JP2012523335A

JP2012523335A - 多層押出し

Info

Publication number: JP2012523335A
Application number: JP2012506062A
Authority: JP
Inventors: グレンエス．アクセルロッド; アジャイガジュリア
Original assignee: ティー．エフ．エイチ．パブリケーションズ、インコーポレーテッド
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: CA2756682A1; US20100260905A1; CN102395455B; WO2010120571A1; JP5748741B2; CA2756682C; EP2419254A4; EP2419254A1; US8771775B2; CN102395455A; AU2010236797A1; AU2010236797B2

Abstract

ペット噛み具は、複数の組成物を共押出しして、層状構成を形成することによって製造される。栄養性添加剤などの、熱および／またはせん断に敏感な組成物に対して処理条件を調節するために、別個の押出し機が設けられ、それぞれの押出し物は、外側層として比較的高いレベルの栄養性組成物が提供されるように組合されてもよい。

Description

発明の詳細な説明

分野
本開示は、押出しによって形成されるペット噛み具に関し、より詳細には、ペット噛み具の選択された層が、他の層の任意の層に比べて差別的熱履歴および／またはせん断履歴を経験するように、異なるサイズならびに異なる処理パラメータの複数の押出し機を使用することに関する。こうして、選択された層は、高い温度および高いせん断条件にさらされると、普通なら劣化する可能性がある原料を含んでもよい。
背景
本開示の譲受人に共通に譲渡され、参照によりその全体が本明細書に含まれる２００６年３月１０日に出願された米国出願第１１／３７２，９９２号は、２つ以上の材料を含む動物噛み具を対象としており、材料は、たとえば硬度、曲げ弾性率、引張り強さ、透明性、または組成が異なる可能性がある。材料は、層状関係で配設されてもよい。噛み具は、インサート成形、多成分成形、ロータリ成形、または任意の数のメルトコンバ−ジョンプロセスによって形成されてもよい。

２００５年７月１２日に発行され、本開示の譲受人に共通に譲渡された米国特許第６，９１６，４９７号もまた、参照によりその全体が本明細書に含まれる。米国特許第６，９１６，４９７号は、ビタミンおよび／またはミネラルおよび／またはハーブに富む成形動物噛み玩具を対象とする。ビタミン、ミネラル、およびハーブ添加剤は、処理中に水を含むことなどによって、こうした添加剤の熱劣化を最小にする条件下で成形噛み玩具内に組込まれてもよい。噛み玩具は、混合物を形成するために、樹脂、水、および前記ビタミンおよび／またはミネラルおよび／またはハーブのうちの１つまたは複数を組合せることによって形成されてもよい。樹脂は、高い温度条件下で流動するようにされ、また、所望の形状に成形され冷却されうる任意のまたは全ての樹脂を含んでもよい。したがって、樹脂は、熱可塑性ポリマー、澱粉、カゼイン、変性しかつ部分的に加水分解したコラーゲン、およびその混合物を含む、天然および／または合成の高分子またはポリマータイプ構造を含む。

本開示の譲受人に共通に譲渡され、参照によりその全体が本明細書に含まれる２００７年５月１０日に出願された米国出願第１１／７４７，１３２号は、２つ以上の材料を含む多成分ペットおやつまたは噛み具を製造する方法を対象としており、２つ以上の材料は、物理的、光学的、栄養的、感覚的、または組成的特性が異なる可能性があり、複数の材料は、層状の、囲む、部分的に囲む、隣接する、またはインターロックされる様式で互いに近接して形成されてもよい。この出願は、射出成形プロセスに的を絞っている。

従来技術は、ペットフードの美味性を高めるための種々のプロセスおよび組成を開示する。しかし、ペットフードとペット噛み具が共に、こうした押出しペット製品の製造中に、通常、劣化する可能性があるビタミン、ミネラル、および他の栄養性添加剤を供給することを可能にする改良型方法および組成についての必要性が存在し続けていることが当業者によって理解されるであろう。

よりコスト効果的なプロセスは、同時に複数の組成物を押出し、押出しダイ内で組成物を組合せ、その後、形状および組成の離散セクションを持つペット噛み具として種々の形状を形成するために、所定の長さに押出し物を切断することであってもよい。

各組成物について別個の押出し機を動作させることは、ハーブ、ミネラル、ビタミン、および天然着色剤のような原料が、その熱および／またはせん断履歴を最小にし、熱劣化を低減する条件下で処理されることを可能にするように、処理条件を人が調節することを許容する可能性がある。
概要
第１の例示的な実施形態では、本開示は、ペット噛み具を形成するプロセスを対象としており、プロセスは、第１の押出し機および第２の押出し機を設けること、および、栄養性添加剤を含む第１の組成物を前記第１の押出し機に、また、第２の組成物を前記第２の押出し機に提供することを含む。その後、これに続いて、第１および第２の押出し機を通して第１および第２の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される可能性がある第１および第２の押出し物を形成する、処理することが行われてもよい。第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、第１の組成物のための選択された滞留時間(residence time)（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度(shear rate)（γ₁）で動作するように構成されてもよい。第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作するように構成されてもよい。そして、以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂またはγ₁＜γ₂の少なくとも１つまたは複数が存在してもよい。

