DE3726963A1 - Kaltwasserloesliche, instantisierte gelatine und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
Kaltwasserloesliche, instantisierte gelatine und verfahren zur herstellung derselbenInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist kaltwasser
lösliche, instantisierte Gelatine mit voller Gelier
kraft, die durch Trocknung von Gelatinelösungen gewon
nen wird.
Gelatine ist von Natur aus nur in heißem Wasser lös
lich, wobei sie zweckmäßigerweise vorher in kaltem Was
ser gequollen wird. Da eine Reihe von Produkten, die
mit Gelatine geliert werden sollen, äußerst temperatur
empfindlich sind und darüber hinaus das Vorquellen-,
Erwärmen- und Abkühlenlassen mit einem nicht unerheb
lichen Aufwand verbunden ist, besteht seit langem das
Bedürfnis, Gelatine in eine kaltwasserlösliche, instan
tisierte Form zu bringen. Nach dem Stand der Technik
gibt es bereits zwei prinzipiell verschiedene Wege,
kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine herzustel
len:
Der erste Weg besteht darin, die Gelatine zusammen mit
Zusätzen zu trocknen. Als geeignete Zusätze haben sich
insbesondere Zucker, organische Säuren und Harnstoff
erwiesen.
Der zweite Weg besteht darin, Gelatine ohne Zusätze zu
übertrocknen. Während handelsübliche Gelatine einen
Wassergehalt von 8 bis 12% aufweist, enthält die über
trocknete, instantisierte Gelatine nur noch einen Was
sergehalt von ca. 4%.
Die kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine mit
Zusätzen weist den Nachteil auf, daß für eine Reihe von
Verwendungszwecken diese Zusätze unerwünscht oder stö
rend sind.
Die instantisierte Gelatine ohne Zusätze weist den
Nachteil auf, daß ihre Gelierkraft wesentlich geringer
ist als die des Ausgangsmaterials im normal getrockne
ten Zustand. Diese übertrocknete Gelatine bildet im
Grunde auch kein echtes Gel mehr, sondern nur noch ein
Pseudogel. Es erfolgt keine echte Auflösung mehr.
Es besteht somit noch immer ein echtes Bedürfnis für
kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine mit voller
Gelierkraft, die jedoch keine Zusätze enthält. Es wurde
jetzt überraschenderweise gefunden, daß eine derartige
Gelatine herstellbar ist, indem eine reine Gelatine
lösung ohne Zusätze mit einem Wassergehalt von minde
stens 35% bei Temperaturen oberhalb der Gelier- und
Erstarrungstemperatur auf überschüssige, feinteilige,
feste Gelatineteilchen aufgesprüht wird, die weniger
als 8% Wasser enthalten, und die so erhaltenen Teilchen
im Fließbett auf einen Wassergehalt von 8 bis 13% ge
trocknet werden, wobei ein Anteil als fertiges Produkt
aus dem Verfahren ausgeschleust und weiter getrocknet
wird auf einen für das optimale Auflösen in kaltem Was
ser erforderlichen Wassergehalt und der Rest zunächst
stärker getrocknet auf einen Wassergehalt unter 8% in
das Verfahren zurückgeführt wird.
Dieses Ergebnis war völlig überraschend, da die Fach
welt nach langjährigen Bemühungen um ein derartiges
Produkt bereits zu der Ansicht gelangt war, daß kalt
wasserlösliche, instantisierte Gelatine entweder Zusät
ze haben müsse oder einen Großteil ihrer Gelierkraft
einbüße. Es war weiterhin völlig überraschend, daß ein
derartiges Produkt unter den erfindungsgemäßen Bedin
gungen entstehen würde, da die Fachwelt wußte, daß Tem
peraturbelastungen die Eigenschaften der Gelatine rasch
verschlechtern, und zwar bezüglich der Gelierkraft, der
Wasserlöslichkeit und der Farbe.
