le processus décrit dans cet exemple a une section en substance uniforme le long de son axe principal. La variation de diamètre est inférieure à 5% de la valeur moyenne sur toute la longueur du boyau. L'examen d'un boyau typique au moyen d'un microscope optique montre un grand nombre de gouttelettes de grais- ' se également dispersées dans la paroi du boyau. Certaines des
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gouttelettes de graisse observées ont un diamètre environ égal à l'épaisseur de la paroi du boyau qui est de 0.95 mil (0,024 mm).
La résistance à l'éclatement du boyau est de 16 livres/pouce carré (1,1 kg/cm2). Les propriétés physiques déterminées en essayant quatre éprouvettes de ce boyau sur un appareil d'essai Instron par le processus décrit plus haut et en faisant la moyenne des résultats sont les suivantes ¯ L 1,55 pouce (3,94 cm) 3,80-pouces/livre (21,25 cm/kg) Résistance à la traction à chaud 0,339 livre (154 g) Traction do retrait 0,404 livre (183,4 g) Pourcentage de reprise élastique 93
Le boyau extrudé a une épaisseur de paroi uniforme et de nombreuses mesures consécutives de la résistance à l'éclate- ment absolue ne varient pas de la mesure moyenne de plus de 10%.
Le produit peut être bouillonné, rempli ou bourré et lié sans dif- ficulté puis cuit sans retrait excessif. Une analyse de ce boyau indique la présence de 0,41% d'aluminium calculé comme alu- minium métallique.
EXEMPLE /...-
On filtre une masse homogène de fibrilles de collagène gonflées (4% de matières solides de peau et 0,88% d'acide lactique) préparée comme décrit dans l'exemple 1 qui précède, à travers un filtre présentant des trous de 7 mil (0,18 mm) et on l'extrude sous forme d'un tube au moyen d'une extrudeuse à disque du type décrit et revendiqué dans la demande de brevet belge de même date précitée.
On coagule le boyau en collagène extrudé formé par des fibrilles de collagène gonflées pendant 6 minutes dans.un bain de sulfate d'ammonium aqueux contenant 40% de sulfate d'ammonium réglé à un pH de 7,0 avec de l'hydroxyde d'ammonium puis on le lave préalablement pendant une période de temps égale dans une solu- tion de sulfate d'ammonium à 15% réglée également à un pH de 6,5.
On durcit ce boyau extrudé à l'alun en l'immergeant dans
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une solution contenant 3% d'alun NH4Al(SO4)2.24H2O, 0,5% d'acide citrique et 10% de sulfate d'ammonium. Le temps de contact est de 6 minutes et le pH est maintenu à 4,3. Après le durcissement, on lave le boyau à l'eau courante pendant 14 minutes en renouvelant l'eau deux fois puis on le plastifie finalement en le faisant passer dans un bain contenant 3,6% de glycérol. Le temps de séjour dans ce bain est de 5 minutes. Lorsque le boyau a été plastifié avec du glycérol, on le gonfle et on le sèche pendant 9 minutes dans un courant d'air qui se déplace rapidement à 80 C et 8% d'humidité relative. Le produit résultant est un boyau non fibreux translucide de fibrilles de collagène amenées à coalescence.
On traite des tronçons de boyau de 25 pieds (7,5 m) de longueur avec une suspension aqueuse contenant 15% de blanc d'oeufs en poudre de qualité industrielle et 10% de glycérol en faisant passer cette suspension dans le.boyau et on gonfle le boyau d'air puis on le suspend pendant 30 minutes à la température ambian- te pour le±sécher dans l'air. On durcit ensuite les boyaux traitée à. l'albumine et au glycérol à chaud dans un four à tirage forcé à 72 C et à 27% d'humidité relative pendant 24 heures.
Un produit typique réalisé suivant cet exemple a une épaisseur de paroi de 0,8 mil (0,02 mm) et une résistance à l'éclatement de 12 livres/pouce carré (0,84 kg/cm2): Les propriétés . physiques déterminées en essayant quatre éprouvettes de ce boyau sur un appareil d'essai Instron par le processus décrit plus haut et en faisant la moyenne des résultats sont les suivantes :
à L 1,67 pouce (4,24- cm) @ . 9,08 pouces/livre (50,8 cm/kg) Résistance à la traction , à chaud 226 livre (103 g) Traction de retrait 0,159 livre (72 g) Pourcentage de reprise élastique il$ ,
Le produit peut être mis en accordéon, rempli ou bourré et lié sans difficulté puis cuit d'une manière satisfaisante sans
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subir de retrait excessif. Une analyse de ce boyau indique la pré- sence de 0,35% d'aluminium ou de 5,9% d'alun calculé,sous forme de NH4Al (SO4)2.24H2O.
