JP2002514050A

JP2002514050A - 長さの短いテーパー付き押し出し調理装置

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Publication number: JP2002514050A
Application number: JP50696498A
Authority: JP
Inventors: ラフォンジー．ウェンガー
Original assignee: ウェンガーマニュファクチュアリングアイエヌシー．
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2002-05-14
Also published as: CN1110268C; CA2258479C; DE69728398T2; TW394669B; WO1998003088A3; DK0912112T3; ES2214637T3; WO1998003088A2; CN1193260A; BR9710732B1; EP0912112A4; ATE262801T1; EP0912112A2; EP0912112B1; CA2258479A1; DE69728398D1; BR9710732A

Abstract

(57)【要約】長さの長い従来の押出機の生産処理量と品質特性を達成することのできる長さの短い改良された押し出し調理装置（１０）が提供される。本発明に係る長さの短い押出機（１０）は、入口（１８）と末端の押し出しダイス型（２０）とを有する比較的長さの短いバレル（１４）を含む。らせん状の羽根の付いた軸回転可能な細長いスクリュー組み立て体（２２）がバレル内（１４）内に配置され、少なくとも約５００rpmの速度で組み立て体（２２）の回転のために原動手段（３９、３９a）に連結される。装置（１０）は、処理される材料に対してバレル中間の塞閉点を定める内部の開口した流動制限装置（６０、１０２）を含んでもよい。他の押出機（１２０）は、バレル中間の制限部を備えず構成され、押し出しダイス型付近の最終ヘッド（１３４）では顕著な圧力の上昇を伴うとともに、バレル（１２２）の長さの大部分を通して、本質的に大気圧の内部圧力で、稼働するように設計される。好ましくは、バレル（１４、１２２）は、少なくとも約６の最大直径に対する有効長さの比（Ｌ／Ｄ）と共にほぼ円錐台形状の内部孔を有する。本質的にアミノ酸やビタミン栄養素の損失のない調理された押し出し物、および／または、高度に調理され低水分の飼料を与える非常に短時間の押し出しバレル滞留時間を利用して、新規な押し出し処理と生産物も提供される。バレル中間制限要素（２５２−２５６）の備えた、また備えない一対のスクリュー型の押出機（２３２、２３２a）もまた提供され、内部にテーパー付きバレル（２３７）を、それに応じてテーパーの付いた羽根付き軸回転可能なスクリュー（２３８、２４０）とともに含んでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】長さの短いテーパー付き押し出し調理装置関連した出願本願は、１９９７年５月１日出願の第08/848,817号の部分継続出願であり、この部分継続出願は、１９９６年７月１８日付けで出願した第08/685,893号の出願の部分継続出願である１９９６年１１月４日出願の第08/743,561号の部分継続出願である。発明の背景１．発明の分野本発明は、広義には、設備費および維持費を低減するために押出機を最小の長さとした改良された押し出し調理装置および方法に関する。詳述すると、本発明は、押出機のバレルの内孔がテーパー付きで、ほぼ円錐台の形状であり、対応して押出機のスクリューがテーパー付きである装置に関する。膨張した飼料生産物の生産において、本押出機は入口と押し出しダイス型の中間に材料に流動制限部を与える手段を含むことが好ましい。緻密の十分に調理された低水分の殺菌消毒された飼料が望まれる場合、押出機はバレル中間部の流制限なしに稼働され、押し出しダイス型すぐ近くのバレル内に高い圧力を発生させるように稼働される。本発明による押し出し装置は高速度で稼働され、遙かに大きな機械の処理量と生産物の品質に本質的に匹敵し得るものである。２．従来技術の説明押し出し調理装置は、人間の食料や動物の飼料のような広範囲の食べることのできる生産物やその他の生産物の生産に長い間用いられてきた。一般的に、これらの種類の押出機は、細長いバレルを備え、それとともに、その内部に１つまたはそれ以上のらせん状の羽根の付いた軸回転可能な押し出しスクリューを有する。押し出しバレルの出口は、開口した押しだしダイス型を備える。押出機のバレルの出口には、有孔の押し出しダイス型を備える。使用時、処理される材料は押出機のバレル内に送られ通過し、温度、圧力および剪断の上昇するレベルにさらされる。材料が押しだしダイス型から出る際、材料は十分に調理され、成形され、さらに典型的に、回転ナイフ組み立て体を用いて細分されてもよい。従来のこの種の押出機は、U.S.特許第4,763,569号、第4,118,164号および第3,117,006号に開示されている。多くの従来の最新式押し出し調理器は、回転可能な動力軸に部分的に取り付けられた羽根付内部スクリューとともに、互いに連結された一連の管状のバレルヘッドまたはセクションから構成される。望ましい調理レベルを達成するためには、比較的長いバレルとこれに関連したスクリューを提供することが必要であると考えられてきた。このため、多くの高出力ペットフード用機械は、５から８個のバレル部分を有し、スクリューの直径の約１０倍から２０倍の長さを有するものもある。これから明らかなように、そのような長い押出機は、高価であり、さらにはバレル内で押し出しスクリューを適切に支持することに関連した問題を与える。しかし、比較的短い押出機を用いた過去の試みは成功に至っておらず、不十分な調理および／また比較的低い生産の問題に悩まされてきた。近年、ペレット状飼料の製造において押し出し装置を用いる試みがなされている。押し出し条件によっては効果的に生産物を殺菌できるという点で、押し出しは望ましい。しかし、従来の押し出し方法で生産されたペレットは、過度に固く、容易に水に溶けないことが多い。そのような固いペレットは、単一の胃を有する動物の胃をペレットの大部分が無傷のまま消化されない状態で通過することかある。押し出しによって生産される飼料に関する別の問題は、アミノ酸やビタミンなどの栄養物が相当品質低下し、処理中熱変性をすることである。一方、従来のペレットミルを用いて生産される生産物は、物理的におよび栄養補給上多くの好ましい特性を有するが、不十分に熱処理され調理されるため、有害なバクテリアがペレット状生産物内に残存することがある。これらの問題に対して、ペレットミルに連結した一種の押出機（時々、「膨張器」ということがある）の形態をしたデュアルコンポーネント装置を用いることが提案されてきた。出発時の材料がこのように押出機部分で調理され、最終的に付加されたペレットミルで成形される。しかし、このデュアルコンポーネント装置は特に動物用飼料の生産にとって比較的高価である。したがって、生産物の処理量と品質の点で、従来の長いバレル押出機に実質的に匹敵する、改良された安価な長さの短い押し出し装置が必要とされる。さらに、高度に調理され、ペレットミルを利用して生産される従来の飼料の特性と同様の望ましい消化特性を有する、実質的に品質の低下しない栄養素を含む飼料を生産することのできる押出機装置が必要とされる。発明の概要本発明は上述した問題を克服し、従来の構成の押出機より長さが実質的に短い押出機を利用して、商業的に実用可能な処理量で、優れた生産物を生産する長さの短い調理押出機および方法を提供する。一般的にいうと、発明に係る押出機は、入口と出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する通常の管状バレルを備える。押出機はまた、孔内に長いらせん状の羽根の付いたスクリュー組み立て体と、さらにスクリュー組み立て体を軸回転するための動力手段と、バレルの出口に横断的に配置される有孔押し出しダイス型とを備える。本発明の調理押出機は、単一のスクリュー形態であってもよく、また選択的にツイン型のスクリューを備えてもよい。しかし、本発明の目的を達成するために、多くの重要な構造上の特徴が、この押出機に組み込まれる。例えば、バレルの内孔は、入口から押出機ダイス型間のバレル長さの少なくとも約５０％に亘ってほぼ円錐台形状であることが好ましく、概して孔の長さに沿って次第に小さくなる横断面の面積を提供する；好ましくは、バレルの孔は、入口と出口間のバレル長さの実質上全長に亘って、テーパー付き円錐台形状とすることである。さらには、好ましい押出機の一例は、バレル途中の材料の流動制限部を限定する構造を備える。このバレル途中の材料の流動制限部は、好ましくは有孔流動制限装置の形態であり；これは、バレル途中のダイス型を生じさせ、その結果、押出機の作動中、材料の圧縮区域を生じさせる。この実施例では、流動制限部の上流端付近のスクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位が、流動制限部の下流端付近の回転当たりの材料の変位がより小さくなるように、スクリュー組み立て体と流動制限部は、協働するよう設計される。緻密で十分に調理されたペレット状飼料の生産のために特別に設計される別の実施例では、押出機はバレル途中の制限部なしに設計されるが、押出機のダイス型間近のバレル内に高圧状態を発生させるように構成する。このようにして、生産物は非常に迅速に調理され実質的な栄養素の品質の低下なしに成形される。さらには、この実施例を利用して生産される緻密な生産物は、非常に好ましい水分吸収特性と消化特性を有する。本発明の押出機のバレルは、通常、その長さに沿って離隔したらせん状リブ部分を提供するように形成された内孔を限定する表面を有する。これらのリブは、押出機のバレルの短い長さに沿って移動する間、材料の混合と調理とを助ける。この効果は、対応するスクリュー組み立て体の比較的高い回転速度によって増大する。実際、スクリュー組み立て体は、少なくとも約５００ｒｐｍの速度で回転させられ、より好ましくは少なくとも約５５０ｒｐｍであり、よりさらに好ましくは少なくとも約６００ｒｐｍである。最も望ましいｒｐｍの範囲は、約６００から１５００である。本発明に係る長さの短い押出機は、約６までの最大直径に対する長さの比（Ｌ／Ｄ比）を有し、より好ましくは約３から６である。このように本発明による装置は、従来の調理押出機と比較して、相当低コストで製作できる。さらには、維持や部品交換のコストが低減する。本発明による押出機および方法は、飼料生産物、特に動物用飼料生産物の製造に特に適している。そのような生産物は、たとえば典型的なペットフードまたはより緻密なペレットタイプの生産物のような広範な多様性を有するものである。膨張したまたは緻密な飼料のための出発材料は、通常、穀類（例えば、コーン、小麦、大豆、ミロ、オート麦）の高い割合、少なくとも約４０重量％のレベルで含み、脂肪と他の付随的な成分を含んでもよい。本発明による膨張した生産物は、典型的には約１５から２５lb/ft³の最終的な密度（すなわち、乾燥後）を有するのに対し、緻密なペレットタイプの生産物は、普通、約３０から５０lb/ft³の最終的な密度を有する。したがって、概略すれば、本発明による生産物は、約１５から５０lb/ft³の範囲の最終的な密度を有するであろう。本発明に従って生産された生産物は、基本的にアミノ酸および／またはビタミン含有量の損失を示さず、つまり、出発時のレシピの各々の総計したアミノ酸および／またはビタミンの含有量に比べ、わずか約１０％以下、最も好ましくは、５％以下の損失を示すことも見い出された。