Verfahren zur Herstellung geniessbarer Collagenhüllen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geniessbarer Collagenhüllen, bei dem eine homogenisierte Masse aus sauer gequollenen Collage- fibrillen in Form eines Schlauches extrudiert wird. Die Erfindung ist eine Verbesserung des im USA-Patent Nr.
3 123 653 beschriebenen Verfahrens. Das nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte Produkt ist insbesondere als essbare Wursthaut von frischen Schweinswürsten geeignet, die vor dem Verzehr gekocht werden.
Gemäss dem Verfahren des USA-Patentes Nummer 3 123 653 können ausserordentlich dünnwandige Collagenhüllen aus einer flüssigen Masse sauer gequollener Collagenfibrillen mit einem Feststoffgehalt in der Grössenordnung von 3, 5-5 /o durch Extrusion der flüssigen Masse in eine konzentrierte Ammoniumsulfatlösung hergestellt werden, die den schlauchförmigen Körper koaguliert und härtet. Danach wird der gehärtete Schlauch gewaschen, gegerbt, in mehreren aufeinanderfolgenden Bädern weich gemacht und dann getrocknet, wobei er mit Druckgas aufgeblasen wird. Das Verfahren nach dem erwähnten Patent ergibt kontinuierliche Längen einer dünnwandigen Hülle, die mit Schweinswürstchenmasse gestopft werden können, auf einem sog.
Famco Apparat abgebunden und schliesslich durch Dämpfen oder Braten auf dem Grill oder schwimmend in Fett erhitzt werden können. Jedoch wirft die Extrusion einer flüssigen Masse von Collagenfibrillen mit einem niedrigen Feststoffgehalt in ein Koagulierbad und die nachfolgende Behandlung des extrudierten Schlauches beim Durchziehen durch die Wäsche, Gerbung und Weichmachung schwerwiegende Herstellungsprobleme auf. Die Extrusion eines solchen wässrigen Materials mit niedrigem Feststoffgehalt erzeugt einen ausserordentlich zerbrechlichen Schlauch, der während den nachfolgenden Behandlungen, bei denen er koaguliert gehärtet, weichgemacht und getrocknet wird, mit grösster Sorgfalt und Vorsicht behandelt werden muss.
Das Verfahren gemäss USA-Patent Nr. 1123 653 verlangt vier getrennte Lösungssysteme für die Behandlung des extrudierten Materials. Dabei ist nachteilig, dass die Konzentrationen jeder Lösung genau konstant gehalten werden müssen. Dadurch steigen die Herstellungskosten, da man Vorratsbehälter, Pumpen, Rohrleitungen und Instrumente anschaffen und unterhalten muss.
Ein weiterer Nachteil des erwähnten Verfahrens besteht darin, dass man zusätzliche Arbeitskräfte zur fort währenden Überwachung des Schlauches benötigt, wenn er durch die verschiedenen Lösungen läuft. Die Qualitätskontrolle wird durch die grosse Anzahl der Variablen, beispielsweise Lösungskonzentration, Durchflussgeschwindigkeit, Temperatur und Behandlungszeit, kompliziert. Ausserdem treten Verluste wegen Knotenbildung, Abrissen und Rissen auf, die durch die Überfüh- rung des nassen, schwachen Schlauches über Mitnehmer und durch die Lösung verursacht werden. Ausserdem werden beträchtliche Mengen an Chemikalien (Ammoniumsulfat, Alaun, Zitronensäure, Glyzerin, Carboxymethylcellulose) verbraucht, so dass sich auch Probleme bezüglich der Abwässerreinigung stellen.
Es wurde nun gefunden, dass ein extrudierter Schlauch aus sauer gequollenen homogenisierten Collagenfibrillen zwar luftundurchlässig, jedoch für gasför- miges Ammoniak durchlässig ist. Demgemäss ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass man den Schlauch bei seiner Bildung beim Austritt aus dem Extruder mit einem ammoniakhaltigen Gas aufbläst, den Schlauch unterstützt, bis das Ammoniak die in der Extrusionsmasse anwesende Säure neutralisiert hat und die Reissfestigkeit des Schlauches zugenommen hat, dass man den Schlauch trocknet und schliesslich zusammenlegt.
