FI68345B - Korvskal av regenererade cellulosa - Google Patents

Description

68345

Regeneroidusta selluloosasta valmistettu makkarankuori -Korvskal av regenererade cellulosa

Keksinnön kohteena on regeneroidusta selluloosasta valmistettu makkarankuori, joka sopii rypytettäväksi ja täytettäväksi lihalla ja jonka kuoren seinämärakenteessa on pintakalvon muodostama poikkileikkausalue.

Kokonaan regenereoidusta selluloosasta valmistettuja keinotekoisia makkarankuoria on käytetty jo useita vuosia laajalti valmistettaessa nakkimakkaroita ja vastaavia makkaratuotteita. Perusmenetelmä halkaisijaltaan pienten regeneroitua selluloosaa olevien kuorten valmistamiseksi tunnetaan nimellä "viskoosimenetelmä", jollainen on esitetty esimerkiksi US-patenteissa 2,999,756 ja 3,835,113, ja tässä menetelmässä puristetaan natriumselluloosaksantaatin ja kaustisen soodan liuosta olevaa viskoosia rengassuuttimen läpi koaguloitumista! saostuskylpyyn putkimaisen kuoren muodostamiseksi.

Viskoosi liuos valmistetaan liottamalla tyypillisesti puu-tai puuvillalähteestä saatua kemiallisesti puhdasta selluloosaa väkevöidystä kaustisesta soodaliuoksesta, josta saadaan aikaiiselluloosakokkare. Aikaiiselluloosakokkare muutetaan selluloosaksantaattikokkareeksi hiilidisulfidin kanssa suoritetulla reaktiolla. Reaktion jälkeen sulluloosa-ksantaattikokkare lietetään vesipitoisella laimealla kaustisen soodan liuoksella suhteen ollessa sellainen, että saadaan 7 - 8 % selluloosaa ja kokonaisalkalisuus noin 6 - 7 % viskoosin muodostamiseksi. Viskoosin polymerointiaste (D.P.) on tavallisesti noin 450 - 750.

Heti puristamisen jälkeen putkimainen kuori koaguloidaan välittömästi saattamalla puristettu kuori vesikylpyyn, joka pidetään lämpötilassa noin 42°c ja joka sisältää noin 2 68345 250 grammaa per litra (g/1) natriumsulfaattia ja noin 100 - 135 g/1 rikkihappoa.

Suola/happoseos saa aikaan ksantaatin hajoamisen ja puristetun tuotteen koagulaation. Koagulointiliuosta levitetään sekä uiko- että sisäseinäpintoihin viskoosin regeneraation aikaansaamiseksi. Kuori pestään ja sen jälkeen pehmennetään ohjaamalla se pehmennintä sisältävän vesikylvyn läpi, jolloin pehmennin voi olla glyseriini tai ravintokelpoinen glykoli, kuten propyleeni-glykoli tai diglyseroli. Pehmennetty geelikalvo paisutetaan huomattavan ilmanpaineen alaisena ja johdetaan kuivurin läpi, jolloin huomattava osa vettä poistuu valmiin kuorituotteen aikaansaamiseksi.

Makkaroiden valmistukseen käytettyjen kuorien kalvoseinämän paksuus on alueella noin 0,025 - 0,035 mm. Selluloosamate-riaalin määrä kuivatun kuoren pituusyksikköä kohti merkitään sopivasti makkanrankuoriteollisuudessa selluloosan painona, joka ilmaistaan grammoina per 10 metrin pituus (g/lOm) kuoren tietyllä leveysalueella tai "uunikuivamittana" (BDG). Kuoren BDG muuttuu kuoren halkaisijan mukaan samoinkuin mahdollisesti paksuus. Kaupallisten suorituskykykokeiden perusteella on BDG normaalisti 20 g/lOm, kun kyseessä on kuori, jonka kuivaleveys on 22,0 - 23,0 millimetriä (mm) (koodi 25), jota käytetään nakkimakkaroiden valmistukseen. Kuivattujen regeneroitua selluloosaa olevien kuorien latta-leveys vaihtelee normaalisti noin koodista 13 (21,0 mm) noin koodiin 40 (kuiva lattaleveys 51,3 mm). Tällä kuivalla lattaleveysalueella kuoren neliömetripaino on normaalisti alueella 24 - 34 grammaa per neliömetri (g/m2) ja BDG on alueella 10,2 - 31,2 g/lOm.

Regeneroidun selluloosakuoren seinämän morfologia tai makrorakenne muodostuu pääasiallisesti seinämän sekä uiko-

II

68345 että sisäpuolella olevasta ulkopintaosasta, jolloin pinta on tunnettu suurista, epäjärjestyksessä olevista amorfisista alueista ja pienistä tai epätäydellisistä kiteisistä alueista, ja lisäksi seinämään kuuluu sisäydinosa, joka on tunnettu suhteellisen hyvässä järjestyksessä olevien amorfisten alueiden erottamista suurista kiteisistä alueista ja jolloin seinärakenteen pinta ja sisäosat on helposti erotettavissa toisistaan tutkittaessa rikkinäisen dehydratoidun osan näytteitä elektronisella skannausmikroskoopilla (SEM), koska pintaosa on sitkeämpää kuin sisäosa.

On todettu, että tavanomaisissa viskoosimenetelmäolosuhteissa valmistetun, BDG:n 20 g/lOm omaavan selluloosakuoren seinämässä on pintakerros, joka muodostaa noin 7 - 25 % kuoren seinämän kokonaispoikkileikkausalasta.

Sen jälkeen, kun koaguloitu ja regeneroitu geelikuori on kyllästetty pehmentimellä, se kuivataan lopullisen kuori-tuotteen muodostamiseksi. Tämän jälkeen kuori kelataan keloille ja sen jälkeen rypytetään nopeissa rypytyskoneissa, jollaisia on kuvattu US-patenteissa 2,010,626, 2,583,654, 2,722,714, 1,722,715, 2,723,201 ja 3,451,827. Rypytys-vaihteessa 12 - 60 m pitkiä kuoria puristetaan lyhyiksi laskostetuiksi pätkiksi, joiden pituus on esimerkiksi 10 cm - 1 m, puristusnopeuden ollessa 3-4,5 m/sek.

Sen jälkeen, kun kuori on rypytetty, se pakataan ja lähetetään lihasäilyketehtaaseen, jossa yksittäinen rypytetty pätkä sijoitetaan täyttösarveen ja lihaemulsiota pursotetaan kuoren täyttämiseksi koko pituudeltaan. Kuoren täyttö tapahtuu tavallisesti muutamassa sekunnissa sillä seurauksella, että kuori venyy tai laajenee rypytetystä pituudestaan 20 - 68 cm venytettyyn pituuteen 12 - 48 m tai enemmänkin nopeudella 60 - 180 cm/sek.

4 68345

Rypytysvaiheessa noin 30 cm matkalle kuoreen muodostuu suuri määrä laskoksia erittäin suurilla kuormitusnopeuksilla/ joten kuoren pitää olla riittävän joustava kestääkseen tällaista laskostusta kuoren seinämän rikkoutumatta, koska myöhemmin rikkoutuneet kohdat näkyisivät pieninä reikinä tai huokosina nopean täyttövaiheen aikana. Kuoren nopea laajeneminen täytön aikana vaatii sen, että kuoren pitää olla erittäin luja ja repeytymistä kestävä. Mikäli kuoreen muodostuu vain pieniäkin reikiä, kuori saattaa revetä tai haljeta täytön aikana, josta seuraa epäedullista lihatuotehävikkiä.

