PL177763B1

PL177763B1 - Folia kolagenowa do owijania produktów spożywczych i sposób wytwarzania folii kolagenowej do owijania produktów spożywczych

Info

Publication number: PL177763B1
Application number: PL94312787A
Authority: PL
Inventors: Robin C. Martin; Hugh C.R. Fitzpatrick
Original assignee: Devro Plc
Priority date: 1993-07-31
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 2000-01-31
Also published as: BR9407162A; EP0711321A1; WO1995004102A1; DE69414119D1; CA2168334C; NZ269822A; JP3729848B2; ES2122307T3; CA2168334A1; AU7347494A; DE69414119T2; RU2126212C1; GB9315937D0; KR960703972A; JPH09500792A; PL312787A1; KR100355053B1; CZ28196A3; EP0711321B1; AU686649B2

Abstract

1. Folia kolagenowa do owijania produ- któw spozywczych, znam ienna tym, ze jej grubosc wynosi od 0,017 do 0,028 mm i jest perforowana otworkami przelotowymi (12) o srednicy od 0,1 do 0,9 mm rozsunie- tymi wzgledem siebie o odleglosci od 20 do 100 mm. 3. Sposób wytwarzania folii kolageno- wej do owijania produktów spozywczych polegajacy na wytlaczaniu folii z zelu kola- genowego i suszeniu wytloczonej folii, zmamiemmy tym, ze w wysuszonej folii wy- konuje sie otworki przelotowe. ( 1 3 ) B1 (51) IntCl6: C08J 5/18 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest folia kolagenowa do owijania produktów spożywczych i sposób wytwarzania folii kolagenowej do owijania produktów spożywczych. Folia ta służy do owijania mięsnych i drobiowych produktów spożywczych.

Znana jest w przemyśle spożywczym folia w postaci zwartej w siatki stanowiąca opakowanie kawałków mięsa i drobiu, zwłaszcza szynki, przed ich gotowaniem. Zadaniem takich siatek jest utrzymanie razem kawałków mięsa lub drobiu i zapewnienie rozebranym na kawałki oraz zapakowanym w siatki wyrobom odpowiedniego wyglądu. Typowe jest również wkładanie warstwy folii kolagenowej pomiędzy kawałki mięsa lub drobiu oraz stosowanie zewnętrznej elastycznej siatki zapobiegającej niszczeniu powierzchni mięsa, zmniejszaniu strat soków podczas gotowania oraz poprawiającej zewnętrzny wygląd wyrobów zapakowanych w siatki. Folie kolagenowe tego typu są powszechnie dostępne. Zazwyczaj folię kolagenową dostarcza się w postaci wstęgi o szerokości zwykle 400 mm, 480 mm i 580 mm oraz o grubości, przeważnie, w zakresie od 0,015 do 0,035 mm.

Jak ujawniono w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,910,034 i 4,958,477, kawałki mięsa prasuje się w cylindrycznej prowadnicy, wokół której owija się płaską folię, zakładaną na zakładkę tak, że powstaje rękaw. Rękaw z kolagenowej folii owija się z zewnątrz elastyczną siatką. Wychodzące z rury w sprasowanej postaci kawałki mięsa lub drobiu owija się rękawem z folii kolagenowej, na który naciąga się siatkę. Następnie siatkę zawiązuje się na drugim końcu mięsa tworząc zapakowany w siatkę wyrób zbliżony kształtem do jaja. Następnie wyrób ten gotuje się. Technikę tę stosuje się zwłaszcza do produkcji pakowanych w siatki gotowanych szynek. Folia kolagenowa nie jest materiałem o szczególnie wysokiej wytrzymałości na przedzieranie, zwłaszcza w stanie wilgotnym lub w styczności z wilgotnym mięsem lub drobiem. Ze względu na swoje białkowe pochodzenie, folia ta wiąże się podczas gotowania z mięsem lub drobiem tworząc z nimi jeden wyrób.

