DE2265261A1 - Verfahren zur erzeugung eines kollagenformteils und danach erhaltene kollagenhaltige schlauchfoermige lebensmittelhuellen - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLÜMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 O Λ Ρ· C ^ r- ι

Köln, den 17. September 1976 Nr.174

UNION CARBIDE CORPORATION, 27o Park Avenue, New York, N.Y.

U.S.A.

Verfahren zur Erzeugung eines Kollagenformteils und danach erhaltene kollagenhaltige schlauchförmige Lebensmittelhüllen,

Ausscheidung aus Patentanmeldung P 22 42 5o6.5-44.

Die Erfindung betrifft verbesserte Kollagenmassen, insbesondere ein neues Verfahren zur Herstellung von Kollagenmassen, die Nichtkollagenfasern in gleichmässiger Dispersion enthalten und sich besonders gut zur kontinuierlichen Verarbeitung zu schlauchform!gen Hüllen für Nahrungsmittel eignen.

Eine Anzahl von Produkten, z.B. aus Kollagen hergestellte, essbare Nahrungsmittelhüllen, ist allgemein bekannt und wird seit Jahren in kommerziellen Mengen hergestellt und verkauft. Verschiedene Zusatzstoffe werden in den Kollagenmassen zur Verbesserung der Eigenschaften der daraus hergestellten Produkte verwendet. Im allgemeinen erwiesen sich Nichtkollagenf asern als besonders vorteilhaft, und zwar in einigen Fällen als Verstärkungsmittel und als schrumpfungsverhinderndes Mittel zur Verhinderung des Platzens von Wursthäuten während des Kochens.

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Verfahren zur Zumlschung von Nichtkollagenfaeern, z.B. Cellulosefasern, zu strangpressbaren Kollagenmassen werden beispielsweise In den ÜSA-Patentschrlften 3 123 482 und 3 413 129 beschrieben. Die in diesen Fällen im allgemeinen hergestellten Massen sind verdünnte Massen mit niedrigen Gehalt an KoIlagenfeststoffen (2,5 bis 6,ο % Kollagen). Hierbei können die Cellulosefasern beispielsweise in Hasser oder verdünnten Säuren vordispergiert und dann mit der Kollagenmasse gemischt werden. Verdünnte oder gestreckte Kollagenmassen sind vorteilhaft für die Herstellung von dünnwandigen KollagenschlSuchen, jedoch müssen diese Massen in ein flüssiges Koagulienaedium unter Verwendung komplizierter Verarbeitungsmaschinen stranggepresst werden, da Massen mit niedriger Kollagenkonzentration sich nicht zum Strangpressen in die Luft ohne Auflage für das Extrudat eignen.

Feststoffreiche Kollagenmaasen mit Kollagenkonzentrationen von mehr als etwa 6 % können in die Luft stranggepresst werden, jedoch hat sich gezeigt, dass die Konsistenz der feststoffreichen Massen die Zumischung der gewünschten faserförmigen Zusatzstoffe verbietet. Der Zusatz von entweder trockenen oder in Wasser oder verdünnten Säuren vordispergierten Cellulosefasern zu den viskoseren, feststoffreichen Kollagenraassen (z.B. etwa Io % Kollagen) führte zu Massen, die eine ungleichraSssige Dispergierung der Cellulosefasern zeigten, wobei sich Faseraggregate bildeten, die das kontinuierliche Strangpressen durch die schmalen DUsenraündungen, die zur Bildung dünnwandiger Schläuche, z.B.

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Nahrungemittelhüllen, erfordertich sind,störten. Der Ausdruck "ßtrangpressbar" setzt voraus, dass nicht strangpressbare Aggregate im wesentlichen fehlen. Die hier gebrauchten Ausdrücke "strangpressbare" oder "formbare Masse" kennzeichnen die Fähigkeit/ ein Gemisch in üblichen Maschinen zu verarbeiten und technisch und kommerziell annehmbare Formteile daraus herzustellen.