EXEMPLE 5.-
On filtre une masse homogène de fibrilles de collagène gonflées (4% de matières solides de'peau et 1,2% d'acide lactique) préparées comme décrit dans l'exemple 1 qui précède à travers un filtre à orifices de 7 mil (0,18 mm) et on l'extrude sous forme d'un boyau. On coagule ce boyau extrudé de fibres de collagène gonflées pendant 6 minutes dans un bain de sulfate d'ammonium aqueux contenant 40% de sulfate d'ammonium réglé à un pH de 7,0 avec de l'hydroxyde d'ammonium puis on le lave préalablement pendant une période de temps égale dans du sulfate d'ammonium à 15% également réglé à un pH de 6,5.
On durcit ce boyau extrudé à l'alun en l'immergeant dans une solution contenant 3% d'alun NH4Al(SO4)2.24H2O, 0,5% d'acide citrique et 10% de sulfate d'ammonium. Le temps de contact est de 6 minutes et on maintient cette solution de tannage à l'alun à un pH de 4,3. Après l'opération de tannage, on lave le boyau à l'eau courante pendant 14 minutes en renouvelant l'eau deux fois. On plastifie finalement le boyau en le faisant passer dans un bain comprenant 6% de glycérol, 5% de blanc d'oeufs en poudre' de qualité industrielle et 0,3% de carboxyméthyle cellulose de faible viscosité.
La carboxyméthyle cellulose a une viscosité de 25 à 50 ops dans une solution aqueuse à 2% à 25 C. comme déterminé par un viscosimètre
Brookfield et le degré de substitution est de 0,75. Dans ce dé- rivé de cellulose, environ l/4 des trois unités anhrdroxyalucose disponibles doit être remplacé par des groupes carboxyméthyle. Le . temps de séjour dans ce bain est de 5 minutes. On rince'ensuite le boyau pendant 1 minute en le faisant passer dans un bain d'eau.
Lorsque le boyau a été lavé, on le gonfle et on le sèche à 80 c et à
8% d'humidité .relative pendant 9 minutes. On vulcanise ensuite par la chaleur le boyau séché, dans un four à tirage forcé à 72 C et à 27% d'humidité relative pendant 24 heures.
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Un boyau typique ainsi obtenu a une épaisseur de paroi ; de 1,0 mil (0,025 mm) et une résistance à l'éclatement de 22 livres/, pouce carré (1,5kg/cm2). Les propriétés physiques déterminées en éprouvant quatre échantillons de ce boyau sur un appareil Instron : par le processus décrit plus haut et en faisant la moyenne des ré- sultats sont les suivantes ¯ L 1,56 pouce (3,96 cm)
5,53 pouces/livre (30,95 cm/kg) Résistance à la traction à chaud 0,291 livre (114 g) Traction de retrait 0,265 livre (120,3 g) % de reprise élastique 104
Ce produit se bourre et se lie d'une manière satisfaisan- te et se cuit également d'une manière satisfaisante sans subir de retrait excessif.
EXEMPLE 6.-
On filtre une masse homogène de fibrilles de collagène gonflées (3,7% de matières solides de peau et 1,2% d'acide lactique) préparée comme décrit dans l'exemple 1 à travers un filtre à orifices de 7 mil (0,18 mm) et on l'extrude sous forme d'un boyau de manière à conférer aux fibrilles de collagène une certaine orien- tation transversale au sens de l'extrusion.
On coagule le boyau extrudé de fibrilles de collagène gonflées pendant 6 minutes dans un bain de sulfate d'ammonium aqueux contenant 40% de sulfate d'ammonium réglé à un pH 7 avec de l'hydroxyde d'ammonium et on le lave ensuite au préalable pen- dant 2 minutes dans du sulfate d'ammonium à 4% également réglé à un pH 6,5.
On durcit ce boyau extrudé à l'alun en l'immergeant dans la solution d'alun de la composition décrite ci-après dans le tableau I. Le temps de contact est de 5 minutes et le pH est maintenu au point indiqué dans le tableau I. Après l'opération de tannage, on lave le boyau pendant 30 minutes à l'eau courante.