Jednym z problemów występujących w opisanym powyżej procesie jest możliwość uwięzienia powietrza lub pary wodnej pod folią kolagenową podczas owijania, produktów żywnościowych lub podczas następującego po nim gotowania. Powoduje to wzrost liczby pogarszających wygląd wyrobu kieszeni powietrznych. Przeciwdziała się temu perforując

177 763 zapakowany w siatki wyrób ręcznie albo przebijając folię, tocząc zapakowany w siatkę wyrób po ostrzach lub stole do perforowania. Ze względu jednak na sprasowanie mięsa lub drobiu, perforowanie folii tym sposobem wiąże się z ryzykiem rozszczepienia folii kolagenowej, która z natury rzeczy nie jest szczególnie wytrzymała. Ryzyko to rośnie jeszcze w związku z praktyką rozpęczania zapakowanego w siatkę wyrobu w celu poprawy jego kształtu przed gotowaniem. Podczas rozpęczania wyrób prasuje się w kierunku podłużnym bardziej zaokrąglając jego jajowaty kształt co zwiększa naprężenia obwodowe w folii kolagenowej.

Celem wynalazku jest folia kolagenowa do owijania produktów spożywczych nie posiadająca wad folii kolagenowych znanych ze stanu techniki.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania folii kolagenowej do owijania produktów żywnościowych.

Folia kolagenowa do owijania produktów spożywczych według wynalazku charakteryzuje się tym, że jej grubość wynosi od 0,017 do 0,028 mm i jest perforowana otworkami przelotowymi o średnicy od 0,1 do 0,9 mm rozsuniętymi względem siebie o odległości od 20 do 100 mm.

Korzystne otworki są rozmieszczone w układzie rombowym.

Sposób wytwarzania folii kolagenowej do owijania produktów spożywczych polegający na wytłaczaniu folii z żelu kolagenowego i suszeniu wytłoczonej folii, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w wysuszonej, folii wykonuje się otworki przelotowe.

Korzystne otworki wykonuje się przekłuwając folię igłami.

Korzystnie otworki wytwarza się przez nadtapianie części folii za pomocą lasera.

Dzięki otworkom następuje ucieczka z owiniętego nią wyrobu uwięzionego w nim powietrza lub pary wodnej. Zarówno układ jak i rozstaw otworków w każdym z dwóch prostopadłych do siebie kierunków jak i wymiary każdego otworka są takie, że folia ma wytrzymałość mechaniczną wystarczającą do owijania przetwarzania i gotowania sprasowanych artykułów spożywczych.

Stopień perforacji folii kolagenowej umożliwia przepływ powietrza, ale nie zmniejsza wytrzymałości mechanicznej folii.

Żel, z którego wytłacza się folię, jest zazwyczaj żelem kwasowym, dzięki czemu może pęcznieć. Uzyskaną w ten sposób folię można używać w stanie kwaśnym, albo też można ją zobojętnić, na przykład przepuszczając nad wysuszoną folią amoniak. Etap perforowania realizuje się zazwyczaj po etapie zobojętniania.

Inny aspekt wynalazku wiąże się z gotowanym lub nie gotowanym, zapakowanym w siatkę wyrobem owiniętym w perforowaną folię kolagenową.

Stwierdzono, że wygodnym sposobem wytwarzania perforacji jest igłowanie. Igły można osadzić promieniowo na bębnie wyposażonym w krzywkę wysuwającąje w miarę obracania się bębna z taką samą prędkościąjak porusza się perforowana wysuszona folia. Nieoczekiwanie stwierdzono, że okrągłe igły z kwadratowymi końcówkami wytwarzają otworki o czystych krawędziach; nierówne krawędzie są niepożądane ze względu na to, że możliwość rozprzestrzeniania się nacięć od krawędzi otworków znacznie zmniejsza wytrzymałość mechaniczną folii. Perforacje można wytwarzać za pomocą zespołu stempla i matrycy, ale trzeba liczyć się ze wzrostem trudności odpowiedniego zestrojenia pozycyjnego stempla i matrycy w warunkach produkcyjnych. Stwierdzono, że bardzo dobre wyniki daje wytwarzanie perforacji za pomocą wiązki laserowej, ponieważ uzyskuje się w ten sposób otworki o gładkich obwodach, ewentualnie dodatkowo wzmacniane dzięki topieniu się pewnej części materiału kolagenowego. Podobne zalety może mieć obróbka iskrowa. Korzystnie, otworki powinny być okrągłe, albo zbliżone kształtem do owali.