Ein grosser Teil der Anlagen, die bisher zur Herstellung derartiger Hüllen notwendig waren, kann nun eingespart werden. Wenn man den Collagenschlauch z. B. mit Luft bei seiner Bildung aufbläst und man Ammoniakgas in das Innere des Schlauches leitet, so bleiben Form und Durchmesser des Schlauches gleich, während das Ammoniak die in der Extrusionsmasse anwesende Säure neutralisiert und sich Ammoniumsalze in der Sehlauchv.'andung bilden. Die Gegenwart von Ammo niumsalzen in der Schlauchwandung verändert die Durch lässigkeit des Schlauches gegenüber Ammoniakgas nicht, welches dadurch die gesamte Wandung durchsetzen und die sauer gequollenen CollagenfibriIIen an der äusseren Oberfläche der Wandung neutralisieren kann.
Bei einer Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens extru diert man eine homogene Masse aus sauer gequollenen Collagsnfibrillen, hergestellt aus Lederhaut, direkt in die Atmosphäre. Wenn gewünscht, kann man die Extrusionsmasse mit etwa 10-20 Gew.-% bezogen auf die Feststoffe der Haut, eines Weichmachers oder eines Feuchthaltemittels, beispielsweise Glycerin, vor der Extrusion vermiscimn. Gewöhnlich bläst man den Schlauch bei seiner Bildung während der Extrusion mit einem Gasgemisch aus Luft und Ammoniak auf, wobei das Zusammenfallen des Schlauches verhindert wird und das Ammoniak mit der in der Extrusionsmasse anwesen- den Säure unter Bildung von Ammoniumsalzen reagiert,
vfobei die Quellung der Collagenfibrillen rückgängig gemacht und die Reissfestigkeit des Schlauches erhöht wird. Das Ammoniakgas durchsetzt die nasse Wandung des Coilagenschlauches und neutralisiert überall die vor handene Säure. Wenn die Extrusionsmasse einen Weich- macler enthält, kann man den extrudierten und neutra lisierten Schlauch dann zwischen Walzen zusammenpressen, perforieren und zur späteren Trocknung auf eine Haspel aufrollen, oder man kann ihn in aufgeblasenem Zustand direkt in eine Trockenkammer überführen.
Wenn die Extrusionsmasse keinen Weichmacher enthält, wäscht man den extrudierten Schlauch nach Neutralisation durch das Ammoniak und leitet ihn durch ein V/eichmacherbad vor dem Trocknen.
Es können folgende Vorteile durch das erfindungs- gemässe Verfahren erreicht werden : 1. Die Collagenhülie kann schneller extrudiert und schneller weiterbehandelt v/erden, da der Kontakt mit den verschiedenen flüssigen Behandlungsmitteln vermindes t oder vollständig aufgehoben ist.
2. Die bisher benötigten Reagenzien, d. h. Ammo niumsulfat, Alaun und Zitronensäure, werden nicht mehr benötigt.
3. Dss Verfahren kann besser geregelt werden.
Ein weiterer unerwarteter Vorteil des Verfahrens gemäss emäss vorliegender Erfindung kann darauf zurückge führt werden, dass die gebildeten Ammoniumsalze in der Hülle verbleiben. Es wurde gefunden, dass solche Hüllen nach dem Stopfen leichter auf einem Famco- Apparat abgebunden und getrennt werden können, wobei sich ausgezeichnete Wurstringe bilden, wogegen bei Verwendung anderer Collagenhüllen manchmal offene Enden auftreten.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausfüh- rungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung stellen dar :
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Herstel lungsvorrichtung, teilweise aufgeschnitten und getrennt ;
Fig. 2 eine vergrösserte Teilansicht der Getriebe ; Fin. 3 ein Vertikalschnitt gemäss der Linie 3-3 der Fig. 2 :
Fig. 4 ein horizontaler Teilschnitt gemäss Linie 4-4 von Fig. 2;
Fig. 5 ein Fliesschema mit Zeitangaben, und
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht einer Mehrstressenvorrichtung Gemäss Fig. 1 wird eine Extrusionsmasse aus Collagen in einen Drehscheibenextruder 10 eingepumpt.
