DE2119608A1

DE2119608A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten und Entfleischen von Knochen

Info

Publication number: DE2119608A1
Application number: DE19712119608
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 1000 Berlin; Stich Gerhard 4950 Minden; Struck Hans 2150 Buxtehude; Schulzendorff Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 3071 Marklohe; Weber Alfred Dr. 1000 Berlin Bratfisch
Original assignee: Nienburger Gelatine GmbH, 3070 Nienburg; Schering AG, 1000 Berlin und 4619 Bergkamen
Priority date: 1971-04-22
Filing date: 1971-04-22
Publication date: 1972-11-02
Also published as: FR2134017A1; BE782486A

Description

Dr. Wallis/Hn

Verfahren und Vorrichtung zum Entfetten und Entfleischen von Knochen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfetten und Entfleischen von Knochen, insbesondere für die Herstellung von Gelatine.

Schlächtereiknochen enthalten Fett, Fleisehfasern und Sehnen, die entfernt werden müssen, damit bei der Mazeration eine schnelle Einwirkung der Mineralsäuren möglich isi.

Es sind bereits Verfahren zur Entfettung und Entfleischung von Knochen bekannt. So werden die zerkleinerten Knochen mit geeigneten fettlösenden Lösungsmitteln extrahiert. Fleisch und Sehnen werden mechanisch entfernt. Die Qualität des durch Extraktion gewonnenen Fettes ist jedoch nicht voll befriedigend; Die mechanische Reinigung der Knochen von Fleisch und Sehnen ist nicht vollständig.

Ein anderes Verfahren zur Reinigung und Entfettung von Knochen, das in der DAS 1 072 768 beschrieben ist, arbeitet mit einer gelochten Trommel, in die die roh zerkleinerten Knochen eingebracht und um eine horizontale Achse gedreht oder verschwenkt werden. Dabei wird

das Wasser in dem Behälter auf eine Temperatur von 60 bis 88 C, vor-

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zugsweise nicht über 77 C, gehalten. Das abgeschiedene Fett wird durch Flotation entfernt, und das Fleisch und die Sehnen und gegebenenfalls Knochen parti kein am Boden des Gefäßes werden durch Ablassen entfernt. Nach Entfernung dieser Teile werden die Knochen in den unteren Behälterteil gestürzt und durch eine Klappe herausgenommen.

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Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es keine kontinuierliche Arbeitsweise gestattet und daß die Trennung von Knochen und Fleisch nicht quantitativ erfolgt bzw. zu aufwendig ist.

In der Zeitschrift Olagineux (Band 8, Seite 85/86, 1953} und in der DOS 1 594 250 werden Verfahren beschrieben, bei denen die zerkleinerten Knochen mittels Transportschnecken kontinuierlich durch entsprechende Austauschgefäße befördert werden und bei denen das

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Fett durch 90 C bzw. 85 C heißes Wasser extrahiert wird. Das Fett wird in Separatoren abgetrennt; eine Trennung von Knochen und Fleisch wird jedoch nicht erreicht.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf Entfettung und Entfleischung durchzuführen und die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen.

Es wurde nun ein Verfahren zum Entfetten und Entfleischen von Knochen durch Zerkleinern und Behandeln mit heißem Wasser von höchstens 90 C gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das weitgehend entfettete

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Knochenschrot bei Temperaturen zwischen 35 C und 45 C mit eiweißabbauenden Fermenten behandelt wird.

Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der biotechnischen Protin Α-Herstellung anfallender Protinschlamm verwendet wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine Größe von etwa 3 bis 6 cm zerkleinerten Knochen in einem beheizten Rohr 3 mit Förderschnecke mit Wasser

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von 70-80 C behandelt werden, wobei das sich abscheidende Fett ab-

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getrennt wird, und daß die vorentfetteten Knochen ausgetragen und über eine geeignete Fördervorrichtung 4 einer weiteren Zerkleinerungsvorrichtung 5 zugeführt werden, in der die Knochen auf eine Größe von unter 2,5 cm zerkleinert werden, und daß die Knochen einem Auffangbehälter 6 mit Schnecke zugeführt werden, in dem das mit eiweißabbauenden Enzymen versetzte Wasser auf Temperaturen

