Verfahren zur Herstellung von plastischem Tierfutter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines neuen plastischen Tierfutters, insbesondere eines solchen, das an Hundefutter in Dosen erinnert, aus pasteurisierten fleischigen proteinhaltigen Materialien und pflanzlichen Materialien, vorzugsweise pflanzlichen Proteinkonzentraten, nach einem ernährungsmässig ausgewogenen Rezept, wobei die Grundmasse durch Aufsaugen von mehrwertigen Alkoholen mit mindestens drei Hydroxylgruppen in wässriger Lösung bei einer bakteriostatisch wirksamen Konzentration gegen bakterielle Zersetzung stabilisiert ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man pasteurisierte fleischige Materialien und pflanzliche Materialien behandelt, damit sie eine wässrige Lösung, die mindestens einen mehrwertigen Alkohol mit mindestens 3 Hydroxylgruppen enthält, aufsaugen, wobei die Menge des mehrwertigen Alkohols, bezogen auf das Gewicht des Futters, so berechnet wird, dass er eine bakteriostatische Wirkung ausübt und grösser als 4 % ist und die Feuchtigkeitsmenge in dem Futter mehr als 15 und wengier als 35 Gew.%, vorzugsweise über 20 Gew.%, des Futters beträgt und ausreicht, um dem Futter Plastizität zu verleihen, und dass man das Futter während oder nach dieser Behandlung behandelt, um eine wirksame Menge eines Antimykotikums in das Futter einzuverleiben oder in Berührung damit zu bringen.
Der für das erfindungsgemässe Verfahren besonders bevorzugte mehrwertige Alkohol ist Glycerin, das in einer Menge von 4 bis 20 Gew.% des Futtermittels verwendet werden kann. Im allgemeinen werden die mehrwertigen Alkohole je nach der gewünschten Schmackhaftigkeit und dem gewünschten Gefüge sowie der angestrebten Kaloriendichte und dem angestrebten ausgewogenen Ernährungswert in Mengen von weniger als 35 Gew.% der in dem Produkt vorhandenen Feuchtigkeit, aber von mehr als 4 Gew.% des Futtermittels verwendet.
Bei Tierfutter mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 35 Gew.,O übersteigt die kombinierte Gewichtsmenge des mehrwertigen Alkohols und der anderen wasserlöslichen Verbindungen den Feuchtigkeitsgehalt; bei feuchteren Produkten kann die Gewichtsmenge derartiger löslicher bzw. gelöster Stoffe geringer als der Feuchtigkeitsgehalt sein, und der Gehalt an mehrwertigem Alkohol nimmt in dem Masse ab, wie der Gehalt an anderen löslichen bzw. gelösten Stoffen abnimmt, wobei keine definierbare obere Grenze besteht.
Der Ausdruck mehrwertiger Alkohol bezieht sich auf Alkohole mit drei oder mehr Hydroxylgruppen, und obgleich er den typischen derartigen Alkohol, nämlich Glycerin, einschliessen soll, umfasst er auch eine Vielzahl von Zuckeralkoholen, die nach der Anzahl der Hydroxylgruppen in einer allgemeinen Formel, nämlich HOCH(CHOH)nCH*OH, zusammengefasst werden können, wie die Tetrite, Pentite, Hexite, Heptite usw.
sowie die Stereoisomeren derselben. Im allgemeinen sind diese Polyole wasserlösliche, kristalline Verbindungen mit kleinen optischen Drehungswerten in Wasser und haben einen etwas süssen bis sehr süssen Geschmack. Zu den typischen, im erfindungsgemässen Verfahren verwendbaren Alkoholen gehören:
Tetrite: Erythrit, D-Threit, L-Threit, D,L-Threit
Pentite: Ribit, Xylit, D-Arabit, L-Arabit Hefe: Allit, Dulcit, Sorbit (D-Glucit), L-Glucit, D,L-Glucit, D-Mannit, L-Mannit, D,L-Mannit, D Talit, L-Talit, D,L-Talit, D-Idit, L-Idit
Heptite: Glycero-gulo-heptit, D-Glycero-D-ido-heptit, Perseit, Volemit
Octit: D-Erythro-D-galacto-octit
Auch die höheren Zuckeralkohole können verwendet werden.
