DE3310707A1

DE3310707A1 - Gesteuert vorgefeuchtete schimmelbestaendige nahrungsmittelhuelle aus cellulose

Info

Publication number: DE3310707A1
Application number: DE19833310707
Authority: DE
Inventors: Thomas Engel Higgins
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1983-10-06
Also published as: PT76438B; DE3310707C2; FI72858B; FI830925L; CH654269A5; FI830925A0; SE8301636L; DK157972C; PH17835A; NO156921C; DK157972B; BR8301352A; GB2117216A; AU547085B2; BE896259A; AU1278283A; MX160672A; CA1186173A; NO156921B; DK98683D0

Description

WW 1

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKE

5 KÖLN 41, Räderscheidtstr. 1

- 3 Beschreibung

Gegenstand der Erfindung sind verbesserte Nahrungsmittelhüllen, insbesondere schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen aus Cellulose mit großen Durchmessern, insbesondere faserverstärkte Nahrungsmittelhüllen, die gesteuert vorgefeuchtet sind, so daß vor dem Stopfen kein Einweichen erforderlieh ist. Die Hüllen sind mit Glycerin in einer Konzentration die höher ist als bisher üblich behandelt, um eine niedrige Wasseraktivität in der Hülle aufrecht zu erhalten und dadurch das Wachstum und die Bildung von Schimmelpilzen, Hefen und Bakterien, die sonst in feuchten Hüllen auftreten, zu vermeiden.

Natürliche Nahrungsmittelhüllen werden weltweit für die Herstellung einer großen Zahl von Fleisch- und anderen Nahrungsmittelprodukten verwendet, beispielsweise für" verschiedene Wurstsorten, Käserollen, Putenrollbraten und dergleichen. Die Hüllen werden üblicherweise hergestellt aus regenerierter Cellulose und anderen Cellulosematerialien. Es gibt Hüllen unterschiedlicher Typen und Größen, um eine Anpassung an die unterschiedlichen Anforderungen der Nahrungsmittel zu ermöglichen. Die Hüllen können unverstärkt oder verstärkt sein, wobei die verstärkten Hüllen üblicherweise als faserige Hüllen bezeichnet werden, d.h. Hüllen, die eine Bahn aus Fasern als Verstärkungs- oder Trägermaterial in die Hüllenwand eingebettet, aufweisen.

Ein bekanntes Merkmal zahlreicher industriell hergestellter Nahrungsmittelprodukte, insbesondere der Fleischerzeugnisse besteht darin, daß die Mischung der Bestandteile, üblicherweise als Emulsion bezeichnet, unter Druck in die Hüllen eingestopft wird. Nach diesem Einhüllen erfolgt die

! Weiterverarbeitung des Nahrungsmittelproduktes. Das Nah- j

rungsmittelprodukt kann aber auch gelagert und in der j

5 Hülle verschickt werden, obwohl in zahlreichen Fällen, j

; insbesondere bei kleinen Würsten wie Frankfurtern die j

Hülle nachdem die Herstellung abgeschlossen ist entfernt ΐ

wird. !

Die Bezeichnung kleine oder enge Nahrungsmittelhüllen bezieht sich auf Hüllen, die zur Herstellung von kleinen Würsten wie Frankfurtern geeignet sind. Wie der Name aussagt, weisen derartige Hüllen einen kleinen Stopfdurchmesser auf, üblicherweise liegt der Durchmesser im Bereich

von etwa 15 mm bis etwa 40 mm. Diese Hüllen werden als ι
j dünnwandige Schläuche großer Länge angeboten und geliefert.

j Um die Handhabung zu erleichtern, werden derartige Hüllen ' bei Längen von 20 bis 50 m oder mehr gerafft und verdichtet zu den üblicherweise gerafften Hüllenstäben, die eine Länge von etwa 20 bis etwa 60 cm aufweisen. Raffvorrichtungen und darauf hergestellte Produkte sind in den US-Patentschriften 2 983 949 und 2 984 574 beschrieben.

Große Nahrungsmittelhüllen oder solche mit großen Durch-

messern werden im allgemeinen die Hüllen genannt, die zur ι
! Herstellung und Verarbeitung von größeren Nahrungsmittel-

! erzeugnissen wie Salami, Bologneser-Würsten, Fleischrollen, gekochten und geräucherten Schinken und dergleichen verwendet werden. Die Stopfdurchmesser dieser Erzeugnisse liegen zwischen etwa 50 mm und etwa 200 mm oder mehr. Im allgemeinen haben derartige Hüllen eine Wandstärke, die 3 mal so groß ist wie die Wandstärke von Hüllen mit kleinerem Duchmesser. Die Hüllen mit großem Durchmesser sind üblicherweise mit einer FaserverStärkung, die in die Wand eingebettet ist, versehen. Sie können jedoch auch unverstärkt hergestellt werden. Bisher war es üblich, Hüllen mit großem Durchmesser dem Verarbeiter in flachliegendem Zustand in vorgeschnittenen Längen von 0,6 bis 2,2 m

• *

zu liefern. Verbesserungen beim Raffen und in der Verpackungstechnik und die verstärkte Verwendung von automatischen Stopfvorrichtungen führte zu einem steigenden
Bedarf von Hüllen mit großem Durchmesser, sowohl faserverstärkten als auch unverstärkten Typen, die in Form
geraffter Stäbe mit Hüllenlängen bis zu 30 m und mehr
benötigt werden.

Schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen aus Cellulose, die
für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, können durch
jedes der zahlreichen bekannten Verfahren hergestellt
werden. Die Hüllen sind flexible nahtlose Schläuche aus

regenerierter Cellulose, Celluloseäthern und dergleichen.
Sie können hergestellt werden durch bekannte Verfahren
wie das Kupferoxidammonium-Verfahren, Deacetylierung
von Celluloseacetat, Denitrierung von Cellulosenitrat ^; und vorzugsweise das Viskose-Verfahren. Schlauchförmige !