言い換えると、本発明に係る押し出し物は、出発時に存在する総アミノ酸および／またはビタミンの含有量の少なくとも約９０％を、そしてより好ましくは少なくとも約９５％を、実質上、栄養的に活性でありかつ品質の低下しない形で含まれていることになる。総アミノ酸は、出発時の構成成分に現に含まれるアミノ酸およびアミノ酸添加物の含有によって誘導される。そのような添加物は遊離アミノ酸として、またはジ-、トリ-および他のポリペプチドのようなより複雑な付加物内の残留物として、リジン、バリン、メチオニン、アルギニン、スレオニン、トリプトファン、ヒスチジン（hist andine）、イソロイシンおよびフェニルアラニン(phenylalamine)を含むであろう。ビタミンの種類は、栄養上の要求によって決められ、典型的には固有のビタミンおよび／またビタミンＡを含む種々のビタミン類を含有するビタミンプレミックスを含むであろう。アミノ酸および／またビタミンの含有量を維持できることは、押し出し調理中にアミノ酸およびビタミンの品質低下が無視できない従来の処理に対して明確な利点である。図面の簡単な説明図１は、発明による好適な長さの短い押出機を表す縦断面図であり；図２は、図１に示される線２−２に沿った、押出機のバレル中間部のダイス型組み立て体を表す断面図であり；図３は、図２に類似し、他のバレル中間部のダイス型の構成を示す断面図であり；図４は、図１に示される断面図と同様の縦断面図であって、特に低水分で十分に調理され、嵩密度の高い動物飼料生産物の生産に適用される、本発明による長さの短い押出機を示す縦断面図であり；図５は、発明による好適な長さの短い押出機の外部輪郭を示す側面図であり；図６は、従来技術で押し出された豚飼料が、初期破壊抵抗のために、および５８°Fの水に浸漬中の１分毎の破壊抵抗のために、テストされた、一連の水分吸収／ペレット分散テストのデータに適用された最適な対数曲線を一緒にした棒グラフであり；図７は、図６のグラフと同様の棒グラフであるが、本発明に従って生産された豚飼料について、同じ種類の水分吸収／ペレット分散破壊抵抗テストデータを図示する棒グラフであり；図８は、図６および７のグラフと同様の棒グラフであるが、ペレットミルを開いて作られた従来技術の豚飼料について、同様種類の水分吸収／ペレット分散破壊抵抗テストデータを図示する棒グラフであり；図９は、標準のペレットミルを用いて調理された従来の豚飼料のペレットの構造を示す走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）であり；図１０は、本発明による豚飼料のペレットの構造を示す図９の写真と同様の走査電子顕微鏡写真写真であり；図１１は、発明による長さの短いツイン型のスクリュー押出機の部分平面図であり；図１２は、発明による別の長さの短いツイン型のスクリュー押出機の部分平面図である。好適実施例の詳細な説明図１〜３の実施例図面に転ずると、膨張した食料生産物の生産のために設計された長さの短い押出機組み立て体１０が図１に示される。概していうと、組み立て体１０は、プレコンディショナー１２と押出機１４を備える。後者は、入口１８を有する細長い管状バレル１６と一番端の有孔押し出しダイス型２０とを備える。バレル１６内には、その長さに沿って、羽根の付いた軸回転可能な細長いスクリュー組み立て体２２が配置される。更に詳しく言うと、プレコンディショナー１２は、軟塊又は同様のものとして押出機１４の入口１８を通過前に、乾燥した構成成分に始め水分を与え、部分的にあらかじめ調理するように設計されている。この目的のためにプレコンディショナー１２は代表例を示すと、水および／または水蒸気の注入ポートならびに回転可能な内部へらを備える細長い部屋の形をしている。本発明においては種々のプレコンディショナーを用いることができる。しかし、ここに参考のため組み込まれている米国特許第4,752,139号に記載されている形式のWeg nerDDCプレコンディショナーを用いることが特に好ましい。図示の実施例では、バレル１６は、軸方向に整列し、相互に連結した３個の管状ヘッド部分、つまり、入口ヘッド２４と第２および第３部分２６、２８で構成される。入口ヘッド２４は、上方に開口した押出機入口１８を与えるように構成され、図示されるようにプレコンディショナー１２の出口の下方に位置する。さらに、入口ヘッド２４はシールブロック３４に掛合するためのシール３２を備えた開口端壁３０を有する。スクリュー組み立て体２２は、六角形の駆動シャフト３６に取り付けられ、線図的に描かれている従来のベアリングハウジング３９と電気モータ３９aを経て回転する。第２ヘッド２６は、外部ジャケット４０を備える外部金属部分３８を有する。後者は、加熱または冷却媒体（例えば、冷水や水蒸気）のジャケットへの導入を許し、ヘッド２６のための間接的温度制御を許容するよう、入口４２と出口４４とを有する。さらに、部分３８は、一対の貫通孔４６、４８を備える。注入用ニップル５０が図示されるように、貫通孔４６内に位置決めされ、一方、貫通孔４８は、そこに着脱可能なプラグ５２を有する。更に、ヘッド２６全体は、部分３８の内面に固着した着脱可能な固定した金属スリーブ５４を有する。スリーブ５４は、軸方向に伸びる孔５８を限定するらせん状リブ部分５７を提供する内表面５６を有する。図示されるようにスリーブ５４の厚みは、孔５８の直径が入口ヘッド２４と第３ヘッド２８の間で減少するようその長さ方向に沿って増加する。スリーブ５４は、また貫通する横方向孔５９および５９aを有し、前述したバレル部分の貫通孔４６、４８と整列する。入口ヘッド２４より遠いヘッド２６の端部には、孔付ステーター６０（図２参照）が装備される。ステーター６０は、図示されるようにヘッド２６と２８の間にはさまれた外側寄りのフランジ６２ならびに内側に伸びる環状セグメントを有する。次ぎに、セグメント６４は、スクリュー６８によって固定された最内側のベアリング環６６を有する。さらに、セグメント６４は、一連の円周方向に離間した６個の貫通する円形の孔７０を備える。図３は、孔７０の代わりに一連の円周方向に離間した６個のスロット７０aが設けられた以外は、図２に示されるものと同一の別のローター／ステーターを示す。第３ヘッド２８は、多くの点でヘッド２６と似ており、外部管状部７２と外側ジャケット７４を有し、後者は間接的に冷却媒体や加熱媒体の導入のための入口７６と出口７８を備える。さらに、部分７２は貫通する横方向開口８０、８２を有し、それらは各々ニップル８４と着脱可能なプラグ８６を収容する。固定した着脱可能な金属スリーブ８８は部分７２の内部に位置し、開口８０、８２と整列する貫通する横方向開口８９、８９aを有する。スリーブ８８の内部表面９０は、らせん状リブ８９を提供し、軸方向に延ひる中央の孔９２を限定する。孔９２は、部分２６に隣接するバレル部分２８の端部とダイス型２０に近い部分２８の端部との間で有効直径を減ずる。バレル１６には、バレル部分２６から遠い第３のバレル部分２８の端部に隣接して短い環状のスペーサー９４が配置され、その一番端にはダイス型２０が設置される。後者は図示の実施例において貫通する一連のダイス型孔９６を有する簡潔な金属製板である。スクリュー組み立て体２２は、シャフト３６に据付けられ、お互いに端を端に連結した４個の回転可能な素子を有する。特に、組み立て体２２は、入口スクリュー部分９８、第１スクリュー部分１００、ベアリングローター１０２および第３スクリュー部分１０４を有する。第２スクリュー部分１００は、細長い中央軸１０６を有し、これがほぼ円錐台形状をした外側表面と外側に伸びたらせん状羽根１０８を提供する。羽根１０８のピッチは、スリーブ５４の表面５６によって限定されるらせん状羽根５７のピッチ角より小さいピッチ角に調整されることは、注目すべきである。さらには、スクリュー部分１００の外形全体は、次第に直径が小さくなる孔５８に適合し、つまり、羽根１０８の外部周囲は、スクリュー部分１００の入口端から、ローター１０２に隣接するその出口端にかけて徐々に減少する。ローター１０２は、シャフト３６に取り付けられ、ステーター６０の環状ベアリングセグメント６６に非常に近いほぼＬ字状断面をした最外部の環状ベアリング１１０を有する。したがって、ローター１０２とステーター６０は、高速回転中スクリュー組み立て体２２を安定させるのに役立つ。第３スクリュー部分１０４は、スクリュー部分１００に大変似ている。すなわち、部分１０４は細長い中央シャフト１１２を有し、これが最外部の円錐台形状の表面とらせん状羽根１１４を提供する；後者は、リブ８９のピッチ角より小さなピッチ角に調整される。再び図１を参照すると、スリーブ５４と８８によって定められる押出機の孔全体は、入口１８から始まってダイス型２０にいたるまでほぼ円錐台の形状をしており、すなわち、バレルの孔は、その長さに沿って全般的に小さくなる横断面積を提供することがわかる。さらには、バレルの孔の最大直径（図１では、寸法「Ｄ」と示される）に対して、入口１８の遠い端部からバレル１６の端部までの押出機の有効な長さ（図１では、寸法「Ｌ」と示される）は比較的小さく、好ましくは約６までである；より好ましくはＬ／Ｄ比は約３から６である。ここで使用されるように、「Ｌ／Ｄ比」は図１に示される例示的な長さと直径に従って計測される比率を指す。ステーター６０とローター１０２は、協働してバレル部分２６と２８の間の相互連絡領域で、バレルの長さの中間に流動制限装置を与える。流動制限装置全体は、このように上流の面１１６および対向する下流の面１１８を与える。面１１６に隣接する組み立て体２２の回転当たりの材料の変位が、下流の面１１８に隣接する組み立て体２２の回転当たりの材料の変位より小さくなるように、スクリュー組み立て体２２と流動制限装置６０、１０２は、協働するよう設計される。さらには、組み立て体２２と装置６０、１０２は、押出機の作動中、流動制限装置の一部を形成するスロット７０が材料で一杯になった状態を実質上継続維持するように設計される。さらに詳述すると、下流の面１１８に隣接するスクリュー組み立て体２２の回転当たりの材料の変位は、上流の面１１８に隣接するスクリューによる材料の変位より４０％まで大きい；更に詳細には、面１１８付近の変位は、約１５から４０％の率で面１１６付近の変位を超える。また、スリーブ８８の隣接リブ８９の間の凹みは、スリーブ５４の対応する凹みより大きい。結果として、流動制御装置６０、１０２の下流であってこれに隣接するバレル孔内の自由体積は、流動制御装置に隣接する、上流の自由体積より大きい。定量的に言うと、面１１８の領域におけるヘッド２８内の自由体積は、面１１６の領域におけるヘッド２６内の自由体積に比べ約３０％まで大きく、より好ましくは１５から３０％大きい。膨張した飼料を生産するために、本発明による押出機を用いた典型的な作動に際して、処理される食べることのできる材料は最初、規定の方式に従って作られて、それからあらかじめ条件が整えられ、その後長さの短い押出機内に運ばれ、通過する。普通処理される材料の出発時の構成成分は、アミノ酸および／またビタミン栄養物とともに、各々多量のタンパク質やでんぷんを含む。総アミノ酸の含有量は、アミノ酸自体として遊離なアミノ酸添加物またはアミノ酸残留物を含むポリペプチドとしてのアミノ酸添加物はもちろん固有のアミノ酸を含み、成分量として約５重量％までの範囲、より好ましくは約２重量％までの範囲にわたるであろう。総ビタミン含有量は、同様に生来出発成分内に存在するもの、および、ビタミン添加物として存在するものから誘導されるであろう；総ビタミン含有量は約２重量％までの範囲にわたるであろう。