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Verfahren zur Herstellung von verzehrbaren künstlichen
Wursthüllen
aus Kollagen.
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von verzehrbaren künstlichen
Wursthüllen und bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von solchen aus aus
gekalkten tierischen Häuten gewonnenem Kollageh.
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Natürlicbe Wursthüllen werden aus den Därmen verschiedener verzehrbarer
Tiere, insbesondere von Rindern und Schafen, hergestellt. Die Därme werden hierzu
aus den geschlachteten Tieren gewonnen und einem bekannten Reinigungsprozess unterworfen.
Natürliche, bestens gesäuberte Wursthüllen werden mit verschiedenen Wurstfüllungen
gestopft, zu kleineren Würstchen abgebunden. Die so gewonnenen Würste werden vom
Verbraucher
gekocht; die Wursthülle wird zusammen mit der gekochten Wurst verzehrt. Bei der
Herstellung bestimmter geräucherter oder vorgekochter Würste, wie Frankfurter Würste
oder dergleichen, werden diese bereits vom Fleischabpacker gekocht oder geräuchert
oder in anderer geeigneter Weise behandelt, um sie für den yerbraucher ohne weitere
Behandlung verzehrbar zu machen.
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Bis etwa 1925 waren praktisch alle Wursthüllen natür= liehe, aus tierischen
Därmen gewonnene Wursthüllen. Seit der Zeit wurden eine Reihoynthetischer Wursthüllen
entwickelt, die insbesondere aus regenerierter Gellulose bestehen. Diese Wursthüllen
werden für die Verpackung des größten Teils der heutzutage hergestellten und verkauften
Würste verwendet. Cellulosehaltige Wursthüllen werden besonders für große Würste,
wie Bologna, Salami oder dergleichen, verwendet und vom Verbraucher vor dem Verzehr
von der Wurst abgezogen. Wursthüllen aus regenerierter Cellulose werden auch bei
der Herstellung von Frankfurter Würitchen verwendet. Hierbei wird die Wursthülle
nach dem Stopfen mit Wurstemulsion abgebunden, geräuchert, gekocht und schließlich
von der fertigen Wurst wieder abgezogen. Wursthüllen aus regenerierter Cellulose
haben sich.jedoch zur Herstellung von Würstchen aua Schweinefleisch deshalb nicht
bewährt, weil die Cellulosehülle zusammen mit der Wurst nicht essbar ist und weil
sie das während des Kochens aus der Wurst austretende
Fett nicht
durehläßt. Aus diesem Grund entstand ein wachsender Bedarf an künstlichen Wursthüllen,
die essbar und die zur Herstellung von Schweinewürstchen erforderlichen Eigenschaften
aufweisen.
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Während vieler Jahre wurden synthetische Wursthüllen aus tierischem
Kollagen hergestellt. Dazu wurden die tierischen Häute zunächst aufbereitet und
das Kollagen in eine faserige Struktur aufgeschlossen und anschließend in Form einer
teigigen Masse in eine schlauchförmige Hülle extrudiert. Die so entstandenen Hüllen
wurden dann mit Formaldehyd zur Aushärtung gebracht und als abziehbare Wursthüllen
für die Herstellung verschiedener Würste verwendet. Diese Wursthüllen waren nicht
verzehrbar, obwohl Kollagen selbst eßbar ist.
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Neuerdings wurden nun auch verzehrbare Wursthüllen aus Kollagen hergestellt
und in großen Mengen gehandelt. Für die Herstellung eßbarer Kollagen-Wursthüllen
wurde wiederholt mit Nachdruck darauf hingewiesen, daß unbedingt von kollagenhaltigen
Rohstoffen auszugehen ist, die keiner Kalkbehandlung unterworfen worden sind. Gerade
in einer Reihe neuerer sich auf die Herstellung von Kollagen-Wursthüllen beziehender
Patente wurde immer wieder ausgeführt, daß es absolut notwendig ist, von ungekalkten
Kallqgen-Rohstoffen
auszugehen, wenn man eine e$ßbare Hülle herstellen
will. Während die Verwendung ungekalkten Kollagens als Ausgangsmaterial gewisse
Vorteile hat, so steht diesem doch der grundlegende Nachtei. gegenüber,cb.ß die
Tierhäute, aus denen das Kollagen gewonnen wird, einer sehr aufwendigen und teueren
mechanischen Behandlung zur Entfernung der Haare und der Epidermisschicht unterworfen
werden müssen.
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In der Patentanmeldung des gleichen Anmelders wie der vorliegenden
Anmeldung vom 25. März 1966, Aktenzeichen: T 30 766 IVa/53c ist ein Verfahren zur
Aufbereitung gekalkter tierischer Häute für die Herstellung verzehrbarer Wursthüllen
aus Kollagen beschrieben. Bei diesem Verfahren wird tierisches Kollagen aus gekalkten
Häuten gewonnen, die anschließend einer Entkalkung in Säure unterworfen werden.
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Bei der Herstellung essbarer Kollagen-Hüllen wird das Hautkollagen
in eine feine faserige Form überführt und als dünne Kollagen-Dispersion extrudiert.
