4. Штучна оболонка з гідратованої целюлози

У 1908…1911 роках швейцарський хімік Бранденбергер розробив метод для виготовлення плівок з регенерованої целюлози. Вже в 1918 році в США, в період часу з 1928 по 1930 рр. і в Німеччині було розпочато виробництво штучних ковбасних оболонок із целюлози. При цьому спочатку використовували листовий целофан, який згортався у гнучку трубку і склеювали, формуючи оболонку. Надалі були виготовлені безшовні целюлозні ковбасні оболонки. Наступним етапом розвитку стало виготовлення кільцевих штучних оболонок із регенерованої целюлози і їх фарбування. Особливе значення мала розробка і впровадження техніки «перекручування» у випадку целюлозних оболонок малих калібрів і поява легкознімних оболонок.

Целюлоза є одним з найперших вихідних матеріалів для виготовлення штучних ковбасних оболонок. Виготовлення целюлозних оболонок здійснюється відповідно до «віскозного методу» і може бути розділене на три процеси:

· Виготовлення віскози;

· Виготовлення штучної ковбасної оболонки;

· Утворення гідратцелюлози.

Виготовленню оболонки передує підготовка сировини – целюлози. Це здійснюється на целюлозних заводах. Там вихідним матеріалом може бути або дерево (листяні породи), або бавовна. Метою підготовки є отримання целюлози. У насінних волосках бавовни целюлоза присутня в дуже чистій формі, так що витрати на підготовку і очищення целюлози незначні. При отриманні целюлози з деревини підготовка, навпаки, сполучена з великими витратами, оскільки целюлоза є однією з багатьох складових частин деревини. Отримана технічна целюлоза має вміст целюлози понад 99%.

Технічна целюлоза піддається мерсеризації в мерсеризаційних пресах. Під мерсеризацією розуміється перетворення з їдким натром. При цьому ще присутні небажані складові частини дерева розчиняються та видаляються при подальшому віджиманні натрового лугу. Отримана на цьому технологічному етапі лужна целюлоза розщеплюється тепер на волокна і подрібнюється в млині. Далі слідує процес попереднього дозрівання при підвищеній температурі. Після цього здійснюється охолодження, та лужна целюлоза направляється в ксантогенатори. У ксантогенаторах здійснюється сульфідування, тобто, реакція обміну лужної целюлози з сірковуглецем (СS₂). Ця реакція призводить до утворення ксантогената целюлози (слово ксантогенат походить від грецького слова "xanthos" – жовтий колір). Ксантогенат в кінці гомогенізується в циркуляційних змішувачах і розчиняється в розчині їдкого натру. Одержуваний таким чином продукт жовто-оранжевого кольору називається віскозою. Віскоза потім фільтрується і направляється на дозрівання. Дозрівання віскози триває декілька днів. Далі віскоза ще раз фільтрується. Після цього отримання віскози завершується, і вона може направлятися до екструдера для виготовлення оболонок.

Виготовлення гомогенної штучної оболонки з гідратцелюлози. Машини для виготовлення оболонок – екструдери – це виробничі установки складаються з фільєри, осаджувальних ван, мийних і оздоблювальних ван, а також сушильної установки з намотувальним механізмом. Фільєри для виготовлення штучної ковбасної оболонки складаються з кільцевого мундштука з кільцевим зазором, через який віскоза під тиском видавлюється в осаджувальну ванну і формується при цьому у вигляді рукава. Як правило, у процесі виготовлення целюлозної оболонки працюють з двома осаджувальними ваннами. Одна ванна складається з розчину сірчаної кислоти (Н₂SO₄) та сірчанокислого амонію (NH₄HSO₄). У ній з віскози утворюється ксантогенат амонію, який у другій ванні, в якій знаходиться лише розчин сірчаної кислоти, перетворюється на гідратцелюлозу. Потім отриманий гідратцелюлозний рукав проводиться через кілька мийних ван, після чого в іншій ванні десульфується і знову промивається. По завершенні цих робочих процесів штучна оболонка вибілюється у відповідній ванні і знову миється, а потім в наступній ванні пов'язується зі стабілізатором вологості. В якості стабілізатора вологості найчастіше використовується гліцерин, проте може також використовуватися три- і поліетиленгліколь або 1,2-пропандіол. Далі слідує сушка, при якій рукав наповнюється повітрям, щоб уникнути усадки. По завершенні всіх цих процесів готова целюлозна оболонка з гідратцелюлози намотується на шпулі.

При виготовленні певних видів целюлозних оболонок перед сушінням ще виконується імпрегнування (просочування) внутрішніх стінок оболонки. Таке імпрегнування повинно забезпечувати оптимальну адгезію оболонки з поверхнею фаршу. Різні види і сорти ковбас часто мають різну ступінь адгезії штучної ковбасної оболонки до поверхні фаршу. Виходячи з цього, варіюється склад просочувальних розчинів, і підбираються їх складові таким чином, щоб досягалася бажана адгезія. Так, є просочувальні розчини, які запобігають адгезії целюлозної оболонки з поверхнею фаршу або ж дозволяють лише злегка їм прилипати, а також такі просочувальні розчини, які забезпечують досить сильну адгезію. Ковбасні оболонки з незначною адгезією з фаршем або зовсім не забезпечують адгезію називають легкозйомними ковбасними оболонками. Вибравши відповідний просочувальний розчин можна впливати на зовнішній вигляд і якість продукції, що виготовляється, оскільки цей вибір визначає також простоту видалення оболонки або утворення бульйонно-жирових набряків. У процесі сушіння слід звертати увагу на те, щоб у целюлозних оболонках зберігалася певна вологість, приблизно 10%, оскільки в іншому випадку ковбасна оболонка стане крихкою, буде ушкоджуватися при зберіганні та обробці надалі.

За технологічними властивостями целюлозні оболонки можна розділити на три групи:

· Нерозтяжна – призначена для сосисок з наступним зняттям оболонки (забезпечує рівномірність діаметру по довжині сосиски);

· Середньої розтяжності – універсальний тип оболонки;

· Підвищеної розтяжності – дозволяє суттєво збільшити міцність наповнення та фаршеємність.

Попит на целюлозні оболонки великих калібрів, йде на спад, зате до маленького калібру інтерес не зменшується. Тут особливо слід назвати тонку оболонку прямої або кільцевої форми, яка використовується для заповнення фаршу сирокопчених ковбас і оболонку, що зчищається, яка знаходить застосування при виготовленні сосисок і сирокопчених ковбас. Ковбасні оболонки виготовляються з гомогенної гідратцелюлози на практиці позначаються як целюлозні оболонки.

Переваги та недоліки целюлозних ковбасних оболонок наведені на рис. 62.

Рис. 62. Переваги та недоліки целюлозних оболонок.

Основні види целюлозних оболонок та їх виробники наведені у таблиці 53.

Таблиця 53

Основні виробники целюлозних оболонок