PL101457B1 - Sposob wytwarzania nieciaglych wydluzonych wlokien bialkowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest ciagly sposób wytwarzania nieciaglych wlókien bialkowych, które mozna stosowac jako domieszki rio miesa.

Naukowcy zajmujacy sie problemem zywnosci od dawna interesowali sie zastosowaniem bialka z róznych zródel do produkcji artykulów spozywczych przypominajacych mieso.

Wsród najczesciej rozwazanych mozliwosci znajduja sie procesy przetwarzania bialka z takich zródel jak bialka z maczek z nasion oleistych, maki i zbóz oraz bialka z mikroorganizmów, najchetniej spozywane bialkowe produkty spozywcze, zwlaszcza produkty przypominajace tekstura mieso. Ten trend spowodowal opracowanie wielu technik wytwarzania steksturowanych bialkowych produktów spozywczych podobnych do miesa.

Najczesciej spotykana technika jest proces przedzenia na mokro opisany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2730447. W procesie przedzenia na mokro na ogól otrzymuje sie wlókna bialkowe przez wtlaczanie duzej ilosci cienkich strumieni wodnego roztworu bialka do kwasnej lazni koagulujacej. Bialko koaguluje uzyskujac postac cienkich wlókien, które nastepnie sa zbierane i przetwarzane na jadalny steksturo- wany produkt bialkowy. Wsród innych metod produkcji steksturowanych produktów bialkowych z róznych zródel jadalnego bialka zaczeto otrzymywac produkty steksturowane specznione, przetlaczajac substancje bialkowa z obszaru o podwyzszonym cisnieniu i temperaturze do obszaru o znacznie nizszym cisnieniu, co powodowalo rozdymanie sie i pecznienie produktu. Speczniony produkt po ponownym podzialaniu nan woda posiadal strukture wlóknista bardzo zblizona do struktury wlóknistej prawdziwego kawalka miesa. Techniki przetlaczania stosowano w produkcji specznionych produktów bialkowych, szczególnie bedacych pochodnymi maczek z nasion oleistych, opisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3488770 i 3496858.

Ostatnio opracowano sposób wytwarzania wlókien bialkowych z róznych zródel bialka, wykorzystujacy metode produkcji jadalnych wlókien bialkowych nie wymagajaca specjalnego wyposazenia, dzieki czemu unika sie znacznych wydatków przy Wdrazaniu przemyslowym tego procesu. Proces ten polega ogólnie na ogrzewaniu2 101457 zawiesiny substancji bialkowej zawierajacej od 0,5%-35% wagowych stalych skladników bialkowych. W tym celu przeprowadza sie ja pod cisnieniem przez wymiennik ciepla, w okresie Czasu wystarczajacym na to, by z zawiesiny wydzielily sie wydluzone wlókna. Ogrzana zawiesine usuwa sie nastepnie w sposób ciagly ze strefy wymiany ciepla poprzez wywolujaca przeciwcisnienie kryze, w wyniku czego nieciagle wydluzone wlókna przeplywaja do strefy odbioru. Otrzymane wlókna bialkowe sa wysoce uzyteczne przy wytwarzaniu róznych produktów spozywczych i moga byc latwo stosowane wspólnie ze zwyklymi surowcami miesnymi w celu uzyskania produktów o polepszonych walorach estetycznych i smakowych i przy ekonomiczniejszej produkcji.

Procesy wyzej wspomnianego typu, w których otrzymywac mozna takie wydluzone wlókna zostaly opisane w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 3662671, 3652672, 3321453 i ponownie wydanym nr 28091.

Procesy te stanowia rzeczywiste rozwiazanie problemów zwiazanych z wczesniejszymi procesami produkcji steksturowanych bialkowych produktów spozywczych otrzymywanych z róznych zródel bialka.