第２の例示的な実施形態では、本開示は、ペット噛み具を形成するプロセスを対象としており、プロセスは、第１の押出し機、第２の押出し機、および第３の押出し機を設けること、および、栄養性添加剤を含む第１の組成物を第１の押出し機に、また、第２の組成物を第２の押出し機に、また、栄養性添加剤を含む第３の組成物を第３の押出し機に提供することを含む。その後、これに続いて、第１、第２、および第３の押出し機を通して第１、第２、および第３の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される第１、第２、および第３の押出し物を形成する、処理することが行われてもよい。第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、第１の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度（γ₁）で動作するように構成される。第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作するように構成される。第３の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₃）、第３の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₃）、および選択されたせん断速度（γ₃）で動作するように構成される。以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂；またはγ₁＜γ₂の少なくとも１つまたは複数が存在する。さらに、以下の条件、すなわち、ＢＴ₃＜ＢＴ₂；ＲＴ₃＜ＲＴ₂；γ₃＜γ₂の少なくとも１つまたは複数が存在する。任意選択で、押出し物は互いに結合されてもよく、第１および第３の押出し物は外側層を提供し、第２の押出し物はコアを提供する。さらに、第１および第３の押出し物はコアを提供してもよく、第２の押出し物は、こうしたコアの周りの周囲層を提供してもよい。

第３の例示的な実施形態では、本開示は、ペット噛み具を形成するプロセスを対象としており、プロセスは、第１の押出し機、第２の押出し機、および第３の押出し機を設けること、および、栄養性添加剤を含む第１の組成物を第１の押出し機に、また、第２の組成物を第２の押出し機に、また、栄養性添加剤を含む第３の組成物を第３の押出し機に提供することを含む。その後、これに続いて、第１、第２、および第３の押出し機を通して第１、第２、および第３の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される第１、第２、および第３の押出し物を形成する、処理することが行われてもよい。第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、第１の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度（γ₁）で動作する。第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作する。第３の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₃）、第３の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₃）、および選択されたせん断速度（γ₃）で動作する。以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂およびγ₁＜γ₂が存在する。さらに、以下の条件、すなわち、ＢＴ₃＜ＢＴ₂；ＲＴ₃＜ＲＴ₂；γ₃＜γ₂が存在する。任意選択で、押出し物は互いに結合されてもよく、第１および第３の押出し物は外側層を提供し、第２の押出し物はコアを提供する。さらに、第１および第３の押出し物はコアを提供してもよく、第２の押出し物は、こうしたコアの周りの周囲層を提供してもよい。

本仕様に組込まれ、本仕様の一部を構成する添付図面は、本発明の複数の実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。

肉片の形状を有し、また、肉片内に配設された骨状部およびチョップ状部を有する例示的なペット噛み具の斜視図である。骨形状を有し、また、骨形状内に配設された星状部およびハート状部を有する例示的なペット噛み具の斜視図である。２つの異なる組成物を含む大きな犬の骨形状の内部に配設された骨状部を有する例示的なペット噛み具の斜視図である。本開示による、異なる容量の３つの別個の押出し機からのペット噛み具の形成を示す略フローチャートである。

本発明は、ここで、本発明の好ましい実施形態がその中で示される添付図面を参照して、以降でより完全に述べられる。しかし、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、また、本明細書で述べる実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が、完璧であり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。

ペットのために多様性を提供するために、栄養があること以外に、種々の層を含む種々の形状およびサイズを備える可能性があるペット噛み具を提供することが望ましい場合がある。さらに、さらなる多様性は、ペット噛み具の外側形状内に配設されるか、または、互いに隣接する種々の実際の形状を含むことによって提供される可能性があり、種々の形状は、たとえばカラー、組成、硬度、匂い、味覚、および栄養価のような特性が異なる。

これを達成するために、異なるスループットの複数の押出し機が設けられてもよく、それぞれが、特定の組成物を処理し、その組成物に対して調節された処理条件のセットおよび／または処理装置を有する。各押出し機は、その後、特別に成形された押出しダイに給送し、そこから、押出し物が、ペット噛み具用の最終成形ダイに給送されてもよい。こうして、熱に敏感な材料および／またはせん断に敏感な材料は、その栄養的効果を著しく低下させない可能性がある特定の条件下で個々に処理されてもよい。さらに、その栄養価が比較的維持される可能性がある材料は、共通成形ダイにおいて熱および／またはせん断に敏感でない他の押出し物と結合されて、多層ペット噛み具が形成されてもよい。