Vorzugsweise sollten die mehrwertigen Alkohole ein niedriges Molekulargewicht haben, so dass sie eine wesentliche Wirkung zur Erhöhung des osmotischen Druckes ihrer in der Grundmasse enthaltenden Lösung ausüben.
Futtermittel, die die vorstehenden Vorschriften erfüllen, können vorteilhaft unter aeroben Verpackungsbedingungen, d. h. Bedingungen, bei denen sich das Produkt entweder bei der Pasteurisierungstemperatur oder darunter befindet und in einem nicht hermetisch schliessenden Verpackungsmaterial genügend eingewikkelt wird, um die gewünschte Feuchtigkeit des Pro duktes zurückzuhalten, verpaclct werden.
Eine spezielle Form eines solchen Verpackungsmaterials ist gewöhnliches Cellophan, und das zweckmässigste Verfahren zur Handhabung und Verpackung eines Produktes der obigen Art bei der Herstellung besteht in der Schaffung einer praktisch von pathogenen Keimen freien Grundmasse, die durch die ganzen fleischigen proteinhaltigen Materialien und die pflanzlichen Proteinkonzentrate gleichmässig von der Alkohollösung durchweicht ist, indem man dieselbe auf Pasteurisierungstemperaturen, beispielsweise über 710 C, erhitzt.
Nach der Pasteurisierung befindet sich das so hergestellte Futtermittel in einem halbplastischen, formbaren Zustand, der geschmeidige Bedingungen behält, so dass es in die gewünschte Tabletten- oder andere Form, beispielsweise durch Strangpressen und Abkühlenlassen, übergeführt werden kann, oder das Produkt kann abgekühlt und geformt werden. Die abgekühlte, geformte Masse kann dann einfach unter den vorstehend erwähnten aeroben Bedingungen eingewickelt werden.
Die Vorteile des vorstehenden Futtermittels sind für den Fachmann leicht ersichtlich; der wichtigste Vorteil ist das Vermögen, ein nicht gekühltes, beständiges, nicht hermetisch verpacktes, feuchtes Produkt mit der Plastizität und dem gesamten Fressgefüge der sog. Hund futtermittel in Dosen herzustellen. Obgleich solche Hundefuttermittel in Dosen in verpacktem Zustand technisch steril sind, sind sie nicht haltbar, wenn die hermetische Abdichtung derselben geöffnet worden ist, ausser falls das Produkt gekühlt wird.
Anderseits ist für die erfindungsgemäss hergestellten Produkte keine Kühlung oder sterile Verpackung erforderlich, und sie können mit Feuchtigkeitsgehalten bis zu so hohen Werten wie 35S hergestellt werden, während sie mit Hundefuttermitteln in Dosen vergleichbare Plastizitäts- und andere Gefügeeigenschaften zeigen, was auf das Vorhandensein der vorstehend angegebenen Mengen mehrwertiger Alkohole zurückzuführen ist. Anderseits können die Futtermittel erfindungsgemäss in gleicher Weise mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt, beispielsweise im Bereich von 25 bis 30% Feuchtigkeit, als kondensiertes Futtermittel hergestellt werden, oder sogar mit noch niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt, der in so niedrigen Bereichen wie 15 bis 20 % liegen kann.
In allen vorstehend beschriebenen Produkten kann eine ausgewogene Tierfutterration mit einem hohen Protein- und Kohlehydratgehalt enthalten sein. Dank der Tatsache, dass Glycerin und derartige mehrwertige Alkohole nur in einem angenäherten Verhältnis von 1: 2 oder weniger, beogen auf den Feuchtigkeitsge- halt des Futtermittels, vorhanden zu sein brauchen, können Tierfuttermittel angesetzt werden, die eine hohe Kaloriendichte haben, die aus verhältnismässig hohen Mengen an proteinhaltigen Bestandteilen sowie Kohlehydraten, Fetten und Fasern besteht.
