DE2539909A1 - Verfahren zur herstellung von verstaerkten kuenstlichen wursthuellen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von verstaerkten kuenstlichen wursthuellen

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DE2539909A1 DE19752539909 DE2539909A DE2539909A1 DE 2539909 A1 DE2539909 A1 DE 2539909A1 DE 19752539909 DE19752539909 DE 19752539909 DE 2539909 A DE2539909 A DE 2539909A DE 2539909 A1 DE2539909 A1 DE 2539909A1
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Description

Verfahren zur Herstellung von verstärkten künstlichen
Wursthüllen
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von verstärkteu künstlichen Wursthüllen, bei denen eine schlauchförmige poröse Bahn durch eine Form gezogen, mit einer polymeren Masse(dope) imprägniert und das Polymer regeneriert wird. Die Verbesserung besteht darin, daß eine poröse Bahn angewandt wird, in der ungefähr
25 bis 500 ppm, bezogen auf das Trockengewicht der Bahn,
eines Alkylimidazolinäthoxylats der Formel
R -
CH,
•N-I
CH.
(CH2CH2O)xH
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in der R einen Alkylrest* mit 10 bis 22 KohlensroTraxÖmen7 und χ eine Zahl von 3 bis 10 bedeutet, enthalten ist.
Das Verfahren zur Herstellung verstärkter Faserhüllen wurde innerhalb einiger Jahre weitgehend standartisiert. Typischerweise wird ein faserförmiges Verstärkungsmaterial, d.h. eine poröse Bahn geeigneter Breite/ entlang ihrer Längsachse zu einem Schlauch zusammengebogen, wobei die Längsränder sich überlappen. Die Ränder werden anschließend dauerhaft dicht miteinander verbunden. Das schlauchförmige poröse Gebilde wird dann mit einer polymeren Masse (dope), im allgemeinen Viskose, die eine Lösung von Natriumcellulosexanthat in Natriumhydroxid ist, imprägniert und das Polymer oder die Cellulose anschließend regeneriert. Die entstehenden Faserhüllen sind besonders geeignet zur Verpackung von Fleischprodukten wie Würstehen, großen Würsten (Bologneser), Schinken, Hamburger und anderen Produkten aus zerkleinertem Fleisch.
Es ist seit einiger Zeit deutlich geworden, daß eine schnelle und vollständige Durchtränkung des porösen Gebildes mit der polymeren Masse erforderlich ist, um im wesentlichen gleichmäßige und gute Eigenschaften der entstehenden künstlichen Faserwursthülle zu erzielen. Es ist erforderlich, eine im wesentlichen vollständige Durchtränkung der faserhaltigen Hülle mit dem Polymer zu erzielen, nicht nur um eine gleichmäßige Festigkeit zu erreichen, sondern auch aus aesthetischen Gründen. Wenn z.B. die Durchdringung und besonders die vollständige Benetzung mit dem Polymer nicht gleichmäßig ist, bildet die Hülle etwasfwas in der Industrie als "Glanzflecke" ("glitter-spots") bezeichnet wird. Glanzflecken sind kleine Bläschen, die in dem Hüllenmaterial eingebettet sind. Sie führen natürlich zu einem ungleichmäßigen oder fleckigen Aussehen der Hülle. Glanzflecken stellen jedoch stärker ein
*einer Fettsäure
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Problem dar bei der Herstellung von gefärbten faserhaltigen Hüllen und bezogenen Hüllen, obwohl sie auch in klaren Hüllen vorhanden sein können.