タンパク質含有量は、普通、約１２から５０重量％、より好ましくは約１８から３２重量％であろう。でんぷん含有量は約８から５０重量％の範囲、より好ましくは約１０から３０重量％の範囲にわたるであろう。当業者にすでに理解されているように、タンパク質とでんぷんの含有量は、動物また植物起源の望ましいタンパク質とでんぷんを含有する構成成分の含有によって提供される。一般のでんぷん含有材料は、コーン、小麦、ミロ、米、ビート、大麦およびそれらの混合物であろう。タンパク質の構成成分は、大豆、肉粉および魚粉を含むであろう。好適なプレコンディショナーでは、材料は水分を与えられ、少なくとも部分的に調理される。プレコンディショニングは通常、プレコンディショナーを出発する材料が約１５から４０重量％より好ましくは約２２から２８重量％の総水分量を有するように、実行される。プレコンディショナー内の滞留時間は通常約１５から１５０秒、より好ましくは、約９０から１５０秒である；そして、プレコンディショナーでの最高温度は約５５から２１２°Fの範囲、より好ましくは約１８０から２２０°Fの範囲にわたる。押出機を通過中、材料は温度とせん断の上昇するレベルにさらされ、押出機のダイス型から出る際、普通十分に調理される。押出機バレル内の材料の典型的な滞留時間は、約２から４０秒、より好ましくは、約２から１５秒、さらにより好ましくは、約２から９秒、そして最も好ましくは、約２から６秒の範囲にわたる。押出機のバレル内で達成される最高圧力レベルは、普通約１５０から１０００ psiであり、より好ましくは、約３００から５００psiである。押出機のバレルで達成される最高温度レベルは、約２２０から３００°Fであり、より好ましくは、約２３０から２５０°Fである。押出処理中、流動制限装置６０、１０２の開口は、完全に充填されて流動制限装置の区域においてバレル内に閉塞部を作り、そして装置６０、１０２を横切る圧力差（つまり、圧力は面１１６では、面１１８の圧力に比べ高い）をつくり出す。さらには、下流の面１１８付近のスクリュー組み立て体２２の回転当たりの変位が、上流の面１１６に近い変位より大きい事実のために、流動制限装置の下流の自由体積は、材料で完全に詰まることはない。ダイス型２０のすぐ近くの周辺では、ダイス型開口を通して生産物の円滑な押し出しを確保するために材料の圧縮が別に形成される。図４〜５の実施例図４は、図１に示される押出機１４に多くの点で似ている長さの短い押出機１２０の横断面図であるが、特に緻密で十分に調理された飼料生産物の製造のために設計される。押出機１２０は、前に述べたプレコンディショナー１２と同種のものを用いるように設計されている。押出機１２０は、入口１２４と出口１２６を有する細長い管状バレル１２２を有し、後者は、従来の構成（図示されない）の開口したダイス型を受け留めるように設計されている。細長い羽根の付いた軸回転可能なスクリュー組み立て体１２８がバレル１２２内にその長さに沿って配置される。バレル１２２は、軸方向に整列し、互いに連結した３つの管状ヘッド部分、つまり入口ヘッド１３０と第２および第３部分１３２、１３４で構成される。入口ヘッド１３０は、上方に開口した押出機入口１２４を提供するように設計され、プレコンディショナー１２（図１参照）のようなプレコンディショナーの出口下方に位置する。さらに、入口ヘッド１３０は、シールブロック１４０に掛合するためのシール１３８を備えた開口した末端壁１３６を備える。スクリュー組立体１２８は、６角形の駆動シャフトに取りつけられ、押出機１４で説明したようにして従来のベアリングハウジングおよび電気モータを経て回転する。第２ヘッド１３２は、外部金属部分１４２を備え、外部金属部分１４２は、外部ジャケット１４４を備える。後者は、加熱または冷却媒体（例えば、冷水や水蒸気）のジャケットへの導入を許し、これによりヘッド１３２のための間接的な温度制御を可能とする入口１４６および出口１４８を有する。さらに、部分１４２は、一対の貫通する開口１５０、１５２を備える。図示されるように、注入ニップル１５４が開口１５０内に置かれ、一方第２ニップル１５６が開口１５２内に置かれる。さらに、ヘッド１３２全体は、部分１４２の内面に固着された着脱可能な固定した金属製スリーブ１５８を有する。スリーブ１５８は、軸方向に伸びる孔１６４を限定するらせん状リブ部分１６２を提供する内部表面１６０を有する。図示されるように、スリーブ１５８の厚みは、その長さ方向に沿って増加するため、孔１６４の直径は入口ヘッド１３０と第３ヘッド１３４との間で減少する。スリーブ１５８はまた横方向に貫通する開口１６６および１６８を有し、前に述べたバレル部分の開口１５０、１５２と整列する。第３ヘッド１３４は、多くの点でヘッド１３２と類似しており、外部管状部分１７０および外側寄りのジャケット１７２を有し、後者は、間接的な冷却または加熱媒体の導入のための入口１７４および出口１７６を備える。さらに、部分１７０は、貫通する横方向開口１７８、１８０、１８２を有し、ニップル１８４と圧力計１８６、１８８を各々収容する。固定した着脱可能な金属製スリーブ１９０は、部分１７０内部に位置し、開口１７８、１８０、１８２のそれぞれと整列する貫通する横方向開口１９２、１９４、１９６を有する。スリーブ１９０の内表面１９８は、らせん状リブ２００を提供し、軸方向に伸びる中央の孔２０２を限定する。孔２０２は、部分１３２に隣接するバレル部分１３４の端部と一番端の押し出しダイス型（図示されない）に近い部分１３４の端部との間で、有効直径を減ずる。バレル１２２は、その開放面を横断してダイス型を設けることによって終了する。多くの例では、短い環状のスペーサー（図示されない）が、一番端のダイス型とともに、第２バレル部分１３２から遠い第３バレル部分１３４の端部近くに配置される。スクリュー組み立て体１２８は、６角形の駆動シャフトに取りつけられ、端を端にお互いに連結した４つの回転可能な素子を有する。特に、組み立て体１２８は、第１入口スクリュー部分２０４、第２スクリュー部分２０６、羽根付き移行部分２０８および第３スクリュー部分２１０を有する。第２スクリュー部分２０６は、ほぼ円錐台形状をした外部表面と外側に伸びたらせん状羽根２１４とを提供する、細長い中央のシャフト２１２を有する。羽根２１４のピッチは、スリーブ１５８の表面１６０によって限定されるらせん状羽根１６２のピッチ角よりも小さいピッチ角に調整されることは、注目すべきである。さらには、スクリュー部分２１２の外形全体は、縮径する孔１６４の直径に適合し、つまり、羽根２１４の外部周囲は、スクリュー部分２０６の入口端から移行部分２０８に隣接するその出口端にかけて徐々に減少する。移行部分２０８は、らせん状羽根２１６を有する長さの短いバレル体の形状をなし、図示されるように、この羽根２１６はらせん状羽根２１４と整列する。第３スクリュー部分２１０は、スクリュー部分２０６に非常に似ている。すなわち、部分２１０は細長い中央シャフト２１８を有し、このシャフトは最外部の円錐台形状の表面とらせん状羽根２２０を提供する；後者は、リブ２００のピッチ角より小さいピッチ角に調整される。さらには、羽根２２０は移行部分２０８の羽根２１６と整列する。スリーブ１５８と１９０によって限定される押出機の孔全体は、入口１２４から始まり、一番端のダイス型に至るまでほぼに円錐台の形状をしており、つまり、バレルの孔は、その長さに沿って全般的に小さくなる横断面積を提供することが見られるであろう。押出機１２０は、また前に述べた押出機１４と実質的に同じＬ／Ｄ比を有する。図５は、押出機１２０とは別の外部形状を示す。すなわち、図５に示す押出機１２０ａは、押出機１２０と同じ内部形状を有する。しかし、押出機のバレル１２２ａの第２と第３ヘッド１３２ａと１３４ａは、外部ジャケットを備えない。どちらかというと、ヘッド１３２ａ、１３４ａの各々の上に設けらた、一連の軸半径方向外方に伸びて、円周方向に離隔した冷却フィン２２２と２２４によって、ヘッドの冷却は行なわれる。図５に示す実施例は、ヘッド１３４ａの出口端の周りに配置された円形の水蒸気集合管２２６を示し、この集合管２２６は全部で４個の離隔した別個にバルブ制御される蒸気注入管組立体２２８に連合されている。組み立て体２２８の各々は、押出機１２０ａの領域に水蒸気の直接の注入を可能にするように、バレル部分１３４ａの壁を貫通している。集合管２２６は、図示されるように穴の空いたガード２３０によって覆われる。図４から５の装置を利用した高度に調理され緻密な飼料の生産物の生産は、膨張した飼料生産物の生産に関連して述べたように、一般的に進められる、つまり、出発時の処方材料が予め調整され、その次に押出機１２０または１２０ａの中に供給され、押出機１２０または１２０ａを通って供給される。しかし、望ましい飼料を生産するために、処理のある修正が必要であり、最も顕著な点は、出発材料と最終製品の水分量である。例えば、出発時の処方材料は、普通比較的高い穀類の成分量、少なくとも約６０重量％、より好ましくは少なくとも約８０重量％を有するであろう。穀類の部分は、前述のいかなる穀類源からも取り出すことができよう。出発時の処方材料の総タンパク質は、普通約１２から５０重量％、より好ましくは約１８から３２重量％の範囲にわたるであろう。一方、でんぷん成分は、約８から５０重量％で、より好ましくは約１０から３０重量％の範囲にわたるであろう。タンパク質および／または澱粉は、適切なタンパク質およびでんぷんを含有する材料、または望ましいタンパク質およびでんぷんの直接の付加を通して提供され得る。プレコンディショニング中、材料は約３０重量％の最大値まで、より一般的には約２２重量％まで水分を補給される。プレコンディショナー内の温度条件は、約１３５から２００°Fの範囲に、より好ましくは約１５０から１９０°Fの範囲にわたるであろう。プレコンディショナー内の滞留時間は、膨張した飼料生産物の処理のために上述した滞留時間と一般的に同じであろう。押出機を通過中、プレコンディションを受けた材料は、熱と剪断の作用によって少なくとも部分的に調理される。予め調整された材料の押出機のバレル内の滞留時間は、上述した時間と同様であり、つまり、約２から４０秒、より好ましくは約２から１５秒、さらにより好ましくは約２から９秒で、最も好ましくは約２から６秒である。押出機のバレル内の最高圧力条件は、最終押し出しダイス型のちょうど上流側で体験され、一般的に約２５から４００psi、より好ましくは約７５から２５０psiの範囲にわたる。押し出しダイス型から出る緻密な生産物は、約２０重量％までの比較的低水分、好ましくは約１８重量％まで、最も好ましくは約１４から１８重量％の水分を有する。その後、熱い押し出し生産物は、周囲の空気で冷却／乾燥され、約１０から１５重量％の平衡状態の水分レベル、より好ましくは約１２重量％を達成することになる。図１１〜１２の実施例ツインスクリュー型の長さの短い押出機２３２が図１１に示され、これは、内部が「８の字」形状のテーパー付き内部開口を提供する細長いバレル２３７を協働して限定する１対の相互連結管状ヘッド部分２３４、２３６と、細長い軸回転可能（双方ともに同一方向の回転または反対方向の回転）な一対のテーパー付き羽根付き内部スクリュー２３８、２４０と、前方の開口したダイス型盤２４２とを具える。ヘッド２３４は、一体鋳造された構造とするか、または区分化してその上部がバレル内部に導かれる入口開口部２４４を提供するよう構成してもよい。出口ヘッド２３６は加熱または冷却媒体の導入のための内部通路２４６を有する。図示されるように、ステーター２４８は、ヘッド部分２３４、２３６の間で挟まれ、内方に伸びる円周方向リブ２５０を提供する。