未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置およびその製造方法
【課題】 本発明は、未利活用鳥獣類を有効に利用し、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードを製造するための装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置。
【解決手段】 圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
狩猟動物、畜産動物などを含む鳥獣類の未利活用残渣部分は、従来廃棄処分されていた。
【０００３】
例えば、食肉や皮革に供される鳥獣類は、必要な部分を切り取りそれ以外の部分は猟場に放置されることが多く、環境上および衛生上の問題が生じていた。具体的には、猟場に放置されたエゾシカなどの獣類の残渣部分を、他の動物が捕食し、その動物の移動に伴って放置された獣類が保持していた菌が拡散する、または残渣部分と共に銃弾の破片が摂取されることによって、摂取した動物が鉛中毒で死亡するなどの問題が生じていた。
【０００４】
また、口蹄疫病を含む各種伝染病に罹患した家畜は、感染の拡大を防ぐために廃棄処分されるのが通例であり、投資を回収できず、甚大な損失が生じていた。
【０００５】
このような未利活用鳥獣類を安全な状態で有効に利用および活用することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、未利活用鳥獣類を有効に利用し、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードを製造するための装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第一態様によると、圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置が提供される。
【０００８】
本発明の第二態様によると、
１）圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える製造装置を準備する工程；
２）未利活用鳥獣類を原料として前記原料投入部から前記圧力容器に投入する工程；
３）前記攪拌機構の回転軸を回転させて複数段の羽根を回転することにより圧力容器内の原料を攪拌する工程；
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を前記噴射ノズルから前記圧力容器内の反射板に噴射する工程；
５）前記攪拌機構による原料の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板での加圧水蒸気の反射後、前記原料の攪拌を続行しながら、前記圧力容器内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って前記圧力および温度を維持して反応物を得る工程；
６）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、前記水蒸気放出管の開閉弁を開閉して圧力容器内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器内を大気圧まで減圧する工程；
７）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、前記圧力容器内の残存水蒸気をさらに放出した後、前記真空配管系に繋いで、圧力容器のガスを真空引きして反応物を乾燥する工程；
８）真空乾燥後に前記圧力容器の排出部を開いて含水率が１８％以下の粉末状反応物を圧力容器から取出す工程；
を含む未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、未利活用鳥獣類を有効に利用し、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードの製造装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置を示す概略図。
【図２】図１の製造装置の圧力容器を示す上面図。
【図３】図２の圧力容器のIII−III線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る製造装置を示す概略図、図２は図１の製造装置の圧力容器を示す上面図、図３は図２の圧力容器のIII−III線に沿う断面図である。
【００１３】
本発明の実施形態に係る製造装置は、原料を収容および処理する圧力容器１を備える。圧力容器１の上部には、原料投入部２が、下部には排出部３がそれぞれ設けられている。原料投入部２から圧力容器１内に原料１０が投入された時に、圧力容器１内の上部に未充填空間１１が形成される。
【００１４】
圧力容器１は、例えば横置きにされた筒体の両端に中空半球体を結合した形状を有する。圧力容器１は、耐圧性を備える第一種圧力容器である。圧力容器１は例えば、容積が３ｍ３または５ｍ３のものを用いることができる。圧力容器１は、処理を正確に制御するため、圧力、温度測定座などを備えてよい。また、圧力に対する安全性確保のため、安全弁を備えてよい。原料投入部２および排出部３は、高温高圧に耐えうる密閉構造を備えている。原料投入部２と排出部３は０．０１５ＭＰａ以下の圧力に達しなければ開閉操作が起きないシステム制御を備えてもよい。
【００１５】
攪拌機構４は、前記圧力容器１に取り付けられ、投入された原料を一様に攪拌するためのものである。攪拌機構４は、前記圧力容器１内の軸方向に挿入される回転軸４１と、当該回転軸４１に一定の間隔をあけて軸着される複数段、例えば５段の羽根４２を備える。回転軸４１は、シール機構によって前記圧力容器１の壁に軸支されている。回転軸４１は、モーター１２によって回転される。羽根４２は、二枚羽以上の複数羽根を用いることができる。ここでは、例えば二枚羽根４２を用いている。二枚羽根４２は、原料を攪拌しつつ徐々に移送するように鉛直方向に対して前方に傾斜している。
【００１６】
二枚羽根４２は、回転軸４１に対してボルトおよびナットで取り付けられ、処理される原料の特性に合わせて交換可能である。
【００１７】
なお、攪拌機構４はさらに回転数制御、回転方向制御を行うインバーター制御の電動機、および過電流、温度上昇に対する保護装置を備えてよい。
【００１８】
２つの水蒸気噴射ノズル５は、例えば前記圧力容器１の上部付近の二箇所に所望の間隔をあけて装着されている。各噴射ノズル５は、ボイラーによって発生させた加圧水蒸気を圧力容器１内に噴射するためのものである。各噴射ノズル５から噴射される加圧水蒸気によって、圧力容器１内の圧力および温度を調節することができる。
【００１９】
２つの反射板６は、前記圧力容器１内の上部壁部に前記各噴射ノズル５の噴射口に対向するよう装着されている。各反射板６は、前記噴射ノズル５から噴射された加圧水蒸気を衝突および反射させて前記圧力容器１内に均等に拡散させる。このため、圧力容器１内の原料を均一に加熱して反応させることが可能になる。
【００２０】