Die USA-Patentschrift 3 551 535 beschreibt ein Verfahren zur gleichmässigen Dispergierung von Cellulosefasern in strangpressbaren Kollagenroassen mit hoher Kollagenkonzentration. Bei diesem Verfahren werden gemahlene, gefrorene Kollagenteilchen mit Nichtkollagenfasern zu einem g Ie i chin 8 se igen Gemisch vermengt, worauf man die gefrorenen Teilchen vor der weiteren Verarbeitung auftauen lässt. Bei diesem Verfahren werden gleichroSssige, homogene Massen gebildet, aber gewisse Aspekte dieses Verfahrens erwiesen sich allgemein als zu kostspielig. Ferner ergibt sich einer der Vorteile der Verwendung von Massen mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen daraus, dass ein wesentlicher Teil der Kollagenfaser in natürlichem Zustand gehalten und nicht als Kollagenfibrillen disperglert wird. Es zeigte sich jedoch, dass durch die Zerkleinerung von gefrorenem Kollagen wie bei den Verfahren des USA-Patents 3 551 535 die Länge der Kollagenfasern verkürzt wird.

Gegenstand der Erfindung 1st die Herstellung von verbesserten formbaren Kollagenmassen nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine

a) ein Viskositätseinstellungsmlttel enthaltende viskose wässrige Dispersion von Nichtkollagenfasern bildet.

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b) zerkleinerte, vorgequollene Kollagenmasse herstellt,

c) die wässrige Faserdispersion mit der vorgequollenen Kollagenmasse mischt, während die Temperatur des Gemisches unter etwa 35°C gehalten wird/ bis sich ein gleichmassiges Gemisch gebildet hat.

Die in dieser Heise hergestellte gleichmässige Kollagennischung kann dann in beliebiger bekannter Weise zu homogenen Massen weiterverarbeitet werden, die sich zum Strangpressen oder zur Formgebung zu gewünschten Formteilen, wie Schläuchen, Platten, Folien, Fäden und dergleichen eignen.

Die gemäss der Erfindung hergestellten Kollagenfasern enthalten in gleichmässiger Dispersion Nichtkollagenfasern und können wenigstens etwa 6 %, vorzugsweise etwa 6,5 bis 14 Gewichtsprozent Kollagen enthalten. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsforn» können KoIlagenroassen hergestellt werden, die, jeweils be**zogen auf den Gehalt an trockenen Feststoffen, etwa 7,5 bis 12 Gewichtsprozent Kollagen und etwa 5 bis 3o, vorzugsweise etwa Io bis 2o Gewichtsprozent Nichtkollagenfasern enthalten. Diese Massen werden vorteilhaft zum kontinuierlichen Strangpressen zur Herstellung

für dünnwandiger Schläuche verwendet, die sich als HüllenVLebens-

mittel und dergleichen eignen.

Aus der folgenden Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der Abbildung, die ein Fliess-Schema darstellt, die eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, werden die Vorteile der Erfindung deutlicher und die Merkmale der Erfindung besser verständlich.

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— c. _

Als Ausgangsmaterial für das Verfahren gemäss der Erfindung, das in Figur 1 schematisch dargestellt ist, eignen sich kollagenhaltige Gewebe, z.B. Spaltstücke von geäscherten Tierhäuten, die nach bekannten Verfahren gereinigt und vorbehandelt worden sind. Kollagenhaltige Ausgangsmaterialien, die aus beliebigen im Handel erhältlichen kollagenhaltigen Geweben, z.B. Sehnen, frischen Tierhäuten und den hier beschriebenen geäscherten Tierhäuten gewonnen worden sind, eignen sich ebenfalls allgemein für die Zwecke der Erfindung.

Die Spaltstücke der geäscherten Tierhäute können zu Stücken einer Grosse von etwa 13 bis 5o mm zerschnitzelt oder grob zerhackt werden, um die Überführung und das Rühren zu erleichtern. Sie werden dann mit einem Quellmittel für Kollagen behandelt. Vorzugsweise werden die zerhackten Spaltstücke der geäscherten Haut einer weiteren Kalkbehandlung vor der Behandlung mit dem Quellmittel unterworfen, jedoch ist diese Behandlung für die Durchführung der Erfindung nicht wesentlich.

Bei der Herstellung von Kollagenmassen, die sich für die Herstellung von Formteilen, wie Nahrungsmittelhüllen eignen, ist es im allgemeinen wesentlich, dass gequollene Kollagenmassen verwendet werden. Bei einem typischen Verfahren zur Hers'ailur.g geeigneter gequollener Kollagenmassen werden die das Kollagen enthaltenden zerhackten Stücke mit Quellmittel für Kollagen behandelt. Beliebige bekannte Mittel zum Quellen von Kollagen können verwendet werden, jedoch werden verdünnte Säurelösungen, z.B. verdünnte Milchsäure oder Essigsäure, bevorzugt. Besonders bevorzugt wird verdünnte Salzsäure. Die Kollagenstücke werden mit dem Quellmittel längere Zeit, nämlich wenigstens etwa 4 bis 9 Stunden oder noch länger und im allgemeinen so lange behandelt, bis das Kollagenmaterial sich von der undurchsichtigen Beschaffenheit

