JPS6031454B2 - 混合酸によるコラ−ゲンの膨潤法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、獣皮コラーゲンから誘導された可食な食物ケ
ーシングの製造に関し、更に詳細には押出可能なコラー
ゲン組成物を調製する改良法に関する。

従来技術 コラーゲンケーシングは、豚肉ソーセージ用の可食な食
物ケーシングとして広く受け入れられている。

可食コラーゲンケーシングの調製において、獣皮から誘
導された皮コラーゲンは、微細に分割された小繊維状に
変えられ、管形状に押出されてケーシングが形成される
。元来二つのケーシング形成法がある。このうち当分野
で“スラリー”法と呼ばれる第一の方法においては、微
細に破砕された獣皮から誘導されたコラーゲンを、低固
形分合量、すなわち２．０〜６重量％で水性格に分散さ
せ、次いで２５℃の水中において約１×１０‐６〜約１
×１０‐３のオーダーの解離定数を有する有機弱酸、た
とえば乳酸、約１〜４重量％を前記予谷に添加して前記
；谷のｐＨを約２．５〜３．７の範囲に調整してコラー
ゲンを膨潤させ、コラーゲン小繊維を形成させる。

膨潤されたコラ−ゲン小繊維の希スラリーは、管状塊と
して、コラーゲンスラリーを脱水し、凝集された管を形
成させる濃縮された硫酸ナトリウム又は硫酸アルミニウ
ムの凝集俗へ押出される。この管は、次いでタンニング
俗、たとえばミョウバンのような強化剤を含有する俗を
通過させて取扱い可能なケーシングを形成させる。次い
で、強化された管を洗浄して残留する塩を除去し、膨張
させ、そして乾燥させて所望のケーシング製品を形成さ
せる。スラリー法は、米国特許第３１２３４８２号、同
第３１９４８６５号及び同第３４１３１２少号各明細書
に充分記載されている。コラーゲンケ−シングを形成さ
せる第二の方法は、当分野において“ドウ”法と呼ばれ
る。

米国特許第２１１４２２ぴ号明細書に記載の“ドウ”法
においては、皮片を、アルカリ性物質たとえばＣａ（Ｏ
Ｈ）２又は酸物質たとえばＨｃｌの希（１〜５％）水溶
液を用いて膨潤し、そして膨潤された皮片を１０〜２０
％のコラーゲン固形分を有するコロイド状ペーストに細
砕する。ｐＨ２．５〜３．５に調整された前記ペースト
を、高圧（３５０〜４５ぴ気圧）下直接管状に押出し、
次いで乾燥して所望のコラーゲンケーシング製品を形成
させる。スラリ一法においては、弱酸たとえば乳酸の使
用が、ケーシングの製造における多少経費がかかる要因
であり、また押出されたスラリーから乳酸の一部が工程
排水中に入り込み、これはその有機的性質が汚染問題を
引起こすのでそこから除去されね‘まならない。

経費の見地から、そして汚染問題の軽減において、スラ
リ一法において使用される乳酸量を減少することは有益
なことである。発明の要旨本発明によれば、管状コラ−
ゲンケーシングは、細砕され、水性格に分散され、膨潤
されたコラ−ゲン２〜８重量％を含有するコラーゲンス
ラリ−を押出すことにより製造され、前記俗は、２５℃
の水中において約１×１０‐６〜１×１０‐３の解離定
数を有する非議性有機弱酸及び２５ｑｏの水中において
１×１０‐３より大きい解離定数を有する強酸の混合物
を用いて、２．５〜３．７の範囲に調整されている。

コラーゲン粒子を膨潤するための強酸の使用は、押出可
能なコう−ゲンスラリーの調製に必要な弱酸の量を、相
当減少させる。

更に、本発明により調製される、新たに凝集されたケー
シングは、高コラーゲン固形分合量を有し、このためケ
ーシングを乾燥させるのに要する時間量が減少される。

このことは、乾燥を行なうのに要するエネルギー消費を
低下させるという経費上の追加的利益をもたらす。好適
な実施態様 可食ケーシングの調製に適したコラーゲンは、通常牛皮
かち得られる。

