JPH07155114A - すぐれた耐破損性を有する押出成形し好性ドッグフード製品 - Google Patents

すぐれた耐破損性を有する押出成形し好性ドッグフード製品

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JPH07155114A
JPH07155114A JP6221858A JP22185894A JPH07155114A JP H07155114 A JPH07155114 A JP H07155114A JP 6221858 A JP6221858 A JP 6221858A JP 22185894 A JP22185894 A JP 22185894A JP H07155114 A JPH07155114 A JP H07155114A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 包装および取扱い時に耐破損性を有する、栄
養分のある押出成形ドッグフード製品。 【構成】 炭水化物、タンパク質、脂肪、ビタミンおよ
びミネラルの栄養上バランスのとれた混合物から押出成
形し、押出物の個片を、約5ないし約25%の相対湿
度、約150°F(65.6℃)ないし約250°F
(121℃)の乾燥温度、約105ないし約150°F
(65.6℃)の湿球温度および少なくとも15分間の
一定湿度条件下で6ないし10重量%の水分量に乾燥す
ることによってドッグフード製品を調製する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は押出成形ドッグフード
製品とくに輸送および取扱い時に、すぐれた耐破損性を
示す押出成形ドッグフード製品に関する。
【0002】
【従来の技術】犬の栄養状態と健康とはペットを扱う場
合のもっとも重要な態様の一つである。犬の飼い主のほ
とんどは、犬にバランスのよくとれた健康によい飼料を
与えたいと思っている。人々は自分自身の個人的栄養状
態についてはるかに多く認識するようになってきている
ので、ペットフードおよびペットのし好物の形でバラン
スのとれた栄養を与えることが重要であるという認識が
高まっている。
【0003】犬には、水、タンパク質、炭水化物、脂
肪、ミネラルおよびビタミンを混合したバランスのとれ
た飼料を与える必要がある。ペットの飼い主はこの目的
に作られた種々のスナック飼料を犬に日常的に与えてい
る。それらスナック飼料の多くは一生の中のある特定の
時期に対して栄養のバランスがとれているとはいえな
い。したがって、良好な健康に必要な栄養分のバランス
を保ちながら、ペットの飼い主が犬にし好物として与え
ることができるドッグフード製品を提供することが企図
されている。
【0004】1992年6月16日出願の同時係属特許
出願第07/899,534号には、動物がかんだとき
に機械的清浄作用によって、動物の歯から歯石、菌種や
歯垢を効果的に取り除く発泡性成層構造マトリックスを
有する押出成形ペットフード製品が開示されている。こ
の押出成形発泡性ペットフードは含水量が低く、炭水化
物、脂肪、タンパク質および繊維含有成分ならびにビタ
ミンやミネラルのような栄養調整成分の諸成分混合物か
ら成っている。
【0005】SN第07/899,534号のペットフ
ード製品を調製する場合には、混合物を可塑化機械攪拌
により揺動させ、さらに温度とせん断力のレベルを高め
て、流動可能な塊にし、それを摩擦係数が僅か0.2の
所定の直径を有するダイの中に押し進めて、発泡性成層
状態の製品の連続ストランドを生成させることによっ
て、諸成分混合物から個片を作る。個片になった製品は
構造一体性が強くて、取扱い時に破損することがない。
【0006】し好性ドッグフード製品、すなわち成層状
態にない製品の製造に、SN第07/889,534号
の組成および方法の条件を適用しようとすると、押出成
形発泡性し好性ドッグフード製品は落下衝撃による破損
に耐えるほどの構造一体性をもたないことが確められ
た。すなわち、し好性ドッグフードを包装した容器を、
取扱いおよび使用中に落下させると、製品は衝撃内圧に
うまく耐えることができなかった。カートン箱に包装し
たし好性ドッグフード製品について落下衝撃試験を行っ
