Популярное
Следующая
6 лет назад 3140

Производство коллагеновой оболочки

Производство коллагеновой оболочки

Источник: книга «Колбасные оболочки: натуральные, искусственные, синтетические» (Ланг Б. А., Эффенбергер Г., перевод с немецкого языка Семеновой Е. А., под научной редакцией Смурыгина В. Ю.), СПб, «Профессия», 2009 г.

 

Коллагеновая, или иначе искусственная оболочка, из отвержденного белка, т. е. белковая, подразделяется на две группы. Первая включает в себя толстостенные оболочки большого диаметра, не предназначенные для употребления в пищу; вторая — съедобную тонкостенную череву малых диаметров, прямой или кольцевой формы.

Исходным материалом для производства обоих видов коллагеновой оболочки служит шкура крупного рогатого скота. В переработку поступают только шкуры животных, прошедших предубойное и послеубойное ветеринарные освидетельствования. Эмпирическим путем было установлено, что для изготовления колбасных оболочек лучше всего подходят шкуры скота, забитого в возрасте от 18 до 24 месяцев, когда размер фибрилл и количество естественных поперечных связей коллагена кожи являются оптимальными для дальнейшей переработки.

Международная конференция «МЕЛЬКОМБИНАТ 2017»

Обычно производители белковой оболочки получают необходимое сырье с кожевенных заводов в виде спилка, состоящего в основном из ретикулярного слоя дермы или, собственно, кожи. Его получают в качестве побочного продукта кожевенного производства на заключительной стадии процесса обезволошивания, когда обезволошенная шкура подвергается двоению по поверхности.

На первой стадии производства коллагеновой оболочки сырье подвергают промывке, заключающейся в щелочном золении спилка и последующей нейтрализации кислотой. Расщепление кожи происходит при значении рН около 13. В качестве растворяющего агента используют едкий натрий, известковое молоко или их сочетание. Наиболее важными процессами, протекающими на этой стадии, являются удаление из кожной матрицы примесей, не содержащих коллагена, и частичное дезаминирование самого коллагена. Эти изменения выражаются в разрыхлении структуры его волокон, заметном под микроскопом, и в повышении эластичности полученной в результате данной обработки «коллагеновой шкурки». Расщепление может протекать с разной степенью интенсивности. Технология оказывает влияние на производство и свойства коллагеновой массы и, тем самым, на свойства готовой оболочки. Это означает, что с помощью соответствующего изменения технологических параметров уже на этой производственной стадии можно регулировать степень эластичности конечного продукта. Процесс расщепления кожи прекращается путем внесения кислоты, в результате чего рН должен снизиться до значения менее 1.

Превращение полученной таким образом коллагеновой шкурки в коллагеновую массу, пригодную для экстудирования, может происходить по разным технологиям. Один из способов предполагает установление значения рН, равного 3. Сильно набухшую шкурку сначала грубо измельчают, затем под большим давлением продавливают через систему последовательных решеток, диаметр отверстий которых постепенно уменьшается. В результате образуется гелеобразная коллагеновая масса, которую направляют в большие гомогенизаторы. В них же вносятся необходимые рецептурные компоненты, такие как глицерин или красители, после чего продукт подвергают гомогенизации. При использовании второго способа значение рН коллагеновой шкурки должно примерно совпадать с изоэлектрической точкой коллагена, что обусловливает сокращение коллагеновых волокон и усадку шкурки. После грубого измельчения, внесения добавок и красителей шкурку пропускают через коллоидную мельницу или другое подобное оборудование. При этом одновременно происходит измельчение и перемешивание. Полученную волокнистую пульпу обрабатывают кислотой, чтобы получить набухшую гелеобразную массу.

Следующей стадией производства является экструзия коллагеновой массы и формование рукава. Сразу после получения рукав необходимо стабилизировать, чтобы на следующем этапе подвергнуть сушке. Данную задачу можно решить различными путями.