Der Schlauch 12 wird bei seiner Bildung mit Luft aufgeblasen, die unter Druck durch die Leitung 192 durch den Extruder und in das Innere des Schlauches gelangt. Zu Beginn der Arbeit wird das Ende des Schlauches durch Zusammenfalten geschlossen, so dass der Schlauch mit Luft gefüllt und aufgeblasen werden kann. Gleichzeitig mit der Einführung von Luft durch die Leitung 192 wird Ammoniakgas in diese Leitung eingespeist und gelangt in das Innere des extrudierten Schlauches 12.
Eine Haube 15, die an einem Ende 16 gegen die Atmosphäre offen ist, umgibt die Mündung des Extruders 10 und den vorrückenden Schlauch 12. Durch das Fenster 17 kann die Hülle beobachtet werden. In die Haube 15 wird Ammoniakgas eingeleitet, um eine Am moniakatmosphäre um die Hülle 12 aufzubauen.
Der vorrückende, extrudierte Schlauch wird durch ein endloses Band 13 unterstiitzt, welches aus einem Polyesterharz, beispielsweise Mylar , bestehen kann und das über die Walzen 14 und 18 läuft. Die Walze 14 wird von einem Motor angetrieben und bewegt das Band in Richtung des Pfeiles mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Schlauch 12 extrudiert wird.
Am Ende des Bandes 13 wird der Schlauch durch angetriebene Quetschwalzen 20 und 22 zusammengedrückt, wodurch eine Luftblase im Schlauch entsteht, die sich bis zum Extruder 10 erstreckt. Da der Schlauch luftundurchlässig ist, wird nun die Luftzufuhr durch die Leitung 192 abgestellt. Es ist erwunscht, dass man den Schlauch auf einen solchen Durchmesser aufbläst, welcher gleich dem Extrusionsdurchmesser ist, und diesen Durchmesser beibehält, bis der extrudierte Schlauch gehärtet ist. Die Einleitung von Ammoniak durch die Leitung 192 und in die Haube 15 wird mit einer solchen Geschwindigkeit fortgesetzt, dass die gesamte, im Schlauch vorhandene Säure neutralisiert wird, bis der Schlauch die Quetschwalzen 20, 22 erreicht.
Die Bewegung des Bandes 13 und der Quetschwalzen 20 und 22 wird so eingestellt, dass sich die Hülle mit einer stetigen Geschwindigkeit ohne wesentliche lineare Verstreckung vom Extruder wegbewegt.
Ein Durchmesser-Messgerät 23 misst kontinuierlich den Durchmesser der aufgeblasenen Hülle 12 und regelt den Luftdruck in der Hülle. Wenn der Hüllendurchmesser unter den Extrusionsdurchmesser fällt, so erzeugt die Messvorrichtung 23 ein Signal, welches an ein Re gelgerät 23' gelangt. Wenn sich das Signal zwischen voreingestellten Grenzwerten bewegt, wird ein (nicht dargestelltes) Luftregelventil betätigt, wodurch der Luftdruck innerhalb der Hülle ansteigt und diese bis auf den Extrusionsdurchmesser aufbläst.
Die Hülle fällt dann vom Transporterband 13 in eine Vorratskammer 24, die sich in einem Waschwasser gefäss 40 befindet, und die Hülle wird dann durch das Waschwasser mittels einer Reihe von Transporteuren 25, 26, 27, 28, 29, 30 und 31 bewegt. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, wird jeder Transporteur durch eine Spindel 32 und ein Kegelradgetriebe 33 und 34 angetrieben.
Die Kegelräder 34 sind auf einer Längswelle 35 angeordnet, welche vom Motor 36 über einen Riemen 37 und eine Riemenscheibe 38 angetrieben wird.
Vertikale Platten 39 unter jedem Transporteur bilden Abteile, die die zusammengelegte Hülle umschliessen und deren Verwicklung während der Wäsche verhindern. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, zirkuliert das Wasser im Tank 40 durch Löcher 42 in den vertikalen Pla- ten 39 und wäscht die Hülle gründlich aus.