なお、前記噴射ノズル５および反射板６は前記二枚羽根４２の回転を妨げない位置に装着される。
【００２１】
水蒸気排出系７は、一端が前記圧力容器１の未充填空間１１に対応する上部壁に接続され、他端が排出蒸気受タンク９内に挿入される水蒸気放出管７１と、水蒸気放出管７１の上流側から順次取り付けられた開閉弁７２および調整弁７３とを備える。水蒸気放出管７１は、前記圧力容器１内から水蒸気を排出する。開閉弁７２を開けることによって、前記圧力容器１内の蒸気を水蒸気放出管７１を通して放出し、圧力容器１の圧力を大気圧まで戻す。調整弁７３は、放出される水蒸気量を調整する。
【００２２】
真空配管系８は、一端が前記圧力容器１と開閉弁７２の間に位置する水蒸気放出管７１部分に接続され、他端が排出蒸気受タンク９内に挿入される真空排出管８１と、真空排出管８１に上流側から順次取り付けられた真空弁８２、真空計８３および真空ポンプ８４とを備える。なお、真空排出管８１は、前記圧力容器１の未充填空間１１に対応する上部壁に直接接続してもよい。上述の水蒸気排出系７によって圧力容器１内の水蒸気が排出された後、真空弁８２を開け、真空ポンプ８４を作動することにより、真空排出管８１を経由して圧力容器１内のガスを真空排気して反応物を乾燥することができる。真空計８３は、例えば、ピラニ型真空計であってよい。また、１〜１０−３ Ｔｏｒｒの範囲を測定可能な水銀柱マノメーターであってもよい。
【００２３】
実施形態に係る製造装置は、更に、処理対象である原料および製造装置を作動させる環境に応じて、昇圧及び減圧配管系、各種制御系、消音設備、排水処理設備などを備えてよい。
【００２４】
前記昇圧及び減圧配管系は、減圧時の微粉末状のダストの飛散、堆積の弊害から操作弁への影響を回避するため、減圧時に付着、堆積するダストを、昇圧時に反対方向より水蒸気を注入して各操作弁の清浄化を図り、機能を維持することを目的として装着される。
【００２５】
前記制御系は、処理対象物である原料の性状と目的に応じて、安全かつ効率よく処理工程を進行させるため、温度と水蒸気の注入流量の制御、容器内の残留圧力と投入および排出口のインターロック、中央制御と現場制御との各条件設定、高圧蒸気注入時の条件設定、投入および排出口の開閉信号をシーケンスプログラムに組み込み、撹拌回転数および撹拌方向の自動制御を行う。
【００２６】
前記消音設備は、市街地での運用を想定し、騒音防止条例の規制値をクリアするために設置されてよい。
【００２７】
前記排水処理設備は、消音設備、冷却設備などを経由した廃水を処理および／または放流することを目的として設置される。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法について１）〜８）の工程に従って以下に説明する。
【００２９】
１）最初に前述した製造装置を準備する。
【００３０】
２）未利活用鳥獣類を原料１０として前記原料投入部２から前記圧力容器１内に投入する。
【００３１】
原料には、未利活用鳥獣類が用いられる。
【００３２】
鳥獣類には、例えば鹿、イノシシ、ウサギ、および熊などの狩猟対象とされる動物、ならびに牛、豚、鶏などの食用に供される動物などが含まれるが、これらに限定されない。さらに、感染症などを含む疾患および障害によって、廃棄処分される必要性が生じた家畜が含まれてよい。
【００３３】
未利活用鳥獣類とは、利用または活用される予定がなく、一般に廃棄される鳥獣類の全体、または一部を意味する。例えば、鹿の場合、その全体、あるいは食肉や皮革として持ち帰られる部分以外の部分であって、狩猟場など屋外に放置される部分を指す。このような放置された鳥獣類の体内には銃弾が残っていることがあり、これを食べた他の動物を中毒死させることがある。また、体内に有害な微生物が存在していた場合、他の動物の体内に入り、当該他の動物の移動に伴って拡散されるという問題が生じている。例えば、牛、豚、鶏などの家畜の場合、その全体、または食肉利用後の残渣部分を指す。さらに、例えば、口蹄疫病、鳥インフルエンザなどの感染症によって食肉として利用することができなくなった家畜の場合、一般に廃棄処分されるその全体、または一部を指す。
【００３４】
原料は、圧力容器１内にその上部に圧力容器１の全容積に対して１０〜１５体積％の未充填空間１１が残るように投入することが好ましい。未充填空間１１を１０体積％未満にすると原料の反応性が低下するおそれがある。未充填空間１１が１５体積％を超えると、原料の処理量が低下して得られるペットフード量が減少するおそれがある。
【００３５】
３）攪拌機構４の回転軸４１をモーター１２で回転させて複数段の二枚羽根４２を回転することにより圧力容器１内の原料１０を攪拌する。
【００３６】
二枚羽根４２は３〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.の速度で回転させることが好ましい。二枚羽根４２の回転速度を３ ｒ.ｐ.ｍ.未満にすると、原料の反応が均一に進行しなくなるおそれがある。一方、攪拌羽根４２の回転速度が１８ ｒ.ｐ.ｍ.を超えると、原料の反応にむらが生じて反応終了後に含水率が高くなり、さらに水分分布が不均一になるおそれがある。
【００３７】
原料の攪拌時において、原料およびその量に応じて回転軸４１および二枚羽根４２を逆方向に回転させてもよい。
【００３８】
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を噴射ノズル５から圧力容器１内の反射板６に噴射し、衝突および反射させる。
【００３９】
加圧水蒸気を反射板６に噴射することにより、その水蒸気の熱エネルギーを反射拡散させ、加圧水蒸気を原料に直接噴射することに伴う局所的な熱エネルギーの供給を回避して、攪拌する原料１０に対して均一な熱エネルギーを供給することが可能である。加圧水蒸気は、原料の速やかな反応を実現するために１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下の圧力を有することが好ましい。
【００４０】
５）前記攪拌機構４による原料１０の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板６での拡散後、前記原料１０の攪拌を続行しながら、圧力容器１内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って、前記圧力および温度を維持して反応物を得る。
【００４１】
このように圧力容器１内の原料を前記圧力および前記温度で攪拌することにより、肉、臓器、血液、骨等を含む原料の未利活用鳥獣類が加熱水の存在下で加水分解（熱水分解）を起こし、ペプチド化を含むそれら成分の低分子化に続いて、メイラード反応などを生じてペットフードに適したアミノ酸化合物を含む反応物を得ることができる。
【００４２】