Hüllen mit verstärkenden Fasern wie beispielsweise Reis- ; papier und dergleichen, Hanf, Rayon, Flachs, Sisal, Nylon,! Polyäthylenterephthalat und dergleichen sind für die er- ' findungsgemäßen schlauchförmigen Hüllen mit großen Durch- ■ messern besonders geeignet. Faserverstärkte schlauchförmi-1 ge Hüllen können hergestellt werden nach den Verfahren j und mit den Vorrichtungen wie sie beispielsweise in den j US-Patentschriften 2 105, 273, 2 144 899, 2 910 380,
3 135 613 und 3 433 663 beschrieben sind. |

j Es ist bekannt, daß die nach jedem der bekannten Verfah- j ren hergestellten schlauchförmigen Cellulosehüllen im j allgemeinen mit Glycerin als einem Befeuchtungsmittel j oder Weichmacher behandelt werden, so daß die Hüllen einem| Austrocknen und Brechen während Lagerung und Handhabung ^! vor dem Stopfen widerstehen. Die Glycerinbehandlung er- . folgt üblicherweise durch Hindurchleiten der Hülle im ι

«4 β

Gelzustand durch eine wässrige Glycerinlösung. Danach wird ! die weichgemachte Hülle vor der Weiterverarbeitung oder \ dem Aufrollen zu lagerfähigen Rollen auf einen vorherbe- ! stimmten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. Im allgemeinen | weisen schlauchförmige Hüllen mit großem Durchmesser [ einen Glyceringehalt von etwa 25 bis 35 %, bezogen auf j

trockene Cellulose auf. Der Feuchtigkeitsgehalt vor dem Wiederbefeuchten beträgt etwa 5 bis 10 %.

Bei der Herstellung und der Verwendung von natürlichen Nahrungsmitelhüllen, insbesondere solchen mit kleinem Durchmesser aus regenerierter Cellulose ist der Feuchtig- j keitsgehalt der Hüllen sehr wichtig. Bei der Herstellung ! von Cellulosehüllen mit kleinen Durchmessern ist es im } allgemeinen notwendig, sie auf einen relativ niedrigen Wassergehalt zu trocknen. Dieser liegt üblicherweise im Bereich von etwa 8 bis 12 Gew.%, um das Raffen ohne Be-Schädigung der Hüllen ausführen zu können. Um ein schnelles Entraffen der verdichteten gerafften Cellulosehüllen mit engen Durchmessern zu ermöglichen und Reißen und Brechen der Hüllen während des Stopfens zu vermeiden, müssen die Hüllen mit kleinen Durchmessern einen mittle- ! 25 ren Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 14 bis 18 Gew.% j aufweisen. Dieser relativ enge Bereich des Feuchtigkeits-J gehaltes ist wesentlich, weil festgestellt wurde, daß die Hüllen bei niederen Feuchtigkeitsgehalten in großer Zahl beim Stopfen brechen und bei größen Feuchtigkeitsgehalten die Hüllen so plastisch sind, daß die Hüllen überstopft werden. Es wurden in den letzten Jahren zahlreiche

Patente erteilt, die sich mit der Lösung des Problems [ des Feuchtigkeitsgehaltes von gerafften schlauchförmigen Nahrungsmittelhüllen mit kleinem Durchmesser befassen.

\ \J I \J i

, UM I < H β·0 · ·

Es handelt sich um zahlreiche Verfahren zur Einstellung des gewünschten Feuchtigkeitsniveaus und seiner Aufrecht« j erhaltung während Lagerung und Versand. Zum Beispiel sind \ J in den US-Patentschriften 2 181 329 (Hewitt), 3 250 629 j (Turbak) und 3 471 305 (Marbach) Verpackungsvorrichtungen ! j beschrieben, bei denen eine Vielzahl von gerafften Hüllen- ι stäben mit kleinem Durchmesser während des Verpackens ^!

befeuchtet werden. In den US-Patentschriften 3 222 192 (Arnold), 3 616 489 (Voo u.a.), 3 657 769 (Martinek) und 3 809 576 (Marbach u.a.) sind zahlreiche Vorrichtungen' beschrieben zum Befeuchten von Nahrungsmittelhüllen, vor i oder während des Raffens.

Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik richtet sich die vorliegende Erfindung auf sog. "große Nahrungsmittelhüllen¹¹, d.h. solche mit großen Durchmessern, die einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt von im allgemeinen über j etwa 17 % haben müssen um gut stopfbar zu sein. Die Nah- \ j rungsmittelhüllen mit großen Durchmessern zeichnen sich j durch relativ dickere Wände aus als Hüllen mit kleinem j Durchmesser. Deshalb ist ein höherer Feuchtigkeitsgehalt der Hüllen erforderlich, damit diese ohne einen unerwünscht hohen inneren Stopfdruck beim Stopfen ausreichend dehnbar sind. Die Erfindung betrifft Nahrungsmittelhüllen mit großen Durchmessern, insbesondere faserverstärkte Hüllen.

Große Hüllen oder solche mit großem Durchmesser werden traditionell geliefert als trockene flachliegende kurze

j Stücke, die in diesem trockenen Zustand steif sind und

j vor dem Stopfen weichgemacht werden müssen durch Einweichen in Wasser, wobei der Feuchtigkeitsgehalt bis zur vollständigen Sättigung ansteigt. Bisher war es nicht erforderlich, derartige Hüllen mit einem vorbestimmten