コラーゲンは、多数の繊維からなり、これは更にずっと
多数の、超顕微鏡的小繊維からなる。コラーゲン４・繊
維は、１０〜５０オングストロームのオーダーの直径及
び数百方オングストロームの範囲の長さを有する。スラ
リー法による可食コラーゲンケーシングの製造を記載す
る最近の特許は、石灰債処理に付されていないコラーゲ
ン源物質の使用の必要性を強調している。なぜならば、
その言及するところによれば、石灰債処理は、小繊維状
膜の形成に必要な小繊維を放出するようにコラーゲン繊
維が破裂するのを妨げるからとのことである。しかしな
がら、石灰債に付されたコラーゲン源からスラリ一法を
用いて可食ケーシングを作成しうろことも今回見出され
た。従って、本発明方法の実施においては、石灰潰され
ていない、あるいは石灰潰された皮から誘導されたコラ
ーゲンから、可食ケーシングを調製しうる。

石灰潰していない皮から可食コラーゲンケーシングを調
製するには、皮スプリットを小片に切断し、きわめて微
小な大きさになるまでミートグラインダーを通過させる
。次いで細砕されたコラーゲンを、弱酸及び強酸の希混
合酸液中で膨潤させ、約２〜８重量％の範囲のコラーゲ
ン舎量を有するスラリーを調製する。皮スプリットが、
石灰潰された皮から誘導される場合は、細砕及び膨潤さ
れる前に皮スプリットを洗浄して皮上の石灰を除去する
か、皮を非毒性酸たとえば乳酸を用いる処理により中和
して水溶性カルシウム塩を形成させる。

次いで中和された皮を水洗して大部分の副生塩を除去す
る。そして洗浄された皮のスラリーを、石灰潰していな
い皮を用いた操作と同様にして調製する。押出し可能な
コラーゲンスラリーの調製においては、スラリーのＰＨ
は、弱酸及び強酸の混合物を用いて約２．５〜３．７に
調整される。

通常弱酸、すなわち１×１０‐６〜１×１０‐３の解離
定数を有する酸のスラリー中の濃度は、スラリーの約０
．１〜１．５重量％、好ましくは０．２５〜１．００重
量％の範囲で変わる。この範囲外の弱酸量を用いた場合
、最終ケーシング製品の物理的特性に有害な影響を与え
る。強酸、すなわち１０‐３より大きい解離定数を有す
る酸のスラリー中の濃度は、約０．１２〜約０．２４重
量％、好ましくは約０．１５〜０．２丸亀量％の範囲で
変わる。弱酸の場合と同様に、コラーゲンスラリー中に
配合される強酸の濃度が前記した範囲外である場合、最
終ケーシング製品は有害な影響を受ける。一般に、コラ
ーゲンの勝潤を行なうのに用いる弱酸対強酸の重量比は
、５：１〜０．９：１の範囲で変わる。更に、経験則と
して、弱酸の割合が弱酸の有効範囲において、より低い
量、たとえば０．１重量％に向けて減少されるにつれて
、スラリーに配合される強酸の割合は、強酸の有効範囲
の上限、すなわち０．２４重量％に向けて増加される。
同様に、強酸の割合が、より低い量、たとえば０．１２
重量％に向けて減少される場合、スラリーに配合される
弱酸の割合は、弱酸の有効範囲の上限、すなわち１．５
重量％に向けて増加される。本発明の実施に用いうる弱
酸は、前記した解離定数を有するものであり、これらの
酸は、有機オキシカルボン酸、たとえば乳酸、酒石酸及
び〈えん酸を包含する。他の酸としては、グルタル酸、
マロン酸、酢酸及びフマル酸が含まれる。２５ｏｏの水
中で１．３８ｘｌｏ‐４の解離定数を有する乳酸は、本
発明の実施に好適である。