Tästä syystä on tärkeätä regeneroitujen selluloosakuorien kaupallisen käytön kannalta, että kuori on riittävän taipuisa rypytettäväksi vaurioitumatta ja saadun rypytetyn pätkän pitää olla helposti oikaistavissa nopeiden täyttövaiheiden aikana materiaalin silti repeytymättä tai rikkoutumatta. Rypytetyn kuoripätkän pitää olla riittävän luja kestämään normaalia käsittelyä, jota tarvitaan kiinnitettäessä kuoreen päätytulpat ja sijoitettaessa se nopeisiin täyttökoneisiin.

Tyypillinen regeneroitu selluloosakuori sisältää 65 % selluloosaa, noin 20 % haihtumatonta pehmennintä ja loppuosa on vettä. Pehmennin on lisätty kuorituotteeseen kuoren tekemiseksi riittävän joustavaksi, jotta se voidaan rypyttää suurella nopeudella rikkoutumatta ja täyttää suurella nopeudella kuoren repeytymättä tai käyttäytymättä muulla tavoin kaupallisesti hyväksymättömäksi. Rypytysvaiheen aikana kuori kosteutetaan siten, että lopullinen kosteuspitoisuus on 16 - 20 %. Kosteus pehmentää kuorta edelleen ja tekee sen joustavammaksi tämän jälkeen seuraavien nopeiden täyttö-vaiheiden kestämiseksi.

Taloudellisesti on kannattavaa pienentää olennaisesti kuoren neliömetripainoa sekä vähentää tai eliminoida pehmenninkompo- 5 68345 nentti. Yritykset vähentää tavanomaisista viskoosimenetelmä-olosuhteista valmistetun regeneroidun selluloosakuoren neliömetripainoa johtavat kuorituotteisiin, joiden lujuus ei riitä nykyisissä kaupallisissa olosuhteissa suoritettuun rypytykseen ja täyttöön. Yritykset valmistaa neliömetri-painoltaan normaali kuori, mutta eliminoida pehmennin, tuottavat rypytetyn kuoren, jossa esiintyy 50 % vetolujuus-häviö ja joka tästä syystä on liian herkkä rikkoutumaan kaupallisesti kannattavan nopean täytön aikana.

Keksinnölle on tunnusomaista se, että pintakalvo muodostaa noin 30 - 55 % seinämän poikkileikkausalasta, että kuoren pehmenninpitoisuus on 0 - 10 % kuoren painosta, että kuoren seinämäpaksuus on alueella noin 0,01 - 0,02 mm ja että kuoren muodostavan selluloosan neliömetripaino on alueella noin 16 - 22 g/m^ litteiden ja kuivien kuorten leveyden vaihdellessa välillä noin 21 - 55 mm.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan aikaan kustannuksiltaan halvempi ja fysikaalisilta kuoriominaisuuksiltaan parempi regeneroitu selluloosakuori, jolloin kuoren neliömetripaino on olennaisesti, esim. 20 - 45 % aikaisempaa pienempi ja jonka pehmenninpitoisuus on olennaisesti aikaisempaa pienempi, esim. 0 - 10 % kuoren painosta, jolloin kuorella on riittävä lujuus ja joustavuus kaupallisten rypytys- ja lihatäyttövaiheiden kestämiseksi olennaisesti rikkoutumatta ja huokoistumatta.

Esillä olevan keksinnön mukainen erittäin luja, pehmennin-pitoisuudeltaan pieni, ohutseinäinen rypytettävä ja regeneroitua selluloosaa oleva makkarankuori valmistetaan modifioimalla tunnettua viskoosimenetelmää, jolloin suulake-puristetun putkimaisen kuoren selluloosaksantaattipursotteen regeneraationopeus koagulointinopeuteen nähden pienenee.

6 68345

Yleensä tällaisessa modifikaatiossa tai muunnoksessa käytetään alhaisempaa koaguloimiskylpylämpötilaa, nimittäin lämpötilaa 22 - 38°C, edullisesti 28 - 34°C, pienempää happopitoisuutta, joka on alueella 90 - 130, edullisesti 100 - 130 g/1 sekä suurempaa dehydratoivaa suolapitoisuutta, joka on alueella 200 - 300 g/1 ja edullisesti 250 - 280 g/1 koaguloimiskylvyssä.

Keksinnön mukaisen makkarankuoren joustavuus ja lujuus kestävät kaupalliset rypytys- ja lihatäyttövaiheet ja seinämäpaksuuden ollessa pienentynyt lukemaan noin 0,01 - 0,02 mm verrattuna tunnettuihin kuoriin, joiden paksuus on 0,025 - 0,035 mm ja jolloin keksinnön mukaisen tuotteen pehmenninpitoisuus on 0 - 10 painoprosenttia verrattuna tunnettujen kuorten pehmenninpitoisuuteen, joka on 18 - 25 painoprosenttia. Esillä olevan keksinnön mukaisilla kuorilla on olennaisesti pienempi neliömetripaino. Esimerkiksi keksinnön mukaisen koodin tai luokan 25 kuoren BDG on 12 - 15 g/lOm verrattuna luokan 25 kuoran tavanomaiseen BDG, joka on 20 g/lOm.

Esillä olevan keksinnön mukaiset kuorituotteet voidaan rypyttää ja täyttää ilman, että vikamäärässä, esimerkiksi huokoistumisessa tai rikkoontumisessa esiintyy havaittavaa lisäystä. Keksinnön mukainen kuorituote on huomattavasti kireämpi kuin tunnetut kuoret johtuen pehmentimen puuttumisesta ja tunnetuissa kuorissa normaalisti olevien huokosten olennaisesta puuttumisesta. Huokoset aiheutuvat kaasumaisten sivutuotteiden muodostuessa kuorenvalmistuksen koagulointi-ja regenerointivaiheiden aikana, koska geelikuoren suhteellisen paksut seinämät estävät näiden kaasujen nopean diffuusiopoistuman normaalin kuorenvalmistuksen aikana.

Keksinnön mukaisessa kuoressa seinämän pintakerros voidaan

M

7 68345 nostaa lukemiin noin 30 - 50 % kuoren kokonaisseinämästä, koska pintakerrokset kasvavat koaguloimiskylvyn lämpötilan laskiessa kylpyväkevyyden pysyessä vakiona. Pintapitoisuuden lisäys vähentää kuoren läpäisevyyttä pienimolekyylipainoisten lajien osalta.

Kuten edellä esitettiin, keksinnön mukainen regeneroitua selluloosaa oleva makkarankuori valmistetaan suulakepuris-tamalla koostumukseltaan tavanomainen alkalisen viskoosi-liuoksen ohutseinämäinen puristetuote lämpötilaltaan alhaiseen koaguloimiskylpyyn, jossa on suhteellisen pieni happopitoisuus ja suhteellisen suuri dehydratoiva suolapitoisuus. Alkalinen viskoosiliuos valmistetaan tunnetuilla tavanomaisilla menettelytavoilla ja edullisesti se sisältää noin 6-8 painoprosenttia selluloosaa ja noin 5-8 painoprosentin kokonaisalkalisuuden, jolloin selluloosaksantaatti otetaan aikaiiselluooosakokkareesta, jonka DP on noin 450 - 750 ja edullisesti 550 - 650.