図４に示す１つの例示的な実施形態では、組成物Ａを含み、処理条件Ａ１下で動作する押出し機１０は、ダイ１２を通して組成物Ａを押出して、中間成形押出し物Ｅ_Aを形成する。図示する中間成形押出し物は、所与のペット噛み具の外側層を提供するように構成されてもよい。処理条件Ａ１は、選択されたバレル温度（ＢＴ_A）、滞留時間（ＲＴ_A）、および／またはせん断速度（γ_A）を含んでもよい。

より高いスループットを有し、組成物Ａを含み、より高い温度処理条件Ｂ１下で動作する押出し機２０は、ダイ２２を通して組成物Ｂを押出して、第２の中間成形押出し物Ｅ_Bを形成する。中間成形押出し物Ｅ_Bは、所与のペット噛み具の内側層を提供するように構成されてもよい。したがって、処理条件Ｂ１は、選択されたバレル温度（ＢＴ_B）、滞留時間（ＲＴ_B）、および／またはせん断速度（γ_B）を含んでもよい。

任意選択で、組成物Ｃを含み、処理条件Ｃ１下で動作する押出し機３０は、ダイ３２を通して組成物Ｃを押出して、中間成形押出し物Ｅ_Cを形成する。図示する中間成形押出し物Ｅ_Cは、所与のペット噛み具の外側層を提供するように構成されてもよい。処理条件Ｃ１は、選択されたバレル温度（ＢＴ_C）、滞留時間（ＲＴ_C）、および／またはせん断速度（γ_C）を含んでもよい。

上記処理条件Ａ１、Ｂ１、およびＣ１に関して、ＢＴ_A＜ＢＴ_Bである、かつ／または、ＲＴ_A＜ＲＴ_Bである、かつ／または、γ_A＜γ_Bであることがここで理解されてもよい。さらに、ＢＴ_C＜ＢＴ_Bである、かつ／または、ＲＴ_C＜ＲＴ_Bである、かつ／または、γ_C＜γ_Bである。こうして、２層（すなわち、押出し物Ｅ_AおよびＥ_Bを含む）ペットおやつが形成されてもよい、または、外側層としてＥ_AおよびＥ_Cを有し、押出し物Ｅ_Bがコアを形成するペット噛み具が形成されてもよい。

上記を詳しく述べると、バレル温度に対する言及は、押出し機バレル内の任意の場所における押出し機内の温度に対する言及である。したがって、たとえばＢＴ_A＜ＢＴ_Bであることを示すとき、それは、押出し機１０のバレルの最高温度が押出し機２０のバレルの最高温度より低い場合である可能性があることが理解されてもよい。それはまた、押出し機１０のバレルの全ての場所における温度が押出し機２０のバレルの全ての場所における温度より低い場合である可能性がある。さらに、比較による温度の先の議論は、押出し機２０に対する押出し機３０のバレルの温度に当てはまる。

同様に、たとえばγ_A＜γ_Bであることを示すとき、それは、押出し機１０のバレルの最高相対せん断速度が押出し機２０のバレルの最高相対せん断速度より低い場合である可能性があることが理解されてもよい。それはまた、押出し機１０のバレルの全ての場所におけるせん断速度が押出し機２０のバレルの全ての場所におけるせん断速度より低い場合である可能性がある。さらに、比較によるせん断速度の先の議論は、押出し機２０に対する押出し機３０のバレルのせん断速度に当てはまる。さらに、押出し機１０、２０、または３０の任意の押出し機についてのせん断速度範囲は、１ｓｅｃ^-1から５，０００ｓｅｃ^-1であってよいことが留意されてもよい。したがって、γ_Bが１０００ｓｅｃ^-1の値を有する場合、γ_Aおよび／またはγ_Cは、９００ｓｅｃ^-1または８００ｓｅｃ^-1または７００ｓｅｃ^-1などのような１０００ｓｅｃ^-1未満の値を有する可能性がある。

押出し物Ｅ_A、Ｅ_B、Ｅ_Cは、結合ダイ４２を通して送られて、所与の最終形状、押出し物Ｅ_Dが形成されてもよく、押出し物Ｅ_Dは、その後、その例が図１〜３に示される形状を有するペット噛み具を形成するために、冷却され、所定の長さに切断されてもよい。

見てわかるように、図１は、犬の骨状部Ｅ_A1およびチョップ状部Ｅ_C1が、肉片に似ている外側周囲部Ｅ_B1内に配設されているペット噛み具Ｅ_D1を示し、それぞれの個々の形状Ｅ_A1、Ｅ_B1、Ｅ_C1は、異なる組成または他の特性を含み、最終形状Ｅ_E1は、肉片の外観を有する。Ｅ_A1、Ｅ_B1、Ｅ_C1の形状の相対的容積のために、異なるスループット、プロセス条件を有し、異なる組成物であって、その一部が熱に敏感である可能性がある、異なる組成物に対して異なる熱履歴を提供する異なるサイズの押出し機が利用されてもよい。

