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Verfahren zur Herstellung künstlicher Wursthüllen Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Wursthüllen aus Hautsubstanz, wie
Häuten, Hautteilen, Sehnen, Spalten, Leimleder, Schabsel u. dgl.
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An künstliche Wursthüllen, die als vollwertiger Ersatz für natürliche
Därme dienen können, müssen sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Solche Kunstdärme
müssen möglichst .aus verdaulichen Stoffen bestehen, auch in feuchtem Zustand eine
erhebliche Widerstandsfähigkeit gegen mechanische -Beanspruchungen aufweisen, denn
natürlichen Därmen möglichst ähnlich aussehen und schließlich fettundurchlässig
sein.
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Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von künstlichen Wursthüllen
aus tierischen Stoffen, wie Hautabfällen, Fleisch, Sehnen u. d,-,1. bekannt. Hierbei
werden die Ausgangsstoffe fein zerkleinert und mit Wasser zu einer homogenen, Emulsion
verarbeitet, die in geeigneter Weise in Schlauchform übergeführt wird. Hierzu wird
die Emulsion entweder durch Ringdüsen gepreßt oder auf rotierende Zylinder austreten
gelassen oder auf in die Emulsion eintauchenden Dornen geformt und die erhaltenen
Wursthüllen anschließend getrocknet. Die auf diese Weise hergestellten Wursthüllen
zeigen eine ungenügende Festigkeit, die darauf zurückzuführen ist, daß die Hautfasern
bei der weitgehenden Zerkleinerung zur Herstellung der Emulsion in Trümmer geschnitten
werden. Es wurde außerdem festgestellt, daß solche Emulsionen aus fein zerkleinerten
tierischen Stoffen sich nicht durch Ringdüsen pressen lassen, da sich die Emulsion
bei Anwendung von Preßdruck in ihre Bestandteile trennt, wobei das Wasser aus der
Düse abfließt, während die Hautsubstanz die Düse verstopft.
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Es' wurde auch ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen
Wursthüllen beschrieben, bei dem tierische Ausgangsstoffe chemisch abgebaut und
zerkleinert oder zerfasert werden und die hierbei erhaltene gequollene Masse durch
eine besonders kor: struierte Ringdüse gepreßt wird, die aus einem fest angeordneten
Mantel und einem zum Teil fest angeordneten, zum 'feil beweglichen Kern besteht.
Diese Vorrichtung ist an sich zur Herstellung von künstlichen Wursthüllen geeignet,
jedoch ist es auch unter ihrer Zu hilfenahme nicht ohne weiteres möglich, aus beliebigen
Massen, die durch chemischen Abbau oder Quellung und Zerteilung von pflanzlichen
oder tierischen Ausgangsstoffen ge-«#onnen sind, künstliche Wursthüllen herzustellen,
die in bezug auf Aussehen, Festigkeit und andere Eigenschaften allen Ansprüchen
genügen.
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Vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zur Herstellung
von vollwertigen künstlichen Wursthüllen durch Pressen
von aus tierischen
Ausgangsstoffen gewoniieiicn Massen durch Ringdüsen verscliieden(: Bedingungen eingehalten
werden müssen, deren Wichtigkeit bisher nicht erkannt wurde. Es wurde gefunden,
daß die Ausgangsstoffe vor ihrer mechanischen Zerteilung einer quellenden Behandlung
unterworfen werden müssen, die so geführt werden muß, daß nach der mechanischen
Zerteilung und Zerfaserung :Massen- knetbar plastischer Beschaffenheit erhalten
werden, die mindestens 7 5 O;'o - Quellungswasser enthalten. Solche Pasten lassen
sich auch unter sehr hohen Drucken durch Ringdüsen pressen, .ohne daß sich das in
ihnen kolloidal gebundene Wasser von der Hautsubstanz trennt. Es -wurde ferner gefunden,
daß sich widerstandsfähige künstliche Wursthüllen aus gequollener Hautsubstanz nur
dann herstellen lassen, wenn die Zerteilung und Zerfaserung der gequollenen Haut
unter Schonurig der Hautfasern, insbesondere ihrer natürlichen Länge, erfolgt.
