FI80985C - Belaeggningsblandning foer livsmedelshoeljen, ett laett avskalbart livsmedelshoelje, dess framstaellning och anvaendning. - Google Patents

Description

1 80985

Elintarvikepäällysten pinnoiteseos, helposti kuorittava elin-tarvikepäällys, sen valmistus ja käyttö

Beläggningsblandning för livsmedelshöljen, ett lätt avskalbart livsmedelshölje, dess framställning och användning

Yleisesti ottaen keksintö kohdistuu selluloosasta valmistettujen elintarvikepäällysten pinnoiteseoksiin, helposti kuorittaviin, pinnoiteseoksella päällystettyihin elintarvikepäällyk-siin ja erityisemmin erittäin koossapysyvien, rypytyksestään helposti purkautuvien, rypytettyjen päällyspätkien muodossa oleviin päällyksiin, sekä menetelmään niiden valmistamiseksi ja käyttämiseksi.

Jalostettuja elintarvikkeita tuottavassa teollisuudessa käytettävät elintarvikepäällykset ovat tavallisesti letkumaisia, niiden seinämä on ohut, niiden halkaisijat vaihtelevat ja ne on valmistettu regeneroidusta selluloosasta, selluloosajohdannaisista, alginaateista, kollageenista ja muista vastaavista. Näihin elintarvikepäällyksiin on myös voitu istuttaa kuiturai-noja, ja tällaisia päällyksiä kutsutaan alalla tavallisesti " kuituvahvisteisiksi elintarvikepäällyksiksi tai kuitupääl-lyksiksi". Yleisesti ottaen sekä kuitupäällykset että kuituja sisältämättömät päällykset ovat monifunktionaalisia, sillä niitä voidaan käyttää säiliöinä tällaisella päällyksellä päällystetyn elintarviketuotteen jalostamisen aikana, ja päällykset toimivat myös lopullisen tuotteen suojaavana kääreenä. Kuitenkin makkaroita tuottavassa lihateollisuudessa erityyppisten makkaroiden, joiden koko vaihtelee pienistä makkaroista, kuten frankfurtermakkara, suuriin makkaroihin, kuten bo-lognamakkara, valmistukseen liittyy tavallisesti päällyksen poistaminen jalostetusta lihatuotteesta ennen sen lopullista pakkaamista. Päällyksen kuoriminen jalostetusta makkarasta on aiheuttanut huomattavia ongelmia, erityisesti frankfurtermak-karoiden tuotannossa, jossa käsiteltävien tuotteiden lukumäärä on suuri, ja toivomuksena kaupallisessa tuotannossa on hyvin nopeiden ja automaattisten täyttö- ja kuorimiskoneiden käytön mahdollisuus.

2 80985

Kun päällystä poistetaan lihamassan ympäriltä, päällykseen tarttuu ajoittain hieman lihaa, joka repeytyy makkarasta päällyksen mukana, mikä johtaa makkaran pinnan vaurioitumiseen. Eräissä muissa tapauksissa vaihtelut lihaemulsion koostumuksessa tai jalostusprosessin olosuhteissa saattavat aiheuttaa päällyksen tietynasteista tarttumista tuotteeseen, mikä estää päällyksen nopean poistamisen tällä päällyksellä päällystetystä tuotteesta. Erittäin nopeiden, automaattisten kuorimisko-neiden käyttö kaupallisissa toiminnoissa, mitä kuvataan esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 424 346, nimellä Wilcoxon; 2 514 660 nimellä McClure et ai. ; 2 686 927 nimellä Greg ja 2 757 409 nimellä Parkers et ai, edellyttää erityisen olennaisesti sitä, että vastus päällyksen erottamisessa makkarasta on mahdollisimman pieni, tai muussa tapauksessa tuotteet ruuhkautuvat kuorimisia!tteeseen tai menevät sen läpi kuorimattomina. Mikäli päällyksen poistaminen on jäänyt epätäydelliseksi, tarvitaan tällöin kallista käsin lajittelua ja kuorimista.

Tätä ennen on tehty lukuisia yrityksiä sellaisten päällysten aikaansaamiseksi, joiden irtoamisominaisuudet ovat hyvät. Alalla on tunnettua, kuten esimerkiksi esitetään US-patentti-julkaisuissa 2 901 358 nimellä Underwood et ai; 3 106 471 ja 3 158 492 nimellä Firth; 3 307 956 nimellä Chiu et ai; 3 442 663 nimellä Turbak; 3 558 331 nimellä Tarika ja 3 898 348 nimellä Chiu et ai. , että elintarvikepäällyksien sisäseinämän pinnoittaminen tietyntyyppisillä pinnoitteilla saattaa parantaa päällyksen irtoamisominaisuuksia sitä päällystetystä makkaratuotteesta irroitettaessa.

Irtoamisominaisuuksiltaan hyvät elintarvikepäällykset aiheuttavat joskus muunkaltäisiä ongelmia, jotka eivät liity päällyksen irtoavuuteen, ja joita esiintyy ennen automaattista täyttötoimintoa tai sen aikana. Elintarviketuotteen, kuten wieninmakkaran, frankfurtinmakkaran tai muiden vastaavien, päällystämiseen tavallisesti käytettävät päällykset valmistetaan tyypillisesti jatkuvina pitkinä yksikköinä, joiden pituus 11 3 80985 on noin 55...160 jalkaa (n. 16,8...48,8 m) tai enemmän, ja joiden leveys litteänä on noin 7/8. . . 2 1/2 tuumaa (n. 2,2...6,4 cm), joista pitkistä yksiköistä valmistetaan sitten rypytettyjä päällyspätkiä. Päällys varastoidaan ennen käyttöään näiden rypytettyjen tai laskostettujen päällyspätkien muodossa, tällaisen päällyspätkän pituuden ollessa 1...2 jalkaa (n. 0,3...0,6 m).

Rypytetyillä päällyspätkillä on kaksi erityisen tärkeätä ominaisuutta, nimittäin päällyspätkän "koossapysyvyys", millä tarkoitetaan päällyspätkän kykyä pysyä kokonaisena rypytettynä päällyspätkänä eikä "hajota" moniksi rypytetyiksi osiksi, sekä päällyspätkän "rypyistä purkautumisen helppous", millä tarkoitetaan mahdollisuutta purkaa rypytetty päällys laskoksis-taan juuri ennen täyttöä ylisuurta voimaa käyttämättä, joka suuri voima saattaisi aiheuttaa päällyksen repeämisen. On todettu, että eräät elintarvikepäällyksen sisäpinnalle levitettävät, irtoamista helpottavat pinnoitteet, kuten esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 451 827, nimellä Bridgeford, esitetty pinnoite, häiritsevät päällyksen mekaanista rypyttämistä tai rypytetyn päällyksen mekaanista täyttämistä. Toisien, irtoamista parantavien pinnoitteiden, esimerkiksi US-patentti julkaisussa 3 898 348, nimellä Chiu et ai. , esitettyjen pinnoitteiden tapauksessa toivomisen varaa, erinomaisista irtoavuusominaisuuksista huolimatta, on rypytetyn päällyspätkän koossapysyvyyden suhten. Muita huomioonotettavia seikkoja helposti irtoavien elintarvikepäällyksien kehittämisessä on esimerkiksi sellaisen pinnoiteseoksen aikaansaaminen, joka pinnoiteseos on stabiili ja soveltuu rypytettyjen päällyspätkien valmistamiseen.

Letkumaisen päällyksen pitkien yksiköiden rypyttämisessä käytettyjä tyypillisiä menetelmiä ja laitteita rypytettyjen päällyspätkien saamiseksi on esitetty esimerkiksi US-patenttijui-kaisuissa 2 984 574 nimellä Matecki, sekä 3 110 058 nimellä Marbach. Samoin tunnettua on vesipitoisen pinnoiteseoksen levittäminen päällyksen sisäpinnalle onton tuurnan läpi, jonka 4 80985 tuurnan ylitse päällys etenee, mikä on kuvattu esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 451 827, nimellä Bridgeford. Päällyksen vaurioitumisen välttämiseksi päällyksen rypyttämisen aikana käytäntönä on ollut, että rypyttävässä tuurnassa käytetään yhdessä pinnoiteseoksen kanssa voitelevaa ainetta, esimerkiksi mineraaliöljyä.

Näin ollen edulliseksi on todettu sellaisen stabiilin pinnoiteseoksen käyttö, jolla pinnoiteseoksella on irroittavia ominaisuuksia, voitelevia ominaisuuksia, ja jonka avulla rypytettyjen päällyspätkien purkautuminen laskoksistaan on mahdollista ilman, että päällys repeytyy epäasianmukaisesti täytön aikana. Johtuen tarpeesta saada aikaan edellä mainitut toivotut ominaisuudet sekä tarpeesta saada aikaan stabiili pinnoi-teseos, joka ei erotu komponenteikseen, alalla on tätä ennen todettu välttämättömäksi käyttää emulgaattoria, kuten esimerkiksi korkeampien rasvahappojen polyoksietyleeni-sorbitaani-esteriä, mikä esitetään esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 898 348, nimellä Chiu et ai. Näin ollen olemasea on jatkuva tarve saada aikaan uusia ja parempia pinnoiteseoksia rypytettyjä elintarvikepäällyksiä varten, joilla päällyksillä on edellä mainitut toivotut ominaisuudet.