! Feuchtigkeitsgehalt zu liefern. Gesteuerte Befeuchtung

I U /U /

der Hüllen durch den Hersteller bei der Herstellung kurzer Stücke oder langer geraffter Hüllen mit großen Durchmessern war nicht gewährleistet. Seit kurzen hat der stärkere Gebrauch von automatischer Stopfanlagen unter Verwendung von Hüllen mit großem Durchmesser zu einem steigenden Bedarf an solchen Hüllen mit großen Längen in geraffter Form im Vergleich zu den langer Zeit verwendeten flachliegenden kurzen Stücken von Hüllen geführt, so daß das Befeuchten der Hüllen durch Einweichen unmittelbar vor dem Stopfen zu einem echten Problem wurde. Außerdem bekam j die stärkere Qualitätssteuerung der Herstellung und Ver-Wendung von Hüllen mit großen Durchmessern eine erhöhte j 15 Bedeutung. Zum Beispiel wurde die Gleichmäßigkeit der : Größe der gestopften Nahrungsmittelhüllen und der darin ! erzeugten Nahrungsmittel aus wirtschaftlichen Gründen ι sehr wichtig, insbesondere bei der Weiterverarbeitung unter automatischer Wägung und beim Verpacken in geschnittenem Zustand mit bestimmter Scheibenanzahl. Der Feuchtigkeitsgehalt der Hüllen erwies sich sowohl bei der

Steuerung der Gleichmäßigkeit des Produktes als ein we- : j j

ι sentlicher Parameter, als auch notwendig, um ein leichtes j gleichmäßiges und wirtschaftliches Stopfen der Hüllen ohne Beschädigung und Reißen zu ermöglichen, so daß stän-

!

dig reproduzierbare Ergebnisse erhalten werden. ι

I Die Herstellung von gerafften Hüllen mit kleinen Durch- j

messern, die den für das Stopfen erforderlichen engen j 30 Feuchtigkeitsgehaltsbereich und gleichmäßig verteilte

Feuchtigkeit aufweisen wurde von den Herstellern derartiger Hüllen erfolgreich und wirtschaftlich gelöst, wobei j die Einstellung der Feuchtigkeit während der Herstellung dem Raffen oder dem Verpacken der Hüllen erfolgt.

Es wurde sehr deutlich, daß die Vorteile der gesteuerten Befeuchtung von Hüllen mit kleinen Durchmessern und die entsprechende Technik auch bei Hüllen mit großen Durchmessern erreichbar sein sollten, wenn Vorrichtungen entwickelt werden, die es den Hüllenherstellern erlauben, Hüllen mit großen Durchmessern zu liefern, die vor dem ί Stopfen nicht mehr eingeweicht werden müssen, wobei die Hüllen sowohl in flachliegendem Zustand als auch in ge- ^j raffter Form lieferbar sein sollten. Weil die Notwendig- \ keit des Einweichens der Hülle mit großen Durchmessern vor dem Stopfen bisher allgemein akzeptiert wurde, mußten \ die Hüllenhersteller bisher den Feuchtigkeitsgehalt dieser Hüllen nicht innerhalb eines besonders kritischen Bereiches halten. Wie bereits angegeben, müssen die Hüllen mit großem Durchmesser im Vergleich zu Hüllen mit kleinem Durchmesser etwas höhere Feuchtigkeitsgehalte aufweisen, j

i um für das Stopfen ausreichend flexibel zu sein. Weil I

die höheren Wassergehalte und das daraus resultierende ■

höhere Gewicht zu einem wesentlichen Ansteigen der Kosten ι

für Verpacken, Handhabung, Lagerung und Versand der Hüllen \

führt, ist es wichtig, die Hüllen nur so stark als erfor- ' derlich zu befeuchten und eine noch höhere Feuchtigkeit auf jeden Fall zu vermeiden.

Ein anderes Problem, das bei der Handhabung, Lagerung und Verarbeitung von Nahrungsmittelhüllen mit hohem Feuch- ■ tigkeitsgehalt auftritt ist die Schimmelbildung, das :

Wachsen von Hefen oder Bakterien, denn ein hoher Feuchtig- ' keitsgehalt ist einer der erforderlichen Parameter für deren Wachstum auf Cellulosehüllen. Es ist beispielsweise ; bekannt, daß es für Nahrungsmittelhüllen aus Cellulose einen kritischen Feuchtigkeitsgehalt gibt oberhalb dessen das Wachstum von schädlichen Mikroorganismen während des ! Lagerns stark ansteigt. Im allgemeinen liegt der kristische Feuchtigkeitsgehalt für Schimmel niedriger als für Hefen und Bakterien, so daß ein Feuchtigkeitsgehalt, der das

Schiminelwachstum auf den Hüllen verhindert auch Schutz
gegenüber dem Wachstum von Hefen oder Bakterien bildet.
Es wurde gefunden, daß es eine sehr wirksame Maßnahme
zur Steuerung der Entwicklung von derartigem Wachstum
ist, den Feuchtigkeitsgehalt der Cellulosehüllen unter- ; halb eines vorherbestimmten Niveaus im allgemeinen unter- J halb etwa 17 Gew.% Feuchtigkeit, bezogen auf Hüllengesamt- ; gewicht, zu erhalten. Die Praxis hat gezeigt, daß bei der- j artigen Hüllen kein Ausschuß auftritt, jedoch müssen der- j artige Hüllen vor dem Stopfen befeuchtet werden. In Fällen, in denen die Begrenzung des Feuchtigkeitsgehaltes zur i Vermeidung des Wachens von Mikroorganismen nicht möglich ' ist, weil höhere Feuchtigkeitsgehalte zweckmäßig sind

oder wenn sich eine höhere Feuchte in gelagerten Hüllen ! in Folge unterschiedlicher Temperaturverteilung über den ■ Querschnitt einstellt, ist es notwendig, andere Maßnahmen | zu treffen, um das Wachsen von unerwünschten Mikroorganis- ',

men zu verhindern. i

ι Um gut und ohne Beschädigung oder Reißen auf modernen voll-!

