DE3876005T2

DE3876005T2 - Verstaerkte essbare kollagenhuelle und verfahren zu deren herstellung.

Info

Publication number: DE3876005T2
Application number: DE8888105838T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Arnold Dr Boni
Original assignee: Tee Pak Inc
Current assignee: Tee Pak Inc
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: ES2035134T3; EP0290800A2; AU1451688A; EP0290800A3; DE3876005D1; US4794006A; EP0290800B1; AU605572B2; CA1327722C; ATE82468T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Kollagen wird üblicherweise bei der Herstellung von Nahrungsmittelhüllen verwendet, doch ist die Herstellung solcher Produkte, insbesondere von Fleischprodukten, häufig kompliziert durch die Schwäche des Produktes. Dies wird durch die Notwendigkeit verschlimmert, daß solche Produkte bei niedrigen Temperaturen gefüllt werden, allgemein bei Temperaturen unter 4 ºC (40 ºF). Bei diesen niedrigen Temperaturen gibt es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit mechanischer Brüche der Hüllen. Dies ist gewerblich unerwünscht, da wesentliche Zeiträume für das Abschalten zum Reinigen und Neuanlassen verlorengehen.
Während einer Zeitdauer von Jahren wurden dickwandige synthetische Wursthüllen aus tierischem Kollagen hergestellt. Kollagenhüllen wurden hergestellt, indem man die Corium-Schicht tierischer Häute bearbeitete, um das Kollagen in eine Faserstruktur zu zerbrechen. Die Kollagenfasern werden dann in der Form einer teigartigen Masse extrudiert, um schlauchförmige Hüllen zu erzeugen. Die Hüllen, die auf diese Weise hergestellt wurden, wurden durch Behandlung mit Aluminumsalzen und anschließend mit Formaldehyd und/oder anderen Aldehyden gehärtet und als entfernbare Hüllen für verschiedene Würste benutzt. Diese Hüllen waren nicht eßbar, obwohl Kollagen selbst eßbar ist Selbst wenn sie eßbar wären, wären mit diesen Hüllen hergestellte Produkte nicht gewerblich erwünscht.
Die Dicke der Hülle für eßbare Produkte hätte viele Nachteile. Beim Verbraucher gäbe es einen Mangel an Anreiz wegen des dichten Aussehens und der Schwierigkeit, ein mit einer solch dicken Hülle hergestelltes Produkt zu kauen. Auf der Seite des Gewerbes gäbe es eine Vergeudung von Materialien und erhöhte Kosten bei der Herstellung dieser dickwandigen Hüllen. Die dicken Wände machen modernes Füllen mit hoher Geschwindigkeit schwieriger. Außerdem erfordern sie größeren Verpackungsraum, z. B. in gerafften Hüllen.
Dünnerwandige eßbare Wursthüllen von Kollagen wurden hergestellt und in gewerblichen Mengen vertrieben. Bei der Herstellung dieser Hüllen verwendet ein Versuch ein Kollagenquellenmaterial, das einer Kalkungsbehandlung nicht unterzogen wurde. Eine andere Methode verwendet gekalktes Kollagenquellenmaterial unter Beobachtung spezieller Behandlungsmethoden. Obwohl beide Methoden Hüllen erzeugen können, die eßbar sind und andere vorteilhafte Eigenschaften haben, die sie zur Verwendung als Wursthüllen geeignet machen, überwinden diese Methoden nicht die Nachteile, daß man relativ teure und komplizierte Bearbeitungs- und Handhabungsverfahren infolge ihrer Schwäche benötigt Die GB-A-1 1 07 094 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung kollagenhaltiger Wursthüllen unter Anwendung einer Lösung eines hydrophilen Materials, um die Hülle durch osmotisches Abziehen von Hydratationswasser aus den Fasern des Kollagens zu verstärken. Als hydrophiles Material wird ein Salz, wie Natriumchlorid, oder ein mehrwertiger Alkohol, wie Rohrzucker oder Polyethylenglycol, verwendet
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein verstärktes Hüllenprodukt zu bekommen, das Kollagen umfaßt und das als Wursthüllen brauchbar ist, wobei die Nachteile der bekannten Kollagenmaterialien überwunden werden.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Kollegenhüllen zu bekommen, die von ausreichend hoher mechanischer Festigkeit sind, um Brüchen während der Wurstherstellungsverfahren bei niedrigen Temperaturen zu widerstehen, und daß die Dicke der Hüllen im Vergleich mit bekannten Hüllen wesentlich reduziert werden kann.
Ein anderes Ziele der Erfindung ist es, eine solche Hülle mit guten antimykotischen Eigenschaften zu bekommen und die obigen Aufgaben zu lösen, während man eine eßbare Kollagenhülle liefert.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung bekommt man eine verstärkte Nahrungsmittelhülle, die Kollagen und wenigstens 2%, bezogen auf das Hüllengewicht, eines niedermolekularen Alkyldiols, das 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, umfaßt. Die Hülle besitzt verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Brüche bei niedrigen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen, die üblicherweise beim Fleischabpacken herrschen. Das niedermolekulare Alkyldiol kann irgendein Diol mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen sein. Das Diol besitzt erwünschtermaßen geringe Toxizität und ist physiologisch verträglich, um die Verwendung in Nahrungsmittelhüllen zu gestatten und stärker bevorzugt zu erlauben; daß die Hüllen gegessen werden.
Die Erfindung umfaßt weiterhin das Verfahren zur Verstärkung einer Kollagenhülle durch Einarbeitung eines solchen Diols in eine Kollagenhülle.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß die Zugabe spezieller Mengen eines niedermolekularen Alkyldiols überraschenderweise die Festigkeit von Kollagenhüllen erhöht. Hüllen, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, haben ausreichende Festigkeit und Steifigkeit, um ohne übermäßiges Brechen oder Dehnen bei niedrigen Temperaturen mit gewerblichen Einrichtungen gerafft, gefüllt und zu Gliedern abgebunden zu werden. Solche Temperaturen liegen üblicherweise bei etwa -7ºC bis etwa 4ºC (etwa 20FF bis etwa 40ºF).