Wynalazek dotyczy ulepszania procesu w stosunku do procesów opis? ?ych w wyzej wymienionych opisach patentowych. Stwierdzono, ze dla pewnych zastosowan spozywczych, zwlaszcza w przypadku dodawania wlókien bialkowych do surowców miesnych, korzystne jest by pH wl«V &n wynosilo od powyzej okolo 6,0, korzystnie okolo 6,0-7,0. Wlókna bialkowe o takiej wartosci pH «* produkcie miesnym daja sie lepiej przyrzadzac niz Wlókna o nizszych wartosciach pH wynoszacych okolo 4,5 do 5,5. Wyzsza wartosc pH wlókien bialkowych mozna oczywiscie otrzymac regulujac pH zawiesiny dla uzyskania zadanej wartosci powyzej 6,0 przed uformowaniem wlókien. Stwierdzono jednak, ze chociaz jakosc wlókien otrzymanych w ten sposób jest zadawalajaca, to wydajnosc wlókien bialkowych zdanej masy zawiesiny bialkowej jest nieco nizsza niz uznawana za korzystna wydajnosc pozadana w warunkach przemyslowych. Dlatego tez zaistniala potrzeba opracowania efektywnego procesu produkcji wlókien bialkowych o zmodyfikowanym pH wykazujacym wartosc pH powyzej okolo 6,0 lub w granicach 6,0-7,0, który przebiega bez obnizenia wydajnosci wlókien lub zmian ich pozadanych wlasnosci uzytkowych. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3926641 opisano sposób odbioru wlókien bialkowych wyzej wspomnianego typu, w którym wyplyw wlókien ze strefy wymiany ciepla do strefy odbioru regulowany jest przez ograniczenie strumienia opuszczajacego wywolujaca przeciwcis¬ nienie kryze do wnetrza sumarycznego kata stanowiacego wielkosc krytyczna i wynoszacego okolo 4° do 90°.

Kat ten mierzy sie w stosunku do osi teoretycznej przechodzacej przez srodkowa czesc dyszy lub wywolujacej przeciwcisnienie kryzy. Taki sposób ograniczania strumienia wlókien zapobiega tworzeniu sie na obrzezach strefy odbioru grudek z cienkich wlókien powstajacych w wyniku rozpylenia zawiesiny. Takie niepozadane grudki z cienkich wlókien przedostawac sie moga do strefy odbioru oraz do produktu koncowego. Wyplyw wlókien jest regulowany za pomoca oslony umieszczonej na dyszy i posiadajacej stozkowa powierzchnie odchylajaca o kacie sumarycznym okolo 4°—90°. Powierzchnia oslony powoduje ograniczenie doprowadzanej zawiesiny do chwili, gdy wlókna zostana dostatecznie schlodzone na to, by z cienkich wlókien nie tworzyly sie grudki.

Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu modyfikacji wartosci pH wlókien bialkowych, dzieki czemu moznaby osiagnac maksymalna wydajnosc procesu otrzymywania wlókien bialkowych zdanej masy zawiesiny bialkowej, przy jednoczesnym otrzymywaniu wlókien bialkowych posiadajacych wlasnosci czyniace je szczegól¬ nie odpowiednimi dodatkami do produktów miesnych.

Wedlug wynalazku sposób wytwarzania nieciaglych wydluzonych wlókien bialkowych z substancji bialkowej, w którym z substancji bialkowej sporzadza sie wodna zawiesine o pH ponizej okolo 6,0 a w przypad¬ ku bialka sojowego o pH 4,5—5 o zawartosci 0,5-35% wagowych stalych skladników bialkowych, zawiesine przeprowadza sie pod cisnieniem przez strefe wymiany ciepla i ogrzewa w tej strefie do temperatury powyzej 115°C, ale nizszej od temperatury rozkladu bialka, poddaje sie bialko dzialaniu tej temperatury przez okres czasu wystarczajacy na to by od pozostalych skladników zawiesiny oddzielily sie wydluzone delikatne wlókna, po czym ogrzana zawiesine w sposób ciagly usuwa sie z tej strefy przez wywolujaca przeciwcisnienie kryze, przy czym przeplyw wlókien ze strefy wymiany ciepla do strefy odbioru reguluje sie przez ograniczenie zasiegu strumienia wlókien wyplywajacych do kata sumarycznego wynoszacego 4°-90°, mierzonego wzgledem osi przechodzacej przez srodek tej kryzy i w strefie odbioru oddziela nieciagle wlókna od pozostalych skladnik >w zawiesiny, polega na tym, ze do ograniczonego oslona wylotowa strumienia wlókien wtryskuje sie substancje podwyzszajaca pH wlókien do powyzej 6,0.