Die gewaschene Hülle wird nun aus dem Behälter 40 mittels des Transporteurs 45 in einen Weichmacher tank 44 überführt, wobei die Hülle gefaltet wird und in das Abteil 46 fällt. Vom Boden des Abteils 46 wird die gefaltete Hülle durch den Transporteur 47 entnommen und gelangt in das Abteil 48, aus dem sie vom Transporteur 49 aufgenommen wird. Die Abteile 46, 48 und 50 besitzen Offnungen in den vertikalen Wänden, die mit der Weichmacherlösung kommunizieren.
Die Hülle wird nun aus dem Weichmacherbehälter 44 von der motorgetriebenen Transportvorrichtung 41 entnommen, die vor dem Trockner angeordnet ist. Die weichgemachte und zusammengedrückte Hülle gelangt über eine Reihe von freilaufenden Walzen und wird etwa alle 10 cm durch eine hin-und hergehende Nadel 52 perforiert. Diese kleinen Nadellöcher in der Hülle erleichtern die anschliessende Trocknung. Die Quetschwalze 53 in Kombination mit der angetriebenen Walze 51 verschliesst die Hülle, die in die Trockenkammer geleitet wird, und gestattet das Aufblasen der Hülle mit Luft im Inneren des Trockners.
Die Trockenvorrichtung wird nicht im einzelnen beschrieben, da sie derjenigen gemäss USA-Patent-Nr.
3 123 653 entspricht. Die Trockenkammer ist durch Abteilwände in 3 Hauptkammern aufgeteilt, von denen jede mit Heissluft verschiedener Temperatur versorgt werden kann. Die Hülle wird bei Eintritt in den Trockner zum Trocknen und Zusammenlegen aufgeblasen.
Collagenmischungen, die zwischen 0, 6 und 1, 19 Ge wichtsprozent Milchsäure enthielten, sind mit Erfolg durch das erfindungsgemässe Verfahren verarbeitet worden, jedoch wird vorgezogen, trotz Auswaschen der Hülle mit Wasser nach der Extrusion und Neutralisation mit Ammoniak, dass der Säuregehalt auf der geringsten Menge gehalten wird, die zum Quellen der Collagenfibrillen notwendig ist, damit das Fertigprodukt keinen Oberschuss an Ammoniumlactat enthält. Andere Säu- ren, die geniessbare Ammoniumsalze bilden, beispielsweise Essigsäure oder Salzsäure, können statt Milchsäure als Quellmittel verwendet werden. In den folgenden Beispielen sind die Mengen als Gewichtsteile angegeben, wenn nichts anderes vermerkt ist.
Beispiel 1
In einer rotierenden Trommel werden frische Stierhäute 10 bis 24 Stunden lang mit Wasser bei 16 C oder darunter gewaschen. Nach dem Waschen wird das Fleisch mit einer Schabemaschine von den Häuten entfernt, und das Haar und die Epidermis werden mit einem horizontalen Bandmesser abgeschnitten. Diese vor bereitende Reinigung wird mit den üblichen Gerbereiausrüstungen vorgenommen.
Noch zurückgebliebenes Haar und schlecht gereinigte Stellen werden von Hand ausgeschnitten, und es werden von 5 Häuten Proben genommen. Diese Proben werden dann in Stücke von 3 bis 25 cm2 geschnitten und in 3 Durchgängen durch einen Fleischwolf zerkleinert, wobei bei jedem Durchgang eine feinere Mahlung erzielt wird. Beim ersten und zweiten Durchgang wird durch Löcher von 18 bzw. 8 mm gepresst. Beim letzten Durchgang verwendet man eine Scheibe, die Offnungen mit 1, 5 mm Durchmesser aufweist. Es ist wichtig, wäh- rend des Zerkleinerns den Brei auf einer Temperatur unterhalb 20 C zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man beim Zerkleinern Eis zugibt.
Die fein vermahlene Haut wird mit Milchsäure gequollen und mit Cellulosefasern und Glyzerin unter Zuhilfenahme eines geeigneten Homogenisators vermischt.