Das extrudierte Kollagen wird dann durch ein Koagulierbad aus Natriumsulfat oder
Ammoniumsulfat geführt, in welchem das Kollagen dehydriert und zu einem zusammenhängenden
KoMagenfilm überführt wird. Nach dieser Stufe des Herstellungsverfahrens kann der
mittels Salz koagulierte Kollagenfilm zwar weiterverarbeitet werden, würde jedoch
bei Berührung mit Wasser sofort wieder zerfallen.
Der extrudierte
Kollagenfilm muß deshalb gehärtet oder gegerbt werden, damit er weiterverarbeitet
werden kann und damit ihm eine ausreichende Festigkeit zur Verwendung als Wursthülle
verliehen wird. Für einen befriedigenden Aushärte- oder Gerbprozeß muß ein Gerbmittel
verwendet werden, das eine schnelle Gerbung bewirkt, in der Form, in der es in der
fertigen Hülle vorliegt, völlig ungiftig ist und schließlich eine Hülle ausreichender
Festigkeit zum Stopfen mit Fleischemulsion, Abbinden, Packen und anschließendem
Kochen ergibt. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Herstellungsverfahrens
für verzehrbare künstliche Wursthüllen aus aus gekalkten Häuten gewonnenem Kollagen,
bei dem jedoch ein Entkalken des Kollagens nicht erforderlich ist. Die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem das aus gekalkten
Häuten gewonnene Kollagen besonders schnell weiterverarbeitet wird ohne entkalkt
zu werden. Weitere Merkmale und hortbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sieh aus der Beschreibung und den JUasprtichen.
Für die Herstellung
extrudierter Kollagenhüllen geeignete Kollagengewebe sind Tierhäute und Sehnen,
wobei Haut-Kollagen für die Herstellung von Hüllen bevorzugt wird. Kollagen besteht
aus einer großen Anzahl von Fasern, die sich wiederum aus einer noch größeren Anzahl
von Fibrillen, die unter dem normalen Lichtmikroskop nicht mehr erkennbar sind,
zusammensetzen. Der Durchmesser der Kollagen-Fibrillen liegt in der Größenordnung
von 10 bis 50 ingström, während deren Länge in der Größenordnung von einigen Tausend
bis zu einigen MillionenÄliegt. In den Patenten neueren Datums, in denen die Herstellung
verzehrbarer Kollagen-Hüllen beschrieben ist, wird die Notwendigkeit von Kollagengrundmaterialien
auszugehen, die keiner Kalkbehandlung unterworfen worden sind, immer wieder betont.
Als Grund wird angegeben, daß die Kalkbehandlung das Aufbrechen und das Aufschließen
der Kollagenfasern in Fibrillen, was zur Ausbildung fibrillarer Filme erforderlich
ist, verhindert.
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Es wurde gefunden, daß sich verzehrbare Kollagenhüllen unter Verwendung
gekalkter tierischer Häute als Kollagenrohrstoff herstellen lassen. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ergeben sich besonders hochwertige verzehrbare künst-_ liehe Wursthüllen.
Bei der Herstellung wird zunächst aus den zur Verwendung kommenden Tierhäuten das
Blut schnell abgelassen, worauf diese gefroren oder mit Salz behandelt oder
unmittelbar
mit einer Kalk enthaltenden Lösung behandelt werden, um sie zumindest zum Teil zu
enthaaren. Das Kalken der frischen, gefrorenen oder salzbehandelten Haut muß in
weniger als 48 Stunden, vorzugsweise in weniger als 12 Stunden (z.B. 3 Stunden oder
weniger) erfolgen. Als nächstes wird die Haut gewaschen, enthaart, bei einer Temperatur
von weniger als 200C zerkleinert und in einer Säure mit einem pH-Wert von 2,5 bis
3,5 gequollen. Diese Schritte müssen schnell nacheinander ausgeführt werden, d.h.
in Weniger als 48 Stunden, vorzugsweise jedoch in weniger als 12 Stunden. Wird dieHaut
in dieser kurzen Zeit gekalkt, gewaschen, zerkleinert und gequollen, dann läßt sich
eine besonders hochwertige feste verzehrbare Hülle auch ohne Entkalken bzw. Neutralisieren
des aufbereiteten Kollagens herstellen. Die in der oben angegebenen Weise gewonnene
aufgequollene Kollagenaufschlämmung extrudiert man durch eine Ringschlitzdüse in
ein Koagulierbad und erhält einen salzkoagulierten Schlauch. Der Schlauch wird anschließend
unter Verwendung eines ungiftigen schnellwirkenden Gerbstoffes gegerbt, dann gewaschen,
weichgemytcht, getrocknet, gerafft und abgepackt. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
verzehrbarer künstlicher Wursthüllen aus Kollagen ist anhand von
Zeichnungen
und an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Fig. i ein Fließbild, aus
dem alle Herstellungsschritte der verzehrbaren Hüllen hervorgehen: Kalken zum Aufquellen
und Enthaaren frischer, gefrorener oder salzbehandelter Häute in vorzugsweise weniger
als 3 Stunden, Spalten, Feinmahlen, Aufquellen in schwacher Säure, Extrudieren,
Koagulieren, Gerben, Waschen, Weichmachen, Trocknen und Aufwickeln oder Raffen;
Fig. 2 ein figürliches Fließbild für die Herstellungsschritte Extrudieren, Koagulieren,
Gerben, Waschen, Weichmachen und Weiterverarbeiten; fig. 3 eine nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte geraffte verzehrbare Kollagen-Wursthülle und Fig. 4 das Füllen
einer Wursthülle mit Fleischemulsion durch eine Stopftülle sowie abgebundene Wurstabschnitte.
