JP2018113931A - Method of producing feed pellet for ruminants - Google Patents

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大介 簑原
Daisuke Minohara
大介 簑原
咲子 中田
Sakiko Nakada
咲子 中田
加奈 佐藤
Kana Sato
加奈 佐藤
宏 新倉
Hiroshi Niikura
宏 新倉
一博 黒須
Kazuhiro Kurosu
一博 黒須
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide ruminant feed having high nutritive value and roughage characteristics as well as long preservation period.SOLUTION: The present invention provides a method of producing a feed pellet for ruminants containing a kraft pulp, the method comprising a) pelletizing kraft pulp, and b) a sterilization step of heating a pelletized kraft pulp in a range where a heating rate s represented by the following formula 1 ranges from 5°C/second or more to 200°C/second or less. s(°C/sec.)=ΔT/t (formula 1) (ΔT is the increase temperature of a kraft pulp and t is a retention time within a die hole.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、反芻動物用飼料ペレットの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing ruminant feed pellets.

一般に、牧畜分野においては、家畜の乳量の増加や増体重などを目的に、栄養価の高い濃厚飼料が、牧草などの粗飼料とともに使用されることが多い。   In general, in the pastoral field, concentrated feed with high nutritional value is often used together with roughage such as pasture for the purpose of increasing the milk yield and weight gain of livestock.

濃厚飼料は、トウモロコシ、麦類、大豆などの易消化性炭水化物(デンプンなど)を多く含む一方、粗飼料は、牧草を乾燥した干草(乾草、わら類)や、青刈りした牧草を発酵させたもの(サイレージ化したもの)などを主とする。   Concentrated feed contains a lot of easily digestible carbohydrates (starch, etc.) such as corn, wheat, and soybean, while roughage is fermented hay (hay, straw) and pastures that have been green-cut. Mainly (silaged).

反芻動物が粗飼料を摂取し消化することが可能であるのは、ルーメン(第一胃)を有するためである。ルーメンは、反芻動物が有する複数の胃のうち最大の容積を占め、粗飼料中のセルロースやヘミセルロースなどの難消化性の多糖類を分解(ルーメン発酵)し得る微生物群(ルーメン微生物)が豊富に含まれている。   Ruminants are able to ingest and digest forage because they have lumens (the rumen). Rumen occupies the largest volume of the rumen's multiple stomachs and contains abundant microorganisms (lumen microorganisms) that can degrade (rumen fermentation) indigestible polysaccharides such as cellulose and hemicellulose in roughage. It is.

しかし、粗飼料中のセルロースやヘミセルロースは、リグニン類と結合し、それぞれリグニン−セルロース複合体やリグニン−ヘミセルロース複合体として存在している場合が多い。このような複合体は、ルーメン発酵において十分に分解されないおそれがあり、粗飼料は、飼料効率が不十分になりやすいという問題点があった。また、未消化物が多くなると糞量の増加を引き起こすため、環境面においても望ましくないとされていた。   However, cellulose and hemicellulose in roughage often bind to lignins and exist as lignin-cellulose complexes and lignin-hemicellulose complexes, respectively. Such a complex may not be sufficiently decomposed in rumen fermentation, and the rough feed has a problem that feed efficiency tends to be insufficient. Moreover, since an increase in the amount of undigested materials causes an increase in the amount of feces, it has been considered undesirable from an environmental point of view.

さらにまた、粗飼料は、牧草の収穫量や作柄により影響を受けやすく、供給量が不安定である。特にわが国では粗飼料の多くを輸入に頼っているため、概して価格変動が大きく、また、輸出国の諸事情により輸入困難になる場合もあり、牧場経営を圧迫する場合がある。   Furthermore, roughage is easily affected by the yield and pattern of pasture and its supply is unstable. In particular, Japan relies on imports for most of the roughage, so price fluctuations are generally large, and it may be difficult to import due to various circumstances in the exporting country, which may put pressure on ranch management.

このため、牧草に代替でき、飼料効率に優れ、安価であり、且つ安定的に入手可能な反芻動物用飼料が望まれている。   For this reason, a ruminant feed that can be replaced with grass, has excellent feed efficiency, is inexpensive, and can be stably obtained is desired.

ここで、飼料中の栄養濃度を高めるため、易消化性の炭水化物(デンプン)を多く含む濃厚飼料を粗飼料に配合することが一般に行われている。乳用家畜の乳量を維持し、或いは、肉用家畜の増体を維持するためは、飼料摂取量をも増加させる必要があるが、乳量の増加や体格の増強にともなうエネルギー要求量の増加率は、摂取飼料量の増加率を超えるためである。ところが、濃厚飼料中のデンプンなどの炭水化物は、第一胃(ルーメン)のpHを急激に低下させることがあり、結果としてルーメンアシドーシスが発生することがある。ルーメンアシドーシスとは、反芻動物の疾病の一種であり、炭水化物に富む穀物、濃厚飼料、果実類などを急激に摂取することにより引き起こされる。ルーメンアシドーシスにおいては、ルーメン内において、グラム陽性乳酸生成菌、特にStreptcoccus bovisおよびLactobacillus属微生物が増加し、乳酸あるいは揮発性脂肪酸(VFA:Volatile Fatty Acid)の異常な蓄積が生じ、ルーメン内のpHが低下する(pH5以下)。その結果、ルーメン内のプロトゾア(原生動物)、及びある種の細菌の減少あるいは消滅を引き起こす。特に急性アシドーシスは、ルーメンの鬱血や脱水症(胃内容浸透圧の上昇に伴い体液が大量に胃内に移動)、さらには昏睡や死をもたらすため、極めて危険である。   Here, in order to increase the nutrient concentration in the feed, it is generally performed to mix a concentrated feed containing a large amount of easily digestible carbohydrates (starch) into the rough feed. In order to maintain the milk yield of dairy livestock or to maintain the increase in meat livestock, it is necessary to increase the feed intake, but the energy demands associated with the increase in milk yield and physique increase. This is because the rate of increase exceeds the rate of increase in the amount of ingested feed. However, carbohydrates such as starch in concentrated feeds can drastically lower the rumen pH, resulting in the occurrence of rumen acidosis. Rumen acidosis is a type of ruminant disease caused by rapid intake of carbohydrate-rich cereals, concentrates, fruits, and the like. In rumen acidosis, gram-positive lactic acid producing bacteria, particularly Streptcoccus bovis and Lactobacillus spp. Microorganisms increase in the rumen, resulting in abnormal accumulation of lactic acid or volatile fatty acid (VFA), and the pH in the rumen Decrease (pH 5 or less). The result is a decrease or disappearance of protozoa (protozoa) and certain bacteria in the lumen. In particular, acute acidosis is extremely dangerous because it causes rumen congestion and dehydration (a large amount of body fluid moves into the stomach as the gastric osmotic pressure increases), and coma and death.

ルーメンアシドーシスの予防には、飼料配合の急激な変化を避け、ルーメン発酵を安定化させ、pHの変動を少なくすることが重要である。また、唾液には重曹が含まれpH調節に寄与するため、十分な反芻により唾液分泌のできる飼料を給与することも重要である。ただし、ルーメンアシドーシスを恐れ、飼料の栄養価を低くすると、エネルギーが不足して乳生産量が低下してしまうという懸念もある。   In order to prevent rumen acidosis, it is important to avoid sudden changes in feed composition, stabilize rumen fermentation, and reduce pH fluctuations. In addition, since saliva contains sodium bicarbonate and contributes to pH adjustment, it is also important to supply a feed that can secrete saliva with sufficient rumination. However, there is also a concern that rumen acidosis is feared, and if the nutritional value of the feed is lowered, energy is insufficient and milk production is reduced.

ルーメンアシドーシスを予防する飼料として、特許文献1には、木質原料に高衝撃力を与えて粉砕し微粒子化した家畜飼料が開示されている。   As a feed for preventing rumen acidosis, Patent Document 1 discloses a livestock feed that is pulverized and pulverized by applying a high impact force to a woody material.

また、ペレット化した飼料に関して、特許文献2には、加工食品残渣をペレット化して飼料を製造することが提案されている。   Moreover, regarding the pelletized feed, Patent Document 2 proposes that the processed food residue is pelletized to produce the feed.

さらに、特許文献3には、リグノセルロースバイオマスをペレット化して反芻動物の飼料とすることが記載されている(特表2013−518880号公報)。   Furthermore, Patent Document 3 describes that lignocellulose biomass is pelletized to produce ruminant feed (Japanese Patent Publication No. 2013-518880).

特許文献4には、家畜飼料の腐敗を防止するためにオゾンに接触させて殺菌処理する保存性の改善方法が記載されている。   Patent Document 4 describes a method for improving storage stability in which animal feed is sterilized by contact with ozone in order to prevent decay.