Valmistettu viskoosiliuos suulakepuristetaan putkimaisten kuorien suulakepuristuksessa tavanomaisesti käytettyä tyyppiä olevan rengassuuttimen läpi nopeudella 30 - 55 m/min. ja edullisesti 33 - 45 m/min. MUller-koaguloimiskylpyyn, joka pidetään lämpötilassa 22 - 38°C, edullisesti 28 - 34°C ja joka sisältää noin 200 - 300 g/1 ja edullisesti noin 250 - 280 g/1 natriumsulfaattia ja 90 - 130 g/1, edullisesti 100 - 130 g/1 rikkihappoa. Tiettynä kontaktiaikana koaguloi-miskylvyssä pintamorfologiaprosentti nousee kylvyn lämpötilan laskiessa, suolapitoisuuden noustessa, happopitoisuuden laskiessa ja viskoosin standardipitoisuuden noustessa.

Kuoren seinämäpaksuuden pienentämiseksi keksinnön mukaista ohuempiseinäistä kuitutuotetta valmistettaessa sen viskoosi-menetelmäsuuttimen alkuperäisleveys, jonka läpi viskoosi 8 68345 suulakepuristetaan, on kavennettu verrattuna tavanomiseen paksumpiseinämäiseen kuoreen käytettyyn suulakeaukkoleveyteen, eli aukon leveys on pienennetty noin 0,29 - 0,30 mm:stä noin 0,23 mm:iin. Vaihtoehtoisesti ja edullisesti kuoren seinämä-paksuuden pienentäminen voidaan aikaansaada yksinkertaisesti käyttämällä tavanomaista suulakepuristinta, jossa on 0,29 - 0,30 mm rengasvälys ja pumppaamalla viskoosi suulakkeeseen suhteellisesti pienemmällä, esim. 25 - 40 % pienemmällä tilavuusnopeudella, jotta kiinteällä konenopeudella suulakepuristettu kuori saadaan vedetyksi suulakkeesta samalla lineaarisella nopeudella kuin paksumpi kuori, mutta siinä on vähemmän materiaalia pituusyksikköä kohti. Suulake-puristuksen jälkeen koaguloitu putki poistetaan koaguloi-miskylvystä ja ohjataan vesipesukylpyyn koaguloimiskylvystä jääneiden suolojen poistamiseksi. Tällä tavoin muodostettu saumaton selluloosageeliputki johdetaan sen jälkeen peräkkäisesti tavanomaisten regenerointikylpyjen sarjan läpi, jotka kylvyt sisältävät väkevyydeltään vähäisten koaguloimissuolojen ja hapon vesiliuoksia, jonka jälkeen putki ohjataan vasta-virtaisten vesikylpyjen sarjan läpi kuoreen jääneiden hapon ja suolojen poistamiseksi. Pesty selluloosaputki, joka on edelleen geelimäisessä tilassa, voidaan haluttaessa ohjata pehmenninkylvyn läpi, joka kylpy muodostuu liuoksesta, jossa on vesiliukoista hygroskooppista pehmennintä, kuten glyseriiniä, sorbitolia tai glykolia, kuten propyleenigly-kolia. Kuoren kulku pehmenninkylvyn läpi säädetään siten, että korkeintaan noin 10 painoprosenttia pehmennintä lisätään geelikuoreen. Useissa tapauksissa valmistettaessa makkaran-kuorta pehmenninkylpy jätetään kokonaan pois. Silloin, kun esillä olevan keksinnön mukaisessa regeneroitua selluloosaa olevassa kuorituotteessa on läsnä pehmennintä, on sen väkevyys 0-10 painoprosenttia kuoren painosta.

Tämän jälkeen pesty geeliputki kuivataan lopullisen kuori-

II

9 68345 tuotteen valmistamiseksi. Kuivaus suoritetaan ohjaamalla kuori tavanomaisesti viskoosimenetelmässä käytettyä tyyppiä olevan kuumailmakuivurin läpi, jossa on kuumennustunneli ja sen sisääntulo- ja ulosmenoasemissa parittaiset sarjat pyöriviä puristusteloja. Kuumennettua ilmaa kierrätetään tunnelissa ja geelikuorta siirretään jatkuvasti eteenpäin tunnelin läpi pareittain järjestetyillä pyörivillä tuloja poistorullilla. Pullistava tai laajentava ilmamäärä suljetaan kuoren siihen osaan, joka ulottuu tulo- ja poisto-rullien välillä. Poistorullia käytetään samalla tai hieman suuremmalla kehänopeudella kuin tulorullia pituussuuntaisen suuntauksen aikaansaamiseksi. Kuori täytetään kehähalkaisijän pullistamiseksi tyypillisesti noin 12 - 60 %. Kuivauksen suorituslämpötila on tavanomaisesti noin 107 - 121°C. Johtuen kuitenkin keksinnön mukaisten kuorten pienemmästä paksuudesta, voidaan kuivaus samoja tavanomaisia kuumailmakuivureita käyttäen suorittaa alhaisemmissa lämpötiloissa, eli noin 65 - 93°C:ssa. Geeliputki kuivataan kosteuspitoisuuteen noin 6-12 painoprosenttia ja edullisesti 9-11 painoprosenttia.

Kuivauksen jälkeen selluloosakuori litistetään sen kulkiessa poistorullien läpi ja sen jälkeen kelataan keloille. Kuivatuille ja litistetyille kuorille suoritetaan sitten tavanomaiset rypytysvaiheet tunnetuilla ja edellä selvitetyillä menetelmillä, ja kuoret lähetetään rypytetyssä tilassa makkaratehtaaseen.

Tällä tavoin valmistettu regeneroitua selluloosaa oleva makkarankuori on pienen neliömetripainon omaava, ohutseinäinen (0,01 - 0,02 mm) kuori, jolla on vähäinen (0 - 10 painoprosenttia) pehmenninpitoisuus, ja joka pienestä pehmenninpitoisuudesta huolimatta on hyvin taipuisa ja helppo käsitellä myöhemmissä vaiheissa, joita ovat siis typytys, täyttö makkaralihalla ja valmiiden makkaroiden 10 68345 sitominen.

Vaikka keksinnön mukainen pienen neliömetripainon omaava kuori voidaan rypyttää ilman pehmennintä kuoren rikkoutumatta ja samoin se voidaan käyttää virhemäärien pysyessä kaupallisesti hyväksyttävällä tasolla, voidaan kuoreen lisätä valinnaisesti pehmennintä pitoisuuden ollessa noin 3-10 painoprosenttia kosteutus- tai hygroskoooppisten ominaisuuksien antamiseksi kuoreen rypytetyssä kuoressa tapahtuvan kosteushäviön hidastamiseksi kuorten joutuessa alttiiksi kosteudeltaan vähäisille olosuhteille. Kuitenkin, mikäli kuoret pakataan oikealla tavalla ja niiden käyttöä valvotaan riittävästi, ei pehmentimen lisäystä tarvita.

Johtuen kuoren ohuemmista seinämämitoista kuori voidaan rypyttää sellaisen rypytetyn kuoren aikaansaamiseksi, joka on tietyllä kuoren pituudella 10 - 40 % lyhyempi kuin tavanomaisesti rypytetyt kuoret, jolloin kyseistä rypytettyä tuotetta on helpompi käsitellä ja se vaatii vähemmän pakkaus- ja varastotilaa.