スクリュー２３８、２４０の各々は、分割構造であり、最後から２番目と最後のスクリュー部分の間に、開口した３個の制限要素２５２、２５４、２５６を備える。中間の要素２５４は、リブ２５０のための隙間を提供するために、直径が小さくなっている。一方、外側寄りの要素２５２、２５６はリブ２５０の両側に拡がっている。図１２に示される押出機２３２ａは、制限要素２５２から２５６とステーター２４８が省かれている以外は、押出機２３２と全ての点で同じである。従って、同じ参照番号が接尾語としての「ａ」の付加とともに、押出機２３２ａの構成部分に適用される。押出機２３２、２３２ａのＬ／Ｄ比は、以前述べた単一スクリュー型の、長さの短い押出機と同じであり、スクリューｒｐｍ、スクリュー先端速度、圧力、温度、滞留時間、生産物嵩密度、ゼラチン化度、水分レベルおよびＰＤＩ値の一般的な範囲および好ましい範囲も同じである。本発明に係るツインスクリュー型押出機は、単一スクリュー型押出機と比較して、本質的に同じように作動する。以下に述べる実施例は、本発明による好適な押し出し装置と方法を明らかにする。本発明はこれらに限定されず、本発明の全体の理解の範囲において、いずれの実施例にも限定されるべきでないことがわかるであろう。ここで用いられるように、「ペレット耐久指数」と「ＰＤＩ」は、ここに参照される、Feed Manufacturing Technology IV,American Feed Association,Inc., 1994ページ１２１から１２２（および参考情報）に記載される、公認の技術である耐久テストに頼っている。そのような耐久テストでは、ペレットが周辺温度の ±１０°Ｆ以内の温度を有する際の冷却直後に、ペレットの耐久性は得られる。耐久性は、ふるいを通す前のペレット（細粒を除去するために）の５００gのサンプルを、この１２”×１２”の寸法の対角線に９”離れて対称に張り付けられた２”×９”の内部盤を備える耐塵性の１２”×１２”×５”の囲いの中で、５０ｒｐｍで５分間、転がすことによって定まる。囲いは、その１２”の面に垂直かつその面を中心とした軸回りに回転される。転がした後、細粒はふるい分けによって除去され、ペレット試料は再び重量測定される。ペレット耐久性は、次のように定められる；耐久性＝転がした後のペレット重量／転がす前のペレット重量×１００実施例１この実施例では、プレコンディショナーと組み合わせて、長さの短い押出機が商業的生産速度での高品質の膨張したペットフードの生産において用いられた。押出機は、図１に示される形式で、３個のヘッドから成る。特に、Run#1、#2 、および#4に用いられた押出機構成は、次の構成部分から構成された（すべての部品はWenger Mfg.Co部品番号である)：押し出しバレル-65695-001(入口ヘッド) ;65676-001(ヘッドNo.2)；そして65689-001(ヘッドNo.3)。ヘッドNo.2は、第2および第3ヘッドの間に内部ライナー6569-001とステーター76598-001が備えられていた。スクリュー組み立て体-76597-001（シャフト）；65670-001(入口スクリュー);65671-001(第２スクリュー部分)；65906-003(65907-001（ローター）と6590 9-001(ステーター)を含む第２および第３スクリュー部分の固定したシェアロック；そして、65675-001（第３スクリュー部分）。最終のダイス型-65534-009（１”スペーサー）；65421-001（ダイス型板）；および31350-779（３／８”ダイス型開口を与えるダイス型インサート）。回転ナイフ組み立て体は、押し出し物を都合のよい大きさに切断するためにダイス型の出口付近の位置に置かれた。ナイフ組み立て体は、以下のものを含んだ。19462-023（ナイフのホルダー）と１０枚のナイフの刃（19512-03）。Run#3と5に用いられた押出機は、使用されたシャフトがWenger部品No．76597-001であり、最終のスクリュー部分（Wenger部品N o.65675-005）が、羽根の切れた形状をしていることを除き上記した押出機と同じである。これら両方の装備に用いられたプレコンディショナーは、標準の６０−６０形状ををしたWenger DDCプレコンディショナーであった。５回のテストランのすべてにおいて、出発時のペットフードのレシピは、２４重量％の鶏肉粉と５４重量％のコーン粉と８重量％の小麦と８重量％のコーングルテン粉と６重量％の大豆粉から構成された。おのおのの場合において、出発時の材料は、３つのヘッド押出機を通過する前に水分を与えそれを部分的に調理するために、プレコンディショナーに送られ通過させた。水と時折水蒸気が、第２および第３ヘッド注入ポートで押出機のバレル内に注入された。押し出し後、生産物は、従来のように、約９から１１重量％の水分量まで乾燥された。以下の表には、５回のランのプレコンディショナーと押出機の装置の稼働条件を示す。ランのすべては、十分な調理がされて形成された商業的に許容される生産物を与えた。Run#1から得られた生産物の体積密度は、約１９1bs/ft³であることがわかった。実施例２この実施例では、図４に示す長さの短いプレコンディショナー／押出機が高品質で緻密な固い豚飼料を提供するために用いられた。結果として得られた生産物は、膨張器とペレットミルを用いて従来生産された生産物より優れていないにしても、それと同等であった。特に、Run６と７で用いられた３つのヘッドの押出機構成は、以下の構成部分から構成された（すべての部品はWengerMfg.Co.部品番号で確認される）：押出機のバレル-65695-001（入口ヘッド）；65676-001(ヘッドNo.2)；および65689-0 01(ヘッドNo.3)。ヘッドNo.2は、内部スリーブ65691-001を備え、一方、ヘッド３もまた、内部スリーブ76598-001を有した。スクリュー組み立て体-76597-002 （シャフト）；65670-001（入口スクリュー）；6571-001（第１スクリュー部分）；65906-001（第２スクリュー部分）および65676-001（第３スクリュー部分）。１３のインサートの付いた最終のダイス型-66532-103BH、65534-009AD、74010 -953NA、74010-954NA。回転ナイフ組み立て体は、押し出し物を都合のよい大きさに切断するために、ダイス型の出口付近の位置に置かれた。ナイフ組み立て体は、以下のもの含んだ；19462-001（ナイフの刃のホルダー）と６枚のナイフの刃（19430-007）。 Run８と９の場合、押出機構成は、以下の構成部分から構成された；押出機のバレル-65695-001（入口ヘッド）；65676-001(ヘッドNo.2)；および65689-001 (ヘッドNo．3)。ヘッドNo.2は、内部スリーブ65691-001を備え、一方、ヘッド3 もまた、内部スリーブ76598-001を有した。スクリュー組み立て体-76597-001（シャフト）；65670-001（入口スクリュー）；67671-001（第１スクリュー部分）；65658-015(第２スクリュー部分)；および65676-001（第３スクリュー部分）。最終のダイス型-6534-009AD、65421-001BH。回転ナイフ組み立て体は、押し出し物を都合のよい大きさに切断するために、ダイス型の出口付近の位置に置かれた。ナイフ組み立て体は、以下のもの含んだ；19607-017（ナイフの刃のホルダー）と５枚のナイフの刃。これら両方の装備に用いられたプレコンディショナーは、構成No.377を有する Wenger Model16 DDCプレコンディショナーであった。左と右のシャフトはおのおの合計６０個の攪拌器を備えた。 Run６から９までを含め、出発時のレシピは、７６．９６重量％のミロ、１５. ９５重量％の大豆粉、４.６９重量％の獣脂、０.９４重量％の塩、０.９４重量％の炭酸カルシウム、０.４１重量％のビタミンのあらかじめ混合されたもの、および０．１１重量％のリジンとから構成された。おのおのの場合において、出発時の材料は、３つのヘッド押出機を通過する前に水分を与え、それを部分的に調理するために、プレコンディショナーに送られ通過させた。水がRun７から９において押出機のバレル内に注入された。Run６と７はやや不安定であるか、Run ８と９は安定し良好な高密度の豚飼料を与えた。押し出し後、生産物は、多数の通過冷却器を用いて冷却され、３５lb/ft³(Run6)、３６lb/ft³(Run7)、４５．４ lb/ft³(Run8)および４５．０lb/ft³(Run9)の最終密度を得た。以下の表には、４回のランのプレコンディショナーと押出機の装置の稼働条件を示す。 Run８と９で得られたより高い密度は、Run６と７と比べて、主に、用いた異なるダイス型組み立て体によるものと考えられる。特にここで記載された押出機の装置は、１つのスクリュータイプであるが、図１１や１２に示されるような長さの短いツインスクリュー型押出機もまた本発明に従って組み立てられ用いられてもよいことが理解されるであろう。実施例３この実施例では、処理中に生じるリジンおよびビタミンＡの品質低下の程度を定めるために、リジンおよびビタミンＡを含むビタミンプリミックスを混ぜて、発明に従って豚飼料が生産した。これらのランで用いられる３つのヘッド押出機は、図４に示されるタイプのもので、以下の構成要素から構成された（すべての部品は、Wenger Mfg．Co.部品番号で確認される）：押出機のバレル-65695-001(入口ヘッド);65676-001(ヘッドNo．2)；そして65689-001(ヘッドNo．3)。ヘッドNo.2は、内部スリーブ65691- 001を備え、一方、ヘッド３もまた内部スリーブ76598-001を有した。スクリュー組み立て体-76597-001（シャフト）；65670-001（入口スクリュー）；65671-001 (第１スクリュー部分)；65658-015（第２スクリュー部分）；および65675-001( 第３スクリュー部分)。１０個のインサート付の最終のダイス型-65534-009AD、6 5421-001BH、74010-955NA。回転ナイフ組み立て体は、ダイス型の出口付近に配置され、以下のものを含んだ：19607-017(ナイフの刃のホルダー)と５枚のナイフの刃。これらのランで用いられたプレコンディショナーは、構成No.377を有するWenger Model 16DDCであった。左と右のシャフトはおのおの合計６０個の攪拌器を備えた。 Run１０から１１では、出発時のレシピは、７６.９６重量％のミロ、１５.９５重量％の大豆粉、４．６９重量％の獣脂、０．９４重量％の塩、０．９４重量％の炭酸カルシウム、０．４１重量％のビタミンプレミックス、および０．１１重量％のリジンとから構成された。以下の表は、これら２回のランに用いられたプレコンディショナーと押出機の装置の稼働条件を示す。各々の押し出し物の冷却は、乾燥器／冷却器の２つの通過によってなされた。 Run１０の場合、領域１の温度は４２℃で、領域２の温度は３９℃であった。保留時間は、１の通過に２．７分、２の通過に５分であった。１から４のファン速度は、各々１５９７、１６３８、１０７８および１０３８rpmであった。Run１１では、領域１と領域２の温度は各々４１℃と３９℃であり、一方、保留時間は、２.７分と５分であった。１から４のファン速度は、各々１５７９、１６３５、１０７８および１０３８rpmであった。豚飼料の押し出し物が分析され、Run１０では以下の結果を有することがわかった：1.2245g/mlの押出ピース密度、９９.４％のＰＤＩ（ペレット耐久性指数）、８重量％の脂肪吸収力および1.2482g/mlの冷却後の押出ピース密度。