Stwierdzono, że większe perforacje wykazują skłonność do zmniejszania wytrzymałości mechanicznej folii kolagenowej do niedopuszczalnego poziomu. Oprócz zmniejszania wytrzymałości mechanicznej, większe otworki wykazują skłonność do przepuszczania zbyt dużych ilości płynów podczas gotowania, a tym samym powodują niedopuszczalny spadek masy gotowanego wyrobu. Korzystnie, średnice otworków (lub mniejsze osie otworków w

177 763 przypadku perforacji owalnych) powinny być mniejsze niż 0,9 mm, korzystnie poniżej 0,7 mm, a najbardziej korzystnie powinny wynosić 0,5 mm lub mniej. W celu zapewnienia skutecznej ewakuacji uwięzionego powietrza, praktyczną dolną granicą wymiarów otworków jest 0,1 mm, korzystnie co najmniej 0,2 mm.

Generalnie, otworki powinny być rozmieszczone w taki sposób, żeby odległość pomiędzy sąsiednimi otworkami była maksymalna. Rozmieszczenie otworków może być chaotyczne (pod warunkiem zachowania dolnej granicznej odległości pomiędzy sąsiednimi otworkami), albo też można je rozmieścić w układzie kwadratowym. Korzystnie, stosuje się układ rombowy, w którym otworki w sąsiednich rządkach są przestawione w układzie schodkowym. Odległości pomiędzy sąsiednimi otworkami w kierunku podłużnym i poprzecznym moga być takie same lub różne. Korzystnie, każdy otworek jest oddalony od swojego najbliższego sąsiada o 20 do 100 mm. W zalecanym przykładzie wykonania otworki rozmieszcza się w taki sposób, że odległości pomiędzy nimi w kierunku podłużnym wynoszą 30 do 90 mm, a w kierunku poprzecznym 16 do 60 mm. Również korzystnie, otworki znajdują się w pewnej odległości od krawędzi folii w celu minimalizacji możliwości rozprzestrzeniania się od nich pęknięć.

Korzystnie, grubość folii wynosi od 0,017 do 0,028 mm. Najbardziej zalecany układ otworków przy każdym zastosowaniu zależy od właściwości folii oraz ' naprężeń, jakie występują w niej podczas owijania; przykładowo; podczas pewnych procesów wytłaczania powstają folie o większej wytrzymałości w kierunku maszynowym niż w kierunku poprzecznym do maszynowego; oraz podczas procesu owijania, występujące w folii naprężenia obwodowe mogą być większe od naprężeń podłużnych (podczas stosowania ' urządzenia ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,958,477 maksymalne naprężenia występują prawdopodobnie w poprzecznym kierunku folii).

Zazwyczaj układ perforacji dobiera się w taki sposób, że wytrzymałość mechaniczna folii kalagenowej nie spada o więcej niż 30%, korzystnie 20%, bardziej korzystnie o 10%, a idealnie 5% jej wytrzymałości mechanicznej w danym kierunku.

Poniżej opisano kilka przykładów wykonania wyłącznie dla celów poglądowych.

Przedmiot wynalakzu przedstawiono w przykładzie wykonania na figurze, na której schematycznie pokazano fragment opakowania z folii kolagenowej 10 z otworami 12 w układzie rombowym. Dla celów poglądowych zmniejszono szerokość folii 10 w porównaniu z jej typową szerokością. W kierunku maszynowym MD otworki 12 są od siebie oddalone o odległości M. W kierunku TD poprzecznym do maszynowego otworki 12 są od siebie oddalone o odległość T.