Esillä olevan keksinnön mukainen neliömetripainoltaan pieni kuorituote voidaan täyttää "jäätyneellä", eli lämpötilaltaan -5 - ± 0°C olevalla lihaemulsiolla virhemäärien pysyessä hyvin vähäisinä. Jäätynyttä 1ihaemulsiota käytetään kalkkunaa tai kanaa olevien makkaruotteiden täyttämiseksi. Jäätyneen emulsion käyttö on välttämätöntä mikrobiologisen vaikutuksen esiintymisen minimoiseksi makkaranvalmistuksen aikana. Pehmennetystä regeneroidusta selluloosasta muodostetut tavanomaiset makkarankuoret rikkoutuvat hyvin usein, esimerkiksi 20 - 40 % niistä rikkoutuu, kun ne täytetään kylmällä lihameulsiolla.

Keksintöä selvitetään edelleen viittaamalla oheisiin yksityis- 68345 11 kohtaisiin esimerkkeihin.

Esimerkki I

Suoritettiin sarja koekäyttöjä luokan 25 kuoren valmistamiseksi, jolloin käytettiin viskoosiliuosta, jonka DP oli 600, joka sisälsi 7,7 painoprosenttia selluloosaa ja 6,5 painoprosenttia laskettua natriumhydroksidia ja jonka viskositeetti oli 72 kuulanpudotussekuntia 18°C:ssa, ja tämä liuos suulakepuristettiin paineenalaisena rengasrakosuuttimen läpi nopeudella 33 m/min., jonka vaiheen aikana se muodosti putkimaisen rungon. Neliömetripainon vähentämiseksi viskoosi pumpattiin suulakkeeseen til avuusnopeuksilla, jotka olivat 25 - 40 % pienemmät kuin tavanomaisesti käytetyt, esimerkiksi 551 - 653 grammaa per minuutti (g/min.) verrattuna 870 g/min., jota tavanomaisesti käytetään luokan 35 kuoren valmistamiseksi.

Putki suulakepuristettiin eri käyttöajoina koaguloimiskylpyyn, joka pidettiin lämpötiloissa 30,2 - 36,0°C ja jonka kylvyn muodosti vesiliuos, joka sisälsi noin 100 - 130 g/1 rikkihappoa ja 255 - 272 g/1 natriumsulfaattia. Koaguloitunut geeliputki poistettiin koaguloimiskylvystä nopeudella 33 m/min. ja ohjattiin 25°C:ssa olevan vesikylvyn läpi kiinnittyneiden koaguloimiskylpysuolojen poistamiseksi kuoresta, jonka jälkeen kuori ohjattiin useiden peräkkäisten regeneroimis-kylpyjen läpi, joiden rikkihappo- ja natriumsulfaattipitoisuus nousi ensimmäisen tällaisen kylvyn lukemista 35 g/1 rikkihappoa ja 100 g/1 natriumsulfaatia viimeisen kylvyn lukemiin 75 g/1 rikkihappoa ja 120 g/1 natriumsulfaattia. Geelikuori vedettiin pois viimeisestä regeneroimiskylvystä ja ohjattiin vastavirtaisten vesipesukylpyjen muodostaman sarjan läpi, joiden kylpyjen lämpötila oli 35 - 60°C. Pesty kuori ohjattiin kylvyn läpi, joka kylpy sisälsi 11 painoprosenttia glyseriini-vesiliuosta, joka oli säädetty pH-arvoon 7,0 rikkihapolla. Hetki, jolloin kuori upotettiin tähän kylpyyn, säädettiin siten, että lopullinen kuorituote sisältäisi 0-20 painopro- 12 68345 senttiä glyseriiniä.

Pehmennetty putki kuivattiin ohjaamalla se paisuneessa tilassa kuumailmakuivurin läpi, jolloin ilman lämpötila oli 65 - 127°C kuivurin sisääntulossa ja pidettiin lukemissa 55°C ja 48°C keski- ja loppuasemissa. Poistuttuaan kuivurista kuivattu kuori kelattiin kelalle.

Kuivattu kuorituote kuului luokkaan 25 (halkaisija 22,0 - 23,0 mm), sen kosteuspitoisuus oli noin 9 % ja se oli hyvin taipuisa. Kuorista otetut mittaukset osoittivat, että niiden BDG-alue oli 12,2 - 15 g/lOm. Kuori tuotteen revittyjen dehydratoitujen seinämäosien tutkimus SEMsllä osoitta, että kuoren seinämän pinta-alue oli 32,3 - 40,8 % kuoren kokonaispoikk ile ikkausalasta.

Menetelmäolosuhteet näiden kuorien valmistamiseksi on esitetty yhteenvetona jäljempänä taulukossa I. Kuoren fyysiset ominaisuudet on esitetty yhteenvetona taulukoissa II - III.

Taulukossa I arvot on järjestetty viiteen koesarjaan kuoren paksuuden mukaan.

Sarja (1) esittää standardipaksuisen putken (0,0279 ± 0,0025 mm) joka on valmistetu kaupallisella vakiomenetelmällä (X) ja keksinnön mukaisen menetelmän (M) välistä suoraa vertailua. Kokeissa (X) Muller kylpyä käytettiin tyypillisesti tasapainotetulla happosuola-suhteella tunnetun tavan mukaisesti lämpötilassa 42°C. Kokeessa (M) Muller kylpyä käytettiin suurella suola-happo-suhteella ja alhaisessa lämpötilassa 29,6°C koagulointinopeuden maksimoimiseksi suhteessa regene-rointinopeuteen. Keksinnön mukaisessa putkituotteessa on lähes kaksinkertainen pintakalvoprosentti ja BDG on noin 1/3 pienempi kuin standardituotteella. Vaikka tuote ei i3 68 34 5 sisällä pehmennintä (glyseriiniä), ovat sen fysikaaliset ominaisuudet likimain ekvivalentteja tunnettuun tuotteeseen nähden, kuten vertailussa muiden taulukoiden kanssa voidaan nähdä, jolloin koagulointilämpötilaa ja/tai suola/happo-suhdetta on muutettu keksinnön mukaisen putken tuottamiseksi.

Sarja (2) esittää 0,0213 (± 0,0005) mm:n paksuisen putken suoraa vertailua, missä koagulointilämpötilaa ja/tai suola/happo-suhdetta on muutettu keksinnön mukaisen putken valmistamiseksi. Kokeessa E on suuri suola/happo-suhde Muller kylvyssä kemiallisesti tasapainossa, mutta siinä saadaan lämpötilassa 42°C prosenttuaalisesti vähän pintaa. Kokeissa L, K ja N on alhainen BDG ja alhainen neliöpaino. Tässä sarjassa pehmentimen määrää muutettiin muista syistä.

Sarja (3) esittää 0,0178 (± 0,0025) mm:n paksuisen kuoren vertailua, missä Muller kylpy on pidetty kohtalaisessa lämpötilassa ja suola/happo-suhde korkeana. Kokeet P ja F vertaavat muutoksia Muller kylvyn läpimenoajassa standardi-nopeuksilla 33 m/min. - 44 m/min. ja 38 m/min. Eri määriä glyseriiniä lisättiin käytettäväksi seuraavissa kokeissa. Arvot heijastavat jälleen yhdenmukaista alhaisen BDG-arvon saavuttamista ja neliömetripainotuloksia ja korkeaa pinta-prosenttia. Kokeen F tallennettu pintaprosenttiarvo on epäyhtenäinen ja vaikuttaa siltä, että se on väärin tallennettu.

Sarja (4) esittää 0,0152 (± 0,0003) muun paksuisen kuoren suoraa vertailua käyttäen Muller kylpyä, joka sisältää suuren suola/happopitoisuuden alhaisessa lämpötilassa. Jälleen saavutetaan korkeita pintaprosentteja samalla kun BDG ja neliömetripaino ovat huomattavasti pienempiä kuin tunnetuissa kuorissa.