本発明の実施に用いうる強酸は、前記した解離定数を有
するものであり、これらの酸は、塩酸、燐酸及び硫酸を
包含する。

硫酸は、この酸の硫酸イオンが、従来の凝集俗に現在用
いられている硫酸ナトリウム及び硫酸アンモニウムと共
通性を有し、このことは凝集俗の組成の変更及び工程に
用いられる補助装置の必要を省き、従来の製造法におい
て再使用するためその塩を回収するので、好適である。
本発明に従って押出し可能なコラーゲンスラリーを調製
するに際し、石灰債処理していない皮又は中和された、
石灰債処理した皮の細砕された粒子から誘導されたコラ
ーゲンは、スラリーのＰＨを２．５〜３．７、好ましく
は２．８〜３．３に維持するのに充分な濃度で、強酸及
び弱酸の適当な混合物を含有する水中に浸潰される。

混合酸溶液に分散されたコラーゲンの濃度は、約２〜約
８重量％の範囲で変わる。スラリー中に約２％より少な
いコラーゲンが含まれる場合、いよいよコラーゲンは、
スラリーがダィを通して押出された後、凝集膜を形成す
るのに不充分である。

また得られた膜が、存在するコラーゲンの少割合のため
、ピンホールを有することがいよいよある。他方、スラ
リーが約８％より多いコラーゲンを有する場合、スラリ
ーは、押出すのが不可能でないとしても困難である。酸
溶液を添加した後、コラーゲン粒子は２０〜２０畑時間
、好ましくは６０〜１５Ｍ時間の間混合酸溶液と接触さ
せたままにして、分散されたコラーゲン粒子の実質的膨
潤を行なわせる。

コラーゲン粒子が実質的に膨潤された後、前記スラリー
は、管状ソーセージケーシングに押出されるための準備
ができている。

管状ケーシングを形成する方法の残りの工程は、従来技
術に記載したと同様である。従って、管状ケーシングを
調製するには、石灰潰していないコラーゲン又は石灰潰
したコラーゲンから上記のように得られた、膨潤された
コラーゲンスラリ−は、環状ダィを通して押出される。

好適には、コラーゲンスラリーは、相互に回転する内部
もしくは外部、あるいは双方を有するダィを通して押出
される。このようなダィは、コフ−ゲンケーシングの分
野においてよく知られており、米国特許第２０４６５４
１号明細書に更に詳細に記載されている。押出されたコ
ラーゲンスラリーを凝集して凝集膜を形成する適宜の非
議性試薬が本発明の実施に用いられるが、スラリー中の
酸を中和するので、アルカリ性薬剤たとえばＮａＯＨ又
はＮ比ＯＨＰ日を用いて、７〜９のｐＨに調整された硫
酸ナトリウム又は硫酸アンモニウムの濃溶液、好ましく
は飽和溶液から一般になる凝集格へ、前記ケーシングを
押出す。

硫酸アンモニウム凝集格は最も一般的かつ好適である。
前記ケーシングは、凝集俗から、硫酸アルミニウムＮ２
（Ｓ０４）３・１班２０約５〜２０％、くえん酸ナトリ
ウム（もしくは当量のくえん酸）３〜７％を含有する溶
液を包含する第一タンニング格へ送る。

くえん酸ナトリウム又はくえん酸は、硫酸アルミニウム
と鍔体を形成し、水酸化ナトリウムはアルカミニウム−
くえん鎖塩錯体の一部を中和して、それを約１／３〜２
／＄塩基性に減少させる。好適なタンニング格は、〈え
ん酸塩鎖体を形成することならびに炭酸ナトリウス又は
他の弱アルカリで前記銭体を中和してキレート形態に変
えることにより、第二鉄塩からも同様に作成しうる。コ
フーゲンケーシング製造の分野において知られる他のタ
ンニング剤も用いうる。タンニング俗から除去後のケー
シングは、次いで洗浄され、そして従来法、たとえば米
国特許第３６２０７７５号明細書の記載に従って、可塑
化剤たとえばグリセリン及び柔軟剤たとえばアセチル化
モノグリセラィドを含有する浴中で可塑化される。

