CH619116A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne la fabrication d'enveloppes ou de boyaux comestibles pour denrées alimentaires, et notamment pour la charcuterie, tirés de collagènes provenant de peaux d'animaux, et elle vise plus particulièrement un procédé perfectionné de préparation de composés collagènes extrudables.

Les enveloppes de collagènes sont largement admises comme boyaux comestibles de saucisses de porc. Dans la préparation d'enveloppes et de boyaux de collagènes comestibles, le collagène extrait de peaux d'animaux est amené à prendre une forme fibrillale finement divisée, puis extradé en forme tabulaire pour former l'enveloppe ou le boyau. Il existe en principe deux procédés pour réaliser de tels boyaux.

Dans le premier de ces procédés (appelé par les techniciens anglo-saxons procédé slurry), la matière collagène extraite de peaux d'animaux finement pulvérisées est mise en suspension dans l'eau d'un bain à faible teneur en solides, par exemple 2 à 6% en poids, et environ 1 à 4% en poids d'un acide organique faible ayant une dissociation constante d'environ 1 x 10~6 à environ 1 x 10~3 dans l'eau à 25°C, tel que l'acide lactique, et est ajoutée au bain pour ajuster le pH de ce bain dans un domaine compris entre environ 2,5 et 3,7, pour faire gonfler la matière collagène et former les fibrilles collagènes. La boue ou bouillie diluée formée de fibrilles collagènes gonflées est extradée sous forme d'une masse tabulaire, et amenée dans un bain de coagulation de sulfate de sodium ou d'aluminium concentré, qui déshydrate la boue collagène et forme un tube cohérent. Ce tube est ensuite passé dans un bain tannant, par exemple un bain contenant un agent durcissant, tel que l'alun, pour former une enveloppe (ou un boyau) manipulable. Le tube durci est ensuite lavé pour enlever les sels entraînés, puis il est gonflé et séché pour former le boyau désiré final. Un tel procédé est décrit de façon complète dans les brevets américains Nos 3123482, 3194865 et 3413129.

Le second de ces procédés de base pour former des enveloppes ou boyaux de collagène (procédé appelé par les techniciens anglo-saxons procédé dough) a été décrit dans le brevet américain N° 2114220. Selon ce procédé, des fragments de peau sont mis à gonfler dans une solution aqueuse diluée (1 à 5%) d'une substance alcaline telle que Ca(OH)2, ou une substance acide comme HCl, et les fragments de peau gonflés sont pulvérisés et réduits en une pâte contenant de 10 à 20% de solides collagènes. La pâte

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ajustée à un pH de 2,5 à 3,5 est extradée, sous une pression élevée (350 à 450 bars), directement sous la forme d'un tube, qui est ensuite séché pour former l'enveloppe ou le boyau de collagène désiré final.

s Dans le premier des procédés rappelés ci-dessus (le procédé slurry), l'emploi d'acides faibles, comme l'acide lactique, est une importante source de frais dans la fabrication du boyau, et une partie de l'acide lactique provenant de la boue extradée s'échappe avec l'effluent du procédé, qui doit en être enlevé, car sa nature io organique crée un problème de pollution. Il y aurait avantage, en ce qui concerne les frais de production et l'atténuation des problèmes de pollution, à ce que la quantité d'acide lactique utilisée dans le procédé à la boue soit réduite.

En conséquence, l'invention concerne un procédé pour la 15 préparation de compositions collagènes convenant pour l'extrusion en forme d'enveloppes tabulaires ou boyaux pour produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer des particules de matière collagène pulvérisée, à immerger ces particules dans de l'eau pour obtenir une dispersion aqueuse de 2 à 8% en 20 poids de matière collagène, et à régler le pH de cette dispersion aqueuse entre 2,5 et 3,7, à l'aide d'un mélange d'acide fort et d'acide faible, afin de produire un gonflement appréciable de la matière collagène dispersée l'acide fort ayant une constante de dissociation dans l'eau à 25° C supérieure à 1 x 10 _3, et l'acide 25 faible ayant une constante de dissociation dans l'eau à 25° C comprise entre 1 x IO-6 et 1 x 10-3.

