密度の増加したペットフード製品および製造方法
１立方フィート当たり２５〜ポンドの嵩密度、ペットフード製品１グラム当たり０．１〜５７ＮＵの範囲内の残留α−アミラーゼ活性を有し、そして維持または増加した軟らかさを有する密度の増加したドライペットフード製品が提供される。このドライペットフード製品を製造する方法も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般にペットフード製品、具体的には増加した密度を有し、そして活性な熱安定性アミラーゼをその製品の嵩密度に増加をもたらすのに十分な量で含んでいるドライペットフード製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットフード製品は一般に３つのカテゴリー、即ちドライ製品、半湿り製品および缶詰製品に分けられる。工業規格はないけれども、ドライペットフードは典型的には１５重量％未満の水分率を有し、そして一般的には乾質の硬い組織を有する。半湿りフードは典型的には１５〜５０重量％の範囲内の水分率を有する。缶詰フードは一般に５０重量％超、そしてしばしばおよそ７０重量％の水分率を有する。これら３つのカテゴリーに入る各種ペットフード製品の開発と製造は、この技術分野においてよく知られている。キャットフードおよびドッグフードのようなペットフード製品は知られて何年にもなっていて、この技術分野の当業者はそのような製品を製造するための多様な配合および方法を知っている。しかし、この技術分野内には問題が継続して残されている。
【０００３】
ペットフード製品は典型的には重さで売られる。ドライペットフード製品の嵩密度には従って重要な商業的意味がある。比較的高い嵩密度を有するドライ製品は、対応するその低嵩密度製品で貯蔵可能であるよりも、たとえペットフード製品の総重量が同じであるとしても、小さいバッグまたは他の容器の中に貯蔵することが可能である。高嵩密度はメーカーの包装コストを低減する。さらに、高嵩密度製品は必要とされる貯蔵用倉庫スペースがより小さく、またしばしば小売りレベルで掛かる棚スペースがより小さい。かくして、動物によって受け入れられる比較的高い密度のペットフード製品の必要が存在する。
【０００４】
しかし、高嵩密度のドライペットフード製品を提供する試みを複雑にする要因がある。即ち、ペットフード製品の嵩密度は、脂肪、乳化剤、またはその両者とガム若しくはヒドロコロイドのような他の添加剤との組み合わせの添加なしでは増加するので、この製品はより硬くなる。嵩密度を増加させる媒体として水だけが用いられるならば、その製品は硬くなる。製品が硬くなりすぎるならば、それは猫または犬には許容できないだろう。かくして、ペットフード製品が適切な動物用食品源として役立つのに必要とされる軟らかさの程度を保持している、増加した嵩密度を有するペットフード製品を提供する必要が存在する。また、製品の軟らかさが時間の経過に対して低下するのが速すぎることのないように品質変化に抵抗するような製品を提供する必要も存在する。この技術分野には、高嵩密度の動物用ドライフードを提供するという問題を解決しようとする試みがあったし、また品質変化にある程度抵抗する軟らかいペットフード製品を提供しようとする試みもあった。これら従来の試みの各々は本発明のアプローチとは異なる。
【０００５】
Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚに対して発行された米国特許第４，５４０，５８５号明細書は、α−アミラーゼを含んでいる半湿りペットフード製品を教示している。その開示によれば、完成ペットフード製品は約５０％の水分率を有する。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚは、さらに、α−アミラーゼの活性はおよそ１５％超の水分レベルにおいてのみ生ずると教示している。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚの完成ペットフード製品は１立方フィート当たり３１〜３２ポンド（１ブッシェル当たり３８．６〜４０ポンド）の嵩密度を有する。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚは、また、半湿りペットフードの軟らかさを改善するためのα−アミラーゼの使用を開示している。本出願人の知る限りでは、軟らかさを改善するために動物用ドライフードにα−アミラーゼを加えることは知られていない。
【０００６】
Ｓｐｒａｄｌｉｎ等に対して発行された米国特許第４，３９３，０８５号明細書は、ドッグフード製品の酵素消化を教示している。Ｓｐｒａｄｌｉｎ等は１５％超の水分率を有するフード製品と一緒に使用する方法を教示している。Ｓｐｒａｄｌｉｎ等は、さらに、ドッグフード製品を処理するための２つの酵素系、例えばアミラーゼおよびプロテアーゼを教示し、そして製品製造中におけるそれら酵素の熱不活性化を教示している。２種の酵素を使用する方法は、明らかに、単一の酵素を使用する方法よりも高価である。プロテアーゼがα−アミラーゼよりも高価であることは周知である。ペットフード工業においてコストは重要な因子である。
【０００７】
Ｌｅｗｉｓ等に対して発行された米国特許第４，８１０，５０６号明細書は、湯がいた穀物製品を酵素溶液による処理に付すことを含む穀物製品の処理法について述べている。Ｌｅｗｉｓ等は穀物が付される酵素としてα−アミラーゼの使用を開示している。Ｌｅｗｉｓ等の教示によれば、酵素処理は穀物製品の密度を減少させ、その結果として軽量製品をもたらす。
【０００８】
Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等に対して発行された米国特許第３，６１７，３００号明細書は、澱粉の現場転化法を教示している。この方法は、澱粉を澱粉性（ａｍｙｌａｃｅｏｕｓ）系内でデキストロースに転化するためにα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼを使用する。Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等は、その製品は酵素反応が起こるためにはおよそ２５％の最低水分レベルを有していなければならないことを教示している。Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等は、さらに、酵素反応が進行するためには温度がおよそ９０℃（１９４°Ｆ）未満に留まらなければならないこと、およびそれより高い温度は酵素の熱不活性化をもたらすことを教示している。また一方、２種の酵素を使用する方法は単一の酵素を使用する方法よりも使用することが高価である。アミログルコシダーゼがα−アミラーゼよりも高価であることは知られている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ドライペットフード製品は、一般に、押出法を用いて粒子またはキブル（ｋｉｂｂｌｅｓ）の形で製造される。完成製品中の水分率は、典型的には、ドライペットフードで１５％未満である。これらのドライペットフード製品は、また、一般に、配合物中におけるトウモロコシのような色々な穀物の使用に因り１５〜４０％の澱粉含有率を有する。本発明は、嵩密度の増加したドライペットフード製品および同製品を製造する方法を提供する。ペットフード製品の増加した密度は、一部は、製造中におけるフード製品成分に対する熱安定性アミラーゼの添加により成し遂げられる。この発明で用いられるα−アミラーゼは、一般に、完成製品１グラム当たり０．１〜５７ＮＵの範囲内の残留活性を有し、他方このペットフードはおおよそで約８〜約１１％の水分率を有する。かくして、本発明は、１立方フィート当たり２５ポンド超、典型的には１立方フィート当たり約２５〜約３１ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有するドライペットフードを提供する。
【００１０】
本発明は、また、上記のドライペットフード製品の改善された製造方法を提供する。この発明の方法は、特にこのドライペットフードを押出形態で製造するのに要するエネルギーの節約においてより大きな製造効率を達成することが発見された。押出法における増加した効率の故に、本発明はまた製造プロセス中にコストの節約をもたらす。
【００１１】
維持または改善された軟らかさを有する密度の増加したペットフード製品は、ペットフード製品に対する有効量のα−アミラーゼの添加によって製造される。α−アミラーゼは周知の酵素である。そのＩＵＢＭＢナンバーは３．２．１．１である。この酵素は、３個または４個以上の１，４−α−結合Ｄ−グルコース単位を含んでいる多糖類中における１，４−α−Ｄ−グルコシド結合のエンド加水分解を触媒する。α−アミラーゼはカビ源、穀物源または細菌源から誘導することができる。カビα−アミラーゼは感温性であって、一般におよそ６０−６５℃（１４０−１４９°Ｆ）で失活されるようになる。ある種特定の細菌アミラーゼはより高い熱安定性を有し、１１０℃（２３０°Ｆ）までの温度に耐えることができる。アミラーゼの澱粉に対する添加は、澱粉を可溶性のデキストリンおよび少糖類に分解する。ドライペットフード製品の配合物に対するアミラーゼの添加は、その配合物中における澱粉の一部の、押出後に膨張しない糖類への分解を引き起こす。その結果、より高い嵩密度のキブルがもたらされる。熱安定性アミラーゼの使用は、上記ペットフード製品中に製造後に酵素活性を残すことを可能にし、かくしてその製品に増加した軟らかさと保存寿命を与える。