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von 35-45 C gehalten wird, und daß nach einer zur Andauung des Fleisches ausreichenden Zeit, insbesondere etwa 1 Stunde, die vom Fleisch befreiten Knochen einer Waschschnecke 7 zugeführt werden, in der die Knochen einer Heißwasserspülung unterworfen werden, und daß die entfleischten Knochen über einen Dosierbehälter 8 einer Zentrifuge 9 zugeführt werden, in der die Reste von Wasser und Fett bzw. Eiweißpülpeabgeschleudert werden, und daß die bei dem Rohr 3 der Waschschnecke 7 und der Zentrifuge 9 abgetrennten Fett-Wasser-Emulsionen, die im Falle der Waschschnecke 7 mit Fleischproteinen angereichert sind, zur Abtrennung der Feststoffe einem Dekanter ti und zur Gewinnung des Fettes einem Separatorensystem

12 und 13 zugeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfetten und Entfleischen von Knochen besteht aus einer Aufgabe- und Dosierschnecke 1, einem Grobknochenbrecher 2, einer Dampfmantelschnecke 3, einer Austragsschnecke 4, die zu den Hammermühlen 5 führt, einer nachgeschalteten Auffangschnecke 6, einer Waschschnecke 7, die zu einem Dosierbehälter 8 für eine Schubzentrifuge 9 führt, und einer Transportschnecke 10 zum Trockner für die Knochen, wobei die Dampfmantelschnecke 3, die Waschschnecke 7 und die Zentrifuge 9 mit einem Dekanter 11 verbunden sind, dem Fettkonzentratoren 12 und Fettpol lerer

13 nachgeschaltet sind.

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Die Vorrichtung arbeitet etwa wie folgt: Die angelieferten Knochen . werden über eine Dosiervorrichtung 1 und einem Grobknochenbrecher aufgegeben. Dieser Brecher sorgt im allgemeinen für eine Zerkleinerung des Knochens zu Partikeln zwischen 3 und 6 cm.

Vom Brecher fallen die so zerkleinerten Knochen in ein Wasserbad 3, welches durch einen Dampfmantel beheizt wird, und in welchem eine Schnecke zwecks Aufrechterhaltung der kontinuierlichen Verfahrensweise das Material voranschiebt. Dabei ist es wesentlich, daß an der Eintrittstelle des Rohknochens kein Absinken der Prozeßtemperatur (70 - 80 C) stattfindet. Das Eintauchen deo Knochens in das heiße Wasser bewirkt nämlich eine starke Ausdehnung des im Knochen enthaltenen Fettes, was ein Platzen der Zellwände der Fettzellen herbeiführt. Das dann so freigelegte Fett kann dann im weiteren Verlauf des Verfahrens bis zu Restfettgehalten von unter 1 % entfernt werden. In der Bearbeitungseinheit 3 sammelt sich an der Flüssigkeitsoberfläche eine Schicht reinen Fettes, während ein etwa gleich großer Anteil Fett als Emulsion in die wässerige Phase übergeht.

Die Räumschnecke drückt nach einer ca. Istündigen Verweilzeit das Material in eine Ausförderschnecke 4, die für eine Entwässerung des Knochens sorgt und das heiße Material in 2 Hammermühlen 5 einfördert. In diesen Hammermühlen findet nun der eigentliche Entfettungsprozeß statt. Durch die Schlagimpulse der Mühlenschläger wird das Fett aus den Knochen partikel η herausgeschlagen. Parallel mit diesem Ausschlagen verläuft ein Zerkleinerungsprozeß dergestalt, daß nur Teilchen unter 2,5 cm die Hammermühlen verlassen können.

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Der daran anschließende Behälter der Auffangschnecke 6 faßt ca. 3 m Wasser und hat einen Knochenschrotdurchsatz von 5 to Knochenschrot pro Stunde. Die Temperatur des Wassers in diesem Behälter schwankt

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im Bereich von 38 - 45 C. Am Boden des Behälters befinden sich mehrere Belüftungsdüsen, um das Gemisch aus Fett, Wasser, Knochenschrot und Enzymschlamm während der enzymatischen Entfleischung belüften zu können. Die Enzyme des Schlamms wirken ca. 1 Stunde auf den fleischbelasteten Knochen ein.