L'emploi d'un acide fort pour le gonflement de particules collagènes réduit matériellement la quantité d'acide faible nécessaire dans la préparation de la boue collagène extradable. 30 On a constaté, d'autre part, que les enveloppes ou boyaux fraîchement coagulés préparés conformément à la présente invention ont une teneur en solides collagènes plus élevées et, par suite, nécessitent moins de temps pour effectuer le séchage du boyau, ce qui donne l'avantage supplémentaire d'abaisser la dépense d'éner-35 gie nécessaire pour effectuer le séchage.

La matière collagène qui convient pour la préparation d'enveloppes ou de boyaux comestibles est généralement extraite de peaux de bovins. La matière collagène est formée d'un grand nombre de fibres qui, à leur tour, se composent d'un bien plus 40 grand nombre de fibrilles de dimensions submicroscopiques. Les fibrilles collagènes ont un diamètre de l'ordre de 10 à 50 Â et des longueurs s'étalant sur plusieurs millions d'angströms. Des brevets récents décrivant la production d'enveloppes et de boyaux de collagènes comestibles par le procédé dit slurry soulignent la 45 nécessité d'employer des matières collagènes n'ayant pas été soumises à un traitement de plainage (à la chaux), pour la raison que le traitement de plainage empêche, prétend-on, l'éclatement des fibres collagènes pour dégager les fibrilles, lequel est nécessaire pour la formation de pellicules fibrillaires. On a cependant cons-50 taté aussi que les enveloppes et boyaux comestibles peuvent être réalisés en appliquant le procédé slurry à partir de matières collagènes ayant été soumises au plainage.

Ainsi, en appliquant le procédé selon cette invention, des enveloppes ou boyaux de collagènes comestibles peuvent être 55 préparés à partir de collagènes extraits de peaux plainées ou non plainées. Dans la préparation de boyaux de collagènes comestibles à partir de peaux non plainées, les peaux fendues sont coupées en petits morceaux et passées dans un broyeur à viande, jusqu'à ce que ces morceaux soient réduits à une très petite dimension. On 60 fait ensuite gonfler le collagène dans une solution diluée faite d'un mélange d'acide faible et d'acide fort, pour produire une boue ayant une teneur en collagène allant de 2 à 8% en poids. Si les morceaux de peau proviennent de peaux plainées, ils sont d'abord lavés, avant d'être broyés et gonflés, afin d'enlever la chaux des 65 peaux, ou bien la peau est neutralisée par traitement avec un acide non toxique, comme l'acide lactique, pour former des sels de calcium solubles dans l'eau. La peau neutralisée est ensuite lavée à l'eau pour éliminer la plus grande partie des sels de sous-produit.

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Les boues des peaux lavées, sont ensuite préparées suivant le même procédé que celui utilisé pour les peaux non plainées.

Dans la préparation de la boue collagène extrudable, le pH de la boue est ajusté à un pH compris entre environ 2,5 et 3,7 avec le mélange des acides faible et fort. Généralement, la concentration de l'acide faible, c'est-à-dire d'un acide ayant une constante de dissociation comprise entre 1 x IO-6 et 1 x 10~3, est d'environ 0,1 à 1,5% en poids de la boue, et de préférence de 0,25 à 1% en poids. Si des quantités d'acide faible s'écartant de ces limites sont employées, les propriétés physiques du boyau terminé seront affectées nocivement.

La concentration d'acide fort, c'est-à-dire d'un acide ayant une constante de dissociation supérieure à 10_3, est d'environ 0,12 à environ 0,24% en poids, et de préférence d'environ 0,15 à 0,23% en poids. Là encore, comme dans le cas de l'acide faible, si la concentration de l'acide fort incorporé à la boue collagène s'écarte des limites prescrites ci-dessus, le produit fini sera affecté de façon nocive. En général, le rapport de poids entre acide faible et acide fort utilisé pour provoquer le gonflement du collagène va de 5/1 à 0,9/1. En outre, suivant une méthode empirique, quand la proportion d'acide faible est réduite en allant vers la quantité inférieure dans l'étendue utile pour l'acide faible, c'est-à-dire 0,1% en poids, la proportion de l'acide fort incorporé à la boue est augmentée vers l'extrémité supérieure de l'étendue utile pour l'acide fort, c'est-à-dire vers 0,25% en poids. De même, quand la proportion d'acide fort est réduite en allant vers la quantité inférieure, soit 0,12% en poids, la proportion d'acide faible incorporé à la boue est augmentée en allant vers l'extrémité supérieure de l'étendue utile pour l'acide faible, par exemple 1,5% en poids.

Les acides faibles pouvant être utilisés dans la mise en œuvre de la présente invention sont ceux qui ont des constantes de dissociations comme indiqué plus haut, et qui comprennent les oxacides organiques tels que l'acide lactique, l'acide tartrique et l'acide citrique. On peut citer d'autres acides : l'acide glutarique, malonique, acétique et fumarique. L'acide lactique ayant une constante de dissociation dans l'eau de 1,38 x 10~4 à 25°C est préféré, dans la pratique de la présente invention.

Les acides forts pouvant être utilisés dans la mise en œuvre de l'invention sont ceux qui ont une constante de dissociation telle que mentionnée plus haut, et qui comprennent l'acide chlorhy-drique, l'acide phosphorique et l'acide sulfurique. L'acide sulfu-rique est préféré parce que l'ion du sulfate de cet acide partage une communauté avec les sulfates de sodium et d'ammonium actuellement utilisés dans les bains de coagulation habituels, ce qui évite la nécessité de changer la composition du bain de coagulation et dispense de l'équipement auxiliaire utilisé, dans le procédé classique de fabrication, pour récupérer le sel en vue de sa réutilisation.

Dans la préparation de boues collagènes extrudables en accord avec la présente invention, les collagènes extraits des particules broyées de peaux non plainées ou plainées neutralisées sont immergés dans de l'eau contenant le mélange approprié d'acide fort et d'acide faible en une concentration suffisante pour maintenir le pH de la boue entre 2,5 et 3,7, de préférence entre 2,8 et 3,3. La concentration de collagène dispersé dans la solution de mélange d'acide va d'environ 2% à environ 8% en poids.

Si la boue contient moins d'environ 2% de collagène, cette proportion de collagène est alors insuffisante pour former une pellicule cohérente après que la boue a été extradée à travers la matrice. En outre, la pellicule obtenue présente souvent des trous d'épingle, par suite de la faible proportion de collagène présent dans cette pellicule. Par contre, si la boue contient plus d'environ 8% de collagène, la boue est difficile, sinon impossible à extrader.

Les particules collagènes, après que la solution acide leur a été ajoutée, sont laissées en contact avec la solution acide pendant une durée de 20 à 200 h, de préférence de 60 à 150 h, pour que soit obtenu un gonflement appréciable des particules collagènes dispersées.

Quand les particules collagènes se sont suffisamment gonflées, la boue est prête pour l'extrusion qui lui donnera la forme d'une enveloppe tubulaire, ou boyau à saucisses. Les opérations restant alors à faire suivant le procédé de fabrication d'enveloppes tabulaires sont les mêmes que celles qui sont décrites dans le procédé ancien.

Ainsi, pour préparer des enveloppes ou boyaux tabulaires, la boue collagène gonflée obtenue, comme décrit ci-dessus, à partir de collagène non plainé ou plainé, est extradée en passant dans une matrice annulaire. De préférence, la boue collagène sera extradée en passant dans une matrice ayant des parties intérieure ou extérieure, ou les deux, tournant en sens inverse; une telle matrice est bien connue dans la fabrication des enveloppes de collagène, et est entièrement décrite dans le brevet américain N° 2046541.