Keksinnön tarkemmat kohteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön eräänä kohteena on letkumaiset, selluloosasta valmistetut elintarvikepäällykset, joiden sisäpinnalla on pinnoite, tämän pinnoiteseoksen käsittäessä anionisen, veteen liukenevan selluloosaeetterin muodostaman ensimmäisen komponentin, ei-ionisen, veteen liukenevan selluloosaeetterin muodostaman toisen komponentin, sekä voiteluaineen muodostaman kolmannen komponentin seoksen.

Keksintö kohdistuu myös selluloosasta valmistettuihin, rypytettyihin, letkumaisiin elintarvikepäällyksiin, jotka on pinnoitettu edellä mainitulla pinnoiteseoksella.

5 80985

Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä selluloosasta valmistettujen, pinnoitettujen, letkumaisten elintarvikepäällyksien valmistaminen, jossa menetelmässä mainituille elintarvikepääl-lyksille levitetään pinnoitetta, joka käsittää vähintään edellä mainitut kolme komponenttia.

Keksinnön vielä eräänä kohteena on menetelmä päällystetyn elintarvikkeen valmistamiseksi, jossa menetelmässä on vaihe, joka käsittää edellä mainittujen pinnoitettujen päällyksien täyttämisen elintarviketuotteella.

Lisäksi keksintö kohdistuu vielä edellä mainitut kolme komponenttia sisältävään pinnoiteseokseen, jonka avulla voidaan saada aikaan sellaisia letkumaisia, selluloosasta valmistettuja elintarvikepäällyksiä, jotka voidaan kuoria helposti näihin elintarvikepäällyksiin täytetyistä ja jalostetuista elintarviketuotteista.

Tämän keksinnön mukaisesti saadaan aikaan selluloosasta valmistettuja elintarvikepäällyksiä, joiden sisäpinnalla on pinnoite, tämän pinnoitteen käsittäessä anionisen, vesiliukoisen selluloosaeetterin, ei-ionisen, vesiliukoisen selluloosaeet-terin ja voiteluaineen muodostaman seoksen, jossa voiteluaine on valittu eläinöljyn, kasviöljyn, mineraaliöljyn ja sinkoni öljyn, asetyloitujen monoglyseridien, polyöksietyleenimono-estereiden, sorbitaani-trioleaatin sekä näiden seosten muodostamasta ryhmästä. Tällaiset selluloosasta valmistetut elin-tarvikepäällykset voidaan kuoria helposti näihin päällyksiin täytetyistä ja jalostetuista elintarvikkeista. Nämä elintarvi-kepäällykset ovat rypytettyinä erittäin koossapysyviä ja ne voidaan purkaa rypyistään helposti elintarvikkeen täyttötoi-minnon aikana.

Anioninen, vesiliukoinen selluloosaeetteri voidaan valita karboksimetyyliselluloosan ja karboksimetyyli-hydroksietyyli-selluloosan joukosta, ja sitä on läsnä mainitussa pinnoittees- 6 80985 sa märäänä, joka on välillä noin 0,01 mg/in2 ja 0,04 mg/in2 (n. 0, 00155...0,00620 mg/cma) päällyksen pinnasta, ja sitä on läsnä mieluiten määränä, joka on noin 0, 028 ... 0, 035 mg/in2 (n. 0, 00434. . . 0, 00542 mg/cm2) päällyksen pinnasta.

Karboksimetyyliselluloosaa ja karboksimetyyli-hydroksietyyli-selluloosaa myydään kaupallisesti lähes aina natriumsuoloinaan, ja vakiintuneen myyntikäytännön mukaisesti näitä kaupallisia tuotteita ei kutsuta natriumsuolaksi. Tässä sovellutuksessa mainittuina näillä tuotteilla tarkoitetaan niiden natriumsuol oja sekä muita alkalimetallisuoloja.

Keksinnön mukaisesti pinnoiteseos voidaan saada liuoksesta, joka sisältää vähintään noin 0, 3 paino-% anionista, vesiliukoista selluloosaeetteriä, vähintään noin 0,2 paino-% ei-io-nista, vesiliukoista selluloosaeetteriä, vähintään noin 1 paino-% voiteluainetta, lopun ollessa vettä, ja näiden kaikkien prosenttisten osuuksien perustuessa pinnoiteseoksen painoon.

Ei-ioninen, vesiliukoinen selluloosaeetteri valitaan ryhmästä, joka käsittää metyyliselluloosan, hydroksipropyylimetyyli -selluloosan, hydroksibutyylimetyyliselluloosan, hydroksi-propyyliselluloosan, etyylimetyyliselluloosan, hydroksietyy-liselluloosan sekä etyylihydroksietyyliselluloosan. Tätä Siionista, vesiliukoista selluloosaeetteriä on läsnä mainitussa pinnoitteessa määränä, joka vastaa noin 0,007 mg/in2. .. 0, 15 mg/in2 (n. 0,00108...0, 02325 mg/cm2) päällyksen pinnasta, ja mieluiten määränä, joka on noin 0, 015...0, 035 mg/in2 (n. 0,00233...0, 00542 mg/cm2) päällyksen pinnasta.

Pinnoiteseoksen kolmatta komponenttia on läsnä mainitussa pinnoitteessa määränä, joka vastaa noin 0, 035...0, 28 mg/in2 (n. 0,00542...0, 02325 mg/cm2) päällyksen pinnasta, ja sitä on läsnä mieluiten määränä, joka on noin 0,07...0,21 mg/in2 (n. 0,0108...0,0326 mg/cm2) päällyksen pinnasta. Tämä kolmas komponentti on mieluiten mineraaliöljyä.

li 7 80985

Erityisen sopivat pinnoiteseokset sisältävät myös noin 10...90 % pinnoiteseoksen painosta, polyolia, jossa on 3. . . 6 hiiliatomia ja vähintään 2 hydroksyyliryhmää. Tyypillisiä polyoleja, joita voidaan käyttää, ovat glyseroli, propyleeniglykoli, trietyleeniglykoli ja sorbitoli. Yleisesti ottaen käytettävän polyolin määrä riippuu pinnoiteseoksen toivotusta viskositeetista, sekä myös siitä vesimäärästä, jonka käsiteltävä letku-mainen päällys voi sietää.

Tämän keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti valmistettuja päällyksiä voidaan käyttää erilaisista elintarvikeseoksista muodostuvien, päällystettyjen elintarvikkeiden valmistamiseksi erilaisissa jaiostusolosuhteissa, jonka jälkeen ne voidaan poistaa helposti tästä jalostetusta elintarvikkeesta erittäin nopeilla, automaattisilla kuorimiskoneilla elintarviketuotteen pintaa arpeuttamatta tai muuten vahingoittamatta ja kuorimis-tehon ollessa hyvä.

Tämän keksinnön mukaiset elintarvikepäällykset voidaan valmistaa letkumaisista päällyksistä, kuten esimerkiksi kuituvahvis-teisesta regeneroidusta selluloosasta valmistetuista päällyksistä, ja erityisesti kuiduilla vahvistamattomasta regeneroidusta selluloosasta valmistetuista päällyksistä, jotka on valmistettu minkä tahansa kaupallisen menetelmän mukaisesti, levittämällä tämän keksinnön mukaista pinnoiteseosta tällaisten päällyksien sisäpinnalle.

Elintarvikepäällyksien pitkiä yksiköitä on tavallisesti rypytetty tai laskostettu rypytetyiksi päällyspätkiksi varastoinnin, käsittelyn ja myöhemmin seuraavan, automaattisissa elintarvikkeen täyttökoneissa tapahtuvan käytön helpottamiseksi. Käytön aikana näiden rypytettyjen päällyspätkien on oltava helposti vedettävissä tai purettavissa rypyistään päällyksen repeytymättä tai muuten vahingoittumatta, kun sitä täytetään elintarvike-emulsiolla, mutta kuitenkin tällaisen rypytetyn päällyspätkän koossapysymislujuuden eli " koossapysyvyyden" 8 80985 tulee olla riittävä ollakseen itse itseään tukeva, sekä salliakseen päällyksen käsittelemisen sitä rikkomatta, jolloin sekä käsikäyttöisen että automaattisen elintarvikkeen täyttölait-teen häiriötön toiminta saadaan taatuksi.