【００１２】
本発明の方法は、少なくとも１種の澱粉性成分を有する乾燥混合物を用いて始め、水および／または水蒸気を加えて湿潤混合物を生じさせ、その湿潤混合物に有効量の熱安定性α−アミラーゼを加え、そのα−アミラーゼを上記湿潤混合物と、１立方フィート当たり２４．９〜３０．９ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有する最終製品を生成させるのに十分な時間反応させ、上記湿潤混合物を十分に冷却してその湿潤混合物中のα−アミラーゼの全部ではなく一部を失活させ、そしてそのフード製品を８〜１１％の範囲内の水分率まで乾燥することを含む。本発明における使用に適したα−アミラーゼの量は、特定のペットフード製品に使用される厳密な成分、またはそのペットフード製品を製造するのに使用される正確な方法に応じて変えることができる。一般的には、およそ６０−６００ＫＮＵ（１１４０〜１１４００ＳＫＢ単位）の酵素の範囲が乾燥ミールの各キログラムについて加えられる。ここで酵素の単位は、本発明の実施例で用いられるα−アミラーゼのメーカーが使用する活性の尺度であるＫＮＵ、およびこの技術分野で知られ、そしてＳａｎｓｔｅｄｔ等のＣｅｒｅａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第１６巻、第７１２頁（１９３９年）に記載されるアミラーゼ活性の１つのより古い尺度であるＳＫＢ単位の両単位で与えられる。本発明を実施する際に使用される酵素の量に影響を及ぼす因子には、ペットフード製品の水分率、酵素の活性、カルシウムレベル、クロリドレベル、製品のｐＨ、製品の温度、製品中の澱粉量、および所定の各種プロセスパラメーターにおける酵素反応に利用できる時間を挙げることができる。これらのパラメーターの各々は酵素活性の速度と程度に影響を及ぼし得る。大部分のペットフード製品は酵素を活性化するのに十分なカルシウムとクロリドを含んでいる。適切な量のこれらイオンがペットフード製品中に存在しないならば、それらは適切な食用塩の形で加えることができる。
【００１３】
ペットフード製品を本発明の教示に従って製造するために使用される正確な反応条件およびプロセスパラメーターは、製造されるペットフード製品のタイプおよび使用される特定のα−アミラーゼに応じて変えることができる。製造プロセスに含まれる温度は製造されるペットフード製品のタイプに応じて変えることができるので、プロセスパラメーターの範囲内で安定であるα−アミラーゼが選択されるべきである。
【００１４】
温度に関して、製品のｐＨは製造される特定のペットフード製品に従って変えることができる。上記プロセスの間に遭遇するｐＨレベルにおいて効果的に反応するα−アミラーゼが選択されるべきである。
【００１５】
ペットフード製品中の澱粉はα−アミラーゼが澱粉上で作用しうるようになる前に糊化されなければならないことに注意することが重要である。かくして、ペットフード製品は澱粉を糊化するのに十分な温度に十分な時間付されなければならない。但し、この温度と時間はα−アミラーゼを失活させるほどに大きくてはいけない。その目的には、熱安定性α−アミラーゼが高温に耐えることができないものよりも好ましい。
【００１６】
本発明の目的に好ましいα−アミラーゼは、バシラス−ステアロサーモフィラスから産生される細菌α−アミラーゼであって、これはノースカロライナ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳで得ることができる。この特定のα−アミラーゼは１０５−１１０℃までの温度において活性である。単一の酵素を用いる本発明はある種の従来法技術よりも安価である。増加した嵩密度を有するペットフード製品は、それより低い密度の製品よりも包装および貯蔵するコストが低い。軟らかくもある密なドライペットフードは、動物によってより良く受け入れられるだろう。この発明における使用に適したもう１つのα−アミラーゼはバシラス−リシェニフォルミスから産生され、これもノースカロライナ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＬで得ることができる。
【００１７】
次に図１を参照して説明すると、本発明のドライペットフード製品を製造する方法の模式的説明図が示される。少なくとも１種の澱粉性成分を含み、そして一般に澱粉質（ｆａｒｉｎａｃｅｏｕｓ）成分、蛋白質性成分並びに乾燥ビタミン類および同ミネラル類等から構成される乾燥成分１０はビン１２または他の適切な装置から送出され、そして適切な混合装置１４の中で混合される。適切な澱粉質成分は小麦、トウモロコシ、大麦、エンバク等であって、一般に乾燥ミール（ｄｒｙ ｍｅａｌ）形態をしている。また、粉砕トウモロコシ、全粒小麦粉、玄米、または他の穀物および穀類も適している。乾燥蛋白質性成分は、一般に、食用獣肉源または野菜源から得られる。適した成分に、トウモロコシグルテンミール、鶏肉副産物ミール、大豆ミール、魚肉ミール、動物ダイジェスト（ａｎｉｍａｌ ｄｉｇｅｓｔ）およびカルシウム・塩化コリンがある。乾燥ビタミン成分として、ビタミンＥ、Ａ、Ｂ−１２、Ｄ−３、リボフラビン、ナイアシン、パントテン酸カルシウム、ビオチン、チアミン硝酸塩、葉酸塩、ピリドキシン塩酸塩、メナジオン重硫酸ナトリウム錯体（ビタミンＫ源）、その他を挙げることができる。ミネラルとしては、とりわけ、塩化カリウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、リン酸二カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸亜鉛、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、ヨウ素酸カルシウムおよび亜セレン酸ナトリウムを挙げることができる。上に列挙した乾燥成分は完全なリストを構成するものではないことを理解されるべきである。乾燥成分の適切などんな組み合わせも使用でき、そしてそのような乾燥成分はペットフードが製造される動物の種類に応じて変えることができる。
【００１８】
乾燥成分１０のプレコンディショナー１６への導入直前または導入に続いて、熱安定性α−アミラーゼが酵素供給源１８から送出されて、乾燥成分１０と接触せしめられる。酵素は１時間当たり乾燥ミールの重量に対して０．０５〜０．５％の速度で加えられるのが好ましく、そして酵素の添加はライン４０に沿ってのその酵素溶液の流れを可能にするバルブ３８で制御される。本発明の方法の温度に耐える能力のあるどんな熱安定性α−アミラーゼも使用できるが、好ましいα−アミラーゼはデンマークのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社によって商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌで販売されるもので、それは前記で説明されている。このα−アミラーゼは１０５〜１１０℃の運転温度で安定であり、そして販売されたままのそれは１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０３ＳＫＢ単位／ｇ）の活性を有する。この酵素は水溶液で販売され、そして液体形で本発明の乾燥成分と接触せしめられる。この酵素は、乾燥ミール１キログラム当たり約６０ＫＮＵ乃至乾燥ミール１キログラム当たり約６００ＫＮＵ（乾燥ミール１キログラム当たり１１４０ＳＫＢ単位乃至乾燥ミール１キログラム当たり１１４００ＳＫＢ単位）の濃度まで加えられるのが好ましい。
【００１９】
プレコンディショナー１６の内部に、半湿りの湿潤混合物２６を生成させるために水２０および／または水蒸気２２が加えられる。水２０および／または水蒸気２２の添加は、水２０および水蒸気２２のライン４６および４８にそれぞれ沿っての流れを可能にするバルブ４２および４４でそれぞれ制御される。湿潤混合物２６は、プレコンディショナー１６の内側の水分センサー２４によって測定して２２〜２９％の水分率を有するのが好ましい。湿潤混合物２６はプレコンディショナー１６内におよそ５秒間で２０秒以下の間保持されるが、この時間はプレコンディショナー１６から出ると約９３．３℃（２００°Ｆ）の温度を達成するその混合物を湿らせ、そして調理し始めるのに十分である。
【００２０】
湿潤混合物２６は次に押出機２８に移動し、そこでその混合物は、そのα−アミラーゼの少なくとも一部を活性なままにしておきながら、そのフード製品を調理するのに十分な温度で十分な時間調理される。押出機２８内部での最低保持時間はおよそ３０〜６０秒で、好ましくは３００秒以下である。押出機２８内部の温度は一般に９３．３〜１１０℃の範囲内である。押出物は、それをダイキャップ３０に通して通過させ、それをスピニングナイフ３２でカットすることによって「キブル」と称される粒子３４に切断される。キブルが押し出された後、その澱粉成分は膨張する傾向があり、それによって最終製品の嵩密度が減少せしめられる。本発明において使用されるα−アミラーゼは澱粉の全部ではないが一部を単純糖類に転化させる。最終製品中の澱粉はより少ないので、それは押出後の膨張がより少ない。