図２は、異なる形状を有する、この場合、星状部Ｅ_A2およびハート状部Ｅ_C2が、全体の犬の骨形状Ｅ_B2内に配設されるペット噛み具Ｅ_D2を示し、異なる組成または他の特性を含むそれぞれの個々の形状、たとえばＥ_A2およびＥ_C2は、熱に敏感な異なるカラーを有する組成物であってよく、Ｅ_B1の組成物より比較的低い温度下で処理されなければならない。

図３は、大きな骨形状内に配設された全体の骨形状Ｅ_B3を有するペット噛み具Ｅ_D3を示し、大きな骨形状は、Ｅ_B3を囲むために長手方向に配設された２つの異なる押出し物Ｅ_A3およびＥ_C3を備え、それぞれの個々の形状は、異なる組成または他の特性、この場合、Ｅ_A3およびＥ_C3の組成物を備える。組成物は、熱溶解処理によって普通なら劣化する可能性があるビタミン、ミネラル、および／またはハーブを含んでもよい。

先に述べたように、押出し物Ｅ_A3およびＥ_C3は、特定の条件（バレル温度、せん断速度、および滞留時間）下で処理されて、観測される熱および／またはせん断履歴が最小にされてもよく、また、比較的大きなレベルの栄養素がペット噛み具の外側層に提供されてもよい。換言すれば、最も外側の層は、こうした添加剤／原料の熱劣化を最小にする処理条件下で押出されてもよく、一方、最も内側の層は、外側層の添加剤の使用を回避するか、または、より高い相対的バレル温度、より高い相対的せん断速度、および／またはより高い押出し滞留時間に対して比較的安定性がある組成物を含む組成物から構成されてもよい。

同様に見てわかるように、差別的バレル温度、せん断速度、および／または滞留時間を調節する能力は、形成されるペット噛み具の部分の相対的容積に従って各押出し機のスループットの相対的サイズを変えることによって達成されてもよい。見てわかるように、外側層は、内側層の厚さより小さい厚さを有してもよい。

次に、本開示のビタミン／ミネラル／および／またはハーブ添加剤の組込みの考慮事項を考えて、こうした添加剤は、問題になっているペット噛み具に対する考えられる動物の関心の喪失の前に供給されるように、たとえば外側層Ｅ_AまたはＥ_C（図３）の場合と同様に、押出された／成形された噛み具の表面内に選択的に濃縮されてもよいことが、述べたように望ましい場合がある。これに関して、本開示は、同時に異なる樹脂組成を有する複数のストリームを押出し、成形ダイ内で押出し物を組合せて、ペット噛み具を提供するために冷却され所定の長さに切断されてもよい図４の組合された押出し物Ｅ_Dを作るプロセスを特定する。したがって、押出し物Ｅ_Aは、適切な栄養素を含む層Ｅ_AまたはＥ_Cを含んでもよく、一方、Ｅ_Bは、どんな栄養素も含まないように構成され、それにより、Ｅ_Bが、本明細書で述べるように、比較的長い滞留時間、高いバレル温度、および高いせん断速度で調製されることが可能になる。

それに関して、ビタミン／ミネラル／および／またはハーブを含まない澱粉または他の樹脂ベース組成物が、コア、Ｅ_B3またはペット噛み具の内側層として役立つ可能性がある、または、ビタミン／ミネラル／および／またはハーブあるいは他の比較的より熱に敏感な原料を含む澱粉または他の樹脂ベース組成物が、外側層（複数可）として役立つ可能性がある。内側層（複数可）または外側層（複数可）のビタミン／ミネラル／および／またはハーブの濃度は、その後、任意の所望のレベルに従って変えられてもよい。内側層および外側層（複数可）の厚さおよび形状は、図４のダイ１２、２２、３２の形状によって左右され、また、図３において例示的な様式で全体が示されるようなものであってよい。

複数ストリーム押出しのこうした技法を参照して、これが、水レベルがコアの水レベルより高い可能性がある処理条件下で、添加剤（ビタミン、ミネラル、ハーブ）を用いて、たとえば澱粉外側層（複数可）の押出しをユニークに可能にする場合があることが理解されうる。たとえば、外側層組成物は、２０〜４０重量％の、押出し前の水レベルを含む可能性があり、コア用の澱粉／水混合物は、外側層（複数可）について選択されたどのレベルよりも低い水レベルを含むようにさせられてもよい。１つの好ましい実施例は、２０〜４０重量％のレベルを有する外側層（複数可）を押出すことであってよく、一方、内側コアは、１０〜１５重量％の水レベルで押出されもよい。これは、その後、内側層に比べて外側層に対する差別的硬度を提供し、外側層は、内側層より比較的軟質である。こうした差別的硬度は、ショアＡスケールに関して少なくとも１０以上の差になる可能性がある。たとえば、硬度の差は、外側層が、内側層のショアＡ硬度より１０〜８０ユニット小さいシュアＡ硬度を有するようなものである。

