DE2710862B2 - Formbare Kollagenmassen und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung - Google Patents
Formbare Kollagenmassen und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine homogene, formbare, ein Vernetzungsmittel enthaltende Kollagenmasse sowie
ein Verfahren zu ihrer Herstellung und dessen Verwendung.
Da geformte Kollagenprodukte, wie Nahrungsmittelhüllen sehr empfindlich und zerbrechlich sind, wurde
eine Reihe von Verfahren entwickelt, um die physikalischen Eigenschaften derartiger Kollagenhüllen zu
verbessern, damit sie den Anforderungen, die an sie etwa während des Stopfens oder Kochens gestellt
werden, genügen. Zu diesem Zweck ist es aus den US-PS 3123 482, 34 13 129, 34 46 633 und 35 25 628
bekannt, bei der Herstellung von Kollagenschläuchen durch Strangpressen einer dünnflüssigen Masse mit
niedrigem Gehalt an Kollagenfeststoffen den extrudierten Schlauch durch ein Bad zu führen, das chemische
Härtemittel oder Gerbstoffe enthält. Ferner ist es aus den US-PS 35 51 535 und 37 82 977 bekannt, iiollagenschläuche
aus Kollagenmassen herzustellen, die mehr als 6% Kollagenfeststoffe enthalten, ohne daß chemische
Härtemittel erforderlich sind.
Die durch Behandlung mit Gerbstoffen hergestellten schlauchförmigen Hüllen besitzen zwar eine genügende
Festigkeit für die Verarbeitung, das Aufrollen, Raffen, Verpacken usw., jedoch ist ihre anfängliche Festigkeit
nach dem Strangpressen gering und führt zu Schwierigkeiten während der nachfolgenden Behandlungsstufen,
wenn keine Gerbstoffe verwendet werden. Nahrungsmittelhüllen, die durch Strangpressen von Massen mit
hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen hergestellt werden, erweisen sich zwar als stark genug bezüglich
ihrer Handhabbarkeit und Verarbeitbarkeit, ohne daß eine Behandlung mit chemischen Härtemitteln notwendig
ist, wobei sich die Hüllen gut und einwandfrei raffen und verpacken und auch während des Stopfens gut
handhaben lassen, jedoch platzen sie häufig während des Kochens und Bratens.
Aus den US-PS 21 14 220, 34 46 633 und 35 51 535 ist es bekannt, den Kollagenmassen verschiedene Materialien
während ihrer Herstellung zuzusetzen, um die Eigenschaften der daraus hergestellten Kollagenschläuche
zu verbessern oder zu modifizieren. Gemäß der US-PS 36 27 542 können diese Materialien zur Behandlung
von schlauchförmigen Kollagenhüllen während ihrer Verarbeitung verwendet werden, um die Kocheigenschaften
der Hüllen zu verbessern und das Auftreten von Aufplatzungen beim Braten zu verringern.
Ferner wurde bereits in der DE-OS 26 18 263 vorgeschlagen, formbare Kollagenmassen unter Zusatz
von bestimmten Fettsäureestern herzustellen, um verbesserte Eigenschaften bezüglich des Verstopfens
beim Abflachen der Nahrungsmittelhüllen zum Hindurchführen durch Behandlungsbäder zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kollagenmasse zu schaffen, mit der die Zahl und die Schwierigkeiten der
Verarbeitungsstufen bei der Herstellung von schlauchförmigen Nahrungsmittelhüllen verringert werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine homogene, formbare, ein Vernetzungsmittel enthaltende Kollagenmasse,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus Kollagen, 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Gesamttrockenmasse, Nichtkollagenfasern und 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Trockenmasse,
eines gleichmäßig dispergierten Vernetzungsmittels besteht, das aus ungesättigten Fettsäuren mit
mehr als zwei Doppelbindungen, Di- und Trifettsäureestern eines mehrwertigen Alkohols mit ungesättigten
Fettsäuren mit mehr als zwei Doppelbindungen, natürlichen ölen, die Fettsäureester enthalten, in denen
wenigstens 11 Gewichtsprozent der Fettsäurereste mehr als zwei Doppelbindungen enthalten, Estern einer
ungesättigten Fettsäurs mit einem ungesättigten Fettalkohol oder Gemischen dieser Verbindungen besteht.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von formbaren Kollagenmassen, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrockenmasse, Vernetzungsmittel
sowie flüssiges Wasser oder Eis und einen Teil der > gemahlenen, mit Säure vorgequollenen Kollagenmasse
nacheinander und in der angegebenen Reihenfolge zu einer viskosen wäßrigen Dispersion von 5 bis 30
Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrockenmasse, Nichtkollagenfasern zugibt und vermischt, darauf den Rest in
der gemahlenen, säuregequollenen Kollagenmasse zumischt, so daß der Gehalt an Kollagenfeststoffen in
der Mischung mindestens 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrockenmasse, beträgt, und durch zwei- bis
zehnminütiges intensives Vermischen bei Temperaturen ι;
unter 25° C die Nichtkollagenfasern und das Vernetzungsmittel
in die Kollagenmasse gleichmäßig einarbeitet.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung dieser Kollagenmassen als schlauchförmige
Nahrungsmittelhüllen.
Die hier im Zusammenhang mit den Kollagenmassen und Kollagenhüllen gebrauchten Ausdrücke »Gesamtfeststoffe«,
»Feststoffgehalt« und »Gehalt an trockenen Feststoffen« beziehen sich auf das Gewicht aller 2r>
Bestandteile in diesen Massen und schlauchförmigen Hüllen auschließlich Wasser und Glycerin.