ペプチド化とは、タンパク質が分解され、アミノ酸と共に、いくつかのアミノ酸からなるペプチドを生成することである。ペプチドには、分解前のタンパク質とも構成アミノ酸とも異なる保健的な働きがあることがわかっており、このため、大豆や牛乳、鶏肉や豚肉などの食肉タンパク質の分解物が、特定保健用食品等を含む様々な機能性食品に利用され得る。また、メイラード反応とは、アミノ・カルボニル反応とも呼ばれ、アミノ酸、ペプチドおよびタンパク質などのアミノ化合物と、還元糖などを含むカルボニル化合物を加熱することにより起こり、一般に加熱食品において風味成分生成および色味形成などに関わる重要な反応である。また近年、メイラード反応による生成物であるメラノイジン等には、抗酸化作用などの保健的機能があることが注目されている。
【００４３】
工程５）において、圧力容器１内の温度および圧力は相互に依存し、温度が下がれば圧力が下がり、圧力が下がれば温度も下がる。また、温度が上がれば圧力が上がり、圧力が上がれば温度も上がる。例えば外気温度の低い環境で圧力容器を設置して圧力および温度を前述した値に維持する場合、加圧水蒸気の供給を停止すると、温度の低下に伴って圧力が下がる。このため、加圧水蒸気の供給、停止の制御を行うことによって圧力および温度を前述した値に維持することが可能になる。
【００４４】
工程５）において、圧力容器１内の圧力を１．４ＭＰａ未満にすると、反応に必要な圧力が不足し、メイラード反応を進行させることが困難となるおそれがある。一方、圧力容器１内の圧力が１．９６ＭＰａを超えると、温度が上昇し、原材料が保有するタンパク質などの有機性物質が破壊され炭化するおそれがある。
【００４５】
圧力容器１の温度を１３０℃未満にすると、反応に必要な温度が不足し、メイラード反応を進行させることが困難となる可能性があり、同時に有害な菌類、ウイルスの活性が持続され安全性の確保が困難となるおそれがある。一方、温度が２００℃を超えると、反応温度が高すぎて、原材料が炭化するおそれがあり、ペットフードとしては利用できない可能性がある。
【００４６】
攪拌および加圧水蒸気の供給時間が、１２分未満の場合、反応が十分に進まず、嗜好性に優れたペットフードを得ることができなくなるおそれがある。一方、３０分を超えても適切なペットフードを得ることが可能であるが、処理時間が長くなって投入エネルギーが増大するため、実用化には適さなくなる。
【００４７】
工程５）による反応物は、４５〜５５％と高い含水率を有するため、このままではペットフードとして用いることができない。
【００４８】
なお、工程５）において、圧力容器１内の圧力、設定圧力を保持する時間、攪拌時間および設定圧力に対応する容器内圧力は、あらかじめ制御手段によって設定される。
【００４９】
６）攪拌機構４による反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、水蒸気排出系７における水蒸気放出管７の開閉弁７２を短時間開閉して圧力容器１内の水蒸気を反応物の実効容積１ｍ３あたり１１．５〜２２．１ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器１内を大気圧まで減圧する。
【００５０】
ここで、短時間とは、例えば、１２〜２２ ｓｅｃの時間を言う。
【００５１】
このような急激な減圧によって、攪拌される反応物の爆砕が生じ、前記加水分解で分解し難い骨等が破砕されて粉末化される。同時に、反応物中の胞子に保護された菌の胞子核の破壊、ウイルスの死滅、不活性化もなされ、死滅した菌、ウイルスは圧力容器内のガスに随伴して外部に放出除去される。
【００５２】
爆砕とは、圧力容器内の高温、高圧の飽和水蒸気を、急激に大気に放出して断熱膨張させることにより圧力容器内の原料を粉砕、微細化することを言う。
【００５３】
工程６）において、減圧速度が反応物の実効容積１ｍ３あたり１１．５ ｍ３／ｓｅｃ未満にすると、減圧に時間がかかりすぎて十分な爆砕力を反応物に働かせることが困難になる。一方、減圧速度が反応物の実効容積１ ｍ３あたり２２．１ ｍ３／ｓｅｃを超えると、急激な爆砕に伴う圧力変化により圧力容器１が破損するおそれがある。
【００５４】
７）攪拌機構４による反応物の攪拌を続行した状態で、水蒸気放出管７の開閉弁７２を再度開き、圧力容器１内の残存水蒸気をさらに放出する（放出後の圧力容器の温度は５０〜６０℃程度）。この後、水蒸気放出管７の開閉弁７２を閉じ、真空配管系８の真空排出管８１の真空弁８２を開き、真空ポンプ８４を作動して圧力容器１内のガスを真空引きすることにより圧力容器１内の反応物を乾燥する。
【００５５】
この工程によって、原料の水分が強制的に揮散されて含水率が１８％以下の粉末状反応物が得られる。
【００５６】
原料の水熱反応、乾燥までの工程は、前述したように圧力容器１内で行う、つまり外界と遮断したクローズ状態で行うことによって水熱反応過程で滅菌（殺菌）された反応物が再度、菌で汚染されるのを防止することが可能である。すなわち、含水率が高い状態で反応物が外界に曝されると、外界からの再汚染が起こるが、外界と遮断したクローズ状態で行うことによりこれを防止できる。
【００５７】
真空排気は、真空度１〜１０−３ Ｔｏｒｒ、排気時間１１〜９０分の条件で行うことが好ましい。
【００５８】
８）真空乾燥後に真空ポンプ８４の作動を停止し、真空排出管８１の真空弁８２を閉じ、圧力容器１の排出部３を開いて前記含水率を有する粉末状反応物を圧力容器１から取出す。
【００５９】
得られた粉末状反応物は、１８％以下の含水率を有し、ペットフードとして十分に適した水分含有率にまで低減されている。粉末状反応物の含水率を１８％以下にすることによって、ペットフードの保存時の腐敗を防止することが可能になる。より好ましい粉末状反応物の含水率は１６％以下である。粉末状反応物の含水率は真空排気時間を長くするほど低くすることが可能であるが、真空排気時間を長くすることに伴うエネルギーコストの高騰を考慮して含水率の下限は４％、より好ましくは７％、最も好ましくは８％にすることが望ましい。
【００６０】
また、得られた粉末状反応物は例えば０．３〜１．０ ｍｍ、より好ましくは０．３〜０．４ ｍｍの平均粒径を有する。
【００６１】
実施形態に係る方法で製造された粉末状反応物は、そのままでペットフードとして使用できる。また、この粉末状反応物を造粒してペットフードとして使用したり、粉末状反応物に増量剤、成分調整剤のような各種の添加剤を加えてペットフードとして使用したりすることができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、未利活用鳥獣類を用いて、含水率が１８％以下であり、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードを製造するための装置およびその製造方法を提供することができる。
【００６３】
以下、本発明の実施例を、前述した図１〜図３の製造装置を参照して具体的に説明する。
【００６４】
実施例１
圧力容器１は容積５ ｍ３のものを用いた。原料として、肉、骨、内臓、血液を含む鹿を用い、未充填空間１１の割合が圧力容器１の全容積の１０〜１５体積％となるように圧力容器１に投入した。
【００６５】