【００２１】
粒子３４は乾燥機（図示されず）に移され、そこでそれら粒子はおよそ８〜１１％の最終水分率まで乾燥される。乾燥温度は７１〜１４８℃（１６０−３００°Ｆ）の範囲にあるのが好ましい。乾燥機中の保持時間は一般的にはおよそ２０〜３０分であり、好ましくは１８０分以下である。乾燥工程の終わりまでに、製品が包装の準備ができているとき、そのα−アミラーゼ酵素の少なくとも一部はなおも活性であり、そしてその製品は１立方フィート当たり２４．９〜３０．９ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有する。完成製品の水分率はおよそ８〜１１重量％、好ましくは７．５重量％である。
【００２２】
混合装置１４、プレコンディショナー１６および押出機２８のような上記装置の各々には、動力がモーターによってこの技術分野で周知の制御系の制御下で供給される。混合装置１４には動力がモーター５０によって制御機構５２の制御下で供給される。プレコンディショナー１６には動力がモーター５４によって制御機構５６の制御下で供給され、そして押出機２８には動力がモーター６０によって制御機構５８の制御下で供給される。押出機２８の制御はギアーボックス６２によっても調節される。
【００２３】
実施例
次の実施例は、本発明をさらに例証および説明する目的のために与えられる。それらの実施例は、本発明の範囲をいかなる点でも限定しようとするものではない。
【００２４】
実施例１および２は同様のドライキャットフード製品の製造を説明するもので、その違いは、実施例１が本発明に従ってα−アミラーゼの添加によって製造されてはいない従来技術のキャットフード製品を説明し、そして実施例２が本発明の教示に従って製造されたキャットフード製品を説明していることである。
【００２５】
実施例１−従来技術キャットフード
ドライキャットフードを次の処方を用いて従来技術に従って製造する。
【００２６】
【表１】
【００２７】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，０００ポンド／時で送り込んだ。この流速はときには「乾燥ミール供給速度（ｄｒｙ ｍｅａｌ ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）」と称される。本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。その水分率を他の成分のおよそ２８重量％（これは、ときには「凝縮ミール水分率（ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ ｍｅａｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ）」と称される）まで上昇させるために、プレコンディショナーに水および／または水蒸気を加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００２８】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約１３０アンペアを引き出す。押出機の押出量は１時間当たり約５，０００ポンドで、これはときには「湿式製造速度（ｗｅｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ）」と称される。押出機中のミール保持時間はおよそ３０〜６０秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ９５．５℃（２０４°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ５３．８℃（１２９°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００２９】
上記粒子を次に７１〜１４８℃（１６０〜３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。次に、このドライキャットフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ７．５重量％の水分率を有していた。この従来技術製品のキブルを砕くのに必要とされる平均エネルギーは１２．３４フィート・ポンドであった。この実施例で製造されたドライキャットフードの保存寿命はおよそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライキャットフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１６４８Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００３０】
この完成ドライキャットフードの化学分析はおおよそで次のとおりであった：
【００３１】
【表２】
【００３２】
この完成ドライキャットフード製品は、１立方フィート当たり約２３．３ポンド（１ブッシェル当たり２９ポンド）の密度を有する。
【００３３】
実施例２−本発明に従って製造されたドライキャットフード
ドライキャットフードを次の処方を用いて本発明に従って製造する。
【００３４】
【表３】
【００３５】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，０００ポンド／時の乾燥ミール供給速度で送り込んだ。プレコンディショナーの内部でα−アミラーゼを含んでいる水溶液を乾燥成分と接触させた。使用したα−アミラーゼはＮＣ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から得たＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳであった。この酵素は１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０３ＳＫＢ単位／ｇ）で販売されているが、しかしその酵素溶液を乾燥成分と接触させる前に１：１０希釈が行われた。酵素溶液の適用速度は１時間当たり乾燥成分の重量に対して０．５％であった。
【００３６】
本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。その凝縮ミール水分率を他の成分のおよそ２８重量％まで上昇させるために、プレコンディショナー中に水および／または水蒸気を加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００３７】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に、２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約１１６アンペアの範囲内で引き出す。押出機の押出量、即ち湿式製造速度は１時間当たり約５，０００ポンドであった。押出機中のミール保持時間はおよそ４５秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ１１０℃（２３０°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ６０℃（１４０°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００３８】
上記粒子を次に１４８℃（３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。
【００３９】
次に、上記ドライキャットフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ７．５重量％の水分率を有していた。本発明の教示に従って製造されたこのキャットフードのキブルを砕くのに必要とされる平均エネルギーは１０．２７フィート・ポンドである。この実施例で製造されたドライキャットフードの保存寿命はおよそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライキャットフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１７６０Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００４０】
このドライキャットフードの化学分析はおおよそで次のとおりである：
【００４１】
【表４】
【００４２】
このドライキャットフード製品の嵩密度は、１立方フィート当たり約２６．５ポンド（１ブッシェル当たり３３ポンド）である。
【００４３】
本発明で用いられたα−アミラーゼには、費用として完成ペットフード１トン当たり約１．５０−１０．００ドル掛かる。これはある種の従来法技術よりも経済的である。このα−アミラーゼは加工処理温度によって一部不活性化されるだけであって、完成製品中に０．１−５７Ｎｏｖｏ単位／グラムの活性を保持する。
【００４４】
さらなる製品を２つの他の酵素レベルにおいて製造した。これら２つの方法は次のパラメーターを含んでいた：
【００４５】
【表５】
【００４６】