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vollständig zum durchscheinenden Zustand verändert hat. Das gequollene Kollagenmaterial wird dann mit Wasser gewaschen, um die Menge der restlichen Säure zu .verringern, wobei es im allgemeinen zweckmässig 1st, dass der pH-Wert einer zerkleinerten Probe des gequollenen Kollagens zwischen etwa 2,5 und 3,5 liegt. Das gequollene Kollagen lSsst man dann abtropfen, wobei Stücke zurückbleiben, die nachstehend als "säuregequollene Schnitzel" bezeichnet werden.

Gequollenes Kollagen oder "säuregequollene Schnitzel", die sich für die Zwecke der Erfindung eignen, können auch nach beliebigen anderen bekannten Verfahren hergestellt werden. Das vorstehend beschriebene Verfahren soll keine Begrenzung der Erfindung darstellen.

Ein wesentlicher Schrift beim Verfahren geraäss der Erfindung ist die Herstellung einer viskosen Dispersion der Nichtkollagenfasern, die den formbaren Kollagenmassen zugemischt werden sollen.

Wässrige Dispersionen von Nichtkollagenfasern, die ein Mittel zur Einstellung der Viskosität enthalten, sind für die Zwecke der Erfindung geeignet. Allgemein können beliebige Materialien, die wasserlöslich oder in Wasser dlsperglerbar und inert sind, oder die Stabilität der Kollagenmassen nicht nachteilig beeinflussen, jedoch eine Veränderung und vorzugsweise eine Erhöhung der Viskosität der Faserdispersion bewirken, als Mittel zur Einstellung der Viskosität für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Als Mittel zur Einr stellung der Viskosität eignen sich beispielsweise Carboxymethylcellulose, Gelatine, Stärke und Glycerin « Besonders

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geeignet ist eine vorzugsweise verwendete Dispersion von gequollenen Kollagenteilchen.

Als Nichtkollagenfasern eignen sich für die Zwecke der

Erfindung beliebige nichtschrumpfende und im wesentlichen ^ψ inerte taserförmige Zusatzstoffe, deren Verwendung für die Herstellung von Kollagenntassen bekannt ist« oder die zu diesem Zweck verwendet werden können. Als Beispiele geeigneter faserförmiger Zusätze sind zu nennen: natürliche und synthetische Faserstoffe, z.B. aus Holz, Baumwolle, Reyon und andere Cellulosefasern, synthetische Nichtcellulosefasern, z.B. Polyester-» Polyamid-, Polyimid- und Polyolefinfasern und andere natürliche oder synthetische Materialien, z.B. Alginate und Stärke. Besonders geeignet sind gereinigte Faserstoffe, die in Lebensmitteln verwendet werden können.

Ein besonders einzigartiger und vorteilhafter Aspekt der Erfindung liegt darin, dass Nlchtkollagenfasern, Insbesondere Fasern von allgemein grosserer Länge Kollagenmassen mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen, d.h. einem Gehalt von mehr als etwa 6 Gewichtsprozent Kollagen, zugemischt und gleichmässig darin diapergiert werden können. Soweit der Anmelderin bekannt ist, sind strangpressbare Kollagenmassen mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen nur unter Zusatz von verhältnismässlg kurzen Zusatzstoffen einer Länge von weniger als etwa o,25 mm hergestellt worden, während erfindungsgemäss Kollagenmassen unter Zusatz von Faserstoffen mit durchschnittlichen Faserflt&ngen zwischen etwa o,25 und 1,5 mm und mehr hergestellt werden. Ferner wurde gefunden, dass die Zumischung von längeren Fasern zu den formbaren Massen erreicht wird, ohne die Bssbarkeit der daraus

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hergestellten Lebensmittelhüllen zu beeinträchtigen. Diese Hüllen zeigen vielmehr wesentlich verbesserte Schrumpf- und/oder Festigkeitseigenschaften, was bei der Herstellung und Verarbeitung verschiedenster Wurstsorten sowie beim Kochen solcher Produkte durch den Verbraucher besonders vorteilhaft ist.