Sarja (5), Koe D, esittää kaikkein suositeltavimmin eli 14 68345 0,0119 mm:n paksuisen kuoremme vertailun, mikä paksuus on alle puolet tunnettujen kuorien paksuudesta, jossa on hyvin selvä BDG:n ja neliömetripainon pieneneminen, jolloin saavutetaan merkittäviä materiaalikustannusten säästöjä. Pinta-prosentti on jälleen korkea.

Taulukossa II veto- ja muut fysikaaliset ominaisuudet mitattiin yhdellä sarjalla käsiteltyjä kuoria käyttämällä Instron-koetta. Käsitelty kuori saatiin pitämällä kuori huoneessa 24°C lämpötilassa ja 60 % suhteellisessa kosteudessa, kunnes saavutettiin kuoren ja ympäristön välinen kosteustasapaino. Käsitellyn kuoren fyysiset ominaisuudet antavat likiarvon kuoren ominaisuuksista ohjatuista kosteuspitoisuudesta. Taulukkoon III on merkitty uudelleenkastellun kuoren vetoja muut fysikaaliset ominaisuudet. Uudelleenkasteltu kuori on kuori, joka on kasteltu vedessä ja sen veto-ominaisuudet antavat likiarvon kuoren ominaisuuksista täytön aikana sen jälkeen, kun sisäänsyötetty lihatuote on kastellut kuoren.

Vastakohtaissyistä esimerkin 1 mukainen menetelmä toistettiin sillä poikkeuksella, että joko koaguloimiskylvyn lämpötila oli 42,0°C (lämpötila, jossa viskoosimenetelmän koaguloimis-kylpy tavanomaisesti pidetään) ja kuori pehmennettiin 20 %:lla glyseriiniä (koe n:o X) tai koaguloimiskylvyn lämpötila oli 42,0°C ja kuorta ei pehmennetty glyseriinillä (koe n:o E) tai koaguloimiskylpy laskettiin 33°C:een, mutta kuori pehmennettiin 20 %:lla glyseriiniä (koe n:o K). Näiden vertailu-kuorien fysikaaliset ominaisuudet on myös esitetty oheisissa taulukoissa I - III.

Il 15 68345 <0 m 10 o

m H rH C 3 H 4J

4-1 U C CJ ^

:C 3 :ro O O

CU > :<T5 i-H II I

g ·η m il t~~ ai m voro vorooovo m :ro 3 -h σι rs m oi co oi oo co vo vo D' vo

iJ A! M Oi rH

H r- id oi ro id vo sr cs od cm OOP H fcl^l »fc|kfc hk|k| k rs ti oo rs oi oi o oc o ro r·'

K Oi rH i—I ι-Η ι—I ι—I

<0 rs 4J o o oi oo oi vo ro o rs vo in r- oi oc oo r- ro C dP - - - - - - («.«.vk * - - » - - •h Tr vo in o s1 oi oo oo rs vn iH ro id o o ro es CU rH CS rH CS CS CN M (S fO H CS ΓΟ Γ0 rf S' fO 00

4J 4-> O

<v <d e rs rs vo es n a h οοοιηοιοο sf h ό* d- Ι0ΌΉ E » * ..... * I * l HSUS Oi rH OI CS iH CS rs t—I r—I I—I I—I I—I rs I—I r- H 3 On oi rs rs rs rs rs rs rs rs es rs rs rs rs rs i-h m to

tO -H

λ: te g h e o ro r~- s H oi rs hoooho cn r~- r^· r- rs K-riCjH - - - ' » < * - - * - » » - ' - >i g O \ o ro o sr co id id id s* id id sr id sr sr sr rs

^ O Ph tr rs iH CS H H H H H H H rl ιΗιΗι—IiHiH rH

4-1

<D

<u I

4-i 0) -h ro vo mx; mc o oooovcvoof'-oo vo · 3 >ι·Η # ·. ·»*****·** - e O m r—ι -h oo o rs sr ro nootsH es o o rs o o -m JCO UM rs i-HCSrHrHCSrHrHrH rH g

Ai rH \

3 0 B

ι—1 :to 3 g 4.» te co 10 rl (1) H 00 EH 0) <U O rH f*- H ID CS (S OI O ID OI ID ID H I" O O H ID 4j 4j 3 \ vfD in d t— vo r^iDvoinin Mn d d d id <D x: tn Di ι—ι rH rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs rs * C 3 ai m S o

rH O OO OOOO O ID O O ID OOOOO O

O CU - - » ·> * * - * * - - - - - - * •h PhH sr ^ oi co h on so h sr ro ro rH id 4-1 to \ CS rH N rl H O ODOND CSCSOOCS CS ·

C tC CP rH i—I H rl H rl f—li—li—I Η I—I rH rH f—li—li—I r—I E

•rl *rl

O B

rH | \

3 to E

Di Cu (0 o vo o rs cs o sosoo r^ororor- rs Λ E rI * ·* ^ ^ ^ ·· si1 O :io -h n rs oi ts H H t*i vo ro ro vo ro ro rs o o ro o sr UJiJ-MO sr es sr ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro * * m 3 oi d~ oo h ro co vo ro o id o o es o o o oi

3<r* r-VO O rH H rH Oi O CO Γ'- t'- ID ID ID in ID rH

mg eses rs es rs es hhhhh hhhhh rH

JCg O O OOOO OOOOO OOOOO o tö'—' * ** · » · · * * * * *· H · k · >· h CU O O OOOO OOOOO OOOOO o ro ts Φ O H rH rH * t0 o ·· ^ — —- * Ht je ui e xs h o x z cu <; o Cu co u u >3 m k a ^ o 3 ►0 <0 •ro m rH es ro sr id —

to rH

tn — 16 68345

TAULUKKO II

Käsitellyn (60 %) kuoren veto-ominaisuudet (litteä aine) Vetokestävyys Venymä Energia MN _%_ _J_ _m£_

Koe n:o Pitk. Poik._Pitk. Poik._Pitk. Poik.

A 125,6 110,1 27,7 67,1 0,706 0,855 B 136,9 139,6 19,9 53,9 0,519 0,843 C 160,7 169,1 13,8 41,4 0,387 0,730 D 163,8 166,9 12,5 41,7 0,273 0,575 E 163,5 170,9 14,4 39,0 0,560 0,922 F 138,0 135,4 31,0 49,5 0,544 0,745 I 113,9 93,1 26,0 67,0 J 130,4 136,1 16,0 57,0 K 95,3 91,2 27,5 72,3 0,576 0,714 L 123,7 119,4 21,0 53,8 0,497 0,629 M 150,1 145,0 14,0 38,3 0,347 0,482 N - 109,0 - 63,0 - 0,819 0 - 132,4 - 43,0 - 0,696 P - 121,9 - 55,9 - 0,718 X 128,3 95,2 52,0 85,0

Taulukoissa I ja II tavanomaisella viskoosmenetelmällä (koe n:o X) valmistetun käsitellyn kuoren veto-ominaisuudet ovat sellaiset, että vetolujuus poikittaissuuntaan on olennaisesti pienempi (esim. 60 - 90 %) kuin pituussuuntaan.

Keksinnön mukaisissa kuorissa vetolujuudet sekä pituus- että poikittaissuuntiin olivat olennaisesti samat tai isotrooppiset ominaisuus on edullinen, koska täytettäessä ja sidottaessa kuori nopeatoimisilla täyttökoneilla, kuoreen kiertoliikeen avulla sidottaessa muodostuneet sidokset aikaansaavat kuoreen kehäjännitystä. Suuri vetolujuus poikittaissuuntaan mahdollistaa sen, että kuori kestää paremmin näitä sidosjännityksiä.