したがって、本明細書の開示は、外側層の１つまたは両方において、または、その中でビタミン、ミネラル、および／またはハーブを選択的に濃縮する能力を提供し、それが、所与の動物に対する比較的より効率的な栄養素の供給を保証する可能性がある。これは、本明細書で述べる処理制御と共に、複数ストリーム押出しによって達成されうる。

したがって、澱粉／水の組合せ体で上述の添加剤を組込むことによって、本明細書の発明は、押出し機器内での可塑化（溶解処理作業で使用するための軟質化）中に、熱劣化することなく、こうした添加剤と澱粉との混合を促進するための水の使用をさらに詳しく述べる。したがって、添加剤（ビタミン、ミネラル、ハーブ、着色剤など）が熱劣化しないことを保証するために、比較的低い溶解処理温度を可能にするために必要であるように、水の量が容易に変更されうることを当業者は認識するであろう。

例示的な実施形態では、１つまたは複数の樹脂成分、１つまたは複数の熱に敏感な添加剤、および任意選択で１つまたは複数の可塑剤は、加熱式押出し機１０（図４）のスクリューバレルに給送され、溶解物と呼ばれるものを形成するのに十分に長い時間の間、ある温度でかつある圧力でスクリューの回転によって可塑性にされてもよく、ダイ１２を通して溶融物を押出して、中間形状を有する押出し物Ｅ_Aが形成される。同様に、別の押出し機３０は、同じかまたはある程度異なる組成物を給送されてもよく、その組成物は、加熱され、可塑性にされ、ダイ３２を通して給送されて、中間形状を有する押出し物Ｅ_Cが形成されてもよい。最後に、別の押出し機２０は、異なる組成物、たとえば熱に敏感な、かつ／または、せん断に敏感な栄養素を含まない組成物を給送されてもよく、その組成物は、加熱され、可塑性にされ（せん断され）、ダイ２２を通して給送されて、中間形状を有する押出し物Ｅ_Bが形成されてもよい。

図４に示すように、これらの３つの押出し物Ｅ_A、Ｅ_B、およびＥ_Cは、成形ダイ４２に給送されて、押出し物Ｅ_Dが形成されてもよく、押出し物Ｅ_Dは、異なるレベルの栄養素を有するエリアを有するペット噛み具（図１〜３を参照）を形成するために、冷却され、所定の長さに切断されてもよく、外側層内の栄養素は、熱および／またはせん断による劣化が低減されるように処理される。

押出し物Ｅ_A、Ｅ_B、およびＥ_Cの温度は、成形ダイを通して引き抜かれるときに、共に結合するかまたは流動するようなレベルに維持され、その後、一体形状を形成するために冷却されてもよいことも留意されるべきである。１つの例示的な実施形態では、（栄養性添加剤を含まない）押出し物Ｅ_Bは、栄養性添加剤を含む押出し物Ｅ_AおよびＥ_C（図１および２）を囲んでもよく、一方、別の例示的な実施形態（図３）では、栄養性添加剤を含む押出し物Ｅ_AおよびＥ_Cは、述べたように栄養性添加剤を含まない押出し物Ｅ_Bを囲んでもよい。図１〜３に示すように、３つの押出し物Ｅ_A、Ｅ_B、およびＥ_Cはそれぞれ、異なるプロファイル形状を有してもよい。用語「プロファイル形状(profile shape)」によって、押出し物の長さに垂直に切取った断面の形状を意味することが理解される。

任意のタイプのシングルまたはツインスクリュー押出し機が、図４に示す押出し機１０、２０、および３０のために使用されてもよい。たとえば、シングルスクリュー押出し機は、熱に敏感な材料のために、また、ツインスクリュー押出し機は、大容積の比較的熱に敏感でない材料のために使用されてもよく、また、その逆もまた同じである。３つの組成物Ａ、Ｂ、およびＣのそれぞれを押出す押出し機の代表的なパラメータは、表１に挙げられる。押出し機に満たされる水レベルが、押出しの過程中に低下する場合、ベント式バレル押出し機が使用されてもよく、こうしたベンティングは水レベルを所望のレベルまで低下させる。こうした水レベルの変更を容易にするために、ベントポートにおいて押出しバレルに軽い負圧を印加し、それにより、押出し物からより効率的な水の除去を実現することが特に有用であることがわかった。

その１つまたは複数が、加熱すると劣化する可能性がある熱に敏感な材料を含んでもよい組成物Ａ、Ｂ、およびＣを処理するために、熱に敏感な材料を含む組成物を処理することになる押出し機（たとえば、１０および３０）は、熱に敏感な材料および／またはせん断に敏感な材料を含まない樹脂組成物を処理することになる押出し機２０に比べて長さが比較的短くてもよい。これは、その後、図３のペット噛み具の外側層（複数可）を形成することになるＡおよびＣのような組成物が、ペット噛み具の内側層を形成し（図３）、熱に敏感な添加剤を含まなくてもよい押出し機２０に比べて、比較的短い滞留時間でかつ低い温度で動作することを可能にしてもよい。