Die zur Extrusion geeignete Masse aus sauer gequollenen Collagenfibrillen besitzt die folgende Zusammensetzung :
Hautfeststoffe 3, 55 /o
Milchsäure 0, 700/o
Cellulose 0, 71"/o
Glyzerin 1, 00 /o
Wasser 94, 04 µ/o
Der homogenisierte Brei wird aus einem Vorratsbe hälter durch ein Drahtfilter mit Offnungen von 0, 38 mal 2, 5 mm gepumpt und durch einen Scheibenextruder gemäss Fig. 1 des USA-Patentes Nr. 3 122 788 extrudiert. Man lässt Kühlwasser durch den Extrudermantel strömen, und die inneren und äusseren Scheiben drehen sich mit 91 U/min. Die Collagenmasse wird mit einer Geschwindigkeit von 525 g (910 cm) pro Minute extrudiert.
Der Anschluss auf diesem Extruder, der normalerweise zur Zufuhr einer konzentrierten Ammoniumsulfatlösung in das Innere des Collagenschlauches vorgesehen ist, wird mit einer Quelle von gasförmigem Ammoniak verbunden, und eine zweite Leitung 192, die ins Innere des extrudierten Schlauches führt, wird mit einer Druckluftquelle verbunden. Die zugeführte Luftmenge wird auf 1, 5 Liter/min eingestellt, und die Ammoniakgaszufuhr beträgt etwa 4 Liter/min.
Diese Zufuhr an Luft und Ammoniak ergibt einen ausreichenden Druck, um den Schlauch aufzublasen, wenn er den äusseren Bereich der Extruderdüse verlässt. Die Luftzufuhr wird nach und nach verringert, damit sich der Schlauch nicht stärker aufbläst, als dem Extrusionsdurchmesser (18 mm) entspricht, und kann nach wenigen Minuten abgestellt werden, wenn sich die eingeschlossene Luft zwischen dem Extruder 10 und den Quetschwalzen 20 und 22 stabilisiert hat. Die Zufuhr von Ammoniak wird mit etwa 4 Liter/min (3, 4 g NH3/min) fortgesetzt.
Da das Ammoniakgas die Hülle durchdringt, tritt eine sofortige Neutralisation der Milchsäure ein, die sich von der Innenwandung der Hülle gegen die Aussenwandung fortsetzt. Dies macht sich durch einen Temperaturanstieg von etwa 5 bis 6 bemerkbar, der zwischen dem austretenden Schlauch und einem Punkt entsteht, der etwa 45 cm von der Düse entfernt ist. Vorzugsweise begrenzt man die durch die Neutralisation entstehende Höchsttemperatur auf 34 C, indem man beispielsweise die Extrusionsmasse vor dem Extrudieren abkühlt, die Extrusionsgeschwindigkeit erhöht oder die Zufuhr an Ammoniak vermindert. Eine Verringerung der Ammoniakzufuhr auf etwa 2, 0 g/min vermindert die Temperaturerhöhung, jedoch sollte die Zufuhrgeschwindigkeit an Ammoniak nicht so stark reduziert werden, dass die extrudierte Hülle zu weich wird.
Eine Erhöhung der Ammoniakzufuhr über 3, 4 g/min erhöht die Temperatur der Hülle, hat aber auf die Härtungsgeschwindigkeit der Hülle nur geringen Einfluss.
Die Nassfestigkeit der extrudierten Hülle steigt mit fortschreitender Neutralisation durch das Ammoniak.
5-7 Minuten nach Extrusion hat die Hülle eine Nassfestigkeit von 336 bis 376 g.
Die das Transportband 13 verlassende Hülle kann sofort mit Luft aufgeblasen und in den ersten Abschnitt (24 m) einer Trockenkammer geleitet werden, die auf 71 C erwärmt ist. Die Verweilzeit der Hülle im ersten Abschnitt der Trockenkammer beträgt etwa 2% Minuten. Die aufgeblasene Hülle gelangt dann in einen zweiten Abschnitt (8 m) der Trockenkammer, der auf 55 C erwärmt ist. Die Verweilzeit der Hülle im zweiten Ab schnitt der Trockenkammer beträgt etwa 1 Minute.