Das Mengenverhältnis der verschiedenen Bestandteile, die zur Herstellung von wässrigen Faserdispersionen verwendet werden, die sich zur Veimischung mit gequollenen Kollagenteilchen eignen, kann in einem weiten Bereich liegen, jedoch werden im allgemeinen purapfählge Dispersionen dieser Art bevorzugt. Es hat sich gezeigt, dass Dispersionen, die etwa 2 bis Io %, vorzugsweise etwa 4 bis 8 Gewichtsprozent, Nichtkollagenfasern enthalten, besonders gut geeignet sind.

Die Menge des der Dispersion zugesetzten Mittels zur Viskositätseinstellung hSngt weitgehend von der Menge und der Art des Fasermaterials in der Dispersion ab. Im allgemeinen wird das Mittel zur Einstellung der Viskosität in einer Menge zwischen etwa o,l und lo,o Gewichtsprozent der Dispersion verwendet. Als besondere geeiyptet erwiesen sich Dispersionen, die etwa o,3 bis 2,ο Gewichtsprozent gequollenes Kollagen enthalten.

Wie das Schema in der Abbildung zeigt, wird die vorstehend beschriebene Dispersion der Nichtkollagenfasern mit den "säuregequollenen Schnitzeln" gemischt.

Die für die Herstellung der formbaren,Kollagenmassen gemäss der Erfindung verwendeten säuregequollenen Schnitzel werden vor der Vermischung mit der Faserdispersion vorzugsweise

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zerkleinert. Für den Fachmann ist es naheliegend, dass zahlreiche Variationen bezüglich des Zerteilungsgrades der 'säuregequollenen Schnitzel" vor de.r Vermischung mit der Faserdispersion und bezüglich der Art der zur Zerkleinerung der Schnitzel und zu ihrer Vermischung mit der Faserdispersion verwendeten Apparaturen möglich sind.

Vorzugsweise werden die "säuregequollenen Schnitzel" durch grobes Mahlen oder Quetschen in geeigneten Apparaturen, z.B. Fleischmühlen und Schrotmühlen, teilweise zerkleinert, wobei eine Masse erhalten wird, in der zum grösseren Teil Stücke mit Abmessungen von etwa 3,2 bis 12,7 mm zusammen mit einer gewissen Menge an "Feinteilen" gebildet wird. Die zerkleinerten Schnitzel enthalten im allgemeinen etwa 11 bis 18 Gewichtsprozent Kollagenfeststoffe in Wasser.

Die Vermischung der viskosen Faserdispersion und des zerkleinerten gequollenen Kollagens lässt sich leicht durch die kräftige KnetwJLrkung geeigneter Teigmischer oder anderer ähnlicher Mischer erreichen. Es hat sich gezeigt, dass die Faserkomponente in verhältnismässig kurzer Zeit, z.B. in etwa 2 bis Io min gleichmässig in der gesamten Kollagenmasse verteilt wird. Gegen Ende des Mischens findet eine überraschende Änderung der Beschaffenheit statt: die Kollagenmasse wird viel viskoser. Es hat sich gezeigt, dass diese Änderung der Beschaffenheit sehr vorteilhaft bezüglich der Verhinderung einer unbeabsichtigten Entmischung der Komponenten während der anschliessenden Verarbeitung ist und eine Masse zur Folge hat, die mit Hilfe von Schneckenpressen und dergleichen zugeführt werden kann.

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- Io -

Es 1st wichtig, dass während des Mahlens und Mlschens der ■säuregequollenen Schnitzel¹¹ die Temperatur der Kollagennasse niedrig gehalten wird. Temperaturen bis 35°C können kurzzeitig inkauf genommen werden, jedoch wird die Temperatur der Masse vorzugsweise unter etwa 2o bis 25 C und noch besser unter etwa 15°C gehalten.

Gemäss der Erfindung können forrabarenKollagenmassen, die wenigstens etwa 6 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 6,5 bis 14 Gewichtsprozent Kollagenfeststoffe enthalten, und in denen Nichtkollagenfasern in einer Menge zwischen etwa 5 und 3o % vorzugsweise zwischen etwa Io und 2o Gewichtsprozent der Gesamtfeststoffe der Masse gleichmässige verteilt sind, leicht hergestellt werden. Hierbei hängen die Mengenanteile der zerkleinerten säuregequollenen Schnitzel und der Faserdispersion, die bei der Herstellung der Massen zugemischt werden, aufschliesslich von der für eine gestimmte Anwendung gewünschten Zusammensetzung ab.