噴射ノズル５から加圧水蒸気を噴射し、反射板６によって反射および拡散させ、圧力容器１内の圧力を１．４〜１．９６ＭＰａ、温度を１６０〜２００℃、二枚羽根４２の回転数を６〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.に保持し、１２〜３０分間処理を行って反応物を得た。処理後、水蒸気放出管７１の開閉弁７２を開閉して圧力容器１内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度、減圧時間１２〜２２ ｓｅｃで排出し、減圧した。続いて、真空配管系８によって、真空度１０−２Ｔｏｒｒで、２８分間、真空引きすることによりさらに反応物の含水率を低下させた。その後、圧力容器１の排出部３から平均粒径０．３５ ｍｍの粉末状反応物を取出した。
【００６６】
実施例２〜５
実施例２〜５において、用いた原料は、それぞれ牛、鶏、豚、馬である。これらの原料には、肉、骨、内臓、血液、羽などが含まれていた。
【００６７】
実施例２〜５において用いた、圧力容器内の圧力、温度、二枚羽根の回転数、処理時間、減圧速度、および減圧時間、ならびに真空乾燥時の真空度、および真空排気時間などの条件は、表１に示す通りである。その他の条件は、実施例１と同じである。
【００６８】
実施例２〜５で得られた粉末状反応物の平均粒径は、０．３５ ｍｍであった。
【表１】
【００６９】
次に、実施例１〜５で得られた粉末状反応物について、以下の方法で評価を行った。
【００７０】
＜含水率測定試験＞
得られた粉末状反応物の含水率は、株式会社島津製作所製、島津電子式水分計ＥＢ−３４０ＭＯＣを使用して測定した。結果を下記表２に示す。
【００７１】
＜菌類の存在および増殖確認試験＞
得られた粉末状反応物について、処理直後の菌類の存在確認および処理後２時間経過後の菌類増殖について調べた。当該存在確認および増殖確認は、三光純薬株式会社製，ｍ−エンド寒天培地（ＬＢＳ）を用いてコロニー形成試験を行い、１ ｍＬあたりのＣｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ（ＣＦＵ）を調べた。結果を下記表２に示す。
【００７２】
＜嗜好性試験＞
次に、得られた粉末状反応物のペットフードとしての嗜好性を評価した。対象を中型犬、小型犬、猫とし、従来品のペットフードと実施例で得られたペットフードの二種類を給与容器で与え、食いつき、即ち、どちらを先行して食するかの判定、およびその持続について調べた。結果を下記表２に示す。なお、表２中、実施例１〜５のペットフードについて「適」とは、対象のペットが従来品のペットフードよりも先に食し、また食いつきの持続時間も長かったことを示す。
【表２】
【００７３】
前記表２から明らかなように、実施例１〜５で得られた粉末状反応物は、いずれも１０〜１６％の低い含水率を有していた。
【００７４】
また、実施例１〜５のいずれの粉末状反応物についても、菌類の存在または増殖は検出されなかった。処理後２時間後においても菌類の増殖が検出されなかったのは、含水率を低減させたことにより、微生物の増殖が抑制されたためと考えられる。
【００７５】
さらに、実施例１〜５で得られたペットフードはいずれも、嗜好性の良好なペットフードであることが示された。
【００７６】
得られた粉末状反応物には、原料に含まれていた肉、骨、内臓、血液、羽などの塊は見られなかった。これは、急激に圧力を低下させることにより十分な爆砕が起こり、粉砕化および微細化したためと考えられる。
【００７７】
以上の結果から、本発明の装置を用いて未利活用鳥獣類を処理することによって、得られる反応物の含水率を１０〜１６％まで低減できることが示された。得られた粉末状反応物は、含水率が低いため、処理後時間が経過しても菌類の増殖を予防でき、保存性の観点からペットフードとして望ましいと考えられる。また、ペットの食いつきもよく、嗜好性の点からもペットフードとして望ましいことが示された。これは、本発明の製造装置を用いることによって、メイラード反応が起こり、風味が添加されたためと考えられる。さらに、原料には加水分解、ペプチド化、メイラード反応を含む各種反応が起こっているため、得られた反応物は機能性に富んだペットフードであると考えられる。
【符号の説明】
【００７８】
１…圧力容器
２…原料投入部
３…排出部
４…攪拌機構
５…水蒸気噴射ノズル
６…反射板
７…水蒸気排出系
８…真空配管系
９…排出蒸気受タンク
１０…原料
１１…未充填空間
１２…モーター
４１…回転軸
４２…二枚羽根
７１…水蒸気放出管
７２…開閉弁
７３…調整弁
８１…真空排出管
８２…真空弁
８３…真空計
８４…真空ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
狩猟動物、畜産動物などを含む鳥獣類の未利活用残渣部分は、従来廃棄処分されていた。
【０００３】
例えば、食肉や皮革に供される鳥獣類は、必要な部分を切り取りそれ以外の部分は猟場に放置されることが多く、環境上および衛生上の問題が生じていた。具体的には、猟場に放置されたエゾシカなどの獣類の残渣部分を、他の動物が捕食し、その動物の移動に伴って放置された獣類が保持していた菌が拡散する、または残渣部分と共に銃弾の破片が摂取されることによって、摂取した動物が鉛中毒で死亡するなどの問題が生じていた。
【０００４】
また、口蹄疫病を含む各種伝染病に罹患した家畜は、感染の拡大を防ぐために廃棄処分されるのが通例であり、投資を回収できず、甚大な損失が生じていた。
【０００５】
このような未利活用鳥獣類を安全な状態で有効に利用および活用することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、未利活用鳥獣類を有効に利用し、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードを製造するための装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第一態様によると、圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置が提供される。
【０００８】
本発明の第二態様によると、
１）圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える製造装置を準備する工程；
２）未利活用鳥獣類を原料として前記原料投入部から前記圧力容器に投入する工程；
３）前記攪拌機構の回転軸を回転させて複数段の羽根を回転することにより圧力容器内の原料を攪拌する工程；
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を前記噴射ノズルから前記圧力容器内の反射板に噴射する工程；
５）前記攪拌機構による原料の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板での加圧水蒸気の反射後、前記原料の攪拌を続行しながら、前記圧力容器内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って前記圧力および温度を維持して反応物を得る工程；
６）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、前記水蒸気放出管の開閉弁を開閉して圧力容器内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器内を大気圧まで減圧する工程；