Die aufgeblasene Hülle gelangt dann in einen dritten Abschnitt (4, 3 m) der Trockenkammer. Die Temperatur in diesem dritten Abschnitt beträgt etwa 32 C, und die Verweilzeit der Hülle beträgt etwa eine halbe Minute.
Nach Verlassen der dritten Kammer des Trockners wird die Hülle auf der Vorrichtung gemäss USA-Patent Nr. 3 315 300 zusammengelegt.
Die so erhaltene Hülle enthält etwa 10 Gew.- /o (bezogen auf die Collagenfeststoffe) Ammoniumlactat und kann mit ausgezeichneten Resultaten bei der Herstellung von Schweinswürstchen verwendet werden.
Beispiel 2
Eine Collagendispersion mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt und wie im Beispiel 1 extrudiert :
Haut 3, 55 ouzo
Glyzerin 0, 75 /o
Cellulose 0, 710/o
Milchsäure 0, 70 /o
Glukose 0, 01 ouzo
Die Nassfestigkeit an den Quetschwalzen 20, 22 beträgt 280 g. Die Hülle kann vom Transportband 13 ohne Waschen oder Weichmachen in den Trockner geleitet werden und dort bei einer Temperatur von 71 C etwa 3 Minunten lang und bei 54 C etwa 2 Minuten lang getrocknet werden. Die Hülle wird dann durch Erhitzen auf eine Temperatur von 90 C während 8 Stunden gehärtet, wonach man die Hülle bei dieser Temperatur weitere 12 Stunden hält.
Die so erhaltene Hülle wird mit Schweinswurstmasse gestopft und ergibt ein Produkt, das ohne Schwierigkeit Würsten mit ausgezeichnetem Aussehen der Enden verarbeitet werden kann. Das Kochverhalten so hergestellter Würste ist ausgezeichnet.
Beispiel 3
Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei man aber statt der Milchsäure 0, 084 Gew.- /o Salzsäure zur Quellung der Collagenfibrillen verwendet.
Die so erhaltenen Hüllen enthielten etwa 1 Gew.- /o Ammoniumchlorid und waren zur Herstellung von Schweinswürstchen geeignet.
Beispiel 4 Vorbereitung derHaut
Häute frisch geschlachteter Tiere werden zurechtgeschnitten. Dann werden sie gewaschen und über Nacht in Leitungswasser von 16 C eingeweicht. Am nächsten Tag wird das Fleisch entfernt, und die Häute werden gewogen.
In einem Rührwerksbottich mit einem Fassungsvermögen von 4150 Litern gibt man 2840 kg Wasser und 1270 kg der vorbereiteten Haut. 44, 5 kg (3, 5 /o) gelöschter Kalk, 26, 8 kg (2, 1"/o) Natriumhydrosulfid und 11, 1 kg (0, 875 O/o) Natriumsulfid werden in den Bottich gegeben, und man lässt das Rührwerk eine Stunde laufen und lässt noch eine Stunde ohne Rühren stehen. Alle 3 Stunden wird das Rührwerk 5 Minuten lang angestellt.
Nach 24 Stunden wird der Bottich entleert, und man wäscht die Häute in Leitungswasser (16 C) 15 Minuten lang und kalkt die Häute. Die gekalkten Häute werden wieder in den Bottich gegeben und mit Brunnenwasser bei 16 C sauber gewaschen. Die gewaschenen Häute werden dann auf einer Lederschneidmaschine in Streifen geschnitten.
Eine grosse Holztrommel (Fassungsvermögen 5450 Liter) wird mit 525 kg wie oben vorbereiteter Haut beschickt. Die Häute werden dann in der Trommel 9% Stunden lang mit fliessendem Wasser von 13 Liter/min gewaschen. Dann lässt man das restliche Waschwasser ablaufen und behandelt die gewaschene Haut in der Trommel mit 1300 Liter Wasser, welche 3, 85 kg wasserfreie Zitronensäure und 3 kg Natriumcitrat-dihydrat enthalten. Man lässt die Trommel 8 Stunden lang laufen, wonach man die Citratlösung ablaufen lässt und die Haut 2 Stunden lang in fliessendem Wasser wäscht.