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Nach dem Verfahren der Erfindung wird die Hautsubstanz durch Einwirkung
quellend wirkender Mittel und durch Zerteilung und Zerfaserung unter Schonung der
Fasern in eine plastische Fasermasse finit einem Gehalt an Quellungswasser von mindestens
750%o, vorzugsweise 8 5 0,o, übergeführt und die Fasermasse durch an sich bekanntes
Pressen durch Ringdüsen unter gleichzeitigem Einblasen von Luft oder anderen. Gasen
in schlauchförmige Gebilde übergeführt und diese getrocknet Lind gehärtet. -Als
Ausgangsinatcrial für das \'crfahren kommen in erster Linie ungegcrbte oder entgerbte
Häute oder Hautteile und ähnliche Ausgangsstoffe in Betracht, die gegebenenfalls
der üblichen ?rscherung unterworfen -worden sind. Die Häute werden einer zusäitzlichen
Behandlung mit quellend wirkenden Chemikalien unterworfen, durch die die darauffolgende
mechanische Zerteilung und Zerfaserung erleichtert wird. -Als quellend wirkende
- Mittel kommen alkalische Stoffe, z. B. Kalkmilch, verdünnte Natronlauge oder Ammoniak,
oder saure Stoffe, z. B. Salzsäure, schweflige Säure, Ameisensäure, Essigsäure oder
Milchsäure, oder quellend wirkende Salzlösungen, z. B. solche von Ammonchlorid oder
Calciumchlorid, in Betracht. Die Behandlung der Haut mit Quellungsmittelü kann ein-
oder mehrstufig, gegebenenfalls unter \"er%vendting verschiedener Quellungsmittel,
durchgeführt werden. Die mehrstufige Quellungsl).chandlung wird erfindungsgemäß
derart durchgeführt, daß zur ersten Behandlung der Haut o. dgl. ein alkalisches
Quellungsnlittel, vorzugsweise Kalkmilch, verwendet wird, während die zweite Quellungsbehandlung
alkalisch <)der sauer durchgeführt werden kaiui. Man kann z. B. mit Kalkmilch
gequollene Haut anschließend einer Quellung mit stark wirkenden Alkalien, z.13.
Natronlauge, oder einer Quellung mit Säuren, wie z. B. Salzsäure, unterwerfen. Die
Bedingungen der quellenden Behandlung, also die Quellungsmittel und ihre Konzentration
sowie Dauer und Temperatur der Behandlung müssen so gewählt werden, daß ein hochgequollenes
Material erhalten wird, das nach der mechanischen Zerteilung und Zerfaserung eine
Faserpaste mit mindestens 75#"0, vorzugsweise 850%o Quellungswasser ergibt.
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Durch derartige Behandlungen gelingt es, die Hautsubstanz in einen
Zustand starker Quellung überzuführen, in welchem die zwischen den Fibrillen und
Faserbündeln liegende Substanz in einen glitschigen, ein Gleiten der Fasern und
Faserbündel gestat- -tenden Zustand übergeführt wird. In diesem Zustand kann man
vielfach bereits durch Hand die Fasern und Faserbündel freilegen. Die Erreichung
dieses Quellungszustandes kann man vielfach auch daran erkennen, daß die zunächst
weiße Farbe der Haut verschwindet und die Hautteile durchscheinend wirken.
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Durch die quellende Behandlung und gegebenenfalls durch nachträgliches
Waschen kann man, die Haut auf gewünschte Wasserstoffionenkonzentrationen einstellen.
So wird die Hautsubstanz z. B. durch alkalische Quellung auf ein pl, von etwa r2,
durch Auswaschen auf ein pA von etwa 8 und durch Säurebehandlung auf ein p,1 von
3,4. und darunter. gebracht.
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Die mit Quellungsmitteln behandelten Hautstücke werden in Hochgequollenem
Zustand der zerteilenden und zerfasernden mechanischen Behandlung unterworfen, wobei
'die Fasern und Faserbündel unter weitgehender Schonung ihrer wertvollen Eigenschaften
aus ihrem Verband gelöst werden.