上記表において、酵素レベルは１時間当たりの乾燥成分のパーセントで与えられ；ＤＭＲ＝ポンド／時での乾燥ミール速度であり；ＣＭＭ＝製品に対する重量パーセントでの凝縮ミール水分率であり；ＡＭＰＳ＝押出機によって引き出される電流のアンペア数であり；そしてＢＤ＝１立方フィート当たりのポンド数での完成製品の嵩密度である。酵素適用の増加した速度は完成製品の増加した嵩密度と相関する。
【００４７】
実施例３−本発明に従って製造されたドライドッグフード
ドライドッグフードを次の処方を用いて本発明に従って製造する。
【００４８】
【表６】
【００４９】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，５０６ポンド／時で送り込んだ。プレコンディショナーの内部でα−アミラーゼを含んでいる水溶液を乾燥成分と接触させた。使用したα−アミラーゼはＮＣ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から得たＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳであった。この酵素は、１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０６ＳＫＢ単位／ｇ）の活性で販売されているが、しかしその酵素溶液を乾燥成分と接触させる前に１：１０希釈を行った。酵素溶液の適用速度は乾燥成分の重量に対して０．０５％であった。
【００５０】
本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。プレコンディショナー中に水および／または水蒸気を他の成分のおよそ２８．４重量％の凝縮ミール水分率まで加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００５１】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約９９アンペアまで引き出すことができる。押出機の湿式製造速度は１時間当たり約５，６００ポンドであった。押出機中のミール保持時間はおよそ３０秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ１００℃（２１２°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ５５．５℃（１３２°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００５２】
上記粒子を次に１４８℃（３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。
【００５３】
次に、上記ドライドッグフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ９．７重量％の水分率を有していた。この完成製品は、キブルを砕くのにＩｎｓｔｒｏｎで測定して１７．３４フィート・ポンドのエネルギーを必要とした。この実施例で製造されたドライドッグフードの保存寿命は、およそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライドッグフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１６７９Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００５４】
このドライドッグフードの化学分析はおおよそで次のとおりである：
【００５５】
【表７】
【００５６】
このドライドッグフード製品の嵩密度は、１立方フィート当たり約２８．１ポンド（１ブッシェル当たり３５ポンド）であった。
【００５７】
さらなる製品を２つの他の酵素レベルにおいて製造した。これら２つの方法は次のパラメーターを含んでいた：
【００５８】
【表８】
【００５９】
上記表において、酵素レベルは１時間当たりの乾燥成分のパーセントで与えられ；ＤＭＲ＝ポンド／時での乾燥ミール速度であり；ＣＭＭ＝製品に対する重量パーセントでの凝縮ミール水分率であり；ＡＭＰＳ＝押出機によって引き出される電流のアンペア数であり；そしてＢＤ＝１立方フィート当たりのポンド数での完成製品の嵩密度である。酵素適用の増加した速度は、完成製品の増加した嵩密度と相関する。
【００６０】
本発明で用いられたα−アミラーゼには、その濃度に依存して、費用として完成ペットフード１トン当たり約１．５０−１０．００ドル掛かる。これはある種の従来法技術よりも経済的であると思われる。このアルファ−アミラーゼは加工処理温度によって一部不活性化されるだけであって、完成製品中に０．１−５７Ｎｏｖｏ単位／グラムの活性を保持する。
【００６１】
かくして、本発明の教示に従って製造されるドライペットフード製品の色々な態様が示され、かつ説明された。本発明の多くの変更、修正および変形は、しかしながら、この明細書を考察した後にこの技術分野の当業者に明白になるだろう。本発明の精神および範囲から逸脱しない全てのこのような変更、修正および変形は、次に続く特許請求の範囲によってのみ限定される本発明によってカバーされると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のドライペットフード製品を製造するために使用されるプレコンデショナーおよび押出機の模式的説明図である。
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般にペットフード製品、具体的には増加した密度を有し、そして活性な熱安定性アミラーゼをその製品の嵩密度に増加をもたらすのに十分な量で含んでいるドライペットフード製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペットフード製品は一般に３つのカテゴリー、即ちドライ製品、半湿り製品および缶詰製品に分けられる。工業規格はないけれども、ドライペットフードは典型的には１５重量％未満の水分率を有し、そして一般的には乾質の硬い組織を有する。半湿りフードは典型的には１５〜５０重量％の範囲内の水分率を有する。缶詰フードは一般に５０重量％超、そしてしばしばおよそ７０重量％の水分率を有する。これら３つのカテゴリーに入る各種ペットフード製品の開発と製造は、この技術分野においてよく知られている。キャットフードおよびドッグフードのようなペットフード製品は知られて何年にもなっていて、この技術分野の当業者はそのような製品を製造するための多様な配合および方法を知っている。しかし、この技術分野内には問題が継続して残されている。
【０００３】
ペットフード製品は典型的には重さで売られる。ドライペットフード製品の嵩密度には従って重要な商業的意味がある。比較的高い嵩密度を有するドライ製品は、対応するその低嵩密度製品で貯蔵可能であるよりも、たとえペットフード製品の総重量が同じであるとしても、小さいバッグまたは他の容器の中に貯蔵することが可能である。高嵩密度はメーカーの包装コストを低減する。さらに、高嵩密度製品は必要とされる貯蔵用倉庫スペースがより小さく、またしばしば小売りレベルで掛かる棚スペースがより小さい。かくして、動物によって受け入れられる比較的高い密度のペットフード製品の必要が存在する。
【０００４】
しかし、高嵩密度のドライペットフード製品を提供する試みを複雑にする要因がある。即ち、ペットフード製品の嵩密度は、脂肪、乳化剤、またはその両者とガム若しくはヒドロコロイドのような他の添加剤との組み合わせの添加なしでは増加するので、この製品はより硬くなる。嵩密度を増加させる媒体として水だけが用いられるならば、その製品は硬くなる。製品が硬くなりすぎるならば、それは猫または犬には許容できないだろう。かくして、ペットフード製品が適切な動物用食品源として役立つのに必要とされる軟らかさの程度を保持している、増加した嵩密度を有するペットフード製品を提供する必要が存在する。また、製品の軟らかさが時間の経過に対して低下するのが速すぎることのないように品質変化に抵抗するような製品を提供する必要も存在する。この技術分野には、高嵩密度の動物用ドライフードを提供するという問題を解決しようとする試みがあったし、また品質変化にある程度抵抗する軟らかいペットフード製品を提供しようとする試みもあった。これら従来の試みの各々は本発明のアプローチとは異なる。
【０００５】
Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚに対して発行された米国特許第４，５４０，５８５号明細書は、α−アミラーゼを含んでいる半湿りペットフード製品を教示している。その開示によれば、完成ペットフード製品は約５０％の水分率を有する。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚは、さらに、α−アミラーゼの活性はおよそ１５％超の水分レベルにおいてのみ生ずると教示している。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚの完成ペットフード製品は１立方フィート当たり３１〜３２ポンド（１ブッシェル当たり３８．６〜４０ポンド）の嵩密度を有する。Ｐｒｉｅｇｎｉｔｚは、また、半湿りペットフードの軟らかさを改善するためのα−アミラーゼの使用を開示している。本出願人の知る限りでは、軟らかさを改善するために動物用ドライフードにα−アミラーゼを加えることは知られていない。
【０００６】