automatischen Stopfeinrichtungen verarbeitbar zu sein, j

sollen schlauchförmige Cellulosehüllen mit großem Durch- j

25 messer, insbesondere faserverstärkte Hüllen, folgende j

Eigenschaften aufweisen: ι

j 1. Feuchtigkeitsgehalte die eine ausreichende Flexibilität ι

ergeben und die der Verarbeiter vor dem Stopfen nicht j

mehr einweichen muß. j

!30 2. Es müssen geeignete Maßnahmen getroffen sein, die das |

! Wachstum von Schimmel oder anderen Mikroorganismen |

während des Versandes, der Handhabung und der Lagerung ; I

j unterdrücken. - ;

j 35 Das Problem des Schimmelwachstums auf Nahrungsmitteln

infolge der Anwesenheit eines Nährbodens, der das Wachs- ;

turn von Mikroorganismen erlaubt und verdorbene Nahrungs- {

mittel verursacht, wurde in zahlreichen Studien während i

i

3-3*0707

- 11 -

vieler Jahre behandelt. Zahlreiche Behandlungsverfahren
wurden entwickelt und empfohlen, einschließlich Kombinationen von Zuckern und mehrwertigen Alkoholen als Inhibitoren zur Verhinderung des Wachstums von Mikroorganismen,

die im allgemeinen als verantwortlich für das Entstehen j

von Nahrungsmittelausschuß gelten. Die antimykotische I

Ausrüstung von Nahrungsmittelhüllen aus Cellulose ist ein j

zusätzliches und sehr kompliziertes Problem bei der !

Herstellung und dem Stopfen von Hüllen. Einige Vorschläge j

zur Lösung der Probleme und für die antimykotische Aus- j

rüstung von Nahrungsmittelhüllen für Würste oder in eini- j

gen Fällen zur Vermeidung des Schimmelwachstums auf ;

Würsten nach dem Stopfen sind Gegenstand verschiedener ,

ι I

! Patente. Beispielsweise ist in der US-Patentschrift | 3 617 312 (Rose) das Aufbringen eines antimykotisch wir- ;

kenden Mittels auf Cellulosehüllen beschrieben, wobei ' ι ■ ■ " ,

! das Mittel ein Bestandteil einer härtbaren wasserunlös- ; liehen Beschichtung ist, die das Schimmelwachstum auf I den Würsten nach dem Stopfen verhindert. In der US-Patentschrift 3 935 320 (Chiu u.a.) ist das Aufbringen von ^! gehärteten wasserunlöslichen kationischen thermohärtenden | Harzbeschichtungen auf die Oberflächen von Hüllen be-

schrieben, um die Zerstörung der Hüllen durch Enzyme der

Mikroorganismen zu verringern. In der gleichzeitig einge- ^; reichten Anmeldung mit der US-Serial No. 157 008 ist ; die antimykotische Behandlung von gesteuert befeuchteten
Hüllen mit wässrigen Lösungen zahlreicher Mittel ein-

schließlich Glycerin, Propylenglykol und Kaliumproprionat ! und Kalium-, Natrium- und Calciumsorbat beschrieben. Die
ebenfalls gleichzeitig eingereichte Anmeldung mit der ■ US-Serial No. 130 190 richtet sich auf die Verwendung
von Chloriden als antimykotisches Mittel. Als antimyko- !

tisch wird die Wirkung von Substanzen bezeichnet, die

einen direkten hemmenden Einfluß auf Schimmelorga- ] nismen, unabhängig von ihrer Wasseraktivität aufweisen.

IU/U /

Die zuvor erwähnten Chloride haben den Nachteil, daß sie i

korrosiv gegenüber den für die Präparation verwendeten j Vorrichtungen sind. Die Verwendung des zuvor erwähnten

Propylenglykol hat den Nachteil, daß seine Verwendung '

in Nahrungsmitteln durch gesetzliche Vorschriften in !

einigen Ländern verboten ist. j

Das Einbringen von Feuchtigkeiten in die Hüllen führt I :

J neben anderen Dingen auf jeden Fall dazu, daß sogenannte ;

Phänomen der Wasseraktivität in Betracht zu ziehen. j

Die Wasseraktivität wiedergegeben durch das Symbol A |

j ist definiert als das Verhältnis des Dampfdrucks von '

j 15 Wasser in einer Lösung zum Dampfdruck von reinem Wasser, !

j beide gemessen bei der gleichen Temperatur. Im Zusammen- I

ί hang mit der vorliegenden Erfindung wird dieser Ausdruck ' ι ί

als geeigneter Parameter zur Bestimmung des Feuchtigkeits- i niveaus der erfindungsgemäß mit Glycerin behandelten ί Hüllen verwendet. In der einschlägigen Literatur ist das
Phänomen der Wasseraktivität detaillierter beschrieben
beispielsweise von Ross, Estimation of Water Activity
in Intermediate Moisture Foods, Food Technology, März 1975,
Seite 26 und im Journal of Food Science, Band 41,
Seite 532, Mai/Juni 1976.

Die Auswirkung auf die Wasseraktivität von Glycerin bei
Verwendung eines hohen Glycerinniveaus von mindestens
etwa 40 %, bezogen auf trockene Cellulose in der Hülle

wurde bisher nicht untersucht. Die Verwendung von Glycerin als Zusatz bei derart großen Mengen würde die mit

der Verwendung von Chloriden verbundenen Korrosionsprob-

lerne ebenso vermeiden wie die Nachteile der Anwendung

j von Propylenglykol in Nahrungsmitteln.

331G707

•as····« » · ο «

a & _e*»e α ß

- 13 -

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine vorgefeuch- '

tete Nahrungsmxttelhülle und ein Verfahren zur Herstellung [

derartiger Hüllen zu schaffen, wobei die Hüllen einen '

j so hohen Glyceringehalt aufweisen, daß die Wasseraktivi- i

tat A der Hüllen auf ein Niveau erniedrigt wird, das

vergleichbar ist mit dem Feuchtigkeitsniveau von Hüllen ;

bei denen das Schimmelwachstum während der voraussieht- ι

liehen Lebensdauer der Hüllen verhindert ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die gesteuert vorgefeuch- ι

tete schlauchförmige Nahrungsmxttelhülle und das Herstel- j

lungsverfahren gemäß den Patentansprüchen. \ 15

In den ünteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen ^; der Erfindung beschrieben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte ι schlauchförmige Nahrungsmxttelhülle mit großem Druchmes- i ser_f die in dem Ausmaß gesteuert vorgefeuchtet ist, daß j sie ohne Zufuhr weiterer Feuchtigkeit vor dem Stopfen ge- j stopft werden kann. Die Hülle weist einen Feuchtigkeits- j gehalt zwischen etwa 17 und etwa 30 Gew.%, bezogen auf
Hüllengesamtgewicht, auf. Die Verbesserung der Hülle beruht erfindungsgemäß darauf, daß sie einen Glyceringehalt . von mindestens etwa 40 Gew.%, bezogen auf trockene Cellu- ^: lose der Hülle aufweist mit der Bedingung, daß der Glyce- : ringehalt ausreichend ist in der Hülle eine Wasseraktivi- '■■ tat von nicht größer als 0,80 aufrecht zu erhalten.