Die in dieser Weise hergestellten Massen mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen eignen sich mit nur begrenzter Weiterverarbeitung, z.B. mit einer abschliessenden Homogenisierung für die kontinuierliche Verarbeitung von handelsfähigen und technisch einwandfreien geformten oder stranggepressten Artikeln. Die Verwendung einer Schneckenpresse oder einer ähnlichen Vorrichtung erwies sich als vorteilhaft, jedoch nicht als wesentlich für die überführung des gleichmässigen Kollagengemisches in die Homogenisierungsapparatur.

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Ein besonders vorteilhaftes Merkmal des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die Feststellung, dass die erfindungsgemäss hergestellten formbaren Kollagenmassen nicht den Zusatz von Härtemitteln oder Vernetzungsmitteln erfordern.

Es ist bekannt, dass es im allgemeinen notwendig ist, Kollagenformteile einer Härtung oder Vernetzung zu unterwerfen, um die gewünschten Festigkeitseigenschaften zu erzielen. Das Ausmass, in dem diese Verarbeitungsstufe erforderlich ist, hängt weitgehend vom Zustand der natürlichen Kollagenfasern in der Nasse ab. Natürliche Kollagenfasern in Massen mit niedrigem Anteil an Kollagenfeststoffen sind im allgemeinen fast vollständig in eine "Fibrillenform" umgewandelt worden, und die Verwendung von zusätzlichen Vernetzungsmitteln wie dreiwertigen Metallsalze^, oder Dialdehyden 1st notwendig, um die gewünschten Festigkeitseigenschaften zu erzielen. Es wurde jedoch gefunden, dass in den gemäss der Erfindung hergestellten Massen mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen eine genügende Menge von Kollagenfasern ihren natürlichen Zustand bewahrt hat, um die Notwendigkeit des Zusatzes von Vernetzungsmitteln auszuschalten, vielmehr genügt vollständig die Einwirkung von Wärme, um die zusätzliche Steigerung der physikalischen Eigenschaften des Endprodukts zu erzielen.

Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen beschrieben» In diesen Beispielen beziehen sich die Teile und Prozentsätze auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

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Beispiel 1

738,5 kg Spaltstücke von gekalkter Rinderhaut wurden zu Stücken von etwa 13 bis 25 mm zerkleinert und einer weiteren Kalkbehandlung unterworfen,, indem das Material zusammen mit 58,06 kg Kalk und Wasser in einem Verhältnis von Wasser zu Haut von etwa 4 : 1 in einen Behälter gegeben wurde. Die Kalkbehandlung wurde vier Tage unter zwischenzeitlichem Rühren fortgesetzt, worauf die gekalkten Hautschnitzel 22 Std. mit etwa 75,7 l/Min, ausgelaugt wurden. Die Hautschnitzel wurden dann 9 Std. in Salzsäurelösung, die bei ^H 1 gehalten wurde, bei einer Durchflußmenge der verdünnten Säure von 37,9 l/Min, gequollen. Mach der Quellung mit Säure wurden die gequollenen Schnitzel 60 Min. mit Wasser in einer Menge von 113,55 l/Min, gewaschen, bis das Waschwasser einen pH-Wert von 2,5 erreicht hatte. Die Schnitzel wurden 16 Std. der Gleichgewichtseinstellung in der schwachen Säurelösung überlassen, worauf man sie abtropfen ließ und auf etwa 1°C kühlte.

Eine Cellulosefaserdisperslon wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Stranggepreßte Kollagendispersion 9,o7 kg Holzzellstoffasern 49,44 kg

Wasser 71,67 kg.

Die Holzcellulosefasern hatten eine durchschnittliche Länge von etwa 1,0 mm. Fasertafeln wurden in passende Stücke zerkleinert, etwa 30 Min. in einem Teil des Wassers getränkt und dann etwa 1 Min. durchgemischt. Der Rest der Bestandteile wurde in den Mischer gegeben, worauf das Gemisch etwa 40 Min. durchgemengt wurde. Die erhaltene Suspension der Holzcellulosefasern war glatt, sehr

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viskos, frei von Faserklumpen und hatte einen pH-Wert von 3,3.

FUr die erhaltene Dispersion der Cellulosefasern wurde die folgende Zusammensetzung berechnet:

Kollagen (Feststoffe) 1 % Holzcellulosefasern 5,6 % Hasser 93,4 %.

Ein Gemisch von "säuregequollenen Schnitzeln" und Cellulosefaserdispersion wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

"säuregequollenenSchnitzel" 91,63 kg Holzcellulosedlspersion 44,32 kg

Wasser 12,66 kg.

