获得用于食品之人造香肠肠衣的方法、所得人造肠衣以及由此得到的产品

摘要

获得用于食品之人造香肠肠衣的方法以及使用所述方法获得的人造肠衣，所述方法包括使凝胶通过具有闭合多边形和非圆形几何形状的输出狭槽(1)而挤出，获得管状膜(2)，其通过注射进入所述中空管状膜(2)中之流体所施加的压力作用而具有圆形横截面，以使所获得的人造肠衣在其横截面中具有高扩张能力，而同时维持与使用相同口径圆形狭槽而获得之肠衣相同的纵向牵引力特性。

说明书

技术领域

本发明在食品工业中，更具体地说，在生产用于填充食品之人造肠衣 的领域中具有应用。

背景技术

当今，由于人造肠衣在健康和经济角度上的工业优势，使用人造肠衣 用于填充肉制品正逐步取代使用天然肠衣。

目前所知的人造肠衣中，由于在填充和加工所填充之肉制品时的良好 性能以及由于其天然外观，源自动物猪或牛的皮的人造纤维胶原肠衣在肉 品工业中使用最广泛。另一方面，除了存在可食用的胶原肠衣外，还可以 以与天然肠衣相同的方式加工胶原肠衣以获得多种多样的食品，包括烹制 的(cocidos)、新鲜的、固化的(curados)、干燥的或熏制的(ahumados) 产品，以及允许可食用霉菌生长的产品。

胶原肠衣通常可分类为可食用肠衣和不可食用肠衣。根据所述肠衣意 欲使用之肉制品的类型、填充后肉制品的类型、以及肉制品呈现给消费者 的方式，这些类别中的每一类别中又有很多亚类。

除上述外，无论要获得的肉类食品是什么类型，都必须考虑对具有几 种口径之肉制品的市场需求的存在，因此，除了要获得的特定类型产品之 外，还存在根据要填充的肉制品的口径来制造不同口径的肠衣的需要。

口径是肉制品的厚度，即，当在一定压力下所述肠衣完全被肉糊充胀 或充满时肠衣之横截面的直径，即，考虑到特定肠衣通常用于获得特定口 径的填充肉制品，该因素是导致需要生产大量不同肠衣的主要因素。

除了对于生产者而言的前述肠衣缺点外，对于要填充的每种口径的产 品来说，所述肠衣的消费者也需要拥有并保持储存一定量的肠衣，从物流 的角度以及当然从经济的角度来看成了一个缺点，因为改变口径意味着消 耗时间并且在生产中有经济成本。

发明内容

本发明的第一个方面涉及用于获得用于填充食品(例如，肉制品(如 香肠))之人造肠衣的方法。根据本发明，所述方法包括以下步骤：

-步骤a)，其包括制备可挤出凝胶，优选包含纤维胶原分散体的酸，

-步骤b)，其包括布置挤出头(cabezal de extrusión)，其(无论其 机械特征如何)包含用于挤出材料排出的输出狭槽(ranura de salida)， 所述输出狭槽具有闭合的非圆形几何形状(即，不是环形形状)，其还可 以是曲线的、椭圆的或多边形的，以及

-步骤c)，其包括使步骤a)中制备的可挤出凝胶通过步骤b)中布 置的输出狭槽而挤出，获得中空管状膜(film tubular hueco)，同时维持 所述管状膜内的压力高于所述管状膜外的压力。已证明，鉴于所挤出材料 的行为，不低于2cm H₂O的内部正压差足以防止所述肠衣被压扁或塌陷。

对于所述输出狭槽的形状，必须要提及的是，已描述了具有曲线形状 的产生香肠的特定类型的人造肠衣，其中所述曲线形状是通过将用于形成 人造肠衣的物质通过圆形狭槽挤出而实现的，然而，即便所述狭槽的外部 和内部轮廓都是圆形的，它们也是偏心的，从而在一侧实现更大的厚度， 当被挤出时引起肠衣弯曲。用于获得这些肠衣的方法描述在美国专利申请 No.US-1645050-A和US-1654253-A中。

相反，在本发明的情况下，考虑到输出狭槽不具有环形形状，只要其 外部或内部轮廓不是圆形的即可。

在本发明的步骤c)期间，可以以两种方式维持所述管状膜中空(即， 不使其因超压而塌陷或被压扁或被破坏)。首先，考虑在所述管状膜的外 部产生真空。其次，考虑以足够的压力向所述管状膜中注射流体(优选气 体)的可能性，以使所述管状膜呈基本上圆柱形的形状。