Die Erfindung schließt auch ein verbessertes Verfahren |

zur Herstellung schlauchförmiger Nahrungsmitteln aus _; Cellulose mit großen Durchmessern ein, die mit Nahrungsmittel gestopft werden können ohne daß sie vor dem

Stopfen befeuchtet werden müssen. Das Verfahren schließt : die Schritte des Zuführens von Feuchtigkeit zur Hülle, um
einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 17 und etwa 30 Gew.%}

bezogen auf Gesamthüllengewicht, einzustellen ein. ',

- 14 -

; Die Verbesserung besteht darin, daß zusätzlich eine aus-' reichende Menge Glycerin der Hülle zugeführt wird, um ' 5 in der Hülle einen Glyceringehalt von mindestens etwa

40 Gew.%, bezogen auf Gewicht trockener Cellulose in ι der Hülle einzustellen mit der Bedingung, daß der Glycerin-^ gehalt ausreichend ist in der Hülle eine Wasseraktivität ι von nicht größer als 0,80 aufrecht zu erhalten.

' Die erfindungsgemäßen gesteuert vorgefeuchteten schlauch- : förmigen Nahrungsmittelhüllen mit großem Durchmesser, die ! ausreichend ausdehnbar und flexibel sind, daß ihnen vor dem Stopfen mit Nahrungsmitteln keine weitere Feuchtigkeit zugeführt werden muß sind insbesondere geeignet zur Verwendung zum Herstellen von eingeschlossenen Nahrungsmittelprodukten mit einem Stopfdurchmesser von nicht kleiner als etwa 50 mm.

im allgemeinen richtet sich die Erfindung auf faserverstärkte schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen aus Cellulose | mit großen Durchmessern, die durch sorgfältig gesteuertes Zuführen von Wasser derart vorgefeuchtet sind, daß sie ohne vorheriges Einweichen direkt gestopft werden können.

Die Menge an gesteuert zugeführter Feuchtigkeit kann schwanken, um der Hülle einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 17 % bis zu etwa 35 %, bezogen auf Gesamtgewicht der Hülle, zu vermitteln. Der bevorzugte Feuchtigkeitsgehalt hängt von dem in die Hülle einzubringenden Nahrungsmittel ab. Beispielsweise liegt der bevorzugte Feuchtigkeitsgehalt für ganze knochenlose Schinken zwischen etwa 20 und etwa 26 % Feuchtigkeit, bezogen auf Gesamthüllengewicht. Für Fleischemulsionen beträgt der bevorzugte Bereich etwa 17 bis etwa 23 %.

Der Glyceringehalt der Hülle ist mindestens etwa 40 Gew.%, vorzugsweise mindestens etwa 45 Gew.%, bezogen auf Gewicht der Cellulose in der Hülle, mit der Bedingung, daß der Glyceringehalt ausreichend ist, um die Wasseraktivität in der Hülle nicht größer als 0,8, vorzugsweise

• e ·

• t

.· .· ·. - 15 nicht größer als O,77 zu halten.

Die Bezeichnung Gesamtgewicht der Hülle und Gesamthüllengewicht wird verwendet um das Gesamtgewicht von Wasser, Cellulose und Glycerin in der Hülle anzugeben zusammen mit wahlweise in kleinen Mengen vorhandenen weiteren Zusätzen, die in der Hülle vorhanden sein können. Die Bezeichnung Feuchtigkeitsgehalt wird verwendet in Gewichtsprozent Wasser oder Feuchtigkeit in der Hülle bezogen auf Hüllengesamtgewicht, während der Glyceringehalt das Gewicht des Glycerins in der Hülle dividiert durch das Trockengewicht der Cellulose in der Hülle ist, ausgedrückt als Gewichtsprozent. Die Bezeichnungen Gylcerol und Glycerin werden gleichermaßen austauschbar verwendet.

Die wahlweise in kleinen Mengen vorhandenen weiteren Zusatzstoffe können beispielsweise in Mengen von weniger als 50, vorzugsweise weniger als 25 Gew.%, bezogen auf Hüllengesamtgewicht, vorhanden sein. Dabei kann es sich beispielsweise um feuchtigkeitssperrende überzüge wie Vinylidenchlorid-Copolymerbeschichtungen, Weichmacher wie öle, einschließlich tierischer flüssiger Fette, wie Schmalz und pflanzliche öle, wie Rizinusöl, Maisöl, Sojaöl, Distelöl, Holzöl oder Mineralöl, Pigmente und Füllstoffe, wie Titandioxid, Farbstoffe, wie die gut bekannten Nahrungsmittel, Farbstoffe, antimykotische Mittel, wie Propylenglycol, Propionatsalze, Sorbate, Chloride und dergleichen handeln.

Die erfindungsgemäßen Hüllen können wahlweise auch eine FaserverStärkung eingebettet in die Hüllenwand aufweisen wie die handelsüblichen Cellulosestützgewebe.