た。すなわち全重量の百分率として表わされた。破損個
片の数は好ましくない破損率、すなわち10%を上回
り、60%ないし80%もの値を示した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、包装およ
び取扱い時に耐破損性を有する、栄養分のある押出成形
ドッグフード製品に対して、ペットフード業界の要望で
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、強い構造一
体性を示し、耐破損性のある押出成形し好性ドッグフー
ド製品の製造方法に関し、そこで炭水化物、脂肪、タン
パク質およびビタミンやミネラルのような栄養調整剤の
諸成分混合物を、発泡状態にある成形物の連続ストラン
ドとして押出す。発泡製品のストランドは、ストランド
が押出機を出るときに個々の個片に分割される。次に個
片は調湿熱風で乾燥され、約5ないし25%の相対湿
度、約150°F(65.6℃)ないし約250°F
(121℃)の乾球温度および約105°F(40.6
℃)ないし約150°F(65.6℃)の湿球温度の雰
囲気中で製品の含水量が約6ないし約10重量%に低下
し、個片は少なくとも15分間該乾燥条件に曝される。
【0009】この発明の押出成形ペットフード製品は、
固体で均質発泡性組成物である。落下衝撃試験で破損を
調べると、破損%は約4−6%の範囲内にある。この発
明の好ましい態様には、発泡性し好性ドッグフード製品
が調製される諸成分混合物中に繊維含有成分が含まれて
いる。約2ないし約10重量%の繊維含有成分を含む押
出成形し好形ドッグフード製品は3%未満の落下衝撃破
損水準を示す。
【0010】添付図面とともにこの発明を説明する。
【0011】この発明の押出成形発泡性ペットフード製
品は次のような典型的な栄養分を有する。
【0012】 成 分 重 量 % 炭水化物 約20ないし約70 タンパク質 約12ないし約30 脂 肪 約 3ないし約20 栄養調整剤(ビタミンおよびミネラル) 約0.5ないし約5 この発明の押出成形ペットフード製品を調製するのに用
いることができる適当な成分は、通常、多量の、家禽副
産物や完全乾燥卵のようなタンパク源から得られる動物
タンパク質;ビートパルプ、大豆粉砕普通品(soy
mill run)および精製セルロースから得られる
繊維;穀類、たとえば小麦、コーンや米のような炭水化
物源によって与えられる炭水化物;および上質白色グリ
ースや植物油のような脂肪源から得られる脂肪を含んで
いる。少量の、ビタミン、ミネラル塩類、風味剤、着色
剤および防腐剤も、また概して、栄養のバランスとおい
しさを与えるためにこの発明のペットフード製品中に含
まれている。この発明の方法に従って乾燥した好ましい
し好性ドッグフード製品は下記成分の混合物から調製さ
れる。
【0013】 成 分 重量% コーン(粉砕) 40−70 セルロース繊維 2−10 家禽副産物ミール 20−30 白色グリース 1−10 無機塩類(NaCl,KCl,CaCO3 ) 0.5−20 ビタミン 0.01−0.2 微量ミネラル 0.01−0.2 防 腐 剤 0.01−0.2 この発明の押出成形発泡性し好性ドッグフード製品を調
製するには、栄養的にバランスのとれた飼料を得るよう
に選んだ諸成分混合物を混合して、予備調整(すなわち
予備調整室かまたは混合円筒内で調湿)し、そこで各成
分を水蒸気と水分とに接触させる。次に調湿された混合
物を、密閉された加熱可能なバレル内で軸方向に回転可
能な一つ以上のらせん状移送スクリューを有し、かつバ
レル先端にダイのような狭い押出排出通路を備えた加熱
可能な押出機の予備調整室内に導入する。
【0014】予備調整室内で、諸成分の混合物に、混合
物の含水量を約15ないし約30重量%に調節するため
に、水蒸気および水分を加える。水分が調節された混合
物は、次に、混合物を可塑化させる軸方向に回転するス
クリューによって、押出機のバレル内で混合し、さらに
前進させる。前進する塊は、可塑化した混合物を、押出
機バレル先端に取付けた成形ダイの中を、所望の温度た
とえば100−250°F、および圧力、たとえば10
0−1000psiで前進する流動可能な塊とするだけ
のせん断力を蓄積する。温度、せん断力および圧力の可
塑化組合せは、押出機のバレル内を進むにつれて、混合