Die Vorteile der Erfindung sind jedoch nicht auf die Vorzüge für Futtermittel unter Verwendung von mehrwertigen Alkoholen lediglich zu bakteriostatischen Zwecken beschränkt, da die bakteriostatische Wirkung der vorstehend genannten Mengen an mehrwertigen Alkoholen durch Verwendung anderer wasserlöslicher Feststoffe, wie z.B.
Zucker und ähnliche Zusätze, ergänzt werden können.
In der Tat besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, den mehrwertigen Alkohol als einen geringeren Bruchteil (weniger als 50 %) der wasserlöslichen und/oder in Wasser dispergierbaren Verbindungen in dem Ansatz zu verwenden; eine typische Ausführungsform (siehe das Rezept B unten) dieser Verfahrensweise besteht darin, einen zugesetzten Zukker, wie Saccharose und/oder Dextrose, in einer Menge von z. B. 10 bis 255S als den gewichtsmässig hauptsächlichen Bestandteil des Ansatzes und einen mehrwertigen Alkohol, wie z.B. Glycerin und/oder Sorbit, in einer geringeren Menge als der zugesetzte Zucker, aber in einer Menge von mehr als 25 % dieser Zuckermenge, zu verwenden, wobei die Menge des mehrwertigen Alkohols auf jeden Fall über 4 % des Ansatzes ausmacht.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung (siehe das Rezept A unten) bringt einen wesentlichen Ersatz von jeglichem zugesetztem Zucker durch den mehrwerten Alkohol mit sich; in diesem Falle wird der mehrwertige Alkohol in einer vergleichbaren, obgleich etwas geringeren Menge verwendet, die mit den vorgeschriebenen Gefügeeigenschaften des Produktes verträglich ist.
Die Vorteile der Erfindung werden nun besser ersichtlich anhand der spezifischen Arbeitsbeispiele, worin die Zusammensetzung in Gewichtsteilen ausgedrückt ist.
Rezepte A B Kutteln 24,0 24,0 Rinderbackenabfälle 8,0 8,0 Sojaflocken 30,0 30,0 Glycerin 7,0 4,0 Glucose - 11,0 Gemahlener gelber Mais 14,0 Sojabohnenhülsen 3,0 3,0 Entrahmte Trockeninüch 3,0 3,0 Dicalciumphosphat 1,5 1,5 Propylenglycol 2,0 2,0 Tierisches Fett (Talg) 1,0 1,0 Emulgator (Mono- und
Di-glyceride) 1,0 1,0 Sorbit 2,0 2,0 Kaliumsorbat 0,3 0,3 In den USA zugelassener Nahrungsmittelfarbstoff 0,006 0,006
Ein die Kutteln und die Abfälle enthaltendes Gemisch wurde in einen mit einem Doppelmantel versehenen Sigmamischer gebracht und mit indirektem Dampf über einen Zeitraum von 10 Minuten zum Sieden erhitzt. Zu dem verflüssigten Fleisch wurde der Rest des Rezeptes ausser den pflanzlichen Proteinkonzentratmaterialien (Sojaflocken, gemahlener gelber Mais, Sojabohnenhülsen) gegeben.
Das Mischen wurde während der Zugabe dieser Bestandteile fortgesetzt, und die Temperatur der Mischung wurde auf etwa 93 bis 1000 C gehalten. Die Flüssigkeitstemperatur wurde dann auf etwa 710 C herabgesetzt, wonach die vorstehend genannten pflanzlichen Proteinmaterialien zu dem Gemisch gegeben wurden.