在本发明的情况下，随着所述管状膜向前移动并从所述输出狭槽离 开，由于注射到所述中空管状膜中之流体所施加的压力作用，所述中空管 状膜的横截面呈圆形形状。

从逻辑上讲，输出狭槽的厚度是决定所获得膜厚度的厚度，从而，由 于所述输出狭槽具有闭合的形状，所述方法中所包括的挤出是管状挤出。

在旨在研究管状挤出过程中胶原糊状物之行为的一系列研究的过程 中揭示了出乎意料的发现，当挤出狭槽的几何形状改变时，更具体地说， 当将对应于特定口径的具有环形或圆形形状的常规狭槽改变为具有例如 多边形形状的输出狭槽(其尺寸经计算为提供相同口径和克重(gramaje) 的圆柱形肠衣)时，如此获得的肠衣在其横截面中获得高扩张能力，而同 时维持与通过圆形狭槽所获得肠衣之情况中相同的纵向牵引力值。

如所描述的那样，对于使用肠衣的产业而言，本发明的主要优势在于 可制作能够在填充过程中适于多于一个口径的特定肠衣。除具有该优势 外，允许在填充期间所述肠衣的恰当性能及其随后加工的其余的物理特性 得以维持。同样，如此获得的肠衣保持其外观没有任何显著改变，以使消 费者乐于接受。

直至现在，已通过圆形狭槽(通常称为环形狭槽)挤出合成肠衣(无 论是胶原或其他蛋白质、纤维素、纤维或塑料肠衣)。当由例如胶原制成 的塑性团块通过该狭槽时，所形成的膜是圆柱形的管状膜，并且由于其中 所含气体的压力，在挤出之后其保持其形状。所述气体可以是具有凝固作 用的空气或气体(例如氨)或气体混合物，其在受控压力被注射到下所形 成的管状膜中，所述膜保持其圆柱形形状，因为所述膜是柔性的。

确保通过多边形狭槽挤出的肠衣不确定地保持具有所述多边形截面 之管状形状的仅有方法是所述肠衣在其中含有具有所述多边形截面的固 体团块。该情况仅可在被称为共挤出(coextrusión)的挤出之变化形式中 提供，所述共挤出不是本发明的挤出类型，因为在本发明的情况下，所述 肠衣被独立地挤出。相反，在共挤出中，所述膜或肠衣及其内容物被同时 挤出，以使所述肠衣直接保持在要填充产品的糊状物上。在共挤出中，肠 衣被挤出通过的狭槽的形状与用于填充所述肠衣的肉类材料被共挤出通 过的孔的形状完全呈镜像。涉及以非圆柱形截面共挤出香肠的 美国专利申请No.US-2007/0026777-A1非常详细地说明了这种特定的情 况。被共挤出之香肠的形状和最终尺寸是由肉糊出口之形状所决定的。

在本发明的情况中，由物理学定律可推导出，如果团块通过非圆形或 非环形的狭缝(例如，三角形)被挤出，只要所述膜是柔性的并且维持其 中必要的气体压力，则所获得的管状膜在离开挤出头后不久就可呈基本上 圆柱形的形状。如果将流体物质替代气体注射到所述条膜中，则只要内部 流体压力足够，所述膜就迅速呈圆柱形形状。由于该原因，挤出狭槽的形 状似乎不是决定未来香肠形状的因素，如下文实施例中所示。从这一意义 上说，还很清楚的是，替换用于获得用于填充之肠衣的挤出狭缝的环形形 状这一事实从未被提出过，这很可能是由于这样的原因：从原理上考虑， 未预计到所述狭缝的形状具有任何特定的技术效果。

用本发明方法获得的肠衣具有与通过环形或圆形狭槽管状挤出所获 得的那些肠衣类似的外观，并且对于给定的组成和口径来说，这两者中每 单位长度的干物质(主要是胶原)重量相同。然而，在填充期间，源自非 环形挤出的肠衣具有线性地依赖于填充压力的更大的扩张能力。这允许通 过设定恒定的填充压力来预先确定口径。出乎意料的是，本发明肠衣的纵 向牵引力得以维持，这允许随后对所填充产品进行恰当加工。

同样，除胶原外，所述可挤出凝胶还可包含脂肪和可归属于增强、交 联、塑化和润滑物质类的其他添加剂；提供感官特征的物质，例如着色剂 和色素、矫味剂；以及促进肠衣与肉类之黏附或有助于剥离的物质。