特開2011−82381号公報JP 2011-82381 A 特開平10−75719号公報JP-A-10-75719 特表2013−518880号公報Special table 2013-518880 gazette 特開平8−131088号公報JP-A-8-131088

一般に、トウモロコシのような濃厚飼料の多給は、発酵性が高いために栄養価が高く、ミルクの脂肪含量の増加や脂肪交雑が高くなる一方で、反芻刺激の低下に伴い、ルーメンアシドーシスの発症や、分娩前後に種々の代謝障害や繁殖障害を引き起こすことが知られている。また、飼料ペレットは一般に、腐敗が速いため取り置きが難しい。製造後、早急に反芻動物へ給与する必要がある。   In general, high-concentration feed such as corn is highly fermentable and has a high nutritional value. It is also known to cause various metabolic and reproductive disorders before and after parturition. Also, feed pellets are generally difficult to reserve due to fast decay. It is necessary to feed ruminants as soon as possible after production.

そこで本発明の課題は、栄養価が高く、粗飼料の特性を備え、かつ、保存期間が長い反芻動物用飼料を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a ruminant feed that has high nutritional value, has characteristics of a rough feed, and has a long storage period.

本発明の発明者らは、上記課題について鋭意検討したところ、リグノセルロース材料を原料として製造したパルプをペレット化し、同時に反芻動物の反芻を促進しうる、保存性の良い飼料ペレットを製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The inventors of the present invention diligently studied the above problems, and found that pellets produced from a lignocellulosic material as a raw material can be pelletized, and at the same time, feed pellets with good storage stability that can promote rumination of ruminants can be produced. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は以下の発明を含む。
(1) クラフトパルプを含有する反芻動物用飼料ペレットの製造において、
a)クラフトパルプをペレット化する工程、
b)ペレット化されたクラフトパルプを下記式1で表される昇温速度sが5℃/秒以上200℃/秒以下の範囲で加熱処理する殺菌工程、
を有する反芻動物用飼料ペレットの製造方法。
s(℃/sec.)=ΔT/t (式1)
(ΔTはクラフトパルプの上昇温度、tはダイス孔内での滞留時間。)
(2) 前記クラフトパルプをペレット化する工程と前記ペレット化されたクラフトパルプを加熱処理する殺菌工程を同時に行うことを特徴とする請求項1記載の反芻動物用飼料ペレットの製造方法。
(3) ペレットの長さが1〜200mmである、請求項1または2に記載の反芻動物用飼料ペレットの製造方法。
(4) ペレットの直径が3〜10mmである、請求項1〜3のいずれかに記載の芻動物用飼料ペレットの製造方法。
(5) ペレットの水分率が35質量%以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の芻動物用飼料ペレットの製造方法。
That is, the present invention includes the following inventions.
(1) In the production of ruminant feed pellets containing kraft pulp,
a) pelletizing kraft pulp;
b) The sterilization process which heat-processes the pelletized kraft pulp in the range whose temperature increase rate s represented by following formula 1 is 5 degrees C / sec or more and 200 degrees C / sec or less,
A method for producing ruminant feed pellets.
s (° C./sec.)=ΔT/t (Formula 1)
(ΔT is the rising temperature of the kraft pulp, and t is the residence time in the die hole.)
(2) The method for producing ruminant feed pellets according to claim 1, wherein the step of pelletizing the kraft pulp and the sterilization step of heat-treating the pelletized kraft pulp are performed simultaneously.
(3) The method for producing ruminant feed pellets according to claim 1 or 2, wherein the length of the pellets is 1 to 200 mm.
(4) The method for producing feed pellets for mammals according to any one of claims 1 to 3, wherein the pellet has a diameter of 3 to 10 mm.
(5) The manufacturing method of the feed pellet for rodents in any one of Claims 1-4 whose moisture content of a pellet is 35 mass% or less.

本発明によれば、反芻動物の嗜好性が高く、しかもハンドリングの容易なペレットの形態で、保存性の良い飼料を得ることができる。また、本発明の反芻動物用飼料は、木材などのリグノセルロース原料から製造できるので安定的に供給することができる。   According to the present invention, a feed having good storage stability can be obtained in the form of pellets that are highly ruminant and easy to handle. Moreover, since the ruminant feed of the present invention can be produced from a lignocellulose raw material such as wood, it can be stably supplied.

本発明の反芻動物用飼料ペレットは、反芻動物に適用される。反芻動物としては、例えば、乳牛及び肥育牛などの牛、羊、山羊などが挙げられる。本発明の飼料を反芻動物に給与する時期、すなわち適用対象である反芻動物の年齢、体格、健康状態等には特に制限はなく、例えば、哺乳期の仔牛から成牛まで用途があると考えられる。   The ruminant feed pellet of the present invention is applied to ruminants. Examples of ruminants include cows such as dairy cows and fattening cows, sheep, and goats. There is no particular limitation on the time when the feed of the present invention is fed to ruminants, that is, the age, physique, health status, etc. of ruminants to which the feed is applied. For example, it is considered that there are applications from calves in adulthood to adult cattle. .

本発明の反芻動物用飼料ペレットは、クラフトパルプを含有するが、クラフトパルプを50質量%以上含有することが好ましく、80質量%以上がより好ましく、クラフトパルプのみからなっていてもよい。また、クラフトパルプのカッパー価は特に下限は限定されないが、例えば5以上100未満とすることができ、5以上45以下であることが好ましく、5以上15未満であることがさらに好ましい。カッパー価が5以上15未満である酸素脱リグニン処理したクラフトパルプが特に好ましい。(下限の限定について、上記のように追記しました。説明の流れが不自然になるようであれば削除していただいても構いません。ご判断いただけますでしょうか?)
本発明の反芻動物用飼料ペレットは、クラフトパルプを含有するものであるが、他の公知のパルプ化法によって製造されたパルプを併用することができる。例えば、機械パルプ、化学パルプのいずれもが適用可能である。機械パルプとしては、砕木パルプ(GP)、リファイナーグラウンドウッドパルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等が挙げられる。化学パルプとしては、クラフトパルプ(KP)、溶解クラフトパルプ(DKP)、サルファイトパルプ(SP)、溶解サルファイトパルプ(DSP)等が挙げられる。また、漂白パルプ、未漂白パルプのいずれも使用できる。これらの中では、酸素脱リグニン処理した化学パルプ、漂白化学パルプなどが好ましい。
The ruminant feed pellet of the present invention contains kraft pulp, but preferably contains 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and may consist of only kraft pulp. Further, the lower limit of the copper value of kraft pulp is not particularly limited, but it can be, for example, 5 or more and less than 100, preferably 5 or more and 45 or less, and more preferably 5 or more and less than 15. Kraft pulp subjected to oxygen delignification treatment with a copper number of 5 or more and less than 15 is particularly preferred. (Limited to the lower limit, added as above. If the flow of explanation seems unnatural, you can delete it. Can you judge?)
The ruminant feed pellets of the present invention contain kraft pulp, but pulps produced by other known pulping methods can be used in combination. For example, both mechanical pulp and chemical pulp are applicable. Examples of mechanical pulp include groundwood pulp (GP), refiner groundwood pulp (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), and the like. Examples of the chemical pulp include kraft pulp (KP), dissolved kraft pulp (DKP), sulfite pulp (SP), and dissolved sulfite pulp (DSP). Either bleached pulp or unbleached pulp can be used. Of these, oxygen delignified chemical pulp and bleached chemical pulp are preferred.

原料の木材としては、例えば、広葉樹、針葉樹、雑木、タケ、ケナフ、バガス、パーム油搾油後の空房が使用できる。具体的には、広葉樹としては、ブナ、シナ、シラカバ、ポプラ、ユーカリ、アカシア、ナラ、イタヤカエデ、センノキ、ニレ、キリ、ホオノキ、ヤナギ、セン、ウバメガシ、コナラ、クヌギ、トチノキ、ケヤキ、ミズメ、ミズキ、アオダモ等が例示される。針葉樹としては、スギ、エゾマツ、カラマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチイ、ネズコ、ハリモミ、イラモミ、イヌマキ、モミ、サワラ、トガサワラ、アスナロ、ヒバ、ツガ、コメツガ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤ、トウヒ、イエローシーダー(ベイヒバ)、ロウソンヒノキ(ベイヒ)、ダグラスファー(ベイマツ)、シトカスプルース(ベイトウヒ)、ラジアータマツ、イースタンスプルース、イースタンホワイトパイン、ウェスタンラーチ、ウェスタンファー、ウェスタンヘムロック、タマラック等が例示される。   As the raw material wood, for example, hardwood, conifer, miscellaneous tree, bamboo, kenaf, bagasse, empty bunch after palm oil extraction can be used. Specifically, the broad-leaved trees include beech, china, birch, poplar, eucalyptus, acacia, oak, itayaka maple, senoki, elm, giraffe, honoki, willow, sen, basamushi, konara, kunugi, tochinoki, zelkova, mizume, mizuzuki Aodamo etc. are exemplified. As conifers, cedar, spruce, larch, black pine, todomatsu, himekomatsu, yew, neko, spruce, iramimi, fir, sawara, togasawara, asunaro, hiba, tsuga, kotsutsuga, hinoki, yew, yellowtail, spruce (Beihiba), Lawson Hinoki (Beihi), Douglas Fir (Beimatsu), Sitka Spruce (Beisuhi), Radiata Pine, Eastern Spruce, Eastern White Pine, Western Larch, Western Fir, Western Hemlock, Tamarack and the like.