物を加熱またはゼラチン状にするほどの高い圧縮および
温度を混合物に加える。
【0015】この発明のペットフード製品をダイから押
出すと、押出物中の水分は、過熱状態にあって、ダイを
離れる押出物が急速に圧縮を解放されるので、急激に水
蒸気に気化し、それにより脱離する水蒸気は膨張して押
出物を発泡させる。この押出物は発泡性塊の太いストラ
ンドを形成し、それを回転ナイフや他の切断手段によっ
て個片すなわちチップに分割する。次に温度および湿度
を入念に制御した条件下でチップを乾燥させて、耐破損
性の製品を得る。
【0016】最終のし好性ドッグフード製品を調製する
場合に、発泡性押出個片の最終含水量がこの発明の重要
な特徴である。好ましい耐破損性の製品を得るために、
最終製品の含水量を約6ないし約10%の範囲に調節す
る。含水量は約7ないし約9重量%に低下させるのが好
ましい。6%を下回る水分量では、製品が極端に脆くな
る。約10%を上回る水分量ではカビの生育の危険性が
著しく増大する。
【0017】所望の最終水分量に達するよう押出成形ペ
ットフード製品を乾燥する工程において、乾燥温度と乾
燥工程の時間の長さとの関係はこの発明のし好性ドッグ
フード製品を製造する場合の重要な特徴である。したが
って、し好性ドッグフード製品の最終水分量を得るのに
用いられる乾燥過程は極度に入念な温度および湿度の管
理を必要とし、また満足すべき耐破損性を有する製品を
つくるために比較的徐々に乾燥しなければならない。あ
まりに急速に、すなわちたとえば約250°F(121
℃)を上回る高過ぎる温度で乾燥を行った場合には、押
出成形品の乾燥個片すなわちチップは脆くて、高い破損
率を示す。あまりに急速に行い過ぎる乾燥は押出したチ
ップを「表面硬化させて」、製品に、微小亀裂線に沿っ
て切断されやすくする内部微小亀裂を生じさせる。
【0018】押出しチップの含水量を減らすために、チ
ップを乾燥機、たとえば相対湿度を約5ないし約25%
に調節した熱風調湿循環炉内で乾燥する。相対湿度(R
H)は、空気中の蒸気圧と同じ温度における飽和蒸気圧
との比として基準法で定義され、%として表わされる。
これら相対湿度の条件は約150°F(65.6℃)な
いし約250°F(121℃)の範囲内の乾球温度およ
び約105°F(40.6℃)ないし約150°F(6
5.6℃)の湿球温度で得られ、約160°F(71.
1℃)ないし約210°F(98.9℃)の範囲内の乾
球温度および約110°F(43.3℃)ないし約13
0°F(54.4℃)の範囲内の湿球温度が好ましい。
【0019】この発明の押出成形し好性ドッグフード製
品の乾燥を約5ないし約25%の範囲内の相対湿度、約
150°F(65.6℃)ないし250°F(121
℃)の乾球温度および105°F(40.6℃)ないし
150°F(65.6℃)の湿球温度で、好適に行うた
めには、少なくとも約15分、好ましくは約20ないし
約120分、もっとも好ましくは約45ないし約90分
の間、製品を該乾燥条件に曝すことである。
【0020】図1に、この発明の押出成形発泡性ペット
フード製品を製造するのに用いることができる押出装置
10の一つの態様を示す。押出装置10には予備調整装
置18の出口下方に配設された入口16があるバレル1
4を有する押出機12があり、押出機12には、また、
ダイ区画22を備えた出口がある。ホッパー11は予備
調整前に、諸成分をプレミックスするために設けられ
る。バレル14は、図示のように、7つのバレル区分2
4、25、26、27、28、29、30を有するが、
ただしこの発明の原理から逸脱せずにバレルの数を変え
ることができる。バレル区分は、押出機12のバレル1
4全体に長方形の内腔が存在するように内部連結してい
る。バレルの内腔中には2つの同時回転溝付材料前進ス
クリュー(図示せず)が収容され、押出機バレル14の
長さの大部分に沿ってかみ合い、ダイ区画22で終って
いる。スクリューは適正な速度で、ダイ22を含む押出
機集成体へおよび集成体を通過して材料を給送する。ス
ペーサーリング23は回転スクリュー(図示せず)の末
端とダイ22の隣接面との間に挿入される。スペーサー
リング23は、可塑化塊の流れがさらに一様になるよう
に二つのスクリューの効果を減衰させるために小さなサ