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Bei einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden tierische Häute in geeignete Stücke zerschnitten, wobei auch Hautabfälle
verwendet werden können,
und mit einer geeigneten Kalklösung zur
Entfernung der Haare behandelt. Die Häute können auch vor dem Zerschneiden in kleine
Teile gekalkt werden, Das Kalkbad besteht vorzugsweise aus einer Aufschlämmung festen
Kalks Ca(OH)2, Natriumsulfhydrat und Dimethylaminsulfat «CH 3)2NH2)2S04. Nach der
Behandlung mit einer solchen kalkhaltigen Lösung über eine Zeitdauer von weniger
als 2 Tagen, vorzugsweise jedoch 3 bis 4 Stunden oder weniger, werden die Häute
der kalkhaltigen Lösung entnommen und gewaschen. .Anschließend werden die Häute
gespalten oder auf andere Weise mechanisch abgeschabt, um die Epidermisschicht und
jegliches verbliebenes Haar zu entfernen. Die auf diese fkeise aufgearbeiteten Häute
werden zu einer wässrigen Aufschlämmung bzw. Dispersion mit einem Kollagengehalt
im Bereich von 2 bis 6 ,°b, vorzugsweise jedoch 3,5 bis 5 %, feingemahlen. Während
des Mahlens wird das Kollagen auf einer Temperatur unterhalb von 200C, vorzugsweise
unterhalb von 100C, durch mehrfache Eiszugabe gehalten. Das so vorbereitete Kollagen
wird dann mit einer verdünnten Lösung einer schwachen Säure zum Aufquellen- und
Aufplatzlassen der Kollagenfasern, wie weiter vorne beschre,iben, behandelt. Das
Waschen, Enthaaren, Mahlen und Aufquellenlassen des Kollagene in Säure wird in weniger
als 48 Stunden, vorzugs-weise in weniger als 12 Stunden durchgeführt. Die
aufgequollene
Kollagenaufschlämmung kann dann durch einen Ringspalt
einer Fxtruderdüse zu einem dünnwandigen Schlauch extrudiert werden, der dann nach
Gerben und weiterer Verarbeitung als Wursthülle verwendbar ist. Um eine höchstmögliche
Zugfestigkeit der Wursthülle zu erreichen, wird die Kollagenaufschlämmung vorzugsweise
durch eine Düse extrudiert, die umlaufende innere und äußere Matritzenteile aufweist,
wie sie für die Herstellung von Kollagenwursthüllen beispielsweise durch das US-Patent
2 046 541 bekannt ist.
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Die Kollagenaufschlämmung wird in ein Koagulierbad aus einer konzentrierten
Lösung von Natriumsulfat oder Ammoniumsulfat extrudiert. Der dünnwandige Kollagenschlauch,
der sich im Koagulierbad bildet, wird dann durch ein Gerbbad, beispielsweise der
Lösung einer Ferriverbindung, geführt und anschließend gewaschen und weichgemacht.
Darauf wird die so erhaltene Hülle mit Luft oder einem anderen Gas aufgeblasen und
durch einen Trockner geleitet, wonach sie entweder auf Spulen oder dergleichen aufgewickelt
oder in einer Raffmaschine in kurze Wursthüllenraupen, wie sie in Fig. 3 dargestellt
sind, überführt wird. Die Wursthüllen werden vorzugsweise direkt anschließend an
das Trocknen gerafft, da es dann leichter ist, die Wursthülle im aufgeblasenen Zustand
zu halten. Zum Raffen der Wursthüllen kommen Raffmaschinen infrage, wie sie auch
für das Raffen von cellulosehaltigen
Wursthüllen verwendet werden.
Solche Maschinen sind beispielsweise in den US-Patentschriften 2 722 714, 2 722
715, 2 723 201 oder 3 122 517 beschrieben.
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In Fig. 2 sind die Herstellungsschritte vom Extrudieren bis zum Aufwickeln
oder Raffen schematisch figürlich dargestellt. Die Kollagenaufschlämmung bzw. -dispersion
wird durch eine Einlaßleitung 1 in die Extruderdüse 2 mit dem ringförmigen Auslaß
3 geleitet, aus dem ein hüllenförmiger Schlauch4austritt. Die Düse 2 weist ein inneres,
nach oben gerichtetes Rohr 5 innerhalb des extrudierten Schlauches auf, um Koagulierbad
aus dem Inneren des Schlauches nach außen führen zu können. Die Düse 2 ist am Boden
des Behälters 6, der das Koagulierbad 7 aufnimmt, angebracht. Das Koagulierbad 7
wird durch die Zeitung 8 vom Rohr 5 her zum Abziehen des Koagulierbades aus dem
Inneren des extrudierten Schlauches umgewälzt. Der im Bad 7 koagulierte Schlauch
4 läuft anschließend in einem Gerbbad 9 über eine Reihe Umlenkrollen.