331Ü7U7

Die erfindungsgemäßen Hüllen weisen den Vorteil auf, daß !

sie für ein Jahr oder mehr unter den verschiedensten Tem- j peraturbedingungen/ die im allgemeinen zwischen etwa

18°C oder niedriger bis 27⁰C oder höher gegen Schimmel- j wachstum geschützt sind.

j Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen noch näher :

10 erläutert. I

Beispiel 1

Dxe Wirksamkeit von Glycerin bezüglich der Verhinderung von Schimmelwachstum zu zeigen wird in einer Kulturschale eine entsprechende Prüfung vorgenommen.

Eine übliche Kartoffelstärke/Agarlösung wurde als Trägermaterial verwendet und versehen mit unterschiedlichen Mengen an Glycerin. Die Agar- und Glycerinlösungen wurden sterilisiert mittels bekannter Methoden und durch Weinsäurezusatz zu den vereinigten Lösungen wurde ein pH-Wert von etwa 3,5 im endgültigen Agarkulturmedium eingestellt.

Die für dieses Beispiel zum Impfen verwendete Schimmelkultur wurde wie folgend hergestellt: Eine Mischung, die 31 unterschiedliche Schimmelsporen

in einer 1%igen Natriumcitratlösung enthielt wurde hergej stellt unter Verwendung üblicher aseptischer Verfahren ; mit einer Konzentration von etwa 1 bis 5 Millionen ' Schimmelsporen pro Milliliter Lösung. Unter den Schimmelj 30 kulturen in der Mischung waren Aspergillus niger (ATCC Nr. 1004), Chaetonium globosum (ATCCCNr. 16021), Memmoniella echinata (ATCC Nr. 11973), Myrothecium

verrucaria (ATCC Nr. 9095), Trichoderma viride (ATCC j Nr. 26921) und Whetzelinia sclerotiorum (ATCC Nr. 18657).

'35 Anwesend waren ferner Schimmelsporen von neun Schimmelkulturen, die isoliert waren von zahlreichen verschiedenen verschimmelten Cellulosenahrungsmittelhüllen und

• Sporen von 16 Schimmelkulturen, die isoliert wurden als

β «

- 17 -

natürlich auftretende Verunreinigungen bei der Herstellung derartiger Hüllen.
5

Die Testlösungen des Agarmediuras mit der Schimmelanimpfung wurden hergestellt mit Glycerinkonzentrationen in Gewichtsprozent von 5 %, 7,5 %, 10 %, 12,5 %, 15 %, 17,5 %, 20 %, 22,5, 25 %, 27,5 %, 30 %, 32,5 %, 35 %, 37,5 %, 40 %, 50 % und 60 %.

Die geimpften Testlösungen wurden in verschlossenen Schalen 7 Tage bei Raumtemperatur gelagert und das Schimmelwachstum visuell beurteilt. Es wurde festgestellt, daß ein Glyceringehalt von 40 % oder mehr das Schimmelwachstum verhindert.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt, daß faserverstärkte Wursthüllen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt hergestellt und geschützt werden können durch Einbringen von Glycerin in die Hüllen in einer Menge, die ausreichend ist, um das Wachstum von Schimmelpilzen in schädlichem Ausmaß zu verhindern. Dieses Beispiel zeigt, daß ein Glyceringehalt von 45 Gew.%, bezogen auf Cellulose ein Verderben verhindert bei 20 % Feuchtigkeit in der Hülle (bezogen auf Gesamthü11engewicht) . Dies ist eine ausreichende Sicherheit. Bei der Herstellung der Hüllen für dieses Beispiel wurden eine Gruppe von gerafften faserverstärkten schlauchförmigen Hüllen der Größe 8, die auf einen Stopfdurchmesser von 121 mm gefüllt werden können, verwendet. Die Anteile der einzelnen Bestandteile sind in Tabelle I angegeben. Der Feuchtigkeitsgehalt und der Glyceringehalt wurde verändert durch Aufsprühen von Glycerin-Wasserlösungen auf die Oberfläche der Hülle.

33107 UV

- 18 -

Die Werte der Wasseraktivität (A ) wurden berechnet nach

der Methode von Sloan und Labuza (Journal of Food Science Band 41, Seite 532 (1976); Food Product Development, Dezember 1975, Seite 68).

Die Hüllen wurden gerafft und verdichtet, so daß ein 53 m langes Hüllenstück einen Stab von 61 cm Länge ergibt und dann in einem elastischen Verpackungsmaterial eingeschlossen.

Schimmelsuspensionen wurden verwendet für den Versuch, bei dem die Hüllen mit Schimmelsuspensionen inokuliert und dann bei konstanter Temperatur von 35⁰C gelagert wurden bis zur sichtbaren Schimmelbildung. Bei diesem Beispiel wurden getrennte Suspensionen von Aspergillus niger (ATCC 1004) verwendet. Dieser Schimmel wächst auf faserverstärkten Hüllen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt

' besonders gut. Verwendet wurde Aspergillus glaucus, der als Testorganismus geeignet ist in Untersuchungen von Nahrungsmitteln mit mittlerem Feuchtigkeitsgehalt und Geotricum canidum, einem Schimmel der als Indikator bei der Sanitärkontrolle von Nahrungsmittelherstellungseinrichtungen dient und ein Penicillium der Sorte,

j 25 die besonders anpaßbar ist an die unterschiedlichen Wachstumsbedingungen bei hochfeuchten Nahrungsmxttelhüllen.

Zusätzlich wurden gemischte Suspensionen hergestellt aus ι den zuvor genannten Kulturen und folgender zusätzlicher

Schimmelkulturen:

Chaetonium globsum (ATCC #16021), Memnoniella echinata (ATCC #11973), Myrothecium verrucaria (ATCC #9092), Trichoderma viride (ATCC #26921) und Whetzelinia Sclerotiorum (ATCC #18657). Verwendet wurden ferner Schimme1sporen-von neun Pilzkulturen, die isoliert wurden von zahlreichen verschimmelten Nahrungsmittelhüllen und Schimmelsporen von sechszehn Schimmelkulturen, die isoliert wurden aus natürlichen in der Luft vorkommenden

- 19 - ;

Verunreinigungen der Hüllen bei der Herstellung.