In der oben beschriebenen Weise hergestellte ''säuregequollene Schnitzel" wurden in einer Bleischmühle zu Stücken in einer GrSBe zwischen etwa 3,2 bis 12,7 mm gemahlen, bevor sie mit der viskosen Dispersion der Cellulosefasern gemischt wurden. Die Temperatur während des Mahlens der Schnitzel wurde so geregelt, daß sie nicht über etwa 20⁰C stieg. Der Anteil an Kollagenfeststoffen in den "säuregequollenen Schnitzeln" wurde mit 14,8 % bestimmt.

Die Venmischung der 7säuregequollenen Schnitzel" und der Cellulosedispersion wurde leicht in etwa 5 Min. in einem Doppelschneckenmischer erreicht.,Kurz danach wurde festgestellt, daß die Viskosität des Gemisches stark angestiegen war.-Die Masse enthielt 9,44 % Kollagenfeststoffe und 1,67 % Cellulosefasern.

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Das Gemisch von Kollagen und Cellulosefasern wurde entlüftet und mit einer Schneckenpresse und einer Pumpe durch einen Homogenisator gegeben, dessen Rotor eine Scherwirkung ausübte. Um einen Abbau des Kollagens zu verhindern, wurden der Rotor und der Stator des Homogenisators mit einem Kühlmittel gekühlt, das bei einer Temperatur von etwa -5°C gehalten wurde. Das Gemisch von Kollagen und Cellulosefasern wurde in einer DurchfluS-menge von etwa 260 g/Min, durch die Schneckenpresse und den Homogenisator geführt.

Nach der Homogenisierung wurde das. Gemisch durch zwei parallele f-^ildar mit Schlitzen von 76 μ gepumpt, um etwaige restliche Kollagenklumpen zu zerkleinern und nicht dispergierte Stoffe zu entfernen. Eine sehr langsame Verstopfung des Filters wurde beobachtet, eine Zeichen, daß das Gemisch sehr glatt war und keine nichtdispergierbaren Teilchen enthielt.

Das filtrierte Kollagengemisch wurde durch eine Strangpressdüse mit Buchse und Dorn, die sich gegensinnig drehten, und einen Spalt von 0,152 mm bildeten, gepoppt und dosiert, wobei ein zusammenhängender Kollagenschlauch gebildet wurde. Der Strangpressschlauch war stark genug, um sich selbst im schwach aufgeblasenen Zustand zu tragen, während er auf waagerechten Rollen transportiert wurde.

Der aufgeblasene Kollagenschlauch wurde teilweise getrocknet und gehärtet, indem er durch einen Vortrockner bei 50 C geführt wurde, dann zwischen Klemmwalzen flachgelegt, neutralisiert, indem er Io7 Sek. durch einen Tauchbehälter, der o,o6n-Ammoniumhydroxyd enthielt, geführt wurde, gewaschen, indem er 312 Sek. durch Wassarbehälter geführt warde, und dann weichger.acht, ir.clar. er 216 Sek. durch eine verdünnte Glycerinlösung geführt wv.-fe

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Der Schlauch wurde dann erneut mit Luft von niedrigem Druck aufgeblasen, in Luft, die bei lo7°C zugeführt wfcrde, getrocknet, in einem Ausgleichbehälter bei 70 % relativer Feuchtigkeit befeuchtet und dann gerafft, indem er durch eine Raffvorrichtung geführt wurde.

Der geraffte Schlauch wurde 20 Std. bei 72°C gehalten, dann über Nacht bei 64 % relativer Feuchtigkeitfckonditioniert,und dann mit Schweinewurstbrät gestopft und in Einzelwürste abgebunden. Der Schlauch verhielt sich während des Stopfens und Unterteilens ausgezeichnet und zeigte sehr wenig Risse während des Bratens von Wurstproben .

Außer dem guten Verhalten während des Stopfens der Hurst, des Unterteilens und des Kochens erwies sich der Kollagenschlauch als sehr gleichmäßig im Aussehen. Keinerlei Kollagenklumpen oder Cellulosefaserklumpfen wurden über die gesamte Länge des hergestellten Schlauche festgestellt.

Beispiel 2

"Säuregequollene Schnitzel" wurden unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen "Hautspaltstücke" und auf die in Beispiel 1 beschriebene Heise hergestellt. Ferner wurde eine Cellulosefaserdispersion aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

stranggepreßte Kollagendispersion 120,2 kg Holzcellulosefasern 65,32 kg

Hasser 949 kg.