ージ部分を備えている。図1に示すような押出装置10
は、Wenger Manufacturing Co
mpanyから、たとえばWenger TX52 T
win Screw Extruderとして入手可能
である。図1に示す予備調整装置もWenger Ma
nufacturing Inc.によって製造されて
いる。
【0021】この発明の発泡性押出成形し好性ドッグフ
ード製品を調製するには、犬のし好物を押出成形する諸
成分をまず、リボンミキサーのようなミキサーで混合し
て、ホッパー11に送る。該成分には家禽副産物ミール
のようなタンパク質材料;粉砕黄色コーンのような炭水
化物ならびにビタミン配合物およびミネラル配合物があ
る。好ましい態様では、成分混合物中にビートパルプや
セルロース繊維のような繊維含有成分が含まれる。混合
成分は計量されて、予備調整装置18に送られ、予備調
整装置18に約0.4ポンド/分(0.18kg/分)
ないし0.6ポンド/分(0.27kg/分)の速度で
直接送られる白色グリースのような脂肪と混合される。
予備調整装置18には、諸成分混合物がそこへ4ポンド
/分(1.8kg/分)ないし10ポンド/分(4.5
kg/分)の速度で送られる。予備調整装置18内に
0.2ポンド/分(0.091kg/分)ないし0.6
ポンド/分(0.27kg/分)の速度で水蒸気を吹込
むことによって混合物の温度を室温から120°F(4
8.9℃)ないし212°F(100℃)に上げる。予
備調整装置18内の総滞留時間は、概ね2分から15分
に及ぶ。
【0022】混合物を水蒸気と水とで予備調整すると炭
水化物と繊維成分との水和が始まり、該水和は押出工程
中の機械的加工で完了する。一旦諸成分と水との混合物
を押出機のバレル14に入れると、混合物はスクリュー
の軸方向回転によってバレル14の長さ方向に前進す
る。混合物は継続的に押出機の中を進み、最後にダイ2
2の中を進む。犬のし好成分混合物がバレル区分24、
25、26、27、28、29および30を通過するに
つれて、混合して加熱される。回転移送スクリューによ
ってダイ22に移行した可塑化飼料成分混合物の蓄積
は、ダイ開口部において混合物に約50ないし約300
psiの圧力を加える。
【0023】押出物ストランド33はダイ22を離れる
ときの含水量は約15ないし約25重量%の水分、好ま
しくは約18ないし約20重量%の水分である。押出さ
れたストランド33はダイを出ると水分の水蒸気への急
激な気化によって膨張して、発泡構造を呈する。ストラ
ンドは長さ46ないし55mmの個片すなわちチップに
切断し、オーブン内に入れて、一定湿度条件下、たとえ
ば相対湿度約5ないし約25%、乾球温度約150°F
(65.6℃)ないし約250°F(121℃)および
湿球温度約105°F(40.6℃)ないし約150°
F(65.6℃)で少なくとも15分間、一般には約2
0ないし120分間、乾燥させて、チップの水分量を約
6ないし約10%の水分にまで下げる。
【0024】下記の特定ではあるが非限定の実施例によ
ってこの発明をさらに説明する。
【0025】実施例 まず下記成分を混合することにより、この発明に従っ
て、発泡構造マトリックスを有する組成物Aと呼ぶ固体
で栄養のバランスのとれたし好性ドッグフード製品を調
製した。
【0026】 成 分 重 量 % 粉砕黄色コーン 57.385 家禽副産物ミール 26.315 セルロース繊維 5.000 上質白色グリース 5.700 塩化ナトリウム 0.333 リン酸二カルシウム 1.710 塩化カリウム 0.40 塩化コリン 0.095 ビタミン配合物 0.105 ミネラル配合物 0.033 酸 化 鉄 0.029 Ethoxyquin(防腐剤) 0.019 *セルロース繊維の平均長は60ミクロン 諸成分(上質白色グリースを除く)をスクリーン寸法が
3/64インチのハンマーミルで微粉砕した後、リボン
ミキサーで2−3分混合した。
【0027】混合した混合物を、予備調整装置18を備
えたWenger二軸スクリュー押出機(形式No.T
X52)のホッパー11に入れた。WengerTX5
2押出機は図1に概略示したような押出機であって、二
つの回転可能で、溝付きの前進スクリューを備え、ま
た、バレル区分は総計7区分で、スペーサープレートダ