Obwohl es erwünscht ist, eine im wesentlichen vollständige Durchtränkung der porösen Bahn zu erzielen und diese Durchtränkung mit der Polymermasse lh der kürzest möglichen Zeit zu erreichen, ist es wichtig, beim Überziehen von Faserhlillen, deren Innenseite beschichtet ist, zu vermeiden, daß die polymere Masse durch die Innenschicht in der Hülle hindurchdringt. Ziemlich häufig sind Klebemittel, wie vernetzte Gelatine oder ein Polyamid-epichlorhydrin-harz z.B. Kymen (der Hercules, Inc.) fest an der Innenseite der porösen Bahn aufgebracht, um das Fleischprodukt mit der Hülle zu verbinden. Manchmal dringt das Polymer durch die poröse Bahn und den Überzug hindurch und führt dazu, daß die Hülle ihre Bindefähigkeit mit dem Fleischprodukt verliert. In diesem Falle kann die Hülle ungeeignet werden zur Verarbeitung bzw. Herstellung bestimmter Wurstarten.
Es ist angegeben worden, polymere Massen mit Wasser zu verdünnen, um die Eindringzeit der polymeren Massen in die poröse Bahn zu verringern. Die Zugabe von Wasser zu der polymeren Masse verringert die Viskosität der Masse und erhöht dadurch ihre Fähigkeit, in die Hohlräume oder Kapillaren der porösen Bahn einzudringen oder einzufließen. Obwohl die Verdünnung von polymeren Massen z.B. Viskose mit Wasser die Eindringgeschwindigkeit der Viskose in die Bahn erhöht, treten gewisse Probleme dabei auf. Natürlich wird dabei die Menge an polymerem Material z.B. Cellulose in der Hülle, die anschließend regeneriert werden kann, verringert.Diese Verminderung des Polymers in der entstehenden Hülle führt zu Hüllen mit verringerter Naß- und Trockenfestigkeit gegenüber
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Hüllen, die rait Hilfe konzentrierterer Polymermassen hergestellt worden sind.
Es ist auch angegeben worden, die Viskosität der Polymermasse herabzusetzen durch Erhitzen der Masse mit einer Infrarot-Wärmequelle. Die Anwendung^von Infrarot-Lampen führte zu einem schnelleren Eindringen der Viskose oder Polymermasse in die poröse Bahn, aber die Anwendung ist im technischen Maßstab schwierig. Einerseits ist es schwierig, eine gleichmäßige Erhitzung zu erzielen und eine erhöhte Temperatur aufrecht zu erhalten ohne daß die Cellulose an der Oberfläche regeneriert wird. Ferner ist es schwierig eine gleichmäßige Verteilung des Polymers in der gesamten porösen Bahn zu erzielen.
Ferner ist angegeben worden, oberflächenaktive Mittel oder Netzmittel zu der Polymerrnasse zuzusetzen, um die Durchdringungszeit zu verringern und die Verteilung der polymeren Masse bzw. Durchtränkung der porösen Bahn zu verbessern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Eindringzeiten häufig langer waren als mit polymeren Vergleichsmassen. Ferner wurde in vielen Fällen'festgestellt, daß die polymere Masse nicht gleichmäßig in der porösen Bahn verteilt war und eine Hülle mit einem fleckigen Aussehen^^s^i^Ein fleckiges Aussehen ist jedoch nicht nur nachteilig vom aesthetischen Standpunkt aus, sondern führt auch zu ungleichmäßigen physikalischen Eigenschaften, wie einer ungleichmäßigen Naß- und Trockenfestigkeit.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen künstlichen Wursthüllen zur Herstellung von Würstchen, großen Würsten (Bologneser) und anderen Arten von Fleischprodukten. Bei der Herstellung von faserhaltigen künstlichen Wursthüllen wird eine poröse, Bahn, z.B.
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π: ~ J "
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Papier.unter Bildung eines Schlauches um ihre Längsachse gebogen, zum Imprägnieren mit einer polymeren Masse durch eine Form gezogen und das Polymer anschließend regeneriert. Die Verbesserung dieses Verfahrens besteht darin, daß man eine poröse Bahn verwendet, in die 25 bis 500 ppm, bezogen auf das Trockengewicht der.porösen Bahn, eines Alkylimidazolinäthoxylat s eingebaut sind, der Formel
Il
(CH2CH2O)xII
einer Fettsäure in der R einen Alkylrest / mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen
und χ eine Zahl von 3 bis 10 bedeutet.