Die Suspensionen enthielten 1 bis 5 Millionen kolonie- ' bildende Einheiten pro Milliliter 1%iger wässriger Natrium-i citratlösung und wurden mittels üblicher aseptischer Verfahren hergestellt. ^!

Die Hüllenproben wurden inokuliert auf der äußeren Ober- _; fläche durch Aufbürsten einiger Milliliter der Schimmelsuspensionen in 12,5 mm breiten Streifen längs des ge- ;■ rafften Hüllenstabes. Alle Schimmelsuspensionen wurden ■ auf separate Streifen von gerafften Hüllen aufgebracht.

Nach dem Aufbringen wurden die inokulierten gerafften Hüllenstäbe senkrecht zur Länge in 5 Stücke geschnitten. Jedes Stück wurde in ein getrenntes ein Liter fassendes Glasgefäß eingebracht und das verschlossene Glasgefäß bei gleichbleibender Temperatur von 35⁰C gelagert. Das Schimmelwachstum nach 5, 7 und 12 Monate Lagerung ist in ^: Tabelle I wiedergegeben. Als positives Ergebnis wurde i angegeben sobald sichtbares Schimmelwachstum erkennbar war an fünf Stellen, die getrennt geimpft worden waren. : Als negatives Resultat ohne Schimmelwachstum wird bezeichnet, wenn kein sichtbares Schimmelwachstum an allen geimpften Flächen auftrat. Keine Mischung mit positivem und negativen Ergebnissen wurde beobachtet. Schimmelwachstum wurde entweder positiv auf allen fünf Scheiben an allen geimpften Flächen festgestellt oder es wurde kein Schimmelwachstum beobachtet, d.h. negative Beurteilung erfolgte an allen fünf Stücken an allen geimpften Stellen.

t «w "· ·■

- 20 -

Tabelle I

Beobachtung von Schimmelwachstum auf faserverstärkten Wursthüllen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt und konserviert mit Glycerin

Glycerin-

Hüllen- 0?ϊ probe

Feuchtigkeits- berechnete Wasserakti-

A
B

D
E

F
G
H
I

gehalt

(Gew.% bez. (Gew.% bezogen vität auf Trocken- auf Hüllengesubstanz samtgewicht

28,4 46,8 38,9 28,2 42,1

44,5 41,4 39,1 30,8

19,7 33,5 30,9 30,8 33,4

27,0 34,2 29,4 31,8

0,80 0,86 0,86 0,88 0,86

0,81 0,87 0,85 0,88

.sichtbares Schimmelwachstum

bei 35°C^(a)

Monate 5 7

(b)

(a) + = sichtbares Schimmelwachstum; - = kein sichtbares

Schimmelwachstum

(b) deutlicher Schimmelgeruch, jedoch kein sichtbares Wachstum.

Die Hülle mit der niedrigsten Wasseraktivität, die Schimmelwachstum bei 35⁰C zeigt, ist die Hülle H mit einem

30 A -Wert von 0,85. Drei Hüllen (G, H und I) von sieben Hüllen (B, C, D, E, G, H, I) mit einem A_w~Wert von 0,85 oder mehr, zeigen sichtbares Schimmelwachstum nach 5 Monaten Lagerung bei 35⁰C und 6 von 7 zeigen Schimmelwachstum nach 12 Monaten. Es ergibt sich, daß ein A_w~Wert von

35 unterhalb 85 erforderlich ist, um das Schimmelwachstum bei einer Temperatur von 35⁰C zu verhindern. Hüllen A (A 0,80) und F (A_w 0,81) zeigen kein sichtbares Schimmelwachstum.

331Q707

ft * *

- 21 -

* Eine Hülle mit 45 Gew.% Glycerin (bezogen auf trockene

Cellulose) und 20 % Feuchtigkeit (bezogen auf Gesamtgewicht) weist einen A -Wert von 0,75 auf. Dieses Beispiel zeigt, daß eine solche Hülle kein Schimmelwachstum erlaubt. Für solch eine Hülle ist ein ausreichender Sicher- ! heitsfaktor vorhanden, der Sicherheitsfaktor ermöglicht den Schutz aller Flächen mit hoher Feuchtigkeit, die auftreten können bei den unterschiedlichen Temperaturen während des Versandes oder der Lagerung.

Zusätzliche Hüllen wurden hergestellt und geprüft mit den zuvor beschriebenen Verfahren, um den genauen Bereich für den A -Wert unter den üblichen Schwankungen der Lagerung bei Raumtemperatur zu ermitteln. Die Hüllen weisen einen Feuchtigkeitsgehalt von 17 bis 27 Gew.%, bezogen auf Hüllengesamtgewicht und einen Glyceringehalt von 22 bis 80 Gew.%, bezogen auf trockene Cellulose der Hülle auf. Die Ergebnisse zeigen, daß bei einem A -Wert von kleiner als 0,80 Schimmelwachstum im allgemeinen nicht auftritt innerhalb einjähriger Lagerung bei den unterschiedlichen Temperaturen. Die Ergebnisse zeigen aber auch, das Schimmelwachstum definitiv nicht auftritt bei A -Werten von unter 0,77 während Schimmelwachstum auftritt bei A -Werten oberhalb 0,8 bei diesen schwankenden Temperaturbedingungen.