イで終った。
【0028】含水量が14.5%の混合物を6.5ポン
ド/分(2.95kg/分)の速度で予備調整装置に給
送した。予備調整装置内に0.6ポンド/分(0.27
kg/分)の速度で導入する水蒸気注入によって混合物
の温度を190°F(87.8℃)に上げた。予備調整
装置内に0.7ポンド/分(0.32kg/分)の速度
で水を導入した。上質白色グリースは0.4ポンド/分
(0.18kg/分)の速度で予備調整装置に入れた。
予備調整した混合物を押出機の供給帯域の入口16に給
送した。押出機のスクリューは450rpmの速度で回
転していた。
【0029】押出機のバレル区分の温度を、第2、第
3、第4、第5、第6および第7区分に対してそれぞれ
180°F(82.2℃)、190°F(87.8
℃)、210°F(98.9℃)、215°F(10
1.7℃)および230°F(110℃)ならびに23
5°F(112.8℃)に保った。ダイは長さ50.1
mm幅25mm、高さ9mmの発泡ストランドの形をし
た押出物を放出した。ストランド製品は、押出物中の水
分が水蒸気に急激に気化することによって、ダイから出
ると、膨張した。水分量が18重量%のストランドを切
断して厚さ10mmのヘリが波状のチップとした。
【0030】次にチップを強制空気乾燥装置に移して、
一定湿度条件下で水分量を8.8重量%に下げた。乾燥
機は乾球の読みを205°F(96.1℃)、湿球の読
みを125°Fに設定し、それによって相対湿度を13
%に保った。押出製品は多孔トレー上に置いて、45分
間前記の条件に曝露し、それによって8.8%の最終含
水量が得られた。
【0031】乾燥製品は直径5″で高さが8″の板紙製
円筒形気密シール容器に詰め込み、充てん時の重量は5
00グラムであった。
【0032】1週間の貯蔵後、密封容器に落下試験を行
って、輸送または取扱い中にし好性ドッグフードチップ
を入れた容器を落下させたときに、し好性ドッグフード
製品が衝撃内圧にうまく耐えられそうかどうかを確認し
た。落下試験では、し好性ドッグフードチップを入れた
48個の密封容器をカートン箱(1箱12個)に納め
て、3フィートの高さから連続3回箱を落下させた。そ
の後、容器内のし好性ドッグフードチップの内容物を製
品に損傷がないかどうかを調べて、破損%を求めた。破
損%は破損した個片の数を各容器内の製品の総重量の%
として表わして求めた。落下試験では10%未満の破損
率は良好とみなされた。
【0033】繊維含有成分として、組成物Aの5%セル
ロース繊維分を5%ビートパルプ(組成物B)または5
%大豆粉砕普通品(Soy Mill Run)(組成
物C)で置き換えて変更した点を除けば実施例の手順を
繰返した。落下試験の結果を下記表Iにまとめる。
【0034】 表 I 組成物 破損率% 標準偏差 A 0.78 1.3 B 2.3 2.6 C 2.9 2.7 表1に記した結果は、RHが13%かつ乾球/湿球温度
が205/125°F(96.1/51.7℃)におい
て45分間乾燥して、水分量を10%未満にすることに
より押出成形発泡性繊維強化し好性ドッグフード製品の
落下衝撃破損を3%未満に減少できることを示す。セル
ロース繊維で強化した包装し好性ドッグフード製品は落
下時の破損がもっとも少なかった。
【0035】実施例II 下記の成分を用いて、実施例1の手順を繰返してし好性
ドッグフード製品をつくった。
【0036】 成 分 重量% 粉砕黄色コーン 60.41 ビールかす(Brewers Rice) 3.00 家禽副産物ミール 27.70 塩化ナトリウム 0.35 上質白色グリース 6.00 塩化カリウム 0.45 リン酸二カルシウム 1.80 塩化コリン 0.10 ビタミン配合物 0.11 ミネラル配合物 0.035 酸 化 鉄 0.03 Ethoxyquin 0.02 種々のR.H.および乾/湿球温度において、時間の長
さを変えて、し好性ドッグフード製品を乾燥し、水分量
を6.0−8.8%にした。次に、乾燥したし好性ドッ
グフードを実施例1に述べたような落下試験にかけて、
耐破損性を調べた。結果を下記表IIに示す。
【0037】
【表1】 表IIに記載した結果から、この発明の方法に従って乾
燥したとき繊維含有成分が存在しない押出成形発泡性し