Die Trocknung von Gelatinelösungen mit oder ohne Zusät
zen erfolgt daher stets bei möglichst niedrigen Tempe
raturen und damit deutlich unterhalb der Gelier- und
Erstarrungstemperatur. Erfindungsgemäß wird die Gelati
nelösung vor allem im Bereich zwischen 70 und 120°C auf
die überschüssigen, feinteiligen, festen Gelatineteil
chen aufgesprüht. Dabei hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, die Gelatinelösung unmittelbar aus der Steri
lisierungsstufe zu entnehmen und zu versprühen.
Frühere Versuche, derartige Gelatinelösungen durch
Sprühtrocknung in feste Gelatine zu überführen, sind
stets daran gescheitert, daß Gelatine unter den Bedin
gungen der Sprühtrocknung klebrige Fäden bildet und
deshalb für die Sprühtrocknung ungeeignet ist. Es wurde
erst jetzt festgestellt, daß es durchaus möglich ist,
versprühte heiße Gelatinelösungen in feste Gelatine zu
überführen, wenn man sie auf überschüssige, feinteili
ge, feste Gelatineteilchen aufsprüht, die weniger als
8% Wasser enthalten. Anscheinend sind die überschüs
sigen, feinteiligen, festen Gelatineteilchen in der
Lage, sehr viel rascher als die Trocknungsluft einer
Sprühtrocknungsanlage das überschüssige Wasser aus der
Gelatinelösung aufzunehmen und dadurch die klebrige
Phase zu verkürzen. Überraschenderweise gewinnen dabei
die an sich übertrockneten festen Gelatineteilchen ihre
ursprüngliche Gelierkraft wieder, so daß das erfin
dungsgemäß erhältliche Produkt im Gegensatz zur bisher
bekannten, übertrockneten Gelatine einerseits seine
volle Gelierkraft behält, andererseits in kaltwasser
löslicher, instantisierter Form anfällt. Im Gegensatz
zu der bisher bekannten instantisierten Gelatine ohne
Zusätze bildet das erfindungsgemäße Produkt wieder ein
echtes Gel.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so
durchgeführt, daß eine Gelatinelösung mit einem Wasser
gehalt von 35 bis 70%, vorzugsweise 45 bis 55% unmit
telbar aus der Sterilisierungsstufe entnommen und dann
bei Temperaturen zwischen 70 und 120°C auf ein Fließ
bett mit vorgelegtem Produkt versprüht wird. Dabei wird
das Verfahren dann so durchgeführt, daß zunächst ein
Durchschnittswassergehalt von vorzugsweise 10 bis 13%
entsteht und dieses Produkt auf einen Wassergehalt von
3,5 bis 5% getrocknet und dann in das Verfahren zurück
geführt wird. Dabei wird ein Teil, der mengenmäßig der
Trockensubstanz der eingesprühten Lösung entspricht, an
geeigneter Stelle so entnommen, daß es die für dieses
Material optimale Feuchtigkeit aufweist. Gewünschten
falls wird weitergetrocknet auf einen für die Auflösung
in kaltem Wasser optimalen Wassergehalt. Dabei ist es
ohne weiteres möglich, entstandenes Überkorn abzutren
nen und in zerkleinerter Form in das Verfahren zurück
zuführen. Vorzugsweise wird jedoch das Fertigprodukt
klassiert und sowohl das Unterkorn als auch das zer
kleinerte Überkorn in das Verfahren zurückgegeben. Er
findungsgemäß ist es möglich, Korngrößenverteilung und
Schüttgewicht des Endproduktes zu variieren, während
bisher nahezu ausschließlich ein Schüttgewicht von ca.
600 g/l anfiel. Weiterhin ist es möglich, anstatt Gela
tine auch Kollagenpartialhydrolysate erfindungsgemäß zu
verarbeiten, was insbesondere für kaltwasserlöslichen,
instantisierten Leim oder Gelatinehydrolysat von Bedeu
tung ist.