On plastifie ensuite le boyau en le faisant passer dans un bain
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contenant 6% de plycérol, le temps de séjour étant de 2 minutes. après avoir plastifié le boyau avec du glycérol, on le gonfle et on le sèche à l'air. On vulcanise ensuite par la chaleur une éprou- vette de chaque boyau ainsi préparé dans un four à tirage forcé à 80 C et à 27% d'humidité relative pendant 24 heures. Les caractérisa tiques physiques de boyaux typiques ainsi produits sont énumérées dans le tableau I. Il est à remarquer que les expériences portant des chiffres impairs concernent des produits qui n'ont pas été vulcanisés par la chaleur.
<Desc/Clms Page number 23>
TABLEAU 1 -
EMI23.1
<tb> Bain <SEP> de <SEP> tannsge <SEP> pH <SEP> Résitance <SEP> Résistance <SEP> ¯ <SEP> L <SEP> Traction <SEP> % <SEP> de <SEP> re- <SEP> Rûsiatnce <SEP> vulsani
<tb> d'alun <SEP> de <SEP> % <SEP> d'acide <SEP> à <SEP> l'état <SEP> à <SEP> l'écla- <SEP> de <SEP> re- <SEP> prise <SEP> à <SEP> la <SEP> trac- <SEP> sé <SEP> par
<tb> (NH4)2.SO4 <SEP> citrique <SEP> humide <SEP> en <SEP> tement <SEP> trait <SEP> élasti- <SEP> tion <SEP> à <SEP> la <SEP> cha-
<tb> 4'2. <SEP> citrique <SEP> que <SEP> chaud <SEP> leur
<tb> 1 <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 4,3 <SEP> 431,2 <SEP> 22 <SEP> 2,0 <SEP> 0,113 <SEP> .
<SEP> 89 <SEP> 0,086 <SEP> 18,0 <SEP> non
<tb> 2 <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 4,3 <SEP> 431,2 <SEP> 17 <SEP> 1,67 <SEP> 0,192 <SEP> 114 <SEP> 0.297 <SEP> 7.95 <SEP> oui
<tb> 3 <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 5,0 <SEP> 278,7 <SEP> 17 <SEP> 2,0 <SEP> 0,105 <SEP> 91 <SEP> 0,081 <SEP> 19,1 <SEP> non
<tb> 4 <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 4,2 <SEP> 5,0 <SEP> 278,7 <SEP> 24 <SEP> 1,63 <SEP> 0,162 <SEP> 98 <SEP> 0,155 <SEP> 9,37 <SEP> oui
<tb> 5 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 2,8 <SEP> 4,3 <SEP> 320,0 <SEP> 28 <SEP> 2,0 <SEP> 0,106 <SEP> 89 <SEP> 0,078 <SEP> 19,0 <SEP> non
<tb> 6 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 2,8 <SEP> .
<SEP> 4,3 <SEP> 320,0 <SEP> 16 <SEP> 1,58 <SEP> 0,224 <SEP> 103 <SEP> 0,233 <SEP> 6,60 <SEP> oui
<tb> 7 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 2,8 <SEP> 5,0 <SEP> 263,7 <SEP> 20 <SEP> 2,0 <SEP> 0,105 <SEP> 89 <SEP> 0,076 <SEP> 19,4 <SEP> non
<tb> 8 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 2,8 <SEP> 5,0 <SEP> 263,7 <SEP> 20 <SEP> 1,57 <SEP> 0,105 <SEP> 123 <SEP> 0,324 <SEP> 7,63 <SEP> oui
<tb> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 3,5 <SEP> 222,5 <SEP> 18 <SEP> 2,0 <SEP> 0,107 <SEP> 76 <SEP> 0,059 <SEP> 18,9 <SEP> non
<tb> 10 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 3,5 <SEP> 222,5 <SEP> 22 <SEP> 1,59 <SEP> 0,265 <SEP> 104 <SEP> 0,307 <SEP> 5,68 <SEP> oui
<tb> 11 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 4,3 <SEP> 220,0 <SEP> 16 <SEP> 2,0 <SEP> 0,111 <SEP> 84 <SEP> 0,076 <SEP> 18,5 <SEP> non
<tb> 12 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 4,3 <SEP> 229,0 <SEP> 11 <SEP> 1,64 <SEP> 0,249 <SEP> 108 <SEP> 0,318 <SEP> 6,
33 <SEP> oui
<tb> 13 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 5,0 <SEP> 230,0 <SEP> 16 <SEP> 2,00 <SEP> 0,115 <SEP> 81 <SEP> G,073 <SEP> 17,8 <SEP> non
<tb> 14 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 1,4 <SEP> 5,0 <SEP> 230,0 <SEP> 20 <SEP> 1,55 <SEP> 0,269 <SEP> 118 <SEP> 0,455 <SEP> 6,15 <SEP> oui
<tb>
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Les produits numérotés par un chiffre pair ont tous été vulcanisés par la chaleur pendant 24 heures à 80 C et à 27% d'humidité relative.