Przykład 1 (otworki przebijane).Kwasową folię kolagenową przeznaczoną na opakowanie produktów spożywczych o grubości około 0,022 mm perforowano otworkami 12 o średnicy 0,5 i 1,0 mm techniką, przebijania za pomocą stempla i matrycy. Z folii wycinano próbki w kształcie wiosełka (o całkowitej długości 71 m², szerokości 12 mm, z okrągłymi końcówkami o średnicy 19 mm każda) zarówno w kierunku maszynowym MD jak i poprzecznym do maszynowego TD w stosunku do kierunku wytłaczania i wytwarzania w typowej maszynie do formowania folii. Następnie, w przypadku pojedynczej perforacji, w środku próbki w kształcie wiosełka wycinano otworki; natomiast w przypadku dwóch perforacji, otworki 12 rozmieszczano w odległości 25-30 mm od siebie symetrycznie wzdłuż prostokątnej części środkowej.

Powiększone części końcowe próbek w kształcie wiosełka zaciskano w szczękach maszyny wytrzymałościowej Instron 1112. Następnie na próbki natryskiwano wodę, co miało symulować stan folii w warunkach użytkowania. Następnie rozsuwano szczęki od siebie z prędkością 50 mm/min i rejestrowano parametry do ustalenia modułów próbek (w kg/mm), przy czym wyższy moduł oznaczał próbkę sztywniejszą, a niższy próbkę bardziej elastyczną.

Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1.

177 763

Tabela 1

Folia	Moduł	Procent MD	Procent TD
A
Nieperforowana (porównawcza)	MD 1,46 (±0,14) TD 1,00 (±0,16)	100	100
Jeden otworek 1 mm	MD 1,37 (±0,17) TD 0,73 (±0,13)	94	73
Jeden otworek 0,5 mm	MD 1,43 (±0,20) TD 0,89 (±0,20)	98	89
B
Nieperforowana (porównawcza)	MD 1,90 (±0,27) TD 0,70 (±0,15)	100	100
Dwa otworki 1 mm	MD 1,63 (±0,19) TD 0,58 (±0,10)	86	83
Dwa otworki 0,5 mm	MD 1,81 (±0,19) TD 0,64 (±0,07)	95	91

Wyniki te świadczą o tym, że próbka z otworkiem o średnicy 0,5 mm zachowała dopuszczalne proporcje, jednakże spadek modułu (27%) w kierunku poprzecznym próbki z otworkiem o średnicy 1 mm zbliża się do wartości niedopuszczalnej.

Przykład 2 (otworki wycinane wiązką laserową)

Zobojętnioną kwasową folię kolagenową 10 przeznaczoną na opakowanie produktów spożywczych perforowano otworkami 12 o średnicach 0,5 mm rozmieszczonych w układzie rombowym (patrz fig. 1). Odległość M pomiędzy otworkami 12 w kierunku maszynowych MD wynosiła 60 mm, a odległość T w kierunku poprzecznym do maszynowego TB 30 mm. Otworki 12 wycinano wiązką laserową.

Mierzono wytrzymałości w kierunku MD i TD wycinając z folii próbki w kształcie wiosełka, jak w przykładzie 1, w których znajdował się jeden lub dwa otworki, i badając je w maszynie wytrzymałościowej Instron 1112. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2

Folia	Moduł
MD
Nieperforowana	0,4552 0,3565 0,4195
Jeden otworek 0,5 mm	0,4282 0,3394 0,3847
TD
Nieperforowana	0,1228
Jeden otworek 0,5 mm	0,0935 0,1127 0,0713
Dwa otworki 0,5 mm	0,1167 0,0686

ΠΊ Ί63

MD

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Folia kolagenowa do owijania produktów spożywczych, znamienna tym, że jej grubość wynosi od 0,017 do 0,028 mm i jest perforowana otworkami przelotowymi (12) o średnicy od 0,1 do 0,9 mm rozsuniętymi względem siebie o odległości od 20 do 100 mm.
2. Folia według zastrz. 1, znamienna tym, że otworki (12) są rozmieszczone w układzie rombowym.
3. Sposób wytwarzania folii kolagenowej do owijania produktów spożywczych polegający na wytłaczaniu folii z żelu kolagenowego i suszeniu wytłoczonej folii, znamienny tym, że w wysuszonej folii wykonuje się otworki przelotowe.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że otworki wykonuje się przekłuwając folię igłami.
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że otworki wytwarza się przez nadtapianie części folii za pomocą lasera.