Ｓｐｒａｄｌｉｎ等に対して発行された米国特許第４，３９３，０８５号明細書は、ドッグフード製品の酵素消化を教示している。Ｓｐｒａｄｌｉｎ等は１５％超の水分率を有するフード製品と一緒に使用する方法を教示している。Ｓｐｒａｄｌｉｎ等は、さらに、ドッグフード製品を処理するための２つの酵素系、例えばアミラーゼおよびプロテアーゼを教示し、そして製品製造中におけるそれら酵素の熱不活性化を教示している。２種の酵素を使用する方法は、明らかに、単一の酵素を使用する方法よりも高価である。プロテアーゼがα−アミラーゼよりも高価であることは周知である。ペットフード工業においてコストは重要な因子である。
【０００７】
Ｌｅｗｉｓ等に対して発行された米国特許第４，８１０，５０６号明細書は、湯がいた穀物製品を酵素溶液による処理に付すことを含む穀物製品の処理法について述べている。Ｌｅｗｉｓ等は穀物が付される酵素としてα−アミラーゼの使用を開示している。Ｌｅｗｉｓ等の教示によれば、酵素処理は穀物製品の密度を減少させ、その結果として軽量製品をもたらす。
【０００８】
Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等に対して発行された米国特許第３，６１７，３００号明細書は、澱粉の現場転化法を教示している。この方法は、澱粉を澱粉性（ａｍｙｌａｃｅｏｕｓ）系内でデキストロースに転化するためにα−アミラーゼおよびアミログルコシダーゼを使用する。Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等は、その製品は酵素反応が起こるためにはおよそ２５％の最低水分レベルを有していなければならないことを教示している。Ｂｏｒｏｃｈｏｆｆ等は、さらに、酵素反応が進行するためには温度がおよそ９０℃（１９４°Ｆ）未満に留まらなければならないこと、およびそれより高い温度は酵素の熱不活性化をもたらすことを教示している。また一方、２種の酵素を使用する方法は単一の酵素を使用する方法よりも使用することが高価である。アミログルコシダーゼがα−アミラーゼよりも高価であることは知られている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ドライペットフード製品は、一般に、押出法を用いて粒子またはキブル（ｋｉｂｂｌｅｓ）の形で製造される。完成製品中の水分率は、典型的には、ドライペットフードで１５％未満である。これらのドライペットフード製品は、また、一般に、配合物中におけるトウモロコシのような色々な穀物の使用に因り１５〜４０％の澱粉含有率を有する。本発明は、嵩密度の増加したドライペットフード製品および同製品を製造する方法を提供する。ペットフード製品の増加した密度は、一部は、製造中におけるフード製品成分に対する熱安定性アミラーゼの添加により成し遂げられる。この発明で用いられるα−アミラーゼは、一般に、完成製品１グラム当たり０．１〜５７ＮＵの範囲内の残留活性を有し、他方このペットフードはおおよそで約８〜約１１％の水分率を有する。かくして、本発明は、１立方フィート当たり２５ポンド超、典型的には１立方フィート当たり約２５〜約３１ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有するドライペットフードを提供する。
【００１０】
本発明は、また、上記のドライペットフード製品の改善された製造方法を提供する。この発明の方法は、特にこのドライペットフードを押出形態で製造するのに要するエネルギーの節約においてより大きな製造効率を達成することが発見された。押出法における増加した効率の故に、本発明はまた製造プロセス中にコストの節約をもたらす。
【００１１】
維持または改善された軟らかさを有する密度の増加したペットフード製品は、ペットフード製品に対する有効量のα−アミラーゼの添加によって製造される。α−アミラーゼは周知の酵素である。そのＩＵＢＭＢナンバーは３．２．１．１である。この酵素は、３個または４個以上の１，４−α−結合Ｄ−グルコース単位を含んでいる多糖類中における１，４−α−Ｄ−グルコシド結合のエンド加水分解を触媒する。α−アミラーゼはカビ源、穀物源または細菌源から誘導することができる。カビα−アミラーゼは感温性であって、一般におよそ６０−６５℃（１４０−１４９°Ｆ）で失活されるようになる。ある種特定の細菌アミラーゼはより高い熱安定性を有し、１１０℃（２３０°Ｆ）までの温度に耐えることができる。アミラーゼの澱粉に対する添加は、澱粉を可溶性のデキストリンおよび少糖類に分解する。ドライペットフード製品の配合物に対するアミラーゼの添加は、その配合物中における澱粉の一部の、押出後に膨張しない糖類への分解を引き起こす。その結果、より高い嵩密度のキブルがもたらされる。熱安定性アミラーゼの使用は、上記ペットフード製品中に製造後に酵素活性を残すことを可能にし、かくしてその製品に増加した軟らかさと保存寿命を与える。
【００１２】
本発明の方法は、少なくとも１種の澱粉性成分を有する乾燥混合物を用いて始め、水および／または水蒸気を加えて湿潤混合物を生じさせ、その湿潤混合物に有効量の熱安定性α−アミラーゼを加え、そのα−アミラーゼを上記湿潤混合物と、１立方フィート当たり２４．９〜３０．９ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有する最終製品を生成させるのに十分な時間反応させ、上記湿潤混合物を十分に冷却してその湿潤混合物中のα−アミラーゼの全部ではなく一部を失活させ、そしてそのフード製品を８〜１１％の範囲内の水分率まで乾燥することを含む。本発明における使用に適したα−アミラーゼの量は、特定のペットフード製品に使用される厳密な成分、またはそのペットフード製品を製造するのに使用される正確な方法に応じて変えることができる。一般的には、およそ６０−６００ＫＮＵ（１１４０〜１１４００ＳＫＢ単位）の酵素の範囲が乾燥ミールの各キログラムについて加えられる。ここで酵素の単位は、本発明の実施例で用いられるα−アミラーゼのメーカーが使用する活性の尺度であるＫＮＵ、およびこの技術分野で知られ、そしてＳａｎｓｔｅｄｔ等のＣｅｒｅａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第１６巻、第７１２頁（１９３９年）に記載されるアミラーゼ活性の１つのより古い尺度であるＳＫＢ単位の両単位で与えられる。本発明を実施する際に使用される酵素の量に影響を及ぼす因子には、ペットフード製品の水分率、酵素の活性、カルシウムレベル、クロリドレベル、製品のｐＨ、製品の温度、製品中の澱粉量、および所定の各種プロセスパラメーターにおける酵素反応に利用できる時間を挙げることができる。これらのパラメーターの各々は酵素活性の速度と程度に影響を及ぼし得る。大部分のペットフード製品は酵素を活性化するのに十分なカルシウムとクロリドを含んでいる。適切な量のこれらイオンがペットフード製品中に存在しないならば、それらは適切な食用塩の形で加えることができる。
【００１３】
ペットフード製品を本発明の教示に従って製造するために使用される正確な反応条件およびプロセスパラメーターは、製造されるペットフード製品のタイプおよび使用される特定のα−アミラーゼに応じて変えることができる。製造プロセスに含まれる温度は製造されるペットフード製品のタイプに応じて変えることができるので、プロセスパラメーターの範囲内で安定であるα−アミラーゼが選択されるべきである。
【００１４】
温度に関して、製品のｐＨは製造される特定のペットフード製品に従って変えることができる。上記プロセスの間に遭遇するｐＨレベルにおいて効果的に反応するα−アミラーゼが選択されるべきである。
【００１５】
ペットフード製品中の澱粉はα−アミラーゼが澱粉上で作用しうるようになる前に糊化されなければならないことに注意することが重要である。かくして、ペットフード製品は澱粉を糊化するのに十分な温度に十分な時間付されなければならない。但し、この温度と時間はα−アミラーゼを失活させるほどに大きくてはいけない。その目的には、熱安定性α−アミラーゼが高温に耐えることができないものよりも好ましい。
【００１６】
本発明の目的に好ましいα−アミラーゼは、バシラス−ステアロサーモフィラスから産生される細菌α−アミラーゼであって、これはノースカロライナ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳで得ることができる。この特定のα−アミラーゼは１０５−１１０℃までの温度において活性である。単一の酵素を用いる本発明はある種の従来法技術よりも安価である。増加した嵩密度を有するペットフード製品は、それより低い密度の製品よりも包装および貯蔵するコストが低い。軟らかくもある密なドライペットフードは、動物によってより良く受け入れられるだろう。この発明における使用に適したもう１つのα−アミラーゼはバシラス−リシェニフォルミスから産生され、これもノースカロライナ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＬで得ることができる。
【００１７】