Beispiel 3

j 30 Dieses Beispiel zeigt, daß der Schutz von hoher Feuchtig-

j keit aufweisenden faserverstärkten Hüllen, die nicht

ι mehr eingeweicht werden müssen, gegen Verderben durch

! Schimmelbildung möglich ist, wenn die Glycerinlösung

; direkt in die Bohrung der gerafften Hülle eingebracht

wird. Das direkte Einbringen von Glycerin in die geraffte Hülle steht in Widerspruch zu der Praxis und der bevor-

; zugten Methode des Aufbringens durch Aufsprühen von

Glycerinlösungen auf die Hüllen vor dem Raffen.

diesen Versuch wurden geraffte Hüllen der Größe 8 j mit 152 mm Stablänge verwendet. Die schlauchförmigen j faserverstärkten Hüllen haben einen maximalen Stopf- ! durchmesser von 121 mm. Der Feuchtigkeitsgehalt war ; 12 Gew.%, bezogen auf Gesamtgewicht, und der Glycerin-I 10 gehalt war 29,5 Gew.%, bezogen auf Cellulose. I Um die Hüllen mit unterschiedlichem Feuchtigkeits- und '■ Glyceringehalt herzustellen, wurden Wasser- oder Glycerin- ^: lösungen in die Bohrung der gerafften Hüllenstäbe einge-' bracht. Die Zugabe wurde so gleichmäßig als möglich über j 15 die gesamte Länge der gerafften Hülle verteilt und die : Hülle wurde längs ihrer Achse gedreht, um das Eindringen der Glycerinlösung in die Hülle so gleichmäßig als möglich zu machen. Trotz dieser Vorsorge wurde die Tendenz j der Glycerinlösungen sich in Taschen der Raffalten zu ι 20 sammeln beobachtet.

ι I

; Die Ansammlung von Glycerin ist ein ernsthaftes Problem, ■ j weil die ungleichmäßige Zuführung von Glycerin zur Hülle ' ■ dazu führt, daß Stellen der Hülle einen unzureichenden 25 Anteil von Glycerin aufweisen und deshalb nicht ausrei- : chend gegen Schimmelwachstum geschützt sind. Um diesen ; Nachteil auszugleichen wurden die Hüllen zunächst 4 Wochen gelagert bis die GlycerinanSammlungen nicht mehr sichtbar waren. Während dieser Ausgleichslagerung wurde keine Schim-30 melwachstum beobachtet.

Nach der 4 Wochen andauernden Lagerung zum Ausgleich in einem verschlossenen Polyäthylensack wurden die Muster · mit Schimmelkulturen angeimpft, aufgeteilt und bei 35⁰C 35 gelagert. Die Beobachtung und Beurteilung des Schimmelwachstums erfolgte in gleicher Weise wie in Beispiel 2 und die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergeben.

— 23 —
Tabelle II

Schutz von hochfeuchten faserverstärkten Wursthüllen durch Zusatz von Feuchtigkeit- und Glycerinlösungen in die Innenbohrung der gerafften Hüllenstabe

10

Hüllen-Parameter

sichtbares Schimmel-Feuchtigkeit Glycerin berechnete wachstum nach 13 Mona-Hülle (Gew.% bezo- (Gew.% be- Wasserak- ten bei 35⁰C gen auf Ge- zogen auf tivität samtgewicht Cellulose

+ = Wachstum - = kein Wachstum

A	34,0	30,0	0,89
B	34,0	37,0	0,88
C	29,0	30,0	0,87
D	34,0	51,0	0,85
E	22,4	45,6	0,77
F	22,0	45,9	0,76
G	17,7	46,7	0,71

Die in der zuvor stehenden Tabelle II wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß bei den verwendeten Feuchtigkeitsgehalten Schxmmelwachstum nicht auftritt, wenn die Hüllen einen Glyceringehalt von 45,6 % und einen A -Wert von 0,77 (Hülle E) aufweisen, während Schimmelwachstum auftritt bei einem Glyceringehalt von 51,0 % und einem A -Wert von 0,85.

Claims

«■r W \ V I

Patentansprüche

G::

Gesteuert vorgefeuchtete schlauchförmige Nahrungsj 5 ^-"^ mittelhülle mit großem Durchmesser, der vor dem Stopfen keine weitere Feuchtigkeit zugeführt werden muß, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 17 Gew.% und etwa 30 Gew.%, bezogen auf Gesamtgewicht der Hülle, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen Glyceringehalt von mindestens etwa 40 Gew.%, bezogen auf trockene Cellulose aufweist und daß der Glyceringehalt ausreichend ist in der Hülle eine Wasseraktivität von nicht größer als 0,80 aufrecht zu erhalten.
2. Nahrungsmittelhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus Wasser, Cellulose und Glycerin besteht.
3. Nahrungsmittelhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Wasseraktivität nicht größer als

0,77 ist. j

.
4. Nahrungsmittelhülle nach den Ansprüchen 1 bis 3, j '

dadurch gekennzeichnet, daß in der Hüllenwand eine |

Bahn aus Verstärkungsfasern eingebettet ist. !
5. Verbessertes Verfahren zur Herstellung einer gesteu- '

ert vorgefeuchteten schlauchförmigen Nahrungsmittel- ■

hülle mit großem Durchmesser, der vor dem Stopfen ^:

keine weitere Feuchtigkeit mehr zugeführt werden

muß, durch Zuführen von Feuchtigkeit zu der Hülle i

bis der Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 17 Gew.% !

und etwa 30 Gew.%, bezogen auf Gesamtgewicht der ^;

Hülle, beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß man der ι

Hülle ausreichend Glycerin zuführt und einen Glycerin-j gehalt von mindestens etwa 40 Gew.%, bezogen auf

trockene Cellulose einstellt und daß der Glyceringehalt ausreichend ist in der Hülle eine Wasseraktivitat von nicht größer als 0_f80 aufrecht zu erhalten.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülle im wesentlichen aus Wasser, Cellulose
und Glycerin besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
j daß die Wasseraktivität der Hülle nicht größer als
0,77 ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Hüllenwand eine Bahn aus

Verstärkungsfasern einbettet. i
9. Verwendung einer gesteuert vorgefeuchteten schlauch- j

förmigen Nahrungsmxttelhülle mit großem Durchmesser ;

die ausreichend ausdehnbar und flexibel ist, daß ihr j

vor dem Stopfen mit Nahrungsmitteln keine weitere I

Feuchtigkeit zugeführt werden muß nach den Ansprü- j

chen 1 bis 8 zum Herstellen von eingeschlossenen ;

Nahrungsmittelprodukten mit einem Stopfdurchmesser j

von nicht kleiner als etwa 50 mm.