68345 17

TAULUKKO III

Kastellun kuoren veto-ominaisuudet

Vetokestävyys Venymä Energia MN 3 2 m

Koe

Pitk. Poik. Pitk. Poik. Pitk. Poik.

n: o A 28,0 33,7 44 46 - - B 32,8 39,9 46 106 0,411 0,585 C 36,8 38,4 46 97 0,442 0,488 D 34,6 41,4 42 103 0,312 0,440 E 36,5 42,6 50 99 0,634 0,810 F 33,3 40,0 47 110 0,472 0,654 H 40,3 43,5 47 105 0,513 0,622 J 35,5 37,7 42 107 0,467 0,590 K 25,6 26,1 34 85 0,298 0,301 L 26,2 29,4 34 86 0,251 0,323 M 28,7 31,8 31 81 0,214 0,275 N - 40,8 - 104 - 0,588 0 - 31,7 87 0,455 P - 38,2 88 0,547 X 31,1 27,6 55 145

Energia on mittayksikkö, joka ilmaisee kuoren sitkeyden koeolosuhteissa ja joka tarkoittaa veto-venymäkäyrän alaista pinta-alaa.

Taulukossa III esitetyt tiedot osoittavat, että keksinnön mukaisesti valmistetun, neliömetripainoltaan vähäisen kuoren märkäveto-ominaisuudet ovat yhtä hyvät tai paremmat kuin tavanomaisella viskoosimenetelmällä valmistetun selluloosa-kuoren.

ESIMERKKI II

Esimerkissä I valmistetut kuoret saatettiin myös seuraaviin arviointikokeisiin: Läpäisevyys, näennäishuokoisuus ja tiheys. Näiden kokeiden tulokset on esitetty taulukossa IV.

is 68345 TAULUKKO IV Näennäis-

Koe Läpäisevyys huokoisuus Tiheys n: o_cm/tunti_(cm^/sek. x!0~^ ) g/cm3_ A 0,227 3,08 1,4652 B 0,218 2,63 1,5222 C 0,220 2,40 1,4904 D 0,258 2,08 1,5014 E 0,220 3,25 1,5102 F 0,262 3,32 1,4712 I 0,387 4,63 J 0,328 3,59 K 0,226 3,12 L 0,260 3,21 M 0,239 2,83 N 0,399 5,01 O 0,328 3,67 P 0,374 5,11 X 0,175-0,214 3,15-3,85 1,342-1,359 Läpäisevyys määritellään 1 % kaliumferrisyanidiliuoksen diffuusionopeudella (cm/tunti) ja sitä käytettiin osoittamaan kuoren seinämän huokoisuutta pienimolekyylipainoisten yhdisteiden suhteen.

Läpäisevyys on mitta, joka osoittaa kosteuden haihtumisen kuoressa olevasta nakkimakkarasta valmistuksen aikana samoinkuin savun pääsyn lihaan kuoreen suljetun lihatuotteen keittämisen ja savustuksen aikana.

Läpäisevyys on absoluuttinen mitta, joka osoittaa läpäisevyys-nopeuden kuoren seinämän läpi ottamatta huomioon seinämän paksuuden muodostamaa korjausta. Näennäishuokoisuus on kuoren seinämän suhteellisen luontaisen huokoisuuden mitta. Näennäis-huokoisuus saadaan kertomalla mitattu läpäisevyys kuoren seinämän märkäpaksuudella.

19 68345

Sileys määritellään upottamalla kuori ksyleeniin syklometristä. Mitä suurempi tiheys on, sitä vähemmän kuoressa on mikroskooppisia tai submikroskooppisia tyhjiöitä. Suuremmat tiheydet heijastavat myös selluloosassa olevien hyvin järjestettyjen tilaelementtien määrää.

Taulukon IV tiedot osoittavat, että vaikka esillä olevan keksinnön mukaiset, pienen neliömetripainon omaavat kuoret olivat tiheämpiä ja niiden mitattu läpäisevyys oli pienempi kuin tavanomaisen kuoren (koe n:o X), näennäishuokoisuus oli yhtä suuri johtuen pienen neliömetripainon omaavan kuoren ohuemmista seinämistä, jolloin pienen neliömetripainon omaavat kuoret vastaanottavat hyvin savua ja muita makkaranvalmistuksessa käytettyjä kaasumaisia aineita.

ESIMERKKI III

Esimerkissä I valmistetut kuoret saatettiin myös seuraaviin lisäarviokokeisiin: Kasteltu litistysleveys (RWFW), suositeltu täyttöhalkaisijapaine (RSD), murtumispaine ja murtumishalkai-sija. Tulokset on esitetty oheisessa taulukossa V.

2α 68345

TAULUKKO V

Koe RWFW RSO paine Murtumiepaine Murtumishalkaiäija n:o (mm) (cm Hg) (cm Hg) (mm) A 31,9 10,9 24,9 36,3 B 32,3 10,9 27,0 34,5 C 33,6 7,8 26,7 33,2 D 33,5 6,4 20,9 35,5 E 33,4 9,6 35,8 33,9 F - 26,7 35,0 H - 29,0 3 - 29,3 K 26,6 15,0 29,7 , - L 27,5 14,2 , 31,2 M 28,6 11,5 31,1 N 32-33,5 19,8 27,3 - , !' 0 32-33,5 - - P 32-33,5 J}..3 28,5 X 38,2 12,8 32,5 RWFW on leveys litistettynä ja kasteltuna ja tarkoittaa mm:nä sitä leveyttä, jonka kuori saavuttaa kasteltuna vedessä 20 minuutin ajan huoneen lämpötilassa.

RWFW-tiedot taulukossa V osoittavat, että esillä olevan keksinnön suoritustavan mukaan valmistetun kuoren RWFW voidaan säätää nykyisiin kaupallisiin normeihin.

Suositeltu täyttöhalkeisija (RSD) on ae halkaisija, johon kuori pitäisi täyttää lihalla tarvittavan toistuvan painon omaavan, kuoreen suljetun makkaralihan lujien sidosten varmistamiseksi ja kuoren irroittamiseksi helposti makkara lihasta. Ylitäyttö aiheuttaa liikaa kuoren rikkoutumisia ja kuori irtoaa huonosti. Luokan 23 edullinen täyttöhalkeisija on 20,5 mm ja luokan 25 on 22,5 mm. RSD-paine on se paine, jonka alaisena kuori on täytettäessä sitä suositeltuun täyttöhal- 2i 68345 kaisijaan. Tämä paine on joka luokassa eri paine.

Murtumispaine on se paine, joka kuoreen voi kohdistua ennen murtumista. Murtumishalkaisija on kuoren keksimääräinen halkaisija murtumishetkellä. Murtumishalkaisija on olennaisesti suurempi kuin suositeltu täyttöhalkaisija ja mahdollistaa painevaihtelut täyttökoneessa.

Murtumispaine ja murtumishalkaisija määritetään kiristämällä kuoren päät ja syöttämällä ilmaa nopeasti kuoreen. Laajentunut halkaisija mitataan kuoreen koskettamatta ja paine mitataan kutakin halkaisijamittaa vastaten. Paine, jossa kuori murtuu, merkitään elohopeasenttimetreinä ja murtumishetken halkaisija ilmoitetaan millimetreinä.