パルプ化工程
本発明における飼料ペレットは、リグノセルロース原料をクラフト蒸解して得られるクラフトパルプを含み、特に好ましくは木材由来のクラフトパルプを含む。特に本発明においては、カナダ標準濾水度(CSF)が400ml以上のクラフトパルプを使用することによって反芻動物のルーメンにおける消化速度を緩やかにし、ルーメンにおける反芻を促進するような飼料ペレットを製造することが可能になる。好ましい態様において、本発明に用いるクラフトパルプのカナダ標準濾水度は450ml以上であり、500ml以上や550ml以上としてもよい。一般に、クラフトパルプのカナダ標準濾水度は、公知の方法によって低下させることができる。
Pulping process The feed pellet in the present invention contains kraft pulp obtained by kraft cooking of a lignocellulose raw material, particularly preferably wood-derived kraft pulp. In particular, in the present invention, by using kraft pulp having a Canadian standard freeness (CSF) of 400 ml or more, a digestion rate in rumen rumen is moderated, and feed pellets that promote rumination in rumen are produced. Is possible. In a preferred embodiment, the Canadian standard freeness of kraft pulp used in the present invention is 450 ml or more, and may be 500 ml or more or 550 ml or more. In general, the Canadian standard freeness of kraft pulp can be reduced by known methods.

木材チップからクラフトパルプを製造する場合、木材パルプは蒸解液と共に蒸解釜へ投入され、クラフト蒸解に供する。また、MCC、EMCC、ITC、Lo−solidなどの修正クラフト法の蒸解に供しても良い。また、1ベッセル液相型、1ベッセル気相/液相型、2ベッセル液相/気相型、2ベッセル液相型などの蒸解型式なども特に限定はない。すなわち、本願のアルカリ性水溶液を含浸し、これを保持する工程は、従来の蒸解液の浸透処理を目的とした装置や部位とは別個に設置してもよい。好ましくは、蒸解を終えた未晒パルプは蒸解液を抽出後、ディフュージョンウォッシャーなどの洗浄装置で洗浄する。   When producing kraft pulp from wood chips, the wood pulp is put into a digester along with the cooking liquor and used for kraft cooking. Moreover, you may use for cooking of correction craft methods, such as MCC, EMCC, ITC, and Lo-solid. Also, there are no particular limitations on cooking types such as 1 vessel liquid phase type, 1 vessel gas phase / liquid phase type, 2 vessel liquid phase / gas phase type, and 2 vessel liquid phase type. That is, the step of impregnating and holding the alkaline aqueous solution of the present application may be installed separately from the conventional apparatus or part for the permeation treatment of the cooking liquid. Preferably, the unbleached pulp that has been cooked is washed with a washing device such as a diffusion washer after extracting the cooking liquor.

クラフト蒸解工程は、前加水分解処理した木材チップをクラフト蒸解液とともに耐圧性容器に入れて行うことができるが、容器の形状や大きさは特に制限されない。木材チップと薬液の液比は、例えば、1.0〜5.0L/kgとすることができ、1.5〜4.5L/kgが好ましく、2.0〜4.0L/kgがさらに好ましい。   The kraft cooking process can be performed by putting the pre-hydrolyzed wood chips together with the kraft cooking liquid in a pressure resistant container, but the shape and size of the container are not particularly limited. The liquid ratio between the wood chip and the chemical solution can be, for example, 1.0 to 5.0 L / kg, preferably 1.5 to 4.5 L / kg, and more preferably 2.0 to 4.0 L / kg. .

また、本発明においては、絶乾チップ当たり0.01〜1.5質量%のキノン化合物を含むアルカリ性蒸解液を蒸解釜に添加することもできる。キノン化合物の添加量が0.01質量%未満であると添加量が少なすぎて蒸解後のパルプのカッパー価が低減されず、カッパー価とパルプ収率の関係が改善されない。さらに、粕の低減、粘度の低下の抑制も不十分である。また、キノン化合物の添加量が1.5質量%を超えてもさらなる蒸解後のパルプのカッパー価の低減、及びカッパー価とパルプ収率の関係の改善は認められない。   Moreover, in this invention, the alkaline cooking liquid containing 0.01-1.5 mass% quinone compound per absolutely dry chip | tip can also be added to a digester. If the addition amount of the quinone compound is less than 0.01% by mass, the addition amount is too small to reduce the kappa number of the pulp after cooking, and the relationship between the kappa number and the pulp yield is not improved. Furthermore, the reduction of wrinkles and the suppression of the decrease in viscosity are insufficient. Moreover, even if the addition amount of a quinone compound exceeds 1.5 mass%, the further reduction of the kappa number of the pulp after cooking and the improvement of the relationship between a kappa number and a pulp yield are not recognized.

使用されるキノン化合物はいわゆる公知の蒸解助剤としてのキノン化合物、ヒドロキノン化合物又はこれらの前駆体であり、これらから選ばれた少なくとも1種の化合物を使用することができる。これらの化合物としては、例えば、アントラキノン、ジヒドロアントラキノン(例えば、1,4−ジヒドロアントラキノン)、テトラヒドロアントラキノン(例えば、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン、1,2,3,4−テトラヒドロアントラキノン)、メチルアントラキノン(例えば、1−メチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン)、メチルジヒドロアントラキノン(例えば、2−メチル−1,4−ジヒドロアントラキノン)、メチルテトラヒドロアントラキノン(例えば、1−メチル−1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン、2−メチル−1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン)等のキノン化合物であり、アントラヒドロキノン(一般に、9,10−ジヒドロキシアントラセン)、メチルアントラヒドロキノン(例えば、2−メチルアントラヒドロキノン)、ジヒドロアントラヒドロアントラキノン(例えば、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセン)又はそのアルカリ金属塩等(例えば、アントラヒドロキノンのジナトリウム塩、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセンのジナトリウム塩)等のヒドロキノン化合物であり、アントロン、アントラノール、メチルアントロン、メチルアントラノール等の前駆体が挙げられる。これら前駆体は蒸解条件下ではキノン化合物又はヒドロキノン化合物に変換する可能性を有している。   The quinone compound used is a quinone compound, hydroquinone compound or precursor thereof as a so-called known cooking aid, and at least one compound selected from these can be used. Examples of these compounds include anthraquinone, dihydroanthraquinone (for example, 1,4-dihydroanthraquinone), tetrahydroanthraquinone (for example, 1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone, 1,2,3,4-tetrahydroanthraquinone). Methyl anthraquinone (eg 1-methyl anthraquinone, 2-methyl anthraquinone), methyl dihydroanthraquinone (eg 2-methyl-1,4-dihydroanthraquinone), methyl tetrahydroanthraquinone (eg 1-methyl-1,4,4a) , 9a-tetrahydroanthraquinone, 2-methyl-1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone) and the like, anthrahydroquinone (generally 9,10-dihydroxyanthracene), Tyranthrahydroquinone (for example, 2-methylanthrahydroquinone), dihydroanthrahydroanthraquinone (for example, 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene) or an alkali metal salt thereof (for example, disodium salt of anthrahydroquinone, 1 , 4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene disodium salt), and precursors such as anthrone, anthranol, methylanthrone, and methylanthranol. These precursors have the potential to convert to quinone compounds or hydroquinone compounds under cooking conditions.