Die Haut wird ein zweites Mal 8 Stunden lang mit der gleichen Menge der vorstehenden Lösung laufen gelassen und schliesslich 8/2 Stunden lang mit Wasser in der Trommel gewaschen. Die Haut wird dann zerrissen und auf eine Teilchengrösse von etwa 6 mm gemahlen.
Herstellung der Extressionsmasse
Ein Gemisch aus 32, 8 kg (10, 7 kg Trockenmasse) der wie oben beschrieben hergestellten, 6 mm grossen Hautteilchen und 118 Liter Wasser von 14 C leitet man durch eine Hochgeschwindigkeitsmühle, worin die Hautteilchen durch schnell umlaufende Messer zu einem wäs- serigen Brei mit faserigen Eigenschaften zerrissen werden.
In einem Tank aus rostfreiem Stahl dispergiert man 2, 86 kg Cellulosefasern in 185 Liter Wasser. Zu dieser Cellulosedispersion fügt man 1, 21 kg 370/piger Salzsäure unter vollständigem Durchmischen zu. Der wässrige Collagenfaserbrei aus der Hochgeschwindigkeitsmühle und das Gemisch aus Säure, Cellulose und Wasser werden zu gleichen Teilen durch eine gemeinsame Leitung in ein Vorratsgefäss gepumpt. Beim Strömen der beiden Flüs- sigkeiten durch die gemeinsame Leitung tritt Vermischung ein, wobei die Collagenteilchen durch Säure quellen.
Nach 18-bis 24stündigem Aufbewahren wird die Mischung mit einem geeigneten Homogenisator (beispielsweise ein Manton-Gaulin-Homogenisator Modell 125-K-5BS) weiter dispergiert, wobei man zweistufig arbeitet und in jeder Stufe einen Druckverlust von 105 Atmosphären einstellt. Das homogenisierte Gemisch wird in einen Vorratsbehälter gepumpt und unter Vakuum entlüftet.
Die so erhaltene Extrusionsmasse hat die folgende Zusammensetzung :
3, 55 ID/o Hautfeststoffe
0, 72 ouzo Hartholzcellulose
0, 12"/o Salzsäure
Extrusion
Die so hergestellte Extrusionsmasse wird aus dem Vorratsbehälter durch ein Drahtfilter mit Offnungen von 0, 38X2, 5 mm gepumpt und durch einen Scheibenextruder gemäss Fig. 1 des USA-Patentes 3 122 788 extrudiert. Der Extruder wird durch Kühlwasser von 9 C gekühlt. Die extrudierte Collagenhülle wird mit Luft aufgeblasen, und man leitet ins Innere der Hülle Ammoniakgas mit einer Geschwindigkeit von etwa 1, 6 g/min und unter die äussere Haube 15 mit einer Geschwindig- keit von 3, 4 g/min.
Die Temperatur des extrudierten Collagens steigt durch die Extrusionsarbeit und die Neutralisationswärme an. Die Höchsttemperatur der Hülle sollte 34 C nicht übersteigen. Das Messgerät 23 wird so eingestellt, dass der Durchmesser der extrudierten Hülle 26 1 mm beträgt.
Die extrudierte Hülle wird zwischen den Quetschwalzen 20 und 22 zusammengedrückt und fällt vom Ende des Transportbandes 13 in das Abteil 24 im Waschwasserbehälter 40. Die Nassfestigkeit der Hülle beträgt beim Verlassen des Transportbandes 382 g. Die Hülle wird nun mittels der Transporteure 25 bis 31 durch eine Reihe von Abteilen im Tank 40 bewegt und kommt in innige Berührung mit dem Waschwasser, welches durch die Offnungen 42 in den Wänden jedes Abteils zirkuliert. Die Gesamtverweilzeit der Hülle im Waschwassertank 40 (s. Fig. 5) beträgt 35 min, und die Durchflussgeschwindigkeit des frischen Wassers durch den Tank 40 beträgt 13 Liter/min. Die Nassfestigkeit der Hülle nach der Wäsche beläuft sich auf 703 g.