Taulukon V tiedot osoittavat, että esillä olevan keksinnön raukaisen kuoren murtumishalkaisija on lähes vakio laajalla murtumispainealueella.

ESIMERKKI IV

Esimerkissä I valmistetut luokan 25 kuoret käsitellään ja sen jälkeen rypytettiin käyttämällä tavanomaisia rypytyslaitteita. Rypytetyn kuoren veto-ominaisuudet mitattiin ja nämä mitat on esitetty seuraavassa taulukossa VI.

Sanonta "käsitelty kuori" tarkoittaa kuorta, joka on saatettu alttiiksi vakiokosteudelle ja lämpötilalle riittäväksi ajaksi, jotta kuori saavuttaa tasapainokosteuden verrattuna ympäröivään kosteuteen. Käsiteltynä 60 % suhteellisessa kosteudessa (RH) kuori tasapainottuu 24 tunnin kuluttua 22°C:sta kosteuspitoisuuteen noin 12 - 14 % ja 80 % RHrssa 22°C:ssa kuori tasapainottuu 24 tunnissa kosteuspitoisuuteen 18 - 20 %.

Rypyttämättömän tavanomaisen viskoosimenetelmäkuoren vetokes-tävyys on normaalisti alueella 124 - 131 MN pituussuuntaan (L) ja 110 - 117 MN poikittaissuuntaan (T) 11,2 m^ ja sen venymä on 45 - 50 % pituussuuntaan ja 70 % poikittais- suuntaan. Markiin olosuhteisiin saatettuna on rypyttämättömän

MN

23 68345 tavanomaisen kuoren vetokestävyys 35,8 -4 pituussuuntaan MN m ja 32,4 —s· poikittaissuuntaan ja venymä 81 % pituussuuntaan ja 146 % poikittaissuuntaan.

TAULUKKO VI

Rypytysten vaikutus valmistetun kuoren veto-ominaisuuksiin

MN

Koe VETOKESTAVYYS (¾ VENYMÄ % n: o m

60 % RH 80¾ RH 60% RH 80% RH

L T L T L TL T

E* - 66,8 80,2 - - 34,2 32,8 N 120,1 - 103,6 - 28,7 - 32,0 0 152,8 - 133,4 - 16,2 - 22,0 P 132,9 - 115,0 - 20,0 - 29,0 X - 124^2- 110,4 - - 40,0- 65,0 Märissä olosuhteissa C - 41,5 47,6 - - 47,0 101,0 D - 41,5 42,4 - - 48,0 97,0 M - 40,9 41,4 - - 44,0 86,0 N - - 41,3 - - 107,0 X - 34,1 32,7 - - 50,0 98,0 * Rypyttämättömässä tilassa vetokestävyys ja venymä olivat seuraavat:

Vetolujuus ) Uenym8 (s)

k 1 k I

163,5 164,0 14,4 39,0

Taulukon VI tiedot osoittavat, että tavanomaisen kuoren (koe X) ja keksinnön mukaisesti valmistetun, neliömetri-painoltaan vähäisen kuoren (kokeet N, 0, P) veto-ominaisuudet eivät olennaisesti katoa rypytetyssä tilassa, kun taas gly-seriinittömän selluloosakuoren, jolla on normaali BDG-arvo, 23 68345 esim. 20,4 g/10m (koe n:o E), vetolujuus heikkenee rypytysten jälkeen olennaisesti, esimerkiksi 50 %.

Taulukon VI märkätiedot osoittavat, että esillä olevan keksinnön mukaisessa ohutseinäisessä kuoressa on riittävä vetolujuus jopa märässä tilassa.

ESIMERKKI V

Joitakin esimerkissä I valmistettuja kuoria rypytettiin ja täytettiin lihalla.

Valmistettaessa nakkimakkaroita pumpataan lihaemulsio rypytettyyn kuoreen, liha keitetään ja savustetaan kuoresta, joka sen jälkeen kuoritaan pois keitetystä tilasta, "kuorettoman" nakki-makkaran muodostamiseksi. Kuoren irroittamisen helpottamiseksi kuoren sisään suihkutetaan "kuorimispinnoitetta" rypytysvaiheen aikana.

Rypytysten aikana kuorien sisäpinnan osaan suihkutettiin US-patentissa 4,137,947 esitetyn menettelyn jälkeen kuorimisseosta, jossa oli 0,75 % karboksimetyyliselluloosaa, 1,0 % lauryylieet-teriä, loppuosan ollessa vettä. Tämän jälkeen kuori rypytettiin käyttämällä US-patentissa 3,451,827 esitettyä laitetta.

Mullen'in murtumiskokeella mitattiin kuorien murtumispaksuus käyttöolosuhteissa sekä rypytettyinä että Iitteinä.

Mullen'in murtumiskokeet suoritettiin kuivalla, eli kosteuspitoisuudeltaan 10 % kuorella ja käsitellyllä kuorella, jonka kosteuspitoisuus oli tyypillinen täytettävän rypytetyn kuoren kosteuspitoisuus. Mullen'in murtumiskokeet suoritettiin, jotta voitaisiin määritellä aiheuttavatko rypytysvaiheet murtumislujuuden heikkenemisen verrattuna tavanomaiseen kuoreen. Tyypillisesti esillä olevan keksinnön mukaisen kuoren Mullen-murtumislujuus paksuusyksikköä (mm) kohti käsi- Μ 68345 tellyssä tilassa oli suurempi kuin pehmennetyn tavanomaisen kuoren, mikä osoitti, että esillä olevan keksinnön mukaisten kuorien neliömetripainon vähenemisen korvaa kuoren seinämän lujuuden paraneminen, jolloin mainittu jälkimmäinen seikka on seurausta pehmenninpitoisuuden vähenemisestä ja suuremmasta tiheydestä. Tiedot on esitetty seuraavassa taulukossa VII.

TAULUKKO VII

Kuoren fysikaaliset ominaisuudet Litteän kuoren ja rypytetyn kuoren Mullen-murtumisarvot

Koe n : o_% Kosteus_MN/m^ MN/m^/mm A 9,9 0,359 18,5 B 1Ö,7 0,411 23,9

Ba 15,1 0,311 18,3 C 13,3 0,390 25,5

Ca 27,5 0,348 22,4 D 14,4 0,339 28,4

Da 24,9 0,293 24,6 E 12,2 0,556 26,7

Eb 17,9 0,376 18,3 F 9,4 0,397 22,5

Fb 20,9 0,299 19,7 G 16,3 0,299 19,7 I 16,5 0,290 19,3 K 17,7 0,290 13,6 M 16,6 0,339 12,7 M 16,6 0,339 12,7 N 14-17 0,234 10,7 0 14-17 0,290 16,1 P 14-17 0,243 12,4 X 14,0 0,351 12,6 "a" tarkoittaa, että kuori on rypytetty 10 % lyhyemmäksi, eli koska kuoren seinämä on ohuempi, kuorta voidaan puristaa enemmän lyhyemmän rypytetyn kuoren aikaansaamiseksi.

"b" tarkoittaa sitä, että kuori on rypytetty normaalipuristuk- sella. Kaikki ilman näitä alamerkintöjä olevat kokeet mitattiin käyttämällä litteätä kuorta.