次に図１を参照して説明すると、本発明のドライペットフード製品を製造する方法の模式的説明図が示される。少なくとも１種の澱粉性成分を含み、そして一般に澱粉質（ｆａｒｉｎａｃｅｏｕｓ）成分、蛋白質性成分並びに乾燥ビタミン類および同ミネラル類等から構成される乾燥成分１０はビン１２または他の適切な装置から送出され、そして適切な混合装置１４の中で混合される。適切な澱粉質成分は小麦、トウモロコシ、大麦、エンバク等であって、一般に乾燥ミール（ｄｒｙ ｍｅａｌ）形態をしている。また、粉砕トウモロコシ、全粒小麦粉、玄米、または他の穀物および穀類も適している。乾燥蛋白質性成分は、一般に、食用獣肉源または野菜源から得られる。適した成分に、トウモロコシグルテンミール、鶏肉副産物ミール、大豆ミール、魚肉ミール、動物ダイジェスト（ａｎｉｍａｌ ｄｉｇｅｓｔ）およびカルシウム・塩化コリンがある。乾燥ビタミン成分として、ビタミンＥ、Ａ、Ｂ−１２、Ｄ−３、リボフラビン、ナイアシン、パントテン酸カルシウム、ビオチン、チアミン硝酸塩、葉酸塩、ピリドキシン塩酸塩、メナジオン重硫酸ナトリウム錯体（ビタミンＫ源）、その他を挙げることができる。ミネラルとしては、とりわけ、塩化カリウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、リン酸二カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸亜鉛、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、ヨウ素酸カルシウムおよび亜セレン酸ナトリウムを挙げることができる。上に列挙した乾燥成分は完全なリストを構成するものではないことを理解されるべきである。乾燥成分の適切などんな組み合わせも使用でき、そしてそのような乾燥成分はペットフードが製造される動物の種類に応じて変えることができる。
【００１８】
乾燥成分１０のプレコンディショナー１６への導入直前または導入に続いて、熱安定性α−アミラーゼが酵素供給源１８から送出されて、乾燥成分１０と接触せしめられる。酵素は１時間当たり乾燥ミールの重量に対して０．０５〜０．５％の速度で加えられるのが好ましく、そして酵素の添加はライン４０に沿ってのその酵素溶液の流れを可能にするバルブ３８で制御される。本発明の方法の温度に耐える能力のあるどんな熱安定性α−アミラーゼも使用できるが、好ましいα−アミラーゼはデンマークのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社によって商標名Ｔｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌで販売されるもので、それは前記で説明されている。このα−アミラーゼは１０５〜１１０℃の運転温度で安定であり、そして販売されたままのそれは１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０３ＳＫＢ単位／ｇ）の活性を有する。この酵素は水溶液で販売され、そして液体形で本発明の乾燥成分と接触せしめられる。この酵素は、乾燥ミール１キログラム当たり約６０ＫＮＵ乃至乾燥ミール１キログラム当たり約６００ＫＮＵ（乾燥ミール１キログラム当たり１１４０ＳＫＢ単位乃至乾燥ミール１キログラム当たり１１４００ＳＫＢ単位）の濃度まで加えられるのが好ましい。
【００１９】
プレコンディショナー１６の内部に、半湿りの湿潤混合物２６を生成させるために水２０および／または水蒸気２２が加えられる。水２０および／または水蒸気２２の添加は、水２０および水蒸気２２のライン４６および４８にそれぞれ沿っての流れを可能にするバルブ４２および４４でそれぞれ制御される。湿潤混合物２６は、プレコンディショナー１６の内側の水分センサー２４によって測定して２２〜２９％の水分率を有するのが好ましい。湿潤混合物２６はプレコンディショナー１６内におよそ５秒間で２０秒以下の間保持されるが、この時間はプレコンディショナー１６から出ると約９３．３℃（２００°Ｆ）の温度を達成するその混合物を湿らせ、そして調理し始めるのに十分である。
【００２０】
湿潤混合物２６は次に押出機２８に移動し、そこでその混合物は、そのα−アミラーゼの少なくとも一部を活性なままにしておきながら、そのフード製品を調理するのに十分な温度で十分な時間調理される。押出機２８内部での最低保持時間はおよそ３０〜６０秒で、好ましくは３００秒以下である。押出機２８内部の温度は一般に９３．３〜１１０℃の範囲内である。押出物は、それをダイキャップ３０に通して通過させ、それをスピニングナイフ３２でカットすることによって「キブル」と称される粒子３４に切断される。キブルが押し出された後、その澱粉成分は膨張する傾向があり、それによって最終製品の嵩密度が減少せしめられる。本発明において使用されるα−アミラーゼは澱粉の全部ではないが一部を単純糖類に転化させる。最終製品中の澱粉はより少ないので、それは押出後の膨張がより少ない。
【００２１】
粒子３４は乾燥機（図示されず）に移され、そこでそれら粒子はおよそ８〜１１％の最終水分率まで乾燥される。乾燥温度は７１〜１４８℃（１６０−３００°Ｆ）の範囲にあるのが好ましい。乾燥機中の保持時間は一般的にはおよそ２０〜３０分であり、好ましくは１８０分以下である。乾燥工程の終わりまでに、製品が包装の準備ができているとき、そのα−アミラーゼ酵素の少なくとも一部はなおも活性であり、そしてその製品は１立方フィート当たり２４．９〜３０．９ポンド（１ブッシェル当たり３１〜３８．５ポンド）の範囲内の嵩密度を有する。完成製品の水分率はおよそ８〜１１重量％、好ましくは７．５重量％である。
【００２２】
混合装置１４、プレコンディショナー１６および押出機２８のような上記装置の各々には、動力がモーターによってこの技術分野で周知の制御系の制御下で供給される。混合装置１４には動力がモーター５０によって制御機構５２の制御下で供給される。プレコンディショナー１６には動力がモーター５４によって制御機構５６の制御下で供給され、そして押出機２８には動力がモーター６０によって制御機構５８の制御下で供給される。押出機２８の制御はギアーボックス６２によっても調節される。
【００２３】
実施例
次の実施例は、本発明をさらに例証および説明する目的のために与えられる。それらの実施例は、本発明の範囲をいかなる点でも限定しようとするものではない。
【００２４】
実施例１および２は同様のドライキャットフード製品の製造を説明するもので、その違いは、実施例１が本発明に従ってα−アミラーゼの添加によって製造されてはいない従来技術のキャットフード製品を説明し、そして実施例２が本発明の教示に従って製造されたキャットフード製品を説明していることである。
【００２５】
実施例１−従来技術キャットフード
ドライキャットフードを次の処方を用いて従来技術に従って製造する。
【００２６】
【表１】
【００２７】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，０００ポンド／時で送り込んだ。この流速はときには「乾燥ミール供給速度（ｄｒｙ ｍｅａｌ ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）」と称される。本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。その水分率を他の成分のおよそ２８重量％（これは、ときには「凝縮ミール水分率（ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ ｍｅａｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ）」と称される）まで上昇させるために、プレコンディショナーに水および／または水蒸気を加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００２８】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約１３０アンペアを引き出す。押出機の押出量は１時間当たり約５，０００ポンドで、これはときには「湿式製造速度（ｗｅｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ）」と称される。押出機中のミール保持時間はおよそ３０〜６０秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ９５．５℃（２０４°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ５３．８℃（１２９°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００２９】
上記粒子を次に７１〜１４８℃（１６０〜３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。次に、このドライキャットフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ７．５重量％の水分率を有していた。この従来技術製品のキブルを砕くのに必要とされる平均エネルギーは１２．３４フィート・ポンドであった。この実施例で製造されたドライキャットフードの保存寿命はおよそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライキャットフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１６４８Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００３０】
