Спосіб одержання гідратцелюлозних оболонок для набивки м’ясними продуктами

Изобретение относится к области производства химических волокон и пленок, в частности, производства оболочек рукавным методом, используемых для набивки мясными продуктами. Известен способ получения гидратцеллюлозных трубчаты х изделий формованием вискозы, модифицированной аминосоединением в виде водной эмульсии, в осадительную ванну, кислотной обработкой свежесформованных изделий, промывкой и сушкой, а перед сушкой с обработкой водным раствором с массовой долей глицерина в диапазоне от 10 до 22%. Сушку горячим воздухом гибкой трубки производят в раздутом состоянии пропусканием через сушильный канал длиной 50 м со скоростью ~20 м/мин., причем сушильный канал в области своей-входной части имеет температуру ~90°С и в области выхода ~120°С [1]. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является используемый в промышленности способ получения гидратцеллюлозной пленки для изготовления оболочки сосисок, включающий непрерывное формование оболочки из вискозы в осадительную ванну с полной отделкой, сушкой и намоткой оболочки на бобину [2]. Отделка гидратцеллюлозной оболочки включает промывку оболочки оборотной и умягченной водой, десульфурацию и пластификацию глицерином перед сушкой. Пластификацию осуществляют раствором глицерина циркуляцией его в диапазоне от 15 до 20 л/мин в барках при температуре в диапазоне от 50 до 60°C. Концентрация раствора глицерина ~14% соответствует плотности раствора - 1,01-1,02 г/см 3, Пластификация оболочки устраняет хр упкость и повышает эластичность оболочки при дальнейшей переработке. Сушку оболочки производят в раздутом состоянии, для чего в конце сушильных тр уб при намотке в момент заправки бобин внутрь оболочки вдувается небольшое количество сжатого воздуха. Параметры сушки оболочки; температура пара в рубашке сушилки в диапазоне от 165 до 185°С при избыточном давлении 0,15 МПа: температура воздуха на входе в трубу в диапазоне от 80 до 110°С, на выходе - в диапазоне от 30 до 60°С. Скорость намотки оболочки в диапазоне от 8 до 15 м/мин., длина сушильного канала - 18 м. Массовая доля глицерина в готовой продукции составляет 20±2%. К недостаткам данного способа получения гидратцеллюлозных оболочек следует отнести: 1) недостаточная для переработки а мясомолочной промышленности эластичность гидратцеллюлозных оболочек; 2) высокая анизотропия прочности в поперечном и продольном направлениях; 3) использование водного раствора глицерина, что требует оборудования (барки, баки, мерники, подогреватели, фильтры, насосы и др.) и приводит к потерям глицерина при разбрызгивании и утечках его при эксплуатации оборудования, что составляет 13% от общего расхода глицерина; 4) потери глицерина за счет испарения при сушке составляют 8% (установлено экспериментально); 5) замедляющее действие глицерина на испарение влаги и увеличение времени сушки; 6) расход тепла на испарение глицерина; 7) ограниченные скорости формования. Недостаточная эластичность затрудняет гофрировку оболочки, а анизотропия прочности гидратцеллюлозных оболочек в продольном и поперечном направлениях приводит к разрыву оболочки при набивке фаршем. При набивке оболочка "работает" как труба, нагруженная внутренним давлением, В этом случае основную роль играет прочность в поперечном направлении. При термообработке сосисок и колбас, подвешенных в вертикальном положении, требования к изотропности оболочки особенно возрастают. В этом случае наиболее нагруженной является донная часть оболочки, которая имеет форму полусферы. Для сохранения донной части и товарного вида изделия деформации во всех направлениях должны быть одинаковыми, а. следовательно, должна быть одинаковой и прочность материала во всех направлениях. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения гидратцеллюлозных оболочек для набивки мясными продуктами путем изменения последовательности операций технологического процесса - сушки и пластификации и применения в качестве пластификатора концентрированного глицерина; Поставленная задача решается тем, что в способе получения гидратцеллюлозных оболочек для набивки мясными продуктами, который включает формование из вискозы в осадительную ванну с промывкой, десульфурацией, сушкой в раздутом состоянии, намоткой и кондиционированием, согласно изобретению пластификацию осуществляют после сушки нанесением на поверхность оболочки глицерина с концентрацией 80-100%. Такая "сухая" пластификация обеспечивает сохранение структуры гидратцеллюлозы после сушки без изменения диаметра оболочки. Поскольку массовая доля влаги в готовой продукции составляет 20%, то наносимый глицерин должен иметь концентрацию, которая не нарушала бы эту величину, т.