７）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、前記圧力容器内の残存水蒸気をさらに放出した後、前記真空配管系に繋いで、圧力容器のガスを真空引きして反応物を乾燥する工程；
８）真空乾燥後に前記圧力容器の排出部を開いて含水率が１８％以下の粉末状反応物を圧力容器から取出す工程；
を含む未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、未利活用鳥獣類を有効に利用し、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードの製造装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置を示す概略図。
【図２】図１の製造装置の圧力容器を示す上面図。
【図３】図２の圧力容器のIII−III線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る製造装置を示す概略図、図２は図１の製造装置の圧力容器を示す上面図、図３は図２の圧力容器のIII−III線に沿う断面図である。
【００１３】
本発明の実施形態に係る製造装置は、原料を収容および処理する圧力容器１を備える。圧力容器１の上部には、原料投入部２が、下部には排出部３がそれぞれ設けられている。原料投入部２から圧力容器１内に原料１０が投入された時に、圧力容器１内の上部に未充填空間１１が形成される。
【００１４】
圧力容器１は、例えば横置きにされた筒体の両端に中空半球体を結合した形状を有する。圧力容器１は、耐圧性を備える第一種圧力容器である。圧力容器１は例えば、容積が３ｍ３または５ｍ３のものを用いることができる。圧力容器１は、処理を正確に制御するため、圧力、温度測定座などを備えてよい。また、圧力に対する安全性確保のため、安全弁を備えてよい。原料投入部２および排出部３は、高温高圧に耐えうる密閉構造を備えている。原料投入部２と排出部３は０．０１５ＭＰａ以下の圧力に達しなければ開閉操作が起きないシステム制御を備えてもよい。
【００１５】
攪拌機構４は、前記圧力容器１に取り付けられ、投入された原料を一様に攪拌するためのものである。攪拌機構４は、前記圧力容器１内の軸方向に挿入される回転軸４１と、当該回転軸４１に一定の間隔をあけて軸着される複数段、例えば５段の羽根４２を備える。回転軸４１は、シール機構によって前記圧力容器１の壁に軸支されている。回転軸４１は、モーター１２によって回転される。羽根４２は、二枚羽以上の複数羽根を用いることができる。ここでは、例えば二枚羽根４２を用いている。二枚羽根４２は、原料を攪拌しつつ徐々に移送するように鉛直方向に対して前方に傾斜している。
【００１６】
二枚羽根４２は、回転軸４１に対してボルトおよびナットで取り付けられ、処理される原料の特性に合わせて交換可能である。
【００１７】
なお、攪拌機構４はさらに回転数制御、回転方向制御を行うインバーター制御の電動機、および過電流、温度上昇に対する保護装置を備えてよい。
【００１８】
２つの水蒸気噴射ノズル５は、例えば前記圧力容器１の上部付近の二箇所に所望の間隔をあけて装着されている。各噴射ノズル５は、ボイラーによって発生させた加圧水蒸気を圧力容器１内に噴射するためのものである。各噴射ノズル５から噴射される加圧水蒸気によって、圧力容器１内の圧力および温度を調節することができる。
【００１９】
２つの反射板６は、前記圧力容器１内の上部壁部に前記各噴射ノズル５の噴射口に対向するよう装着されている。各反射板６は、前記噴射ノズル５から噴射された加圧水蒸気を衝突および反射させて前記圧力容器１内に均等に拡散させる。このため、圧力容器１内の原料を均一に加熱して反応させることが可能になる。
【００２０】
なお、前記噴射ノズル５および反射板６は前記二枚羽根４２の回転を妨げない位置に装着される。
【００２１】
水蒸気排出系７は、一端が前記圧力容器１の未充填空間１１に対応する上部壁に接続され、他端が排出蒸気受タンク９内に挿入される水蒸気放出管７１と、水蒸気放出管７１の上流側から順次取り付けられた開閉弁７２および調整弁７３とを備える。水蒸気放出管７１は、前記圧力容器１内から水蒸気を排出する。開閉弁７２を開けることによって、前記圧力容器１内の蒸気を水蒸気放出管７１を通して放出し、圧力容器１の圧力を大気圧まで戻す。調整弁７３は、放出される水蒸気量を調整する。
【００２２】
真空配管系８は、一端が前記圧力容器１と開閉弁７２の間に位置する水蒸気放出管７１部分に接続され、他端が排出蒸気受タンク９内に挿入される真空排出管８１と、真空排出管８１に上流側から順次取り付けられた真空弁８２、真空計８３および真空ポンプ８４とを備える。なお、真空排出管８１は、前記圧力容器１の未充填空間１１に対応する上部壁に直接接続してもよい。上述の水蒸気排出系７によって圧力容器１内の水蒸気が排出された後、真空弁８２を開け、真空ポンプ８４を作動することにより、真空排出管８１を経由して圧力容器１内のガスを真空排気して反応物を乾燥することができる。真空計８３は、例えば、ピラニ型真空計であってよい。また、１〜１０−３ Ｔｏｒｒの範囲を測定可能な水銀柱マノメーターであってもよい。
【００２３】
実施形態に係る製造装置は、更に、処理対象である原料および製造装置を作動させる環境に応じて、昇圧及び減圧配管系、各種制御系、消音設備、排水処理設備などを備えてよい。
【００２４】
前記昇圧及び減圧配管系は、減圧時の微粉末状のダストの飛散、堆積の弊害から操作弁への影響を回避するため、減圧時に付着、堆積するダストを、昇圧時に反対方向より水蒸気を注入して各操作弁の清浄化を図り、機能を維持することを目的として装着される。
【００２５】
前記制御系は、処理対象物である原料の性状と目的に応じて、安全かつ効率よく処理工程を進行させるため、温度と水蒸気の注入流量の制御、容器内の残留圧力と投入および排出口のインターロック、中央制御と現場制御との各条件設定、高圧蒸気注入時の条件設定、投入および排出口の開閉信号をシーケンスプログラムに組み込み、撹拌回転数および撹拌方向の自動制御を行う。
【００２６】
前記消音設備は、市街地での運用を想定し、騒音防止条例の規制値をクリアするために設置されてよい。
【００２７】
前記排水処理設備は、消音設備、冷却設備などを経由した廃水を処理および／または放流することを目的として設置される。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法について１）〜８）の工程に従って以下に説明する。
【００２９】
１）最初に前述した製造装置を準備する。
【００３０】
２）未利活用鳥獣類を原料１０として前記原料投入部２から前記圧力容器１内に投入する。
【００３１】
原料には、未利活用鳥獣類が用いられる。
【００３２】
鳥獣類には、例えば鹿、イノシシ、ウサギ、および熊などの狩猟対象とされる動物、ならびに牛、豚、鶏などの食用に供される動物などが含まれるが、これらに限定されない。さらに、感染症などを含む疾患および障害によって、廃棄処分される必要性が生じた家畜が含まれてよい。
【００３３】