EXEMPLE 7. -
On peut modifier les produits de la présente invention en mélangeant des fibres de cellulose par exemple des fibres de bois tendre ou de bois dur aux fibrilles de collagène de peau de bovin gonflées qui sont utilisées comme matière première. Ces fibres' peuvent avoir des diamètres compris environ entre 9000 et 70.000 A et des longueurs comprises entre 23.000 A et 400 microns environ.
Contrairement aux fibres de collagène qui affectent les propriétés de bourrage, de liage et de cuisson des boyaux en collagène de la pré- sente invention, ces fibres cellulosiques étrangères n'ont aucun effet. Quoique cette modification de l'invention ne soit pas limitée par une théorie particulière, on croit que ces fibres étrangères sont encapsulées dans une matrice de fibrilles de collagène amenées à coalescence et se comportent différemment des fibres collagènes parce qu'apparemment il n'y a aucune adhérence entre les fibres étrangères et la matrice adjacente de fibrilles de collagène coalescentes. En tout cas, des fibres cellulosiques ayant les dimen- sions décrites plus haut peuvent être présentes dans le boyau final.
On a constaté que des boyaux qui contiennent de 10 à 20% environ en poids de ces fibres de cellulose donnent satisfaction.
On dégèle 46 kg de peaux de bovins fraîches congelées, dont le poil et la couche épidermique ont été préalablement éliminés par une machine à refendre les peaux et on les coupe en carrés de 1 pouce (2,5 cm) de côté. On passe les.carrés dans un hachoir à viande utilisant des trous de 3/4 de pouce (19 mm), 3/8 de pouce (9,5 mm) et 3/16 de pouce (4,75 mm). On mélange alors le corium de peau finement haché avec une dispersion de 2 kg de fibres de cellu- lose de bois tendre dans 75 1 d'eau. On mélange ensuite le mélange peau-cellulose-eau avec 3,2 kg d'acide lactique à 88% et suffisam- ment d'eau pour amener le poids total du mélange final à 240 kg.
Le
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mélange ainsi obtenu a la composition suivante
EMI25.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> de <SEP> peau <SEP> 4,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fibres <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> de <SEP> bois <SEP> tendre <SEP> 0,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> lactique <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 94,0
<tb>
Après une période de gonflement d'au moins 3 heures, on disperse le mélange dans un appareil d'homogénéisation approprié < pourvu d'une valve à deux étages et travaillent avec une chute de pression de 1500 livres/pouce carré (105 kg/cm ) par étage.
On désaére le mélange de fibrilles de collagène gonflées et de fibres de cellulose ainsi obtenu sous vide, on le refoule à travers un treillis d'acier' inoxydable de 8 x 40 mil (0,2 x 1 mm) et on l'ex- trude à raison de environ 16 pieds (3,9 m) par minute sous forme d'un tube au moyen d'une extrudeuse à disques du type décrit et revendiqué dans la demande de brevet belge de même date précitée.
On coagule ce tube extrudé pendant 6 minutes dans un bain de sulfate! d'ammonium aqueux ayant une densité de 1,215 (approximativement 36-40% de sulfate d'ammonium) réglé à un pH de 7,5 et on le lave ensuite au préalable pendant une même période de temps dans du sulfate d'ammonium à 16% également réglé de manière à être en substance neutre. On durcit ce boyau extrudé en l'immergeant dans une solution contenant 3% d'alun NH4Al(SO4)2.24H2O, 0,6% d'acide citrique et 6% de sulfate d'ammonium. Le temps de contact est de 10 minutes et le pH est maintenu à 4,7
Après avoir durci le boyau, on le lave à l'eau courante pendant 35 minutes et on le plastifie en le faisant passer dans une solution contenant 3% en volume de glycérol et 0,8% en poids de carboxyméthylcellulose de faible viscosité.
Le pH de ce bain plasti- fiant est de 6,5 et le(temps de séjour est d'environ 9 minutes. On gonfle le boyau plastifié et on le sèche pendant 9 minutes dans un courant d'air qui se déplace rapidement à environ 80 C. On le vul- canise ensuite par la chaleur en portant sa température de 25 à.