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Das Gerbbad 9 besteht aus einer wässrigen Lösung einer geeigneten
ungiftigen Gerbsubstanz, beispielsweise Alaun, Glutaraldehyd, Ferriverbindungen
wie Ferriammonsulfat, Ferrisulfat, Ferrinitrat oder einem der Ferrihalogenide.
Näch
dem Gerbbad 9 wird die Hülle durch ein Waschbad 10 geleitet, in dem nicht umgesetzte
Gerbreagentien aus der Hülle ausgewaschen werden. Anschließend wird die Hülle noch
durch ein Weichmacherbad 11 geleitet, in dem man kleine Mengen Weichmacher, wie
beispielsweise Glyzerin, in die Hülle eindringen läßt. An das Weichmacherbad 11
schließt sich ein Trockner 12 an, in dem die Hülle aufgeblasen und mittels durch
ein Gebläse oder Ventilator 13 durch einen lufterwärmer 14 gedrückter Luft getrocknet
wird. Nach Verlassen des Trockners 12 kann die Hülle entweder auf eine Spule 15
aufgewickelt werden oder, was im allgemehen bevorzugt wird, direkt einer Raffmaschine,
wie sie schematisch bei 16 angedeutet ist, zugeführt werden. Wird die Hülle zunächst
auf die Spulen aufgewickelt, so kann wahlweise auch anschließend dann, wenn es erforderlich
ist, gerafft werden. Zur Herstellung geraffter Wursthüllenraupen können die gleichen
Raffmaschifen verwendet werden, wie sie allgemein für das Raffen von Wursthüllen
aus regenerierter CelluloseoIer dergleichen üblich sind.
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Nach dem Raffen der Wursthülle in einzelne kurze Raupen wird diese
verpackt und mittels Wärme von 60 bis 800C in einer Atmosphäre von 20 bis 50 % relativer
Feuchtigkeit mehrere Stunden vor dem Versandt zum Fleischpacker nachgetrocknet.
In
Fig. 4 ist das Stopfen einer Wursthülle illustriert. Zum Stopfen wird eine Raupe
einer eßbaren, eisengegerbten Kollagenhülle 17 auf eine rohrförmige Stopftülle 18
gesteckt, die mit einer unter Druck stehenden Fleischemulsionsquelle (nicht dargestellt)
verbunden ist. Die Wurstemulsion passiert die Stopftülle 18 in das Ende der Hülle
17 und füllt die Hülle. Nach dem Füllen wird-die Hülle in entsprechende Wurstabschnitte
19 abgedreht oder abgebunden. Die Wurstabschnitte können dann voneinander getrennt
und in geeigneter Weise mit bekannten Verpackungsmethoden eingeschlagen und verpackt
werden. Wenn die Wurst vom Verbraucher gekocht wird, so erweist sich die Hülle hierzu
als sehr fest; sie schrumpft während des Kochvorgangs zusammen mit dem Fleisch.
Die Hälle kann bei Bedarf auch vorher eingestochen sein, um ein schnelleres Ablassen
des Fetts während des Kochens der Wursthülle zu ermöglichen. In dieser Weise präparierte
Wursthüllen haben eine Schrumpftemperatur, die größer oder gleich der des natürlichen
Kollagens ist; diese Wursthüllen schrumpfen während des Kochens kaum.
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Die folgenden die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispiele
dienen zur Erläuterung der Herstellung von nerzehrbaren Kallogenhüllen.
Beispiel
1
In diesem Beispiel ist die Herstellung verzehrbarer Hüllen aus gekalkten Tierhäuten
erläutert, wobei zum Gerben Ferriverbindungen verwendet sind.
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frische Häute von Färsen wurden 3 Stunden lang bei 100C in einer Kalklösung
vom dreifachen Gewicht der zu behandelnden Häute aufbereitet. Die Lösung enthielt
5 % Kalk, 1 % Natriumsulfhydrat und 3 % Dimethylaminsulfat bezogen auf das Gewicht
der zu--behandelnden Häute. Das Haar war nach der dreistündigen Aufbereitung im
wesentlichen gelöst und zum Teil abgegangen.
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Als nächstes wurde die überschüssige Kalklösung aus den Häuten ausgewaschen
und diese zur Entfernung der noch vorhandenen Haare und der Epidermisschicht gespalten
oder mechanisch abgeschabt. Die Häute wurden dann in kleine quadratische oder rechteckige
Teile mit 6 bis 50 min Kantenlänge zerschnitten und so für die nachfolgende Verkleinerung
vorbereitet.