未利活用鳥獣類とは、利用または活用される予定がなく、一般に廃棄される鳥獣類の全体、または一部を意味する。例えば、鹿の場合、その全体、あるいは食肉や皮革として持ち帰られる部分以外の部分であって、狩猟場など屋外に放置される部分を指す。このような放置された鳥獣類の体内には銃弾が残っていることがあり、これを食べた他の動物を中毒死させることがある。また、体内に有害な微生物が存在していた場合、他の動物の体内に入り、当該他の動物の移動に伴って拡散されるという問題が生じている。例えば、牛、豚、鶏などの家畜の場合、その全体、または食肉利用後の残渣部分を指す。さらに、例えば、口蹄疫病、鳥インフルエンザなどの感染症によって食肉として利用することができなくなった家畜の場合、一般に廃棄処分されるその全体、または一部を指す。
【００３４】
原料は、圧力容器１内にその上部に圧力容器１の全容積に対して１０〜１５体積％の未充填空間１１が残るように投入することが好ましい。未充填空間１１を１０体積％未満にすると原料の反応性が低下するおそれがある。未充填空間１１が１５体積％を超えると、原料の処理量が低下して得られるペットフード量が減少するおそれがある。
【００３５】
３）攪拌機構４の回転軸４１をモーター１２で回転させて複数段の二枚羽根４２を回転することにより圧力容器１内の原料１０を攪拌する。
【００３６】
二枚羽根４２は３〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.の速度で回転させることが好ましい。二枚羽根４２の回転速度を３ ｒ.ｐ.ｍ.未満にすると、原料の反応が均一に進行しなくなるおそれがある。一方、攪拌羽根４２の回転速度が１８ ｒ.ｐ.ｍ.を超えると、原料の反応にむらが生じて反応終了後に含水率が高くなり、さらに水分分布が不均一になるおそれがある。
【００３７】
原料の攪拌時において、原料およびその量に応じて回転軸４１および二枚羽根４２を逆方向に回転させてもよい。
【００３８】
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を噴射ノズル５から圧力容器１内の反射板６に噴射し、衝突および反射させる。
【００３９】
加圧水蒸気を反射板６に噴射することにより、その水蒸気の熱エネルギーを反射拡散させ、加圧水蒸気を原料に直接噴射することに伴う局所的な熱エネルギーの供給を回避して、攪拌する原料１０に対して均一な熱エネルギーを供給することが可能である。加圧水蒸気は、原料の速やかな反応を実現するために１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下の圧力を有することが好ましい。
【００４０】
５）前記攪拌機構４による原料１０の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板６での拡散後、前記原料１０の攪拌を続行しながら、圧力容器１内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って、前記圧力および温度を維持して反応物を得る。
【００４１】
このように圧力容器１内の原料を前記圧力および前記温度で攪拌することにより、肉、臓器、血液、骨等を含む原料の未利活用鳥獣類が加熱水の存在下で加水分解（熱水分解）を起こし、ペプチド化を含むそれら成分の低分子化に続いて、メイラード反応などを生じてペットフードに適したアミノ酸化合物を含む反応物を得ることができる。
【００４２】
ペプチド化とは、タンパク質が分解され、アミノ酸と共に、いくつかのアミノ酸からなるペプチドを生成することである。ペプチドには、分解前のタンパク質とも構成アミノ酸とも異なる保健的な働きがあることがわかっており、このため、大豆や牛乳、鶏肉や豚肉などの食肉タンパク質の分解物が、特定保健用食品等を含む様々な機能性食品に利用され得る。また、メイラード反応とは、アミノ・カルボニル反応とも呼ばれ、アミノ酸、ペプチドおよびタンパク質などのアミノ化合物と、還元糖などを含むカルボニル化合物を加熱することにより起こり、一般に加熱食品において風味成分生成および色味形成などに関わる重要な反応である。また近年、メイラード反応による生成物であるメラノイジン等には、抗酸化作用などの保健的機能があることが注目されている。
【００４３】
工程５）において、圧力容器１内の温度および圧力は相互に依存し、温度が下がれば圧力が下がり、圧力が下がれば温度も下がる。また、温度が上がれば圧力が上がり、圧力が上がれば温度も上がる。例えば外気温度の低い環境で圧力容器を設置して圧力および温度を前述した値に維持する場合、加圧水蒸気の供給を停止すると、温度の低下に伴って圧力が下がる。このため、加圧水蒸気の供給、停止の制御を行うことによって圧力および温度を前述した値に維持することが可能になる。
【００４４】
工程５）において、圧力容器１内の圧力を１．４ＭＰａ未満にすると、反応に必要な圧力が不足し、メイラード反応を進行させることが困難となるおそれがある。一方、圧力容器１内の圧力が１．９６ＭＰａを超えると、温度が上昇し、原材料が保有するタンパク質などの有機性物質が破壊され炭化するおそれがある。
【００４５】
圧力容器１の温度を１３０℃未満にすると、反応に必要な温度が不足し、メイラード反応を進行させることが困難となる可能性があり、同時に有害な菌類、ウイルスの活性が持続され安全性の確保が困難となるおそれがある。一方、温度が２００℃を超えると、反応温度が高すぎて、原材料が炭化するおそれがあり、ペットフードとしては利用できない可能性がある。
【００４６】
攪拌および加圧水蒸気の供給時間が、１２分未満の場合、反応が十分に進まず、嗜好性に優れたペットフードを得ることができなくなるおそれがある。一方、３０分を超えても適切なペットフードを得ることが可能であるが、処理時間が長くなって投入エネルギーが増大するため、実用化には適さなくなる。
【００４７】
工程５）による反応物は、４５〜５５％と高い含水率を有するため、このままではペットフードとして用いることができない。
【００４８】
なお、工程５）において、圧力容器１内の圧力、設定圧力を保持する時間、攪拌時間および設定圧力に対応する容器内圧力は、あらかじめ制御手段によって設定される。
【００４９】
６）攪拌機構４による反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、水蒸気排出系７における水蒸気放出管７の開閉弁７２を短時間開閉して圧力容器１内の水蒸気を反応物の実効容積１ｍ３あたり１１．５〜２２．１ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器１内を大気圧まで減圧する。
【００５０】
ここで、短時間とは、例えば、１２〜２２ ｓｅｃの時間を言う。
【００５１】
このような急激な減圧によって、攪拌される反応物の爆砕が生じ、前記加水分解で分解し難い骨等が破砕されて粉末化される。同時に、反応物中の胞子に保護された菌の胞子核の破壊、ウイルスの死滅、不活性化もなされ、死滅した菌、ウイルスは圧力容器内のガスに随伴して外部に放出除去される。
【００５２】
爆砕とは、圧力容器内の高温、高圧の飽和水蒸気を、急激に大気に放出して断熱膨張させることにより圧力容器内の原料を粉砕、微細化することを言う。