Run１１は、：1.203g/mlの押出ピース密度、99.0%のＰＤＩ（ペレット耐久性指数）、 11.0重量％の脂肪吸収力。さらに、Run１０および１１からの豚飼料の押し出し物は、有効なリジン、ビタミンＡおよびかびの総計について分析された。これらの分析結果は以下のように示される。 Run１０および１１による生産物は、リジンまたはビタミンＡの損失を経験せず、押し出された後付加的なAflotoxinや他の毒素が形成されないことを示しつつ、かびの完全な破壊を経験したことを、これらのデータは示している。飼料のサルモネラ菌の分析でも陰性であった。これらの結果は、従来の押し出し処理で経験された有効なリジンおよびビタミンＡの典型的な損失と対比されるべきである。例えば、従来の装置を用いて生産された豚飼料は普通１４から１５重量％のリジンの損失を与え、４０重量％のオーダーでビタミンＡの損失を与える。本発明を用いて達成される非常に短時間の押出機の滞留時間は、仕上がった押し出し物の中のリジンやビタミン成分の本質的な完全な維持を与えることが考えられる：Run１０から１１の押出機のバレルのおおよその滞留時間は、カラートレーサーの注入によって測り、約３から４秒であることがわかった。しかし、同時に、そのような押し出し物は十分に調理され、そのほかに味のよい生産物である。実施例４この一連のテストでは、図５に示される押出機を用いて、緻密で比較的固い豚飼料生産物が生産された。２つの別のレシピが用いられた：Run１２から１３では、８０重量％のミロ、１８重量％の大豆粉、１重量％のカルシウム炭酸塩および１重量％の塩で、乾燥構成成分が１０.9重量％の水分を有した、ウエットベース；Run１４から２４では、８０重量％のコーン、１８重量％の大豆粉、１重量％の炭酸カルシウムおよび１重量％の塩で、乾燥構成成分が９.３９重量％（Run #22）から１１.６３重量％の水分を有した、ウエットベース（Run#20）。すべてのランにおいて、乾構成燥成分は１／１６インチのふるいによって粉にされ、プレコンディショニング中に２重量％の獣脂が加えられた。すべてのランに用いられたプレコンディショナーは、左シャフトは６０の攪拌器（７５°前方に１２個、９０°の中立に２４個、−７５°逆方向に２４個）が設けられ、右シャフトは６０の攪拌器（７５°前方に１２個、−７５°逆方向に４８個）を有する構成No.377を用いるWenger Model6 DDCであった。 Run#12から17とRun#20から23では、押出機の構成は以下のものを含んだ：押出機のバレル-65695-001(入口ヘッド１)、65676-001(ヘッド２)、65689-001(ヘッド３);押出機スリーブ-65691-001（ヘッド２内）と76598-001(ヘッド３内);押出機のシャフト-76597-001；シャフトに取り付けられた回転要素-65670-001、6567 1-001、65658-013および65675-001。；Run#18から19では、押出機のは以下のものを含んだ：押出機のバレル-65695-001（入口ヘッド１）、65676-001（ヘッド２）、65689-001(ヘッド３);押出機スリーブ-65691-001（ヘッド２内）と65693- 001(ヘッド３内)；押出機のシャフト-76597-001；シャフトに取り付けられた回転要素-65670-001、65671-001、65658-013および65675-001。最も好ましい押出機の構成は、Run#24に用いられ、押出機の排出端により近づけるために、円錐形出口スクリューの前方に付加される１／４”スペーサーとともに、円錐形出口スクリューは１５°のテーパーの付いたことを除き、Run#12から17と20から23に用いられたものと同じであった。この構成は図４に明確に示されている。 Run#12から21に用いられるダイス型とナイフ組み立て体は以下のもの含んだ：１０個のインサートのおのおのに直径６mmの孔６個を備えるダイス型およびアダプター-53661-005NA、65421-001BHと74010-955NA，１５mmのland length;５つの-19430-003のナイフの刃を携えるナイフホルダー-19462-023。Run#22から24 に用いられた組み立て体は、以下のものを含んだ：ダイス型およびアダプター-5 3661-005NA、65421-001BHと74010-752NA、各インサートに直径１／４”の孔３個、１／２”のland length；１０の19430-003のナイフの刃を携えるナイフホルダ -19462-023。以下の表に、この一連の実験のランの条件を示す。 Run#12から17は、すべて６００rpmより低い押出機のシャフト速度で作動された。Run#18から20の場合、押出機のシャフト速度は非常に上昇した。これは、ダイス型のすぐ上流の圧力の非常に大きな上昇および対応した押出機のモーターの負荷の増大を引き起こした。Run#23の場合、羽根付き移行シェアロックがヘッド２および３の間に提供され、生産物がヘッド３の途中で逆流しないように役目を果たし、その結果より容易な稼働制御となった。最後のRun#24は、Run#23の１５ °のテーパーと羽根付きシェアロックによる移行とともに、さらにスクリューの端を排出ダイス型により近づけるための付加する１／４”スペーサーとともに円錐形スクリューを用いた。これは、すべてのランの中で最良の生産物と性能を与えた。すべての生産物は、高度に調理された緻密で比較的固い豚飼料生産物であり、依然として、水分を急速に吸収することができ、理想の豚飼料生産物とした。本発明に従って生産された好ましい緻密な動物飼料は少なくとも約９０、より好ましくは少なくとも約９５のＰＤＩとともに、そのでんぷん含有成分の少なくとも約６０％のゼラチン化度（より好ましくは、約６５から８５％）を示す低水分（好ましくは、約２０重量％までの押出機から直接得られるウェットベース、より好ましくは、約１８重量％まで、最も好ましくは約１４から１８重量％）の押し出された生地の形態をしている。生産物は、このため高度に調理され実質的に残存するバクテリアを持たない。押し出された生地は、また比較的固く立方フィート当り少なくとも２８ポンドの嵩密度、より好ましくは立方フィート当り少なくとも約３０ポンドの嵩密度を有する。押し出された生地の固さにもかかわらず、それらはまた容易に水分を吸収することができる。特に、この生産物は、５８°Fの水に４分間浸した際、水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約７０％以下（そして、より好ましくは約６０％以下）の破壊に対する最大抵抗を示さなければならない。さらには、５８°Fの水に８分間浸した際、本発明に係る生産物は、水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約４０％まで（そして、より好ましくは約３０％まで）の破壊に対する最大抵抗を示さなければならない。そのような破壊抵抗テストは、Scarsdale,NYのTexture Technologi es Corpによって販売されるModel TA.XT2 Texture Analyzerを用いて行われる。この点について、図６から８に注意が向けられる。図６は、従来の押し出された豚飼料を用いた破壊抵抗試験を示す、最適な対数曲線を適用した棒グラフである。５８°Fの水に４分間浸した後、従来の押し出された生産物の破壊抵抗は、出発時の浸すことのない生産物と比較して約８３．５％であった;そして、８分間浸した後、破壊抵抗は、同じ基準で約７８．６％であった。図７は、本発明に従って生産された豚飼料の破壊抵抗を示す同様の棒グラフと対数曲線である。この図において試験された特別の生産物は、実施例４のRun#14から得られた。図示されるように、４分間浸した後、発明に係る生産物は、浸すことのない出発時の生産物に比べて約５２％の破壊抵抗を示し、一方８分間の後では、破壊抵抗はわずかに約２４．７％であった。図８は、図６と７と同様のものであり、典型的なペレット処理によって調整された従来の豚飼料の破壊抵抗特性を表す。破壊抵抗データは、本発明に係るものとたいへん類似し（４分間浸した後、出発時の生産物に比べて５２．７％の破壊抵抗、そして８分間浸した後は、１６．６％の破壊抵抗）、それゆえ、本発明に係る押し出された生産物は、水分吸収とペレット分散の点で、従来のペレット状生産物に類似することが示される。また、押し出しを受ける材料は、最後の押し出しダイス型の直上流側で圧力の非常に急激な上昇を受けることも、この一連のランは示した。実際、２つの圧力計１８６と１８８（図４参照）の使用は、遠い圧力計１８６での圧力は、本質的に大気圧である一方、近くの圧力計１８８での圧力は、７８０から１１００kPa （１１１から１５７psi）の範囲にわたることを示す。慨して言うと、押しだしダイス型の内面から軸方向に上記スクリュー組み立て体の長さに沿って後方に、押出機のバレルの最大直径Ｄの１．５倍に等しい距離離れた位置での上記押出機のバレル内での圧力は、本質的に大気圧でなければならない。上記押し出しダイス型の上記内面間近の上記押出機のバレル内の圧力は、少なくとも約１００psi 、より好ましくは少なくとも約３００psiでなければならない。また、押出機のスクリュー組み立て体の「先端速度」は、重要なパラメーターとなり得ることも見出された。先端速度は、押し出しダイス型に最も近い押し出しスクリューの最も端の速度である。先端速度は、約４００から１６００ｆｔ／分、より好ましくは約６００から１２００ft／分、そして最も好ましくは約７００から９００ft／分でなければならない。本発明によるペレットと従来の生産物との顕著な差異をさらに説明するために、ペレットミルおよび本発明に従って生産された豚飼料の比較ペレットが生産物の走査型電子顕微鏡写真を撮ることによって調べられた。各々の場合において、代表のペレットが、カミソリの刃で長さ方向に薄く切られ、顕微鏡写真を得るために、標準のＳＥＭの手順に従った。従来のペレットミル生産物のＳＥＭが図９に示され、一方改良された本発明に係る生産物のＳＥＭが図１０に表される。まず、図９を参照すると、示されている丸い粒は、実質的に完全な（つまり、実質的にゼラチン化されていない）でんぷん粒子であって、ペレットミルのダイス型を通過する際のペレットの流れに一致する一般的な流れの模様のみをそなえる。対照的に、図１０に示すＳＥＭは、本発明による生産物は、まさに述べた流れの模様が整っているとともに、たとえ完全なでんぷんの粒子を有するとしても、少ししか持たないことを図示している。図１０に示すＳＥＭは、またペレットに顕著な強さを与えると考えられる顕著な層構造を図示している。本発明の好適実施例では、構成成分がプレコンディショナーを通過する際、タンパク質とでんぷんの部分は、高粘度のガラス状態からゴム状の柔らかな練り生地に、またそれに近づくように変化する。しかし、この状態の出発時の構成成分が、本発明に係る長さの短い調理押出機に入ると、その温度は溶融遷移温度に近く、またそれよりやや高い温度まで上昇し、タンパク質とでんぷんの部分の粘度は低下する。しかし、材料が最終のダイス型を通って出る際、望ましい層構造が得られ、そして温度が急速に低下する際、タンパク質とでんぷんの部分はガラス状態に逆戻りする。この時点で、層構造が最終生産物内に永久的に維持される。しかし、緻密な生産物が望まれる場合、同時に、ダイス型を出る際の生産物の膨張を制限するように条件が制御される。一般にある程度の「ダイス型膨張」は観察されるが、押し出しの際の生産物全体の膨張は小さい。そのような膨張の百分率は、生産物の直径（または、最大断面寸法）をダイス型の開口の直径（または、最大断面寸法）で割って１００倍したものとして計測される。