Die Vorteile, die durch die Verwendung einer derartigen porösen Bahn,in die ein Alkylimidazolinäthoxylat in den angebt
gebenen Mengen eingebaut ist, bestehen u.a. darin, daß man eine poröse Bahn erhält, die ein schnelles Eindringen einer polymeren Masse gegenüber nicht behandelten Bahnen ergibt wodurch schneller Produktionsgeschwindigkeiten erzielt werden können; die poröse Bahn eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Polymermasse ermöglicht zur Herstellung einer faserhaltigen Wursthülle geeignet ist, die weniger "Glanzflecken" besitzt als Wursthüllen, die aus nicht behandelten Bahnen hergestellt worden sind; bei einer porösen Bahn, auf deren Innenseite ein Überzug aufgebracht ist, die polymere Masse im wesentlichen vollständig in die poröse 3ahn eindringt und sie durchtränkt in einer technisch annehmbaren Zeit ohne daß sie durch den Überzug an der Innenseite der Hülle hindurchdringt; die physikalischen Eigenschaften der aus der Bahn hergestellten Wursthüllen im wesentlichen gleichmäßig sind und eine nicht überzogene poröse Bahn leicht zu einer faserhaltigen Hülle verarbeitet werden
♦erzielt werden,
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kann, die leicht mit Überzügen versehen werden kann, die das Abziehen der Hülle von den Würsten erleichtert.
Die porösen Bahnen, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, sind solche, wie sie üblicherweise zur Herstellung von faserhaltigen künstlichen Wursthüllen verwendet werden. Typisch für diese porösen Bahnen sind faserige Materialien wie Papier, z.B. Seidenpapier, langfaseriger Hanf, Manilahanf, Flachs u.a. Cellulosernaterialien. Die bevorzugte poröse Bahn ist ein Hanfpapier mit einem Gewicht von ungefähr 17 bis 18,7 g/m (10 bis 17 pounds per ream).
Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten polymeren Massen sind solche Lösungen oder Dispersionen des Polymers in einem flüssigen Träger, typischerweise Wasser, die zur Herstellung von faserhaltigen künstlichen Wursthüllen ge-
st
eignet sind. Die bei weitem übliche polymere Masse zur Herstellung von Wursthüllen ist Viskose, die eine Lösung von Natriumcellulosexanthat in Natriumhydroxidlösung ist. Andere polymere Massen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden können, sind Polyvinylalkohol, Hydroxy-·
äthylcellulose, Alginate, die anschließend . lQit einem zweiwerden wertigen Metall wie Calcium vernetzt können, denitratisierte Nitrocellulose u.a.
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandte oberflächenaktive Mittel oder Netzmittel ist ein cyclisches Stickstoff-Analoges eines Carbonsäureamids, das mit Äthylenoxid umgesetzt ist. Diese Substanzen werden üblicherweise als langkettige Alkylimidazolinäthoxylate bezeichnet. Die Alkylgruppen sind repräsentativ für Fettsäurereste mit ungefähr 10 bis 22 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise ungefähr 10 bia 14 Kohldnstoffatomen. Häufig ist der Fettsäureanteil ein Gemisch, das abgeleitet ist von fetten ölen, wie
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Baumwollsamerr; Sojabohnen·; Palmkern- , Kokosnuß-und Maisöl.
Die oberflächenaktiven Mittel, d.h. die langkettigen Alkylamidazoline besitzen eine Vielzahl von Äthoxygruppen zur Erzielung der Hydrophilie der Verbindung. Im allgemeinen werden ungefähr 3 bis 10 Mol Äthylenoxid mit jeweils 1 Mol Alkylimidazolin umgesetzt, um die erforderliche Hydrophilie für eine angemessene Durchdringung der porösen Bahn zu erreichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind ungefähr 5 bis 7 Mol Äthylenoxid in dem Alkylimidazolinäthoxylat vorhanden.