【００５３】
工程６）において、減圧速度が反応物の実効容積１ｍ３あたり１１．５ ｍ３／ｓｅｃ未満にすると、減圧に時間がかかりすぎて十分な爆砕力を反応物に働かせることが困難になる。一方、減圧速度が反応物の実効容積１ ｍ３あたり２２．１ ｍ３／ｓｅｃを超えると、急激な爆砕に伴う圧力変化により圧力容器１が破損するおそれがある。
【００５４】
７）攪拌機構４による反応物の攪拌を続行した状態で、水蒸気放出管７の開閉弁７２を再度開き、圧力容器１内の残存水蒸気をさらに放出する（放出後の圧力容器の温度は５０〜６０℃程度）。この後、水蒸気放出管７の開閉弁７２を閉じ、真空配管系８の真空排出管８１の真空弁８２を開き、真空ポンプ８４を作動して圧力容器１内のガスを真空引きすることにより圧力容器１内の反応物を乾燥する。
【００５５】
この工程によって、原料の水分が強制的に揮散されて含水率が１８％以下の粉末状反応物が得られる。
【００５６】
原料の水熱反応、乾燥までの工程は、前述したように圧力容器１内で行う、つまり外界と遮断したクローズ状態で行うことによって水熱反応過程で滅菌（殺菌）された反応物が再度、菌で汚染されるのを防止することが可能である。すなわち、含水率が高い状態で反応物が外界に曝されると、外界からの再汚染が起こるが、外界と遮断したクローズ状態で行うことによりこれを防止できる。
【００５７】
真空排気は、真空度１〜１０−３ Ｔｏｒｒ、排気時間１１〜９０分の条件で行うことが好ましい。
【００５８】
８）真空乾燥後に真空ポンプ８４の作動を停止し、真空排出管８１の真空弁８２を閉じ、圧力容器１の排出部３を開いて前記含水率を有する粉末状反応物を圧力容器１から取出す。
【００５９】
得られた粉末状反応物は、１８％以下の含水率を有し、ペットフードとして十分に適した水分含有率にまで低減されている。粉末状反応物の含水率を１８％以下にすることによって、ペットフードの保存時の腐敗を防止することが可能になる。より好ましい粉末状反応物の含水率は１６％以下である。粉末状反応物の含水率は真空排気時間を長くするほど低くすることが可能であるが、真空排気時間を長くすることに伴うエネルギーコストの高騰を考慮して含水率の下限は４％、より好ましくは７％、最も好ましくは８％にすることが望ましい。
【００６０】
また、得られた粉末状反応物は例えば０．３〜１．０ ｍｍ、より好ましくは０．３〜０．４ ｍｍの平均粒径を有する。
【００６１】
実施形態に係る方法で製造された粉末状反応物は、そのままでペットフードとして使用できる。また、この粉末状反応物を造粒してペットフードとして使用したり、粉末状反応物に増量剤、成分調整剤のような各種の添加剤を加えてペットフードとして使用したりすることができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、未利活用鳥獣類を用いて、含水率が１８％以下であり、保存性に優れ、且つ嗜好性の良好なペットフードを製造するための装置およびその製造方法を提供することができる。
【００６３】
以下、本発明の実施例を、前述した図１〜図３の製造装置を参照して具体的に説明する。
【００６４】
実施例１
圧力容器１は容積５ ｍ３のものを用いた。原料として、肉、骨、内臓、血液を含む鹿を用い、未充填空間１１の割合が圧力容器１の全容積の１０〜１５体積％となるように圧力容器１に投入した。
【００６５】
噴射ノズル５から加圧水蒸気を噴射し、反射板６によって反射および拡散させ、圧力容器１内の圧力を１．４〜１．９６ＭＰａ、温度を１６０〜２００℃、二枚羽根４２の回転数を６〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.に保持し、１２〜３０分間処理を行って反応物を得た。処理後、水蒸気放出管７１の開閉弁７２を開閉して圧力容器１内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度、減圧時間１２〜２２ ｓｅｃで排出し、減圧した。続いて、真空配管系８によって、真空度１０−２Ｔｏｒｒで、２８分間、真空引きすることによりさらに反応物の含水率を低下させた。その後、圧力容器１の排出部３から平均粒径０．３５ ｍｍの粉末状反応物を取出した。
【００６６】
実施例２〜５
実施例２〜５において、用いた原料は、それぞれ牛、鶏、豚、馬である。これらの原料には、肉、骨、内臓、血液、羽などが含まれていた。
【００６７】
実施例２〜５において用いた、圧力容器内の圧力、温度、二枚羽根の回転数、処理時間、減圧速度、および減圧時間、ならびに真空乾燥時の真空度、および真空排気時間などの条件は、表１に示す通りである。その他の条件は、実施例１と同じである。
【００６８】
実施例２〜５で得られた粉末状反応物の平均粒径は、０．３５ ｍｍであった。
【表１】
【００６９】
次に、実施例１〜５で得られた粉末状反応物について、以下の方法で評価を行った。
【００７０】
＜含水率測定試験＞
得られた粉末状反応物の含水率は、株式会社島津製作所製、島津電子式水分計ＥＢ−３４０ＭＯＣを使用して測定した。結果を下記表２に示す。
【００７１】
＜菌類の存在および増殖確認試験＞
得られた粉末状反応物について、処理直後の菌類の存在確認および処理後２時間経過後の菌類増殖について調べた。当該存在確認および増殖確認は、三光純薬株式会社製，ｍ−エンド寒天培地（ＬＢＳ）を用いてコロニー形成試験を行い、１ ｍＬあたりのＣｏｌｏｎｙ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ（ＣＦＵ）を調べた。結果を下記表２に示す。
【００７２】
＜嗜好性試験＞
次に、得られた粉末状反応物のペットフードとしての嗜好性を評価した。対象を中型犬、小型犬、猫とし、従来品のペットフードと実施例で得られたペットフードの二種類を給与容器で与え、食いつき、即ち、どちらを先行して食するかの判定、およびその持続について調べた。結果を下記表２に示す。なお、表２中、実施例１〜５のペットフードについて「適」とは、対象のペットが従来品のペットフードよりも先に食し、また食いつきの持続時間も長かったことを示す。
【表２】
【００７３】
前記表２から明らかなように、実施例１〜５で得られた粉末状反応物は、いずれも１０〜１６％の低い含水率を有していた。
【００７４】
また、実施例１〜５のいずれの粉末状反応物についても、菌類の存在または増殖は検出されなかった。処理後２時間後においても菌類の増殖が検出されなかったのは、含水率を低減させたことにより、微生物の増殖が抑制されたためと考えられる。
【００７５】
さらに、実施例１〜５で得られたペットフードはいずれも、嗜好性の良好なペットフードであることが示された。
【００７６】
得られた粉末状反応物には、原料に含まれていた肉、骨、内臓、血液、羽などの塊は見られなかった。これは、急激に圧力を低下させることにより十分な爆砕が起こり、粉砕化および微細化したためと考えられる。
【００７７】