е. не должна быть ниже 80%. Но так как приготовление раствора требует оборудования, обслуживания и пр., то целесообразно использовать стандартный глицерин с концентрацией 95-100% (ГОСТ 6824-76). Равномерное распределение глицерина в предлагаемом способе происходит за тот же или более короткий промежуток времени, чем кондиционирование по влажности, поэтому условия кондиционирования, предусмотренные прототипом, подходят для нового способа. Поскольку концентрированный глицерин наносят в ограниченном количестве на сухую оболочку, диаметр последней не изменяется. Принципиально изменение диаметра (увеличение или усадка) может происходить в результате изменения набухания оболочки. Способность оболочки к заметным изменениям диаметра имеет место при сушке оболочки. Однако, сушка ее в раздутом состоянии препятствует усадке. Зафиксированная при сушке структура гидратцеллюлозы, а следовательно и диаметр оболочки после сушки не меняется при нанесении концентрированного глицерина. Это позволяет наносить глицерин на обопочку заданного диаметра, т.е. без избыточного раздува в процессе сушки. Физико-механические и эластические свойства зависят, в частности, от количественного содержания глицерина в оболочке и равномерности его распределения в структуре гидратцеллюлозы. В производстве оболочек различной толщины, например, для колбасного и сосисочного ассортимента, процесс пластификации водным раствором существенно не отличается. Концентрированный глицерин требует большего времени для равномерного проникновения на всю толщин у оболочки. Но увеличение толщины, например, для получения колбасной оболочки, требует продолжительности кондиционирования 72 часа. Этого времени достаточно для равномерного распределения глицерина по толщине оболочки. Глицерин может наноситься на сплющенную, высушенную в раздутом состоянии оболочку при комнатной температуре известным способом, например, раклей, реверсивным или прямым валиком или на раздутую оболочку напылением концентрированного глицерина. Предлагаемый способ осуществляется пропусканием оболочки касательно к принудительно вращающимся валам, поверхность которых смачивалась глицерином при частичном погружении валов в открытую емкость с глицерином. Скорость вращения валов регулировалась в соответствии с требованиями количественного содержания глицерина в готовой оболочке. Для сосисочной и колбасной оболочек массовая доля глицерина составляет 20±2%, для обеспечения устойчивости к плесени пищевых гидратцеллюлозных оболочек - 40% и более. Кроме того, путем пластификации высушенной оболочки концентрированным глицерином обеспечивается повышение изотропности физико-механических показателей оболочки й эластичности оболочки, что необходимо при дальнейшей переработке оболочки в мясомолочной промышленности. Обработка оболочки пластификатором производится с целью улучшения ее эксплуатационных свойств путем повышения эластичности и снижения хрупкости, необходимых при проведении процесса гофрирования. Одним из критериев оценки эластичности является устойчивость к многократным деформациям изгиба. Определение числа двойных изгибов для разрушения оболочки производилось по методике. изложенной в лабораторном практикуме по текстильному материаловедению [3]. Водный раствор глицерина, применяемый в производстве, нагревают до температуры в диапазоне от 50 до 70°С. Для этого требуются подогреватели, расходуется энергия. Повышенная температура водного раствора глицерина, как и других отделочных растворов и промывных вод, используемого для пластификации оболочки, необходима для ускорения физико-химических процессов диффузии, которые ускоряются при повышении температуры. Предлагаемый способ позволяет использовать глицерин при температуре окружающей среды (цеха) без дополнительного подогрева. Наличие длительной операции кондиционирования (от 24 до 72 ч) обеспечивает равномерное распределение глицерина в оболочке при температуре 20-25°С, в результате общий цикл получения оболочки не удлиняется. Пластифицированную оболочку наматывают на бобину и направляют на кондиционирование для достижения равномерной заданной влажности. Кондиционирование производится в воздушной среде при температуре 22°С и относительной влажности воздуха 65% в течение 24 или 72 часов в зависимости от ассортимента готовой продукции. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1 (сравнительный) формуют через кольцевую щель шириной 30 мкм фильеры Дф =25 мм в осадительную ванну состава: Свежесформованную гидратцеллюлозную сосисочную оболочку обрабатывают довосстановительной ванной, промывают водой, десульфируют раствором сульфита натрия, промывают водой, пластифицируют 14% раствором глицерина плотностью 1,012 в течение 2 минут и сушат в раздутом состоянии воздухом при температуре 110°С на входе в сушильный канал и 60°С на выходе при скорости движения оболочки 10 м/мин. в течение 1,2 мин. Получают оболочку со следующими показателями при 30,1% потерь глицерина в процессе производства: Пример 2. Свежесформованную оболочку обрабатывают восстановительной ванной, промывают водой, десульфируют, промывают, как в примере 1. Далее, непластифицированную гидратцеллюлозную оболочку сушат в раздутом состоянии при температурном режиме, как в примере 1, однако при скорости 12 м/мин в течение 1 мин. Высушенную гидратцеллюлозную оболочку сплющивают и при температуре 25°С пропускают касательно к металлическим валам при частичном .