Die im Beispiel 1 beschriebenen Holzcellulosefasern wurden für die Herstellung der Cellulosefaserdlspersion dieses Beispiels verwendet. Für die Dispersion wurde der gleiche

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Feststoffgehalt wie für die Celluloseuispersion von Eeispiel 1 berechnet. Cellulosefasertafeln wurden in Stücke von bequemerer Größe zerrissen, eine Stunde und 20 Minuten in Wasser eingeweicht und dann 4 Minuten durchgemengt. Nach Zusatz der Kollagendispersion wurde weitere 45 Min. gemischt. Hierbei stieg die Viskosität der Faserdispersion merklich an. Die Faserdispersion wurde untersucht, wobei festgestellt wurde, daß sie frei von Faserklumpen war. Die Faserdispersion bei diesem Versuch wurde aus wesentlich größeren Mengen der Bestandteile als bei dem im Beispiel 1 beschriebenen Versuch hergestellt. Eine gleichmässige viskose Dispersion ließ sich leicht herstellen.

Die "säuregequollenen Schnitzel" und die Faserdispersion dieses Beispiels wurden in folgenden Mengen gemischt:

gemahlene "säuregequollene .Schnitzel" 99,34 kg Holzcellulosedispersion 48 kg

Wasser 13,56 kg .

Die "säuregequollenen Schnitzel" wurden nach dem Ablaufen des Waschwassers teilweise gefroren und dann mit einer Fleischmühle zu Teilchen einer Größe zwischen etwa 3,2 und 12,7 mm gemahlen, wobei nur eine sehr geringe Wärmeentwicklung stattfand. Das gemahlene gequollene Kollagen enthielt 14,8 % Kollagenfeststoffe.

Das Gemisch aus Kollagen und Fasern wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Es enthielt 9,44 % Kollagenfeststoffe und 1,67 % Holzcellulosefasern. Es wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise homogenisiert, filtriert und stranggepreßt. Hierbei wurde ein Schlauch hergestellt, der eine gleichmässige Verteilung der Fasern innerhalb der gesamten Kollagenmasse zeigte, wobei keine Kollagen- oder Cellulosefaserklumpen beobachtet wurden.

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Beispiel 3

Auf die im Beispiel 1 beschriebene Heise hergestellte gemahlene "säuregequollene Schnitzel" wurden für diesen Versuch verwendet.' Eine Cellulosefaserdispersion wurde wie folgt hergestellt:

O,145 kg Gelatine wurden zu 1,7 kg Wasser und 10 ml konzentrierter Salzsäure gegeben. Das Gemisch wurde durchgemengt, bis die Gelatine gequollen war. Zum Gelatinegemisch wurden 3,44 kg Hasser bei 50⁰C gegeben, wobei die Gelatine gelöst wurde. Der Gelatinelösung wurden o,236 kg Holzcellulosefasern einer durchschnittlichen Länge von o,2o3 bis o,254 mm unter Rühren zugesetzt.

Die erhaltene viskose Dispersion von Holzcellulosefasern wurde auf 35°C gekühlt und dann über 8,16 kg gemahlene "säuregequollene Schnitzel" gegossen. Das Gemisch wurde schnell von Hand durchgemischt, wobei die Faserdispersion leicht von der gequollenen Kollagenmasse aufgenommen wurde. Das Gemisch erstarrte zu einem Gel, wenn es stehengelassen wurde.

Das Gemisch aus Kollagen und Fasern wurde dann auf die im Beispiel 1 beschriebene Heise homogenisiert, filtriert und zu einem Schlauch stranggepreßt. Es zeigte sich, daß die Holzcellulosefasern im gesamten Schlauch gut verteilt waren. Keine Kollagenklurapen oder Ce1Iulosefaserklurap_Ten wurden festgestellt.

Beispiel 4

2o8,65 kg "säuregequollene Schnitzel", die auf die in Beispiel 1 beschriebene Heise hergestellt worden waren, wurden 6 Std. mit einer Ammoniaklösung behandelt, um die Quellung zu beseitigen. Die Kollagenschnitzel wurden dann 16 Std. mit Hasser ausgelaugt, worauf man

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sie abtropfen ließ. Das abgequollene Kollagen wurde in einen Behälter gegeben, der eine Lösung von 35,38 kg 80%iger Milchsäure in 537,5 1 Wasser mit einem pH-Wert von 1,90 enthielt. Die Kollagenschnitzel wurden in der Säurelösung 6 Std. unter Ruhren eingeweicht. Es wurde festgestellt, daß die Kollagenschnitzel während dieser Zeit schnell quollen und der pH-Wert der Lösung auf 2.12 stieg. Die "säuregequollenen Schnitzel" ließ man ohne Wäsche abtropfen, worauf sie teilweise gefroren und mit einer Fleischmühle gemahlen wurden.