Kuitenkin on todettu, että kun rypytetyn päällyspätkän muotoon valmistettuihin elintarvikepäällyksiin yritetään saada aikaan irtoamisominaisuuksia tiettyjen vesiliukoisten eettereiden avulla, tämän rypytetyn päällyksen toisissaan kiinni olevat ja keskenään kytkeytyneet laskokset pyrkivät tarttumaan toisiinsa liian voimakkaasti (niinkutsuttu "laskosten tarttuminen"), jolloin myöhemmin seuraavan lihaemulsiolla täyttämisen aikana tämä päällys vahingoittuu.

Samoin on todettu, että kun elintarvikepäällyksiin pyritään saamaan aikaan irtoamisominaisuuksia tietyillä veteen liukenemattomilla, rasvahappojen tai rasvahappojen osaestereiden alkyleenioksidiadditiotuotteilla, pinnoiteseoksen stabiilisuus liuoksena on tällöin huomattavasti toivottua huonompi. Toisin sanoen, tuotannon tavoitteita ajatellen on erityisen toivottavaa, että pinnoiteseoksesta saadaan liuos, joka on etabiili vähintään 72 tunnin ajan, kuten esimerkiksi viikonlopun ajan, jolloin tuoreen pinnoiteseoksen valmistaminen ei ole välttämätöntä päivittäin, tai jolloin vältytään siltä, että pinnoite-liuos on kaadettava pois, koska se on erottunut komponenteik-seen. Tämän keksinnön mukaisella pinnoiteseoksella vältytään alalla aikaisemmin tunnettujen pinnoiteseosten haitoilta, ja sen avulla tämän keksinnön mukaisten rypytettyjen edintarvike-päällyksien ominaisuuksia saadaan parannetuksi.

Yleisesti ottaen, tämän keksinnön mukaista pinnoiteseosta voidaan levittää päällyksen sisäpinnalle mitä tahansa hyvin tunnettua menetelmää käyttäen. Täten esimerkiksi vesiliukoisia selluloosaeettereitä sisältävää pinnoiteseosta voidaan viedä päällykseen nestepanoksena, jolloin päällyksen sisäpinta pin-noittuu päällyksen kulkiessa tämän nestepanoksen ohi. Vaihtoehtoisesti suositeltavassa menetelmässä vesipitoinen pinnoite-

II

9 80985 seos levitetään päällyksen sisäpinnalle onton tuurnan läpi, jonka tuurnan ylitse päällys kulkee, jolloin tämä tuurna voi olla esimerkiksi päällystä rypyttävän koneen tuurna US-patent-tijulkaisussa 3 451 827, nimellä Bridgeford, esitetyn kaltaisesti. Kuitenkin parhaassa suoritusmuodossa tämän keksinnön mukainen pinnoiteseos levitetään päällyksen sisäpinnalle kol-mikanavaista rypyttävää tuurnaa käyttäen. Tällaisessa tuurnassa on kolme erillistä kanavaa: yksi kanava aukipuhaltamiseen ja liikuttamiseen tarvittavaa ilmaa varten, yksi kanava pin-noiteseoksen syöttämiseksi ja yksi kanava, jolla alennetaan ilman ja pinnoiteseoksen muodostaman seosylimäärän aiheuttamaa painetta, esimerkiksi kuten esitetään US-patenttijulkaisussa 4 374 871, nimellä Steinbis.

On todettu, että tämän keksinnön mukaisten pinnoiteseosten vesiliuokset ovat kaikkein sopivimpia ja suositeltavimpia tämän keksinnön mukaisten pinnoitettujen, letkumaisten kuitu-päällyksien ja kuituja sisältämättömien päällysten valmistamiseksi. Näitä vesiliuoksia käyttäen pinnoiteseoksella saadaan aikaan yhtenäisempi pinnoite, ja päällyksen pinnalle levitetyn toivotun pinnoitteen määrää voidaan säätää paremmin. Kuitenkin pinnoiteseoksen levittäminen suspensiona saattaa olla tyydyttävää tietyissä sovellutuksissa käytettäviä päällyksiä valmistettaessa.

Muidenkin tekijöiden tiedetään vaikuttavan rypytettyjen pääl-lyspätkien valmistamiseen sekä näiden rypytettyjen päällyspät-kien soveltuvuuteen elintarviketuotteiden jalostuksessa, erityisesti mikäli rypyttämis- ja täyttämistoiminnoissa käytetään hyvin nopeita automaattisia laitteita. Alalla on esimerkiksi hyvin tunnettua, että mikäli letkumaisen päällyksen kosteuspitoisuus on suurempi kuin noin 40 % kuivan selluloosan painosta, on tällöin rypyttämisen aikana odotettavissa vaikeuksia, kuten esimerkiksi rypytetyn päällyspätkän koossapysymisen pienentymistä, jolloin täyttötoiminnot vaikeutuvat. Edelleen on todettu, että mikäli päällyksen pinnalle levitetään vettä rypytysprosessin aikana, aiheuttaa tällöin liiallisten vesi- 10 80985 määrien käyttö päällyksen tarrautumista kiinni rypytystuur-naan, jolloin edelleen jalostaminen muuttuu erittäin vaikeaksi, mikäli ei mahdottomaksi.

Tässä teknisessä kuvauksessa sekä oheisissa patenttivaatimuksissa tämän kesinnön mukaisten, selluloosasta valmistettujen päällyksien yhteydessä käytetyillä käsitteillä "kosteuspitoisuus" tai "vesipitoisuus" pyritään tarkoittamaan, mikäli toisin ei esitetä, ja tulisi ymmärtää, että ne tarkoittavat päällyksen kosteus- tai vesipitoisuutta painoprosentteina perustuen päällyksen sisältämän kuivan selluloosan painoon. Näin ollen käsitteessä "kuiva selluloosa" jätetään ottamatta huomioon päällyksen kaikkien muiden komponenttien paino, ja näitä komponentteja ovat esimerkiksi kosteus, vesi, väriaineet, pinnoitemateriaalit, kuten kosteuden sulkupinnoitteet ja kuo-riutuvuutta parantavat pinnoitteet, pehmittimet sekä muut sellaiset aineet, jotka jäävät päällykseen sen jälkeen, kun päällys on lämmitetty veden ja muiden päällyksessä alunperin läsnäolevien haihtuvien materiaalien poistamiseksi siitä.

Lisäksi, mikäli ohessa kuvatun pinnoiteseoksen levittäminen halutaan suorittaa esimerkiksi tämän letkumaisen päällyksen kulkiessa rypytystuurnan ylitse ennen rypytystoimintaa tai sen aikana, on todettu, että päällyksen sisäpinnan käsitelemiseksi levitetyn pinnoiteseoksen määrää on säädeltävä, jotta päällykseen joutuvaa vesimäärää saadaan rajoitetuksi. Tämän keksinnön mukaisesti pinnoitetun päällyksen vesipitoisuuden tulisi olla, kuivan selluloosan painoon perustuen, noin 12, 0. . . 40, 0 paino-%, mieluummin noin 22, 5. . . 34, 5 paino-% ja kaikkein mieluiten noin 25,5...33,0 paino-% edellä mainittujen vaikeuksien välttämiseksi, samalla päällyspätkän koossapysyvyys optimoiden.

Erityisen edullista on olla levittämättä enempää pinnoiteseos-ta kuin mitä päällys kykenee imemään, jolloin liiallisen pinnoiteseoksen joutuminen hukkaan voidaan välttää, tai jolloin liiallisen pinnoiteseoksen keräytyminen tiettyihin paikkoihin rypytetyissä päällyspätkissä estetään, mikä keräytyminen muus-

II

11 80985 sa tapauksessa olisi päällykselle vahingollista.

Toinen, erityisen tärkeänä tunnettu tekijä on itse itseään tukevana tuotteena olevan rypytetyn päällyspätkän lujuus tai koossapysyvyys, sillä se vaikuttaa rypytettyjen päällyspätkien soveltuvuuteen automaattisessa elintarvikkeen täyttökoneessa käytettäväksi, joita täyttökoneita käytetään esimerkiksi frankfurtermakkaroiden kaltaisten tuotteiden valmistuksessa. Epäjatkuvuuskohta tai katkos rypytetyssä päällyspätkässä ennen sen asentamista täyttökoneeseen saa päällyspätkän käyttökelvottomaksi. Näin ollen mikään käsittely, esimerkiksi pinnoitteen levittäminen letkumaisen elintarvikepäällyksen pinnalle, josta päällyksestä aiotaan muodostaa rypytettyjä päällyspät-kiä, ei saa vaikuttaa haitallisesti tämän rypytetyn päällys-pätkän koossapysyvyyteen, ja pinnoitemateriaalia sekä menetelmää sen pinnoittamiseksi on arvioitava siten, että niiden vaikutus päällyspätkän koossapysyvyyteen otetaan huomioon.

Seuraavassa kuvataan koossapysyvyyskoe, jota käytetään rypytettyjen päällyepätkien tämän tärkeän ominaisuuden määrittämiseksi.