以上の結果から、本発明の装置を用いて未利活用鳥獣類を処理することによって、得られる反応物の含水率を１０〜１６％まで低減できることが示された。得られた粉末状反応物は、含水率が低いため、処理後時間が経過しても菌類の増殖を予防でき、保存性の観点からペットフードとして望ましいと考えられる。また、ペットの食いつきもよく、嗜好性の点からもペットフードとして望ましいことが示された。これは、本発明の製造装置を用いることによって、メイラード反応が起こり、風味が添加されたためと考えられる。さらに、原料には加水分解、ペプチド化、メイラード反応を含む各種反応が起こっているため、得られた反応物は機能性に富んだペットフードであると考えられる。
【符号の説明】
【００７８】
１…圧力容器
２…原料投入部
３…排出部
４…攪拌機構
５…水蒸気噴射ノズル
６…反射板
７…水蒸気排出系
８…真空配管系
９…排出蒸気受タンク
１０…原料
１１…未充填空間
１２…モーター
４１…回転軸
４２…二枚羽根
７１…水蒸気放出管
７２…開閉弁
７３…調整弁
８１…真空排出管
８２…真空弁
８３…真空計
８４…真空ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のペットフードの製造装置であって、前記圧力容器が、横置きにされた筒体の両端に中空半球体を結合した形状を有する製造装置。
【請求項３】
１）圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える製造装置を準備する工程；
２）未利活用鳥獣類を原料として前記原料投入部から前記圧力容器に投入する工程；
３）前記攪拌機構の回転軸を回転させて複数段の羽根を回転することにより圧力容器内の原料を攪拌する工程；
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を前記噴射ノズルから前記圧力容器内の反射板に噴射する工程；
５）前記攪拌機構による原料の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板での加圧水蒸気の反射後、前記原料の攪拌を続行しながら、前記圧力容器内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って前記圧力および温度を維持して反応物を得る工程；
６）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、前記水蒸気放出管の開閉弁を開閉して圧力容器内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器内を大気圧まで減圧する工程；
７）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、前記圧力容器内の残存水蒸気をさらに放出した後、前記真空配管系に繋いで、圧力容器のガスを真空引きして反応物を乾燥する工程；および
８）真空乾燥後に前記圧力容器の排出部を開いて含水率が１８％以下の粉末状反応物を圧力容器から取出す工程；
を含む未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のペットフードの製造方法であって、前記攪拌が３〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.の回転数によって行われる製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のペットフードの製造方法であって、前記未充填空間が圧力容器の全容積に対して１０〜１５体積％である製造方法。
【請求項１】
圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える、未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のペットフードの製造装置であって、前記圧力容器が、横置きにされた筒体の両端に中空半球体を結合した形状を有する製造装置。
【請求項３】
１）圧力容器と、前記圧力容器の上部に設けられた原料投入部と、前記圧力容器の下部に設けられた反応物の排出部と、前記圧力容器内にその軸方向に挿入された回転軸およびこの回転軸に一定の間隔をあけて軸着された複数段の羽根を有する攪拌機構と、前記圧力容器の上部壁部に装着された加圧水蒸気の噴射ノズルと、前記圧力容器内の上部に配置され、前記噴射ノズルからの加圧水蒸気を衝突、反射させる反射板と、前記圧力容器に接続され、開閉弁を有する水蒸気放出管と、前記圧力容器に直接または前記放出管を経由して接続された真空配管系とを備える製造装置を準備する工程；
２）未利活用鳥獣類を原料として前記原料投入部から前記圧力容器に投入する工程；
３）前記攪拌機構の回転軸を回転させて複数段の羽根を回転することにより圧力容器内の原料を攪拌する工程；
４）前記原料の攪拌と同時または攪拌直後に加圧水蒸気を前記噴射ノズルから前記圧力容器内の反射板に噴射する工程；
５）前記攪拌機構による原料の攪拌、加圧水蒸気の噴射、反射板での加圧水蒸気の反射後、前記原料の攪拌を続行しながら、前記圧力容器内の圧力が１．４ＭＰａ以上１．９６ＭＰａ以下、温度が１３０℃以上２００℃以下になった時点から１２分間以上３０分間以下の時間に亘って前記圧力および温度を維持して反応物を得る工程；
６）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、加圧水蒸気の供給を停止した後、前記水蒸気放出管の開閉弁を開閉して圧力容器内の水蒸気を反応物の実効容積１ ｍ３あたり１１．５〜２２．１ ｍ３／ｓｅｃの速度で排出して圧力容器内を大気圧まで減圧する工程；
７）前記攪拌機構による前記反応物の攪拌を続行した状態で、前記圧力容器内の残存水蒸気をさらに放出した後、前記真空配管系に繋いで、圧力容器のガスを真空引きして反応物を乾燥する工程；および
８）真空乾燥後に前記圧力容器の排出部を開いて含水率が１８％以下の粉末状反応物を圧力容器から取出す工程；
を含む未利活用鳥獣類を用いるペットフードの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のペットフードの製造方法であって、前記攪拌が３〜１８ ｒ.ｐ.ｍ.の回転数によって行われる製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のペットフードの製造方法であって、前記未充填空間が圧力容器の全容積に対して１０〜１５体積％である製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−８０８２５（Ｐ２０１２−８０８２５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２９８４６（Ｐ２０１０−２２９８４６）
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（５１０２７１３１４）有限会社エヌエスフーズ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（５１０２７１３１４）有限会社エヌエスフーズ (1)
【Ｆターム（参考）】
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