Allgemein besteht die vorliegende Erfindung darin, daß man eine im Handel erhältliche und bekannte Kollagenhülle ähnlich der, die in der US-Patentschrift Nr. 3 932 677 beschrieben ist, nimmt und sie mit einem niedermolekularen Alkyldiol behandelt, das 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthält. Der Weichmacher ist gewöhnlich Glycerin, Propylenglycol oder ein Gemisch hiervon. Das niedermolekulare Alkyldiol kann beispielsweise 1,3-Butandiol sein, das nicht nur verbesserte Niedertemperatureigenschaften, sondern auch antimykotische Eigenschaften liefert.
Der Ausdruck "mechanische Eigenschaften", wie er hier verwendet wird, schließt Zugfestigkeit, Dehnbarkeit, Bruchfestigkeit und Steifigkeit ein. Eine oder mehrere dieser Eigenschaften werden nach der Erfindung für verbesserte Handhabung bei niedrigen Temperaturen, d. h. von etwa -7ºC bis etwa 4ºC (etwa 20ºF bis etwa 40ºF) verbessert. Diese Eigenschaften können in den nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Hüllen gemessen werden, beispielsweise können sie unter Verwendung der herkömmlichen Meßwerte der Festigkeit und Steifigkeit, d. h. der Bruchbelastung und des Moduls unter Verwendung handelsüblicher Instrumente beobachtet werden.
Das niedermolekulare Alkyldiol wird als eine Komponente der flüssigen Phase der Hülle eingearbeitet. Die flüssige Phase der vorliegenden Erfindung umfaßt gewöhnlich zwischen 25 und 50% des Hüllengewichtes und ist üblicherweise ein ternäres Gemisch von Wasser, Weichmacher und dem niedermolekularen Alkyldiol. Das niedermolekulare Alkyldiol macht zwischen 5% und etwa 40% der flüssigen Phase aus, und das Verhältnis von Wasser zu Weichmacher in der flüssigen Phase liegt erwünschtermaßen zwischen 0,8 : 1 und 2 : 1.
Das folgende spezielle Beispiel dient zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Teile und Prozentsätze Gewichtsteile und Gewichtsprozentsätze.
Kollagenhülle Code 24 (Durchmesser 24 mm, Wanddicke 0,04 mm) wurde durch Extrudieren von Kollagen im wesentlichen, wie in den US-Patentschriften Nr. 3413 130, 3512997 und 3533 809 beschrieben, hergestellt. Die extrudierten Kollagenhüllen wurden durch einen Behälter geführt, der eine wäßrige Lösung von 0,08% Glutaraldehyd und 2,5% Glycerin enthielt Die resultierende Hülle wurde dann durch ein wäßriges Bad geführt, das 0,37% Glycerin und 3,5% 1,3-Butandiol enthielt. Man fand, daß die Hülle (Probe C) Prozentsätze an Butandiol, Glycerin und Wasser hatte, wie sich in Tabelle I findet. Veränderungen des Butandiolprozentsatzes (Proben A, B und D) wurden durch Aufsprühen von weiterem Butandiol auf die gerafften Hüllenstränge erhalten.
Die Proben, die verschiedene Konzentrationen an Butandiol, Wasser und Glycerin, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hülle zeigen, sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Die Werte sind Analysenwerte und können von den tatsächlichen Werten um etwa 10% abweichen. Tabelle I Probe Kontrollprobe Butandiol (BD) Glycerin Wasser (Mittelwert von 2 Tests)
Die Probe mit einer nach der Erfindung hergestellten flüssigen Phase, die 55% Wasser, 33 % 1,3-Butandiol und 12% Glycerin umfaßte (Probe A), wurde mit einer nach dem Stand der Technik hergestellten Probe mit einer flüssigen Phase von 52% Wasser und 48% Glycerin (Kontrollprobe) verglichen.
Der Modul bei 10% Dehnung erwies sich als wesentlich größer bei allen Temperaturen mit dem das 1,3-Butandiol enthaltenden ternären Gemisch im Vergleich mit dem binären Gemisch. Der Modul des ternären Gemisches war 18 bis 27% größer in dem Temperaturbereich von -7 bis 2ºC (20 bis 26ºF) als bei der Probe, die nur Glycerin und Wasser enthielt. Daher gibt es einen klaren Vorteil für den Modul durch Zugabe von Butandiol. Es gibt auch einen Vorteil für die Bruchbelastung bei niedrigen Temperaturen durch Zugabe von Butandiol. Im Gegensatz zum Modul scheint es bei 2ºC (36ºF) keinen wesentlichen Unterschied zu geben, während es bei -7ºC (20ºF) 17% Unterschied gibt Verbesserung der mechanischen Eigenschaften findet man auch, wenn die Proben B, C und D ähnlich getestet werden.
Eine Steigerung von 5% beim Hüllenmodul oder bei der Bruchbelastung ist wesentlich für die Praxis. Die untere Grenze für einen feststellbaren Vorteil mechanischer Eigenschaften durch Einarbeitung des niedermolekularen Alkyldiols ist 2% des Hüllengewichtes oder 5% der flüssigen Phase.
Die Wirkung der Zugabe eines niedermolekularen Alkyldiols in einem ternären Gemisch mit Wasser und Glycerin zur Steigerung der Festigkeit bei niedrigen Temperaturen ist überraschend. Die Viskosität niedermolekularer Alkyldiole ist sehr gering. In der Tat ist die Viskosität ähnlich der von Wasser. Im Gegensatz dazu ist Glycerin ein sehr viskoses Material. So wäre zu erwarten gewesen, daß die Zugabe eines niedermolekularen Alkyldiols zu einem Gemisch von Wasser und Glycerin das Gemisch tatsächlich verdünnen würde. Daher ist die Steigerung der Viskosität des Gemisches vollständig unerwartet Die Verwendung von 1,3-Butandlol gemäß der vorliegenden Erfindung hat noch einen weiteren Vorteil, da man fand, daß es ein ausgezeichnetes antimykotisches Mittel ist.