このように調製されたケーシングは、次いで乾燥器を通
され、乾燥される。通常乾燥は、コラーゲン管を空気又
は他のガスで膨張して乾燥器を通すことにより行なわれ
る。

ケーシングは、乾燥器から直接シャーリングされうるが
、シャーリング機は本方法における押出し速度より高い
速度で操作されるので、これは一般に行なわれていない
。従って、ケーシングは、好ましくはリールに貯蔵して
おき、セルロースのソーセージケ−シングのシヤーリン
グに一般に用いられる種類のシャーリング機に別個に供
給される。代表的シャーリング機は、米国特許第２７２
２７１４号、同第２７２２７１５号、同第３７２３２０
１号及び同第３１２２５１７号各明細書に示される。

下記例は、本発明の好適な実施態様を示すものであり、
本発明の範囲を限定するものではない。例中％はすべて
重量％を表わす。例 一連の操作において、種々の濃度の硫酸及び乳酸を用い
て−２．８に調整され、石灰潰された皮スプリットから
誘導されたコラーゲン５．１％を含有する水性スラリ−
を、格を飽和するのに充分な（Ｎ比）２Ｓ０４を含有す
る水性凝集浴中に、押出しダイを通して加圧下ポンプ給
送した。

ケーシングが凝集したのち、湿潤ケーシングを、硫酸ア
ンモニウム浴から除去し、くえん酸塩錯化ミョウバンを
含有するタンニング格にこのケーシングを通すことによ
り強化した。夕ンニング俗との接触後、強化されたケー
シングは、取出され、これを３％のグリセリン水溶液を
約３分間で通過させることにより可塑化した。その後、
可塑化されたケーシングを膨張させ、約９８．９〜９９
．５００（２１０〜２１ｒＦ）で乾燥させた。乾燥され
たケーシングは、シャーリングされ、充填のため肉詰業
者へ搬送された。湿潤ケーシングの性質は、下記表に記
されている。凝集されたばかりの湿潤ケーシングの強度
は、スコット試験機を用いて測定された。この試験機を
用いるケーシング強度の測定は、ケーシングを引裂くの
に要する重量（夕）が大きくなるにつれて、ケーシング
はより強いものである。乾燥され、シャ−ＩＪングされ
たケーシングの充填は、肉語業者の所で行なわれ、充填
中結袋機破損に遭遇した、４０フィート長さのストラン
ド‘こおける節（ｌｉｎｋ）の％が観察され、記録され
た。例えば１の操作により作成された充填され、結繋ご
れたコラーゲンケーシングの縞繁機破損％を、下記表に
記す。比較のため、コラーゲンスラリーのｐＨを、本発
明の範囲外の酸混合物又は一種の酸のみを用いて、２．
８に調整した以外は例１の操作を繰返した。

これらの比較操作の結果も、下記表に記し、記号“Ｃ”
で示す。上記表を参照することにより、本発明の実施（
操作番号１〜３）に従って、強酸及び弱酸の混合物を用
いてｐＨを調整したスラリーから押出された、湿潤コラ
ーゲンケーシングは、本発明の範囲外（操作番号Ｃ，〜
Ｃ３）の酸濃度を用いてＰＨを調整したコラーゲンスラ
リーから押出された湿潤コラーゲンケーシングと比べた
場合、相当改良された物理的性質及びより高い固形分合
量を有することが、直ちに明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コラーゲンの細砕された粒子を調製し、このコラー
   ゲン粒子を水に添加して２〜８重量％のコラーゲンを有
   する水性分散液を調製し、次いで強酸及び弱酸の混合物
   を用いて水性分散液のｐＨを２．５〜３．７の間に調整
   して分散されたコラーゲンを実質的に膨潤させることか
   らなり、前記強酸は１×１０＾−＾３より大きい２５℃
   の水中における解離定数を有し、前記弱酸は１×１０＾
   −＾６〜１×１０＾−＾３の間の２５℃の水中における
   解離定数を有することを特徴とする、管状食物ケーシン
   グに押出すのに好適なコラーゲン組成物の製造法。 ２ 酸混合物が、強酸０．１２〜０．２４重量％及び弱
   酸０．１〜１．５重量％を有する特許請求の範囲第１項
   の方法。 ３ 強酸が硫酸である特許請求の範囲第１項の方法。 ４ 強酸が塩酸である特許請求の範囲第１項の方法。 ５ 弱酸が乳酸である特許請求の範囲第１項の方法。