本発明に係る生産物は、典型的にわずか約３０％の膨張、より好ましくは約２０％までの膨張を有する。実施例５これらのテストでは、８２重量％の魚粉と１８重量％の小麦粉からなる乾燥した構成成分を用いて鮭飼料が生産された。すべてのランでは、同じプレコンディショナーと押出機の構成が用いられたが、異なるダイス型とナイフ組み立て体を用いた。プレコンディショナーは、６０の左シャフトの攪拌器（７５°前方に１８個、９０°の中立に２４個、−７５°逆方向に１８個）と６０の右シャフトの攪拌器（７５°前方に５個、−７５°逆方向に５５個）を備えたWenger Model ７ DDCユニットであった。スクリューは、４つの回転要素(68792-001、68793-00 1、68805-019および68796-001)を支持する主シャフト(68722-001)から構成される一方、押出機は３つのヘッド(68781-001、68782-001および68784-001)を有した。以下の表はランの条件を示す。 Run#25では、油がプレコンディショナー内で４８ｋｇ／時の割合で構成成分に付加された。これは、およそ４重量％の油である。鮭飼料生産物は、従来の調合されたペレットより多くの脂を保有することのできる非常に細かなセル構造を示す点において、大変有利であった。このように、本発明に係る水中ペレットは、少なくとも約２８重量％の油、より好ましくは約３２から４０重量％の油を吸収することができ、これは、脂肪成分量が魚の重量増加に直接関係することから望ましい。細かなセル構造のその他の重要な利点は、ペレットが脂肪を保持し、脂肪のしみ出しを阻止する傾向があることである。ペレットはまた、非常に耐久性があり、９０を越すＰＤＩを有する。これもまた、広域で魚に餌を与えるために、ペレット状水中飼料が空気輸送されるので、大変重要である。この取り扱いは、従来のペレットをしのぐ傾向にあり、細粒は失われる。最終的に、生産物は１以上の比重を持って水中に沈み、約１０から１８重量％，w.b.、そしてより好ましくは約１１から１６重量％，w.b.の範囲の押し出し時の非常に低い水分量レベルを有する。この種類の生産物の従来の水分量のレベルは、約１８から２４重量％である。この生産物の低水分のレベルは、押し出し後の乾燥設備の必要性を小さくし、ある場合には、除去することさえもあり得、したがって、処理上および資本上の費用を軽減する。以下の表は、本発明に従った一定の重要な設備、処理および生産物パラメーターをまとめている。そこでは、広い範囲および好適範囲は概数である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年５月２２日（１９９８．５．２２）【補正内容】請求の範囲：１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記上流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記下流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さく、前記押出機は約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。２、前記バレルの前記孔を限定する内表面は、その長さに沿って一連の離隔したらせん状リブ部分を提供する請求の範囲１に記載の押出機。３、前記材料の流動制限部を限定する手段は、上流面とその反対の下流面を提供する開口した流動制限装置を含み、前記押出機の作動中、材料で満たされた状態に前記流動制限装置の開口を実質的に連続的に維持するように、前記スクリュー組み立て体と流動制限装置とは協働するよう構成される請求の範囲１に記載の押出機。４、前記流動制限装置は、前記バレルに固着された開口したステータと前記スクリュー組み立て体の一部を構成する補足形状をなすロータとを含む請求の範囲３に記載の押出機。５、前記上流端付近の前記バレル内の自由体積は、前記下流端付近の自由体積よりも大きい請求の範囲１に記載の押出機。６、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能である請求の範囲１に記載の押出機。７、前記バレルを経て前記孔の制限部に液体を注入する手段を含む請求の範囲１に記載の押出機。８、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１に記載の押出機。９、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１に記載の押出機。１０、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記上流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記下流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さく、前記押出機は、一対のスクリュー型の組み立て体を前記孔に有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。１１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記上流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記下流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さく、前記バレルの内表面は、その長さに沿って内方に伸びる一連のらせん状リブ部分を提供するように設けられ、前記押出機は約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。１２、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能である請求の範囲１１に記載の押出機。１３、前記バレルを経て前記孔の制限部に液体を注入する手段を含む請求の範囲１１に記載の押出機。１４、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１１に記載の押出機。１５、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１１に記載の押出機。１６、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレルの内表面は、その長さに沿って内方に伸びる一連のらせん状リブ部分を提供するように構成され、前記押出機は、前記孔に一対のスクリュー型の組み立て体を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。１７、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定するとともにその長さに沿って一連の離間したらせん状リブ部分を有する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記ダイス型に近づくに連れて、孔の長さに沿って概して減少する断面積を提供するよう、前記入口から前記ダイス型まで、ほぼ円錐台形状をなし、前記バレル内で前記入口と出口の中間に開口した材料流動制限装置があり、この流動制限装置は、上流面とその反対の下流面とを与え、この上流面は、前記下流面よりも前記入口に近く、前記流動制限装置の前記上流面付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記流動制限装置の前記下流面付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さく、前記スクリュー組み立て体と流動制限装置は、前記押出機の作動中、材料で満たされた状態に前記流動制限装置の開口を実質的に連続的に維持するように、協働するよう構成され、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能であり、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。１８、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１７に記載の押出機。１９、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー型の組み立て体を有する請求の範囲１７に記載の押出機。２０、（削除）２１、（削除）２２、（削除）２３、（削除）２４、（削除）２５、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有する細長い管状バレルであって、その長さの少なくとも一部分でほほ円錐台形状をなす細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される開口した押し出しダイス型とを備え、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。２６、前記孔は、実質的にその全長にわたりテーパーの付いた、ほぼ円錐台形状である請求の範囲２５に記載の押出機。２７、前記流動制限部を限定する手段は、前記バレル内であって前記入口と前記出口の間に開口した流動制限装置を含む請求の範囲２５に記載の押出機。２８、前記バレル内には一つのスクリュー型の組み立て体がある請求の範囲２５に記載の押出機。２９、前記バレル内には一対のスクリュー型の組み立て体がある請求の範囲２５に記載の押出機。３０、（削除）３１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、その長さの少なくとも一部分に亘ってほぼ円錐台形状をなす細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を、少なくとも約５００rpmの回転速度で軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される開口した押し出しダイス型とを備え、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。３２、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有し、約６以下のＬ／Ｄ比を有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含むことを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３３、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有し、約６以下のＬ／Ｄ比を有する細長い押出機の入口に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含み、前記押出機のバレル内に前記材料の滞留する時間が約２から９秒であることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３４、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を回転させるステップとを含み、前記押出機のバレル内に前記材料の滞留する時間が約２から６秒であることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３５、（削除）３６、（削除）３７、（削除）３８、（削除）３９、（削除）４０、（削除）４１、（削除）４２、（削除）４３、（削除）４４、（削除）４５、（削除）４６、（削除）４７、（削除）４８、（削除）４９、食用材料を押し出して調理する方法であって、バレルと、このバレル内にあって軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体と、このバレルの出口を限定し、前記スクリュー組み立て体に隣接する内面を持つ末端の押し出しダイス型とを有する細長い押出機の入口に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含み、前記押し出しダイス型の内面から後方に前記スクリュー組み立て体の長さに沿って軸方向に押出機のバレルの最大直径Ｄの１．