Wynalazek wprowadza zatem dalsze ulepszenie ogólnego sposobu wytwarzania wlókien bialkowych.

Stwierdzono, ze modyfikacja wartosci pH wlókien bialkowych do wartosci ponad 6,0 lub korzystnie w granicach 6,0—7,0 nadaje wlóknom bialkowym stosowanym jako domieszki do róznych typów produktów miesnych optymalne wlasnosci uzytkowe. Z drugiej strony przekonano sie, ze jesli pH zawiesiny nastawi sie na ten zakres wartosci przed powstaniem wlókien, to mimo, iz modyfikacja pH wlókien moze przebiec zadawalajaco,101 457 3 wydajnosc procesu ich otrzymywania zdanej masy zawiesiny bialkowej bedzie zbyt niska w stosunku do wydajnosci pozadanej ze wzgledów ekonomicznych w procesie przemyslowym. Co wiecej, jesli modyfikacje wlókien bialkowych próbuje sie przeprowadzic po ich ochlodzeniu i zebraniu, nie mozna uzyskac wlókien o jednakowych wartosciach pH, a podczas mieszania niezbednego do nadania wlóknom jednakowych wartosci pH wykazuja one tendencje do lamania sie. Dlatego tez nalezy dazyc do takiej modyfikacji wartosci pH wlókien bialkowych, by wraz z prowadzona modyfikacja pH nie zachodzilo obnizenie wydajnosci procesu otrzymywania tych wlókien i by ich pozadane wlasnosci uzytkowe nie ulegaly zmianie.

Wynalazek stanowi rozwiazanie tego problemu, poniewaz podnoszaca pH substancje zasadowa, która modyfikuje pH wlókna bialkowego wprowadza sie do procesu produkcji tych wlókien gdy ich strumien ograniczany jest przez oslone wylotowa. W rezultacie uzyskuje sie wlókna o zmodyfikowanym pH wynoszacym ponad 6,0, korzystnie 6,0—7,0. Stwierdzono, ze wytwarzane tym sposobem wlókna bialkowe o zmodyfikowa¬ nym pH posiadaja wszystkie zadane wlasnosci uzytkowe, przy czym otrzymuje sie je z danej masy zawiesiny bialkowej z maksymalna wydajnoscia. Ograniczenie strumienia wlókien wyplywajacych z wywolujacej przeciw- cisnienie kryzy lub dyszy do strefy odbioru przeprowadza sie za pomoca oslony wylotowej posiadajacej stozkowa powierzchnie odchylajaca. Oslone te dopasowuje sie do wywolujacej przeciwcisnienie kryzy w celu uzyskania ograniczenia strumienia wlókien opuszczajacych wywolujaca przeciwcisnienie kryzy do wewnatrz sumarycznego kata stanowiacego wielkosc krytyczna i wynoszacego okolo 4—90°. Kat ten mierzy sie w stosunku do osi teoretycznej przechodzacej przez srodkowa czesc dyszy lub wywolujacej przeciwcisnienie kryzy. Oslona pozwalajaca na regulacje przeplywu wlókien do strefy odbioru na dodatkowa zalete, gdyz tworzy ona odpowiednia komore mieszania podczas wtryskiwania substancji zasadowej czy tez podnoszacej pH, uzywanej do modyfikacji wartosci pH wlókien, w zakresie 6,0-7,0. Oslona ze stozkowa powierzchnia odchylajaca dopasowa¬ na do wywolujacej przeciwcisnienie kryzy tworzy komore mieszania poniewaz w punkcie tym ograniczenie poddanego dzialaniu cisnienia strumienia wlókien bialkowych i nieprzereagowanych skladników zawiesiny wywoluje w krótkim okresie czasu przeplyw burzliwy. Dlatego tez gdy substancje zasadowa czy tez podnoszaca pH wtrysnie sie do mieszaniny przy wywolujacej przeciwcisnienie kryzie w momencie, gdy strumien wlókien jest jeszcze ograniczany przez oslone, nastepuje najlepsze mozliwe zmieszanie substancji zasadowej i wlókien, co prowadzi do najbardziej równomiernej i pelnej modyfikacji pH wlókien. Daje to równiez najefektywniejsza modyfikacje pH wlókien bialkowych, poniewaz wydajnosc procesu ich otrzymywania nie zmniejsza sie i tworzenie sie wlókien przebiegac moze przy optymalnej wartosci pH.