この完成ドライキャットフードの化学分析はおおよそで次のとおりであった：
【００３１】
【表２】
【００３２】
この完成ドライキャットフード製品は、１立方フィート当たり約２３．３ポンド（１ブッシェル当たり２９ポンド）の密度を有する。
【００３３】
実施例２−本発明に従って製造されたドライキャットフード
ドライキャットフードを次の処方を用いて本発明に従って製造する。
【００３４】
【表３】
【００３５】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，０００ポンド／時の乾燥ミール供給速度で送り込んだ。プレコンディショナーの内部でα−アミラーゼを含んでいる水溶液を乾燥成分と接触させた。使用したα−アミラーゼはＮＣ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から得たＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳであった。この酵素は１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０３ＳＫＢ単位／ｇ）で販売されているが、しかしその酵素溶液を乾燥成分と接触させる前に１：１０希釈が行われた。酵素溶液の適用速度は１時間当たり乾燥成分の重量に対して０．５％であった。
【００３６】
本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。その凝縮ミール水分率を他の成分のおよそ２８重量％まで上昇させるために、プレコンディショナー中に水および／または水蒸気を加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００３７】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に、２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約１１６アンペアの範囲内で引き出す。押出機の押出量、即ち湿式製造速度は１時間当たり約５，０００ポンドであった。押出機中のミール保持時間はおよそ４５秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ１１０℃（２３０°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ６０℃（１４０°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００３８】
上記粒子を次に１４８℃（３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。
【００３９】
次に、上記ドライキャットフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ７．５重量％の水分率を有していた。本発明の教示に従って製造されたこのキャットフードのキブルを砕くのに必要とされる平均エネルギーは１０．２７フィート・ポンドである。この実施例で製造されたドライキャットフードの保存寿命はおよそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライキャットフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１７６０Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００４０】
このドライキャットフードの化学分析はおおよそで次のとおりである：
【００４１】
【表４】
【００４２】
このドライキャットフード製品の嵩密度は、１立方フィート当たり約２６．５ポンド（１ブッシェル当たり３３ポンド）である。
【００４３】
本発明で用いられたα−アミラーゼには、費用として完成ペットフード１トン当たり約１．５０−１０．００ドル掛かる。これはある種の従来法技術よりも経済的である。このα−アミラーゼは加工処理温度によって一部不活性化されるだけであって、完成製品中に０．１−５７Ｎｏｖｏ単位／グラムの活性を保持する。
【００４４】
さらなる製品を２つの他の酵素レベルにおいて製造した。これら２つの方法は次のパラメーターを含んでいた：
【００４５】
【表５】
【００４６】
上記表において、酵素レベルは１時間当たりの乾燥成分のパーセントで与えられ；ＤＭＲ＝ポンド／時での乾燥ミール速度であり；ＣＭＭ＝製品に対する重量パーセントでの凝縮ミール水分率であり；ＡＭＰＳ＝押出機によって引き出される電流のアンペア数であり；そしてＢＤ＝１立方フィート当たりのポンド数での完成製品の嵩密度である。酵素適用の増加した速度は完成製品の増加した嵩密度と相関する。
【００４７】
実施例３−本発明に従って製造されたドライドッグフード
ドライドッグフードを次の処方を用いて本発明に従って製造する。
【００４８】
【表６】
【００４９】
乾燥澱粉質成分、乾燥蛋白質性成分、乾燥ビタミン類、ミネラル類および必須脂肪酸を、１６インチのプレコンディショナーにおよそ４，５０６ポンド／時で送り込んだ。プレコンディショナーの内部でα−アミラーゼを含んでいる水溶液を乾燥成分と接触させた。使用したα−アミラーゼはＮＣ州、ＦｒａｎｋｌｉｎｔｏｎのＮｏｖｏｚｙｍｅｓ社から得たＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）１２０Ｌ、タイプＳであった。この酵素は、１２０ＫＮＵ／ｇ（２．２８ｘ１０６ＳＫＢ単位／ｇ）の活性で販売されているが、しかしその酵素溶液を乾燥成分と接触させる前に１：１０希釈を行った。酵素溶液の適用速度は乾燥成分の重量に対して０．０５％であった。
【００５０】
本実施例で用いられたプレコンディショナーは、１６”直径の湿式ミキサーまたはおよそ９フィートの長さを有するプレコンディショナーであった。プレコンディショナー中に水および／または水蒸気を他の成分のおよそ２８．４重量％の凝縮ミール水分率まで加えた。プレコンディショナー中のミールの温度は約９３℃（２００°Ｆ）であった。プレコンディショナー中のミール保持時間は約５秒であった。
【００５１】
次に、上記の予備調節済みミールは、約７インチの直径および約１０フィートの長さを有する押出機に２００プラス馬力モーターにより移動した。押出機を駆動するモーターは４８３ボルト、３相、ＡＣ電流を用いるもので、約９９アンペアまで引き出すことができる。押出機の湿式製造速度は１時間当たり約５，６００ポンドであった。押出機中のミール保持時間はおよそ３０秒であった。内部押出機温度および押出物の温度はおよそ１００℃（２１２°Ｆ）であった。冷却ジャケットの水温度はおよそ５５．５℃（１３２°Ｆ）であった。押出物がダイキャップを通過した後、その押出物を切開／切断ナイフにより粒子（ときにはキブルと呼ばれる）にカットした。
【００５２】
上記粒子を次に１４８℃（３００°Ｆ）の温度を有する乾燥機に移した。粒子の乾燥機中における保持時間はおよそ３０分であった。
【００５３】
次に、上記ドライドッグフードを獣脂および酸調味料で被覆した。完成製品はおよそ９．７重量％の水分率を有していた。この完成製品は、キブルを砕くのにＩｎｓｔｒｏｎで測定して１７．３４フィート・ポンドのエネルギーを必要とした。この実施例で製造されたドライドッグフードの保存寿命は、およそ１８ヶ月であった。この実施例で製造されたドライドッグフードのカロリー含量（代謝エネルギー）はおよそ１６７９Ｋｃａｌ／ポンドであった。
【００５４】
このドライドッグフードの化学分析はおおよそで次のとおりである：
【００５５】
【表７】
【００５６】
このドライドッグフード製品の嵩密度は、１立方フィート当たり約２８．１ポンド（１ブッシェル当たり３５ポンド）であった。
【００５７】
さらなる製品を２つの他の酵素レベルにおいて製造した。これら２つの方法は次のパラメーターを含んでいた：
【００５８】
【表８】
【００５９】
上記表において、酵素レベルは１時間当たりの乾燥成分のパーセントで与えられ；ＤＭＲ＝ポンド／時での乾燥ミール速度であり；ＣＭＭ＝製品に対する重量パーセントでの凝縮ミール水分率であり；ＡＭＰＳ＝押出機によって引き出される電流のアンペア数であり；そしてＢＤ＝１立方フィート当たりのポンド数での完成製品の嵩密度である。酵素適用の増加した速度は、完成製品の増加した嵩密度と相関する。
【００６０】
本発明で用いられたα−アミラーゼには、その濃度に依存して、費用として完成ペットフード１トン当たり約１．５０−１０．００ドル掛かる。これはある種の従来法技術よりも経済的であると思われる。このアルファ−アミラーゼは加工処理温度によって一部不活性化されるだけであって、完成製品中に０．１−５７Ｎｏｖｏ単位／グラムの活性を保持する。
【００６１】