５倍離れた点での前記押出機内のバレル内の圧力が、本質的に大気圧であって、前記押し出しダイス型の前記内面に間近い前記押出機のバレル内の圧力が少なくとも約１００psiである押ことを特徴とする食用材料のし出し調理方法。５０、前記押し出しダイス型の前記内面に間近い前記押出機のバレル内の圧力が少なくとも約３００psiである請求の範囲４９に記載の方法。５１、前記スクリュー組み立て体の先端速度が約４００から１６００ft/分である請求の範囲４９に記載の方法。５２、前記先端速度が約７００から９００ft/分である請求の範囲５１に記載の方法。５３、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生地のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、前記生産物は、少なくとも約９０のペレット耐久性指数を有し、５８°Ｆの水に４分間浸した際、前記水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約７０％より小さい破壊に対する最大抵抗を有することを特徴とする飼料生産物。５４、前記でんぷん部分は約６５から８５％がゼラチン化する請求の範囲５３に記載の生産物。５５、前記ペレット耐久性指数が少なくとも約９５である請求の範囲５３に記載の生産物。５６、５８°Ｆの水に８分間浸した際、生産物が、水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約４０％以下の破壊に対する最大抵抗を有する請求の範囲５３に記載の生産物。５７、前記生産物は豚用飼料である請求の範囲５３に記載の生産物。５８、前記生産物は、押し出し直後、約２０重量％以下の水分量を含む請求の範囲５３に記載の生産物。５９、前記水分量は、約１８重量％以下である請求の範囲５８に記載の生産物。６０、生産物は、多くて約３０％の膨張を示す請求の範囲５３に記載の生産物。６１、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生地のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、前記生産物は、少なくとも約９０のペレット耐久性指数を有することを特徴とする飼料生産物。６２、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生産物のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、５８Fの水に４分間浸した際、前記水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約７０％より小さい破壊に対する最大抵抗を有することを特徴とする飼料生産物。６３、水中飼料であって、魚粉と穀類のおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、この生地は、約１０から１８重量％の押し出されたときの水分量を有し、少なくとも約２８ lb/ft³の密度を有し、少なくとも約９０のＰＤＩを有し、そして１を超える比重を有することを特徴とする水中飼料。６４、前記押し出されたときの水分量のレベルが約１１から１６重量％である請求の範囲６３に記載の水中飼料。６５、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約６００rpmの回転速度で回転させるステップとを含み、前記押出機のバレル内の前記材料の滞留時間は約２から１５秒であることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。６６、前記回転速度は、約６００から１２００rpmである請求の範囲６５に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号０８／８４８，８１７ (32)優先日平成９年５月１日(1997．5．1) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号０８／８８６，７０９ (32)優先日平成９年７月１日(1997．7．1) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ【要約の続き】アミノ酸やビタミン栄養素の損失のない調理された押し出し物、および／または、高度に調理され低水分の飼料を与える非常に短時間の押し出しバレル滞留時間を利用して、新規な押し出し処理と生産物も提供される。バレル中間制限要素（２５２−２５６）の備えた、また備えない一対のスクリュー型の押出機（２３２、２３２a）もまた提供され、内部にテーパー付きバレル（２３７）を、それに応じてテーパーの付いた羽根付き軸回転可能なスクリュー（２３８、２４０）とともに含んでもよい。

Claims

【特許請求の範囲】１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記上流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記下流端付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さいことを特徴とする長さの短い調理用押出機。２、前記バレルの前記孔を限定する内表面は、その長さに沿って一連の離隔したらせん状リブ部分を提供する請求の範囲１に記載の押出機。３、前記材料の流動制限部を限定する手段は、上流面とその反対の下流面を提供する開口した流動制限装置を含み、前記押出機の作動中、材料で満たされた状態に前記流動制限装置の開口を実質的に連続的に維持するように、前記スクリュー組み立て体と流動制限装置とは協働するよう構成される請求の範囲１に記載の押出機。４、前記流動制限装置は、前記バレルに固着された開口したステータと前記スクリュー組み立て体の一部を構成する補足形状をなすロータとを含む請求の範囲３に記載の押出機。５、前記上流端付近の前記バレル内の自由体積は、前記下流端付近の自由体積よりも大きい請求の範囲１に記載の押出機。６、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能である請求の範囲１に記載の押出機。７、前記バレルを経て前記孔の制限部に液体を注入する手段を含む請求の範囲１に記載の押出機。８、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有する請求の範囲１に記載の押出機。９、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー型組み立て体を有する請求の範囲１に記載の押出機。１０、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー型組み立て体を有する請求の範囲１に記載の押出機。１１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記入口から前記ダイス型までの孔の長さの少なくとも約５０％の間、ほぼ円錐台形状であり、前記ダイス型に近づくに連れて概して減少する断面積を提供し、前記バレルの内部表面は、その長さに沿って内方に伸びるらせん状リブ部分を提供するように構成されていることを特徴とする長さの短い調理用押出機。１２、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能である請求の範囲１１に記載の押出機。１３、前記バレルを経て前記孔の制限部に液体を注入する手段を含む請求の範囲１１に記載の押出機。１４、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有する請求の範囲１１に記載の押出機。１５、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー組み立て体を有する請求の範囲１１に記載の押出機。１６、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー組み立て体を有する請求の範囲１１に記載の押出機。１７、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定するとともにその長さに沿って一連の離間したらせん状リブ部分を有する表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切断して配置された有孔押し出しダイス型とを備え、前記孔は、前記ダイス型に近づくに連れて、孔の長さに沿って概して減少する断面積を提供するよう、前記入口から前記ダイス型まで、ほぼ円錐台形状であり、前記バレル内で前記入口と出口の中間に開口した材料流動制限装置があり、この流動制限装置は、上流面とその反対の下流面とを与え、この上流面は、前記下流面よりも前記入口に近く、前記流動制限装置の前記上流面付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位は、前記流動制限装置の前記下流面付近の前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位に比べて小さく、前記スクリュー組み立て体と流動制限装置は、前記押出機の作動中、材料で満たされた状態に前記流動制限装置の開口を実質的に連続的に維持するように、協働するよう構成され、前記回転する手段は、前記スクリュー組み立て体を、前記バレル内で少なくとも約５００rpmの回転速度で回転させるよう作動可能であり、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。１８、前記押出機は、前記孔内に一つのスクリュー型組み立て体を有する請求の範囲１７に記載の押出機。１９、前記押出機は、前記孔内に一対のスクリュー型組み立て体を有する請求の範囲１７に記載の押出機。２０、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有する細長い押出機の入口に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、しかも前記材料の前進中、前記入口と前記押し出しダイス型との間の領域で、前記材料が前記バレルを完全に満たし塞ぐようにするために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含み、前記領域付近であって前記入口に近い前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位が、前記領域付近であって前記ダイス型に近い前記スクリュー組み立て体の回転当たりの材料の変位よりも小さいことを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。