Koossapysyvyyskokeen menetelmä Päällyspätkän koossapysyvyys määritetään mittaamalla taivutus-momentti yksikössä tuuma x pauna (n. 2, 54 cm x 0, 454 kg) pääl lyspätkän murtuessa. Päällyspätkä tuetaan kahteen V-loviseen tukirakenteeseen, jotka on kiinnitetty aluslevyyn, ja jotka sijaitsevat toisistaan etäisyydellä (D), joka etäisyys on noin 80... 90 % testattavan päällyspätkän pituudesta. Päällyspätkän keskelle lasketaan paine-elin, jossa on toisistaan etäisyydellä (D) miinus neljä tuumaa (n. 10,2 cm) olevat V-loviset pystytuet. Alaspäin vaikuttava paine saadaan aikaan keskeisesti paine-elimeen kiinnitetyllä, moottorikäyttöisellä, hammas-tankoon kytketyllä hammaspyörällä, joka on yhdistetty voima-mittariin (esimerkiksi Hunter Force Indicator, malli L-IM, joka osoittaa maksimivoiman "Hold at Maximum Device"). Pääl- 12 80985 lykseen kohdistetaan jatkuvasti suureneva voima, kunnes pääl-lyspätkä katkeaa. Voimalukema P paunoina (n. 0,454 kg) merkitään muistiin. Taivutusmomentti yksikössä tuuma x pauna (n. 2, 54 cm x 0,454 kg) päällyspätkän katkeamishetkellä tässä laitteistossa on P/2 x 2 tuumaa (P/2 x 5,08 cm), ja näin ollen voimalukema P on yhtä suuri kuin päällyspätkän katkaisemiseen tarvittu taivutusmomentti yksikössä tuuma x pauna (n. 2,54 cm x 0, 454 kg). Yleisesti ottaen, päällyspätkän koossapysyvyyden on oltava vähintään noin 1,0 tuuma x pauna (n. 1,15 cm x kg), jotta päällyspätkää voitaisiin pitää riittävän koossapysyvänä, ja vähintään noin 2,5 tuuma x pauna (n. 2,88 cm x kg) oleva tai sitä suurempi koossapysyvyys on erityisen sopiva ja suositeltava.

Toinen tärkeä tekijä, joka vaikuttaa rypytettyjen päällyspät-kien soveltuvuuteen automaattisissa elintarvikkeen täyttölait-teissa käytettäviksi on päällyksen rypyistään purkautumiseen tarvittava purkamisvoima. Mikäli tarvittava purkamisvoima on liian suuri, se johtaa päällyksen repeytymiseen purkautumisen aikana. Alla kuvattua purkamisvoiman koetta käytettiin tämän keksinnön mukaisten pinnoitettujen päällyksien arvioimiseen.

Purkamisvoiman koe Tässä kokeessa määritettiin se voima, joka tarvitaan tietyn päällyspätkän tapauksessa rypyistä purkautumiseen siinä suunnassa, jossa se täytettäisiin. Käytetty laitteisto käsitti voimamittarin (malli L-l, Ametek Testing Equipment Systems, joka mittaa 0. . . 1 paunaa (n. 0...0, 454 kg), ja jossa asteikko on jaoteltu 0,01 paunan (n. 0,00454 kg) suuruisin välein), sekä taljan, johon on kiinnitetty rullauslaite, jota käytetään päällyksen vetämiseen ja purkamiseen rypyistään tämän rypytetyn päällyspätkän tapauksessa. Tätä laitteistoa käyttäen päällyspätkää vedetään ja puretaan rypyistään vakionopeudella 45 tuumaa minuutissa (n. 114 cm/min).

13 80985

Koetoimenpide purkausvoiman kokeessa käsittää seuraavat vaiheet: (a) Valitun rypytetyn päällyspätkän avoimesta päästä, keskeltä ja umpinaisesta päästä poistetaan näytteet, joiden pituus rypytettynä on noin 2 tuumaa (n. 5,08 cm).

(b) Kunkin päällysnäytteen pää avataan rypyistään käsin noin 1 tuuman (n. 2,54 cm) pituudelta. Päällyspätkän kartio-osan ympärille kiedotaan teippiä, millä taataan se, ettei päällystä purkaudu rypyistään tässä kartioasemassa.

(c) Päällyspätkän rypyistään avautunut osa kiinnitetään voi-mamittariin jousikiinnittimellä, ja mittariin kiinnitetään jänne. Päällyspätkän toinen pää kiinnitetään taljaan kytkettyyn rullaus laitteeseen.

(d) Rullauslaitteen ja taljan mekanismi käynnistetään ja päällyksen purkautuminen rypyistään alkaa. Voimamittarin lukemia otetaan talteen purkamisvoiman mittaamiseksi. Päällyspätkän osan rypyistä purkautumisen aikana esiintyvän purkamisvoiman useimmiten muistiin merkitty hetkittäinen arvo määritellään purkamisvoiman modaalilukemaksi. Yleisesti ottaen alle 0,65 paunaa (n. 0, 295 kg) olevaa modaalista purkamisvoimaa pidetään hyvänä, ja alle 0,55 paunaa (n. 0, 249 kg) olevaa voimaa pidetään parempana.

Tämä keksintö tulee selkeämäksi, kun sitä tarkastellaan yhdessä seuraavien esimerkkien kanssa, joiden tarkoituksena on ainoastaan havainnollistaa tätä keksintöä, ja joiden tarkoituksena ei ole rajoittaa keksintöä millään tavalla. Mikäli toisin ei mainita, kaikki osuudet ja prosenttiset osuudet on laskettu painoon perustuen.

14 80985

Eelmerkki 1 Tässä esimerkissä valmistettiin lukuisia tämän keksinnön mukaisia pinnoiteseoksia, sekä vertailuna toimivia seoksia, jotka on esitetty taulukossa I seoksina 7 ja 8, jolloin pinnoitteen lisäaineina käytettiin seuraavassa kuvatun menetelmän mukaisesti tuotteita "Span 85" ja "Mazol 80 MG". "Span 85" on sorbitaanitrioleaattia, jonka HLB-arvo on 1,8 ja jota on saatavana yhtiöstä ICI-Americas, Inc,. Wilmington, Delaware. "Mazol 80 MG" on etoksiloitujen monoglyseridien seos, jonka HLB-arvo on 11,0 ja jota on saatavana yhtiöstä Mazer Chemicals, Inc.

Näissä pinnoiteseoksissa CMC 7LF on karboksimetyyliselluloosaa ja Methocel E-5 on metyyliselluloosaa, ja näitä molempia tuotteita on saatavana yhtiöstä Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

Taulukossa I mainitut seokset valmistettiin seuraavaa toimenpidettä noudattaen. Noin yksi neljännes seoksen sisältämästä vesimäärästä kuumennettiin 80...90 ‘C lämpötilaan. Tämän jälkeen tähän kuumennettuun veteen lisättiin metyyliselluloosa koko ajan sekoittaen, kunnes kaikki partikkelit olivat kostuneet täydellisesti, ja kunnes oli saatu tasainen tahna. Tähän seokseen lisättiin jälleen suurin piirtein yksi neljännes seoksen vesimäärästä, jonka lämpötila oli 20 *C, ja sitten koko liuos jäähdytettiin 20 *C lämpötilaan, jolloin sitä sekoitettiin noin 20 minuutin ajan metyyliselluloosan täydellisen liukenemisen takaamiseksi, ja jolloin saatiin tasainen, kirkas liuos. Tämän jälkeen karboksimetyyliselluloosa sekoitettiin jäljellä olevassa vesimäärässä noin viiden minuutin ajan dispergoivalla laitteella. Tämän jälkeen dispergoivassa laitteessa sekoitettiin, seuraavassa järjestyksessä, pinnoitteen lisäaine (mikäli sitä käytettiin), mineraaliöljy, propy-leeniglykoli, karboksimetyyliselluloosaliuos, sekä metyylisel-luloosaliuos. Tuloksena olevaa seosta sekoitettiin dispergoi-valla laitteella noin 10 minuutin ajan. Tämän jälkeen tämä

II

15 80985 seos homogenoitiin Gaulin-homogenisaattoria käyttäen noin 3500 psi: n (n. 24 MPa) paineessa 15 minuutin ajan, ja täydellinen homogenoituminen varmistettiin uudestaan toteutetulla homo-genoinnilla.

Kaupallisesti valmistettujen, kuiduilla vahvistamattomien, selluloosasta valmistettujen päällysnäytteiden, joiden leveys litteänä oli noin 1,2 tuumaa (n. 3, 1 cm) , sisäpinta päällystettiin valmistetuilla pinnoiteseoksilla. Nämä päällykset rypytettiin laitteella, joka on esitetty US-patenttijulkaisuissa 2 984 574 nimellä Matecki ja 3 110 058 nimellä Marbach, jossa laitteessa oli koimikanavainen tuurna. Kunkin pitkän päällysyksikön rypyttämisen aikana taulukossa I esitettyä kyseistä pinnoiteseosta levitettiin päällyksen sisäpinnalle määränä, joka vastaa noin 3,5 mg pinnoiteseosta päällyksen sisäpinnan neliötuumaa kohden (n. 0, 542 mg/cm2). Näiden pinnoitettujen ja rypytettyjen päällyspätkien koossapysyvyyden arvot määritettiin koossapysyvyyskokeen menetelmällä, ja näiden pinnoitettujen päällyksien purkamisvoimat määritettiin purkamisvoiman koetta käyttäen, jotka menetelmät kuvattiin edellä. Jäljempänä seuraavassa taulukossa I esitetään liuoksien koostumukset sekä niiden stabiilisuusominaisuudet, ja siinä esitetään samoin näillä liuoksilla käsiteltyjen rypytettyjen päällyksien ominaisuudet.