Die Struktur des oberflächenaktiven Mittels oder Netzmittels, das in die poröse Bahn eingebaut wird, um das Eindringen einer polymeren Masse in die poröse Bahn und die Gleichmäßigkeit der Imprägnierung zu verbessern, ist die folgende:
W - CH.
Il I 2
R-C^ CH0
(CH2CH2O)xH
einer Fettsäure
wobei R ein Alkylrest / . mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen
und χ eine Zahl von 3 bis 10 ist.
Dps oberflächenaktive Mittel sollte natürlich in die poröse Bahn eingebaut werden vor der Imprägnierung mit der polymeren Masse, so daß das oberflächenaktive Mittel vollständig mit der Bnhn in Kontakt steht, wenn diese imprägniert wird. Das oberflächenaktive Mittel sollte aufgebracht werden, indem man eine Dispersion des oberflächenaktiven Mittels in Wasser vor der Imprägnierung aufsprüht, aufbürstet oder mit der Rolle aufbringt oder es kann bei der Papier-
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herstellung dem Papier zugesetzt v/erden. Jedes dieser Verfahren ist geeignet, um die oben erwähnten Ergebnisse zu erzielen. Das oberflächenaktive Mittel soll mit den Fasern der porösen Bahn in Berührung stehen, wenn die Bahn mit der polymeren Mfsse imprägniert wird.
Die Alkylimidazolinäthoxylate werden der porösen Bahn in einer Menge von ungefähr 25 bis 500 ppm, bezogen auf das Trockengewicht der porösen Bahn, zugesetzt. Wenn der Anteil an Alkylimidazolinäthoxylat mehr als 600 ppm beträgt, neigt die polymere Masse dazu, vollständig durch die poröse Bahn hindurchzudringen und besonders durch überzogene poröse Bahnen, was zu einer Zerstörung der Wirksamkeit von "Securex"-artigen Überzügen führt, die auf der Innenseite der Hülle aufgebracht sind. Manchmal kann eine gelegentliche Durchdringung der Hülle auftreten, wenn die Konzentration des oberflächenaktiven Mittels in der porösen Bahn 300 ppm erreicht. Bei vorsichtigem Arbeiten,z.B. Regelung der Verweilzeit in der Imprägnierζone, kann jedoch eine vollständige Durchdringung der Bahn vermieden werden. In anderen Worten: wenn die Konzentration des oberflächenaktiven Mittels ungefähr 300 ppm erreicht, muß die Imprägnierzeit überwacht und verkürzt werden, wenn die polymere Masse durch die Bahn hindurch und in die Beschichtung auf der Innenseite eindringt. Die Imprägnierung kann geprüft werden, indem man die Imprägnierungshülle in das Koagulationsbad einbringt. Wenn die Konzentration an Alkylimidazolinäthoxylat geringer ist als ungefähr 25 ppm, bezogen auf das Gewicht der porösen Bahn, scheint nur eine geringe Verbesserung gegenüber nicht behandeltem Papier im Hinblick auf die Imprägniergeschwindigkeit und Gleichmäßigkeit der Verteilung der Pol^/mermasse in der porösen Bahn erzielt zu werden. Folglich sind Mengen von weniger als 25 ppm Alkylimidazolinäthoxylat nicht so günstige
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In den folgenden Beispielen sind unter % immer Gev/.-# zu verstehen.
Beispiel 1
Eine faserhaltige Hülle wui*de-.auf übliche Weise hergestellt, wie z.B. in der US-PS 3 275 456 beschrieben. Bei dem Verfahren wurde ein Papierstreifen aus einem langfaserigen Hanfpapier mit einem Gewicht von 23,8 g/m (14 pounds per ream) von einer Rolle und über Rollen und Führungsvorrichtungen geleitet, um einen Schlauch herzustellen. Das Papier lief über ehen Kern üblicherweise ein Stahlrohr, mit einem Außendurchmesser von ungefähr 5,08 bis 17»ö cm (2 bis 7 inches) je nach der Größe der herzustellenden Wursthüllen,durch einen Formring nach unten. Der Formring war ein Metallring mit einem äußeren Durchmesser, der etwas größer war, als der Durchmesser des durchlaufenden Papierschlauches und dazu dient, das Papier in Schlauchform zu halten, bis es den Spritzkopf zum Beschichten (coating die) erreicht.