蒸解液は、木材チップが針葉樹の場合、対絶乾木材チップ重量当たりの活性アルカリ添加率(AA)を16〜22質量%とすることが好ましい。活性アルカリ添加率を16質量%未満であるとリグニンやヘミルロースの除去が不十分となり、22質量%を超えると収率の低下や品質の低下が起こる。ここで活性アルカリ添加率とは、NaOHとNaSの合計の添加率をNaOの添加率として換算したもので、NaOHには0.775を、NaSには0.795を乗じることでNaOの添加率に換算できる。また、硫化度は20〜35%の範囲が好ましい。硫化度20%未満の領域においては、脱リグニン性の低下、パルプ粘度の低下、粕率の増加を招く。 When the wood chip is a conifer, the cooking solution preferably has an active alkali addition rate (AA) per weight of the dry wood chip of 16 to 22% by mass. If the active alkali addition rate is less than 16% by mass, the removal of lignin and hemilulose becomes insufficient, and if it exceeds 22% by mass, the yield and quality are reduced. Here, the active alkali addition rate is obtained by converting the total addition rate of NaOH and Na 2 S as the addition rate of Na 2 O, and multiplying NaOH by 0.775 and Na 2 S by 0.795. Therefore, it can be converted into the addition rate of Na 2 O. The degree of sulfidation is preferably in the range of 20 to 35%. In the region where the sulfidity is less than 20%, the delignification property is lowered, the pulp viscosity is lowered, and the drought rate is increased.

クラフト蒸解は、120〜180℃の温度範囲で行うことが好ましく、140〜160℃がより好ましい。温度が低すぎると脱リグニン(カッパー価の低下)が不十分である一方、温度が高すぎるとセルロースの重合度(粘度)が低下する。また、本発明における蒸解時間とは、蒸解温度が最高温度に達してから温度が下降し始めるまでの時間であるが、蒸解時間は、60分以上600分以下が好ましく、120分以上360分以下がさらに好ましい。蒸解時間が60分未満ではパルプ化が進行せず、600分を超えるとパルプ生産効率が悪化するために好ましくない。   Kraft cooking is preferably performed in a temperature range of 120 to 180 ° C, more preferably 140 to 160 ° C. If the temperature is too low, delignification (decrease in the kappa number) is insufficient, while if the temperature is too high, the degree of polymerization (viscosity) of cellulose decreases. The cooking time in the present invention is the time from when the cooking temperature reaches the maximum temperature until the temperature starts to decrease, and the cooking time is preferably 60 minutes or more and 600 minutes or less, and 120 minutes or more and 360 minutes or less. Is more preferable. If the cooking time is less than 60 minutes, pulping does not proceed, and if it exceeds 600 minutes, the pulp production efficiency deteriorates, which is not preferable.

また、本発明におけるクラフト蒸解は、Hファクター(Hf)を指標として、処理温度及び処理時間を設定することができる。Hファクターとは、蒸解過程で反応系に与えられた熱の総量を表す目安であり、下記の式によって表わされる。Hファクターは、チップと水が混ざった時点から蒸解終了時点まで時間積分することで算出する。Hファクターとしては、300〜2000が好ましい。   Moreover, the kraft cooking in this invention can set process temperature and process time by setting H factor (Hf) as a parameter | index. The H factor is a standard representing the total amount of heat given to the reaction system during the cooking process, and is represented by the following equation. The H factor is calculated by time integration from the time when chips and water are mixed until the end of cooking. The H factor is preferably 300 to 2000.

Hf=∫exp(43.20−16113/T)dt
[式中、Tはある時点の絶対温度を表す]
本発明においては、蒸解後得られた未漂白(未晒)パルプは、必要に応じて、種々の処理に供することができる。例えば、クラフト蒸解後に得られた未漂白パルプに対して、漂白処理を行うことができる。
Hf = ∫exp (43.20-16113 / T) dt
[Wherein T represents an absolute temperature at a certain point]
In the present invention, the unbleached (unbleached) pulp obtained after cooking can be subjected to various treatments as necessary. For example, bleaching can be performed on unbleached pulp obtained after kraft cooking.

クラフト蒸解で得られたパルプについて、酸素脱リグニン処理を行うことができる。本発明に使用される酸素脱リグニンは、公知の中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できる。中濃度法の場合はパルプ濃度が8〜15質量%、高濃度法の場合は20〜35質量%で行われることが好ましい。酸素脱リグニンにおけるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを使用することができ、酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、PSA(Pressure Swing Adsorption)からの酸素、VSA(Vacuum Swing Adsorption)からの酸素等が使用できる。   The pulp obtained by kraft cooking can be subjected to oxygen delignification treatment. As the oxygen delignification used in the present invention, a known medium concentration method or high concentration method can be applied as it is. In the case of the medium concentration method, the pulp concentration is preferably 8 to 15% by mass, and in the case of the high concentration method, it is preferably performed at 20 to 35% by mass. As the alkali in oxygen delignification, sodium hydroxide and potassium hydroxide can be used. As oxygen gas, oxygen from a cryogenic separation method, oxygen from PSA (Pressure Swing Adsorption), VSA (Vacuum Swing Adsorption) Oxygen etc. from) can be used.

酸素脱リグニン処理の反応条件は、特に限定はないが、酸素圧は3〜9kg/cm、より好ましくは4〜7kg/cm、アルカリ添加率はパルプ絶乾重量当たり0.5〜4質量%、処理温度80〜140℃、処理時間20〜180分、この他の条件は公知のものが適用できる。なお、本発明において、酸素脱リグニン処理は、複数回行ってもよい。また、酸素脱リグニン処理などを施した後のクラフトパルプのカッパー価は5〜15であることが好ましい。 The reaction conditions for the oxygen delignification treatment are not particularly limited, but the oxygen pressure is 3 to 9 kg / cm 2 , more preferably 4 to 7 kg / cm 2 , and the alkali addition rate is 0.5 to 4 mass per pulp dry weight. %, A processing temperature of 80 to 140 ° C., a processing time of 20 to 180 minutes, and other conditions can be known. In the present invention, the oxygen delignification treatment may be performed a plurality of times. Moreover, it is preferable that the copper number of the kraft pulp after performing an oxygen delignification process etc. is 5-15.

さらなるカッパー価の低下、白色度の向上を目的とする場合、酸素脱リグニン処理が施されたパルプは、例えば、次いで洗浄工程へ送られ、洗浄後、多段漂白工程へ送られ、多段漂白処理を行うことができる。本発明の多段漂白処理は、特に限定されるものではないが、酸(A)、二酸化塩素(D)、アルカリ(E)、酸素(O)、過酸化水素(P)、オゾン(Z)、過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤を組み合わせるのが好適である。例えば、多段漂白処理の初段は二酸化塩素漂白段(D)やオゾン漂白段(Z)を用い、二段目にはアルカリ抽出段(E)や過酸化水素段(P)、三段目以降には、二酸化塩素や過酸化水素を用いた漂白シーケンスが好適に用いられる。三段目以降の段数も特に限定されるわけではないが、エネルギー効率、生産性等を考慮すると、合計で三段あるいは四段で終了するのが好適である。また、多段漂白処理中にエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)等によるキレート剤処理段を挿入してもよい。   For the purpose of further reducing the kappa number and improving the whiteness, the pulp that has been subjected to oxygen delignification treatment, for example, is then sent to the washing step, and after washing, it is sent to the multistage bleaching step, where the multistage bleaching treatment is performed. It can be carried out. The multi-stage bleaching treatment of the present invention is not particularly limited, but acid (A), chlorine dioxide (D), alkali (E), oxygen (O), hydrogen peroxide (P), ozone (Z), It is preferable to combine a known bleaching agent such as peracid and a bleaching aid. For example, the first stage of the multistage bleaching process uses a chlorine dioxide bleaching stage (D) or an ozone bleaching stage (Z), the second stage is an alkali extraction stage (E), the hydrogen peroxide stage (P), the third stage or later. A bleaching sequence using chlorine dioxide or hydrogen peroxide is preferably used. The number of stages after the third stage is not particularly limited, but considering energy efficiency, productivity, etc., it is preferable to finish in three or four stages in total. Further, a chelating agent treatment stage with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) or the like may be inserted during the multistage bleaching treatment.

本発明の飼料ペレットは、他の飼料と併せて反芻動物に給与することができる。他の飼料成分としては、粗飼料(例えば牧草)、濃厚飼料(例えばトウモロコシ、麦などの穀類、大豆などの豆類)、ふすま、米糠、おから、蛋白質、脂質、ビタミン、ミネラルなどや添加剤(保存料、着色料、香料等)、等が挙げられる。これらの他の飼料成分はペレット化を行う際に、クラフトパルプに混合させてもよい。   The feed pellets of the present invention can be fed to ruminants along with other feeds. Other feed ingredients include roughage (eg pasture), concentrated feed (eg corn, wheat and other grains, soybeans and other beans), bran, rice bran, okara, protein, lipid, vitamins, minerals and other additives (preservation) , Coloring agents, fragrances, etc.). These other feed components may be mixed with kraft pulp when pelletizing.