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Die kleinen so behandelten Hautstücke wurden durch wiederholtes Mahlen
in einerFleischzerkleinerungsmaschine in eine feine Aufschlämmung oder Dispersion
b_:w. Pulpe überführt. Während des Mahlens wurde den Hautstücken ausreichend
Eis
zugemischt, um die Temperatur unter etwa 200C, vorzugsweise jedoch unter 100C zu
halten. Bei den wiederholten Durchgängen. durch die Fleischzerklänerungsmaschine
wurden nacheinander engere Mahlwerkzeuge verwendet, wobei die engste Durchtrittsöffnung
etwa 1 mm betrug. In dieser Stufe wurde dann der Pulpe bzw. Aufschlämmung ausreichend
Wasser zugegeben, um eine Mischung aus etwa 90 g& Wasser und 10 yb Kollagen
zu erhalten. Anschließend wurde die Kollagenpulpe mit ausreichend verdünnter Milchsäure
(auch andere schwache Säuren, sind verwendbar) zur Einstellung eines pH-Wertes von
2,5 bis 3,7 behandelt. Nach intensivem Durchmischen ließ man die mit Säure versetzte
Pulpe bzw. Kollagenaufschlämmung über Nacht bei einer Temperatur von 3°C zum Aufquellen
stehen. Am Ende der Lagerzeit war das Kollagen ganz aufgequollen und hatte alles
Wasser aufgenommen. Dem gequollenen Kollagen wurde daher weiteres Wasser und weitere
Säure zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes von 2,5 bis 3,7 zugemischt, um eine dünne
homogene Paste aus 4 % Kollagen und 1,2 9b Milchsäure zu erhalten. Die Paste wurde
noch homogenisiert, zur Entfernung jeglicher Feststoffverunreinigungen gefiltert
und entlüftet. Die Herstellungsschritte vom Waschen der gekalkten Häute bis zum
Aufquellenlassen des feingemahlenen Kollagens
in Säure wurden in
einem Zeitraum von etwa 6 bis 12 Stunden (in jedem Fall weniger als 48 Stunden)
durchgeführt.
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Die in Säure aufgequollene Aufschlämmung wurde unter Druck durch eine
Extruderdüse, wie sie oben beschrieben ist, in ein Koagulierbad gepumpt, das aus
42 % Ammoniumsulfat (auch Natriumsulfat kann verwendet werden) in Wasser bestand.
Nach dem Extrudieren des Kollagens in einen dünnwandigen Schlauch in dieser konzentrierten
Ammoniumsulfatlösung werden die Kollagenfibrillen im Koagulierbad dehydriert, wobei
sie zusammenfallen bzw. schrumpfen und einen für die weitere Verarbeitung ausreichend
zusammenhängenden Film bilden. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, läßt man das Koagulierbad
an der Innen- und an der Außenseite des Schlauches zirkulieren, um den Schlauch
im aufgeweiteten Zustand zu halten und eine gleichmäßige und gute Koagulation des
Schlauches von der Innen-«und Außenseite her sicherzustellen.
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Nach dem Koagulieren des Films in der Ammoniumsulfatlösung muß der
Film gegerbt werden, um ihm eine ausreichende Festigkeit für die weitere Verarbeitung
und für das Stopfen mit Wurstfüllung zu verleihen. Würde man ihn direkt aus dem
AmmolLiumsulfat-Koa4gulierbad nehmen und trocknen, dann hätte er nur eine mäßige
Festigkeit im Trockenzustand, würde jedoch bei Berührung mit Wasser sofort wieder
in eine Faste oder Aufschlämmung
zerfallen. Die Hülle wird gegerbt
oder gehärtet, um die für verzehrbare Hüllen erforderliche Naß- und Trockenfestigkeit
zu erzielen.
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Aus dem Koagulierbad tritt die Hülle als nächstes in ein Gerbbad ein,
das 10 % Ferriammoniumsulfat und 20 gb Ammoniumsulfat gelöst enthält. In diesem
Bad härtet oder gerbt die Hülle aus. Die Hülle wird hierzu über mehrere Rollen in
der Ferriammoniumsulfatlösung geleitet, um mit ihr solange in Berührung gehalten
zu werden, bis die- gesamte Behandlungsdauer bzw. Aufenthaltsdauer in der Lösung
wenigstens eine Minute beträgt.
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Aus dem Härtebad tritt die Hülle in ein Waschbad über, in dem sie
wenigstens etwa 10 Minuten durch mehrfaches Umlenken gehalten wird. Anschließend
an das Auswaschen wird die Wursthülle durch ein Weichmacherbad mit 5 % Glyzerin
in Wasser geleitet, von wo sie durch einen Trockner tritt, in dem sie mit Druckluft
aufgeblasen und durch über deren Oberfläche zirkulierende Warmluft getrocknet wird.
Die Trocknung der Hülle erfolgt durch auf 70oC gehaltene Warmluft, die mit einer
Geschwindigkeit von etwa 1 m/sec (200 feet/Min) strömte.
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Axischliegend an das TrocIstien wird die Hülle entweder direkv gerafft,
da dies die Einführung von Luft gestattet,
um die Hülle im Trockner
aufgeblasen zu halten, oder sie wird zunächst aufgewickelt und anschließend vor
dem Abpacken gerafft.
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Auf diese Weise hergestellte Wursthüllen hatten eine höhere Länge-
und Querfestigkeit als aus ungekalktem Kollagen hergestellte Hüllen. Die schnelle
Verarbeitung der Häute und des Kollagengrundmaterials und das Gerben der Hülle bewirken
einen festen, zusammenhängenden Film aus Kollagenfibrillen mit hoher Längs- und
Querfestigkeit, und zwar im trockenen wie auch im wieder angefeuchteten Zustand.