Das Gemisch wurde gründlich gemischt und dann durch einen Enterprise-Extruder mit einer runden Öffnung mit 4,7625 mm Durchmesser bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck stranggepresst. Der stranggepresste Zylinder wurde in Längen von etwa 12,7 mm zerschnitten, und die Längen wurden dann mittels niedrigem Druck in Pastetchen von 85 g mit einem Durchmesser von 88,9 mm und einer Dicke von 19,05 mm geformt. Die Pastetchen wurden dann in einem Poly äthyiensack vereinigt, der zugeschweisst wurde, um die Durchlässigkeit für Wasserdampf auf den Mindestwert herabzusetzen, und bei Zimmertemperatur gelagert wurde. Nach Lagerung bei Zimmertemperatur während eines Zeitraumes von 6 Monaten wurde keine Verfärbung der roten fleischigen Farbe des Produktes festgestellt.
Was gleich wichtig war: das Produkt erfuhr keine bakteriologische Zersetzung oder Entwicklung von Schimmel oder Hefe.
Eine Alternative zum vorstehenden Verfahren ist das folgende: Ein inniges Gemisch der Bestandteile wurde durch Zerhacken der Fleischnebenprodukte zu kleinen Stücken hergestellt, welche letzteren dann in Kombination mit dem Glycerin, dem Sorbit, dem Propylenglycol, den Mono- und Di-glyceriden und dem Talg zum Sieden erhitzt wurden, um die Pasteurisierung zu bewirken und eine verflüssigte Fleischmasse herzustellen.
Die Aufschlämmung wurde dann schliesslich zu einer in Brei überführbaren, fliessfähigen Konsistenz gemahlen und dann mit den verbleibenden trockenen Bestandteilen des Rezeptes in einem Kochgefäss mit Dampfmantel gemischt, worin es während eines Zeitraumes von etwa 1,5 Minuten bei einer erhöhten Temperatur von 930 C verblieb, während es dauernd gerührt wurde.
Das resultierende gekochte Gemisch hatte eine plastische, strangpressbare, die Form behaltende Konsistenz.
Die wässrige Phase desselben war gleichmässig hindurch verteilt, wodurch ein maximaler Schutz des Produktes sichergestellt war.
Das pasteurisierte Gemisch wurde unmittelbar darauf durch Durchlaufen eines gekühlten Wärmeaustauschers auf Umgebungstemperatur, d. h. 270 C, gekühlt.
Das abgekühlte Gemisch wurde dann in einen Extruder gegeben, wo es zu Partikeln mit annähernd 3,175 mm Durchmesser und 12,700 mm Länge geformt wurde. Die stranggepressten Körner oder Tabletten wurden dann direkt auf eine mit Polyvinylidenchlorid überzogene Cellophanfolie gelegt, um sie einzuwickeln. Einzelne Portionen der Tabletten und des Einwickelmaterials wurden dann zu einer Scheiben- oder Pastetchenform geformt, indem man einen Kolben in eine Matrize bringt, die gleichzeitig einen Teil des überzogenen Cellophans um das so geformte Tierfutter wikkelt, wonach die freien Randteile übereinandergeschla- gen und heiss verschweisst werden.
Dieses verpackte Produkt kann der extremsten nicht gekühlten Lagerung in jedem repräsentativen Gebiet in nerhaib der Vereinigten Staaten während eines Zeitraumes von nicht weniger als 6 Monaten ausgesetzt werden, ohne dass es bakterielle Zersetzung erfährt oder Schimmel- oder Hefewachstum aufweist. Das ausgewickelte Produkt hat ein sehr fleisch ähnliches Aussehen und Gefüge. Das ausgewickelte Produkt kann in Klumpen zerbrochen und in dem Zustand, in dem es vorliegt, verfüttert werden oder andernfalls dem Tier gemäss seiner normalen täglichen Diät verfüttert werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische Beispiele beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung liegen.