25 68345

ESIMERKKI VI

Esimerkissä V valmistetut päällystetyt ja rypytetyt kuoret, joilla oli kaupallinen kosteuspitoisuus, esim. 18 - 21 %, täytettiin koostumuksiltaan vaihtelevilla makkaraemulsioilla, joita käytetään nakkimakkaroiden valmistukseen. Käytetty rypytetty kuoriaines puristettiin eri pituuksiin normaalimittaisesta aina 30 % normaalia lyhyempään. Kuorivikojen määrä, eli pääasiallisesti pienten reikien tai huokosten esiintyminen, määritettiin tarkkailemalla kuorien käyttäytymistä rypytys-ja täyttövaiheiden aikana. Kuoren rypytys normaalia lyhyemmäksi ei vaikuttanut aiheuttavan vahinkoa kuorelle.

Täyttö suoritettiin Frank-A-Matic-täyttökoneella nopeudella 40 - 80 m/min. käyttämällä eri lihaemulsioita. Lihaemulsioiden lämpötila oli 14°C. Saadut täytetyt toisiinsa sidotut makkarat olivat halkaisijaltaan hyvinkin yhtenäisiä. Kun liha keitettiin ja savustettiin normaalikierrolla tavanomaisissa savustamoissa, saatiin lopullisiin keitettyihin makkaroihin normaali väri, tuoksu ja maku. Nopean täyttövaiheen aikana kuoressa esiintyivät normaalit huokoisuuspyrkimykset ja liiallista rikkoutumista tapahtui ainoastaan silloin, kun täyttöä yritettiin suorittaa 1-3 mm suositellun täyttöhalkaisijän yli. Normaaleissa liha-säilyketoiminnoissa tapahtuu harvoin yhdenkään millimetrin ylikäyttöä RSD:n yli.

Keittovaihe oli tavanomainen noin tunti ja 45 minuuttia kestävä keittovaihe, jonka aikana nakkimakkaroiden tietyn mittaisesta kuoresta määritelty paino ei materiaalisesti eronnut tavanomais-siin paksuseinäisiin makkarankuoriin täytetyn raa'an lihan vertai lupainosta.

Täyttökoneiden tulokset on esitetty yhteenvetona seuraavassa 26 68345 taulukossa VI11.

TAULUKKO VIII

Lihatäyttökokeiden tulokset *

Koe n:o Rypytyspituus Viat Keitetyn lihan saanto ¾ A Normaali 1 90,3-92,2 -10¾ 0 -20¾ 0 ‘K*# D Normaali 1 89,2-92,5 -10¾ 0 -20¾ 0 -30¾ 0 F Normaali 1 89,7-92,2 -10¾ 0 -20¾ 0 -K’*1* B Normaali 0 79,8-84,3 -10¾ 0 -20¾ 1 C Normaali 0 82,9-85,1 -10¾ 0 -20¾ 0 *** E Normaali 1 86,6 -10¾ 1 G -20¾ 0 I -20¾ 0 K -20¾ 0 L -20¾ 0 M -20¾ 0 N -20¾ 0 0 -20¾ 0 P -20¾ 0 X -20¾ 0 68345 27 * murtumat per 4 rypytystä ** naudanliha-sianliha, 3 % suolaa *** 100 % sianliha, 2 % suolaa **** kokonaan sianlihaa, 3 % suolaa

Vertailusaanot naudanliha sianlihalle, jossa 3 S suolaa, on 88,1 - 91,2.

Vertailusaanto täydelle sianlihalle oli 86,6.

Taulukon VIII tiedot osoittavat, että esillä olevan keksinnön mukainen, neliömetripainoltaan vähäinen selluloosakuori, jossa ei ole lainkaan pehmennintä, voidaan täyttää normaalissa 18 - 20 % kosteuspitoisuudessa vika- tai murtumistason pysyessä hyväksyttävänä ja muodostaa keitetyn lihan normaalisaannon omaavia makkaroita.

Vastakohtana voidaan todeta, että ilman pehmennintä normaaleissa (42°C) koaguloimisolosuhteissa valmistettu kokeen E kuori osoitti suhteellisesti suurempaa virhemäärää kaupallisten nopeiden täyttövaiheiden aikana.

ESIMERKKI VII

Esimerkin VI mukainen menettelytapa toistettiin käyttämällä naudanliha-sianlihaemulsiota lukuunottamatta sitä, että emulsion lämpötila laskettiin välille -6 - -4°C jäätyneen kalkkunatäytteen matkimiseksi. Tulokset on merkitty seuraavaan taulukkoon IX: ----- Il 28 68345

TAULUKKO IX

Jäätyneen lihan täyttökokeet Koe n:o Rypytettyjen kuorien määrä Viat N 3 Murtuma tapahtui 26 mm:ssä* ** _ 0 2 0 *** P 10 0 * RSD on 22 - 23 mm ** 7°C lihaemulsio *** Ylitäyttöä esiintyi useasti

ESIMERKKI VIII

Esimerkin I mukainen toiminta toistettiin sillä poikkeuksella, että koaguloimiskylvyn lämpötila pidettiin 38°C:ssa 16 g/lOm BDG:n kuoren valmistamiseksi. Kuoret pehmennettiin glyseriinillä arvojen ollessa 0-20 painoprosenttia. Kuorien pintapitoisuus oli 18 - 20 %. Kuivatut kuoret rypytettiin ja kosteutettiin kosteuteen 13,5 - 20 % vettä.

Kosteutetut ja rypytetyt kuoret täytettiin makkaratehtaassa savustettujen makkaroiden valmistamiseksi. Täyttö suoritettiin nopeudella 40 - 80 m/min.

Naudanliha-sianlihaemulsion lämpötila oli 14°C. Keitetyn ja savustetun kuoren väri oli normaali. Keitetyt saannot olivat alueella 90,6 - 92,1 %. Kuorivikojen määrä, eli huokosten ja reikien esiintyminen määriteltiin tarkkailemalla kuorien käyttäytymistä rypytys- ja käyttövaiheiden aikana. Täyttöko-keiden tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa X.

Vastakohdan vuoksi toistettiin esimerkin I toiminta sillä poikkeuksella, että koaguloimiskylvyn lämpötila nostettiin lukemaan 42,5°C, jossa lämpötilassa koaguloimiskylpy tavallisesti pidetään. Kuoren BDG oli 20,3 g/lOm ja piribapitoisuus oli 14 5o. Savustetun, täytetyn kuoren väri oli normaali.

29 6 8 3 4 5

Vikamäärä on myös merkitty oheiseen taulukkoon X. Vertailukoe on esitetty taulukossa X merkillä "C".

TAULUKKO X

Koe n:o Glyseroli-p t^Q-pi- Testatut Havaitut pitoisuus, % toisuus, % kuoret viat 1 20 20 20 2 20 IA 10 3 10 20 20

A 0 20 AO

3 0 17,5 1 0 6 0 13,5 1 0 C 20 16-20 2 0

ESIMERKKI IX

Esimerkin VI toiminta toistettiin sillä poikkeuksella, että kuoren sisäpinta (kokeet n:ot B, 9, seuraava taulukko XI) päällystettiin sisäpuolelta esimerkissä V käytetyllä kuorimis-pinnoiteseoksella rypytysvaiheen aikana tai kuoren sisäosat (kokeet 10, 11, seuraava taulukko XI) kosteutettiin rypytys-vaiheen aikana seoksella, joka oli s orb it aan itriole a at in I % vesiliuos. Kuoret pehmennetyin eri määrillä glyserolia. Kaikkien kuorien kosteuspitoisuus oli 16 - 18 %. Täytetyissä kuorissa havaittu vikamäärä on esitetty oheisessa taulukossa XI .

TAULUKKO XI

Koe n:o Glyserolipitoisuus, % Testatut kuoret Havaitut viat 8 0 3 0 9 10 3 0 10 0 3 0 II 10 30