Nämä rypytetyt päällykset täytettiin myös seuraavalla frank-furtermakkaroiden tyyppisellä, keskimääräisesti kollageenia sisältävällä lihaemulsioseoksella, ja kieputettiin frankfur-termakkaroiksi tavanomaisella kieputtimella päällyksen kuoriu-tuvuuden arvioimiseksi.

16 80985

Lihaemulsioseos

Valmis tus aineet_Paunaa_(kg) naudan kaulalihaa 44 (n. 20,0) naudan sorkkalihaa 32 (n. 14, 5) naudan poskilihaa 32 (n. 14,5) tavallista sianlihaa 92 (n. 41,7) suolaa 4,5 (n. 2,0)

Praha-jauhetta 0,5 (n. 0,23) mausteita 2 (n. 0,91) vettä 44 (n. 20,0)

Kaikkia täytettyjä päällyksiä jatkojalostettiin savustamossa sellaista jalostusvaihetta käyttäen, jonka vaiheen tiedetään vaikuttavan haitallisesti päällyksen kuoriutuvuuteen päällystetystä elintarviketuotteesta. Käytetty jalostusvaihe käsitti kolmen minuutin savustusjakson, mitä seurasi 30 minuutin pituinen jakso, jonka aikana savustamon lämpötila kohotettiin 140 ’ F: sta (60 ’C) 180 ’ F: een (82 *C) , pitäen savustamon suhteellinen kosteus noin 25 prosenttina. Savustamon lämpötilaa pidettiin noin 180 * F: ssa (82 * C) niin kauan, kunnes päällystetyn elintarviketuotteen sisäinen lämpötila saavutti suurin piirtein arvon 160 'F (71 *C) , jonka ajan kuluttua frankfurtermakkaroita suihkutettiin kylmällä vedellä noin 10 minuutin ajan, ja niitä jäähdytettiin tämän jälkeen suolavedessä noin 10 minuuttia, kunnes niiden sisäinen lämpötila oli noin 41 ‘F (5 ‘C).

Tämän esimerkin mukaisien eri päällyksien kuoriutuvuusominaisuuksia arvioitiin kuorimiskoneella, joka kaupallisesti tunnetaan nimellä "Apollo Ganger Peeler", jonka kuorimisnopeudeksi asetettiin 2000 paunaa (n. 907 kg) frankfurtermakkaroita tunnissa. Näiden kuorimiskokeiden tulokset esitetään seuraa-vassa taulukossa I, missä kuoriutuvuus ilmoitetaan prosenttisena osuutena kuoritusta elintarviketuotteesta (eli 0 % tarkoittaa sitä, ettei päällystä saatu kuorituksi lainkaan tähän päällykseen täytetyn elintarviketuotteen ympäriltä, ja 100 % tarkoittaa sitä, että päällys kuoriutui ja irtosi täydelli-

II

17 80985 eesti elintarviketuotteesta).

Taulukko I

Liuosseokset sekä arvioitu stabiilisuus, kuoriutuvuus, koossa-pysyvyys ja purkamiavoima

Liuoksen ja päällys- näytteen nro 12345678 % % % % % % % % de-ionoitu vesi 66,28 65,99 64,99 66,23 66,44 65,44 66,28 66,5 propyleeni glykoli 28,40 28, 11 27, 11 28,35 28,56 27,56 28,40 28,5 mineraaliöljy 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 CMC 7 LF 0,9 0,9 0,9 0,42 — — 0,9 —

Methocel E-5 0,42 1,0 3,0 1,0 1,0 3,0

Mazol 80 MG — — — -- — — 0,42

Span 85 — — -- — — -- — 1,0 liuoksen stabiilisuus stabiili yli 72 tuntia (näytt. 1... 6) stab. stab.

vain > 72 72 h h

Kuoriutuvuus (%) käsitellyistä päällyksistä Päällyspätkä A 100 100 100 89,0 21,9 86,4 94,4 37,9 B 95,8 100 100 96,3 46,4 100 100 6,3 C 100 92,4 97,2 100 49,5 95,7 100 9,2 X (keskiarvo) 98,6 97,5 99,1 95,1 39,3 94,0 98,1 17,8

Koossapysyvyys (tuumaa x pauna) (2, 54 cm x 0, 454 kg) 7 vrk kuluttua 2,92 3,02 2,57 2,96 3,11 2,84 2,01 3, 18 14 vrk kuluttua 2,98 2,90 2,58 2,98 2,67 2,81 2,26 3, 17 28 vrk kuluttua 3,01 2,97 2,56 3,00 2,95 2,82 2,08 3,02

Rypytettyjen päällyspätkien purkamisvoima Ib. (0,454 kg) modaalivoima1/ maksimivoima 7 vrk 0, 35/ 0,31/ 0,33/ 0,29/ 0,28/ 0,37/ 0, 33/ 0,29/ kuluttua 0, 53 0,61 0,58 0,58 0,44 0,61 0,59 0,52 14 vrk 0,34/ 0,31/ 0,30/ 0,30/ 0,31/ 0,36/ 0,33/ 0,25/ kuluttua 0,49 0,51 0,57 0,66 0,53 0,58 0,54 0,53 28 vrk 0, 36/ 0,35/ 0,31/ 0,29/ 0,27/ 0,34/ 0,30/ 0,25/ kuluttua 0,62 0,58 0,52 0,55 0,55 0,62 0,55 0,51

Modaalinen purkamisvoima (useimmin toistuva lukema) 18 80985

Taulukon I tiedoista nähdään, että tämän keksinnön mukaiset pinnoiteseokset (liuokset 1. . . 4) ovat yhtä hyviä tai parempia kuin sellaiset pinnoiteseokset, jotka sisältävät emulsion stabilisaattoreita, kuten tuotteita "Mazol 80 MG" ja "Span 85" (liuokset 7 ja 8), liuoksen stabiilisuutta tarkasteltaessa. Tämä oli vastoin odotuksia, sillä pinnoiteseokset 1. . . 4 eivät sisällä emulgaattoria, kuten esimerkiksi US-patentt:ijulkaisussa 3 898 348, nimellä Chiu et ai. kuvattua, korkeampien rasvahappojen polyoksietyleeni-sorbitaaniesteriä ("Tween 80"), eikä pinta-aktiivista ainetta "Mazol 80 Mg", joka kuvataan US-pa-tenttijulkaisussa 4 596 727 nimellä Higgins et ai.

Samoin todettiin, että tämän keksinnön mukaisten rypytettyjen päällyksien (päällysnäytteet 1...4) koossapysyvyyden arvot olivat parantuneet tuotteella "Mazol 80 MG" käsiteltyyn päällykseen (päällysnäyte 7) verrattuna. Päällysnäytteiden 1. . . 4 tapauksessa modaaliset purkamisvoimat (kaikkein useimmin toistuva lukema) olivat 0, 29...0, 36 paunaa (n. 0, 132...0, 163 kg) (28 vuorokauden kuluttua rypyttämisestä) ja täten ne olivat selvästi suositeltavalla alueella, eli alle 0,55 paunaa (0,249 kg).

Edelleen todettiin, että tämän keksinnön mukaisten päällyksien kuoriutuvuusominaisuudet ovat verrattavissa tuotteella "Mazol 80 MG" käsiteltyjen päällyksien kuoriutuvuuteen, tai ovat niitä paremmat, kuten nähdään vertaamalla päällysnäytteillä 1. . . 4 saatuja tuloksia päällysnäytteen 7 tulokseen.

Samoin todettiin, että tämän keksinnön mukaisten päällyksien purkamisvoimat ovat verrattavissa vertailuna toimivien seosten 7 ja 8 purkamisvoimiin.

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä valmistettiin muita tämän keksinnön mukaisia pinnoiteseoksia, joiden koostumus on esitetty seuraavassa

II

19 80985 taulukossa II, käyttäen valmistamisessa esimerkissä 1 esitettyä menetelmää.

Kaupallisesti selluloosasta valmistetut, kuiduilla vahvistamattomat päällykset käsiteltiin näillä liuosseoksilla, ja päällykset rypytettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Päällyksien kuoriutuvuusominaisuudet arvioitiin esimerkissä 1 esitetysti. Koossapysyvyyden ja purkamisvoiman arvot määritettiin käyttäen koossapysyvyyekokeen menetelmää sekä purkamisvoiman koemenetelmää, joita käytettiin esimerkissä 1. Rypytettyjen päällyspätkien ominaisuudet esitetään seuraavassa taulukossa II.