本発明の反芻動物用飼料ペレットは、水分含有率を15%以下とすることが好ましい。水分含有率を15%以下とすることで、運搬性が向上し、微生物による腐敗を軽減できる。   The ruminant feed pellet of the present invention preferably has a moisture content of 15% or less. By making the moisture content 15% or less, the transportability is improved and the decay by microorganisms can be reduced.

ペレット化工程
本発明における反芻動物用飼料ペレットは、公知の方法によってクラフトパルプを含む原料をペレット化することによって製造することができる。
Pelletization process The ruminant feed pellet in this invention can be manufactured by pelletizing the raw material containing a kraft pulp by a well-known method.

ペレット化は、圧縮成型によって行われ、公知の装置を使用することができる。ペレタイザーは特に限定されないが、例えば、リングダイ式やフラットダイ式のペレタイザーを好適な例として挙げることができる。具体的には、ブリケッター(北川鉄工所製)、リングダイ式ペレタイザー(CPM製)、フラットダイ式ペレタイザー(ダルトン製)等が望ましい。   Pelletization is performed by compression molding, and a known apparatus can be used. Although the pelletizer is not particularly limited, for example, a ring die type or flat die type pelletizer can be cited as a suitable example. Specifically, a briquetter (made by Kitagawa Steel Works), a ring die type pelletizer (made by CPM), a flat die type pelletizer (made by Dalton), etc. are desirable.

ペレットの形状やサイズは特に制限されないが、例えば、ペレットの直径を3〜10mmとすることが好ましい。ペレットの長さは、例えば、1〜200mmとすることが好ましく、4〜80mmとしてもよい。   Although the shape and size of the pellet are not particularly limited, for example, the diameter of the pellet is preferably 3 to 10 mm. The length of the pellet is preferably 1 to 200 mm, for example, and may be 4 to 80 mm.

本発明におけるペレタイザーによる処理条件としては、特に限定されるものではないが、ダイスの有効孔長としては、例えば5mm以上、好ましくは15mm以上、さらに好ましくは25mm以上である。また、ペレタイザーでのペレット化処理に先立って、必要に応じて、パドルミキサーなどの公知の混合、攪拌装置やミストスプレーなどの公知の水分調整装置を用いて、クラフトパルプに予備処理を施すことも可能である。   The treatment conditions by the pelletizer in the present invention are not particularly limited, but the effective hole length of the die is, for example, 5 mm or more, preferably 15 mm or more, more preferably 25 mm or more. In addition, prior to pelletizing with a pelletizer, kraft pulp may be pretreated using a known moisture adjusting device such as a known mixing / stirring device or mist sprayer, if necessary, such as a paddle mixer. Is possible.

ペレット化する前のクラフトパルプの含水率は35質量%以下とすることができ、10〜35質量%が好ましい。このような含水率であるとペレット化し易く、ペレット成型の際の熱によってパルプの乾燥を同時に図ることができ効率的である。   The moisture content of the kraft pulp before pelletizing can be 35% by mass or less, and preferably 10 to 35% by mass. With such a water content, it is easy to pelletize, and the pulp can be dried at the same time by the heat during pellet molding, which is efficient.

殺菌工程
本発明の反芻動物用飼料の製造方法は、ペレット化されたクラフトパルプを昇温速度5℃/秒以上200℃/秒以下で加熱処理する殺菌工程を有する。
Sterilization process The method for producing ruminant feed according to the present invention includes a sterilization process in which pelletized kraft pulp is heat-treated at a temperature rising rate of 5 ° C./second or more and 200 ° C./second or less.

本発明における、昇温速度5℃/秒以上200℃/秒以下で加熱処理する殺菌工程としては特に限定されるものではない。例えば、ブリケッターやペレタイザーを用いて、クラフトパルプをペレット化する工程とペレット化されたクラフトパルプを加熱処理して殺菌する工程を同時に行うことができる。このうち、ペレタイザーを用いることが好ましい。ペレタイザーが好適に利用できるメカニズムは明らかではないが、高圧下でクラフトパルプを小径のダイスの穴に圧密させ、動力による圧力エネルギーが摩擦力を通じて熱エネルギーに変化され、ダイス全体が昇温するとともに、形成されたペレット温度が瞬時に上昇するものと考えられる。   In the present invention, the sterilization step for heat treatment at a temperature rising rate of 5 ° C./second or more and 200 ° C./second or less is not particularly limited. For example, using a briquetter or a pelletizer, the step of pelletizing kraft pulp and the step of heat-treating and sterilizing the pelletized kraft pulp can be performed simultaneously. Among these, it is preferable to use a pelletizer. The mechanism by which the pelletizer can be suitably used is not clear, but the kraft pulp is consolidated into a small-diameter die hole under high pressure, and the pressure energy by the power is changed to thermal energy through frictional force, raising the temperature of the entire die, It is considered that the temperature of the formed pellet rises instantaneously.

本発明の殺菌工程における、昇温速度は5℃/秒以上200℃/秒以下であり、20℃/秒以上200℃/秒以下が好ましく、50℃/秒以上200℃/秒以下がより好ましい。これらの範囲であれば、十分な殺菌効果が得られ、経時的な腐敗や異臭発生が抑制される。   In the sterilization step of the present invention, the rate of temperature rise is 5 ° C./second or more and 200 ° C./second or less, preferably 20 ° C./second or more and 200 ° C./second or less, more preferably 50 ° C./second or more and 200 ° C./second or less. . If it is these ranges, sufficient disinfection effect will be acquired and decay with time and generation | occurrence | production of a strange odor will be suppressed.

昇温速度を5℃/秒以上200℃/秒以下とする発明の殺菌工程を、ペレタイザーを用いて実施する場合の昇温速度を導く手順について以下に説明する。   The procedure for deriving the rate of temperature increase when the sterilization step of the invention with the temperature increase rate of 5 ° C./second or more and 200 ° C./second or less is performed using a pelletizer will be described below.

ペレタイザーは、クラフトパルプがダイス孔で圧密されつつ通過し、その際、動力から変換された圧力エネルギーが摩擦力を通じて熱エネルギーに変化され、ダイス孔の出口から開放されるまでに形成されたペレット温度が瞬時に上昇する。本発明ではこの瞬時のペレット温度上昇を殺菌に利用するものである。   The pelletizer passes through the kraft pulp while being compacted in the die hole, and at that time, the pressure energy converted from the power is converted into thermal energy through frictional force, and the pellet temperature formed until it is released from the outlet of the die hole Rises instantly. In the present invention, this instantaneous increase in pellet temperature is used for sterilization.

ペレタイザーの能力に係る本質的な因子としては、モーター容量(kW)、処理量(kg/hr)、均質圧力(MPa)、ダイス孔直径(mm)、ダイス孔有効長(mm)、その他、ダイス板圧やダイス孔形状、等がある。   The essential factors related to the performance of the pelletizer include motor capacity (kW), throughput (kg / hr), homogeneous pressure (MPa), die hole diameter (mm), die hole effective length (mm), and other dice There are plate pressure and die hole shape.

ダイス孔有効長L(mm)のダイス孔内を通過するクラフトパルプのダイス孔壁面での摩擦によるダイス孔1m当りの圧力損失△p/L(MPa/m)は、Fanningの式から式1で表される。なお、以下、fは管摩擦係数であり、Blasiusの式にて管摩擦係数fは、乱流域(Re≦1×10)においてレイノルズ数Reとの間でf=0.0791Re−0.25の実験式が提案されている。ペレタイザーにおいて、クラフトパルプがダイス孔を通過する際の流動状態は十分に乱流域にあり、式1では管摩擦係数fの算出において便宜上Re=1×10とし、管摩擦係数f=0.004を得た。また、以下、クラフトパルプの密度をρ(kg/m)、クラフトパルプのダイス孔の平均速度をu(m/sec.)、ダイス孔直径をd(mm)と表記する。
△p/L=4f×ρ×u /(2(d×1000)×1×10) (式1)
Pressure loss Δp / L (MPa / m) per 1 m die hole due to friction on the die hole wall surface of the kraft pulp passing through the die hole having the effective length L (mm) is expressed by Formula 1 from Fanning's formula. expressed. Hereinafter, f is a pipe friction coefficient, and in the Blasius equation, the pipe friction coefficient f is f = 0.0791 Re −0.25 between the Reynolds number Re in the turbulent flow region (Re ≦ 1 × 10 5 ). The empirical formula is proposed. In the pelletizer, the flow state when the kraft pulp passes through the die hole is sufficiently in the turbulent flow region. In Equation 1, Re = 1 × 10 5 for convenience in calculating the tube friction coefficient f, and the tube friction coefficient f = 0.004. Got. Hereinafter, the density of kraft pulp is expressed as ρ (kg / m 3 ), the average speed of craft pulp die holes is expressed as u a (m / sec.), And the diameter of the die holes is expressed as d (mm).
Δp / L = 4f × ρ × u a 2 / (2 (d × 1000) × 1 × 10 6 ) (Formula 1)

また、ペレタイザーの能力に係る重要な因子として、ダイス板圧やダイス孔形状などがあり、前記ダイス孔の摩擦抵抗に加えて、これら因子はダイス孔諸抵抗損失として見積もる必要があるが、これらはペレタイザー設計上のノウハウとして秘匿される場合やその定量化が困難である場合が多く、以下の通り、これらを包括的ダイス孔長L(m)と定義する。 In addition, there are die plate pressure and die hole shape as important factors related to the ability of the pelletizer. In addition to the frictional resistance of the die hole, these factors need to be estimated as resistance loss of the die hole. In many cases, it is concealed as know-how in the design of the pelletizer, or its quantification is difficult, and these are defined as a comprehensive die hole length L X (m) as follows.

