Проницаемая для коптильного дыма вытянутая бесшовная трубчатая оболочка, а также применение ее в качестве оболочки для пищевых продуктов

Изобретение относится к одно- или многослойной проницаемой для коптильного дыма бесшовной трубчатой оболочке. По меньшей мере один слой бесшовной трубчатой оболочки содержит смесь полиамида и натуральных волокон и при необходимости добавок, причем сумма толщин слоев составляет от 5 до 200 μм, а проницаемость бесшовной трубчатой оболочки для водяного пара в соответствии с ASTM F1249-01 при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 85% составляет не менее 25 см³/(м² × сутки × бар). Такая оболочка имеет очень хорошую проницаемость для коптильных газов, не допуская при длительном хранении критической потери веса. Кроме того, с этой оболочкой процесс копчения может быть возможен при условиях, обычных для вареной колбасы, например горячее копчение. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к проницаемой для коптильного дыма совместно экструдированной вытянутой по двум направлениям, в одном направлении или не вытянутой бесшовной, по меньшей мере, однослойной оболочке, которая может формоваться в термофиксированную трубку. Она применяется в качестве упаковки пастообразных или жидких продуктов питания или также непищевых продуктов и наиболее пригодна в качестве искусственной колбасной оболочки, по внешнему виду и на ощупь идентичной натуральной, для копченых пищевых продуктов, таких как, например, колбаса.

Для изготовления копченых пищевых продуктов, в частности колбасных изделий, до сих пор использовали главным образом натуральные кишечные оболочки, например трубчатые оболочки из натуральных кишок, регенерированной целлюлозы или коллагена. Производство этих продуктов и с технической и с финансовой точки зрения является весьма дорогостоящим и требует применения специального оборудования. К тому же осложняющим является то, что коллагеновая кишечная оболочка содержат белок соединительной ткани и потребительские продукты могут заменяться на животное сырье.

Вследствие высокой проницаемости коллагеновых и целлюлозных колбасных оболочек для водяного пара после длительного хранения может появляться недостаток в виде нежелательно пересушенного товара. Альтернативно здесь могут использоваться оболочки из искусственных материалов. Трубчатые оболочки из термопластичных полимеров широко распространены на рынке и отличаются своими защитными свойствами. К сожалению, оболочки пищевых продуктов с хорошими защитными свойствами не проницаемы для коптильного дыма. Из литературных источников Savic, Z.: Sausage Casings, VICTUS Lebensmittelindustriebedarf, Wien, Östereich (Вена, Австрия), стр.245-300 и Kohan, Melvin I.: Nylon Plastics Handbook, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, New York (изд-во Карл Ханзер, Мюнхен, Вена, Нью-Йорк) 1995, стр.151-190 известно, что для изготовления таких трубчатых оболочек применяется способ формования раздувом или способ "двойного раздува".

Правда, для удовлетворения всех требований на практике в зависимости от изготавливаемого товара или товара, подлежащего упаковке, должен выполняться целый ряд специфических требований. При изготовлении колбас к этим требованиям, относящимся к свойствам, можно, например, причислить следующие:

- высокие или низкие защитные свойства,

- термостойкость до температуры стерилизации,

- хорошая адегезия к наполнителю,

- хорошая устойчивость к разрастанию трещин при хранении в горячем виде,

- достаточное термоусаживание,

- высокая прочность, устойчивость формы, упругость,

- хорошая очищаемость, легкое удаление оболочки,

- хорошая надрезаемость в горячем и холодном состоянии,

- легкая конфекция, особенно гофрируемость и,

- обмакиваемость, особенно холодная обмакиваемость и горячая обмакиваемость,

- хорошая окрашиваемость и совмещение цветов,

- хорошая пригодность для печатания и надежная адгезия печатной краски,

- безупречность с точки зрения совокупности правовых норм, регулирующих производство продовольственных товаров и других предметов потребления (директивы ЕС, Федерального ведомства по защите здоровья потребителей и ветеринарной медицины BGVV, Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (Food and Drug Administration FDA),

- экологическая безупречность использованных материалов.

Дополнительно все чаще требуется тактильные ощущения и внешний вид, идентичные натуральным, как это уже известно для кишечных оболочек из коллагена, целлюлозы и волокон.

Из ЕР-А 139888 известно, что за счет использования алифатического полиамида возможно большее поглощение воды, не менее 5 вес.%, так что в присутствии воды или водяных паров возможен доступ коптильного дыма к колбасе. Продукты, выбранные в виде примера, показали лишь недостаточный доступ коптильного дыма с помощью коптильных камер с регулируемым климатом.

Из ЕР-А 0920808 известна однослойная трубчатая оболочка, которая за счет использования ацетатата пропионата целлюлозы в качестве материала матрицы должна обеспечить заметный вкус копченого продукта. Далее описана возможность того, что к ацетату пропионату целлюлозы может примешиваться полиамид и/или порошок целлюлозы. Переработка такой смеси является проблематичной, т.к. порошок целлюлозы может разлагаться при повышении температуры. При изготовлении таких трубчатых оболочек трудно установить правильные параметры процесса, такие как, например, число оборотов шнека и температура ленточного нагревателя, и получение следует оценить соответственно как проблематичное. Так, например, повышение производительности за счет увеличения числа оборотов, усиленной диссипации приводит к неожиданным температурным пикам и вследствие этого к термическому повреждению порошка целлюлозы. Следовательно, обычные на практике изменения специалист, задающий параметры процесса, не гарантирует. Далее, за счет использования ацетата пропионата целлюлозы в качестве материала матрицы режим переработки этой колбасной оболочки является проблематичным, так как этот материал отличается плохой способностью к вытягиванию. Так, из ЕР-А 0929808 можно узнать, что у выбранных в качестве примеров оболочек смогли добиться максимальной степени растяжения 2 в продольном и поперечном направлении. Еще Savic, Z.: Sausage Casings, VICTUS Lebensmittelindustriebedarf, Wien, Östrreich (Вена, Австрия), стр.267-277 описывает необходимость хорошей способности к вытягиванию для улучшения механических и оптических свойств трубчатых оболочек. Слабо вытянутая трубчатая оболочка вследствие небольшой механической прочности обладает большей толщиной стенки по сравнению с сильно вытянутой. Однако большая толщина стенок оболочки отличается высокими защитными свойствами, так что цель - высокая проницаемость водяных паров - не может быть оптимально реализована при небольшой степени растяжения поверхности. Далее, небольшая степень растяжения поверхности приводит к тому, что желаемые механические свойства, такие как цилиндричность оболочки, устойчивость к разрастанию трещин и упругий внешний вид не могут быть установлены такими, какие нужны потребителю, с помощью параметров растягивания. Так можно констатировать, что устойчивость к разрастанию трещин из-за толщины стенок и выбора материала плохая и такие оболочки склонны к складкообразованию, в результате чего возникает несимпатичный внешний вид. Дополнительно можно констатировать, что использование порошка целлюлозы с описанным узким гранулометрическим составом 90% в диапазоне 50-400 μм приводит к неестественно единообразно структурированной поверхности. И, наконец, нужно отметить, что разработать поставленную в патенте ЕР-А 0920808 в качестве цели изобретения проницаемую для коптильного дыма искусственную оболочку, которая может заменить волокнистую кишечную оболочку, не удалось.

Из WO 02/078455 и WO 99/07227 известно, что за счет использования тонко диспергированных гидрофильных материалов (диаметр капель 0,1-3 μм), таких как виниловый спирт, винилпирролидон или сложные эфиры винилового спирта, проницаемость водяных паров за счет вымывания этих водорастворимых материалов из оболочки во время вымачивания в воде может повышаться. За счет добавления неорганических солей в качестве гидрофильных материалов могут формироваться дополнительные вакуоли при вытягивании оболочки, что увеличивает проницаемость воды. Полученные таким образом проницаемые для коптильного дыма оболочки имеют недостатком то, что трудно добиться устойчивости формы конечного продукта и что за счет дефектов в оболочке имеет место сильная потеря влаги при хранении. Далее, получение такой смеси проблематично и при желаемом качестве диспергирования нуждается в технологически дорогостоящих и затратных мероприятиях. Внешний вид и тактильные свойства соответствуют искусственным материалам и вследствие этого меньше нравятся.

Также WO 02094023 основывается на формировании пузырей с помощью средства, способствующего образованию пузырей. Здесь также следует предположить повышенную потерю воды во время хранения и критическое течение процесса. За счет наличия вакуолей в кишечной оболочке следует считаться с механическим ослаблением, вследствие чего заполнение этих трубчатых оболочек следует осуществлять очень осторожно и, следовательно, это не осуществимо на практике. Требования к механическим свойствам, которые диктуются потребителями, такие как, например, отсутствие складок, обмакиваемость, стойкость к разрастанию трещин и цилиндричность могут выполняться лишь в недостаточной мере.

Покупатель требует все больше оболочек из искусственных материалов, которые представляют собой хороший компромисс между потерей воды при хранении и вкусом копченого продукта, и поэтому все требования потребителя, в частности требования к механическим свойствам, внешнему виду и свойствам на ощупь, удовлетворяются. Поэтому существует задача разработать трубчатую оболочку, которая имеет очень хорошую проницаемость для коптильных газов, не допуская при длительном хранении критической потери веса. Далее, с этой оболочкой процесс копчения должен быть возможным при условиях, обычных для вареной колбасы, например горячее копчение. Кроме того, процесс изготовления должен быть некритическим и не требующим больших затрат, так что может изготавливаться продукт, выполняющий требования к механическим свойствам, внешнему виду и свойствам на ощупь, и потому экономичный.

Эта задача решалась разработкой совместно экструдированной, вытянутой по двум направлениям, в одном направлении или не вытянутой, бесшовной, по меньшей мере, однослойной оболочки, которая формовалась в виде термофиксированной трубки, на основе смеси полиамид-натуральное волокно с длиной волокна от 5 до 10.000 μм. Допустимо использование нитей, ленточек или сеток из натуральных волокон. Изготовление таких трубчатых оболочек может осуществляться известными способами - методом формования раздувом (Blasfolien-Verfahren) или двойного раздува (Double-Bouble-Verfahren). Допустимо также использование других способов, таких как Rachfolien-Verfahren, метод литья под давлением или ротационный способ. Переработка этой смеси возможна как на двухшнековых экструдерах, так и на одношнековых экструдерах с зоной дегазации или без нее. Предпочтительным является использование одношнековых экструдеров с втулочным цилиндром с пазами с зоной дегазации или без нее, т.к. вследствие непродолжительного времени контакта и низкой средней температуры массы переработка является некритической.

Поэтому предметом изобретения является, по меньшей мере, однослойная проницаемая для коптильного газа трубчатая оболочка, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой бесшовной трубчатой оболочки содержит смесь из полиамида и натуральных волокон и при необходимости добавок, причем сумма толщин слоев составляет от 5 до 200 μм и проницаемость бесшовной трубчатой оболочки для водяного пара в соответствии с ASTM F1249-01 при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 85% составляет по меньшей мере 25 см³/(м² × сутки × бар).

- Бесшовная трубчатая оболочка согласно данному изобретению может иметь одно- или многослойную структуру.

- Предпочтительно по меньшей мере один слой оболочки содержит смесь из натуральных волокон (длина волокон 5-10000 μм) и смесь из алифатического полиамида, выбранного из группы ПА6, ПА11, ПА12, ПА66, ПА6.8, ПА6.9, ПА6.10, ПА6.11, ПА6.12 с сополимером из мономерных звеньев, содержащихся в полиамиде, или состоит из смеси названных алифатических полиамидов.

- Наиболее предпочтительно по меньшей мере один слой трубчатой оболочки содержит от 30 вес.% до 99,9 вес.% алифатического полиамида и/или сополиамида, и/или их смеси, и/или (частично) ароматического полиамида, и/или олефинового (со)-полимера (такого как, например, EVA = сополимер этилена и винилацетата, EVOH = гидролизованный сополимер этилена и винилацетата, иономерная смола) и/или сложного (со)-полиэфира и от 0,1 вес.% до 70 вес.% волокон в расчете на общий вес полимерной смеси этого слоя.

- Предпочтительно компонент вмешанного волокна состоит из смеси волокон различного типа и/или волокон с различной длиной, причем наиболее предпочтительно, когда компонент целлюлозных волокон состоит из бимодальной смеси с различными длинами волокон этого же или другого типа.

- Обычно сумма толщин слоев составляет от 5 до 100 μм, предпочтительно 20-50 μм и наиболее предпочтительно 20-30 μм.

- Предпочтительными натуральными волокнами являются целлюлозные волокна, которые могут перерабатываться посредством компаунда, маточной смеси или путем прямого вмешивания.

- Обычно проницаемость оболочки для водяного пара при 23°С и относительной влажности воздуха 85% по ASTM F1249-01 составляет по меньшей мере 25 см³/(м² × сутки × бар).

Предметом изобретения является способ получения таких вытянутых по двум направлениям, проницаемых для коптильного дыма оболочек трубчатой формы для продуктов питания.

Получение трубчатой оболочки согласно данному изобретению целесообразно осуществлять экструзионным способом. Сырье, имеющееся в форме волокна, гранул или порошка, прессуется, расплавляется, гомогенизируется и выводится через сопло и формуется в бесшовную трубку. Выходящая первичная трубка охлаждается с помощью воздушного или водяного охлаждения и затем одновременно вытягивается по двум направлениям. Наиболее подходящим способом является при этом одновременное двухосное вытягивание с помощью технологии двойного раздува, при которой растягивание первичного пузыря происходит за счет приложенного внутреннего давления. Для целенаправленного регулирования термоусадки оболочка может подвергаться термообработке. Путем добавок цветных пигментов бесшовные трубчатые оболочки могут окрашиваться по мере надобности, причем многослойная структура имеет особым преимуществом окрашивать один или несколько слоев, в результате чего можно добиться особенно хорошей интенсивности окрашивания, правильности воспроизведения цвета и совмещения цветов.

Известно, что при переработке натуральных волокон могут произойти термические и механические повреждения. Термическое повреждение становится заметным за счет негомогенности, как, например, в форме сгустков и/или мест пережогов. Механическое повреждение заметно в результате нажелательного уменьшения длины и диаметра волокна, а также его распределения. Поразительным образом смогли вмешать натуральное волокно в полиамидную матрицу без характерного термического повреждения. За счет подходящего ведения процесса смогли при этом одновременно по потребности отрегулировать механические повреждения волокон. Поразительным было и то, что свойства на ощупь и внешний вид полученной бесшовной оболочки были аналогичны этим свойствам у натуральных кишечных оболочек, оболочек из целлюлозного волокна и коллагена при более рентабельном процессе получения. Удивительным образом механические свойства трубчатой оболочки были очень хорошими. Так, трубку могли обмакивать и гофрировать без обрывов или разрастания трещин при последующей варке. Защитные свойства, такие как, например, проницаемость для водяного пара или для кислорода, могут регулироваться через содержание волокна, так что допустимо также использование в трубчатых оболочках с высоким защитным эффектом и натуральным внешним видом. Как известно, барьер для кислорода при хранении препятствует негативным изменениям, таким как, например, раннее появление серой окраски сырого сосисочного фарша, обращенного к внутренней стороне трубчатой оболочки. Барьер для водяного пара, как известно, при хранении препятствует потере веса товаров, вызванного испарением воды из наполнителя, что, с одной стороны, сокращает прибыль, а, с другой стороны, вследствие сокращения объема может привести к получению непривлекательных складчатых продуктов.

Трубчатая бесшовная оболочка содержит предпочтительно, по меньшей мере, один слой из полиамида и целлюлозных волокон. Полиамид состоит в качестве основного компонента либо из алифатического гомополиамида, либо алифатического сополиамида, либо смеси из алифатического гомо- или сополиамида, либо смеси из алифатического гомо- или сополиамида и частично ароматического полиамида. В качестве алифатических гомо- и сополиамидов годятся такие полиамиды, которые описаны в Kunststoffhandbuch (справочнике по полимерам) часть 3/4 "Полиамиды", стр.22 и далее, изд-во Карл Ханзер, Мюнхен, Вена (Carl Hanser Verlag, München, Wien) 1998. Алифатический полиамид является гомополиамидом из первичных алифатических диаминов и алифатических дикарбоновых кислот или гомополимером ω-аминокарбоновых кислот или их лактамов. Алифатический сополиамид содержит одинаковые структурные единицы и является, например, полимером на основе одного или нескольких алифатических диаминов и одной или нескольких дикарбоновых кислот и/или одной или различных ω-аминокарбоновых кислот или их лактамов. Алифатические первичные диамины содержат в частности от 4 до 8 атомов углерода. Подходящими диаминами являются тетра-, пента-, гекса- и октаметилендиамины, особенно предпочтителен гексаметилендиамин. Алифатические дикарбоновые кислоты содержат в частности от 4 до 12 атомов углерода. Примерами подходящих дикарбоновых кислот являются адипиновая, азелаиновая, себациновая и додекандикарбоновая кислоты. ω-Аминокарбоновые кислоты или их лактамы содержат от 6 до 12 атомов углерода. Примером ω-аминокарбоновой кислоты является 11-аминоундекановая кислота. Примерами лактамов являются ε-капролактам и ω-лауринлактам. Наиболее предпочтительными алифатическими полиамидами являются поликапролактам (ПА 6) и полигексаметиленадипинамид (ПА 66). Наиболее предпочтительным алифатическим сополиамидом является ПА 6/66, который состоит из структурных единиц капролактама, гексаметилендиамина и адипиновой кислоты. Частично ароматические полиамиды описаны в Kunststoffhandbuch (справочнике по полимерам) часть 3/4 "Полиамиды", стр.803 и далее, изд-во Карл Ханзер, Мюнхен, Вена (Carl Hanser Verlag, München, Wien) 1998.

У частично ароматических полиамидов и сополиамидов либо звенья диаминов могут формировать преимущественно или исключительно ароматические структурные единицы, в то время как звенья дикарбоновых кислот имеют преимущественно или исключительно алифатическую природу, либо звенья диаминов имеют преимущественно или исключительно алифатическую природу, в то время как звенья дикарбоновых кислот образуют преимущественно или исключительно ароматические структурные единицы. Примерами для первого варианта осуществления изобретения являются частично ароматические полиамиды и сополиамиды, у которых ароматические структурные единицы диаминов состоят из м-ксилилендиамина и фенилендиамина. Алифатические звенья дикарбоновых кислот этого варианта осуществления изобретения обычно содержат от 4 до 10 атомов углерода, как, например, адипиновая, себациновая и азелаиновая кислоты.

Наряду с ароматическими структурными единицами диаминов и алифатическими структурными единицами дикарбоновых кислот могут содержаться также еще алифатические структурные единицы диаминов и ароматические структурные единицы дикарбоновых кислот в количестве соответственно до 5 мол.%. Наиболее предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит из структурных единиц ксилилендиамина и адипиновой кислоты. Этот полиамид (PA-MXD6) продается фирмой Mitsubishi Gas Chemical Company Inc. под названием MX-Nylon. Примерами для этого второго варианта осуществления изобретения являются частично ароматические полиамиды и сополиамиды, у которых алифатические диамины обычно содержат от 4 до 8 атомов углерода. Среди ароматических дикарбоновых кислот следует выделить особенно изофталевую и терефталевую кислоты. Наряду с алифатическими структурными единицами диаминов и структурными единицами ароматических дикарбоновых кислот могут иметься также еще структурные единицы ароматических диаминов и структурные единицы алифатических дикарбоновых кислот в количестве соответственно до 5 мол.%.

Бесшовные трубчатые оболочки могут быть невытянутыми, а также вытянутыми в одном направлении или по двум направлениям. Оболочка, вытянутая по двум направлениям, со степенью растяжения поверхности 4-10 является предпочтительной, а наиболее предпочтительной - со степенью растяжения поверхности 6-10. За счет термофиксирования может регулироваться степень термоусадки, причем предпочтительно при 100°С в водяной бане устанавливается термоусадка 0-30% и наиболее предпочтительно термоусадка 10-20%.

Вмешанными натуральными волокнами могут быть волокна на основе полисахаридов, такие как, например, целлюлозные волокна из растений, таких как, например, конопля, джут, лен, бамбук, кокосовый орех, древесина или также целлюлозные волокна из регенерированной целлюлозы по вискозному способу или способу Lyocellverfahren или натуральные минеральные волокна, такие как углеродные волокна. Предпочтительно используется целлюлозное волокно из древесины лиственных пород, мягкой древесины или древесины хвойных пород с длиной 5-10000 μм предпочтительно на 95% с длиной 5-35 μм и/или 35-350 μм и/или 350-10000 μм, наиболее предпочтительно с длиной 5-35 μм и/или 350-10000 μм при диаметре 2-30 μм. Волокна могут использоваться также в виде смеси волокон, наиболее предпочтительно в виде бимодальной смеси волокон. Кажущаяся плотность таких целлюлозных волокон в зависимости от длины и типа волокна колеблется в интервале 20-600 г/л. Волокна могут быть предварительно обработаны термически и/или физически и/или химически.

Вмешанные количества волокон в слое составляют от 0,1 до 70 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 10 вес.% и наиболее предпочтительно от 0,1 до 7 вес.%. Вмешанное волокно может состоять из волокон различных типов и/или длин, наиболее предпочтительна смесь волокон различного типа и/или волокон различной длины.

Натуральные волокна можно перерабатывать с помощью компаунда или маточной смеси на основе алифатических полиамидов РА6, РА11, РА12, РА66, РА6/66, РА6.8, РА6.9, РА6.10, РА6.11, РА6.12 и/или других термопластов или путем прямого вмешивания. Предпочитается компаунд или маточная смесь на основе низкоплавкого полиамида, такого как РА6/66 и/или РА12. Слои оболочки могут содержать добавки, такие как "внешняя" смазка, средство против слеживания, добавка для получения мелкоячеистого пенопласта, наполнители и цветные пигменты или их смесь. Далее слои оболочки могут содержать гидрофильные материалы, такие как винилпирролидон, виниловый спирт, алкилоксазолины, алкиленгликоль, акриламид, алкиленоксид, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновый ангидрид, простые и сложные эфиры винилового спирта, простые эфиры целлюлозы, полилактид (PLA), полифосфазены, полисилоксаны.

Маточная смесь и/или компаунд может быть получен в виде гранул или в виде порошка. Предпочитается форма гранул, которые могут иметь шаровидную или цилиндрическую форму. Наиболее предпочтительны цилиндрические гранулы длиной 2-7 мм и диаметром 1-4 мм с пористой структурой, которая может быть реализована благодаря специальному изготовлению и приводит к уменьшению усилия сдвига в гладкой и снабженной пазами зоне твердых веществ экструдера. Маточная смесь и/или компаунд могут при необходимости предварительно высушиваться.

Получение оболочек может осуществляться с помощью способов формования с раздувом (Blasfolienverfahren) и (Double-Bubble-verfahren) способа двойного раздува, причем может использоваться двухшнековый или одношнековый экструдер. Предпочтительным является способ двойного раздува.

Другим предметом изобретения является применение бесшовной трубчатой оболочки согласно данному изобретению в качестве материала для оболочек для пастообразных или жидких наполнителей. Особое преимущество бесшовной трубчатой оболочки заключается в том, что возможно непрерывное спиралевидное снятие оболочки с колбасы без ограничений на местах дефектов, таких как соединительные швы. Вдобавок шов не отражается неблагоприятно на внешнем виде и тактильных ощущениях и механической целостности при изготовлении, например, колбас в бесшовных трубчатых оболочках. При этом бесшовная трубчатая оболочка предпочтительна в качестве колбасной оболочки для колбасного фарша, который, кроме того, еще подвергают копчению. Примерами копченых сортов колбас являются вареные колбасы, такие как ливерная и кровяная колбасы, вареные колбасы, такие как охотничья колбаса, колбаса к пиву, колбаса с добавлением окорока и вареный окорок, сырокопченая колбаса, такая как салями, или также другие продукты питания, такие как сыр.

В нижеследующих примерах будут отчетливо показаны преимущества трубчатой оболочки согласно данному изобретению.

Сравнительный пример 1.

Чистый РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) перерабатывали в одношнековом экструдере в термически и механически гомогенный расплав, экструдировали через кольцевое сопло и формовали в трубку. Трубку после формования быстро охлаждали, так что средняя толщина стенки оставалась равной 60 μм. Речь идет о полимерной трубке, вытянутой в достаточной степени по двум направлениям.

Сравнительный пример 2.

Многослойная бесшовная трубчатая оболочка, состоящая из трех слоев

1. 93% РА6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) и 7% маточной смеси, содержащей средство против слеживания с толщиной слоя 5 μм (внутренний слой),

2. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) с толщиной слоя 20 μм (средний слой),

3. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) с толщиной слоя 5 μм (наружный слой),

формовалась на трех одношнековых экструдерах через одно кольцевое сопло в первичную трубку. Трубку быстро охлаждали, затем подогревали до минимальной температуры, необходимой для вытягивания, сильно вытягивали по двум направлениям с помощью действующего изнутри сжатого воздуха и затем термофиксировали в последующей зоне нагрева. Механические свойства трубки можно регулировать термофиксированием и трубка имеет среднюю толщину стенок 30 μм.

Пример 1

Смесь 95% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 5% целлюлозных волокон (целлюлоза из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) перерабатывали в экструдере в компаунд, затем на одношнековом экструдере перерабатывали в гомогенный расплав и экструдировали через кольцевое сопло и формовали в бесшовную трубку. Трубку после формования в бесшовную трубчатую оболочку быстро охлаждали, так что средняя толщина стенки оставалась равной 60 μм. Речь идет о полимерной трубке, вытянутой в достаточной степени по двум направлениям.

Пример 2

Смесь 95% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 5% микрокристаллической целлюлозы со средней длиной 25 μм и средним диаметром 17 μм) перерабатывали в экструдере в компаунд, затем на одношнековом экструдере перерабатывали в гомогенный расплав, экструдировали через кольцевое сопло и формовали в бесшовную трубку. Трубку после формования быстро охлаждали, так что средняя толщина стенки оставалась равной 60 μм. Речь идет о полимерной трубке, вытянутой в достаточной степени по двум направлениям.

Пример 3

Многослойная бесшовная трубчатая оболочка, состоящая из трех слоев

1. 93% РА6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) и 7% маточной смеси, содержащей средство против слеживания с толщиной слоя 5 μм (внутренний слой),

2. 99% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 1% целлюлозных волокон (0,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 60 μм и средним диаметром 20 μм и 0,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 20 μм (средний слой),

3. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) с толщиной слоя 5 μм (наружный слой),

формовалась на трех одношнековых экструдерах через одно кольцевое сопло в первичную трубку. Трубку быстро охлаждали, затем подогревали до минимальной температуры, необходимой для вытягивания, сильно вытягивали по двум направлениям с помощью действующего изнутри сжатого воздуха и затем термофиксировали в последующей зоне нагрева. Механические свойства трубки можно регулировать термофиксированием и трубка имеет среднюю толщину стенок 30 μм.

Пример 4

Многослойная бесшовная трубчатая оболочка, состоящая из трех слоев

1. 93% РА6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) и 7% маточной смеси, содержащей средство против слеживания с толщиной слоя 5 μм (внутренний слой),

2. 99% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 1% целлюлозных волокон (0,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 60 μм и средним диаметром 20 μм и 0,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 20 μм (средний слой),

3. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 1% целлюлозных волокон (средний диаметр 20 μм и 1,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 5 μм (наружный слой),

формовалась на трех одношнековых экструдерах через одно кольцевое сопло в первичную трубку. Трубку быстро охлаждали, затем подогревали до минимальной температуры, необходимой для вытягивания, сильно вытягивали по двум направлениям с помощью действующего изнутри сжатого воздуха и затем термофиксировали в последующей зоне нагрева. Механические свойства трубки можно регулировать термофиксированием и трубка имеет среднюю толщину стенок 30 μм.

Пример 5

Многослойная бесшовная трубчатая оболочка, состоящая из трех слоев

1. 97% PA6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) и 3% маточной смеси, содержащей средство против слеживания с толщиной слоя 6 μм (внутренний слой),

2. 97% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 3% целлюлозных волокон (1,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 60 μм и средним диаметром 20 μм и 1,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 20 μм (средний слой),

3. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) с толщиной слоя 5 μм (наружный слой),

формовалась на трех одношнековых экструдерах через одно кольцевое сопло в первичную трубку. Трубку быстро охлаждали, затем подогревали до минимальной температуры, необходимой для вытягивания, сильно вытягивали по двум направлениям с помощью действующего изнутри сжатого воздуха и затем термофиксировали в последующей зоне нагрева. Механические свойства трубки можно регулировать термофиксированием и трубка имеет среднюю толщину стенок 30 μм.

Пример 6

Многослойная бесшовная трубчатая оболочка, состоящая из пяти слоев

1. 93% PA6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) и 7% маточной смеси, содержащей средство против слеживания с толщиной слоя 6 μм (внутренний слой),

2. 98% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 2% целлюлозных волокон (1% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 60 μм и средним диаметром 20 μм и 1% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 5 μм (слой между внутренним и средним слоем),

3. 100% PA6 (граничное число вязкости 225, пленочный тип) с толщиной слоя 5 μм (средний слой),

4. 100% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) с толщиной слоя 20 μм (слой между средним и наружным слоем),

5. 97% РА6/66 (граничное число вязкости 195, температура плавления 196°С, пленочный тип) и 3% целлюлозных волокон (1,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 60 μм и средним диаметром 20 μм и 1,5% целлюлозы из древесины лиственных пород со средней длиной 23 μм и средним диаметром 17 μм) с толщиной слоя 5 μм (наружный слой),

формовалась на трех одношнековых экструдерах через одно кольцевое сопло в первичную трубку. Трубку быстро охлаждали, затем подогревали до минимальной температуры, необходимой для вытягивания, сильно вытягивали по двум направлениям с помощью действующего изнутри сжатого воздуха и затем термофиксировали в последующей зоне нагрева. Механические свойства трубки можно регулироваться термофиксированием и трубка имеет среднюю толщину стенок 41 μм.

Базовый пример 1

Продукт торгового качества "К norm" (пятислойная полимерная трубка, вытянутая по двум направлениям) фирмы CaseTech GmbH & Со KG с толщиной стенки 41 μм.

Базовый пример 2

Стандартная коллагеновая кишечная оболочка с толщиной стенки 130 μм.

Критерии испытаний

Отрезки оболочки вымачивали в воде в течение 30 мин, затем заполняли при постоянном давлении шприцевания мелкозернистым колбасным фаршем для вареных колбас, закрывали на концах металлическими зажимами. Затем колбасы подвешивали, подвергали термообработке в варочном шкафу с источником дыма водяным паром, насыщенным коптильным дымом, при 75°С в течение 30 мин, затем в течение 60 мин водяным паром без дыма при 80°С. Колбасы охлаждали на воздухе до комнатной температуры и затем хранили в холодильнике при температуре около 6°С.

Таблица 1 показывает, что колбасный фарш в оболочке согласно данному изобретению после копчения окрашен заметно сильнее и имеет интенсивный вкус копченого продукта.

Таблица 1
	СП 1	СП 2	П 1	П 2	П 3	П 4	П 5	П 6	БП 1	БП 2
Вкус копченого продукта	5	2	2	2	1	1	1	3	6	1
Цвет копченого продукта	5	3	2	2	3	3	3	4	6	1
Проницаемость для водяного пара (г·м-2·d-1)	25	30	19	28	31	31	32	15	7	700
Проницаемость для кислорода (мл·м-2·d-1·бар-1)	35	40	27	37	43	43	44	26	25	110
Потеря веса	2	5	4	4	2	2	2	2	1	4
Способность оболочки к удалению	5	2	4	4	1	1	1	1	1	1
Цилиндричность	5	2	5	5	2	2	2	2	2	2
Натуральность внешнего вида	6	6	1	1	2	1	2	2	6	2
Натуральность на ощупь	6	6	1	1	2	1	2	2	6	2
Совмещение цветов	2	2	6	6	1	1	1	1	1	2
Поведение при надрезании в горячем виде	5	3	4	4	1	1	1	1	4	2
Устойчивость к разрастанию трещин	4	4	1	1	1	1	1	1	4	3
Свойство обмакивания	6	4	1	1	1	1	1	1	6	2
Структура поверхности	6	6	1	1	2	1	2	1	6	2
Свойство сжимаемости кольцом	4	2	4	4	2	2	2	2	2	2
Оценка: 1 - очень хорошо 2 - хорошо 3 - удовлетворительно 4 - достаточно 5 - плохо 6 - очень плохо

Существенные свойства описанных многослойных бесшовных трубчатых оболочек определяли следующим образом.

Вкус копченого продукта: субъективное суждение на основании дегустационного теста четырьмя специалистами (принцип школьных оценок). Базовый пример 2 дает при этом результат, лучший из возможных.

Цвет копченого продукта: субъективное суждение четырьмя специалистами как мера коричневой окраски поверхности колбасного фарша после удаления оболочки (принцип школьных оценок). Базовый пример 2 дает при этом результат, лучший из возможных.

Проницаемость для водяного пара: по ASTM F1249-01 при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 85%. Величина дает количество водяного пара в граммах, которое при указанных условиях испытаний в течение суток (за 24 часа) прошло через подвергаемую испытанию оболочку площадью 1 м².

Проницаемость для кислорода: определение проницаемости для кислорода осуществляется по DIN 53380 часть 3 при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 75%. Величина дает объем кислорода в миллилитрах, который при парциальном давлении кислорода 1 бар проходит в течение суток (за 24 часа) при указанных условиях через подвергаемую испытанию оболочку площадью 1 м².

Потеря веса: подвергаемые испытаниям оболочки с помощью стандартного колбасного шприца туго заполняли чувствительным к окислению модельным наполнителем (модельный колбасный фарш на основе вареной колбасы), закрывали с двух сторон зажимами. После взвешивания полученных колбас последние хранили в складском помещении при комнатной температуре. По истечении двух суток колбасы снова взвешивали, причем величина потеря веса в % получается из отношения разницы веса колбасы до и после хранения к весу колбасы до хранения (принцип школьных оценок).

Способность оболочки к удалению: оценивается насколько легко можно отделить оболочку после надрезания и насколько хорошо снимается оболочка (например, смена направления при снятии оболочки) (принцип школьных оценок).

Цилиндричность: объективное заключение по разности между диаметром батона колбасы вверху, в центре и внизу (принцип школьных оценок).

Натуральность внешнего вида: субъективное заключение о внешнем впечатлении, таком как складкообразование и консистенция колбас (принцип школьных оценок).

Натуральность на ощупь: субъективное заключение о тактильном ощущении, таком как твердость и натуральность на ощупь поверхности колбас (принцип школьных оценок).

Совмещение цветов: субъективное заключение об интенсивности окраски и правильности цветовоспроизведения заполненных окрашенных колбасных оболочек до и после варки (принцип школьных оценок).

Поведение при надрезании (в горячем виде): субъективное заключение по количеству и длине трещин, вызванных надрезами в горячем виде (температура сердцевины колбасного фарша около 35°С) (принцип школьных оценок).

Устойчивость к разрастанию трещин: подвергаемые испытанию оболочки с помощью стандартного колбасного шприца туго заполняли модельным наполнителем (модельный колбасный фарш на основе вареной колбасы), закрывали с двух сторон зажимами. После варки и охлаждения образец длиной 50 см делили пополам, и каждая половина надрезалась в продольном направлении на длину 1 см. Затем образец хранили несколько часов при температуре 70°С и относительной влажности воздуха 30%. Оценку осуществляли по длине трещин, образующихся во время хранения.

Свойство обмакивания: объективное заключение по количеству потрескавшихся или лопнувших колбас при заполнении или варке после холодного обмакивания (принцип школьных оценок).

Структура поверхности: объективное заключение о структуре поверхности колбасы (принцип школьных оценок).

Свойство сжимаемости кольцом: объективное заключение о способности поддаваться сжатию кольцом (принцип школьных оценок).

1. Одно- или многослойная бесшовная, проницаемая для коптильного газа трубчатая оболочка, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой оболочки содержит смесь из полиамида и натуральных волокон и при необходимости добавки, причем сумма толщин слоев составляет 5-200 мкм и проницаемость оболочки для водяного пара по ASTM F 1249-01 при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 85% составляет по меньшей мере 25 см³/(м²·сут·бар).

2. Бесшовная трубчатая оболочка по п.1, отличающаяся тем, что она вытянута по двум направлениям, вытянута в одном направлении или не вытянута.

3. Бесшовная трубчатая оболочка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой оболочки состоит из смеси из натуральных волокон и смеси из алифатического полиамида, выбранного из группы РА6, РА11, РА12, РА66, РА6/66, РА6.8, РА6.9, РА6.10, РА6.11, РА6.12, сополимера из содержащихся в нем мономерных звеньев или смеси названных алифатических полиамидов.

4. Бесшовная трубчатая оболочка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой оболочки содержит 30-99,9 вес.% алифатического полиамида, и/или сополиамида, и/или их смеси, и/или (частично) ароматического полиамида, и/или олефинового (со)полимера, выбранного из группы (EVA, EVOH, иономерная смола) и/или сложного (со)полиэфира и 0,1-70 вес.% натуральных волокон в расчете на общий вес слоя, причем данные в вес.% полимера, добавок и натуральных волокон соответственно ограничиваются величиной 100 вес.%.

5. Бесшовная трубчатая оболочка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что натуральные волокна представляют собой целлюлозные волокна с длиной волокна от 5 до 10000 мкм.

6. Бесшовная трубчатая оболочка по п.3, отличающаяся тем, что натуральные волокна представляют собой целлюлозные волокна с длиной волокна от 5 до 10000 мкм.

7. Бесшовная трубчатая оболочка по п.4, отличающаяся тем, что натуральные волокна представляют собой целлюлозные волокна с длиной волокна от 5 до 10000 мкм.

8. Бесшовная трубчатая оболочка по п.1, отличающаяся тем, что бесшовная трубчатая оболочка состоит по меньшей мере из трех слоев, причем

внутренний слой содержит 30-100 вес.% алифатического полиамида, выбранного из группы РА6, РА11, РА12, РА66, РА6/66, РА6.8, РА6.9, РА6.10, РА6.11, РА6.12, сополимера из содержащихся в нем мономерных звеньев или смеси названных алифатических полиамидов и 0-70 вес.% целлюлозных волокон и при необходимости добавки,

средний слой содержит 30-100 вес.% алифатического полиамида, выбранного из группы РА6, РА11, РА12, РА66, РА6/66, РА6.8, РА6.9, РА6.10, РА6.11, РА6.12, сополимера из содержащихся в нем мономерных звеньев или смеси названных алифатических полиамидов и 0-70 вес.% целлюлозных волокон и при необходимости добавки, и

наружный слой содержит 30-100 вес.% алифатического полиамида, выбранного из группы РА6, РА11, РА12, РА66, РА6/66, РА6.8, РА6.9, РА6.10, РА6.11, РА6.12, сополимера из содержащихся в нем мономерных звеньев или смеси названных алифатических полиамидов и 0-70 вес.% целлюлозных волокон и при необходимости добавки.

9. Применение бесшовной трубчатой оболочки по любому из пп.1-8 для упаковки пастообразных или жидких наполнителей.

10. Применение по п.9, отличающееся тем, что пастообразный наполнитель представляет собой колбасный фарш.