好性ドッグフード製品(試験番号1−2)は約4−5%
の衝撃破損を示すのに反して、この発明の範囲外の温
度、時間およびRH条件で乾燥した同一製品(試験番号
3−4)は好ましくない(25%)破損率を示すことが
わかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のし好性ドッグフード製品を製造する
のに用いる押出装置の略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニール・ピー・スタウト アメリカ合衆国カンザス州トペカ,サウ ス・ウエスト・フィフティーンス・ストリ ート 3130 (72)発明者 クリストファー・エス・コーウェル アメリカ合衆国カンザス州トペカ,サウ ス・ウエスト・ハーベイ・ストリート 1059 (72)発明者 スティーブン・ジェイ・プラス アメリカ合衆国カンザス州トペカ,サウ ス・ウエスト・ウエストポート・コート 3517

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輸送および取扱い中の物理的破損を軽減
    させるし好性ドッグフード製品の調製方法において、炭
    水化物、タンパク質、脂肪および栄養調整剤成分を含む
    飼料混合物を、流動可能な塊に変えるのに十分な機械的
    圧力および熱を加えて加工し、塊をダイに通して発泡し
    た押出生成物を得、押出物を個片に分割し、さらに個片
    を、相対湿度約5ないし約25%、乾球温度約150°
    F(65.6℃)ないし約250°F(121℃)およ
    び湿球温度約105°F(40.6℃)ないし150°
    F(65.6℃)の雰囲気中で乾燥して、最終水分量を
    約6.0ないし約10.0重量%にし、個片は該乾燥条
    件に少なくとも15分間曝露することを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項2】 し好性ドッグフード製品に繊維含有成分
    を包含させることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 繊維含有成分がセルロース繊維であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 個片を約20ないし約120分間乾燥す
    ることを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 個片を約7ないし約9重量%の含水量に
    乾燥することを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 飼料混合物が約20ないし約70重量%
    の炭水化物、約12ないし約30重量%のタンパク質、
    約3ないし約20重量%の脂肪および約0.5ないし約
    5重量%の栄養調整剤の栄養分を有することを特徴とす
    る請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 し好性ドッグフード製品中に繊維含有成
    分が含まれることを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 繊維含有成分が飼料混合物中に約2ない
    し約10重量%の濃度で含まれることを特徴とする請求
    項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 繊維含有成分がセルロース繊維であるこ
    とを特徴とする請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】 繊維含有成分がビートパルプであるこ
    とを特徴とする請求項7記載の方法。
  11. 【請求項11】 繊維含有成分が大豆粉砕普通品(so
    y mill run)であることを特徴とする請求項
    7記載の方法。
  12. 【請求項12】 個片を乾燥条件に約20ないし約12
    0分間曝すことを特徴とする請求項7記載の方法。
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