Indem das zu einem Schlauch zusammengerollte Papier über den Kern nach unten lief, wurde es gleichmäßig mit einer Lösung^ enthaltend 1000 ppm Alkylimidazolinäthoxylat besprüht, bei dem die Alkj'lgruppe charakteristisch ist für Fettsäuren von Kokosnußöl und das Äthoxylat in einer Menge von ungefähr 3 bis 5 Mol/Mol Wasser vorhanden war.(Viscospin B der Sandoz Chemical). Das Alkylimidazolinäthoxylat wurde aufgebracht in einer Kengeyentsprechend ungefähr 300 ppm Viscospin B, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papiers.
Üblicherweise vergingen ungefähr 2 bis 10 s zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Papier mit dem Viscospin B besprüht wurde, bevor es die Iinprägnierzone erreichte. In der Imprägnier zone wurde Viskose mit einem Cellulosegehalt von ungefähr 7 % und einer Viskosität von ungefähr 75 P über einen ringförmigen
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Spritzkopf zum gründlichen Imprägnieren und Beschichten des Papierschlauches eingeführt. Nach der Imprägnierung wurde der mit Viskose imprägnierte Papierschlauch in ein Koagulationsbad gebracht, enthaltend eine übliche Koagulierlösung, z.B. 5 % Schwefelsäure, zur Koagulierung und Regenerierung. Die entstehende faserhaltige Hülle wurde dann auf übliche Weise zu der endgültigen Form verarbeitet.
Die entstehende Hülle besaß ein ausgezeichnetes Aussehen und es waren nur sehr wenige Glanzflecken vorhanden. Die Durchtränkung der Hülle mit der Viskose war im wesentlichen gleichmäßig und vollständig und ergab gleichmäßige physikalische Eigenschaften.
Wenn die wie oben hergestellte Hülle auf der Innenseite mit einem Mittel zum leichteren Abziehen der Hülle ("Zip" coating composition), wie einem Ketendimer, beschichtet wird, ist diese Beschichtung auf der Innenseite der Hülle gleichmäßig und die Hülle besitzt ausgezeichnete Eigenschaften zum leichten Abziehen, d.h. sie kann leicht von den darin hergestellten Würsten entfernt werden.
Nicht behandelte faserhaltige Hüllen, die im wesentlichen auf die gleiche Weise v/ie die oben beschriebene Hülle hergestellt worden waren, besitzen eine Eindringzeit für die Viskose von ungefähr 20 bis 25 s im Gegensatz zu 5 bis 8 s für dasTiscospin B behandelte Papier und es sind wesentlich mehr Glanzflecken in der nicht behandelten Hülle vorhanden.
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Beispiel 2
Es wurden verschiedene faserhaltige Hüllen nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit dem Unterschied, daß verschiedene Mengen Viscospin B angewandt wurden. Bei den entstehenden Hüllen wurde die Eindringzeit für die Viskose (250C, 60 % RH) und das visuelle Aussehen untersucht. Für die visuelle Untersuchung wurde das Aussehen der Hüllen von mehreren Personen beurteilt und eine Hülle, die im wesentlichen keine Glanzpunkte enthielt, mit 0 und eine Hülle, die nahezu vollständig mit Glanzpunkten bedeckt warf mit 10 beurteilt. Die Zahlen zwischen 0 und 10 geben den Gehalt an Glanzpunkten innerhalb dieser Grenzen an. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Faserhaltige Hüllen
PPM visuelle Be Eindringzeit
Viscospin B wertung (s)
0 5-7 20 - 25
75 3-4 16 - 18
150 1 - 2 10 - 14
300 0 - 1 6-8
500 0 - 1 5-7
Die Tabelle zeigt, daß das oberflächenaktive Mittel in Mengen von 150 bis 300 ppm eine gute V/irksamkeit zeigt.