Diese Hüllen haben eine wesentlich höhere Schrumpftemperatur als natürliches Kollagen
und sind zum Einschlagen von Wurstprodukten in jeder Beziehung zufriedenstellend
geeignet.
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Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Hüllen wiesen
einen einheitlichen Durchmesser und eine gleichmäßige Wandstärke auf. Die Hüllen
bestehen aus einem glatten und ebenen Film, der praktisch frei von jeglichen Kollagenfasern
makroskopischer Größe ist. Die Hülle ist durchsichtig und besteht dem Anschein nach
aus statistisch orientierten Kollagenfabrillen. Die Orientierung der Kollagenfibrillen
im Film und die slh daraus ergebende relative Schwankung der Längs- und Querfestigkeit
ist im wesentlichen. eine :Funktion der Extrudie rbe(i:Lngungen und des verwendeten
F.z t rud e r.3 ,
Die auf die oben beschriebene Weise gefertigten
Wursthüllen lassen sich ohne Schwierigkeit auf Raffmaschinen kräuseln, wie sie auch
für das Raffen von Wursthüllen aus regenerierter Cellulose verwendet werden. Die
gerafften Hüllen lassen sich gut stopfen, abbinden und ohne Schwierigkeiten kochen.
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Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft eine andere Herstellung
verzehrbarer Wursthüllen aus Kollagen aus gekalkten tierischen Häuten, bei welcher
das Gerben mit eisenhaltigen Gerbsalzen erfolgt.
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Es wurde von frischen Häuten junger Ochsen ausgegangen, die man auftauen
ließ und etwa 6 Stunden lang bei 100C in einer Kalklösung vom vierfachen-Gewicht
der zu behandelnden Häute beließ. Die Lösung enthielt 5 9& Kalk, 1,5
g& Natriumsulfhydrat und 2 y6 Dimethylaminsulfat bezogen auf das Gewicht der
zu behandelnden Häute. Nach der sechsständigen Behandlung hatte sich das Haar im
wesentlich gelöst und war zum Teil abgegangen.
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Zur Entfernung überschüssiger Kalklösung wurden die Häute gewaschen,
worauf sie vom Fleisch befreit und zur Entferriung
=des verbliebenen
Haares und der Epidermisschicht gespalten wurden. Anschließend zerschnitt man die
gekalkten und gewaschenen Hautspaltprodukte in kleine Quadrate oder Rechtecke mit
Kantenlängen von beispiebweise 6 bis 50 mm in Vorbereitung auf die nachfolgende
Zerkleinerung.
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Die kleinen Stücke der behandelten Häute verarbeitete man zu einer
feinen Pulpe bzw. Kollagenaufschlämmung, indem man sie nacheinander wiederholt durch
einen Fleischzerkleinerer gab. Bei der Zerkleinerung wurde den gespaltenen Hautstücken
ausreichend Eis zugesetzt, um die Arbeitstemperatur unter etwa 100C zu halten. Es
wurdEn dabei jeweils enger gestellte Zerkleinerungswerkzeuge verwendet, wobei der
engste Durchgang etwa 1 mm betrug. Anschließend oder beim letzten Durchgang wurde
soviel Wasser zugeführt,daß sich eine Mischung aus 90 % Wasser und 10 % Kollagen
ergab. Als nächstes wurde die Kollagenpulpe mit verdünnter Milchsäure zur Einstellung
eines pH-Wertes von 2,5 bis 3,7 versetzt. Nach kräftigem Durchmischen ließ man die
mit Säure versetzte Pulpe wenigstens etwa eine Stunde bei einer Temperatur von 100C
zum Aufquellen stehen. Am Ende dieser Lagerzeit war das Kollagen aufgequollen und
hatte alles Wasser der Aufschlämmung aufgenommen. Das aufgequollene Kollagen wurde
nochmals mit Wasser und Säure versetzt, bis
sich eine dünne homogene
Paste aus 4 % Kollagen und 1,2 g6 Milchsäure - zur Aufrechterhaltung eines pH-Wertes
von 2,5 bis 3,7 - ergab. Die Paste wurde weiter homogenisiert, zur Entfernung von
Feststoffverunreinigungen gefiltert und anschließend entlüftet. Die Verfahrensschritte
vom Waschen der gekalkten Häute bis zum Aufquellenlassen in Säure des feingemahlenen
Kollagens wurdenin einem Zeitraum von etwa 6 bis 12 Stunden, in jedem Fall jedoch
in weniger als 48 Stunden, durchgeführt.
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Die durch eine Extruderdüse der oben angegebenen Art austretende Kollagenaufschlämmung
trat in ein Koagulierbad aus 35 % Ammoniumsulfat (auch Natriumsulfat kann verwendet
werden) in Wasser ein. Nach dem Extrudieren des Kollagens in die Form eines dünnwandigen
Schlauches in die konzentrierte Ammoniumsulfatlösung werden die Kollagenfibrillen
dehydriert und schrumpfen bzw. fallen zu einem weiterverarbeitbaren Film ausreichenden
Zusammenhangs zusammen. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird das Koagulierbad auf der
Innen- und Außenseite des Schlauches umgewälzt, um den Schlauch im aufgeweiteten
Zustand zu halten und sicherzustellen, daß er auf der Innen- und Außenseite gleichmäßig
und-gut koaguliert.