Für das erfindungsgemäße Verfahren sind prinzipiell
alle Fließbetttrockner geeignet, in denen die zu trock
nenden Lösungen auf die bereits vorhandenen überschüs
sigen, feinteiligen, festen Gelatineteilchen versprüht
werden können. Als besonders geeignet haben sich Fließ
bett-Sprüh-Granulatoren erwiesen.
Erfindungsgemäß können aber auch Bandtrockner mit ent
sprechender Sprüheinrichtung oder Vibrations-Fließbett
trockner eingesetzt werden. Von entscheidender Bedeu
tung ist allein, daß durch die ausreichende mechanische
Bewegung der Teilchen die klebrige Phase der eintrock
nenden Gelatinelösung überwunden wird und es dadurch
nicht zu den endgültigen Verklebungen kommt wie beim
Sprühtrocknen. Zum anderen muß das Verfahren so geführt
werden, daß die versprühten Gelatinelösungen oberhalb
der Gelier- und Erstarrungstemperatur auf die überschüs
sigen, feinteiligen, festen Gelatineteilchen auftref
fen. Sobald die trocknenden Gelatinelösungen die Gel
phase durchlaufen, verliert die entstehende feste Gela
tine ihre Kaltwasserlöslichkeit.
Um das erfindungsgemäße Verfahren erstmals zu starten,
können als überschüssige, feinteilige, feste Gelatine
teilchen auch die bisher bekannte, übertrocknete, in
stantisierte Gelatine oder ein Kollagenhydrolysat ohne
Zusatz eingesetzt werden. Man erhält dadurch zunächst
eine Fraktion, die noch Anteile instantisierter Gelati
ne oder Gelatinehydrolysat mit verminderter Gelierkraft
enthält. Diese Fraktion wird vorzugsweise durch Auflö
sen in das Verfahren zurückgeschleust oder anderen Ver
wendungszwecken zugeführt. Sobald eine ausreichende
Menge der erfindungsgemäßen kaltwasserlöslichen, in
stantisierten Gelatine vorliegt, kann man diese als
Startmaterial einsetzen, indem man sie im Fließbett
trockner auf 3,5 bis 5% Wasser trocknet und dann in der
beschriebenen Weise mit der heißen Gelatinelösung be
sprüht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise so
durchgeführt, daß einerseits so wenig Wasser wie mög
lich im Fließbett verdampft werden muß, da es sich hier
bei um eine relativ kostspielige und aufwendige Art der
Entfernung des Wassers handelt; andererseits ist jedoch
darauf zu achten, daß die Viskosität der Gelatinelösung
noch so niedrig wie möglich ist, damit sich die Lösung
gut versprühen und gut auf den festen Gelatineteilchen
verteilen läßt. Temperaturen unter 70°C erfordern somit
einen höheren Wassergehalt der Lösung und bedingen da
durch höhere Trocknungskosten. Außerdem nähert man sich
bei Temperaturen von unter 70°C zu sehr der Gelier- und
Erstarrungstemperatur. Temperaturen über 140°C führen
zu einer zu starken thermischen Belastung der Gelatine.
Bei der sogenannten Kurzsterilisation (140°C während 6
Sekunden) fällt eine derartige niedrigviskose, hocher
hitzte Lösung an, deren Wassergehalt sogar auf 35% re
duziert werden kann. Eine derartige Gelatinelösung muß
dann aber unverzüglich versprüht werden. Da die übliche
Sterilisation bei ca. 115°C während einer Zeitdauer von
5 Minuten erfolgt, sind derartige Lösungen optimal ge
eignet, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren versprüht
zu werden.