Danach wird das Material in die Waschschnecke 7 gefördert und einer Heißwasserspülung unterworfen, welche bereits sehr weitgehend das ausgeschlagene Fett abschwemmt. Zur Verbesserung der Ergebnisse gelangt dann das Gut in einen Dosierbehälter 8, der ts kontinuierlich einer Schubzentrifuge 9 aufgibt, in welcher das Restwasser und damit auch das Restfett weitgehend abgeschleudert wird. Die Förderschnecke TO bringt dann das entfleischte Knochenschrot in den Trockenofen.

Die aus der Auffangschnecke 3, der Waschschnecke 7 und aus der Schubzentrifuge 9 ablaufenden Fett-Wasser-Emulsionen, die mit Fleischproteinen angereichert sind, werden gesammelt und zunächst über einen Dekanter 11 geführt. Dieser trennt kleine Feststoffpartikel von der wässerigen Phase. Der Feststoffaustrag dieses Dekanters wird über die Schnecke 10 dem Trockenofen aufgegeben, während die wässerige Phase durch 2 Konzentratoren 12 aufgefettet wird. Die endgültige Auftrennung in Fett und Wasser erfolgt dann im Polierseparator 13.

In dem Abwasser befindet sich jetzt der in seiner Aktivität mehr oder weniger aufgezehrte Enzymschlamm nebst den Fleischproteinen, die zum Beispiel durch Fällen mit Aceton gewonnen werden können.

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Der Enzymschlamm in der Fett-Wasser-Emulsion hat keinen qualitätsvermindernden Einfluß auf das Kuppelprodukt Fett. Die enzymatische Entfleischung hat auch keinen nachteiligen Einfluß auf die Gewinnung der Gelatine.

Als proteolytische Enzyme kommen u.a.Papain und Protin A in Betracht. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es besonders vorteilhaft, den Kulturbrühenschlamm bei der mikrobiologischen Gewinnung von Protin A zu verwenden. Der bei der Fermentation des Bazillus subtil is anfallende Kulturbrühenschlamm weist Restaktivitäten von 10 000 Einheiten auf, ist aber anderweitig nicht verwendbar und wird verworfen.

Bei der enzymatischen Knochenentfleischung wird wie folgt verfahren:

Zu Produktionsbeginn werden dsm V\fesser des Behälters der Auffangschnecke 6 ca. 400 kg Protin Α-Schlamm zugesetzt und dann das fleischbelastete Knochenschrot durch die Enzymphase geschickt. Den Behälter verläßt ein nahezu fleischfreies Knochenschrot. Bei fortschreitender Aufzehrung der vorgegebenen Enzymaktivität durch das Knochenmaterial nimmt der Fleischanteil im Knochenschrot schnell zu, was sofort beobachtet werden kann. Zu diesem Zeitpunkt werden weitere 200 kg Protin-A-Schlamm in den Reaktionsbehälter eingebracht. Der Fleischantefl im Knochenschrot geht wieder auf fast Null zurück. Ist die vorgegebene Enzymaktivität erneut erschöpft, werden weitere 200 kg Protin-A-Schlamm zudosiert. So wird weiter verfahren. Die Aufzehrung der Enzymaktivität wird an der Zunahme des Fleischanteils iixdem den Reaktionsbehälter verlassenden Knochenschrot festgestellt.

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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet mit der enzymatischen Andauung von Fleisch erstmals eine quantitative Möglichkeit bei der Herstellung von Gelatineknochenschroten, die Knochensubstanz von den Fleischanteilen zu trennen. Die bislang geübten mechanischen Verfahren mußten immer in Kauf nehmen, daß entweder ein Gelatineschrot mit einer gewissen Fleischbelastung hergestellt wurde,oder daß große Anteile von Knochenschrot in die Fleischfraktion wanderten, wenn man Wert auf ein fleischfreies Knochenschrot legte.