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Die Zerteilung und Zerfaserung der finit Quellungsmitteln vorbehandelten
Haut kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden. Man kann z. B. die gequollene
Hautsubstanz zunächst durch Behandlung mit Stachelwalzen, Reißwölfen -u: dgl. einer
zerteilenden Behandlung unterwerfen und das hierdurch aufgelockerte und bereits
mehr oder weniger zerteilte :Material alsdann einer Behandlung aussetzen, durch
die die Faserbündel bzw. Fasern in schonender Weis,- freigelegt werden. Dies kann
z. B. durch Behandeln mit knetend oder reibend wirkenden -Maschinen, z. B. mittels
Quetschwalzen, Reibwalzen, Kollergängen, erfolgen. An die 7erfasernde Behandlung
kann noch eine Behandlung in Mischern, Knetwerken und ähnliehen
Apparaten
angeschlossen werden, um das Fasermaterial in eine für die Weiterverarbeitung geeignete
Faserpaste überzuführen. Man kann auch derart verfahren, daß man die auf passende
Größe gebrachten Hautstücke in Knetwerke bringt, deren Knetorgane mit Zähnen oder
Stacheln ausgerüstet sind.
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Zwecks mechanischer Verarbeitung der hochgequollenen Haut kann man
auch so vorgehen, daß man die Haut in passende Stücke zerlegt und diese durch Siebplatten,
Rohre, Düsen u. dgl. preßt. Als vorteilhaft hat sich ein Verfahren erwiesen, gemäß
dem die gequollene Hautsubstanz in kleinere Stücke zerschnitten wird, deren Größe
der gewünschten Faserlänge ängepaßt ist. Diese Stücke werden einer Presse zugeführt
und durch Stanzen unter hohem Druck, -wie looo atü, durch Rohre gepreßt, die sich
gegen die Austrittsöffnung zu verjüngen. Die aus derRohrmündung austretenden wurstartigen
Gebilde enthalten die Fasern in weitgehend freigelegtem Zustand. An diese Behandlung
kann noch eine Misch- oder Knetbehandlung angeschlossen werden. Die mechanische
Behandlung des Hautmaterials kann gegebenenfalls auch unter dem Gesichtswinkel durchgeführt
werden, daß neben der Freilegung der Fasern gleichzeitig noch andere Zwecke verfolgt
werden. So kann man z. B. durch Pressen des Materials durch Rohre, Spalten, Düsen
o. dgl. .eine gewisse Ordnung der Fasern in der Fließrichtung der Masse erzielen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten gequollenen Fasermassen haben die
flächenartige Beschaffenheit der Hautsubstanz völlig verloren. Sie stellen nunmehr
eine aus mehr oder weniger isolierten Fasern bestehende pastenartige Masse dar.
Das Quellungsverfahren kann so geleitet werden, daß man Massen von gewünschtem Gehalt
an Quellwasser, z. B. solche von 8o, oder 85 oder go% erhält. Auch die sehr wasserreichen
Produkte, z. B. solche von goo!o und mehr,- sind für die Wursthüllenherstellung
sehr gut geeignet. Die Bindung des Wassers als Quellwasser ist dadurch leicht zu
erkennen, daß das Wasser beim Pressen der Massen nicht ausgepreßt wird. -Die Faserpasten
werden durch an sich bekanntes Pressen durch Ringdüsen auf Wursthüllen verarbeitet.
Für das Durchpressen der Massen benötigt man je nach der Plastizität und Gleitfähigkeit
derselben mehr oder weniger hohe Drucke, z. B. solche von etwa 35o bis etwa 450
Atm. Mit Vorteil werden an sich bekannte Ringdüsen verwendet, in welchen die Fasern
eine teilweise Umlagerung erfahren, z. B. solche, deren Mantelraum sich um den feststehenden
Kern dreht oder in deren Mantelraum ein sich drehender oder zum Tcql sich drehender
Kvrn vorgesehen ist. 1?benso können Ringdüsen verwendet werden, in welchen durch
Einbau von Richtlulgsweisern o. dgl. der durch die Düse gepreßten Masse eine z.13.
spiralige Drehbewegung um die Längsachse der Düse erteilt wird. Hierbei wird zweckmäßig
in bekannter Weise Luft in das aus der Düse austretende Schlauchgebilde eingeblasen.