该方法在步骤c)之后还可包括以下步骤：

步骤d)，其包括使步骤c)中所获得的管状膜凝固。

该方法在步骤d)之后还可包括步骤e)，所述步骤e)包括进行用于 完成所获得的人造肠衣的过程，其包括选自固化(curar)、干燥、缠绕 (bobinar)和焙烤(plisar)或其组合的任何步骤(即通过本领域中已知 的任何方法)。

另一方面，步骤a)可包括制备包含猪胶原的可挤出凝胶(优选脱脂 至低于按干重计10％脂肪的水平)，其中所述胶原可源自猪皮以及年幼和 成年动物(尤其是种母猪)的兽皮。

同样，步骤a)可包括制备包含牛胶原的可挤出凝胶，其中所述胶原 可源自牛皮。

同样，步骤a)可包括制备源自其他来源或者源自上述来源之混合物 的包含胶原的可挤出凝胶。

一旦根据本发明方法获得人造肠衣，即可获得填充食品，其中将食品 填充到所述人造肠衣中，之后可将所述产品悬挂在吊架上、烹制以及熏制。

本发明的第二个方面涉及通过上述方法获得的用于填充食品的人造 肠衣。

不试图限制以下解释，认为本发明所期望的效果是通过以下特征的技 术效果而产生的：

a)在多边形的角处与在所述多边形的弦中的厚度差异，

b)在所述肠衣中使纵向区域厚薄交替，

c)其中对于特定压力，薄的区域允许更大的肠衣扩张，以及

d)其中厚的区域维持纵向抗拉强度。

附图说明

为了对所做的描述进行补充以及为帮助更好地理解根据本发明优选 实用实施方案之特征的目的，附上一组附图作为所述说明书的组成部分， 其中以示例性和非限制性的特征进行以下描述：

图1显示了描述对照肠衣(std)和六边形肠衣(Hex)之厚度分布的 图，其表示为所描述肠衣在x轴沿横向上的15个等距离点在y轴上的mm。

图2显示一件实施本发明方法之设备的透视图，其中显示具有六边形 输出狭槽的挤出头和所获得的形成人造肠衣的管状膜，在被挤出之后，所 述人造肠衣的横截面从六边形改变为圆形。

图3显示如同图2的透视图，但具有更宽敞的视野，其中可见所挤出 肠衣的更大截面以及所述肠衣所获自的设备中更多数目的元件。

图4显示在图2和图3中所描述的该件设备中所获得的肠衣(尤其是 接近挤出头的区域)的详细视图。

图5显示挤出头(其中已获得本发明之肠衣)的详细视图，其中可见 具有六边形形状的所述输出狭槽。

图6显示挤出头(其中已获得本发明之肠衣)的详细视图，其中可见 具有十边形形状的所述输出狭槽。

优选的实施方案

接下来参考所描述的附图，描述了根据本发明的一个可能实施方案所 做出的多个对比实施例。

在以下实施例中，当进行以下实施例时，在所获得的胶原肠衣中测量 的不同参数的结果中以及在用所述肠衣进行填充和加工维也纳香肠 (salchichas tipo Wiener)的结果中，可见源自通过非环形狭槽(六边形 狭槽)挤压的出乎意料的效果。所有的实施例对应于胶原肠衣挤出的该变 化形式(通过六边形狭槽挤出)的一个优选实施方案，并且在它们中的每 一个中，使用与每个实施例相同的胶原糊状物通过圆形狭槽进行对照肠衣 挤出，并且获得与相应实施例的六边形肠衣同为圆形的且克重相同的口 径。

实施例1a：猪胶原肠衣

实施例1a使用根据描述于英国专利申请No.GB-2359241-A中的技术 制备的源自成年猪动物(尤其是种母猪)之盐腌皮的纤维胶原酸性糊状物 作为原料。首先在旋转式洗涤筒中用自来水使所述皮脱盐，直至流出流中 氯化物水平达到低于0.2％的值。

使所用的胶原糊状物(其组成可见于表I)通过具有六边形形状的输 出狭槽(例如附图中所描述的那样)以及通过具有圆形或环形形状的挤出 狭槽(例如本领域现有技术中所使用的那些)而挤出，所述挤出头具有与 所述两种狭槽相联系的类似的旋转元件(如本领域现有技术中已知的那 样)以定位胶原纤维。