Taulukko II

Liuosseokset, sekä arvioitu koossapysyvyys ja purkamisvoima Liuoksen ja päällys- näytteen numero 1 2 3 4 5 6 _ - - _ - - de-ionoitu vesi 66,28 66,28 66,50 66,23 66,44 65,44 propyleeniglykoli 28,40 28,40 28,50 28,35 28,56 27,56 mineraaliöljy 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 CMC 7 LF 0,90 0,90

Methocel E-5 0,42 — — 1,00 1,0 3,0

Mazol 80 MG -- 0,42 -- 0,42

Span 85 — — 1,00

Rypytettyjen päällyspätkien koossapysyvyys (tuuma x pauna) (2,54 cm x 0,454 kg) 1 vrk jälkeen 2,7 2,59 2, 76 0,81 2, 73 2, 33 14 vrk jälkeen 2,64 2,72 2,82 0,85 2,85 2, 52 28 vrk jälkeen 2,79 2,64 2, 68 0,50 — 2, 53 20 80985

Rypytettyjen päällyspätkien purkami s voi ma (paunaa) (0, 454 kg) modaalinen*/ maksimi) 1 vrk jälkeen 0,453/ 0,30/ 0,28/ 0,31/ 0,29/ 0,34/ 0, 647 0, 53 0, 48 0, 48 0, 57 0, 52 14 vrk jälkeen 0,42/ 0,46/ 0,36/ 0,25/ 0,31/ 0, 34/ 0,65 0, 55 0, 53 0, 55 0,53 0, 57 28 vrk jälkeen 0,438/ 0, 36/ 0,27/ 0,31/ — 0, 38/ 0,71 0, 57 0,49 0,40 0, 69 *Modaalinen purkamisvoima (useimmin esiintynyt lukema)

Taulukon II tiedoista nähdään, että kun metyyliselluloosalla (liuos 1) korvataan yhtä suuri määrä pinta-aktiivista ainetta "Mazol 80 MG", rypytetyn päällyspätkän koossapysyvyys paranee ilman, että purkamisvoima kasvaisi epätoivotun suureksi. Samoin näistä tiedoista nähdään, että metyyliselluloosan ja tuotteen "Mazol 80 MG" yhdistäminen samaan, helposti kuorittavaan pinnoiteseokseen (liuos 4) ei ole suositeltavaa, sillä tämä alentaisi olennaisesti rypytetyn päällyspätkän koossapy-syvyyttä, mikä nähdään päällysnäytteen 4 tapauksessa. Edelleen näistä tiedoista nähdään, että sellaisella pinnoiteseoksella, joka ei sisällä karboksimetyyliselluloosaa eikä tuotetta "Mazol 80 MG", mutta joka sisältää metyyliselluloosaa, pinnoitetuilla rypytetyillä päällyspätkillä (päällysnäytteet 5 ja 6) on paremmat koossapysyvyyden arvot kuin "Mazolia 80 MG" sisältävillä päällyksillä (päällysnäyte 2).

Esimerkki 3 Tässä esimerkissä arvioitiin lukuisten erilaisten selluloosa-eetterituotteiden, joiden liuosviskositeetit vaihtelivat, soveltuvuus tämän keksinnön käytännön sovellutuksissa. Näitä selluloosaeetterituotteita on saatavana yhtiöstä Dow Chemical Company, Midland, Michigan, tavaramerkkinä Methocel. Methocel A-merkkituotteet ovat metyyliselluloosaa, joka on valmistettu antamalla selluloosan reagoida metyylikloridin kanssa natrium-hydroksidin läsnäollessa. Merkkituotteet Methocel E, K, 228,

II

21 80985 240 ja 856 ovat hydroksipropyyli-metyyliselluloosaa, joka on valmistettu antamalla selluloosan reagoida propyleenioksidin ja metyylikloridin kanssa natriumhydroksidin läsnäollessa. Merkkituotteet Methocel HB ovat hydroksibutyyli-metyylisellu-loosaa, joka on valmistettu antamalla selluloosan reagoida butyleenioksidin ja metyylikloridin kanssa emäksisen soodan läsnäollessa. Lisäksi tuotteen Methocel 228 viskositeetti on 4000 cp, tuotteen Methocel 240 viskositeetti on 40000 cp, tuotteen Methocel 856 viskositeetti on 75000 cp, tuotteen HB viskositeetti on 12000, tuotteen Methocel E-5 viskositeetti on 5 cp, tuotteen Methocel K-35 viskositeetti on 35 cp ja tuotteen Methocel A-400 viskositeetti on 400 cp. Kaikkien Metho-cel-tuotteiden liuosviskositeetit mitattiin Ubbelohde-kapil-laariputkilla 2 % pitoisuutena 20 c lämpötilassa.

Esimerkissä 1 esitettyä toimenpidettä käyttäen valmistettiin tämän keksinnön mukaisia pinnoiteseoksia, joiden koostumus esitetään alla olevassa taulukossa III. Kaupallisesti selluloosasta valmistetut, kuiduilla vahvistamattomat päällykset käsiteltiin näillä liuosseoksilla, ja ne rypytettiin esimerkissä 1 esitetyllä tavalla. Päällysten koossapysyvyyden sekä purkamisvoiman arvot määritettiin esimerkissä 1 käytetyillä koossapysyvyyskokeen menetelmällä ja purkamisvoiman koemenetelmällä. Näiden rypytettyjen päällysnäytteiden ominaisuudet esitetään seuraavassa taulukossa III.

22 80985

Taulukko III

Selluloosaeetteriä sisältävät liuosseokset, sekä arvioitu koossapysyvyys ja purkamisvoima

Liuoksen ja päällys- näytteen numero 1 2 3 4 5 6 7 % % % % % % % de-ionoitu vesi 66,28 66,28 66,28 66, 39 66,44 66,44 66,28 propyleeniglykoli 28,40 28,40 28, 40 28, 51 28, 56 28, 56 28,40 mineraaliöljy 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 CMC 7 LF 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0, 90

Methocel1 0,42 0,42 0,42 0,20 0, 10 0,10 0,42 liuos viskositeetti (cp) 54 45 95 52 40 47 43 * Liuos 1 valmistettiin tuotetta Methocel K-35 käyttäen Liuos 2 valmistettiin tuotetta Methocel A-400 käyttäen Liuos 3 valmistettiin tuotetta Methocel 228 käyttäen Liuos 4 valmistettiin tuotetta Methocel HB käyttäen Liuos 5 valmistettiin tuotetta Methocel 240 käyttäen Liuos 6 valmistettiin tuotetta Methocel 856 käyttäen Liuos 7 valmistettiin tuotetta Methocel E-5 käyttäen

Rypytettyjen päällyspätkien koossapysyvyys (tuuma x pauna) (2, 54 cm x 0, 454 kg) lOmin. jälkeen 1,07 2,03 1,90 1,83 1,87 1,90 1,60 7 vrk jälkeen 2,1 2,1 2,25 1,98 2,05 2,18 2,08 14 vrk jälkeen 1,92 2,02 2, 18 1,92 2,06 2,24 1,89 28 vrk jälkeen 2,04 2,06 2,07 1,95 2,09 1,94 1,86

Rypytettyjen päällyspätkien purkamisvoima (paunaa) (0,454 kg) modaalinen1/ maksimaalinen) 10 min. kuluttua 0, 373/ 0, 357/ 0, 343/ 0, 363/ 0, 397/ 0, 350/ 0, 300/ 0, 533 0, 527 0,457 0, 490 0, 527 0,427 0, 397 7 vrk kuluttua 0,401/ 0,412/ 0,379/ 0,440/ 0,438/ 0,421/ 0,379/ 0,612 0, 630 0,589 0,531 0, 567 0,570 0, 580 14 vrk kuluttua 0, 424/ 0,420/ 0, 427/ 0, 443/ 0, 427/ 0, 434/ 0, 394/ 0, 520 0, 550 0, 634 0, 528 0, 552 0, 547 0, 627 28 vrk kuluttua 0, 379/ 0, 418/ 0, 410/ 0, 393/ 0, 436/ 0, 386/ 0, 393 0,600 0, 610 0,643 0,603 0,653 0,628 0,462

II

Modaalinen purkamisvoima (useimmin esiintynyt lukema) 23 80985

Valmistamisen jälkeen kaikki mainitut liuosseokset olivat stabiileja 72 tuntia. Taulukon III tiedoista nähdään, että kaikilla selluloosaeetteriä sisältävillä tuotteilla saatiin aikaan paremmat ominaisuudet rypytettyjen ja pinnoitettujen päällyspätkien tapauksessa alalla aikaisemmin tunnettuihin liuosseoksiin verrattuna. Lisäksi kaikilla arvioiduilla, selluloosaeetteriä sisältävillä tuotetyypeillä saatiin aikaan rypytettyjen päällyspätkien aikaisempiin verrattavissa olevat koossapysyvyydet ja purkamisvoimat.