Sposób wedlug wynalazku mozna realizowac za pomoca urzadzen przedstawionych na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia typowy wymiennik ciepla stosowany w procesie do produkcji wlókien bialkowych, a fig. 2-przedstawia szczególowy widok wywolujacej przeciwcisnienie kryzy wymiennika ciepla uzywanego w sposobie wedlug wynalazku oraz oslone wylotowa o stozkowej powierzchni odchylajacej rozwartej pod katem o krytycznej wielkosci. Pokazano równiez punkt, w którym wtryskuje sie substancje zasadowa czy tez podnoszaca pH w celu modyfikacji wlókien bialkowych zgodnie z procesem wedlug wynalazku.

Ponizej omówiono korzystne przyklady prowadzenia procesu wedlug wynalazku. Jak stwierdzono juz poprzednio zawiesine substancji bialkowej ogrzewa sie przeprowadzajac ja pod wysokim cisnieniem przez wymiennik ciepla. Korzystnie zawiesina powinna zawierac okolo 0,5-35% wagowych stalych skladników bialkowych, najkorzystniej 20-35% wagowych, przy czym górna granica ich zawartosci zalezy przede wszystkim od mechanicznych mozliwosci uzytej pompy, Substanqe bialkowa, która zastosowac mozna do produkcji wlókien bialkowych sposobem wedlug wynalazku stanowic moga roslinne substancje bialkowe otrzymane z nasion oleistych np. soji lub innych nasion oleistych, takie jak maczki, koncentraty lub bialka wstanie wyizolowanym, przy czym stosowac mozna takie zródla bialka jak sezam, nasiona bawelny i orzeszki ziemne. < Ponadto pozadane jest stosowanie substancji bialkowych pochodzenia zwierzecego, takich jak albumina i kazeina lub bialka z mikroorganizmów, np. drozdzy piwnych i drozdzy Torula, co zalezne jest od zadanych wlasnosci uzytkowych koncowego produktu. W procesie wedlug wynalazku zalecane jest, by wartosc pH zawiesiny stosowanej do produkcji wlókien wynosila pohizej 6,0 i korzystnie zblizona byla do wartosci odpowiadajacej punktowi izoelektrycznemu uzytego bialka, co pozwala na otrzymywanie wlókien bialkowych z najlepsza wydajnoscia, Oczywiscie jesli dopuszczalna jest nieco nizsza wydajnosc równie odpowiednie moga byc inne wartosci pH. W przypadku bialka sojowego korzystna wartoscia pH zawiesiny znajduje sie w zakresie okolo 4,5—5,5, Otrzymana wodna zawiesine bialkowa przeprowadza sie pod cisnieniem przez wymiennik ciepla ogrzewajac ja przez okres czasu dostateczny na to, by od pozostalych skladników zawiesiny oddzielily sie wydluzone nieciagle wlókna bialkowe. Ogrzana mieszanina przeplywa nastepnie przez wywolujaca przeciwcis¬ nienie kryze, która posiadac moze jeden lub wiecej sasiadujacych ze soba otworków. Na ogól wlókna sa, w strefie odbioru, natychmiast poddawane dzialaniu medium chlodzacego, np. powietrza lub wody, które4 101 457 chlodzi wlókna bialkowe zapobiegajac ich wzajemnej adhezji. Zazwyczaj w procesie przemyslowym oslone wylotowa o stozkowej powierzchni odchylajacej dopasowuje sie do wywolujacej przeciwcisnienie kryzy, przy czym kat sumaryczny rozwarcia iaj powierzchni wynosi okolo 4° do 90°. Kat ten mierzy sie od teoretycznej osi przechodzacej przez srodek w#a<0ihwjacej przeciwcisnienie kryzy. Oslona reguluje przeplyw wlókien do strefy odbioru i zapobiega powstawano grudek lub aglomeracji bardzo cienkich wlókien, które to zjawiska zachodza czasem na obrzezach strefy etfataru. Reakcja tworzenia sie nieciaglych wlókien bialkowych zalezna jest od czasu, temperatury i cisnieofocpny czym korzystnym zakresem temperatur, zwlaszcza dla bialka sojowego jest zakres okolo 110oC-155°Cjpfrtolwiek wyzsze temperatury sa rówhie odpowiednie o ile nie powoduja rozkladu substancji bialkowej i nie dzfflhga na nia szkodliwie w jakikolwiek sposób. Proces prowadzic mozna w szerokim zakresie cisnien, przy czym odpowiednimi cisnieniami przy produkcji wlókien bialkowych sa cisnienia powyzej okolo 3,5 kG/cm2, korzystnie od okolo 3,5 do 350 kG/cm2. Wywolujaca przeciwcisnienie kryza umieszczona pomiedzy strefa wymiany ciepla i strefa odbioru stanowi o cisnieniu w ukladzie i ogólnie przeznaczona jest do regulacji ksztaltu produktu. Odpowiednimi kryzami sa zazwyczaj kryzy kolowe zawierajace jeden lub wiecej otworków o srednicy okolo 0,381 do 0,762 mm. « Jak stwierdzono juz poprzednio, pozadane jest by wartosc pH v,okien bialkowych wynosila powyzej okolo 6,0, korzystnie od okolo 6,0 do 7,0. Warunek ten mozna spelnic regulujac pH zawiesiny bialkowej przed uformowaniem sie wlókien bialkowych, jednak wydajnosc procesu otrzymywania tych wlókien jest wtedy nieco n(z$za niz wydajnosc dopuszczalna ze wzgledów ekonomicznych w procesie przemyslowym, co ogranicza uzytecznosc takiego sposobu regulacji pH. Wlókno bialkowe powstawac moze równiez przy wartosci pH zblizonej do wartosci odpowiadajacej punktowi izoelektrycznemu bialka, przy czym maksymalna wydajnosc procesu powstawania wlókna bialkowego osiaga sie zwiekszajac pH wlókien po ich ochlodzeniu i zebraniu.