Beispiel 3
Es wurde eine Hülle nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt mit dem Unterschied, daß die Alkylimidazolinäthoxylat (Viscospin B)lösung bei der Papierherstellung in einer aus-
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reichenden Menge zugegeben wurde, um ungefähr 300 ppm Viscospin B, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papiers zu ergeben. Hüllen, die aus diesem so behandelten Papier hergestellt worden v/aren, besaßen außergewöhnlich gute Eindringgeschwindigkeiten der Viskose in das Papier, z.B. 5 bis 8 s bei der bevorzugten. Menge im Gegensatz zu 18 bis 25 s für nicht behandeltes Papier und es trat im wesentlichen eine vollständige Durchtränkung der Papierfasern mit der Viskose ein. Bei der visuellen Bewertung der Hüllen wurden nur wenig Glanzpunkte beobachtet. Entsprechend der in Beispiel 2 angegebenen Skala besaß die Hülle eine Bewertung von ungefähr 1 bis 1,5.
Beispiel k
Es wurde eine Hülle entsprechend dem Verfahren des Beispiels 3 hergestellt mit der Ausnahme, daß die poröse Bahn mit einer Gelatinelösung zur Bildung einer Securex-artigen Beschichtung auf der Innenseite der Hülle imprägniert worden war. Bei der Herstellung des Papiers zur Herstellung von Hüllen wurden das Papier von der Rolle durch ein· Bad geleitet, enthaltend eine Gelatinelösung und eine ausreichende Menge Viscospin B, um einen Gehalt von 300 ppm, bezogen auf das Gewicht des Papiers zu ergeben und dann getrocknet. Die Gelatine wurde anschließend vernetzt. Die Hülle wurde dann entsprechend dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren aus dem Papier hergestellt.mit einer faserigen Viskose mit einem Cellulosegehalt von ungefähr 7 % und einer Viskosität von ungefähr 75 P imprägniert. Die Imprägnierung wurde innerhalb ungefähr 10 s durchgeführt und der mit Viskose imprägnierte Papierschlauch in ein Koagulationsbad zur Koagulation und anschließenden Regenerierung geleitet. Die Verweilzeit für den Inpragnierzyklus betrug ungefähr 10 bis 15 s.
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Die entstehende Hülle besaß nach der Herstellung und Trocknung außergewöhnlich gute physikalische Eigenschaften. Sie besaß im wesentlichen keine Glanzpunkte, was anzeigt, daß eine im wesentlichen vollständige Durchtränkung der Fasern in dem Papier durch die Viskose eingetreten ist. Andererseits besaß ein nicht behandeltes Securex-Papier wesentlich mehr Glanzpunkte als die behandelte Hülle. Das Aussehen der behandelten Hülle wurde mit 1 und das der nicht behandelten Hülle mit ungefähr 2 bis 3 bewertet.
Patentansprüche:
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Claims (1)

  1. Patent a-n.Sprüche
    (I I Verfahren zur Herstellung von verstärkten künstlichen Wursthüllen, wobei eine zu einem Schlauch geformte poröse Bahn über einen Form- oder Spritzkopf*mit einem Polymer imprägniert und das Polymer regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet , daß man eine poröse Bahn anwendet, in oder auf der ungefähr 25 bis 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Bahn eines Alkylimidazolinathoxylats der Formel
    Il
    R-C
    CH,
    CiL
    (CHpCHpO) H
    C- C- -Λ-
    in der R der Alkylrest einer Fettsäure mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen und χ eine Zehl von 3 bis 10 ist, enthalten sind.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man als polymere Masse Viskose verwendet.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R abgeleitet ist von einer^ettsäure mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen.
    ♦geleitet, **gesättigten
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    k. Verfahren nach einem der 'nsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß χ 5 bis 7 beträgt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Imidazolinäthoxylat in einer Menge von ungefähr 150 bis 300 ppm vorhanden ist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die poröse Bahn Papier ist.
    6098U/0831
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