表I.胶原糊状物的组成

  相对于可挤出凝胶的重量％   胶原   9,00   脂肪   0,36   纤维素   0,45   甘油   1,35   乙二醛   0,018

用圆形狭槽挤出的肠衣被称为对照肠衣，与所述圆形狭槽对应的口径 为27mm。已重新设计另一个头以使其包含具有六边形输出狭槽(具有 13.28mm的侧边和0.70mm的开口)的板，与对照中的相同，其周长与 所述另一个头的环形的圆形狭槽相同，以使这两种肠衣以相同速率挤出时 的克重相同。通过所述六边形狭槽挤出的肠衣被称为六边形肠衣。

在缠绕之前，对这两种肠衣进行相同的凝固、固化和干燥过程。所获 得的标称口径为24mm。

随后通过本领域中常用的技术测量胶原肠衣的物理参数，其描述如 下：

纵向牵引力：在INSTRON 4411设备中，使用100N的称重传感器和 在机器方向上长度为10cm的试件测量了纵向张力。在25℃下，将样品 浸没于水中30分钟后，将其固定在设备的夹钳中，通过以100mm/分钟 的速率分开所述夹钳而使所述样品受应力，直至断裂点。最大断裂负载(la fuerza máxima de ruptura)被认为是纵向牵引力，并且形变百分数被认 为是伸长率。

膨胀率：表示于表II中的平面肠衣的宽度或平宽度(ancho plano， AP)是等同于所述肠衣一半周长的以mm计的测量结果，从中计算初始 直径。当内部气压为100mmHg时，所获得的直径提供了反映肠衣膨胀 率的相对于初始直径的比例。

厚度：通过Elektro-PhysikTyp 104.00.00设备测量了肠衣厚度 的横向分布。所述厚度以mm表示，并且沿所述肠衣横向的15个等距离 点进行了测量，如图1所对应的图中可见的那样，其中描述了对照和六边 形肠衣的厚度分布，这两种肠衣之间没有显著的差异。

实施例1b：所述肠衣在肉制品填充和加工中的性能

在本实施例中，实施例1a中所获得的两种类型的肠衣(对照肠衣和 六边形肠衣)已被充满用于法兰克福香肠(Frankfurter sausage)的普通 肉糊。为此，使用了VEMAG-ROBBY 2填充器。这两种肠衣已被以80 份/分钟的速率填充至25.8mm的标称初始口径，为此使用了填充机器的 制动控制。通过所述控制升高了对照肠衣中的填充压力，该肠衣通过轻微 增大其口径而做出反应。使用相似的压力，六边形肠衣的反应是口径的显 著升高，而当压力保持不变时，所述口径保持不变。

在这些情况下，这两种肠衣的纵向牵引力保持为类似的值，该值使所 述肠衣在这两批香肠的随后加工期间能够具有恰当的性能。

所获得的结果可见于表II中。

表II

随后，将所获得的香肠悬挂在吊架上以使其被烹制和熏制，而未观察 到任何肠衣破漏或香肠形变。

一旦经过加工后，使用这两种类型的肠衣制备的香肠就具有类似的外 观。通过切开所述香肠的检查显示这两种香肠都是圆柱形的，这证明所述 肠衣的挤出狭槽并不显著地影响所填充香肠的最终形状，但其确实影响所 述肠衣的机械特性。

实施例2a：牛胶原肠衣

实施例2a使用根据描述于美国专利申请No.US-3235641-A、 US-3579358-A和US-3930035-A中任一项的技术制备的源自牛动物之兽 皮的纤维胶原酸性糊状物作为原料。

使胶原糊状物(其组成可见于表III)通过与实施例1a中相同的独立 挤出头而挤出，它们中的一个是具有标准环形形状的狭槽，而另一个是具 有六边形形状的狭槽。

表III.胶原糊状物的组成

  相对于可挤出凝胶的重量％   胶原   9,50   甘油   1,52   乙二醛   0,029

如实施例1a中那样，在缠绕之前对所述肠衣进行相同的凝固、固化 和干燥过程。所获得的标量口径为24mm。

随后通过与实施例1a中相同的普通技术测量物理参数。

表IV

实施例2b：所述肠衣在肉制品填充和加工中的性能

实施例2a中所获得的两种类型的肠衣(对照肠衣和六边形肠衣)已 在与实施例1b中所描述的条件相同的条件下被填充，获得了类似的结果。

实施例3：

实施例3a：通过十边形狭槽挤出的牛胶原肠衣

该实施例使用了与实施例2a中的描述相对应的胶原团块。

使所述胶原糊状物通过十边形挤出头挤出，其侧边为7.23mm且其 周长等同于23口径(见图6)的周长(72.26mm)。作为对照，还将所述 糊状物通过23口径环形头挤出。在这两种情况下，间隙均为0.70mm。