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Aus dem Koagulierbad ließ man die Hülle in ein Gerbbad aus einer Lösung
mit 3 % Glutaraldehyd mit einem anfänglichen
pH-Wert von 5,0 übertreten.
Die Hülle wurde in der Gerblösung über mehrere Umlenkwalzen geleitet, so daß sich
eine Verweilzeit im Bad von wenigstens etwa 3 Minuten ergab. Nach dem Gerbbad durchlief
die Hülle ein. Waschbad, in dem es wenigstens etwa 10 Minuten gehalten wurde und
ein Weichmacherbad aus 5 , Glyzerin in Wasser. Dann passierte sie einen Trockner,
in dem sie mit Druckluft aufgeblasen war und durch über deren Oberfläche umgewälzte,
auf 65o0 gehaltene Warmluft getrocknet wurde. Im Trockner strömte die Luft mit einer
Geschwindigkeit von etwa 1,25 m/sec.
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Vorzugsweise raffte man die Hülle nach dem Trocknen, da dies die Einführung
von Luft gestattet, um die Hülle im Trockner im aufgeblasenen Zustand zu halten.
Die Hülle kann auch zunächst aufgewickelt und erst vor dem Abpacken gerafft bzw.
gekräuselt werden.
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Durch die schnelle Verarbeitung der Häute und des Kollagenrohstoffs
sowie das Gerben der Hüllen ergab sich ein fester zusammenhängender Film aus Kollagenfibrillen
mit hoher längs- und Querfestigkeit, und zwar im trockenen wie im wieder angefeuchteten
Zustand. Die Schrumpftemperatur der Hüllen lag weaentlich über der des natürlichen
Kollagens.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten
Wursthüllen weisen einen konstanten Durchmesser und gleichförmige Wandstärke auf.
Die Hüllen bestehen aus einem glatten gleichmäßigen Film, der im wesentlichen frei
von jeglichen makroskopischen Kollagenfas ern 'ist. Der Film ist durchsichtig bis
durchscheinend und besteht dem Anschein nach aus im wesentlichen statistisch orientierten
Kollagenfibrillen. Die Orientierung der Kollagenfibrillen im Film und die sich daraus
ergebende relative Schwankung der Längs- und Querfestigkeit ist im wesentlichen
eine Funktion der Extrudierbedingungen und der Art des verwendeten Extruders.
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Die auf die beschriebene Weise gefertigten Hüllen lassen sich ohne
Schwierigkeit auf Raffmaschinen kräuseln, wie sie auch zum Raffen von Wursthüllen
aus regenerierter Cellulose verwendet werden. Die gerafften Wursthüllen lassen sich
leicht stopfen und zu Wurstabschnitten abbinden. Beispiel 3
Dieses Beispiel
betrifft noch eine weitere Herstellungsmöglichkeit verzehrbarer Kollagenhüllen aus
gekalkten tierischen Häuten.
Es wurde'von salzbehandelten Häuten
junger Stiere ausgegangen, die gründlich gewaschen und dann drei Stunden lang bei
100C gekalkt wurden. Hierzu diente eine Kalklösung vom fünffachen Gewicht der zu
behandelnden Häute. Die Lö=sung enthielt 5 % Kalk, 1,25 % Natriumsulfhydrat und
3 % Dimethylaminsulfat bezogen auf das Gewicht der zu behandelnden Häute. Nach der
dreistündigen Behandlung hatte sich das Haar im wesentlichen gelöst und war zum
Teil abgegangen.
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Die Häute wurden dann zur Entfernung der überschüssigen Kalklösung
gewaschen, entfleischt und zur Entfernung des Haars und der Epidermisschicht gespalten.
Die gekalkten und gewaschenen Hautspaltprodukte zerschnitt man dann in kleine Quadrate
oder Rechtecke mit Kantenlängen von beispielsweise 6 bis 50 mm in Vorbereitung zu
nachfolgender Feinmahlung. Die kleinen Hautstücke wurden hierbei zu einer feinen
Pulpe bzw. Kollagenaufschlämmung verarbeitet, indem man sie nacheinander mehrmals
durch eine Zerkleinerungsmaschine gab. Währenddes Mahlens wurde den Hautspaltprodukten
ausreichend Eis zugegeben# um die Temperatur unter etwa 15°C zu halten. Die aufeinanderfolgenden
Durchgänge durch die Fleischzerkleinerungsmaschine erfolgten dabei jeweils angergestellten
oder engeren Zerkleinerung$werkzeugen; die kleinsten Zerkleinerungswerkzeuge hatten
Durchtrittsöffnungen von etwa
1 mm. An dieser Stelle wurde der
Pulpe bzw. Kollagenaufschlämmung auch ausreichend Wasser zugesetzt, um eine Mischung
von etwa 90 % Wasser und 10 g& Kollagen einzustellen.