Ein weiteres Positivum der enzymatischen Andauung ist die starke Aufhellung des bei der Produktion anfallenden Gelatineschrotes, weil die Enzyme nicht nur das ar'iaftende Fleisch sondern auch das im Knochen enthaltene Blut andauen und herauslösen. Dies führt zu einer rein farblichen Verbesserung der aus diesem Material gewonnenen Gelatine.

Des weiteren sind die eingesetzten Enzyme bis zu einem gewissen Grade auch Fettspalter, so daß das noch im Knochen befindliche Restfett abgebaut wird. Beim Säurungsprozeß ist folglich mit einem rascheren Ablauf der Demineralisation zu rechnen, was einmal eine geringere Säurehydrolyse des Kollagens zufolge hat,als auch beim Äscherungsprozeß keine ^ Kalkseifen im Ossein auftreten läßt.

Im Hinblick auf die anfallenden Eiweißpülpen ist zu sagen, daß mit zum Beispiel Aceton das Eiweiß aus dem wäßrigen Medium

entfernt werden kann. Neben der vollständigen Gewinnung des Fleischproteins stellt sich das Verfahren auch im Hinblick auf die Abwasseraufbereitung sehr günstig.

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Claims

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pa ten tansprüche

1.) Kontinuierliches Verfahren zum Entfetten und Entfleischen von Knochen durch Zerkleinern und Behandein mit heißem Wasser von höchstens 90 C, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend

ο entfettete Knochenschrot bei Temperaturen zwischen 35 C und 45 C mit eiweißabbauenden Fermenten behandelt wird.

P 2.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei

der biotechnischen Protin Α-Herstellung anfallender Protin-A-schlamm verwendet wird.

3.) Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine Größe von etwa 3 bis 6 cm zerkleinerten Knochen in einem beheizten Rohr 3 mit Förderschnecke mit Wasser von

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70-80 C behandelt werden, wobei das sich abscheidende Fett abgetrennt wird, und daß die vorentfetteten Knochen ausgetragen und über eine geeignete Fördervorrichtung 4 einer weiteren Zerkleinerungsvorrichtung 5 zugeführt werden, in der die Knochen auf eine Größe von unter 2, 5 cm zerkleinert werden, und daß die Knochen einem Auffangbehälter 6 mit Schnecke zugeführt werden, in dem das mit eiwei.ßabbauenden Enzymen versetzte Wasser

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auf Temperaturen von 35-45 C gehalten wird, und daß nach einer zur Andauung des Fleisches ausreichenden Zeit, insbeondere etwa 1 Stunde, die vom Fleisch befreiten Knochen einer Waschschnecke 7 zugeführt werden, in der die Knochen einer Heißwasserspülung unterworfen werden, und daß die entfleischten Knochen über einen Dosierbehälter 8 einer Zentrifuge 9

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zugeführt werden, in der die Reste von Wasser und Fett bzw. Eiweißpülpeabgeschleudert werden, und daß die bei dem Rohr der Waschschnecke 7 und der Zentrifuge 9 abgetrennten Fett-Wasser-Emulsionen, die im Falle der Waschschnecke 7 mit Fleischproteinen angereichert sind, zur Abtrennung der Feststoffe einem Dekanter 11 und zur Gewinnung des Fettes einem Separatorensystem 12 und 13 zugeführt werden.

4.) Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfetten und Entfleischen von Knochen, bestehend aus einer Aufgabe- und Dosierschnecke 1, einem Grobknochenbrecher 2, einer Dampfmantelschnecke 3, einer Austragsschnecke 4, die zu den Hammermühlen 5 führt, einer nachgeschalteten Auffangschnecke 6, einer Waschschnecke 7, die zu einem Dosierbehälter 8 für eine Schubzentrifuge 9 führti und einer Transportschnecke 10 zum Trockner für die Knochen, wobei die Dampfmantelschnecke 3, die Waschschnecke 7 und die Zentrifuge 9 mit einem Dekanter 11 verbunden sind, dem Fettkonzentratoren 12 und Fettpolierer 13 nachgeschaltet sind.

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