Zur Herstellung der Kollagenmassen wird das Vernetzungsmittel der Kollagenmasse zugesetzt und
vorzugsweise gleichmäßig darin dispergiert, bevor die jo
gewünschten Formteile, z. B. schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen, daraus hergestellt werden. In dieser
Weise wird das Vernetzungsmittel in die Wand der Kollagenformteile eingearbeitet und gleichmäßig darin
dispergiert, so daß die Notwendigkeit bestimmter J3 Verarbeitungsstufen und die Notwendigkeit der Behandlung
mit bestimmten Mitteln, die im allgemeinen während der Verarbeitung zur Herstellung von
schlauchförmigen Kollagenhüllen, z. B. Nahrungsmittelhüllen, angewendet werden, ausgeschaltet wird.
Die Kollagenmassen können nach beliebigen bekannten Verfahren unter Verwendung von Kollagengeweben,
die aus den verschiedensten Rohmaterialien, z. B. gekalkten und ungekalkten Tierhautschnitzeln und
Sehnen erhalten werden, hergestellt werden. 4r>
Als Vernetzungsmittel eignen sich ungesättigte Fettsäuren mit mehr als zwei Doppelbindungen, z. B.
Linolensäure.
Als Vernetzungsmittel geeignete Fettsäureester sind die Di- und Trifettsäureester eines mehrwertigen
Alkohols mit ungesättigten Fettsäuren, die mehr als zwei Doppelbindungen enthalten. Die Fettsäuren
können aus synthetischen oder natürlichen Quellen stammen. Die Ester können in ihrem reinen Zustand
oder in ihren technisch reinen Formen verwendet v> werden und eine einzelne Fettsäure oder ein Gemisch
von Fettsäuren, wie sie aus Fischölen und Pflanzenölen und tierischen Fetten erhalten werden, enthalten.
Als Vernetzungsmittel für die Zwecke der Erfindung eignen sich ferner die natürlichen Fischöle und eo
Pflanzenöle, die Fettsäureester enthalten, in denen wenigstens 11 Gew.-°/o der Fettsäurereste mehr als zwei
Doppelbindungen enthalten. Als Beispiele solcher geeigneter natürlicher Öle sind Leinöl, Lebertran und Öl
von Meerestieren zu nennen.
Geeignet sind ferner Ester von ungesättigten Fettsäuren mit ungesättigten Fettalkoholen, z. B. aus
Spermazetöl hergestellte Fettsäureester.
Der hier gebrauchte Ausdruck »Fettsäure« bezeichnet eine Gruppe von aliphatischen Carbonsäuren, die in
natürlichen Fetten, ölen und verwandten Substanzen weit verbreitet sind. Diese Säuren enthalten im
allgemeinen 8 bis 22 C-Atome. Als mehrwertige Alkohole werden zur Herstellung der Ester Alkohole
mit wenigstens 3 C-Atomen, z. B. Diäthylengiykol, Propylenglykol, Glycerin, Sorbit und Mannit, verwendet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden kollagenhaltige Gewebe, z. B. geäscherte
Tierhautspalte, die nach bekannten Verfahren gereinigt und vorbereitet worden sind, zu Stücken einer Größe
von 13 bis 51 mm zerschnitzelt oder grob zerhackt, um die Handhabung und das Rühren zu erleichtern. Nach
einer zusätzlichen Behandlung mit Kalk und anschließender Wäsche mit Wasser werden die Hautstücke
einer Behandlung mit einem Quellmittel für Kollagen unterworfen. Beliebige bekannte Mittel, die Kollagen
quellen, können verwendet werden, jedoch werden vorzugsweise verdünnte Milchsäure-, Essigsäure- oder
Salzsäurelösungen verwendet. Die Kollagenstücke werden mit dem Quellmittel während einer längeren
Zeit, z. B. 4 bis 9 Stunden oder noch langer und im allgemeinen bis zur vollständigen Veränderung der
Beschaffenheit des Kollagenmaterials vom undurchsichtigen zum durchscheinenden Zustand behandelt. Das
gequollene kollagenhaltige Material wird dann mit Wasser gewaschen, um die Menge der restlichen Säure
zu verringern. Im allgemeinen wird so lange gewaschen, bis der pH-Wert des zerkleinerten gequollenen
Kollagens zwischen 2,5 und 3,5 liegt. Das gequollene Kollagen wird dann abtropfen gelassen, wobei Stücke
zurückbleiben, die im allgemeinen als »säuregequollene Schnitzel« bezeichnet werden.
Wie in der US-PS 37 82 977 beschrieben, werden die Nichtkollagenfasern, die der Kollagenmasse zugesetzt
werden sollen, zunächst in eine viskose wäßrige Faserdispersion überführt, die 2 bis 10 Gew.-% der
Nichtkollagenfasern und 0,1 bis 10 Gew.-% eines die Viskosität regelnden Mittels enthält, das vorzugsweise
wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar ist. Als Mittel zur Viskositätseinstellung eignen sich beispielsweise
Methylcellulose, Gelatine, Stärke und insbesondere eine Dispersion von gequollenen Kollagenteilchen.
Als Nichtkollagenfasern können beliebige nicht schrumpfende und im wesentlichen inerte Faserzusätze
verwendet werden, von denen bekannt ist, daß sie in Kollagenmassen geeignet sind, z. B. Fasern aus Holz,
Baumwolle, Reyon, andere Cellulosefasern und Nichtcellulosefasern,
z. B. Polyester- und Polyamidfasern.
Die für die Herstellung der formbaren Kollagenmasse zu verwendenden, säuregequollenen Schnitzel werden
vor dem Mischen mit der wäßrigen Faserdispersion vorzugsweise weiter zerkleinert. Sie können teilweise
nach bekannten Verfahren, z. B. durch grobes Mahlen oder Zerstückeln so weiter zerkleinert werden, daß eine
Masse, die überwiegend Stücke mit einer größeren Dimension von etwa 3,2 bis 12,7 mm enthält, erhalten
wird.