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä verrataan sellaisten kuiduilla vahvistamattomien rypytettyjen päällyspätkien ominaisuuksia, jotka pääl-lyspätkät on käsitelty US-patenttijulkaisun 3 898 348 nimellä Chiu et ai. esittämää korkeampien rasvahappojen polyoksiety-leeni-sorbitaaniesteriä ("Tween 80") tai etoksyloitujen mono-glyseridien seoksia ("Mazol 80 MG") sisältävällä pinnoite-seoksella. , sellaisten rypytettyjen päällyspätkien ominaisuuksiin, jotka päällyspätkät on käsitelty karboksimetyyliselluloosaa ja metyyliselluloosaa sisältävällä pinnoiteseoksella, joka ei sisällä tuotetta "Tween 80" tai tuotetta "Mazol 80 MG". Pinnoiteseokset ja käsiteltyjen päällyksien ominaisuudet on esitetty seuraavassa taulukossa IV.

Taulukko IV

Pinnoittamiseen käytetyt liuosseokset %

Liuoksen ja päällys- näytteen numero 12 3 de-ionoitu vesi 65,86 66,28 66,28 prqpyleeniglykoli 27,99 28,40 28,40 mineraaliöljy 4,00 4,00 4,00 CMC 7 LF 0,90 0,90 0,90

Methocel E-5 — — 0,42

Mazol 80 MG — 0,42 IVreen 80 1, 25 24 80985 Päällys pätkän ominaisuudet

KooesapyByvyys (tuuma x pauna) (2,54 cm x 0,454 kg) 7 vrk 2,89 4, 4 5,1 14 vrk 2,93 4,63 5,22 44 vrk 3,04 5, 13 5,26

Purkamisvoima (paunaa) (0,454 kg) 7 vrk 0,28/0,58 0,30/0,61 0,38/0, 60 14 vrk 0,31/0,58 0,33/0,62 0,39/0,62 44 vrk 0,36/0,69 0,40/0,69 0,46/0,84

Taulukon IV tiedoista nähdään, että tämän keksinnön mukaisen rypytetyn päällyksen (päällys 3) koossapysyvyys on selvästi parempi kuin alalla aikaisemmin tunnetun, tuotteella "Tween 80" käsitellyn päällyksen koossapysyvyys (päällys 1), ja se on samoin parempi kuin tuotteella "Mazol 80 MG" käsitellyn päällyksen (päällys 2) koossapysyvyys. Päällyksen 3 modaalinen purkamisvoima on 0,38 paunaa (n. 0,173 kg) , mikä on edelleen suositeltavalla alueella, eli alle 0,55 paunaa (n. 0,25 kg). Päällyksien 1, 2 ja 3 kuoriutuvuusominaisuudet ovat tyydyttävät.

Edellä esitetyn perusteella todetaan, että vesiliukoista anio-nista selluloosaeetteriä, vesiliukoista ei-ionista selluloosa-eetteriä ja voitelevaa komponenttia, kuten miner«ialiÖljyä, sisältävät pinnoiteseokset ovat hyvin käyttökelpoisia rypytettyjen, selluloosasta valmistettavien elintarviketuotteiden valmistuksesa, koska ne tyydyttävät neljä tärkeätä tekijää. Toisin sanoen tämän keksinnön mukainen pinnoiteseos (1) pysyy stabiilina vähintään 72 tunnin ajan, (2) sen avulla saadaan aikaan elintarvikepäällyksiä, joiden kuoriutuvuusominaisuudet ovat hyväksyttävät, (3) sen avulla saadaan aikaan rypytettyjä päällyksiä, joiden koossapysyvyys on hyvä ilman, että purka-misvoimat kohoavat epätoivotun suuriksi, ja (4) niillä saadaan aikaan riittävä voiteluvaikutus ajatellen päällyksen rypytet-tävyyttä ja päällyspätkän siirtymistä rypytystuurnalla.

Tämän keksinnön mukaisten pinnoiteseosten stabiilisuus on yllättävää, vaikka metyyliselluloosan odotetaankin aiheuttavan 25 80 985 tehokkaasti emulgoitumista kaksifaasijärjestelmässä, koska kar-boksimetyyliselluloosanakin odotetaan olevan huomattavaa vaikutusta emulsion ja dispersion muodostumiseen. Kuitenkin esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 989 348, nimellä Chiu et ai. esitettyjen, karboksimetyyliselluloosaa sisältävien pin-noiteseosten todettiin erottuvan hyvin nopeasti, mikäli niistä puuttui emulgaattori, esimerkiksi "Tween 80", tai "Tween 40", tai pinta-aktiivinen aine 365 (seokset A, D, G, L ja O US-patentti j ulkaisun 3 898 348 esimerkissä XV). Samanlaiset, mutta emulgaattorinaan tuotetta "Mazol 80 MG" sisältävät pinnoite-eeokset (esimerkiksi pinnoiteseos F, joka esitetään US-patentti julkaisun 4 596 727 taulukossa V) ovat myös vähemmän stabiileja kuin tämän keksinnön mukaiset pinnoiteseokset. Mainitun hakemuksen seoksen F faasit erottuivat toisistaan 95-prosent-tisesti 72 tunnin kuluessa, kun tämä seos ei sisältänyt emul-gaattoria "Mazol 80 MG" eikä mitään muutakaan mainitun hakemuksen patenttivaatimuksissa täsmennettyä emulgaattoria.

Vaikka tarkoituksena ei olekaan rajoittua ohessa todettujen yllättävien tulosten teoriaan, vaikuttaa kuitenkin siltä, että tässä keksinnössä käytetyn vesiliukoisen anionisen ja vesiliukoisen ei-ionisen selluloosaeetterin välillä on synergismiä. Esimerkiksi esimerkin 1 rypytetyn päällysnäytteen 7, joka oli käsitelty karboksimetyyliselluloosaa sisältävällä, mutta me-tyyliselluloosaa sisältämättömällä pinnoiteseoksella, koossa-pysyvyyden arvo 28 vuorokauden kuluttua rypyttämisestä oli alhainen, ainoastaan 2,08 tuuma x paunaa (n. 2, 399 cm x kg), kun taas esimerkin 1 rypytetyn päällysnäytteen 5, joka oli käsitelty metyyliselluloosaa sisältävällä mutta karboksimetyyliselluloosaa sisältämättömällä pinnoiteseoksella, kuoriu-tuvuusominaisuudet olivat hyvin huonot, ainoastaan noin 39 %. Samoin esimerkin 2 rypytetyn päällysnäytteen 4, joka oli käsitelty metyyliselluloosaa ja tuotetta "Mazol 80 MG" sisältävällä pinnoiteseoksella, koossapysyvyys oli hyvin huono, ainoastaan noin 0, 50 tuuma x paunaa (n. 0, 577 cm x kg) 28 vuorokauden kuluttua rypyttämisestä. Kuitenkin esimerkin 1 26 80985 rypytetyn päällysnäytteen 2, joka oli käsitelty sekä karboksi-metyyliselluloosaa että metyyliselluloosaa sisältävällä pin-noiteseoksella, kuoriutuvuus oli hyvä, noin 97, 5 %, sen koos-sapysyvyys oli noin 2,97 tuuma x paunaa (n. 3, 425 cm x kg) 28 vuorokauden kuluttua rypyttämisestä, ja sen purkamisvoimat olivat hyväksyttävät.

Edellä kuvattuun keksintöön voidaan tehdä muutoksia ja joitakin piirteitä voidaan käyttää muista erillään, keksinnön piiristä ja hengestä poikkeamatta. Tarkoituksena ei ole rajoittua esitettyihin havainnollistaviin suoritusmuotoihin, sillä keksinnön hengessä tehdyt muunnokset ovat selviä alan asiantuntijalle.