Eine Cellulosefaserdispersion wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Stranggepresste Kollagendispersion 15,42 kg Holzcellulosefaser 9,21 kg

Wasser 129,59 kg

Die stranggepreßte Kollagendispersion wurde aus mit Milchsäure gequollenem Kollagen hergestellt. Die gleichen Holzfasern wie in Beispiel 1 wurden verwendet. Die Cellulosefaserdispersion wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise gemischt. Ein Gehalt an Kollagenfeststoffen von 1 % und ein Gehalt an Holzcellulosefasern von 5,6 % wurde für die Dispersion berechnet.

Mit der in der beschriebenen Weise hergestellten Cellulosefaserdispersion und den gemahlenen "säuregequollenen Schnitzeln" wurde ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

"säuregequollene Schnitzel" loo,7 kg

Cellulosedispersion 47,o4 kg

Wasser 7,21 kg

Die Bestandteile ließen sich leicht in einem Doppelschneckenmischer mischen. Die Mischdauer betrug etwa

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5 Min., wobei die Temperatur unter etwa 15°C gehalten wurde. Hierbei wurde festgestellt, daß das Gemisch wesentlich viskoser wurde.

Das Gemisch aus Kollagen und Cellulosefasern wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise homogenisiert, filtriert und zu einer schlauchförmigen Hülle stranggepreßt. Der stranggepreßte Schlauch wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise behandelt und gerafft. Der geraffte Schlauch zeigte ein gutes Verhalten während des Stopfens der Wurst, des Unterteilens und während des Bratens.

Beispiel 5

Eine Cellulosefaserdispersion, die 6 % Stärke und 5,6 % Holzcellulosefasern einer durchschnittlichen Länge von etwa o,25 mm enthielt, wurde auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellt. Die Stärke wurde in . Wasser gelöst und dann gekocht, bis sie sich verdickte. Die verdickte Lösung wurde gekühlt, worauf die Holzcellulosefasern unter Rühren zugesetzt wurden. Nach kurzzeitigem Mischen wurde festgestellt, daß die Bestandteile der erhaltenen viskosen Dispersion sehr gut verteilt waren und die Dispersion frei von Faserklumpen war.

DLe gemäß Beispiel 1 hergestellten gemahlenen "säuregequollenen Schnitzel" wurden mit der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Cellulosefaserdispersion gemischt. Das Gemisch aus Kollagen und Fasern hatte einen Gesamtfeststoffgehalt von 12,4 %. Es wurde unter Verwendung eines Zylinders mit Kolben homogenisiert, indem die Masse zuerst durch eine perforierte Platte mit Löchern von I,o2 mm und dann durch eine Schlitzplatte mit Schlitzen von o,lo2 mm Breite gepreßt wurde.

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Bei Folien, die aus dem Gemisch aus Kollagen und Fasern gepreBt und über Nacht getrocknet wurden, wurde festgestellt, daß die Cellulosefasem in der gesamten Kollagenmasse gut verteilt waren.

Das Gemisch von Kollagen und Fasern ließ sich leicht zu Strängen extrudieren, die keine Kollagenklumpen oder Cellulosefaserklumpen zeigten.

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Claims (4)

1. - 21 Patentansprüche

   Verfahren zur Erzeugung eines Kollagenformteils, dadurch gekennzeichnet,daß man

   a) eine ein Viskositätseinstellungsmittel enthaltende viskose wässrige Dispersion von Nichtkollagenfasern bildet,

   b) eine zerkleinerte, vorgequollene Kollagenmasse herstellt,

   c) die wässrige Faserdispersion mit der vorgequollenen Kollagenmasse mischt, während die Temperatur des Gemisches unter etwa 35°C gehalten wird, bis sich ein gleichmässiges Gemisch gebildet hat, das Gemisch homogenisiert und es auf und durch eine Extrusionszone einer Strangpresse führt.
2. 2. Kollagenmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen frei von chemischen Vernetzungsmitteln für Kollagen sind.
3. 3. Kollagenmassen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Cellulosefasern als Nichtkollagenfasern enthalten.
4. 4. Kollagenmassen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtkollagenfasern eine Länge von etwa o,254 bdS etwa 1,524 mm haben.

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   Le

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