При использовании метода сухой экструзии на экструдирование направляют коллагеновую массу с высоким содержанием сухих веществ. Ее под высоким давлением пропускают через фильеру с кольцевой щелью, при этом образуется бесконечный рукав, удерживаемый в расправленном виде за счет внутренней воздушной подушки. Конструкция экструзионной головки позволяет осуществлять целенаправленное смещение коллагеновых волокон и фибрилл, в результате чего оболочка приобретает необходимую прочность и эластичность как в аксиальном, так и в радиальном направлениях. Сформованный в экструзионной головке методом сухой экструзии коллагеновый рукав обладает достаточно высокой механической прочностью благодаря большому содержанию сухих веществ, и поэтому его можно сразу же направлять в сушильный тоннель. Такая стабильность формы позволяет использовать данный метод для изготавления, например, аналога черевы. На входе в сушильный тоннель экструдированную оболочку можно обработать армирующими веществами, для чего ее пропускают через радиально расположенные распылительные форсунки. После сушки в тоннеле рукав пропускают через прижимные вальцы и сматывают в рулон.

Влажная экструзия, с технологической точки зрения, сходна с производством целлюлозной искусственной оболочки. При этом используют влажную коллагеновую массу с низким содержанием сухих веществ, которую экструдируют непосредственно в коагуляционную ванну. Специальная конструкция экструзионной головки и коагуляционного танка позволяет в достаточной степени осуществлять коагуляцию как внутреннего, так и внешнего слоя рукава. В качестве коагулятора используют концентрированный раствор сульфата аммония с добавлением аммиака. Если в результате рукав приобрел достаточную прочность, то его складывают и промывают в нескольких ваннах. Затем он поступает в следующие ванны для обработки армирующими веществами, пластификаторами и, при необходимости, красителями. В рукав нагнетается воздух, и в таком состоянии его направляют в сушильный тоннель, где он окончательно высыхает, затем его складывают и сматывают в рулон.

Наряду с сухой и влажной экструзией применяют еще один — смешанный — метод, использующий обе эти технологии.

При производстве коллагеновой оболочки крайне важным моментом является ее упрочнение путем искусственного структурирования. При образовании применяемой для экструдирования коллагеновой массы трехмерная структура натуральной коллагеновой ткани разрушается на микроскопическом уровне, и в результате элементы исходной структуры могут смещаться относительно друг друга практически в любом направлении. Во время процесса экструдирования эти разрозненные элементы снова объединяются во вновь сформированную трехмерную структуру, которую необходимо зафиксировать. Частичную фиксацию можно провести в ходе производства путем нейтрализации набухшего в кислоте коллагена в коагуляционных ваннах. При этом происходит усадка коллагена и его отдельные волокна плотно укладываются друг на друга. Данный процесс продолжается в сушильной установке. В результате происходит упрочение рукава, достаточное для его использования в некоторых случаях. Однако для массового применения оболочки механической прочности и гидротермической устойчивости недостаточно.

По этой причине колбасные оболочки предпочитают подвергать отверждению (дублению). На молекулярном уровне это происходит путем создания в коллагеновой матрице ковалентных поперечных связей. Для каждого конкретного вида оболочки существуют свои способы обработки. Технологически процесс дубления осуществляется непрерывным способом, например, путем орошения рукава альдегидными дубителями в ваннах и (или) в сушильном канале. Широко распространен также метод термического или дегидротермического дубления, представляющий собой отдельную производственную стадию после сматывания оболочки в конце экструзионной линии. В результате дубления колбасная оболочка приобретает прочность при набивке и стабильность при термообработке. Недостаточное отверждение может привести к ухудшению этих свойств, а излишнее - к хрупкости коллагена.

На рисунке представлена схема производства коллагеновой оболочки по трем известным технологиям: сухим, влажным и смешанным методами. Однако с помощью такой схемы невозможно дать полное представление обо всей сложности технологического процесса и аппаратного оснащения линии для данного производства.

 

Сформованный методом сухой экструзии коллагеновый рукав обладает высокой механической прочностью.

Влажная экструзия, с технологической точки зрения, сходна с производством целлюлозной искусственной оболочки.

В результате дубления колбасная оболочка приобретает прочность при набивке и стабильность при термообработке. 

Поделиться

100ing.ru
kemin
logosltd.ru
выставка Sudback
Мессе Дюссельдорф
goldenautumn.moscow
Facebook
Вконтакте
АльянсУпак
Вторая Международная конференция «МАСЛОЖИРОВАЯ ИНДУСТРИЯ»
Каталог компаний
Партнеры
Журнал
«Мясная Сфера»
Журнал
«Молочная Сфера»
Журнал «Хлебопечение/
Кондитерская Сфера»
Журнал
«Птицепром»
Журнал
«Рыбная Сфера»