例示的な実施形態では、たとえば澱粉、カゼイン、変性しかつ部分的に加水分解したコラーゲン、熱可塑性ポリマー、およびその混合物を含む樹脂成分は、食用ペット噛み具について基剤原料を提供してもよい。熱可塑性ポリマーは、ポリアミドおよびポリウレタンなどのポリマーならびにポリ（エチレンアクリル酸）およびポリ（エチレンビニルアルコール）などのエチレンコポリマーを含んでもよい。さらに、押出し用の樹脂組成物は、植物性たんぱく質(textured vegetable protein)（ＴＶＰ）、炭水化物、生皮、およびジャーキーを含んでもよい。さらに、水、グリセリン、ならびに他の可塑剤が、本開示によるペット噛み具を形成するために、組成物内に含まれてもよい。

述べたように、押出し中に樹脂成分の可塑化および処理を改善するために可塑剤が使用されてもよいことが想定される。したがって、可塑剤は、約２５００以下の分子重量を有する化合物を含んでもよい。したがって、可塑剤は水を含んでもよく、また、可塑剤は、押出し機内での処理中に所与の混合物から除去される（揮発される）ように選択されてもよい。可塑剤はまた、最終の成形製品内に残るように設計されてもよい。たとえば、比較的高い（たとえば、４０重量％の）水含量が、澱粉などの樹脂の可塑化のために所望される可能性があるが、最終ペット噛み具の部分は、約２０重量％以下（その中の全ての値および増分を含む）の可塑剤レベルを有してもよい。

したがって、本開示に関連して、ビタミン、ミネラル、および／またはハーブが、押出しの前に、澱粉および水、または、別の樹脂成分に添加されてもよい。本開示の文脈で、本明細書のビタミン、ミネラル、ハーブ、植物栄養素、酵素、および酸化防止添加剤が、こうした添加剤の熱および／またはせん断による著しい劣化（その劣化は、添加剤の治療効果を減衰させるかまたはなくす可能性がある）なしで、樹脂成分を用いて押出されうることがユニークに理解されたことは、述べるに値する。先に述べたように、したがって、添加剤の少なくともある部分が、非劣化のままになることが好ましい。したがって、本明細書の添加剤の場合、５０ｐｐｍ程度に低いレベルが適している可能性があることを当業者は認識するであろう。

しかしより好ましくは、少なくとも２５重量％以上の添加剤が、非劣化のままである可能性があり、好ましくは少なくとも５０重量％以上、より好ましくは７５重量％以上、なおより好ましくは少なくとも８０〜１００重量％、最も好ましい実施形態では９０重量％を超える添加剤が、押出しプロセスによって熱的にかつ／またはせん断で劣化しない。したがって、本発明の文脈では、非劣化のままである栄養性添加剤の重量換算による量は、２５重量％から１００重量％であってよく、その中の全ての値を１．０％増分で含む。

劣化は、たとえば、押出し物から栄養素（たとえば、ビタミン）を取出し、前記栄養の化学的構造が、選択された温度および／またはせん断履歴プロファイルによって変更されたか否かを判定することによって立証されてもよい。たとえば、問題の栄養素の構造的完全性を立証するために、赤外線分光法および／またはＮＭＲ分光法などのスペクトル技法が利用されてもよい。この手法は、その後、こうした添加剤が、その栄養価または治療価値が許容可能レベルに維持されるように、本開示のペット噛み具内にまた比較的維持された状態でユニークに分布されることを可能にする場合がある。

本開示の成形されたペット噛み具は、米国試料検査官協会(American Association of Feed Control officials)（ＡＡＦＣＯ）によって犬について推奨されたビタミンの１つまたは複数を含んでもよい。犬の場合、ビタミンは、Ａ、Ｃ、Ｂ₁₂、Ｄ、Ｅ、チアミン、リボフラビン、パントテン酸、ナイアシン、ピリドキシン、葉酸、およびコリンを含んでもよい。猫の場合、ビタミンは、ビタミンＡ、Ｃ、Ｂ₁₂、Ｄ、Ｅ、およびＫ、チアミン、リボフラビン、ピリドキシン、ナイアシン、パントテン酸、葉酸、ビオチン、およびコリンを含んでもよい。

さらに、本開示の成形されたペット噛み具はまた、ミネラルを含んでもよい。犬の場合、好ましいミネラルは、カルシウム、亜リン酸、カリウム、ナトリウム、塩素、マグネシウム、亜鉛、ヨウ素、セシウムであってよい。しかし、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｓｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｐｂ、およびＳｎなどの他の微量ミネラルが提案されていることが留意される。さらに、カリウム、カルシウム、亜リン酸、およびマグネシウムなどのミネラルは、グラム量／日単位で必要とされる可能性があり、一方、鉄、亜鉛、銅、ヨウ素、およびセレニウムは、ｍｇまたはマイクロｇ／日単位で必要とされるだけである。したがって、本明細書のペット噛み具は、栄養的要件に従って、所与のミネラルの高いまたは低い濃度を反映するために修正されうる。