Die Verfestigung der Gebilde kann in einfachster Weise derart erfolgen, daß man
sie durch einen Trockenraum führt, in dem sie von heißer Luft umspült werden, und
sie mit härtend wirkeliden Mitteln, wie z. B. Räucherflüssigkeitcii oder Räuchergasen,
wie sie für Wurstwareiflxhancilung gebräuchlich sind, behandelt. Als weitere HSrtungsmittel
kommen z. B. gerbend wirkende Mittel, wie Talruin, Formaldehydlösungen, Formaldehyddämpfe
u. dgl., in Betracht. Die Formgebilde können während oder auch noch nach der Trocknungsbehandlung
noch anderen, ihre Eigenschaften beeinflussenden Behandlungsmethoden unterworfen
werden.
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Beispiele i. Geäscherte und enthaarte Hautabfälle werden etwa 2 bis
3 Wochen bei gewöhnlicher Temperatur in Kalkmilch gelegt. Das auf passende Stückgröße,
z. B. 2o;< 2o cm, geschnittene Hautmaterial wird, nachdem es gegebenenfalls einer
Vorzerteilung zwischen Stachelwalzenpaaren unterworfen worden ist, in einen Kollergang
eingetragen und in diesem einer schonenden Zerfaserung unterworfen. Nachdem das
Material in Faserstränge bzw. Fasern aufgeteilt ist, wird es durch Waschen mehr
oder weniger weitgehend von Kalk befreit. Hierauf wird das Material durch Behandlung
in Mischschnecken oder Knetern einer weitergehenden Zerfaserung und Vergleichsmäßigung
unterworfen. Man verfährt z. B. so, daß man der Masse bei der Behandlung in den
Misch- bzw. Knetapparaten verdünnte Natronlauge (i/2- bis 5 %ig) zugibt und die
Masse auf gewünschten Wassergehalt von 85 bis goo/o einstellt. Diese Maßnahme kann
durch mäßiges Erwärmen unterstützt werden.
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Derartige Pasten können alsdann durch Pressen derselben durch ringförmige
Düsen unter hohen Drucken in die gewünschten Ge-
bilde und durch geeignete
Nachbehandlungen, wie z. B. Trocknen und Härten, in haltbarcii Dauerzustand übergeführt
und durch Auswaschen von Chemikalien befreit werden.
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2. Normal geäscherte Hautabfälle werden bei gewöhnlicher Temperatur
einer mehrtägigen Behandlung in einem Kalkmilchbad unterworfen, derart, daß die
Wirkung der Kalkmilch sich auch auf das Innere der Hautstücke erstreckt. Hierauf
werden die Hautteile
gut ausgewaschen und alsdann in einem Säurebad,
z. B. niit Salzsäure, behandelt. Die Konzentration dieses Bades liegt zwischen i
bis io0;o, vorzugsweise t bis 5(?'0. Man kami z, B. zunächst mit einer konzentrierten,
z. B. io0;ö und mehrprozentigen Salzsaure g@cgchenenfalls unter mäl:)iäer Erivärmun
7 arbeiten und alsdann mit der Säurekonzentration z..B- bis zu i o;o heruntergehen.
Nach einbis mehrstündiger Säurebehandlung werden die Hautstücke mit Wasser geit
ausgewaschen. Man stellt die Haut z. B. auf ein pH von etwa 2,5 bis 3,5 ein.
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Die auf passende Stückgröße gebrachten Ilautstücke werden nunmehr
durch mit Stacheln ausgerüstete Walzenpaare geleitet und alsdann einer zerfasernden
Behandlung, z. B. durch Pressen durch Siebplatten oder Rohre, die sich zweckmäßig
gegen die Austrittsöffnung hin i-erjüngen, unterworfen. Hierauf kann das Material
einer weiteren mechanischen Bearbeitung, z. B. zwischen Reibwalzen, in Knetern o.
dgl.- Apparaturen, ausgesetzt werden: Man erhält auf diesem 'Wege pastöse. Fasermassen
mit Gehalten an Quellungswasser von z. B. 8o bis goQIo. Trotz dieses hohen Wassergehalts
ist es ,ohne weiteres möglich, z. B. in den Knetern, der Fasermasse noch weitere
Wassermengen einzuverleiben. Die pastenartigen Fasermassen können im Sinne des Beispiels
i auf gewünschte Gebildeweiterverarbeitet -,werden.