погружении их в ванночку с дистиллированным 100%-ным глицерином (ГОСТ 6824-76 с изменениями 1,2). При скорости вращения валом 1 об/мин., длине дуги обхвата валов оболочкой - 1,5 см и длине погруженной в глицерин дуги вала - 3 см получают оболочку после кондиционирования в течение 24 часов со следующими показателями при 9,1% потерь глицерина в процессе ее получения: Пример 3. Свежесформованную оболочку обрабатывают восстановительной ванной, промывают водой, десульфируют, промывают, как в примере 1. Далее непластифицированную гидратцеллюлозную оболочку сушат в раздутом состоянии при температурном режиме, как в примере 2. Высушенную гидратцеллюлозную оболочку сплющивают и при температуре 25°С пропускают касательно к металлическим валам при частичном погружении их в водноглицериновую ванну с концентрацией глицерина 80%. При скорости вращения валов 1 об/мин., длине дуги обхвата валов оболочкой - 1,5 см и длине погруженной в глицерин дуги вала - 5 см получают оболочку после кондиционирования в течение 24 ч. со следующими показателями при 9,1% потерь глицерина в процессе ее получения: Пример 4 (контрольный) Свежесформованную оболочку обрабатывают восстановительной ванной, промывают водой, десульфируют, промывают, как в примере 1. Далее непластифицированную гидратцеллюлозную оболочку сушат в раздутом состоянии при температурном режиме, как в примере 2. Высушенную гидратцеллюлозную оболочку сплющивают и при температуре 25°С пропускают касательно к металлическим валам при частичном погружении их в водноглицериновую ванну с концентрацией глицерина 70%. При скорости вращения валов 1 об/мин., длине дуги обхвата валов оболочкой - 1,5 см и длине погруженной в глицерин дуги вала - 6 см получают оболочку после кондиционирования в течение 24 ч со следующими показателями при - 9,1% потерь глицерина в процессе ее получения; Получена оболочка, содержащая 22% влаги, что соответствует верхнему пределу величины кондиционной влажности 22% с незначительным увеличением двойных изгибов. Поэтому для устойчивого режима сухой пластификации мы приняли нижний предел диапазона концентрации глицерина 80%. Пример 5. Свежесформованную оболочку обрабатывают восстановительной ванной, промывают водой, десульфируют, промывают, как в примере 1. Далее непластифицированную гидратцеллюлозную оболочку сушат в раздутом состоянии при температурном режиме, как в примере 2. Высушенную гидратцеллюлозную оболочку сплющивают и при температуре 25°С пропускают касательно к металлическим валам при частичном погружении их в водноглицериновую ванну с массовой долей глицерина 90%. При скорости вращения валов 1 об/мин., длине дуги обхвата валов оболочкой - 1,5 см и длине погруженной в глицерин дуги вала - 3 см получают оболочку после кондиционирования в течение. 24 час. со следующими показателями при 9,1% потерь глицерина в процессе ее получения: По результатам оценки свойств оболочки в соответствии с ТУ 6-06-И39-87. приведенным в примерах 1-5 отмечаем, что применение способа пластификации сухой оболочки позволяет улучши ть ряд показателей по сравнению с оболочкой производственного выпуска, в частности: - коэффициент изотропности опытных образцов оболочки составляет 0,79-0,87 против 0,63 производственной оболочки; - двойные изгибы опытных образцов оболочки составляют 3999 (пример 2) и 4798 (пример 3), полученных в условиях рекомендованных концентраций глицерина 100-80%, против величины 3020 для производственной оболочки; - показатели разрушающего напряжения при растяжении соответствуют нормативам оболочки 1 сорта и ГЗК; - поскольку исключаются операции получения и подготовки водного раствора глицерина, характерные для производственного процесса, а также сушка оболочки производится без содержания в ней глицерина, то исключаются и потери глицерина при этих операциях. Такие потери составляют 50-70 кг на 1 тонну оболочки. Нанесение глицерина на оболочку после сушки исключает ряд отрицательных факторов производственного процесса. Не требуется системы оборудования и коммуникаций для приготовления раствора глицерина. Экономится часть тепловой энергии, расходуемой ранее на испарение глицерина при сушке и на подогрев при приготовлении раствора. Отсутствие глицерина в оболочке при сушке уменьшает время сушки, что также приводит к экономии тепловой энергии.