Postepowanie takie ma jednak takze pewne wady. Przykladowo natryskiwanie ochlodzonych wlókien substancja zasadowa czy tez podnoszaca pH wymaga mieszania wlókien by ich pH bylo jednakowe, co powoduje pekanie wlókien na male kawalki.

Sposobem wedlug wynalazku wlókna bialkowe o zmodyfikowanym pH wynoszacym ponad okolo 6,0, korzystnie od okolo 6,0 do 7,0 otrzymuje sie bez obnizania wydajnosci i wlasnosci uzytkowych wtryskujac substancje zasadowa czy tez podnoszaca pH do mieszaniny zawiesiny i uformowanych wlókien bialkowych znajdujacych sie w oslonie wylotowej dopasowanej do wywolujacej przeciwcisnienie kryzy. Wtrysniecie substancji zasadowej w tym miejscu prowadzi do najlepszego wymieszania i najrównomierniejszej modyfikacji pH wlókien bialkowych.

Jak podano powyzej fig. 1 przedstawia typowy wymiennik ciepla stosowany przy produkcji jadalnych wlókien bialkowych. Wymiennik ciepla pokazany na fig. 1 jest stosunkowo prostym aparatem majacym plaszcz 1 *i komore wewnetrzna 9. Strumien wplywa do komory wewnetrznej króccem 3 a wyplywa z komory wymiennika ciepla króccem 4. Sekcje rurek 2 stanowia typowe rurki wymiennika ciepla, które sporzadzic mozna z kazdego rodzaju zadanego metalu, jakkolwiek polecana jest w tym przypadku stal nierdzewna.

Dokladne wymiary rurek nie sa limitowane, stosowac wiec mozna kazde standardowe rurki wymiennika ciepla posiadajace srednice zewnetrzna wynoszaca 6,35-38,1 mm. Korzystne jest stosowanie rurek o srednicy ze¬ wnetrznej okolo 9,53 mm. Dlugosc rurek w sposobie wedlug wynalazku nie jest równiez wielkoscia krytyczna.