L'enveloppe extradée est amenée dans un bain coagulant, constitué généralement d'une solution concentrée, de préférence saturée de sulfate de sodium ou d'ammonium amené à un pH de 7 à 9, avec un agent alcalin tel que NaOH ou NH4OH pour la neutralisation de l'acide dans la boue, bien que tout réactif pouvant faire coaguler la boue collagène extradée pour former une pellicule cohérente et qui n'est pas toxique puisse être utilisé dans la mise en œuvre de l'invention. Les bains coagulants de sulfate d'ammonium sont les plus courants, et sont préférés.

Du bain de coagulation, l'enveloppe est amenée dans un premier bain tannant, qui se compose d'une solution contenant environ 5 à 20% de sulfate d'aluminium Al2(S04)3 • 18 H2O, 3 à 7% de citrate de sodium (ou une quantité équivalente d'acide citrique), et le citrate de sodium ou l'acide citrique forme un complexe avec le sulfate d'aluminium, l'hydroxyde de sodium neutralisant une partie du complexe aluminium/citrate pour le rendre d'environ lA à % basique. Un bain tannant convenable peut de même être réalisé à partir de sels ferriques par formation d'un complexe de citrate, et en neutralisant partiellement le complexe avec du carbonate de sodium ou autre alcali faible,

pour convertir le complexe en une forme chélatée. D'autres agents tannants connus dans la fabrication des enveloppes et boyaux de collagène peuvent être utilisés.

Après avoir été retirée du bain tannant, l'enveloppe est ensuite lavée et plastifiée dans un bain contenant à la fois un plastifiant tel que la glycérine, et un agent ramollissant tel qu'un monoglycé-ride acétylé, suivant la pratique habituelle, par exemple comme décrit dans le brevet américain N° 3620775. L'enveloppe qui a été préparée de cette manière est ensuite conduite à travers un séchoir, et ainsi séchée.

Le séchage est normalement effectué par gonflement du tube de collagène avec de l'air ou un autre gaz, et en faisant ensuite passer ce tube à travers un séchoir. L'enveloppe peut être retroussée directement au sortir du séchoir, mais cela ne se fait généralement pas, parce que les machines à retrousser travaillent à plus grande vitesse que le débit d'extrasion du procédé. En conséquence, l'enveloppe est, de préférence, emmagasinée sur des bobines, et amenée séparément vers les machines à retrousser du type généralement utilisé dans le retroussage de boyaux à saucisses cellulosiques. Des exemples de telles machines sont décrits dans les brevets américains Nos 2722714, 2722715, 3723201 et 3122517.

Les exemples qui suivent sont donnés pour illustrer les réalisations préférées de l'invention, et ne sont pas destinés à en limiter l'étendue. Tous les pourcentages sont exprimés en pour-cent en poids.

Exemple 1 :

Dans une série d'opérations, une boue aqueuse ajustée à un pH de 2,8, avec des concentrations variables d'acide sulfurique et d'acide lactique et contenant 5,1% en poids de collagène extrait

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de graux plainées, a été conduite, sous la pression d'une pompe, à travers une matrice d'extrusion et, de là, dans un bain de coagulation aqueux contenant suffisamment de (NH4)2S04 pour saturer le bain. Après coagulation des enveloppes, les enveloppes mouillées ont été retirées du bain de sulfatç d'ammonium, puis durcies en les faisant passer dans un bain tannant contenant de l'alun complexé de citrate. Après contact avec le bain tannant, les enveloppes durcies en ont été retirées et plastifiées en les faisant passer à travers une solution aqueuse de 3% de glycérine pendant environ 3 mn. Après cela, l'enveloppe plastifiée a été gonflée et séchée à environ 100°C. Les enveloppes ou boyaux séchés ont été retroussés et expédiés à un fabricant de conserves en boîtes pour remplissage.