次にハーブ成分を考えて、本明細書のハーブは、セントジョーンズワート、カバカバ、イチョウ、チョウセンニンジン（アジア種またはシベリア種）、エキネシア、およびその混合物からなる群から選択されてもよい。他のハーブは、キャッツクロー、カミツレ、ゴールデンシール、ノコギリヤシ、カノコソウ、西洋人参木、ブラックコホシュ、ビルベリー、およびマリアアザミを含む。ハーブはまた、アロエ、アストラガルス、ゴボウ、カモミール、クリ、カワラタケ、バーシカラー、シバムギ、クランプバーク、タンポポの根、ドンクアイ、オオグルマ、マツヨイグサ、コゴメバナ、フォルスユニコーンルート、ナツシロギク、ニンニク、ショウガ、ゴールデンシール、ゴツコーラ、ブドウ種子エキス、緑茶、ググリピッド、サンザシ、ホップ、ツタ、甘草、マリアアザミ、ヤドリギ（米国、アジア、および欧州種）、マザーワート、オート麦、オシャ、トケイソウ、パンプキンピジウム、アカツメクサ、ローズマリー、サスパリラ、タツナミソウ、ノコギリヤシ、イラクサ、ムラサキセンダイハギ、ワイルドヤム、およびイエルバマンサを含んでもよい。さらに、グルコサミンおよび／またはコンドロイチンが、本明細書で述べる実施形態の任意に実施形態に添加されてもよい。

さらに、成形製品の動物の誘引を増し、かつ／または、美容的外観を改善するために、ペット噛み具に対して他のタイプの添加剤が組込まれてもよい。たとえば、任意選択で、約０．１〜５重量％の範囲のフレーバリングならびに食品着色剤が組込まれてもよい。多くの有機着色剤は、熱に敏感であり、本開示に従って処理することはまた、処理中に元のカラーを維持するのを補助する可能性がある。さらに、任意選択で、本明細書で開示されるペット噛み具の硬度を増すことがわかった炭酸カルシウムが組込まれてもよい。さらに、任意選択で、約０．１〜５．０重量％の範囲のオートファイバなどの湿潤剤が組込まれてもよい。種々の個々の原料が、押出し機バレル内に直接添加されるかまたはその中で混合されてもよいこと、または、特定の組成物のための原料の一部または全てが、押出し機の外で予め混合され、その後、バレルに給送されてもよいことがさらに想定される。

「生(raw)」澱粉は、種々の組成物で使用される澱粉源であってよいことがさらに想定される。「生」澱粉によって、押出しまたは他のタイプの溶解処理ステップなどの従来の熱成形履歴を受けていない澱粉を意味することが理解される。生澱粉自体はまた、天然であってよく、押出しによって元の形態が回復され、かつ、物理的または化学的に修飾されない無修飾澱粉として理解されてもよい。生澱粉はまた、いろいろな粒子サイズの粉末形態であってよく、ミリングされたものおよび／またはプリシフトされたものとして理解されてもよい。生澱粉はまた、いろいろな程度の水分が存在してもよいことが理解されるべきである。しかし、本明細書の澱粉は、たとえば乾燥の目的で加熱されてもよく、従来の熱成形履歴に等しくない。

したがって、押出しに関して本明細書で使用される用語「直接(direct)」は、澱粉および水、任意選択で他の原料が、所与の組成で、予備混合なしで押出し機のバレル内に直接添加されてもよい、澱粉および水の処理を指すことが理解されるべきである。

説明および図面は、現在のところ好ましい発明の実施形態を例証的に述べる。説明および図面は、これらの実施形態を述べることを意図され、本発明の範囲を制限することを意図されない。本発明のなお他の変更および変形が、添付特許請求の範囲内に留まったままで、上記教示に照らして可能であることを当業者は理解するであろう。したがって、説明および図面が具体的に示し述べる以外の方法で本発明が実施されてもよい。