Jak pokazano na fig. 1 • rurki moga byc wewnatrz plaszcza wymiennika ciepla skrecone w pewna ilosc zwoji, tworzac sekcje prostych i/lub skreconych w zwoje rurek. Typowa i korzystna dlugosc sekcji rurek 2 wynosi wedlug wynalazku okolo 609,6 mm —5181,6 mm. Zawiesine bialkowa pompuje sie do wymiennika ciepla przez króciec 5, po czym krazy ona pod cisnieniem w sekcji rurek 2 zwiekszajac swa temperature pod dzialaniem pary plynacej, komora 9. Na wejsciu do strefy odbioru 8 umieszczona jest wywolujaca przeciwcisnienie kryza 6, posiadajaca jeden lub wiecej otworków. Korzystne jest by kryza miala wieksza ilosc otworków poniewaz pozwala to na zwiekszenie zdolnosci produkcyjnej, ukladu wytwarzajacego wlókna. Typowa wywolujaca przeciwcisnienie kryza wedlug wynalazku jest stalowa dysza ze stali nierdzewnej zawierajaca 9—25 otworków o srednicy okolo 0,381 --0,762 mm. • Wywolujaca przeciwcisnienie kryza 6 polaczona jest z oslona wylotowa 7 posiadajaca stozkowa po¬ wierzchnie odchylajaca, której sumaryczny kat rozwarcia stanowiacy wielkosc krytyczna wynosi okolo 4°-90°.

Kat ten mierzy sie od osi teoretycznej przechodzacej przez srodek dyszy lub kryzy. Istnienie tego kata sumarycznego stanowiacego wielkosc krytyczna pozwala na regulacje wyplywu wlókien i zapewnia równo¬ mierny ich przeplyw do strefy odbioru, co zapobiega przypadkowemu wyplywowi pod katem ostrym w stosunku do otworków kryzy i tworzenia sie grudek lub skupisk wlókien na krancach strefy odbioru.

Na fig. 2' przedstawiono w sposób bardziej szczególowy oslone wylotowa 7 oraz wywolujaca przeciwcis¬ nienie kryze 6 dla wykazania zaleznosci procesu wedlug wynalazku od tych wlasnie czesci aparatu. Dysza lub101 457 5 wywolujaca przeciwcisnienie kryza 6 posiada otworek 10, który korzystnie powinien byc umieszczony pod pewnym katem w stosunku do teoretycznej osi przechodzacej przez srodek dyszy lub wywolujacej przeciwcisnie¬ nie kryzy 6. Zgodnie z wynalazkiem dokladny kat rozrprysku otworka nie jest wielkoscia krytyczna i w rzeczy¬ wistosci powierzchnia dyszy 6 moze byc, jesli jest to pozadane, zupelnie plaska. Korzystna wartoscia kata rozprysku otworków w wywolujacej przeciwcisnienie kryzie jest, jak to pokazano na przykladzie otworka 10, wartosc 5°. Na fig. 2, która dla lepszego zrozumienia pokazuje jedynie pojedynczy otworek 10, teoretyczna os 11 przechodzi przez srodek dyszy lub wywolujacej przeciwcisnienie kryzy 6, stanowiac odpowiednie miejsce odniesienia dla omawianego kata. Kat rozprysku lub kat wyplywu zawiesiny z otworków 10 wynosic powinien korzystnie okolo 5 , przy czym mierzy sie go w stosunku do osi 11. Zadaniem oslony wylotowej 7 jest ograniczanie strumienia zawiesiny do wnetrza kata sumarycznego stanowiacego wielkosc krytyczna i wynosza¬ cego okolo 4°-90°. Ten kat o wielkosci krytycznej mierzy sie w odniesieniu do teoretycznej osi 11, przy czym stanowi on sume kata i kata .Dla objasnienia katy te pokazano na fig. 2. Korzystne jest by stozkowa powierzchnia odchylajaca wylotowej oslony 7 rozwarta byla pod sumarycznym katem (+), który jest równy lub wiekszy niz kat rozprysku lub kat wyplywu zawiesiny z dyszy. Kat wyplywu lub kat rozprysku mierzy sie oczywiscie jako kat miedzy teoretyczna osia przechodzaca przez otworek 10 i teoretyczna osia 11 przechodzaca przez srodek wywolujacej przeciwcisnienie kryzy.