Demgemäss enthalten die Materialien, die zur Erzielung einer ausgewogenen und vollständigen Tierfutterration gewählt werden, hauptsächlich proteinhaltiges fleischiges Material, eine pflanzliche Proteinquelle, einen die Ration ausgewogen machenden Proteinzusatz und andere für die Ernährung wichtige Zusätze, wie z. B. Vitamine, Mineralien und Gemische derselben, obgleich eine oder mehrere dieser Komponenten in Abhängigkeit von der Vorliebe des Tieres und den Anforderungen an die Ernährung weggelassen werden kann.
Gewöhnlich kommen die Mengen von fleischigem Material und pflanzlichen Proteinquellen einander nahe und machen einen überwiegenden Anteil (mehr als 50 %) des Futtermittels aus; jedoch sind auch Rezepte, worin entweder die Menge des fleischigen Materials oder die Menge des pflanzlichen Materials auf 50 % des anderen dieser Bestandteile herabgesetzt ist, praktisch anwendbar.
Der Ausdruck proteinhaltiges fleischiges Material bezieht sich auf Fleisch, Fleischnebenprodukte und wieder hydratisiertes Fleischmehl sowie Gemische derselben. Der Begriff Fleisch bezieht sich nicht nur auf das Fleisch von Rindern, Schweinen, Schafen und Ziegen, sondern auch Pferden, Walfischen und anderen Säugetieren, Geflügel und Fisch. Der Begriff Fleischnebenprodukte soll sich auf diejenigen nicht ausgelassenen Teile des Kadavers von geschlachteten Tieren, einschliesslich Säugetieren, Geflügel und dergleichen, aber nicht darauf beschränkt, beziehen und der- artige Bestandteile einschliessen, wie sie durch den Begriff meat byproducts in den Definitions of Feed Ingredients, veröffentlicht von der Association of American Feed Control Officials, Incorporated, umfasst werden.
In gleicher Weise bezieht sich der Begriff Fleischmehl auf den feingemahlenen, trocken ausgelassenen Rückstand vor Tiergeweben, einschliesslich derjenigen getrockneten Rückstände, die durch den Ausdruck meat meal in den oben erwähnten amtlichen Definitionen der Association of American Feed Control Officials umfasst werden. In der Tat sollen sich die Begriffe Fleisch , Fleischnebenprodukte und Fleischmehl auf alle diejenigen Tier-, Geflügel- und Meerestierprodukte beziehen, die von der Association of American Feed Control Officials definiert werden.
Der Ausdruck pflanzliche Proteinquelle oder -konzentrat bezieht sich auf Ölsamen und Gemüse so wie die mit Öl ausgepressten oder extrahierten Mehle und Kuchen und daraus durch saure oder alkalische Aufschliessung und Fällung gewonnene Proteinisolierungsprodukte; typisch für solche pflanzliche Proteinquellen sind Sojabohnen, Sojabohnenmehl, Baumwollsamen- mehl, Erdnüsse, Erdnussmehl usw; alle diese Ausdrücke sind wohlbekannt und werden in ähnlicher Weise durch die Association of American Feed Control Officials definiert oder ausgelegt.
Der Ausdruck die Futterration ausgewogen machender Proteinzusatz soll sich hauptsächlich auf Milchprodukte beziehen, wie sie von der Association of American Feed Control Officials definiert werden, und umfasst daher derartige Zusätze wie getrocknete Buttermilch, getrocknete entrahmte Milch, getrocknete ganze Molke, Kasein und Käserinde, obgleich er auch Hefe umfasst, wie dieser Begriff von der Association of American Feed Control Officials definiert wird, und sich daher auf deratige Materialien, wie getrocknete Brennereihefe, getrocknete primäre Hefe, getrocknete bestrahlte Hefe, getrocknete Bierhefe und getrocknete Torulahefe, bezieht. Jedoch soll der Begriff Proteinzusätze nicht auf die vorstehende Definition beschränkt sein.