Claims

ペット噛み具を形成するプロセスであって、
第１の押出し機および第２の押出し機を設けること、
栄養性添加剤を含む第１の組成物を前記第１の押出し機に、また、第２の組成物を前記第２の押出し機に提供すること、および、
前記第１および第２の押出し機を通して前記第１および第２の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される第１および第２の押出し物を形成する、処理することを含み、
前記第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、前記第１の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度（γ₁）で動作し、
前記第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、前記第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作し、
以下の条件、すなわち、
ＢＴ₁＜ＢＴ₂
ＲＴ₁＜ＲＴ₂
γ₁＜γ₂
の少なくとも１つが存在するプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂；γ₁＜γ₂の少なくとも２つが存在する請求項１に記載のプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂；γ₁＜γ₂が存在する請求項１に記載のプロセス。
前記第１の組成物の前記栄養性添加剤は、ビタミンか、ミネラルか、またはハーブを含み、前記組成物内の２５重量％以上の前記栄養性添加剤は、前記第１の押出し機内での処理後に非劣化のままである請求項１に記載のプロセス。
前記第１および第２の組成物は、澱粉、グルテン、炭水化物、生皮、または肉のうちの１つを含む請求項１に記載のプロセス。
前記第１および第２の組成物は生澱粉を含む請求項１に記載のプロセス。
ペット噛み具を形成するプロセスであって、
第１の押出し機、第２の押出し機、および第３の押出し機を設けること、
栄養性添加剤を含む第１の組成物を前記第１の押出し機に、また、第２の組成物を前記第２の押出し機に、また、栄養性添加剤を含む第３の組成物を前記第３の押出し機に提供すること、および、
前記第１、前記第２、および第３の押出し機を通して前記第１、前記第２、および第３の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される第１、第２、および第３の押出し物を形成する、処理することを含み、
前記第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、前記第１の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度（γ₁）で動作し、
前記第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、前記第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作し、
前記第３の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₃）、前記第３の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₃）、および選択されたせん断速度（γ₃）で動作し、
以下の条件、すなわち、
ＢＴ₁＜ＢＴ₂
ＲＴ₁＜ＲＴ₂
γ₁＜γ₂
の少なくとも１つが存在し、
以下の条件、すなわち、
ＢＴ₃＜ＢＴ₂
ＲＴ₃＜ＲＴ₂
γ₃＜γ₂
の少なくとも１つが存在するプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂；γ₁＜γ₂の少なくとも２つが存在する請求項７に記載のプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₁＜ＢＴ₂；ＲＴ₁＜ＲＴ₂；γ₁＜γ₂が存在する請求項７に記載のプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₃＜ＢＴ₂；ＲＴ₃＜ＲＴ₂；γ₃＜γ₂の少なくとも２つが存在する請求項７に記載のプロセス。
以下の条件、すなわち、ＢＴ₃＜ＢＴ₂；ＲＴ₃＜ＲＴ₂；γ₃＜γ₂が存在する請求項７に記載のプロセス。
前記第１の組成物の前記栄養性添加剤は、ビタミンか、ミネラルか、またはハーブを含み、前記組成物内の２５重量％以上の前記栄養性添加剤は、前記第１の押出し機内での処理後に非劣化のままである請求項７に記載のプロセス。
前記第１および第２の組成物は、澱粉、グルテン、炭水化物、生皮、または肉のうちの１つを含む請求項７に記載のプロセス。
前記第１および第２の組成物は生澱粉を含む請求項１に記載のプロセス。
前記第１および第２の押出し物は外側層を提供し、前記第２の押出し物はコアを提供する請求項１に記載のプロセス。
前記第１および第３の押出し物はコアを提供し、前記第２の押出し物は、こうしたコアの周りの周囲層を提供する請求項１に記載のプロセス。
ペット噛み具を形成するプロセスであって、
第１の押出し機、第２の押出し機、および第３の押出し機を設けること、
栄養性添加剤を含む第１の組成物を前記第１の押出し機に、また、第２の組成物を前記第２の押出し機に、また、栄養性添加剤を含む第３の組成物を前記第３の押出し機に提供すること、および、
前記第１、前記第２、および第３の押出し機を通して前記第１、前記第２、および第３の組成物を処理することであって、それにより、その後、互いに結合される第１、第２、および第３の押出し物を形成する、処理することを含み、
前記第１の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₁）、前記第１の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₁）、および選択されたせん断速度（γ₁）で動作し、
前記第２の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₂）、前記第２の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₂）、および選択されたせん断速度（γ₂）で動作し、
前記第３の押出し機は、選択されたバレル温度（ＢＴ₃）、前記第３の組成物のための選択された滞留時間（ＲＴ₃）、および選択されたせん断速度（γ₃）で動作し、
以下の条件、すなわち、
ＢＴ₁＜ＢＴ₂
ＲＴ₁＜ＲＴ₂
γ₁＜γ₂
が存在し、
少なくとも以下の条件、すなわち、
ＢＴ₃＜ＢＴ₂
ＲＴ₃＜ＲＴ₂
γ₃＜γ₂
が存在するプロセス。
前記第１および第３の組成物の前記栄養性添加剤は、ビタミンか、ミネラルか、またはハーブを含み、前記第１および第３の組成物内の２５重量％以上の前記栄養性添加剤は、前記第１および第３の押出し機内での処理後に非劣化のままである請求項１７に記載のプロセス。
前記第１、第２、および第３の組成物は、澱粉、グルテン、炭水化物、生皮、または肉のうちの１つを含む請求項１７に記載のプロセス。
前記第１、第２、および第３の組成物は生澱粉を含む請求項１７に記載のプロセス。
前記第１および第３の押出し物は外側層を提供し、前記第２の押出し物はコアを提供する請求項１７に記載のプロセス。
前記第１および第３の押出し物はコアを提供し、前記第２の押出し物は、こうしたコアの周りの周囲層を提供する請求項１７に記載のプロセス。