２１、前記材料を、前記領域で開口した流動制限装置を通過させるステップを含み、前記スクリュー組み立て体と流動制限装置が、前記押出機の作動中、前記材料で満たされた状態に前記流動制限装置の開口を実質的に連続的に維持する請求の範囲２０に記載の方法。２２、前記材料を前記入口に供給する前に前記材料に水分を与え部分的に調理するために、前記材料をプレコンデイショナーに通過させるステップを含む請求の範囲２０に記載の方法。２３、前記スクリュー組み立て体の回転中に前記バレル内に水分を注入するステップを含む請求の範囲２０の方法。２４、前記押出機は一つのスクリュー型押出機である請求の範囲２０の方法。２５、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、その長さの少なくとも一部分に亘ってほぼ円錐台形状をなす細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される開口した押し出しダイス型とを備え、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。２６、前記孔は、実質的にその全長さにわたりテーパーの付いた、ほぼ円錐台形状である請求の範囲２５に記載の押出機。２７、前記流動制限部を限定する手段は、前記バレル内であって前記入口と前記出口の間に開口した流動制限装置を含む請求の範囲２５に記載の押出機。２８、前記バレル内には一つのスクリュー型組み立て体がある請求の範囲２５に記載の押出機。２９、前記バレル内には一対のスクリュー型組み立て体がある請求の範囲２５に記載の押出機。３０、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される開口した押し出しダイス型とを備え、前記バレル内で前記入口と出口の中間に材料の流動制限部を限定する手段があり、この材料の流動制限部を限定する手段は、上流端とその反対の下流端とを与え、この上流端は、前記下流端よりも前記入口に近く、前記下流端付近の前記バレルの孔内の自由体積は、前記上流端付近の前記バレルの孔内の自由体積よりも大きいことを特徴とする長さの短い調理用押出機。３１、長さの短い調理用押出機であって、材料入口と離間した材料出口とを有し、その長さの少なくとも一部分に亘ってほぼ円錐台形状をなす細長い孔を限定する内表面を提供する細長い管状バレルと、前記孔内に位置する細長いらせん状羽根付きスクリュー組み立て体と、前記スクリュー組み立て体を、少なくとも約５００rpmの回転速度で軸周りに回転する手段と、前記材料出口を横切って配置される開口した押し出しダイス型とを備え、前記押出機は、約６以下のＬ／Ｄ比を有することを特徴とする長さの短い調理用押出機。３２、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有し、約６以下のＬ／Ｄ比を有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含むことを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３３、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有し、約６以下のＬ／Ｄ比を有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含み、前記押出機のバレル内に前記材料の滞留する時間が約２から９秒であることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３４、食用材料を押し出して調理する方法であって、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有する細長い押出機の入口内に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を回転させるステップとを含み、前記押出機のバレル内に前記材料の滞留する時間が約２から９秒であることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３５、前記滞留する時間が約２から６秒である請求の範囲３４に記載の方法。３６、食用材料を押し出して調理する方法であって、タンパク質とでんぷんと、アミノ酸、ビタミンおよびその混合物から構成される群から選択される一つの栄養素とをおのおの含む食用材料の混合物を作るステップと、末端の押し出しダイス型と軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体を内部に備えるバレルを有する細長い押出機の入口に、前記食用材料を送るステップと、少なくとも部分的に調理された食用の押し出し物を産出するために、前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すよう前記スクリュー組み立て体を回転させるステップとを含み、前記押し出し物は、そこに含まれる前記栄養素の少なくとも約９０％を実質的に栄養上有効で品質の低下しない形で有するとともに、少なくともその約６０％がゼラチン化したでんぷんの成分を有することを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。３７、前記押し出し物は、そこに含まれる前記栄養素の少なくとも約９５％を実質的に栄養上有効で品質の低下しない形で有する請求の範囲３６に記載の方法。３８、前記栄養素は、リジン、バリン、メチオニン、アルギニン、スレオニン、トリプトファン、ヒスタジン、イソロイシンおよびフェニルアラニンを含む請求の範囲３６に記載の方法。３９、前記栄養素は、遊離アミノ酸を含む請求の範囲３８に記載の方法。４０、前記栄養素は、ポリペプチドを含む請求の範囲３８に記載の方法。４１、前記栄養素は、ビタミンＡを含む請求の範囲３８に記載の方法。４２、押し出して調理された食用飼料生産物であって、出発時の構成成分を押し出し調理することによって形成される押し出された食用生地を含み、前記出発時の構成成分は、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量とアミノ酸、ビタミンおよびその混合物から構成される群から選択される栄養素の分量とを含み、前記押し出して調理された生産物は、存在する前記栄養素の少なくとも約９０％を実質的に栄養上有効で品質の低下しない形で有するとともに、少なくとも約６０％がゼラチン化したでんぷんの成分を有することを特徴とする飼料生産物。４３、前記押し出して調理された生産物は、そこに存在する前記栄養素の添加物の少なくとも約９５％を実質的に栄養摂取上有効で品質の低下しない形で有する請求の範囲４２に記載の飼料生産物。４４、前記栄養素は、リジン、バリン、メチオニン、アルギニン、スレオニン、トリプトファン、ヒスタジン、イソロイシンおよびフェニルアラニンを含む請求の範囲４２に記載の飼料生産物。４５、前記栄養素は、遊離アミノ酸を含む請求の範囲４４に記載の飼料生産物。４６、前記栄養素は、ポリペプチドを含む請求の範囲４４に記載の飼料生産物。４７、前記栄養素は、ビタミンＡを含む請求の範囲４２に記載の飼料生産物。４８、前記でんぷんの成分は、約６５から８５％がゼラチン化する請求の範囲４２に記載の飼料生産物。４９、食用材料を押し出して調理する方法であって、バレルと、このバレル内にあって軸回転可能な内部の羽根付きスクリュー組み立て体と、このバレルの出口を限定し、前記スクリュー組み立て体に隣接する内面を持つ末端の押し出しダイス型とを有する細長い押出機の入口に前記食用材料を送るステップと、食用材料の少なくとも部分的調理のために前記材料を前記入口から前記バレルの長さに沿って前進させて前記押し出しダイス型から出すために、前記スクリュー組み立て体を少なくとも約５００rpmの速度で回転させるステップとを含み、前記押し出しダイス型の内面から後方に前記スクリュー組み立て体の長さに沿って軸方向に押出機のバレルの最大直径Ｄの１．５倍離れた点での前記押出機内のバレル内の圧力が、本質的に大気圧であって、前記押し出しダイス型の前記内面に間近い前記押出機のバレル内の圧力が少なくとも約１００psiであることを特徴とする食用材料の押し出し調理方法。５０、前記押し出しダイス型の前記内面に間近い前記押出機のバレル内の圧力が少なくとも約３００psiである請求の範囲４９に記載の方法。５１、前記スクリュー組み立て体の先端速度が約４００から１６００ft/分である請求の範囲４９に記載の方法。５２、前記先端速度が約７００から９００ft/分である請求の範囲５１に記載の方法。５３、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生地のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、前記生産物は、少なくとも約９０のペレット耐久性指数を有し、５８°Fの水に４分間浸した際、前記水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約７０％より小さい破壊に対する最大抵抗を有することを特徴とする飼料生産物。５４、前記でんぷん部分は約６５から８５％がゼラチン化する請求の範囲５３に記載の生産物。５５、前記ペレット耐久性指数が少なくとも約９５である請求の範囲５３に記載の生産物。５６、５８°Fの水に８分間浸した際、生産物が、水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約４０％以下の破壊に対する最大抵抗を有する請求の範囲５３に記載の生産物。５７、前記生産物は豚用飼料である請求の範囲５３に記載の生産物。５８、前記生産物は、押し出し直後、約２０重量％以下の水分量を含む請求の範囲５３に記載の生産物。５９、前記水分量は、約１８重量％以下である請求の範囲５８に記載の生産物。６０、生産物は、多くて約３０％の膨張を示す請求の範囲５３に記載の生産物。６１、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生地のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、前記生産物は、少なくとも約９０のペレット耐久性指数を有することを特徴とする飼料生産物。６２、緻密で固く、十分に調理された飼料生産物であって、タンパク質とでんぷんのおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、前記生地は少なくとも約２８lb/ft³の体積密度を有し、前記生産物のでんぷん部分は少なくとも約６０％がゼラチン化し、５８°Fの水に４分間浸した際、前記水に浸す前の生産物の破壊に対する最大抵抗の約７０％より小さい破壊に対する最大抵抗を有することを特徴とする飼料生産物。６３、水中飼料であって、魚粉と穀類のおのおのの分量を含む押し出された食用生地を含み、この生地は、約１０から１８重量％の押し出されたときの水分量を有し、少なくとも約２８ lb/ft³の密度を有し、少なくとも約９０のＰＤＩを有し、そして１を超える比重を有することを特徴とする水中飼料。６４、前記押し出されたときの水分量のレベルが約１１から１６重量％である請求の範囲６３に記載の水中飼料。