Der Begriff Zucker , wie er im vorliegenden Zusammenhang angewendet wird, soll beliebige brauchbare Saccharidmaterialien bezeichnen, die den osmotischen Druck des Wassers, in dem sie gelöst werden, zu erhöhen vermögen und daher die erforderliche bakteriostatische Wirkung zu erzeugen vermögen. In die Liste der brauchbaren Zucker eingeschlossen sind die nicht reduzierenden und reduzierenden wasserlöslichen Monosaccharide und die reduzierenden und nicht reduzierenden Polysaccharide und deren Abbauprodukte, z. B. Pentosen, einschliesslich Aldopentosen, Methylpentosen, Ketopentosen, wie Xylose und Arabinose, Desoxyaldosen, wie Rhamnose, Hexosen, wie z.B. Aldohexosen, wie Glucose, Galatose und Mannose, Ketohexosen, wie Fructose und Sorbose, reduzierende Polysaccharide, z. B.
Disaccharide, wie Lactose und Maltose, nicht reduzierende Disaccharide. wie Saccharose, und andere Polysaccharide, wie z. B. Dextrin und Raffinose, und hydrolysierte Stärken, die als Bestandteile Oligosaccharide enthalten.
Die Zucker sollten ein niedriges Molekulargewicht haben, so dass sie eine wesentliche Wirkung zur Erhöhung des osmotischen Druckes der Zuckerlösung aus üben.
Da das neue Produkt, wenn es erfindungsgemäss hergestellt wird, durch seine praktisch vollständige Beständigkeit gegen bakterielle Zersetzung gekennzeichnet ist, aber als Wirt für Hefen und Schimmelpilze dienen kann (insbesondere wenn es aerob verpackt worden ist), werden in die erfindungsgemäss hergestellten Tierfuttermittel die antimykotischen Mittel in einer ausreichenden Menge einverleibt, um das Wachstum derartiger Organismen zu verhindern. Sorbinsäuresalze, wie z. B. Kaliemsorbat, sowie Sorbinsäure können entweder getrennt oder in Kombination verwendet werden. Propylenglycol, das allein oder mit anderen Befeuchtungsmitteln, wie Sorbit, angewendet werden kann, um dem Produkt einen gewissen Grad von Weichheit oder Zartheit zu verleihen, dient, wie gefunden wurde, ebenfalls als antimykotisches Mittel.
Andere antimykotische Mittel sind dem Fachmann bekannt. Die zugesetzte Menge antimykotisches Mittel ist so gewählt, dass die gewünschten Ergebnisse erzielt werden, und bildet einen geringeren Anteil (weniger als 50 %) des Produktes, z.B. etwa 0,1 bis etwa 2,5% des gesamten Gewichtes in Abhängigkeit von dem speziellen antimykotischen Mittel und dem speziellen Futtermittelprodukt, obgleich selbst geringere Mengen in der Grössenordnung von 50 Teilen pro Million im Falle gewisser Antimykotika, wie Pimarizin, angewendet werden können. Kaliumsorbat in wässriger Lösung kann auf die Oberfläche des Tierfutters gesprüht werden, oder das Futter kann in diese Lösung getaucht werden; andere Antimykotika eignen sich für eine derartige Oberflächenaufbringung, wie die Ester der Parabene (p-Hydroxybenzoate), z.B.
Propyl- und Methylparaben (Methyl-p-hydroxybenzoat).
Cellophan und andere Einwickelmaterialien für das Fut- termittel können mit einer Sorbinsäurelösung durch Besprühen überzogen werden, aber die Imprägnierung oder das Bestäuben mit Sorbinsäure oder Kaliumsorbat wird bevorzugt. Antimykotika, die allgemein verwendet werden können, sind Benzoesäure, Natriumbenzoat, Propionsäure, Natrium- und Calciumpropionat, Sorbinsäure, Kalium- und Calciumsorbat, Propylenglycol, Diäthylpyracarbonat, Menadionumnatriumbisulfit (Vit amins).