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80 C pendant une triode de 8 heures et en maintenant ensuite la température à 80 C pendant 24 heures supplémentaires.
Des boyaux typiques obtenus par le processus décrit dans cet exemple ont une épaisseur de paroi de 1,1 mil (0,028 mm) et une résistance à l'éclatement de 16 livres/pouce carré (1,1 kg/cm).
Les propriétés physiques déterminées en essayant quatre éprouvettes de co boyau sur une machine Instron par le processus décrit plus haut et en faisant la moyenne des résultats, sont les suivantes
EMI26.1
<tb> , <SEP> 8 <SEP> 4,5 <SEP> pouces/livre <SEP> (25 <SEP> cm/kg)
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> à <SEP>
<tb> chaud <SEP> 0,685 <SEP> livre <SEP> (311 <SEP> g)
<tb>
<tb> Traction <SEP> de <SEP> retrait <SEP> 0,32 <SEP> livre <SEP> (145 <SEP> g)
<tb>
<tb>
<tb> % <SEP> de <SEP> reprise <SEP> élastique <SEP> 121
<tb>
On remplit de chair à saucisse 7 tronçons de boyau ayant . chacun environ 20 pieds (6 m) de longueur, en utilisant une bourreu-' se Buffalo de 300 livres (136 kg). On lie le boyau bourré sur une @ieuse famcol.
On ne remarque aucun défaut de liage et le comporte- ment la cuisson des saucisses remplies ainsi obtenues est satisfaient.
EXEMPLE 8..-
On prépare un mélange de fibrilles de collagène gonflées ' et de fibres de cellulose de bois dur ayant la composition suivante:'
EMI26.2
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> de <SEP> peau <SEP> . <SEP> 4,0
<tb>
<tb>
<tb> Cellulose <SEP> de <SEP> bois <SEP> dur <SEP> 0,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> lactique <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 94,0
<tb>
par le processus décrit plus haut dans l'exemple 7. On extrade cette matière sous forme d'un boyau à raison d'environ 13 pieds (3,9m) r minute au moyen d'une extrudeuse à disque du type décrit et revendiqué dans la demande de brevet belge précitée.
On ' coagule ce boyau extrudé pendant 6 minutes dans un bain de sulfate d'ammonium aqueux ayant une densité de 1,200 (approximativement 36 à 40% de sulfate d'ammonium) réglé à un pH de 7,5, et on le lave ensuite au préalable pendant une même durée dans 16% de sulfate
<Desc/Clms Page number 27>
d'ammonium également réglé à un état en substance neutre. On durcit ce boyau extrudé en l'immergeant dans une solution contenant 3% d'alun NH4Al(SO4)2,24H2O, 0,6% d'acide citrique et 6% de sulfate d'ammonium.
Le temps de contact est de 10 minutes et ce pH est maintenu à 4,35
Après l'opération de durcissement, on lave le boyau à l'eau courante pendant 35 minutes et on le plastifie en le faisant passer dans une solution contenant 3% en volume de glycérol et 0,8% en poids de carboxyméthylcellulose de faible viscosité. Le pH de ce bain plastifiant est de 6,5 et le temps de séjour est d'environ 9 minutes. On gonfle le boyau plastifié et on le sèche pendant 9 minu- tes dans un courant d'air qui se déplace rapidement à environ 80 C On vulcanise ce boyau par la chaleur en portant la température de 25 à 30 C pendant une période de 8 heures et on maintient la température à 80 C pendant encore 24 heures.
Après l'opération de vulcanisation, on poudre l'intérieur du boyau au moyen d'albumine d'oeufs séchée avant de le remplir.
Des boyaux typiques ainsi obtenus ont une épaisseur de paroi de 1,0 mil (0,025 mm). Les propriétés physiques déterminées en essayant quatre éprouvettes de ce boyau sur une machine Instron . par un processus décrit plus haut et en faisant la moyenne des ré- sultats, sont les suivantes :
EMI27.1
<tb> # <SEP> 4,5 <SEP> pouces/livre <SEP> (25 <SEP> cm/kg)
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> à
<tb> chaud <SEP> 0,402 <SEP> livre <SEP> (182,5 <SEP> g)
<tb>
<tb> Traction <SEP> de <SEP> retrait <SEP> 0,305 <SEP> livre <SEP> (138,5 <SEP> g)
<tb>
<tb> % <SEP> de <SEP> reprise <SEP> élastique <SEP> 105
<tb>
On peut mettre en accordéon, remplir et lier le produit sans difficulté et le cuire sans qu'il subisse un retrait excessif.