Die Weichmachermischung im Weichmachertank 40 ist eine wässrige Lösung, die 4, 5 O/o Glyzerin und 1, 0 I/o Carbomethylcellulose enthält. Die Lösung zirkuliert durch den Tank 44 mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 6 Liter/min. Die Gesamtverweilzeit der Hülle im Weichmachertank 44 beträgt 7, 5 min. Offnungen in den senkrechten Wänden der Abteile 46, 48 und 50 stehen mit der Weichmacherlösung im Tank 44 im Zusammenhang und gewährleisten eine innige Berührung der Hülle mit dem Weichmacherbad. Die Nassfestigkeit der Hülle beträgt beim Verlassen des Weichmacherbades 750 g.
Dann trocknet man die Hülle und legt sie zusammen, wie in Beispiel 1 beschrieben ist. Die Temperatur des 1. Trockenabteils beträgt 81 C und die Temperaturen des 2. und 3. Abteils 72 C.
Die zusammengelegte Hülle wird in der Wärme gehärtet, indem man nach und nach die Temperatur im Verlaufe von 12 Stunden von 25 C auf 75 C erhöht und die Hülle bei 75 C weitere 3 Stunden hält. Dann befeuchtet man die gehärtete Hülle in einem Raum mit gleichmässiger Feuchtigkeit auf einen Wassergehalt von etwa 12 bis 14 /o, der zur Herstellung von Schweinswürstchen befriedigend ist.
Eine Hülle mit verbesserter Festigkeit, die der Beanspruchung bei der Hochgeschwindigkeitsherstellung von Frankfurter-Würstchen gewachsen ist, kann erhalten werden, wenn man die zusammengelegte Hülle bei hö- heren Temperaturen härtet. Beispielsweise kann die Hülle in einem Ofen im Verlaufe von 12 Stunden von Zimmertemperatur auf 90 C gebracht und für weitere 12 Stunden vor der Befeuchtung bei 90 C gelagert werden.
Beispiel 5
Zu 8, 3 kg gemahlener und gekalkter Hautteilchen (2, 68 kg Trockenmasse), hergestellt wie in Beispiel 4 beschrieben, gibt man 29, 5 Liter Wasser. Die Mischung wird wie vorstehend beschrieben weiter verarbeitet, und man erhält eine wässrige Aufschlämmung von Collagenfasern. Die Mischung enthält insgesamt 2, 68 kg Haut, auf Trockengewicht bezogen. Man stellt eine Cellulosedispersion her, indem man 5, 7 kg Cellulose, 6 kg 88 /oige Milchsäure und 36, 5 Liter Wasser vermischt. Das Vermischen der beiden Dispersionen wird wie oben beschrieben ausgeführt, und die Mischung wird mit einem Gesamtdruck von 210 Atmosphären in einem zweistufigen Homogenisator-homogenisiert.
Die so erhaltene Extrusionsmasse wird wie in Beispiel 4 beschrieben extrudiert, wobei man in das Innere des extrudierten Schlauches 3, 4 g Ammoniak pro Minute und in die Haube 15 6, 8 g Ammoniak pro Minute einleitet.
Die extrudierte Hülle wird wie in Beispiel 4 weiterverarbeitet, wobei der Durchmesser der Hülle während der gesamten Extrusion auf 26 1 mm konstant gehalten wird. Die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch den Waschbehälter beträgt 13 Liter/min und die gesamte Verweilzeit im Waschtank 15 Minuten.
Die Weichmachermischung im Behälter 44 ist die gleiche wie in Beispiel 4. Die Durchflussgeschwindigkeit frischer Weichmacherlösung durch den Tank beträgt 6, 5 Liter/min. Die Verweilzeit im Weichmachertank 44 ist 7, 5 min.
Die so erhaltene weichgemachte Hülle wird wie in Beispiel 1 getrocknet, wobei der erste Abschnitt des Trockners auf 82 C und der zweite und dritteAbschnitt auf 72 C gehalten werden. Die zusammengelegte Hülle wird durch langsame Erhöhung der Temperatur von 25 C auf 75 C im Verlaufe von 12 Stunden und Aufbewahrung der Hülle bei 75 C für weitere 3 Stunden warmgehärtet. Die Hülle wird dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12-14 /o befeuchtet und kann zur Herstellung von Schweinswürstchen verwendet werden.