このとき、包括的ダイス孔長L(m)は、前記1m当りの圧力損失△p/L、均質圧力(処理圧)Pから、式2にて導くことができる。
=P/(△p/L) (式2)
At this time, the comprehensive die hole length L X (m) can be derived from the pressure loss Δp / L per 1 m and the homogeneous pressure (processing pressure) Ph by the equation 2.
L X = P h / (Δp / L) (Formula 2)

次いで、ダイス孔内での滞留時間t(sec.)は、本発明で定義した包括的ダイス孔長L(m)とクラフトパルプのダイス孔の通過速度u(m/sec.)から、式3にて導くことができる。なお、前記通過速度uは、ダイス孔1つ当たりの処理量をQ(kg/hr)、密度ρ(kg/m)、ダイス孔直径d(mm)、円周率πを用いて、式4から計算できる。
t=L/u (式3)
=(Q/ρ/3600)/((d/2)×π) (式4)
Next, the residence time t (sec.) In the die hole is determined from the comprehensive die hole length L X (m) defined in the present invention and the passing speed u a (m / sec.) Of the craft pulp die hole. It can be derived from Equation 3. In addition, the said passing speed u a uses the processing amount per die hole Q (kg / hr), the density ρ (kg / m 3 ), the die hole diameter d (mm), and the circumference ratio π, It can be calculated from Equation 4.
t = L X / u a (Formula 3)
u a = (Q / ρ / 3600) / ((d / 2) 2 × π) (Formula 4)

即ち、式2〜式4から、ダイス孔内での滞留時間t(sec.)は、以下の如く導くことができる。
t=L×(d/2)×π/(Q/ρ/3600) (式5)
That is, from the equations 2 to 4, the residence time t (sec.) In the die hole can be derived as follows.
t = L X × (d / 2) 2 × π / (Q / ρ / 3600) (Formula 5)

また、本発明の殺菌工程における昇温速度(℃/sec.)を定義するに当って、任意の流体の上昇温度ΔT(℃)は、ペレタイザーの均質圧力P(MPa)、比熱C(J/g・K)、密度ρ(kg/m)から、式6にて導くことができる。
ΔT=P/(C×ρ/1000) (式6)
Further, in defining the rate of temperature rise (° C./sec.) In the sterilization process of the present invention, the rising temperature ΔT (° C.) of any fluid is determined by the uniform pressure P (MPa) of the pelletizer and the specific heat C (J / J). g · K) and density ρ (kg / m 3 ).
ΔT = P / (C × ρ / 1000) (Formula 6)

式5から得られたダイス孔内での滞留時間t(sec.)、並びに、式6から得られた任意のクラフトパルプの上昇温度ΔT(℃)から、式7にて、任意のペレタイザーにて、任意の温度のクラフトパルプの均質処理を行う際の昇温温度s(℃/sec.)を導くことができる。
昇温速度s(℃/sec.)=ΔT/t (式7)
From the residence time t (sec.) In the die hole obtained from Equation 5 and the rising temperature ΔT (° C.) of any kraft pulp obtained from Equation 6, using Equation 7 and any pelletizer The temperature rising temperature s (° C./sec.) During the homogeneous treatment of kraft pulp at an arbitrary temperature can be derived.
Temperature rising rate s (° C./sec.)=ΔT/t (Formula 7)

但し、クラフトパルプの比熱はJIS K7123、比重はJIS Z7302−9、絶乾率(水分、固形分濃度)はJIS P8203にて測定する。また、前記物性値において、本発明において、実際の処理温度に対応する物性値(文献値)が見出せない場合には、既存データからの推定値、或いは、四捨五入による近似値を採用することは許容される。例えば、ペレタイザーの入口温度は27℃である場合に、近似値として30℃の物性値を使用する。また、クラフトパルプに10重量%未満の他の飼料原料が含まれる場合、例えば、全量クラフトパルプが処理されたものとする。   However, the specific heat of kraft pulp is measured according to JIS K7123, the specific gravity is measured according to JIS Z7302-9, and the dry rate (water content and solid content concentration) is measured according to JIS P8203. In addition, in the physical property values, in the present invention, when a physical property value (document value) corresponding to an actual processing temperature cannot be found, it is allowable to adopt an estimated value from existing data or an approximate value by rounding off. Is done. For example, when the inlet temperature of the pelletizer is 27 ° C., a physical property value of 30 ° C. is used as an approximate value. Moreover, when the kraft pulp contains other feed raw materials less than 10% by weight, for example, it is assumed that the entire amount of kraft pulp has been processed.

以上まとめると、昇温速度sは以下のように表される。
s(℃/sec.)=ΔT/t (式7)
ΔTはクラフトパルプの上昇温度であり下記式6で、tはダイス孔内での滞留時間であり下記式5で表される。
ΔT=P/(C×ρ/1000) (式6)
P(MPa)はペレタイザーの均質圧力、C(J/g・K)はクラフトパルプの比熱、ρ(kg/m)はクラフトパルプの密度である。
t=L×(d/2)×π/(Q/ρ/3600) (式5)
(m)は包括的ダイス孔長、d(mm)はダイス孔直径、πは円周率、Q(kg/hr)はダイス孔1つ当たりの処理量、ρ(kg/m)はクラフトパルプの密度であり、Lxは下記式2で表される。
=P/(△p/L) (式2)
は均質圧力(処理圧)、△p/Lはダイス孔1m当りの圧力損失であり下記式1で表される。
△p/L=4f×ρ×u /(2(d×1000)×1×10) (式1)
fは管摩擦係数、u(m/sec.)はダイス孔を通過するクラフトパルプの平均速度である。
In summary, the heating rate s is expressed as follows.
s (° C./sec.)=ΔT/t (Formula 7)
ΔT is the rising temperature of the kraft pulp and is represented by the following formula 6, and t is the residence time in the die hole and is represented by the following formula 5.
ΔT = P / (C × ρ / 1000) (Formula 6)
P (MPa) is the homogeneous pressure of the pelletizer, C (J / g · K) is the specific heat of the kraft pulp, and ρ (kg / m 3 ) is the density of the kraft pulp.
t = L X × (d / 2) 2 × π / (Q / ρ / 3600) (Formula 5)
L X (m) is the comprehensive die hole length, d (mm) is the die hole diameter, π is the circumference, Q (kg / hr) is the throughput per die hole, and ρ (kg / m 3 ) Is the density of kraft pulp, and Lx is expressed by the following formula 2.
L X = P h / (Δp / L) (Formula 2)
Ph is a homogeneous pressure (treatment pressure), and Δp / L is a pressure loss per 1 m of die hole, and is expressed by the following formula 1.
Δp / L = 4f × ρ × u a 2 / (2 (d × 1000) × 1 × 10 6 ) (Formula 1)
f is the pipe friction coefficient, and u a (m / sec.) is the average speed of the kraft pulp passing through the die hole.

本発明の殺菌工程における圧力としては、下限は0.8MPa以上が好ましく、15MPa以上がより好ましく25MPa以上がさらに好ましい。上限は、200MPa以下が好ましい。これらの範囲であれば、十分な殺菌効果が得られ、経時的な腐敗や異臭発生を抑制できる。これらの圧力を加える装置としては、特に限定されないが、例えば、ペレタイザーを用いることができる。ペレタイザーの押出圧は通常測定することができないが、ペレットの断面積、つまり、ダイスの孔の1つ当たりの開口面積と、プレスロースの自重及びプレスロール固定時の締め付けによる加重から計算することができる。すなわち、圧力P(MPa)、ペレット断面積S(m)、プレスロールの重量および締め付け加重F(kgf)から、式8にて表すことができる。 As a pressure in the sterilization process of the present invention, the lower limit is preferably 0.8 MPa or more, more preferably 15 MPa or more, and further preferably 25 MPa or more. The upper limit is preferably 200 MPa or less. If it is these ranges, sufficient sterilization effect will be acquired and decay with time and generation | occurrence | production of a bad smell can be suppressed. The device for applying these pressures is not particularly limited, and for example, a pelletizer can be used. The extrusion pressure of the pelletizer cannot usually be measured, but it can be calculated from the cross-sectional area of the pellet, that is, the opening area per hole of the die, the weight of the pressrose and the tightening force when fixing the press roll. it can. That is, it can be expressed by Equation 8 from the pressure P (MPa), the pellet cross-sectional area S (m 2 ), the weight of the press roll, and the tightening load F (kgf).