Les propriétés du boyau humide sont notées au tableau qui suit. La résistance du boyau humide, fraîchement coagulé, a été déterminée en utilisant un appareil d'essai Scott. A la mesure de la résistance de ce boyau avec cet appareil, on voit que, plus grand (en grammes) est le poids nécessaire pour déchirer le boyau et le rompre, plus solide est ce dernier.

Le bourrage de boyaux séchés et retroussés a été observé chez un fabricant de conserves, et le pourcentage de liens, dans un 5 cordon d'environ 12 m, de boyaux qui avaient subi une rupture à la ligature (c'est-à-dire le pourcentage de boyaux qui se fendent à la partie d'épaulement du boyau rempli de viande, pendant la ligature pour faire les saucisses individuelles) a été observé et noté. Le pourcentage de rupture à la ligature de boyaux bourrés i° et liés, réalisés suivant le procédé de l'exemple 1, est indiqué au tableau qui suit.

Aux fins de comparaison, les opérations de l'exemple 1 ont été répétées, à l'exception du fait que le pH de la boue collagène a été ajusté à 2,8, soit en utilisant des mélanges d'acides s'écartant des 15 limites de l'invention, soit des acides seuls. Les résultats de ces opérations comparatives sont également indiqués au tableau, et sont désignés par le symbole C.

Tableau:

Essai

Concentration d'acide

Résistance du

Matières solides dans le

Température

Rupture à

N°

dans la boue collagène boyau humide boyau humide de séchage la ligature

(g)

(%)

(°C)

(%)

Acide h2so4

lactique (%)

(%)

1 0,83 0,165 810 11,1 100 1,5

2 0,40 0,200 800 11,1 100 2,6

3 0,20 0,220 821 10,9 100 9,8 Ci 1,80 0,100 620 9,1 160 90,0+ C2 2,40 0,0 650 9,1 160 4,1 C3 0 0,250 La boue n'a pas pu être extradée

En examinant ce tableau, on voit immédiatement que les boyaux de collâgène humides extradés de boues dans lesquelles le pH avait été ajusté avec un mélange d'acide fort et d'acide faible, conformément à la mise en œuvre de la présente invention (essais Nœ 1 à 3) présentent des propriétés physiques nettement améliorées et une teneur plus élevée en matières solides, comparativement à des boyaux de collagène humides extradés de boues dans lesquelles le pH avait été basé sur des concentrations d'acide s'écartant des limites de la présente invention (essais Nos Ci à c3).

Exemple 2:

40 Le processus de l'exemple 1 a été répété, à l'exception du fait que le pH de la boue a été amené à 2,8, avec 0,9% d'acide lactique et 0,45% de HCl concentré. Le boyau de collagène humide a montré une résistance à l'état humide de 580 g, et une rupture à la ligature, lors du bourrage et de la ligature, de 4%.

Claims (5)

619 116 REVENDICATIONS

1 x IO-3, et l'acide faible ayant une constante de dissociation dans l'eau à 25°C comprise entre 1 x 10~6 et 1 x 10-3.

1. Procédé pour la préparation de compositions collagènes convenant pour l'extrusion en forme d'enveloppes tabulaires ou boyaux pour produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer des particules de matière collagène pulvérisée, à immerger ces particules dans de l'eau pour obtenir une dispersion aqueuse de 2 à 8% en poids de matière collagène, et à régler le pH de cette dispersion aqueuse entre 2,5 et 3,7 à l'aide d'un mélange d'acide fort et d'acide faible, afin de produire un gonflement appréciable de la matière collagène dispersée, l'acide fort ayant une constante de dissociation dans l'eau à 25° C supérieure à

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange d'acide contient de 0,12 à 0,24% en poids d'acide fort, et de 0,1 à 1,5% en poids d'acide faible.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide fort est de l'acide sulfurique.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide fort est de l'acide chlorhydrique.

5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide faible est de l'acide lactique.