Korzystne jest równiez, by dlugosc stozkowej powierzchni odchylajacej wylotowej oslony 7 wynosila co najmniej okolo 25,4 mm, a najkorzystniej okolo 76,2—304,8 mm. Dlugosc stozkowej powierzchni odchylajacej nie jest wielkoscia krytyczna i moze byc ona dowolna. Gdy jest to pozadane, wylotowa oslone 7 mozna wyposazyc w celu poprawy mieszania w cylindryczna rure przedluzajaca, jakkolwiek nie jest to konieczne jesli modyfikacja pH wlókien bialkowych do zadanego zakresu 6,0—7,0 przebiega równomiernie. Srednica wylotu wylotowej oslony 7 nie jest zgodnie z wynalazkiem wielkoscia krytyczna, moze wiec byc dowolna. Modyfikacje wartosci pH wlókien bialkowych osiaga sie przez wtrysniecie substancji zasadowej czy tez podnoszacej pH przez otwór wtr/ókt" 'Y 1°. W miejscu tym zawierajaca uformowane wlókna bialkowe i nieprzereagowane skladniki zawiesiny mieszanina wplywajaca przez wywolujaca przeciwcisnienie kryze do strefy odbioru jest jeszcze mieszana w komorze, poniewaz opuszczajacy kryze strumien wlókien i zawiesiny poddany jest dzialaniu cisnienia. Wtrysniecie w tym punkcie substancji zasadowej majacej za zadanie modyfikacje pH zebranych wlókien do powyzej okolo 6,0 pozwala na najrównomierniejsze wymieszanie tej substancji z wlóknami w celu otrzymania stalego produktu o zmodyfikowanym pH. Wszystko wskazuje na fakt, ze osiagniete wymieszanie jest równomierne. Dzieje sie tak dzieki przedluzonemu procesowi mieszania zachodzacemu w komorze, któremu przez krótki okres czasu poddawana jest ograniczona stozkowa powierzchnia odchylajaca oslony wylotowej wtryskiwana zawiesina.

Substancje zasadowe stosowane w celu modyfikacji pH wlókien do ponad okolo 6,0, korzystnie od okolo 6,0 do 7,0, stanowic moga rózne zwiazki podnoszace pH, np. wodorotlenki metali ziem alkalicznych i rózne podnoszace pH sole, a takze mieszaniny tych substancji. < Wedlug wynalazku dobór okreslonej substancji nie jest warunkiem krytycznym, wazne jest jedynie by substancja taka podnosila pH wlókien bialkowych do wartosci lezacych we wspomnianym zakresie. Korzystna substancja podnoszaca pH jest weglan sodowy i na ogól owtorem wtryskowym 12 wytryskuje sie do oslony wylotowej urzadzenia przedstawionego na fig. 2 • wodne roztwory tego wlasnie zwiazku. Zazwyczaj stezenie wodnych roztworów weglanu sodowego wynosi od okolo 8% do 13% wagowych. Scisle okreslone stezenie substancji zasadowej czy tez podnoszacej pH nie jest jednak wedlug tego wynalazku wielkoscia krytyczna i zalezy ono calkowicie od mozliwosci pompy oraz predkosci dozowania roztworu, za posrednictwem którego wtryskuje sie substancje zasadowa otworem wtryskowym 12.

Korzystne jest równiez, jakkolwiek nie jest to-warunek krytyczny, by substancje zasadowa czy tez podnoszaca pH podgrzac, poniewaz gdy temperature dodawanej substancji zasadowej czy tez podnoszacej pH podwyzszy sie, korzystnie do okolo 120°C, mieszanie sie tej substancji z wlóknami bialkowymi zachodzi nieco lepiej. Scisle okreslona temperatura substancji zasadowej nie jest wielkoscia krytyczna.

Wielkoscia krytyczna nie jest równiez scisle okreslona wartosc pH, która nadaje sie wlóknom przez wtrysniecie w trakcie opisanego tu procesu substancji zasadowej. Wartosc pH wynosic powinna po prostu powyzej okolo 6,0, korzystnie okolo 6,0—7,0 a najkorzystniej 6,2—6,4 w przypadku stosowania wlókien wraz z miesem lub 6,6—6,8 w przypadku stosowania wlókien wraz z miesem rybim. Tak wiec modyfikowanie pH droga wtrysniecia substancji zasadowej w tym etapie procesu pozwala osiagnac równomierna modyfikacje oraz maksymalna wydajnosc wlókien. Dzieje sie tak dzieki temu, ze pH zawiesiny przed powstaniem wlókien nastawic mozna na wartosc, przy której powstawanie tych wlókien zachodzi z maksymalna wydajnoscia.6 101 457 Jak stwierdzono juz poprzednio, wlókna bialkowe o zmodyfikowanym pH wytwarzane sposobem wedlug wynalazku posiadaja wysokie wartosci uzytkowe w niektórych zastosowaniach, szczególnie jako dodatki do pewnych produktów miesnych. Dla lepszego zrozumienia wynalazku podano ponizszy przyklad sposobu postepowania przy realizacji wynalazku, lecz nie ograniczajacy jego zakresu.