P=F×9.80665/S/10 (式8)
殺菌工程にペレタイザーを用いた場合の温度条件としては、開始の際、クラフトパルプの温度が0℃以上であることが好ましく、15℃以上であることがより好ましい。また、加熱処理後の温度は80℃以下であることが好ましい。10℃以上であれば、殺菌処理が十分にでき好ましい。80℃以上であると処理後にペレットの表層に焦げ等が発生する可能性があり好ましくない。
P = F × 9.80665 / S / 10 6 (Formula 8)
As a temperature condition when a pelletizer is used in the sterilization step, the temperature of the kraft pulp is preferably 0 ° C. or higher and more preferably 15 ° C. or higher at the start. Moreover, it is preferable that the temperature after heat processing is 80 degrees C or less. If it is 10 degreeC or more, it can fully sterilize and is preferable. If it is 80 ° C. or higher, there is a possibility that the surface layer of the pellet may be burned after the treatment, which is not preferable.

殺菌工程にペレタイザーを用いた場合、ペレタイザー処理後のペレットの温度が外気温を上回る場合には適宜冷却を行うことが好ましい。   When a pelletizer is used in the sterilization process, it is preferable to cool appropriately when the temperature of the pellets after the pelletizer treatment exceeds the outside air temperature.

なお、本発明において殺菌を目的として使用するペレタイザーは、ペレット化処理工程で用いられるペレタイザーと同一でもよく、また、前工程のペレット化処理と殺菌処理とを非連続的に実施しても、連続的に実施してもよい。連続的に実施する場合は、殺菌工程に供されるクラフトパルプの温度を10℃以上の温度とすることが好ましい。   In addition, the pelletizer used for the purpose of sterilization in the present invention may be the same as the pelletizer used in the pelletizing treatment process, and even if the pelletizing treatment and the sterilizing treatment in the previous process are discontinuously performed, May also be implemented. When implementing continuously, it is preferable to make the temperature of the kraft pulp provided to a sterilization process into the temperature of 10 degreeC or more.

本発明の反芻動物用飼料ペレットは、反芻動物に給与されるものであり、長期保存可能な飼料は乳牛などを取り扱う酪農家等にとって好ましく、動物の健康に影響を与え得る防腐剤や抗菌剤、制菌剤などを使用することなく殺菌することができるので、細菌及びこうした薬剤に十分な耐性がない子牛や出産直後の牛などにも好適に用いることができる。   The feed pellet for ruminants of the present invention is fed to ruminants, and a feed that can be stored for a long time is preferable for dairy farmers who handle dairy cows, etc., preservatives and antibacterial agents that can affect animal health, Since it can be sterilized without using an antibacterial agent or the like, it can be suitably used for bacteria, calves that do not have sufficient resistance to such drugs, and cattle immediately after birth.

以下に実験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実験例によって何ら限定されるものではない。なお、本明細書において、濃度や%は特に断らない限り質量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。   The present invention will be described in more detail below with reference to experimental examples, but the present invention is not limited to these experimental examples. In the present specification, concentration and% are based on mass unless otherwise specified, and numerical ranges are described as including the end points.

[実施例1}
半径(Φ)が9.5mm〜25.4mmのユーカリ材チップ(絶乾300g相当)を耐圧釜に入れ、活性アルカリ添加率14%、硫化度25%、Hファクター830、液比2.5の条件にてクラフト蒸解を行って広葉樹未晒クラフトパルプ(カッパー価:17.6、ISO白色度:36.4%)を得た。
この広葉樹未晒クラフトパルプを水道水で洗浄し、濃度10%に調整後、酸素添加率2.1%(絶乾パルプ重量当たり)、水酸化ナトリウム1.4%(絶乾パルプ重量当たり)、100℃、60分にて酸素脱リグニン処理を行い、広葉樹酸素脱リグニンクラフトパルプ(LOKP、カッパー価:11.1、ISO白色度:54.7%)を得た。
次いで、LOKPを遠心脱水機(YS−7SSA、岩月機械製作所製)によって水分率30重量%となるまで脱水した後、リングダイ式小型ペレタイザー(カリフォルニアペレットミル製、モーター容量30kw)でΦ6mm、有効厚35mmのダイにて処理して、飼料ペレットを製造するとともに、殺菌工程に処した。プレスロールの重量および締め付け加重の合計は200kgf、ダイスの孔1つ当たりの処理量は0.5kg/hrで、ペレット化及び殺菌工程前後のペレタイザー入口及び出口における材の温度はそれぞれ、30℃、88.5℃であった。また、前記計算式によって算出される昇温速度は15.07℃/sec.であった。
[Example 1}
Put a eucalyptus chip (equivalent to 300 g of dryness) with a radius (Φ) of 9.5 mm to 25.4 mm in a pressure-resistant kettle. Kraft cooking was performed under the conditions to obtain hardwood unbleached kraft pulp (copper number: 17.6, ISO whiteness: 36.4%).
This hardwood unbleached kraft pulp is washed with tap water, adjusted to a concentration of 10%, oxygen addition rate 2.1% (per weight of dry pulp), sodium hydroxide 1.4% (per weight of dry pulp), Oxygen delignification treatment was performed at 100 ° C. for 60 minutes to obtain hardwood oxygen delignification kraft pulp (LOKP, copper number: 11.1, ISO whiteness: 54.7%).
Next, after dewatering LOKP with a centrifugal dehydrator (YS-7SSA, manufactured by Iwatsuki Machine Manufacturing Co., Ltd.) until the water content becomes 30% by weight, Φ6 mm, effective with a ring die type small pelletizer (California pellet mill, motor capacity 30 kW) It processed with the die | dye of thickness 35mm, and it processed to the sterilization process while producing a feed pellet. The total weight of the press roll and the clamping load is 200 kgf, the throughput per die hole is 0.5 kg / hr, and the temperature of the material at the inlet and outlet of the pelletizer before and after the pelletization and sterilization steps is 30 ° C., respectively. It was 88.5 ° C. Further, the rate of temperature increase calculated by the above formula is 15.07 ° C./sec. Met.

[実施例2}
ペレット化及び殺菌工程において、ダイスの孔1つ当たりの処理量を1.0kg/hrとした以外は、上記実施例1と同様の操作にて飼料ペレットを得た。また、この時のペレット化及び殺菌工程前後のペレタイザー入口及び出口における材の温度はそれぞれ、0℃、58.2℃であった。また、前記計算式によって算出される昇温速度は29.97℃/sec.であった。
[Example 2}
In the pelletization and sterilization steps, feed pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the treatment amount per hole of the die was 1.0 kg / hr. Moreover, the temperature of the material in the pelletizer inlet_port | entrance and outlet before and after the pelletization and sterilization process at this time was 0 degreeC and 58.2 degreeC, respectively. The temperature increase rate calculated by the above formula is 29.97 ° C./sec. Met.

[実施例3]
ペレット化及び殺菌工程において、プレスロールの重量および締め付け加重を330kgf、ダイスの孔1つ当たりの処理量を4.0kg/hrとした以外は、上記実施例1と同様の操作にて飼料ペレットを得た。また、この時のペレット化及び殺菌工程前後のペレタイザー入口及び出口における材の温度はそれぞれ、0℃、96.0℃であった。また、前記計算式によって算出される昇温速度は197.79℃/sec.であった。
[Example 3]
In the pelletization and sterilization steps, the feed pellets were prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight of the press roll and the tightening load were 330 kgf and the processing amount per hole of the die was 4.0 kg / hr. Obtained. Further, the temperatures of the materials at the inlet and outlet of the pelletizer before and after the pelletization and sterilization steps at this time were 0 ° C. and 96.0 ° C., respectively. Further, the rate of temperature increase calculated by the above formula is 197.79 ° C./sec. Met.

[比較例1]
上記実施例1において、殺菌工程のペレタイザーのプレスロールの重量および締め付け加重を20kgfとした以外は、上記実施例1と同様の操作にて飼料ペレットを得た。なお、ペレット化工程終了時のペレタイザー出口におけるペレットの温度は35.8℃であった。また、前記計算式によって算出される昇温速度は1.507℃/sec.であった。
[Comparative Example 1]
In Example 1 above, feed pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight of the press roll of the pelletizer in the sterilization step and the tightening load were 20 kgf. The pellet temperature at the pelletizer outlet at the end of the pelletizing step was 35.8 ° C. Further, the rate of temperature increase calculated by the above formula is 1.507 ° C./sec. Met.

[比較例2]
上記実施例1において、殺菌工程のペレタイザーのプレスロールの重量および締め付け加重を400kgfとした以外は、上記実施例1と同様の操作にて飼料ペレットを得た。なお、ペレット化工程終了時のペレタイザー出口におけるペレットの温度は116.8℃で、ペレット表面が焦げて黒変した。また、前記計算式によって算出される昇温速度は239.75℃/sec.であった。
[Comparative Example 2]
In Example 1 above, feed pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight of the press roll of the pelletizer in the sterilization step and the tightening load were 400 kgf. The pellet temperature at the pelletizer exit at the end of the pelletizing process was 116.8 ° C., and the pellet surface was burnt and blackened. Further, the rate of temperature increase calculated by the above formula is 239.75 ° C./sec. Met.

[比較例3]
上記実施例1において、ペレット化工程および殺菌工程を省略して所定の工程を終了した以外は、上記実施例1と同様の操作にて30重量%となるまで脱水したLOKPを得た。
[Comparative Example 3]
In Example 1, except that the pelletizing step and the sterilizing step were omitted and the predetermined step was completed, LOKP dehydrated to 30% by weight was obtained by the same operation as in Example 1.

[比較例4]
配合飼料として、TMR(Total Mixed Ration)飼料を各種試験に用いた。
[Comparative Example 4]
As the mixed feed, TMR (Total Mixed Relation) feed was used for various tests.

[比較例5]
粗飼料として、バミューダグラス乾草(タケダ社製、バミューダヘイベール、米国産)を各種試験に用いた。
[Comparative Example 5]
Bermudagrass hay (manufactured by Takeda, Bermuda Hayvale, USA) was used for various tests as roughage.

<昇温速度>
前記記載の方法により算出した。条件および結果を表1に示す。ここで、パルプの比熱CはJIS K7123に準じて測定した。パルプの密度ρはJIS K2151 6かさ密度試験方法に準じて測定した。
<Temperature increase rate>
It was calculated by the method described above. The conditions and results are shown in Table 1. Here, the specific heat C of the pulp was measured according to JIS K7123. The density ρ of the pulp was measured according to the JIS K2151 6 bulk density test method.

Figure 2018113931
Figure 2018113931

<一般細菌数試験法>
一般細菌数についてはJIS K0101に準拠して測定し、飼料ペレット試料1g中の細菌数として計測した。
更に、実施例、比較例で得られた製造直後の飼料ペレットを1Lのねじ口ガラス瓶に500gずつ取り分け、フタをして30℃、90日間放置した後、各サンプルについて、上記一般細菌数試験に供した。
<General bacterial count test method>
The number of general bacteria was measured according to JIS K0101, and was counted as the number of bacteria in 1 g of feed pellet sample.
Furthermore, 500 g of the pellets immediately after production obtained in Examples and Comparative Examples were separated into 1-L screw-mouth glass bottles, capped, and allowed to stand at 30 ° C. for 90 days, and then each sample was subjected to the above general bacterial count test. Provided.

Figure 2018113931
Figure 2018113931

表2より、実施例1〜3の飼料ペレットは、細菌数の増加が抑制されており、経時的な腐敗を抑制されていることがわかる。一方、殺菌工程が不十分であった比較例1や殺菌工程を経なかった比較例3は細菌が観測され、経時的に増大したことがわかる。また、殺菌工程で過剰な温度にさらされた比較例2は焦げにより外観を損なっている。   From Table 2, it can be seen that in the feed pellets of Examples 1 to 3, the increase in the number of bacteria was suppressed, and decay over time was suppressed. On the other hand, it can be seen that in Comparative Example 1 in which the sterilization process was insufficient and in Comparative Example 3 in which the sterilization process was not performed, bacteria were observed and increased over time. Moreover, the comparative example 2 exposed to the excessive temperature at the sterilization process has impaired the external appearance by scorching.

<給与試験(insitu消化試験)>
ルーメン内における消化性を、in situ法で測定した(Journal ofDairy Science, vol. 71, pages 2051−2069, 1988, James E. Nocek)。
供試動物(牛)のルーメン内に、サンプル5g(風乾重)を秤量したポリエステルバッグ(#R1020、ポリエステル、10cm×20cm、平均孔径50±15μm、ANKOM Technology Corp.、Fairport、NY、USA)を投入した。投入後、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間、72時間、96時間の時点でルーメン内からポリエステルバッグを取り出し、水で洗浄し、60℃で乾物恒量を求め、消化率を算出した。また、ルーメン内には投入せず、水で洗浄しただけの飼料の入ったポリエステルバッグを、分解時間0時間の試料とした。
各試料の測定は、実施日を異ならせて3連で行った。表3に経過時間と消化率の試験結果を示す。
<Salary test (in situ digestion test)>
Digestibility in the lumen was measured by the in situ method (Journal of Dairy Science, vol. 71, pages 2051-2069, 1988, James E. Nocek).
A polyester bag (# R1020, polyester, 10 cm × 20 cm, average pore diameter of 50 ± 15 μm, ANKOM Technology Corp., Fairport, NY, USA) weighing 5 g (air dry weight) of sample in the lumen of the test animal (cow) I put it in. At the time of 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, 96 hours after charging, the polyester bag is taken out from the lumen, washed with water, and the dry matter constant weight is determined at 60 ° C. Calculated. Moreover, the polyester bag containing the feed which was not put into the lumen but was simply washed with water was used as a sample having a decomposition time of 0 hour.
Each sample was measured in triplicate with different implementation dates. Table 3 shows the test results of elapsed time and digestibility.

Figure 2018113931
Figure 2018113931

表3より、実施例1〜4の飼料ペレットは、消化速度は比較例4、5に比べて低いが、48時間以降は高い消化率を示した。従って、濃厚飼料や牧草に比較して最終的な消化率は高いものの消化速度が遅いことからルーメンアシドーシスの予防の効果があると思われる。   From Table 3, although the digestion rate of the feed pellets of Examples 1 to 4 was lower than that of Comparative Examples 4 and 5, it showed a high digestibility after 48 hours. Therefore, although the final digestibility is higher than that of concentrated feed and grass, the digestion rate is slow, so it seems to be effective in preventing rumen acidosis.

Claims (5)

クラフトパルプを含有する反芻動物用飼料ペレットの製造において、
a)クラフトパルプをペレット化する工程、
b)ペレット化されたクラフトパルプを下記式1で表される昇温速度sが5℃/秒以上200℃/秒以下の範囲で加熱処理する殺菌工程、
を有する反芻動物用飼料ペレットの製造方法。
s(℃/sec.)=ΔT/t (式1)
(ΔTはクラフトパルプの上昇温度、tはダイス孔内での滞留時間。)
In the production of ruminant feed pellets containing kraft pulp,
a) pelletizing kraft pulp;
b) The sterilization process which heat-processes the pelletized kraft pulp in the range whose temperature increase rate s represented by following formula 1 is 5 degrees C / sec or more and 200 degrees C / sec or less,
A method for producing ruminant feed pellets.
s (° C./sec.)=ΔT/t (Formula 1)
(ΔT is the rising temperature of the kraft pulp, and t is the residence time in the die hole.)
前記クラフトパルプをペレット化する工程と前記ペレット化されたクラフトパルプを加熱処理する殺菌工程を同時に行うことを特徴とする請求項1記載の反芻動物用飼料ペレットの製造方法。   The method for producing ruminant feed pellets according to claim 1, wherein the step of pelletizing the kraft pulp and the sterilization step of heat-treating the pelletized kraft pulp are performed simultaneously. ペレットの長さが1〜200mmである、請求項1または2に記載の反芻動物用飼料ペレットの製造方法。   The method for producing ruminant feed pellets according to claim 1 or 2, wherein the pellet has a length of 1 to 200 mm. ペレットの直径が3〜10mmである、請求項1〜3のいずれかに記載の芻動物用飼料ペレットの製造方法。   The manufacturing method of the feed pellet for slaughter animals in any one of Claims 1-3 whose diameter of a pellet is 3-10 mm. ペレット化する前のクラフトパルプの水分率を35質量%以下に脱水することによってなる、請求項1〜4のいずれかに記載の芻動物用飼料ペレットの製造方法。   The method for producing feed pellets for mammals according to any one of claims 1 to 4, wherein the moisture content of kraft pulp before pelletization is dehydrated to 35% by mass or less.
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