Das Vernetzungsmittel, Wasser in Form von Wasser oder Eis und ein Teil der säuregequollenen Kollagenschnitzel
werden in einem geeigneten Teigmischer oder einem anderen ähnlichen Mischer zur viskosen Faserdispersion
gegeben und gut damit gemischt, worauf der Rest der gemahlenen, säuregequollenen Schnitzel
zugemischt wird, wodurch die Zusatzfasern und das Vernetzungsmittel in verhältnismäßig kurzer Zeit, z. B.
in 2 bis 10 Minuten, gleichmäßig in der gesamten Kollagenmasse verteilt werden. Gegen Ende des
Mischens wird die Kollagenmasse viel viskoser. Dies trägt mit dazu bei, Entmischung der verschiedenen
Komponenten während des Formens und der anschließenden Verarbeitung zu verhindtin. Es ist wichtig, daß
während des Mahlens und Mischens der säuregequollenen Schnitzel die Temperatur der Kollagenmasse
niedrig und die Temperatur der Masse im allgemeinen unter etwa 25°C gehalten wird.
Die hergestellte Kollagenmasse enthält vorzugsweise wenigstens 6 Gew.-°/o Kollagenfeststoffe und, gleichmäßig
darin eingearbeitet, 5 bis 30 Gew.-% Nichtkollagenfasern,
bezogsn jeweils auf das Gewicht der Gesamtfeststoffe. Ebenfalls gleichmäßig darin eingearbeitet ist
das Vernetzungsmittel gemäß der Erfindung in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5,0
Gew.-°/o, bezogen auf den Feststoffgehalt in der Kollagenmasse. Gemäß der Erfindung ist die Menge des
Vernetzungsmittels, die erforderlich ist, um die gewünschte verbesserte Festigkeit und die verbesserten
Kocheigenschaften zu verleihen, wichtig, jedoch kann die Menge innerhalb eines verhältnismäßig weiten
Bereichs verändert werden und im wesentlichen Überschuß über die tatsächlich erforderliche Menge
vorhanden sein. Im allgemeinen können jedoch über etwa 5 Gew.-% der Gesamtfeststoffe in der Kollagenmasse
vorhandene Mengen des Vernetzungsmittels eine übermäßig starke Schrumpfung der daraus hergestellten
Kollagenformteile verursachen, und Mengen über 15 Gew.-% können andere nachteilige Wirkungen auf
die daraus hergestellten Kollagenformteile haben, so daß diese großen Mengen zu vermeiden sind.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Vernetzungsmittel unmittelbar der Faserdispersion
vor deren Zumischung zu den gemahlenen, säuregequollenen Schnitzeln oder einer nach beliebigen bekannten
Verfahren hergestellten Aufschlämmung mit niedrigem Gehalt an Kollagenfeststoffen zugesetzt werden, bevor
oder nachdem die anderen Bestandteile zugesetzt werden.
Die in dieser Weise hergestellte gleichmäßige Masse mit hohem Gehalt an Kollagenfeststoffen eignet sich
mit nur begrenzter weiterer Verarbeitung zur Herstellung von kommerziell annehmbaren Formteilen oder
Extrudaten aus Kollagen. Ein Schneckenextruder oder eine ähnliche Vorrichtung kann verwendet werden, um
die Kollagenmasse der Homogenisierungsvorrichtung zuzuführen, die für die endgültige Vorbereitung der
Masse zum Strangpressen verwendet wird.
Beispielsweise wird zur Herstellung eines Kollagenschlauchs, beispielsweise einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle,
das folgende Verfahren bevorzugt: Eine Kollagenmasse gemäß der Erfindung wird durch
eine Strangpreßdüse gepumpt und dosiert, wobei ein endloser Kollagenschlauch gebildet wird, der stark
genug ist, um sich in Schlauchform nach Aufblasen mit Luft unter niedrigem Druck selbst zu ti agen, während er
einem Vortrockner zugeführt und durch den Vortrockner geführt wird. Der teilweise getrocknete Kollagenschlauch
wird dann zwischen Quetschwalzen flachgedrückt, neutralisiert, indem er durch einen Tauchbehälter,
der stark verdünntes Ammoniumhydroxyd enthält, geführt wird, gewaschen, indem er durch Wasserbehälter
geführt wird, und dann weichgemacht, indem er durch eine verdünnte Glycerinlösung geführt wird. Der
Schlauch wird dann erneut mit Luft unter niedrigem Druck aufgeblasen, unter Aufrechterhaltung der
Schlauchform durch einen Trockner geführt und dann gegebenenfalls zu einem sogenanntem Stock gerafft,
indem er durch eine Raffvorrichtung geführt wird.
Kollagenschlauch, der in der vorstehend beschriebe-
Kollagenschlauch, der in der vorstehend beschriebe-
") wen Weise aus der Kollagenmasse gemäß der Erfindung
hergestellt worden ist, verhält sich in allen verschiedenen Verarbeitungsstufen gut und einwandfrei, wobei im
allgemeinen keine Probleme auftreten. Ferner wurde gefunden, daß gemäß der Erfindung hergestellte
in schlauchförmige Hüllen aus Kollagen sich sehr gut
füllen und abteilen lassen und eine wesentlich verbesserte Beständigkeit gegen »Bratrisse« während
des Kochens und Bratens aufweisen.
Die schlauchförmigen Nahrungsmittelhüllen aus der
ij erfindungsgemäßen Kollagenmasse enthalten die hier
beschriebenen Vernetzungsmittel in gleichmäßiger Verteilung in einer Menge von wenigstens 0,3 bis 9%,
vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht aller Komponenten in der Hülle. Besonders
bevorzugt werden schlauchförmige Kollagenhüllen, in denen 3 bis 19 Gew.-% Nichtkollagenfasern, bezogen
auf das Gewicht aller Komponenten der Hülle, gleichmäßig verteilt sind.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
2Ί weiter erläutert. Die Mengenangaben in Teilen und
Prozentsätzen beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
789,7 kg geäscherte Rindhautspalte wurden zu Stükken von 13 bis 51 mm zerkleinert und einer weiteren
Äscherung unterworfen, indem sie zusammen mil 55,3 kg Kalk und genügend Wasser, um das Wasser/
Haut-Verhältnis auf 3,6:1 einzustellen, in einen
ij Behälter gegeben werden. Die Äscherung wurde 57
Stunden unter zwischenzeitlichem Rühren durchgeführt. Nach der Kalkbehandlung wurden die Schnitzel
etwa 8 Stunden mit Wasser ausgelaugt, mit Salzsäure bei pH 1 gequollen und mit Wasser bis zu einem
4« pH-Wert der Haut von 2,6 gewaschen. Die Haut ließ
man dann abtropfen, worauf sie auf etwa PC gekühlt wurde.
Zwei weitere Chargen von säuregequollenen Hautschnitzeln wurden in der oben beschriebenen Weise mit
4) dem in Tabelle I genannten Mengenverhältnis der
Bestandteile und unter den dort genannten Arbeitsbedingungen hergestellt. Die Charge Nr. 2 wurde einer
Gleichgewichtseinstellung in schwacher Säurelösung unterworfen, bevor die Haut abschließend entwässert
3D und gekühlt wurde. In Tabelle I sind ferner die
Mengenverhältnisse der Bestandteile und die Arbeitsbedingungen genannt, die bei der Herstellung der oben
beschriebenen gequollenen Hautschnitzel angewendet wurden.
Herstellung von säuregequollenen Hautschnitzeln aus geäscherten Rindshautspalten
Charge | Nr. | 3 | |
1 | 2 | 45.8 | |
Gewicht der Haut, kg | 789,7 | 709,9 | 5,9 |
Kalkgewicht, kg | 55.3 | 49.9 | 7,5: 1 |
Verhältnis von Wasser zu | 3,6:1 | 4,4 : 1 | |
Haut | 67 | ||
Äscherungsdauer, Std. | 57 | 92 | |
•ortsel/imu
C'hiirgL" Nr.
I 2
I 2
Auslaugung
Dauer, Std.
Dauer, Std.
Durchflußmenge, l/Min.
Dauer, Std.
Durchflußmcnge, l/Min.
Dauer, Std.
Durchflußmcnge, l/Min.
Wäsche
Dauer, Std.
Durchflußmenge, l/Min.
Dauer, Std.
Durchflußmenge, l/Min.
Dauer der Gleichgewichtseinstellung, Std.
8,3
37,85
37,85
5
37,85
37,85
113,6
Ib
45,4
1,3
113,6
113,6
14
24
8,3
8,3
2
17,8
17,8
Eine Cellulosefaserdispersion wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Gemahlene, säuregequollene Schnitzel 13,61 kg
Holzzellstoffasern 9,48 kg
Wasser 135,62 kg
Die verwendeten Holzzellstoffasern hatten eine durchschnittliche Länge von etwa 1 mm. Faserblätter
wurden in passende Stücke zerteilt, in einem Teil des Wassers etwa 60 Minuten eingeweicht und dann etwa 2
Minuten gemischt, weitere 30 Minuten eingeweicht und dann 2 Minuten gemischt. Der Rest der Bestandteile
wurde in den Mischer gegeben, worauf die Bestandteile etwa 100 Minuten durchgemischt wurden. Die erhaltene
Suspension der Holzzellstoffasern war glatt, sehr viskos, frei von Faserklumpen und enthielt 1% Kollagenfeststoffe,
5,6% Holzzellstoffasern und 93,4% Wasser.
Eine Reihe von Kollagenmassen, die ein Gewicht von 22,7 bis 120,2 kg hatten und 11,1% Gesamtfeststoffe
enthielten, wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Gemahlene, säuregequollene Schnitzel verschieden
Holzzellstoffdispersion 1,7%
Lebertran verschieden
Wasser 88,7%
Die in der oben beschriebenen Weise hergestellten, säuregequollenen Schnitzel wurden in einer Fleischmühlc
zu Stücken einer Größe von 3,2 bis 12,7 mm gemahlen, bevor sie mit der viskosen Cellulosefaserdispersion
gemischt wurden. Die Temperatur während des Mahlens der Schnitzel wurde so geregell, daß sie
etwa 20°C nicht überstieg.
Das Mischen der gemahlenen säuregequollenen Schnitzel, der Cellulosefaserdispersion, des Wassers und
des Lebertrans wurde wie folgt durchgeführt:
Die Bestandteile wurden in zwei Stufen gemischt. In der ersten Stufe wurden der Lebertran, das Wasser als
Wasser oder Eis und ein Teil der gemahlenen säuregequollenen Schnitzel der Cellulosefaserdispersion
zugesetzt und gut gemischt. Das Gewicht der Cellulosefaserdispersion wurde so eingestellt, daß die
Cellulosefasern 15% der gesamten Feststoffe plus Lebertran ausmachten. In der zweiten Mischstufe wurde
das Gemisch mit dem Rest der gemahlenen säuregequollenen Schnitzel gemischt, bis die Masse homogen
war und begann, am Mischer haftenzubleiben. Während dieser beiden Mischstufen wurde darauf geachtet, daß
die Temperatur der Masse 200C nicht überstieg. Die zweite Mischstufe erforderte normalerweise 5 Minuten.
Die Mischstufen wurden in einem Schneckenmischer durchgeführt, der die geeignete Größe hatte und zu dem
üblicherweise zur Herstellung von Wurstmasse verwendeten Typ gehörte. Die Bestandteile der verschiedenen
Kollagenmassen, die bei dem vorstehend beschriebenen Versuch hergestellt wurden, sind nachstehend in Tabelle
Il genannt.
Zusammensetzung der Kollagenmassen
Kollagen- | Kollagengehalt | Lebertran | Gewicht der | Nummer der Charge |
masse | in %, bci.ugcn auf | in %. bezogen auf | Kollagenmassc. | der säure- |
Feststoffe | Feststoffe | gcquollenen | ||
Schnitzel | ||||
kg | (Tabelle I) | |||
A | 85 | 0 | 27,22 | 1 |
H | 83 | 2 | 27,22 | 1 |
C | 85 | 0 | 31,75 | 2 |
D | 84,5 | 0,5 | 31,75 | 2 |
E | 83 | 2 | 31,75 | 2 |
F | 85 | 0 | 120,2 | 3 |
G | 80 | 5 | 22,68 | 2 |
Il | 70 | 15 | 22,68 | 2 |
Die Gemische A und B wurden zusammen hergestellt und dann in der nachstehend beschriebenen Weise zur
Herstellung von schlauchförmigen Hüllen vorwendet. Die Gemische C, D und E wurden zusammen hergestellt
und dann auf die in diesem Beispiel beschriebene Weise zur Herstellung von schlauchförmigen Hüllen verwendet.
Die Gemische F, G und H wurden ebenfalls zusammen hergestellt und dann für die Herstellung von
schlauchförmigen Hüllen verwendet.
Nach der Herstellung der verschiedenen Kollagenmassen wurden diese mit einem Schneckenextruder und
einer Pumpe durch einen rotierenden, eine Scherwirkung ausübenden Homogenisator gegeben. Um Abbau
des Kollagcns zu verhindern, wurden Rotor und Stator des Homogenisators mit einem bei etwa -5°C
gehaltenen Kühlmittel gekühlt.
Nach der Homogenisierung wurde das Gemisch durch zwei parallele Filter mit 7b μ weilen Schlitzen
gepumpt, um etwaige verbliebene Kollagenklumpen zu zerkleinern und etwa vorhandene nicht dispergierte
Stoffe zu dispergieren.
Die filtrierten Kollagengemische wurden durch eine Strangpreßdüse mit gegenläufiger Buchse und Dorn und
einem 0,152 mm breiten Rundschlitz gepumpt und dosiert, wobei ein endloser Kollagenschlauch gebildet
wurde. Die extrudierten Schläuche wurden mit Luft unter niedrigem Druck aufgeblasen, während sie auf
waagerechten Rollen transportiert wurden.
Der aufgeblasene Kollagenschlauch wurde teilweise getrocknet und gehärtet, indem er bei 50°C durch einen
Vortrockner geführt wurde, dann zwischen Klemmwalzen flachgelegt, neutralisiert, indem er durch einen
Tauchbehälter, der 0,06 n-Ammoniumhydroxyd enthielt, geführt wurde, gewaschen, indem er durch Wasserbehälter
geführt wurde, und dann weichgemacht, indem er durch eine verdünnte Glycerinlösung geführt wurde.
Die Schlauchproben wurden erneut mit Luft unter niedrigem Druck aufgeblasen, an der Luft bei 1000C
getrocknet, in einem Ausglcicher bei 70% relativer Feuchtigkeit befeuchtet und dann gerafft, indem sie
durch eine Raffvorrichtung geführt wurden.
Nach dem Raffen wurde der Schlauch 20 Stunden bei 72°C gehalten, gekühlt, auf 15% Feuchtigkeit gebracht,
indem feuchte Luft durch die Hülle geleitet wurde, und verpackt.
Die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Kollagenschläuche wurden auf ihre physikalisehe
Festigkeit geprüft und für die Herstellung von Schweinewurst nach üblichen Füll- und Abteilverfahren
hergestellt. Die Kocheigenschaften der gefüllten Hüllen wurden bewertet. Die Ergebnisse dieser Versuche sind
nachstehend in Tabelle III zusammengestellt. Die zusammen hergestellten Hüllen sind zu vergleichen.
Hüllen, die zu verschiedenen Zeiten hergestellt worden sind, lassen sich nicht ohne weiteres vergleichen. Es ist
somit möglich, die Hüllen A und B, die Hüllen C, D und E sowie die Hüllen F, G und H zu vergleichen.
Bratrisse bei Schweinewürstchen und Berstdrücke von Lebertran enthaltenden Hüllen
Kollagen masse |
Lebertrangehall, bezogen f.uf Feststoffe |
Gew.-% bezogen auf die Hülle |
Berstdruck, mm feucht |
Hg gekocht |
Bratrisse bei Schweine Würstchen (in °/o der ge- |
Würstchen) | |||||
A B |
0 2,0 |
0 1,1 |
120 163 |
62 122 |
11 2 |
C
D E |
0 0,5 2,0 |
0 0,3 1,1 |
98 100 103 |
48 56 72 |
80 80 a |
F G H |
0 5 15 |
0 2,8 8 |
125 137 143 |
85 105 130 |
11 0 0 |
a - nicht gemessen. |
Wie die Werte in Tabelle III zeigen, waren die den Lebertran enthaltenden Hüllen in der Eignung bei der
Herstellung von Schweinewürstchen und in der physikalischen Festigkeit den Vergleichshüllen, die
keinen Lebertran enthielten, überlegen. Die Hüllen, die Lebertran als Vernetzungsmittel enthielten, zeigten
höhere Naßberstdrücke als die Vergleichshüllen. Die Naßberstdrücke wurden gemessen, indem die Hülle in
Wasser eingeweicht und der Druck in mm Hg, der erforderlich war, um die Hülle zum Platzen zu bringen,
gemessen wurde. Die Berstdrücke im gekochten Zustand waren bei den Lebertran enthaltenden Hüllen
ebenfalls höher als bei den Vergleichshüllen, die keinen Lebertran enthielten. Die Berstdrücke im gekochten
Zustand wurden gemessen, indem die Hülle in Wasser eingeweicht, 2 Minuten in kochendem Wasser gehalten,
gekühlt und der Druck in mm Hg, der erforderlich war, um die Hülle zum Platzen zu bringen, gemessen wurde.
Alle in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Hüllen ließen sich ohne Beschädigung leicht
füllen und abteilen. Die aus der Kollagenmasse B hergestellten Hüllen zeigten wesentlich geringeres
Aufplatzen während des Bratens als die aus der Kollagenmasse A hergestellten Hüllen. Das gleiche gilt
für die aus den Kollagenmassen G und H hergestellten Hüllen im Vergleich zu den aus der Kollagenmasse F
hergestellten Hüllen. Die aus der Kollagenmasse H hergestellten Hüllen schrumpften sehr stark, so daß
Emulsion in hohem Maße freigelegt wurde und die Würstchen ein unansehnliches Aussehen annahmen,
obwohl sie während des Bratens nicht platzten. Die aus der Kollagenmasse G hergestellten Hüllen schrumpften
während des Bratens etwas mehr als die Wurstmasse, so daß eine geringe Menge Emulsion an den Enden einiger
gebratener Würstchen freigelegt wurde. Die aus der Kollagenmasse B hergestellten Hüllen zeigten eine
wesentlich erhöhte Beständigkeit gegen Bratrisse. Sie schrumpften während des Bratens mit der Wurstmasse
y> und sahen nach dem Kochen und Braten gut aus.
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden b» gemahlene und säuregequollene Schnitzel aus 676 kg
geäscherten Hautspalten hergestellt, die einer weiteren Äscherung mit 68 kg Kalk bei einem Wasser/Haut-Verhältnis
von 4,4 :1 unterworfen wurden. Die Dauer der Äscherung betrug 50 Stunden. Dann wurde 6 Stunden
b5 mit Wasser bei einer Durchflußmenge von 37,85 l/Minute
ausgelaugt und dann 4 Stunden mit Wasser bei einer Durchflußmenge von 37,85 l/Minute gewaschen. Die
Gleichgewichtseinstellung wurde weggelassen.
Die Cellulosefaserdispersion wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch eine
11,1% Feststoffe enthaltende Kollagenmasse an Stelle
der gemahlenen, säuregequollenen Schnitzel verwendet wurde. Die erhaltene Holzzellstoffaserdispersion war
glatt, sehr viskos, frei von Cellulosefaserklumpen und enthielt 1% Kollagenfeststoffe, 5,6% Holzzellstolfasern
und 93,4% Wasser.
Eine Reihe von Kollagenmassen, die verschiedene ungesättigte Fette enthielten, wurden auf die in Beispiel
1 beschriebene Weise in einer Menge von je 45,4 kg hergestellt. Die Zusammensetzung der Kollagenmassen
ist nachstehend in Tabelle IV genannt.
Zusammensetzung der Kollagenmassen
Probe Ungesättigtes Fett
Menge in %, An
bez. auf
Feststoffe
bez. auf
Feststoffe
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Menge der Bestandteile in kg/100 kg Kollagenmassc
Gemahlene, Cellulose- Wasser Ungesättigtes
säuregequoilenc faserdispersion Fett
Schnitzel
Vergleichsprobe 57,6
Linolensäure 56,9 (9,12,15-Octadecatriensäure)
Spermazetöl 56,9
Eßbares Marineöl 56,9
Lebertran 56,9
Gekochtes Leinöl 56,9
39,7 | 2,7 | |
39,6 | 3,4 | 0,11 |
39,6 | 3,4 | 0,11 |
39,6 | 3,4 | 0,11 |
39,6 | 3,4 | 0,11 |
39,6 | 3,4 | 0,11 |
Die Linolensäure (9,12,15-Octadecatriensäure) wurde ab 55%iges Konzentrat der Linolensäure verwendet.
Das verwendete Spermazetöl war ein natürliches Öl von Walen und bestand zu etwa 2Ii aus Wachsen, die
Ester einer ungesättigten aliphatischen Fettsäure mit einem ungesättigten aliphatischen Fettalkohol enthielten.
Das eßbare öl von Meerestieren war ein raffiniertes,
gebleichtes öl mit einer Verseifungszahl von 180 bis 195
und einer Jodzahl von maximal 160.
Nach der Herstellung der Kollagenmassen wurden geraffte Wursthüllen auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise hergestellt und verpackt, wobei jedoch die Hülle bei 600C anstatt bei 72°C gebacken und auf einen
Feuchtigkeitsgehalt von 17,5% gebracht wurden.
Die Hüllen, die die ungesättigten Fette enthielten, waren in der physikalischen Festigkeit der Vergleichshülle, die kein ungesättigtes Fett enthielt, überlegen. Die
erhöhte Festigkeit, die nach den in Beispiel 1 beschriebenen Methoden gemessen wurde, ergibt sich
aus den Werten in Tabelle V.