Claims

1. Nahrungsmittelhülle, die Kollagen und wenigstens 2% des Hüllengewichtes eines Alkyldiols mit einem Gehalt von 4 bis 8 Kohlenstoffatomen umfaßt, wobei die Nahrungsmittelhülle verbesserte mechanische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen besitzt.

2. Hülle nach Anspruch 1, worin das Alkyldiol 1,3-Butandiol ist.

3. Hülle nach Anspruch 2, worin das 1,3-Butandiol eine Komponente einer flüssigen Phase der Hülle ist und 5% bis 40% dieser flüssigen Phase umfaßt.

4. Hülle nach Anspruch 3, worin die flüssige Phase 25% bis 50% des Hüllengewichtes umfaßt.

5. Hülle nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Hülle eine geraffte Hülle in der Form eines schlauchförmigen Stranges ist.

6. Verfahren zur Verstärkung einer Kollagenhülle, bei dem man die Hülle mit einem 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkyldiol behandelt, um eine Hülle mit wenigstens 2%, bezogen auf ihr Gewicht, dieses Alkyldiols zu erhalten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Hülle eine in der Form eines schlauchförmigen Stranges geraffte eßbare Hülle ist und das Alkyldiol 1,3-Butandiol ist und die Hülle wenigstens 2%, bezogen auf ihr Gewicht, an 1,3-Butandiol enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das 1,3-Butandiol 5 bis 40% der flüssigen Phase der Hülle ist und diese flüssige Phase außerdem ein Gemisch von Wasser und Weichmacher in einem Verhältnis von 0,8 : 1 bis zu einem Verhältnis von 2 : 1 umfaßt.