Il

Claims (19)

27 80985

1. Pinnoiteseos selluloosasta valmistettujen elintarvikepääl-lysten sisäpinnan käsittelemiseksi, joka pinnoiteseos käsittää anionista vesiliukoista selluloosaeetteriä ja ei-ionista vesiliukoista selluloosaeetteriä, tunnettu siitä, että seos ilman lisäemulgaattoria käsittää anionista selluloosa-eetteriä olevan ensimmäisen komponentin, joka on karboksi-metyyliselluloosaa ja/tai karboksimetyylihydroksietyylisellu-loosaa, ei-ionista selluloosaeetteriä olevan toisen komponentin, joka on metyyliselluloosaa, hydroksipropyylimetyylisellu-loosaa, hydroksibutyylimetyyliselluloosaa, hydroksipropyyli-selluloosaa, etyylimetyyliselluloosaa, hydroksietyyliselluloosaa ja/tai etyylihydroksietyyliselluloosaa, ja voiteluainetta olevan kolmannen komponentin, joka on mineraaliöljyä, kasvi-öljyä, eläinöljyä, silikoniöljyä, asetyloitua monoglyseridiä, polyoksietyleenimonoesteriä, sorbitaanitrioleaattia tai niiden seosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pinnoiteseos, tunnet-t u siitä, että se sisältää polyolia, jossa on 3. . . 6 hiili-atomia ja vähintään 2 hydroksyyliryhmää.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pinnoiteseos, tunnet-t u siitä, että polyoli on propyleeniglykolia, trietyleeni-glykolia, glyserolia ja/tai sorbitolia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pinnoiteseos, tunnet-t u siitä, että selluloosasta valmistettu elintarvikepäällys on kuiduilla vahvistamaton elintarvikepäällys.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pinnoiteseos, tunnet-t u siitä, että se käsittää liuoksen, joka sisältää vähintään noin 0, 3 painoprosenttia mainittua anionista vesiliukoista selluloosaeetteriä, ja vähintään noin 0,2 painoprosenttia mainittua ei-ionista vesiliukoista selluloosaeetteriä laskettuna mainitun pinnoiteseoksen painosta. 28 80985

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pinnoiteseos, tunnet-t u siitä, että se sisältää vähintään noin 1 painoprosentin voiteluainetta laskettuna mainitun pinnoiteseoksen painosta.

7. Menetelmä selluloosasta valmistetun elintarvikepäällyksen valmistamiseksi, joka päällys on helposti kuorittavissa siihen sisällytetyistä ja siinä jalostetuista elintarviketuotteista, jolloin mainitun selluloosasta valmistetun elintarvikepäällyksen sisäpintaan levitetään jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1. . . 6 mukaista pinnoiteseosta, joka pinnoiteseos käsittää anionista vesiliukoista selluloosaeetteriä ja ei-ionista vesiliukoista selluloosaeetteriä, tunnettu siitä, että seos ilman lisäemulgaattoria käsittää anionista selluloosa-eetteriä olevan ensimmäisen komponentin, joka on karboksi-metyyliselluloosaa ja/tai karboksimetyylihydroksietyylisellu-loosaa, ei-ionista selluloosaeetteriä olevan toisen komponentin, joka on metyyliselluloosaa, hydroksipropyylimetyyliselluloosaa, hydroksibutyylimetyyliselluloosaa, hydroksipropyyli-selluloosaa, etyylimetyyliselluloosaa, hydroksietyyliselluloosaa ja/tai etyylihydroksietyyliselluloosaa, ja voiteluainetta olevan kolmannen komponentin, joka on mineraaliöljyä, kasviöljyä, eläinöljyä, silikoniöljyä, asetyloitua monoglyse-ridiä, polyoksietyleenimonoesteriä, sorbitaanitrioleaattia tai niiden seosta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä selluloosasta valmistetun elintarvikepäällyksen valmistamiseksi, tunnet- t u siitä, että ensimmäistä komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,01 mg/in2 (n. 0, 00155 mg/cm2) ja noin 0,04 mg/in2 (n. 0,00620 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa, ja/tai -että toista komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0, 007 mg/in2 (n. 0,00108 mg/cm2) ja noin 0,15 mg/in2 (n. 0,02325 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa, ja/tai että kolmatta komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,035 mg/in2 (n. 0, 00542 mg/cm2) ja noin 0,28 mg/in2 (n. 0,04341 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa. 29 80985

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7...8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elintarvikepäällyksenä käytetään kuiduilla vahvistamatonta selluloosapäällystä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä kuiduilla vahvistamattoman, selluloosasta valmistetun elintarvikepäällyksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että päällykseen lisätään noin 12,0 painoprosentin ja noin 40,0 painoprosentin välillä vettä laskettuna päällyksen kuivan selluloosan painosta.

11. Selluloosasta valmistettu elintarvikepäällys, jonka sisäpinnassa on jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1...6 mukainen pinnoite, joka käsittää anionisen vesiliukoisen selluloo-saeetterin ja ei-ionisen vesiliukoisen selluloosaeetterin seosta, tunnettu siitä, että seos ilman lisäemulgaat-toria käsittää anionista selluloosaeetteriä olevan ensimmäisen komponentin, joka on karboksimetyyliselluloosaa ja/tai karb-oksimetyylihydroksietyyliselluloosaa, ei-ionista selluloosa-eetteriä olevan toisen komponentin, joka on metyyliselluloo-saa, hydroksipropyylimetyyliselluloosaa, hydroksibutyyli-metyyliselluloosaa, hydroksipropyyliselluloosaa, etyylimetyy-liselluloosaa, hydroksietyyliselluloosaa ja/tai etyylihydr-oksietyyliselluloosaa, ja voiteluainetta olevan kolmannen komponentin, joka on mineraaliöljyä, kasviöljyä, eläinöljyä, silikoniöljyä, asetyloitua monoglyseridiä, polyoksietyleeni-monoesteriä, sorbitaanitrioleaattia tai niiden seosta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen selluloosasta valmistettu elintarvikepäällys, tunnettu siitä, että ensimmäistä komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,01 mg/ina (n. 0, 00155 mg/cma) ja noin 0,04 mg/ina (n. 0,00620 mg/cma) pääl lyksen sisäpintaa, ja/tai että toista komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,007 mg/ina (n. 0,00108 mg/cma) ja noin 0,15 mg/ina (n. 0, 02325 mg/cma) päällyksen sisäpintaa, ja/tai että kolmatta komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0, 035 mg/ina (n. 0, 00542 mg/cma) ja noin 0,28 30 8 0 9 8 5 mg/ina (n. 0, 04341 mg/cma) päällyksen sisäpintaa.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11...12 mukainen selluloosasta valmistettu elintarvikepäällys, jonka sisäpinnassa on pinnoite, tunnettu siitä, että elintarvikepäällys on kuiduilla vahvistamaton selluloosapäällys.

14. Jokin edellisen patenttivaatimuksen 11,..12 mukainen selluloosasta valmistettu elintarvikepäällys, tunnettu siitä, että elintarvikepäällys on rypytetty ja letkumainen selluloosapäällys.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen rypytetty, letkumainen, kuiduilla vahvistamaton, selluloosasta valmistettu elintarvike-päällys, tunnettu siitä, että elintarvikepäällyksen vesipitoisuus on välillä noin 12,0 painoprosenttia ja noin 40, 0 painoprosenttia laskettuna päällyksen kuivan selluloosan painosta.

16. Menetelmä jalostetun elintarviketuotteen valmistamiseksi, selluloosasta valmistettuun päällykseen, jonka sisäpinnassa on jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1...6 mukainen pinnoite, joka käsittää anionisen vesiliukoisen selluloosaeetterin ja ei-ionisen vesiliukoisen selluloosaeetterin seosta, tunnettu siitä, että elintarvike-emulsio täytetään letkumai-seen, selluloosaa olevaan päällykseen, jonka sisäpinnassa on seosta, joka ilman lisäemulgaattoria käsittää anionista sellu-loosaeetteriä olevan ensimmäisen komponentin, joka on karb-oksimetyyliselluloosaa ja/tai karboksimetyylihydroksietyyli-selluloosaa, ei-ionista selluloosaeetteriä olevan toisen komponentin, joka on metyyliselluloosaa, hydroksipropyylimetyyli-selluloosaa, hydroksibutyylimetyyliselluloosaa, hydroksipro-pyyliselluloosaa, etyylimetyyliselluloosaa, hydroksietyyli-selluloosaa ja/tai etyylihydroksietyyliselluloosaa, ja voiteluainetta olevan kolmannen komponentin, joka on mineraali-öljyä, kasviöljyä, eläinöljyä, silikoniöljyä, asetyloitua mono-glyseridiä, polyoksietyleenimonoesteriä, sorbitaanitrioleaat- II 31 80985 tia tai niiden seosta, ja että elintarvike jalostetaan letku-maisessa päällyksessä olevana.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä jalostetun elin tarviketuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että ensimmäistä komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,01 mg/in2 (n. 0,00155 mg/cm2) ja noin 0,04 mg/in2 (n. 0,00620 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa, ja/tai että toista komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0,007 mg/in2 (n. 0,00108 mg/cm2) ja noin 0,15 mg/in2 (n. 0, 02325 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa, ja/tai että kolmatta komponenttia on läsnä määränä, joka on välillä noin 0, 035 mg/in2 (n. 0, 00542 mg/cm2) ja noin 0,28 mg/in2 (n. 0,04341 mg/cm2) päällyksen sisäpintaa.

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 16...17 mukainen menetelmä jalostetun elintarviketuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että päällyksenä käytetään letkumaista, kuiduilla vahvistamatonta selluloosapäällystä.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä jalostetun elintarviketuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että elintarvikepäällyksen vesipitoisuus on välillä noin 12,0 painoprosenttia ja noin 40,0 painoprosenttia laskettuna päällyksen kuivan selluloosan painosta. 80985