かくして、本発明の教示に従って製造されるドライペットフード製品の色々な態様が示され、かつ説明された。本発明の多くの変更、修正および変形は、しかしながら、この明細書を考察した後にこの技術分野の当業者に明白になるだろう。本発明の精神および範囲から逸脱しない全てのこのような変更、修正および変形は、次に続く特許請求の範囲によってのみ限定される本発明によってカバーされると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のドライペットフード製品を製造するために使用されるプレコンデショナーおよび押出機の模式的説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１５重量％未満の水およびα−アミラーゼを含み、そして１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するドライペットフード。
【請求項２】
ドライペットフード製品１グラム当たり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼを含むドライペットフード製品であって、１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有する上記のドライペットフード製品。
【請求項３】
約１５重量％未満の水、およびドライペットフード製品１グラムあたり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼを含むドライペットフードであって、該ドライペットフード製品が１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度および約１３フィート・ポンド（Ｌｂｆ）未満のインストロン・ローカルピーク力（Ｉｎｓｔｒｏｎ ｌｏｃａｌ ｐｅａｋ ｆｏｒｃｅ）値を有する上記のドライペットフード。
【請求項４】
ａ）約２１〜約３５重量％の範囲内の粗蛋白質；
ｂ）約１０〜約１４重量％の範囲内の粗脂肪；
ｃ）約８〜約１１重量％の範囲内の水；および
ｄ）ペットフード製品１グラムあたり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼ
を含むドライペットフードであって、該ペットフード製品が１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度およびインストロンスケールで約１４フィート・ポンド（Ｌｂｆ）未満の軟らかさを有する上記のドライペットフード。
【請求項５】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉性（ａｍｙｌａｃｅｏｕｓ）成分を含む乾燥成分を混合し；
ｂ）下記の工程ｉ）またはｉｉ）、即ち；
ｉ）上記工程ａからの乾燥成分に十分な水を加えて、約２２〜２９％の総水分率を有する成分の湿潤混合物を生成させる工程；
ｉｉ）上記工程ａからの乾燥成分に有効量の熱安定性α−アミラーゼを加える工程
のいずれかを行い；
ｃ）前に行われていない上記工程ｉ）またはｉｉ）の１つを行い；
ｄ）上記湿潤混合物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｅ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【請求項６】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉質（ｆａｒｉｎａｃｅｏｕｓ）成分を有する乾燥成分、水および熱安定性α−アミラーゼを組み合わせて湿潤混合物を形成し；
ｂ）上記湿潤混合物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｃ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【請求項７】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉質成分を有する乾燥成分、水を組み合わせ；
ｂ）工程ａ）の乾燥成分に水溶液中の熱安定性α−アミラーゼを加えて湿潤混合物を形成し；
ｃ）上記湿潤混合0物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｄ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【請求項１】
約１５重量％未満の水およびα−アミラーゼを含み、そして１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するドライペットフード。
【請求項２】
ドライペットフード製品１グラム当たり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼを含むドライペットフード製品であって、１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有する上記のドライペットフード製品。
【請求項３】
約１５重量％未満の水、およびドライペットフード製品１グラムあたり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼを含むドライペットフードであって、該ドライペットフード製品が１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度および約１３フィート・ポンド（Ｌｂｆ）未満のインストロン・ローカルピーク力（Ｉｎｓｔｒｏｎ ｌｏｃａｌ ｐｅａｋ ｆｏｒｃｅ）値を有する上記のドライペットフード。
【請求項４】
ａ）約２１〜約３５重量％の範囲内の粗蛋白質；
ｂ）約１０〜約１４重量％の範囲内の粗脂肪；
ｃ）約８〜約１１重量％の範囲内の水；および
ｄ）ペットフード製品１グラムあたり約０．１〜約５７ＮＵの範囲内の活性を有するα−アミラーゼ
を含むドライペットフードであって、該ペットフード製品が１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度およびインストロンスケールで約１４フィート・ポンド（Ｌｂｆ）未満の軟らかさを有する上記のドライペットフード。
【請求項５】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉性（ａｍｙｌａｃｅｏｕｓ）成分を含む乾燥成分を混合し；
ｂ）下記の工程ｉ）またはｉｉ）、即ち；
ｉ）上記工程ａからの乾燥成分に十分な水を加えて、約２２〜２９％の総水分率を有する成分の湿潤混合物を生成させる工程；
ｉｉ）上記工程ａからの乾燥成分に有効量の熱安定性α−アミラーゼを加える工程
のいずれかを行い；
ｃ）前に行われていない上記工程ｉ）またはｉｉ）の１つを行い；
ｄ）上記湿潤混合物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｅ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【請求項６】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉質（ｆａｒｉｎａｃｅｏｕｓ）成分を有する乾燥成分、水および熱安定性α−アミラーゼを組み合わせて湿潤混合物を形成し；
ｂ）上記湿潤混合物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｃ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【請求項７】
ドライペットフード製品を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１種の澱粉質成分を有する乾燥成分、水を組み合わせ；
ｂ）工程ａ）の乾燥成分に水溶液中の熱安定性α−アミラーゼを加えて湿潤混合物を形成し；
ｃ）上記湿潤混合0物を、押出機中で、α−アミラーゼの少なくとも一部が調理済みペットフード製品中で活性を保っているような温度においてそのような時間の間調理し；そして
ｄ）上記調理済みペットフード製品を、該ペットフード製品が約８〜約１１重量％の水分率および１立方フィート当たり約２５ポンド超の嵩密度を有するまで乾燥する
工程を含む上記の方法。
【図１】
【公表番号】特表２００６−５０２７１８（Ｐ２００６−５０２７１８Ａ）
【公表日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４４１１５（Ｐ２００４−５４４１１５）
【出願日】平成１５年１０月９日（２００３．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１１１５４
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３４８１１
【国際公開日】平成１６年４月２９日（２００４．４．２９）
【出願人】（５９９１３２９０４）ネステク ソシエテ アノニム (637)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１０月９日（２００３．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１１１５４
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３４８１１
【国際公開日】平成１６年４月２９日（２００４．４．２９）
【出願人】（５９９１３２９０４）ネステク ソシエテ アノニム (637)
【Ｆターム（参考）】
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