Probe Ungesättigtes Fett
Gew.-%, bez. auf
die Hülle
die Hülle
Art
Berstdruck, mm Hg
nach Befeuchtung
nach Befeuchtung
nach dem
Braten
Braten
A | — | Vergleichsprobe | 137 | 86 |
B | 0,6 | Linolsäure | 159 | 107 |
C | 0,6 | Spermazetöl | 153 | 103 |
D | 0,6 | Eßbares Marineöl | 161 | 117 |
E | 0,6 | Lebertran | 169 | 122 |
F | 0,6 | Gekochtes Leinöl | 175 | 118 |
Nach dem Füllen mit Schweinewurstmasse, Abteilen und Braten wurden mit den Hüllen A bis F gut
aussehende Würste erhalten. Die Proben B bis F neigten während des Bratens nicht zu starkem Aufplatzen. Sie
schrumpften in Längsrichtung nicht mehr als die Wurstmasse.
B e i s ρ i c I 3
Säuregequollene Schnitzel wurden auf die in Beispiel
1 beschriebene Weise aus 790 kg geäscherten Rindshautspalten hergestellt, die einer weiteren Äscherung
mit 68 kg Kalk für 54 Stunden bei einem Wasser/Haut-Vcrhältnis von 3,6 :1 unterworfen und dann 8,2 Stunden
mit Wasser in einer Durchflußmenge von 37,85 l/Minute ausgelaugt wurden. Die sauregequollencn Schnitzel
wurden 4 Stunden mit Wasser bei einer Durchflußmenge von 37,85 l/Minute gewaschen. Die Gleichgewichtseinstellung wurde weggelassen. Die sauregequollencn
Schnitzel wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gemahlen.
Eine Cellulosefaserdispersion wurde auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch
außerdem eine geringe Menge eines destillierten Monoglycerids zugesetzt wurde. Kollagenmassen wurden
auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise mit der in Tabelle Vl unter B und C genannten Zusammensetzung
hergestellt.
Säuregequollene Schnitzel, die auf die in den vorstehenden Beispielen beschriebene Weise aus 944 kg
geäscherten Rindshautspaltcn, die einer zusätzlichen Ascherung mit 68 kg Kalk für 72 Stunden bei einem
Wasser/Haut-Verhältnis während der Äscherune von
2,8 : 1 unterworfen wurden, hergestellt worden waren,
wurden ebenfalls in Kollagenmassen dieses Beispiels verwendet.
Eine in der in diesem Beispiel beschriebenen Weise hergestellte Cellulosefaserdispersion wurde mit den
gemahlenen säuregequollenen Schnitzeln auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gemischt, wobei die
Kollagenmassen D und E mit den in Tabelle Vl genannten Zusammensetzungen erhalten wurden.
Kollagen- Cellulose· Kollagen Lebertran
masse fasern in %, bez. auf in °/o, bez. auf
masse fasern in %, bez. auf in °/o, bez. auf
in °/o, bez. auf Feststoffe Feststoffe
Feststoffe
20
20
20
20
20
20
20
80 | 0 |
(Vergleichsprobe) | |
79,5 | 0,5 |
79 | 1,0 |
80 | 0 |
(Vergleichsprobe) | |
79,75 | 0,25 |
Aus diesen Kollagenmassen wurden geraffte Wursthüllen auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise
hergestellt und gefüllt. Die physikalische Festigkeit und das Verhalten dieser Wursthüllen beim Braten sind in
Tabelle VII genannt.
Kollagenhüllen aus
der Masse
der Masse
Lebertran
in Gew.-%,
bez. auf
die Hülle
in Gew.-%,
bez. auf
die Hülle
Berstdruck der
Hülle, mm Hg
Hülle, mm Hg
naß
gekocht
Bratrisse in
den Schweinewürstchen,
den Schweinewürstchen,
A
B
C
D
B
C
D
0,3
0,6
0,15
137
144
141
131
147
144
141
131
147
53
79
81
54
79
79
81
54
79
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden gemahlene, säurege^'oüene Schnitzel aus 849,6 kg
geäscherten Kindshautspalten hergestellt, J ic ciuu·
zusätzlichen Äscherung mit 68 kg Kalk bei einem Wasser/Haut-Verhältnis von 3,3 : 1 unterworfen wurden.
Die Dauer der Äscherung betrug 58 Stunden. Ferner wurde 8 Stunden bei einer Wasserdurchflußmenge
von 37,9 l/Minute ausgelaugt und nach dem Quellen mit Säure 4 Stunden bei einer Wasserdurchflußmenge
von 37,9 l/Minute gewaschen. Die Gleichgevvichtseinstellung wurde unterlassen.
Eine Cellulosefaserdispersion wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Gemahlene, säuregequollene Schnitzel 5,44 kg
Holzzellstoffasern 4,54 kg
Wasser 46,95 kg
Eis 19,05 kg
Konzentrierte Salzsäure von 20° Be 28,5 g
Die Holzzellstoffasern hatten eine durchschnittliche Länge von 0,5 mm. Die Holzzellstoffasern, das Eis und
die gemahlenen säuregequollenen Schnitzel wurden 5 Minuten gemischt. Nach Zusatz des Wassers und der
konzentrierten Salzsäure wurde bis zu einer Gesamtzeit von 60 Minuten weiter gemischt. Die erhaltene
Holzzellsloffasersuspension war glatt, sehr viskos, frei von Faserklumpen und enthielt 1% Kollagenfeststoffe,
5.6 /ο Holzzellstoffasern und 93,4% Wasser.
Zwei Kollagenmassen wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise in einer Menge von je 48,08 kg aus
den Bestandteilen in Tabelle VIII hergestellt.
Kollagenmasse
Die den Lebertran enthaltenden Hüllen hatten eine höhere physikalische Festigkeit als die Vergleichshüllen,
die keinen Lebertran enthielten. Insbesondere war die Kochfestigkeit gegenüber den Vergleichsproben verbessert.
Die aus den Kollagenmassen B und C durch Füllen mit Schweinewurstemulsion, Abteilen und Braten
erhaltenen Würstchen platzten während des Bratens in der Pfanne nicht, während 8% der mit der Vergleichshülle (Hülle A) hergestellten Würstchen während des
Bratens platzten. Mit den Hüllen dieses Beispiels wurden Würstchen mit gutem Aussehen erhalten.