Przyklad I. Bialkowa zawiesine 441 fi kg bialka wyizolowanego z soji, zawierajaca 24,0% wagowych stalych skladników bialkowych, zmieszano z 11,78 kg oleju kokosowego i za pomoca 50% roztworu wodoro¬ tlenku sodowego pH zawiesiny ma wartosc 4,7. Zawiesine te przepompowywano przez wymiennik ciepla zawierajacy w rurze o srednicy 152,4 mm tworzacej plaszcz 27,4 m rurki o srednicy 9,63 mm wykonanej ze stali nierdzewnej typu OD. Temperatura w wymienniku ciepla wyrosila 150,2°C. Zawiesine usunieto poprzez plytkowa wywolujaca przeciwcisnienie kryze zawierajaca 15 otworków o srednicy 0,48 mm. Na plytce kryzy umieszczono oslone wylotowa rozwarta pod katem sumarycznym 10° imajaca dlugosc 76,2 mm, która zawierala dodatkowo 4 otworki umieszczone na jej obwodzie co 90°. Otworkami tymi wtryskiwano jako roztwór podnoszacy pH 13% wodny roztwór weglanu sodowego podgrzanego do temperatury 121,1°C. Roztwór weglanu sodowego wtryskiwano do oslony wylotowej z predkoscia jego dodawar --* tak dobrana, by wartosc pH wlókien wyniosla 6,4. Stwierdzono, ze pH zebranych wlókien wynosila okolo 6,4 i ze posiadaly one zadowalajaca teksture.

Powyzszy przyklad stanowi jedynie ilustracje wynalazku a opisane szczególy substancje i etapy podlegac moga róznym zmianom, bez odejscia jednak od istotny wynalazku.

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania nieciaglych wydluzonych wlókien bialkowych z substancji bialkowej, w którym z substancji bialkowej sporzadza sie wodna zawiesine o pH ponizej okolo 6,0 a w przypadku bialka sojowego o pH 4,5-5 o zawartosci 0,5-35% wagowych stalych skladników bialkowych, zawiesine przeprowadza sie pod cisnieniem przez strefe wymiany ciepla i ogrzewa w tej strefie do temperatury powyzej 115°C ale nizszej od temperatury rozkladu bialka, poddaje sie bialko dzialaniu tej temperatury przez okres czasu wystarczajacy na to, by od pozostalych skladników zawiesiny oddzielily sie wydluzone delikatne wlókna, po czym ogrzana zawiesine w sposób ciagly usuwa sie z tej strefy przez wywolujaca przeciwcisnienie kryze, przy czym przeplyw wlókien ze strefy wymiany ciepla do strefy odbioru regulowany jest przez ograniczenie zasiegu strumienia wlókien wyplywajacych do kata sumarycznego wynoszacego 4-90°, mierzonego wzgledem osi przechodzacej przez srodek tej kryzy, po czym w strefie odbioru nastepuje oddzielenie nieciaglych wlókien od pozostalych skladników zawiesiny, znamienny tym, ze do ograniczonego oslona wylotowa strumienia wlókien wtryskuje sie substancje podwyzszajaca pH wlókien do powyzej 6,0. • •

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wtryskuje sie substancje podwyzszajaca pH wlókien do wartosci 6,0-7,0. •

3. Sposób wedlug zastrz. 2; znamienny tym, ze uzyskuje sie pH wlókien 6,2-6,4. •

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze uzyskuje sie pH wlókien 6,6-6,8.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje podwyzszajaca pH stosuje sie wodny roztwór weglanu sodowego. •

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie podgrzany wodny roztwór weglanu sodowego. 12 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl