获得圆形胶原肠衣的设备和通过所述设备获得的肠衣
技术领域
本实用新型涉及一种获得圆形胶原肠衣的设备和通过所述设备获得的肠衣，所述方法是基于直的胶原肠衣的后整圆。
背景技术
大多数天然肠衣显示出非常通用的圆形，例如环形博洛尼亚香肠(bologna)、环形肝香肠(liver sausage)和生熏软质腊肉香肠(mettwurst)。人造肠衣行业一直在努力开发有竞争性的替代物。
专利申请US4356201描述了通过充气胶原管的挤出而生产的圆形胶原肠衣，所述充气胶原管位于负责将所述直管连续转变成圆形以及其在交联和干燥期间通过生产线进一步运输的特别设计的旋转部分上。
在这种基本技术的变体中，对于薄壁可食用圆形物，根据公开号为US6436456的专利，挤出的胶原管可立即通过内部的氨处理和外部的水溶解的盐溶液凝结，或者对于较厚壁的不可食用的圆形物，其可在酸性状态下挤出和干燥。
这种常见技术消耗大量能量用于干燥且需要大量人力来运行和维护复杂的生产线。此外，挤出速度受到限制。由于技术上不可避免的摩擦，一些胶原被“擦掉”并收集在旋转的输送辊上。
由于磨损，这使所得的圆形肠衣变弱并导致为了清洗而周期性生产中断。
圆形人造可食物的感官特性通常明显比其天然替代物差。
这些缺点是本领域技术人员公知的。由于所应用的生产技术，它们基本上被认为是不可避免的。
因此，从本领域已知的，得出了圆形胶原肠衣的开发和获得其的方法仍然引起极大兴趣。
实用新型内容
本发明人已发现获得圆形胶原肠衣设备和方法，以及所获得的圆形胶原肠衣。
本实用新型的一种制备圆形胶原肠衣的设备，所述设备包括：
传热单元，其中将直的充气胶原肠衣引导至传热单元，并且所述通过传热单元向所述肠衣传递热能以获得圆形胶原肠衣，其中所述传热单元设置为使得在所述肠衣的最内环中获得的温度高于胶原肠衣的收缩温度；
圆形元件，圆形元件支撑所述圆形胶原肠衣。
在一个优选的技术方案中，其中所述传热单元是风机。
在一个优选的技术方案中，其中所述圆形元件是热调节圆形元件。
在一个优选的技术方案中，其中所述圆形元件包括辊，使得所述充气胶原肠衣围绕所述辊包围至少1/4的圆周，所述辊被保持在室温至所述胶原肠衣的收缩温度的温度下。
本实用新型还提供一种通过上述中任一项所述的设备获得的圆形胶原肠衣。
本实用新型还提供一种胶原肠衣，其特征在于圆形，并且其中纵向外环收缩/纵向内环收缩之比高于1.25。
在一个优选的技术方案中，其中所述胶原肠衣的外表面具有完好的胶原层。
在一个优选的技术方案中，其中所述胶原肠衣的内环直径为65mm至200mm。
本申请的制备方法是基于通过可控热收缩和肠衣的水分和增塑剂百分比的直的胶原肠衣的后整圆。尽管胶原的热收缩是公知的，但是其从未被用于直的胶原肠衣的后整圆。本发明人假定其由于胶原的预期/假设的结构损伤而被排除在外。本发明人出人意料地发现，当这些参数得到很好地控制时，可以避免胶原肠衣的严重损坏。
因此，本实用新型的一个方面涉及一种获得圆形胶原肠衣的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将直的充气胶原肠衣引导至传热单元，所述胶原肠衣具有相对于所述肠衣的总重量的12％至30％的水分，并且包含相对于所述肠衣的总重量的12％至24％的胶原增塑剂和20毫巴至700毫巴的内部气体压力；
b)通过传热单元向所述肠衣传递热能以获得圆形胶原肠衣，其中在所述肠衣的最内环中获得的温度高于胶原肠衣的收缩温度；
c)通过圆形元件支撑所述圆形胶原肠衣。
在本实用新型中，通过肠衣的最内和最外环不同的长度减小来获得圆形。获得更高温度的环减小更多长度，该环被称为最内环。最内环比最外环收缩更多并获得圆形。请参见图3，其中描述了圆形肠衣的部分。图3通过后整圆的肠衣的参数对其进行了描述：后整圆的肠衣的最内环(13)、后整圆的肠衣的最外环(14)、后整圆的肠衣的内环直径(15)、后整圆的肠衣的外环直径(16)和后整圆的肠衣(17)的口径。
当胶原肠衣具有比本实用新型第一方面中引用的百分比高的百分比的水分和更高百分比的增塑剂时，肠衣的热降解风险增加。
本实用新型的圆形胶原肠衣可以与常规生产技术的圆形胶原肠衣明显区分开，因为当热对胶原结构进行改性时，热收缩肠衣区域不显示出完整胶原的典型特性。热收缩肠衣区域中胶原的变性可以容易地用常规技术确认，该常规技术追踪从天然胶原到变性胶原的性质变化，如例如可以通过偏光显微镜辨别出的双折射。此外，热收缩肠衣区域降低了完整胶原的特征X射线干涉。化学检测方法如可用胰蛋白酶消化获得的消化程度或用胶原的典型染色(例如天狼星红(Sirius red))的鉴别染色可以揭示本实用新型的肠衣对象区域之间的差异。在该方法期间的简单目视检查可以看出，在区分本实用新型的对象与常规方法的对象的圆形肠衣之间区分的内环外围周围胶原未被擦掉。
因此，本实用新型的另一方面是通过本实用新型的方法获得的圆形胶原肠衣。
附图说明
为了帮助理解本实用新型的特征，根据其优选的实际实施方案和为了补充本说明书，附上以下附图作为其完整部分，这些附图具有示例性和非限制性特征：
图1示意性地示出了本实用新型的后整圆方法的示例性设计。
图2a示出了在其热收缩之前的充气肠衣管。
图2b示出了在充气肠衣管通过热收缩转变为后整圆的肠衣的充气肠衣管。
图3说明了用于描述后整圆的肠衣的表示。
具体实施方式
如上所述，本实用新型的一个方面涉及一种获得圆形胶原肠衣的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将直的充气胶原肠衣引导至传热单元，所述胶原肠衣具有相对于所述肠衣的总重量的12％至30％的水分，并且包含相对于所述肠衣的总重量的12％至24％的胶原增塑剂和20毫巴至700毫巴的内部气体压力；
b)通过传热单元向所述肠衣传递热能以获得圆形胶原肠衣，其中在所述肠衣的最内环中获得的温度高于胶原肠衣的收缩温度；
c)通过圆形元件支撑所述圆形胶原肠衣。
优选地，直的胶原肠衣是从牛、猪、羊或任何其他纤维胶原来源(包括它们的混合物)中挤出的任何非交联或化学交联或物理(例如，热或UV)交联的直的胶原肠衣。
可以在在线抽褶之前在生产干燥机的末端直接对直的肠衣进行后整圆或从卷到卷单独对其进行后整圆。
优选地，加热单元与最内环和最外环之间的距离不同。优选地，传热单元选自风机或热调节轮(wheeler)。优选地，圆形元件是热调节圆形元件。优选地，圆形元件选自：辊或轮。在一个具体实施方案中，传热单元和圆形元件是同一物并且其是热调节轮。
当传热单元和圆形元件不相同并且圆形元件是辊时，更优选地，所述辊被保持在室温至胶原肠衣的收缩温度之间的温度下，并且充气胶原肠衣围绕辊包围至少1/4的圆周。
在本实用新型的一个实施方案中，直的充气胶原肠衣的水分为相对于所述肠衣的总重量的15％至25％，并且更优选17.5％至22.5％。更优选地，直的充气胶原肠衣包含相对于所述肠衣的总重量的14％至22％的胶原增塑剂，并且更优选16.5％至20％的胶原增塑剂。特别优选的胶原增塑剂是甘油。
优选地，充气胶原肠衣的内部气体压力为50毫巴至400毫巴，并且更优选75毫巴至300毫巴。
当直的充气胶原肠衣具有相对于所述肠衣的总重量的12％至30％的水分并且包含12％至24％的胶原增塑剂和20毫巴至700毫巴的内部气体压力时，在水中于80℃下测量的从后整圆的肠衣的最内和最外环圆周沿机器方向直接切割的5mm宽的条的纵向热收缩的测量是非常可靠的。由此，内环条热收缩远小于外环条，符合以下公式：
纵向外环收缩/纵向内环收缩>1.25。
从根据常规方法生产的圆形胶原肠衣切去的对应肠衣条表现出类似的行为，然而更重要的是总是符合以下公式：
纵向外环收缩/纵向内环收缩<1.25。
后整圆的肠衣的纵向热收缩根据IUP-Norm Nr.16:Leder 15,85(1964)(其在此通过引用附上)中描述的方法测量。
因此，本实用新型的另一方面是具有圆形的胶原肠衣，其中纵向外环收缩/纵向内环收缩的比高于1.25。
在图1中，描述了获得圆形胶原肠衣的具体方法。
通过输送机辊对(3)将来自母卷(1)或直接来自产品干燥机(2)的直的胶原肠衣引导通过水环喷雾器(5)和环形风机(6)，所述环形风机供给有加热的空气(未示出)。热调节辊(7)与整平小辊(8)一起构成承接辊对。起始的直的胶原肠衣可以已经被调节至所要求的水分，或者可经由通过水环喷雾器(5)对其进行在线再加湿。
连续捕获的充气肠衣泡(4)保持在输送机辊对(3)和承接辊对(热调节辊(7)和小辊(8))之间。输送辊对(3)被设计成由直径激光测量单元(未示出)控制的轴向向后和向前运动，以便在后整圆之前调节充气压力并因此调节直的肠衣的口径。充气肠衣泡(4)围绕热调节辊(7)包围至少1/4的圆周，优选4/5并且任选一圈或更多圈圆周，所述调节辊的外径最大至750mm，优选最大至350mm，以及特别是65mm至200mm。
然后，输送机辊对(3)和热调节辊(7)和小辊(8)开始旋转。加热到高于胶原收缩温度的温度的加压空气被引导成以环形沿着(4)穿过直接位于辊(7)前方的环形风机(6)，所述辊(7)通过连续水循环进行内部热调节(未详细示出)。环形风机(6)和肠衣泡(4)是偏心的(excentrics)。环形风机(6)可以任选地由额外的加热空气风机辅助，被引导到侧翼，同时肠衣泡(4)围绕热调节辊(7)。穿过环形风机(6)，充气肠衣泡(4)沿着其内环圆周热收缩并由此变成后整圆的。然后后整圆的肠衣作为成品，即后整圆的肠衣(9)，被进一步输送到卷取单元(10)或直接进入抽褶机(11)。
不锈钢热调节辊(7)的直径越小，所得的后整圆的肠衣(9)的内环直径(15)越小。热调节辊(7)的表面温度被保持在室温与起始肠衣的收缩温度之间。
肠衣泡(4)内较高的充气压力使后整圆的肠衣(9)的内环直径(15)最小化，使其越来越与热调节辊(7)的直径相等。因此，肠衣泡(4)中的充气压力减小增加了所得的后整圆的肠衣(9)的内环直径(15)。
肠衣泡(4)与热调节辊(7)之间的接触时间决定后整圆速度。较长的接触时间允许更快的后整圆，反之亦然。肠衣泡(4)围绕热调节辊(7)的最大包围是优选的。
通过风机(6)的空气流的温度总是高于肠衣的收缩温度。然而，将其调节为尽可能低以避免后整圆的胶原肠衣(9)的过度热劣化。
如图1所示，通过将环形风机(6)尽可能靠近热调节辊(7)布置来最佳地实现加热空气以环形围绕肠衣泡(4)的有效分布。加热空气的流量必须足以驱使肠衣泡(4)的热收缩。
当承接辊(热调节辊(7)和小辊(8))旋转更快时，所得的后整圆的肠衣(9)的内环直径(15)增加，反之亦然。然而，承接辊(热调节辊(7)和小辊(8))旋转基本上比输送机辊对(3)慢以实现后整圆。
重度交联的胶原肠衣需要通过风机(6)吹出较高的空气温度用于热收缩，反之亦然。然而，应当主要避免太高的收缩温度以避免在后整圆期间过多的胶原劣化。
本实用新型的方法可以根据普通研究者的这些教导进行优化而不脱离本实用新型的框架。
本实用新型的一些优点是：所述方法在紧凑的整圆单元中进行，所述整圆单元可以在线安装到直的肠衣生产中或单独离线，与先前技术相比仅需要有限空间。本实用新型中描述的方法的能量需求最小化。生产后勤极其简化，因为直的胶原肠衣的母卷的几乎所有口径都是标准的。因此，加快了向客户的交付。需要密集维护和多重人力的常规方法的复杂旋转部分被如图1示例性示出的简单且全自动的后整圆单元替代。没有胶原被“擦掉”，因此可以生产具有较薄壁厚度的后整圆的胶原肠衣，提供改善的咬和咀嚼特性。肠衣的总体性能得到改善，因为其不再受到先前常规方法的具体技术的限制。
在以下实施例中，将更详细地描述本实用新型，然而本实用新型不受这些实施例限制。
实施例
比较例A
根据美国专利说明书6,436,456的Viscofan S.A./西班牙的市售SCC口径21是常规生产的圆形人造胶原。选择其用于与本实用新型实施例1和2进行比较。
比较例B
还选择市售天然羊Saitling code A口径20/22用于与本实用新型实施例1和2进行比较。
比较例C
Viscofan S.A./西班牙的市售“Kranzdarm”口径39是常规生产的圆形不可食用的人造肠衣。选择其用于直接与根据本实用新型实施例3的后整圆的“Kranzdarm口径39”进行比较。
实施例1
如通过热收缩对Viscofan S.A./西班牙出售的具有相对于其总重量的22％水分和17％作为增塑剂的甘油的直的胶原NDX肠衣口径21进行后整圆。
化学交联的NDX肠衣(1)的母卷被手动退绕，输送通过输送机辊对(3)，并进一步通过热调节辊(7)周围的环形风机(6)到由热调节辊(7)和小辊(8)构成的承接辊对，如图1所示。
将NDX肠衣充气到200毫巴并在输送机辊对(3)与由热调节辊(7)和小辊(8)形成的辊对之间捕获其泡。接着，肠衣泡(4)紧紧围绕直径为115mm的热调节辊周围3/4。由此，肠衣泡(4)沿其最内环(13)形成径向弯曲(12)，如图2a所示。
直径激光器(图1中未示出)通过向前和/或向后移动承载输送机辊对的平台将所捕获的肠衣泡(4)的期望充气直径调节为20.80mm。
输送机辊对(3)以13.3米/分钟的速度旋转，由热调节辊(7)和小辊(8)构成的承接辊对以10米/分钟的速度旋转。在充气肠衣泡(4)即将与热调节辊(7)接触之前，通过环形风机(6)向充气肠衣泡(4)周围环形地吹送加热到82℃的足够的空气流。
通过使内部的温水循环将热调节辊(7)热调节至40℃。额外的82℃的空气流可以通过U型风机(未详细示出)被特别引向包围热调节辊(7)的肠衣泡(4)的环。
由此，捕获的肠气泡(4)沿其最内环(13)热收缩，变得连续变圆，而其径向弯曲(12)消失，如图2b所示。圆形肠衣由热调节辊(7)和小辊(8)整平和承接。然后将所得的后整圆的肠衣(9)进一步输送到卷取单元(10)或者替代地输送到在线抽褶机(11)。
当将所得的后整圆的肠衣再充气至200毫巴时，其内环直径(15)测量为165mm并且其口径为17mm、20.8mm。
简单的目视检查未显示出任何“擦掉”的胶原。
根据IUP-Norm Nr 16:Leder 15,85(1964)中描述的方法，直接从后整圆的肠衣的最内和最外环外围切出的两条5mm宽的纵向条纹在80℃的热水中热收缩。
纵向最外环收缩：Sor
纵向最内环收缩：Sir
Sor/Sir＝1.364
将本实用新型实施例1的所得的后整圆的肠衣直接与比较例A和B的肠衣进行比较，比较例A和B的肠衣：
Sor/Sir＝1.19
最内环显示出“擦掉”胶原的典型外观。
实施例2
通过应用与本实用新型实施例1中描述的相同的技术对ViscofanS.A./西班牙出售的直的胶原肠衣ColfanB口径19的卷进行后整圆。
没有胶原被“擦掉”。
Sir/Sor1.35
将本实用新型实施例2的所得的后整圆的肠衣进一步与比较例A和B的肠衣进行比较，比较例A和B的肠衣：
沿内环“擦掉”的胶原的清晰目视检测。
Sir/Sor1.19
实施例3
R2L-SR是由Viscofan S.A.Pamplona/西班牙出售的不可食用的直的胶原肠衣。根据以下本实用新型实施例1对其进行在线后整圆。
首先沿图1中未示出的用于补偿速度偏差的肠衣收集器缓冲器引导直接取自产品干燥机的R2L口径39。
如图1所述，肠衣水分在穿过水环喷雾器(5)时提高。
如本实用新型实施例1所述对R2L–SR进行后整圆。
没有胶原被“擦掉”。
Sir/Sor1.30
将本实用新型实施例3的所得的后整圆的肠衣直接与比较例C的肠衣进行比较，比较例C的肠衣：
沿内环擦掉的胶原的清晰目视检测。
Sir/Sor1.10
后整圆的肠衣穿过第二肠衣缓冲器(图1中未示出)，然后被进一步输送至在线抽褶机。
实施例4
通过应用与本实用新型实施例1中描述的相同的技术对Viscofan S.A./西班牙出售的直的薄胶原肠衣Colfan JF口径17的卷进行后整圆。所得的肠衣具有小环。
没有胶原被“擦掉”。
Sir/Sor 1.30
应用测试
食品：“维也纳香肠(Wiener Sausage)”(传统配方)
首先在适度的刀片旋转下切碎猪肉、NPS和二磷酸盐/酯。添加1/3的冰，并在增加的刀片旋转下继续切碎。在0℃下再添加另外的1/3的冰，并继续切碎。再重复一次最后一步。在3℃乳液温度下添加维也纳香肠香料混合物和调味品。在4℃下添加猪肉脂肪，并在至多12℃下在增加的刀片旋转下继续切碎。作为最后一步，将肉糜在适度的刀片旋转下脱气持续另外60秒。
在Handtmann VF 80真空填充器上用该维也纳香肠乳液填塞比较例A和B以及本发明实施例2和3的肠衣样品，通过自动Handtmann PA 30-7分配并连接成由各80g香肠组成的香肠链。
所有样品均耐填塞、分配和连接而没有引起中断。
然后将它们悬挂成每圈两根香肠，并根据标准指南在76℃下进行巴氏杀菌。所有维也纳香肠均耐这种热处理而没有破坏。
由6人组成的专家小组首先检查了成品维也纳香肠的外观，结果清楚地表明，以本发明实施例1和2的后整圆的样品加工的维也纳香肠表现出有竞争性的整体外观，并且就其感官特性而言均优于比较例A的SCC，几乎与比较例B的天然羊Saitling一样好。
本申请还提供以下方案：
方案1.一种获得圆形胶原肠衣的方法，包括以下步骤：
a)将直的充气胶原肠衣引导至传热单元，所述胶原肠衣具有相对于所述肠衣的总重量的12％至30％的水分，并且包含相对于所述肠衣的总重量的12％至24％的胶原增塑剂和20毫巴至700毫巴的内部气体压力；
b)通过传热单元向所述肠衣传递热能以获得圆形胶原肠衣，其中在所述肠衣的最内环中获得的温度高于胶原肠衣的收缩温度；
c)通过圆形元件支撑所述圆形胶原肠衣。
方案2.根据方案1所述的方法，其中所述直的充气胶原肠衣具有相对于所述肠衣的总重量的15％至25％的水分。
方案3.根据方案1至2中任一项所述的方法，其中所述直的充气胶原肠衣包含相对于所述肠衣的总重量的14％至22％的胶原增塑剂。
方案4.根据方案1至3中任一项所述的方法，其中所述增塑剂是甘油。
方案5.根据方案1至4中任一项所述的方法，其中所述传热单元是风机。
方案6.根据方案1至5中任一项所述的方法，其中所述圆形元件是热调节圆形元件。
方案7.根据方案1至6所述的方法，其中所述充气胶原肠衣围绕辊包围至少1/4的圆周，所述辊被保持在室温至所述胶原肠衣的收缩温度之间的温度下。
方案8.一种圆形胶原肠衣，其通过根据方案1至7中任一项所限定的方法获得。
方案9.一种胶原肠衣，其特征在于圆形，并且其中纵向外环收缩/纵向内环收缩的比高于1.25。