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3. In üblicher Weise entgerbte Chromfalzspäne werden bei Zimmertemperatur
einer zusätzlichen Kälkung von 14 Tagen unter gelegentlichem Aufrühren unterworfen,
gewässert und weitgehend vom Kalk befreit und hierauf die letzten Reste des Kalkes
mit schiwacher Ammonchloridlösung entfernt. Alsdann wird die Masse 'in eine Zentrifuge
gebracht, um das nicht durch die Quellung festgehaltene Wasser weitgehend zu entfernen,
dann anschließend in einem Kneter unter Zusatz von Ameisensäure zu einer Paste verknetet,
die auf pH 2,8 eingestellt wird. Die Weiterverarbeitung der Hautfaserpaste
geschieht nach Beispiel i.
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Tierische -Sehnen werden z Wochen in einer gesättigten Kalkmilchlösung
gequollen und hierauf mit Wasser ausgewaschen und in einer ioo!oigen Salzsäurelösung
wiedergequollen. Die salzsäuregequollenen Sehnen werden durch Waschen mit Wasser
zum Teil von der Säure befreit, bis der gewünschte nuellungsgrad (bei pii 2#5 bis
3.5) erreicht ist, durch Stanzen zu Fasersträngen gepreßt und in einem Mischer unter
Zusatz von Wasser homogenisiert. Diese pastöse Fasermasse, die etwa 850;'o Wasser
enthält, kann nach Beispiel i weiterverarbeitet werden. Das beschriebene Verfahren
kann nach verschiedener Richtung hin abgeändert werden.
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Man kann die Ausgangsstotie während der Quellungsbehandlung oder auch
nach Gberführung in den Quellungszustand oder während der mechanischen Behandlung
oder zwischen Einzelstufen der mechanischen Behandlung mit Mitteln behandeln, welche
die Zerteilung derselben in Fasern und Faserbündel begünstigen oder die Fließfähigkeit
des gebildeten Fasermaterials zu fördern vermögen ,oder Vorteile nach dieser Richtung
hin ausüben. Als derartige Zusätze kommen z. B. Glycerin, Fette, öle, Netzmittel
o. dgl. in Betracht. Selbstverständlich dürfen derartigt Zusätze keine unerwünschten
Nebenwirkungen. z. B. mit Bezug auf die Bescharfcnheit und die Bearbeitbarkeit der
Massen, ausüben, insbesondere nicht entquellend auf die Fasern wirken. Ebenso können
den Fasermassen vor der Fßrmgebung Substanzen einverleibt werden, die befähigt sind,
in den Formgebilden gewünschte Wirkungen, z. B. härtende Wirkungen, auszuüben oder
St6ffe zu bilden, die derartige Wirkungen auszuüben vermögen.
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Das erfindungsgemäß hergestellte Hautfasermaterial kann auch in an
sich bekannter Weise . in Gemeinschaft mit anderen geeigneten Stoffen, z. B. Füllstoffen,
-insbesondere aber in Gemeinschaft mit Fasern anderer Art, wie z. B. tierischen
Fasern, wie Wolle, Haare. pflanzlichen Fasern oder Kunstfasern, auf Wursthüllen
verarbeitet werden.
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Die Erfindung gestattet die Herstellung von Kunstdärmen, die äußerlich
und in ihren Eigenschaften .den Naturdärmen durchaus entsprechen, diesen gegenüber
aber erhebliche Vorzüge mit Bezug auf Gleichmäßigkeit, Geruchlosigkeit, Fettundurchlässigkeit,
Reißfestigkeit u. dgl. besitzen. Die Reißfestigkeit der Kunstdärme kann ein Mehrfaches
der Reißfestigkeit von Naturdärmen betragen.