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Die Kollagen-Pulpe wurde mit ausreichend verdünnter Milchsäure als
nächstes auf einen pH-Weit von 2,5 bis 3,7 eingestellt. Nach kräftigem Durchmischen
ließ man die mit Säure versetzte Pulpe bzw. Kollagendispersion über Nacht bei einer
Temperatur von etwa 30C zum Aufquellen stehen. 9m Ende der Lagerzeit war das Kollagen
aufgequollen und hatte alles Wasser der Pulpe aufgesogen. Das aufgequollene Kollagen
wurde nochmals mit Wasser und Säure versetzt, bis sich eine homogene Paste mit 4
% Kollagen und 1,2 gd Milchsäure - um einen pH-Wert von 2,5 bis 3,7 einzuhalten
- ergab. Nach weiterer Homogenisierung dieser Paste und nach Filtern zur Entfernung
von Feststoffverunreinigungen wurde sie entlüftet. Die Verfahrensschritte vom Waschen
der gekalkten Häute bis
zum Aufquellenlassen des feingemahlenen Kollagens
in Säure erfolgten in einer Zeitspanne von weniger als 6 bis 12 Stunden und in jedem
Fall von weniger als 48 Stunden.
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Diese Aufschlämmung wurde unter Druck durch eine Extruderdüse, wie
sie weiter oben beschrieben ist, in ein
Koagulierbad aus 30 ö Ammoniumsulfat
(auch Natbiumsulfat ist verwendbar) in Wasser gedrückt. Nach dem Extrudieren
des
Kollagens zu einem dünnwandigen Schlauch in die konzentrierte Ammoniumsulfatlösung
werden die Kollagenfibrillen dehydriert und ziehen sich zu einem Film zusammen,
der zur Weiterverarbeitung au§reichend fest zusammenhängend ist. Wie in Fig. 2 dargestellt,
wird das'Koagulierbad an der Innen- und Außenseite des Schlauches umgewälzt, um
den Schlauch im aufgeweiteten Zustand zu erhalten und eine einwandfreie Koagulation
auf der Innen- und Außenseite sicherzustellen.
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Aus dem Koagulierbad wurde der Schlauch als nächstes in ein bekanntes
Alaun-Gerbbad gebracht. Als Hülle läuft er dann über eine Reihe von Umlenkrollen
im Alaun-Gerbbad damit dieser im Ganzen wenigstens eine Minute mit dem Bad
in Berührung steht.
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Dem Gerbbad nachgeschaltet ist ein Waschbad, in dem die Hülle wenigstens
10 Minuten belassen wird, in dem sie über entsprechende Umlenkungen geführt wird.
Nach dem Waschen durchläuft die Hülle noch ein Weichmacherbad, das aus 5 % Glyzerin
in Wasser besteht. Hieran schließt sich ein Trockner an, in dem sie mit Druckluft
aufgeblasen durch über die Oberfläche zirkulierende erwärmte, auf einer Temperatur
von etwa 7000 gehaltener Trockenluft getrocknet wird, die mit einer Geschwindigkeit
von etwa 1 m/sec strömt.
Nach dem Trocknen wird die Hülle vorzugsweise
gleich gerafft, da dann die Druckluft, um die Hülle im Trockner aufgeblasen zu halten,
bereits hier eingeleitet werden kann.
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Die Hülle kann auch zunächst aufgewickelt und später vor dem Verpacken
zum Versand gerafft werden.
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Durch das schnelle Verarbeiten der gekalkten Hüllen und des Kollagengrundmaterials
sowie durch das Gerben der Hülle erhielt man einen festen zusammenhängenden Kollagenfibrillenfilm
mit hoher Längs- und Querfestigkeit, und zwar sowohl im trockenen als auch im wieder
angefeuchteten Zustand. Die Schrumpftemperatur der Hüllen lag wesentlich oberhalb
der des natürlichen Kollagens.
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Die in oben beschriebener Weise hergestellten Wursthüllen hatten einen
konstanten Durchmesser und eine gleichmäßige Wandstärke. Sie bestanden aus einem
glatten und gleichmäßigen Film, der praktisch frei von allen makroskopischen Kollagenfasern
war. Der Film der Hülle war hell durchschienend und bestandsanscheinend aus im wesentlichen
statistisch orientierten Kollagenfibrillen. Die Orientierung der Kollagenfibrillen
im Film und die sich daraus ergebende relative Schwankung der längs- und Querfestigkeit
ist im wesentlichen eine Funktion der Extrudierbedingungen und der Art des verwendeten
Extruders.
Auch diese Hüllen ließen sich ohne Schwierigkeit auf
einer Raffmasehine raffen bzw. kräuseln, wie sie auch zum Raffen von Hüllen aus
regenerierter Cellulose verwendet werden. Das Stopfen und Abbinden der gerafften
Hüllen bereitete ebenfalls keine Schwierigkeiten.
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Von den genannten Angaben sind gewisse Abweichungen möglich,
ohne daß ein verschlechtertes Produkt entsteht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
natürlich ganz allgemein zur Herstellung von verzehrbaren Folien aus Kollagen -für
die verschiedensten Anwendungsgebiete geeignet.