Ccllulosefasern
in °/o, bez. auf
Feststoffe
in °/o, bez. auf
Feststoffe
Kollagen
in %, bez. auf
Feststoffe
in %, bez. auf
Feststoffe
Lebertran
in %. bez. auf Feststoffe
in %. bez. auf Feststoffe
20
20
20
80
79
1,0
Nach der Herstellung der Kollagenmassen wurden geraffte Wursthüllen auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise hergestellt, wobei jedoch bei verschiedenen Temperaturen, die in Tabelle IX genannt sind,gebacken
und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 17,5% eingestellt wurde. Die hierbei hergestellten gerafften Kollagenhüllen
wurden für die Herstellung von Schweinewürstchen auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise verwendet. Die
schlauchförmigen Hüllen dieses Beispiels wurden auf ihre Bersifestigkeit und ihre Koch- und Brateigenschaften
auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise bewertet. Die Ergebnisse dieser Bewertungen sind nachstehend in
Tabelle IX zusammengestellt.
Tabelle IX | Lebertran | Back- | Berstdruek. mm | Hg | Brat risse, |
Hüllcnprobc | in Gcw.-%, | tcnipcrnuir, | % der ge | ||
bez. auf die | C | nach | nach dem | bratenen | |
HUIIc | Befeuchtung | Kochen | Würstchen | ||
0 | 60 | 152 | 75 | 8 | |
A | 0,6 | 60 | 158 | 95 | 9 |
B | 0 | 70 | 167 | 102 | 15 |
C | 0,(3 | 70 | 166 | 115 | 9 |
D | 0 | 80 | 165 | 119 | 15 |
I: | 0.(3 | 80 | 164 | 135 | 6 |
F | |||||
15 16
Die Berstfestigkeit der thermisch behandelten Hüllen weniger »Bratrisse« als die Hüllen C und E, die bei
stieg mit zunehmender Temperatur der thermischen entsprechenden Temperaturen behandelt worden wa-
Behandlung. Bei jeder Behandlungstemperatur lag ren, aber keinen Lebertran enthielten,
jedoch die Berstfestigkeit der thermisch behandelten, Bei der Herstellung der Kollagenmassen gemäß der
Lebertran enthaltenden hüllen B, D und F um 13 bis >
Erfindung können, falls gewünscht, beliebige andere
20 mm Hg über den Berstfestigkeiien der Hüllenproben bekannte Bestandteile, die verwendet werden können,
A, C und E, die keinen Lebertran enthielten. um den daraus hergestellten Kollagenformteilen eine
Nach dem Füllen mit Schweinewurstemulsion, Abtei- bestimmte Eigenschaft zu verleihen, ebenfalls anwesend
len und Braten ergaben die Hüllen gutaussehende sein. Ferner können die Kollagenmassen gemäß der
Würstehen. Die Hüllen D und F, die Lebertran ι ο Erfindung zu den verschiedensten gewünschten Formenthielten
und der thermischen Behandlung bei 700C teilen verarbeitet werden,
und 80°C unterworfen worden waren, zeigten etwas
und 80°C unterworfen worden waren, zeigten etwas
Claims (8)
1. Homogene, formbare, ein Vernetzungsmittel enthaltende Kollagenmasse, dadurch gekenn- >
zeichnet, daß sie aas Kollagen, 5 bis 30 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamttrockenmasse, Nichtkollagenfasern und 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die
gesamte Trockenmasse, eines gleichmäßig dispergieren Vernetzungsmittels besteht, das aus ungesät- ι ο
tigten Fettsäuren mit mehr als zwei Doppelbindungen, Di- und Trifettsäureestern eines mehrwertigen
Alkohols mit ungesättigten Fettsäuren mit mehr als zwei Doppelbindungen, natürlichen ölen, die Fettsäureester
enthalten, in denen wenigstens 11 Gew.-°/o der Fettsäurereste mehr als zwei Doppelbindungen
enthalten. Estern einer ungesättigten Fettsäure mit einem ungesättigten Fettalkohol oder
Gemischen dieser Verbindungen besteht.
2. Kollagenmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Vernetzungsmittel in
einer Menge von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf ihren Gehalt an trockenen Feststoffen, enthält.
3. Kollagenmassen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Vernetzungsmittel
ein Fischöl enthalten.
4. Kollagenmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 6 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamttrockenmasse, Kollagenfeststoffe enthält. ω
5. Verfahren zur Herstellung von formbaren Kollagenmassen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß man 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrockenmasse, Vernetzungsmittel
sowie flüssiges Wasser oder Eis und einen Teil ^ der gemahlenen, mit Säure vorgequollenen Kollagenmasse
nacheinander und in der angegebenen Reihenfolge zu einer viskosen wäßrigen Dispersion
von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrokkenmasse, Nichtkollagenfasern zugibt und vermischt,
darauf den Rest der gemahlenen, säuregequollenen Kollagenmasse zumischt, so daß der
Gehalt an Kollagenfeststoffen in der Mischung mindestens 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamttrokkenmasse,
beträgt, und durch zwei- bis zehnminüti- 4> ges intensives Vermischen bei Temperaturen unter
25°C die Nichtkollagenfasern und das Vernetzungsmittel in die Kollagenmasse gleichmäßig einarbeitet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungsmittel ein
natürliches öl verwendet, in dem wenigstens 11 Gew.-% der Fettsäurereste mehr als zwei Doppelbindungen
enthalten.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungsmittel ein
Fischöl verwendet.
8. Verwendung von Kollagenmassen nach Anspruch 1 bis 4, für schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen.
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