如实施例1a中那样，在缠绕之前对这两种挤出进行相同的凝固、固 化和干燥过程。随后通过与实施例1a中相同的普通技术测量物理参数， 其结果可见于以下表V中：

表V

结果清楚地表明，与具有相同口径的环形挤出肠衣相比，通过十边形 狭槽挤出的肠衣具有更高的膨胀率，但保持其纵向抗拉强度。

实施例3b：所述肠衣在肉制品填充和加工中的性能

在本实施例中，实施例3a中所获得的两种类型的肠衣(对照肠衣和 十边形肠衣)已在与实施例1b中所描述的相同条件下被充满，用于制造 法兰克福香肠。以24.8mm的标称口径填充这两种肠衣，为此使用了填 充机器的制动控制。如实施例1b那样，随着填充压力的升高，对照肠衣 通过轻微增大其口径而做出反应，而所述十边形肠衣增大其口径直至25.6 mm。因为口径增大且每个香肠的肉糜量保持不变，所以结果产生更短的 香肠。

实施例4：

实施例4a：新鲜牛胶原肠衣通过十边形狭槽挤出

实施例4a使用根据实施例2a中所描述的方法获得的纤维胶原酸性糊 状物(但其组成中未使用乙二醛或任何其他化学固化剂)作为原料。

使胶原糊状物通过十边形挤出头挤出，所述挤出头的周长相当于23 口径。作为对照，还通过相当于所述十边形肠衣的23口径环形头挤出了 所述糊状物。

挤出之后，用氨气使所述肠衣凝固，将其用水清洗，通过使其通过含 有CMC(羧甲基纤维素)及甘油溶液的槽而使所述肠衣脱水和塑化，随 后干燥，并在缠绕之前使其润湿。随后通过与实施例1a相同的普通技术 测量物理参数，只是口径和膨胀率(由于所述肠衣的低阻力)是计算50 mmHg的内部空气压力，其结果可见于以下表VI：

表VI

结果清楚地表明，与具有类似口径的环形挤出的肠衣相比，通过十边 形狭槽挤出的新鲜肠衣也具有较高的膨胀率，并且保持其纵向抗拉强度， 使得能够以更大范围的口径填充所述肠衣。

实施例4：所述肠衣在肉制品填充和加工中的性能

在本实施例中，实施例4a中所获得的两种类型的肠衣(对照肠衣和 六边形肠衣)已被充满用于“Breakfast USA”香肠的普通肉糊。为此， 根据表VII的配方制备了粗碎肉糊。

表VII

  成分   ％   猪肘   40   猪颈肉   54   水   2,8   盐   1,7   葡萄糖   0,3   胡椒   0,15   谷氨酸钠   0,1   肉豆蔻   0,1   大蒜   0,2   着色剂   0,2

填充在具有扭臂的VEMAG-ROBBY 2填充器中进行，产生长度为 10cm且标称口径为24mm的香肠。将所述香肠用剪刀手工切割。随后 将其冷冻24小时，未观察到形变，并在烤架上和油炸锅中进行了油炸测 试。在这两种情况下结果均令人满意，没有显著的爆裂或破漏。

图2至4描述了实施本发明方法的一件设备的三个透视图，可见两种 挤出头(3)都具有六边形形状的输出狭槽(1)和所获得的形成人造肠衣 的管状膜(2)，在被挤出之后，所述管状膜的横截面从六边形改变为圆形。 图5详细地描述了所述挤出头(3)，其中可更详细地见到所述输出狭槽 (1)。

图6描述了挤出头(3)的细节，其中所述输出狭槽(1)具有十边形 形状。

基于本说明书和本组附图，本领域技术人员将能够理解已描述的本发 明实施方案可以以本发明之目的内的很多种方式组合。还根据几种优选实 施方案对本发明进行了描述，但对于本领域技术人员而言显而易见的是， 可在所述优选实施方案中引入多种改变而不超出所要求保护的本发明的 目的。例如，当提及多边形形状时，侧边不一定是直的或相同的，它们也 不一定具有相同的半径或相同的厚度，所述厚度是指每个规则或不规则的 侧边上的狭槽或狭槽之截面所限定的开口。