Die erfindungsgemäß hergestellte, kaltwasserlösliche,
instantisierte Gelatine mit voller Gelierkraft, jedoch
ohne Zusätze, kann überall dort zum Einsatz kommen, wo
bisher kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine zum
Einsatz gekommen ist. Darüber hinaus bieten sich neue
Anwendungsmöglichkeiten, wo bisher entweder die Zusätze
oder die geringe Gelierkraft als störend empfunden wur
den und es daher notwendig war, den umständlicheren Weg
des Vorquellens und Lösens in heißem Wasser zu wählen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in den nachfolgenden
Beispielen näher erläutert:
Eine 50%-ige Gelatinelösung ohne Zusätze wird unmittel
bar aus der Sterilisationsstufe bei 115°C entnommen und
auf ein Fließbett von ca. 80°C gesprüht, welches pro
Zeiteinheit etwa die zehnfache Menge an feinteiliger,
fester Gelatine vorbeiführt. Der Wassergehalt der fein
teiligen, festen Gelatineteilchen beträgt 4%. Ca. 10%
der so erhaltenen Teilchen werden als Fertigprodukt
entnommen und weisen nach Abkühlung mit Kaltluft einen
Wassergehalt von ca. 10% auf. Der Rest der besprühten
Gelatineteilchen wird bis auf einen Wassergehalt von
ca. 4% weitergetrocknet und dann erneut in die Sprühzo
ne zurückgeführt. Das erhaltene Produkt ist kaltwasser
löslich, instantisiert und weist die volle Gelierkraft
der eingesetzten Gelatine auf.
Der Wassergehalt der eingesetzten Gelatinelösung wurde
zwischen 45 und 55% variiert. Durch Variation der
Trocknungsbedingungen und der Durchlaufzeiten war es
möglich, 7 bis 15% Fertigprodukt mit einem Wassergehalt
von 9 bis 11% zu erhalten. Es handelte sich stets um
kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine mit voller
Gelierkraft, jedoch ohne Zusätze.
Unter vergleichbaren Bedingungen wie in Beispiel 1 be
schrieben wurde die Lösung eines warmwasserlöslichen
Leimes auf Kollagenbasis verarbeitet. Es entstand ein
kaltwasserlöslicher, instantisierter Leim auf Kollagen
basis.
Unter vergleichbaren Bedingungen wie in Beispiel 1 be
schrieben wurde die Lösung eines Gelatinehydrolysates
mit einem Molekulargewicht von kleiner als 15000 verar
beitet. Es entstand ein kaltwasserlösliches, instanti
siertes Gelatinehydrolysat mit einem Schüttgewicht von
mehr als 500 g/l.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von kaltwasserlöslicher, in
stantisierter Gelatine durch Trocknung von Gelatinelö
sungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine reine Gelati
nelösung ohne Zusätze mit einem Wassergehalt von minde
stens 35% bei Temperaturen oberhalb der Gelier- und
Erstarrungstemperatur auf überschüssige, feinteilige,
feste Gelatineteilchen aufgesprüht wird, die weniger
als 8% Wasser enthalten, und die so erhaltenen Teilchen
im Fließbett auf einen Wassergehalt von 8 bis 13% ge
trocknet werden, wobei ein Anteil als fertiges Produkt
aus dem Verfahren ausgeschleust und weiter getrocknet
wird auf einen für das optimale Auflösen in kaltem Was
ser erforderlichen Wassergehalt und der Rest zunächst
stärker getrocknet auf einen Wassergehalt unter 8% in
das Verfahren zurückgeführt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gelatinelösung einen Wassergehalt von 35 bis 70%
aufweist und bei Temperaturen zwischen 70 und 120°C
aufgesprüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Gelatinelösung unmittelbar aus der Steri
lisierungsstufe entnommen und versprüht wird.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zunächst auf einen Wassergehalt von
9 bis 11% getrocknet wird und nach Ausschleusung von 7
bis 15% Fertigprodukt der Rest auf einen Wassergehalt
von 3,5 bis 5% weitergetrocknet wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fertigprodukt klassiert wird
und sowohl das Unterkorn als auch das zerkleinerte Über
korn in das Verfahren zurückgeführt werden.
6. Kaltwasserlösliche, instantisierte Gelatine mit voller
Gelierkraft, dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Zu
sätze enthält.
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