JP3901482B2 - 動物飼料の調整の間に添加物を添加するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動物飼料の調整の間に添加物を添加するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動物はその食料を殆ど粉体（ミール）あるいは圧縮ペレットの形で摂取する。更に、主食成分の他に、各種添加物、例えば酵素、ビタミン又は抗生物質が動物飼料に含まれる。このような添加物は種々の方法で飼料に添加される。
米国特許第６，０５６，８２２号には動物飼料の任意のタイプの一般的製造方法が記載されており、例えば酵素などの添加物が溶液の形で冷えた飼料ペレットに適用されるもので、ＰＰＡ法（ポストペレット適用法）と呼ばれ、つまり、ペレット化処理の後に添加するものである。この方法の利点は適用された物質の活性が失われることがないことである。なぜならば、飼料のペレット化に先立つ調整工程における熱の作用を受けないからである。しかし、添加物を粉状でペレットに適用できないという欠点があり、更に、酵素溶液の計測、溶解、散布のために技術的に複雑な装置を必要とするなどの問題がある。この複雑な装置およびそれに伴うコストに加え、このＰＰＡ法は添加物が飼料に対し必ずしも均一に分散されないという欠点もある。
【０００３】
ＤＥ−Ａ ４３ ０６ ５１４号には、ペレット化装置にてリグニンスルホン系プレス成形補助材をプレス成形されるべき飼料に添加する方法および装置が開示されている。しかし、この方法では、水分が過剰のためプレス成形されるべき物質の処理を妨げることがないような液体のみをこの物質に散布又は分散化し得るに過ぎない。更に、この方法は、添加された液体をプレス成形されるべき物質に均一に混合させることが確保されないという問題もある。
【０００４】
国際公開公報第ＷＯ９９／５１１０７号には、魚用飼料の製造方法が開示されている。この場合、溶解させた酵素を主食料成分に対し、その調整工程の前に添加している。ここで用いられている酵素はトランスグルタミナーゼであり、飼料中に存在するたんぱく質の反応を助け、かつ、製造されるペレットの形状を安定させるという作用を有する。この方法の利点は、酵素が飼料と良好に混合され、全ての添加物の均一な分散が得られるということである。しかし、この飼料混合物は、添加された酵素を含め、調整工程の間並びに後のペレット化工程の間において大きなストレスが加えられることになる。このストレスは適用される温度が高ければ高いほど、また、調整ユニット並びにペレット化ユニットでの飼料の滞留時間が長ければ長いほど、大きくなる。これは、最終製品における酵素の活性が非常に、あるいは少なくともかなり制限されることを意味する。この理由のため、この飼料混合物は最高、60℃までしか曝すことができず、添加物は上記ＰＰＡ法と比較して非常に大量に混合されることになる。
【０００５】
国際公開公報第ＷＯ９８／５４９８０号には、溶解した酵素を安定化剤と共に粒状に成形し、これを主飼料成分と共に、調整並びにペレット化工程へ導入する方法が記載されている。炭水化物からなる粒体担体物質の作用のため、混合された酵素は安定化が増すが、しかし、調整並びにペレット化工程の間でのその活性の損失を補うため、非常に過剰に使用する必要がある。この方法の更なる欠点は、酵素含有粒体の製造のため、最初から余計なコスト並びに時間がかかることである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、第一に飼料に添加される添加物の量が少なく、安価に添加することができ、つまり、少ない装置を用いて添加することができ、第二に添加物がペレット化された最終製品中に均一に分散される方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
我々は、この目的が、以下の特徴を有する工程からなる方法およびそのための装置により達成されることを見出した。すなわち、
ａ）飼料が容器から、供給スクリューを介して入口点で調整装置に搬送される；
ｂ）飼料が調整装置内にて混合スクリューを介して入口点から通路に沿って出口点へ移送され、その間において蒸気に曝される；
ｃ）１又はそれ以上の導入口から上記調整装置に導入された１又はそれ以上の添加物が上記調整装置内の通路のｘ％を通過した飼料に対して添加される；
ｄ）飼料および１又はそれ以上の導入口から添加された添加物が該通路の残りの（１００−ｘ）％にて混合され、混合物を形成する；
ｅ）上記出口点で該調整装置から排出される該混合物がペレット化プレスに移送される；
ｆ）該混合物がペレット化プレスにてペレットに形成される；
ｇ）該ペレットが最終的に冷却装置に移送される。
【０００８】
この方法の大きい利点は、添加物、特に酵素、ビタミン、カロチノイドおよび抗生物質が調整工程の終りに至るまで主飼料成分に添加されないことである。このようにして、これらの比較的熱変性を受け易い物質は、調整ユニットを完全に通過する場合と比較して比較的短い時間、高温に曝されだけでストレスを受けることが極めて小さくて済む。これにより、添加される物質の活性の損失を著しく軽減させることができる。その結果、これらの高価な添加物の添加量をかなり減少させることができ、これらの添加物を含有するペレット化動物飼料の製造コストをかなり減少させることができる。
【０００９】
更に、調整ユニットにおける添加物の滞留時間をかなり減少させることができる結果、調整およびペレット化工程で通常、採用されるほぼ８０℃（又はそれ以上）の温度を使用することができ、それにより、より安定したペレットを製造することができる。この発明の方法の更なる利点は、添加物が主飼料成分と依然として十分に混合され、飼料ペレット中に均一に分布されているという事実である。
【００１０】
この方法の更なる利点は、固体を添加するのに特に適していることであり、その結果、時間を要し、かつ、複雑な装置を必要とする添加物の溶解ならびに添加物溶液の正確な計測を回避することができ、同時に、ペレットへの接着の問題も回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の方法並びに装置の概要を説明するものである。容器１は動物の飼料、特に動物飼料用ミールを収容するのに適したものであって、その下端が供給スクリュー２に接続されている。この供給スクリュー２に質量流量計１１が接続されている。この供給スクリュー２および質量流量計１１は、コンピュータユニット４に接続され、供給スクリュー２には更に例えば電気で駆動される可変サーボ駆動装置が設けられている。供給スクリュー２が駆動されると、飼料は容器１から調整装置３に移送される。
【００１３】
動物飼料が調整装置３内にて蒸気に曝されるようになっていて、この蒸気は調整装置３のケースに装着された１以上の導入口１８を介して調整装置３内に導入される。ここで使用される蒸気は、好ましくは１．５から３バールの圧力のスチームである。なお、この圧力はこの範囲より大または小でもよい。この蒸気は、調整装置３内の温度を好ましくは８０℃以上に設定させる。なお、この温度はこの範囲より低くてもよい。蒸気が導入されると、調整装置３内にて当業者に周知のようにして飼料が蒸気で調整される。
【００１４】
この容器１からの飼料は、調整装置３内に装着された混合スクリュー１２により、調整装置３内の通路Ａを通って入口点Ｍから出口点Ｎに移送される。なお、本発明の他の装置として、調整装置３内の飼料を複数の混合スクリュー１２を用い、通路Ａを通って入口点Ｍから出口点Ｎに移送されるようにしてもよい。なお、この場合、好ましくは、２個の混合スクリュー１２が用いられる。この混合スクリュー１２はコンピュータユニット４に接続され、更に同じく電気駆動装置が設けられている。
【００１５】
調整装置３の上部の通路Ａ上の区域Ｂには、１以上の導入口１０が装着され、これは混合スクリュー１２により、通路Ａを既にｘ％移送された飼料に１以上の添加物５を添加するため、１以上の添加物５を調整装置３内に導入するためのものである。通路Ａの残りの領域、（１００−ｘ）％で、飼料が添加物５と共に出口点Ｎに向けて移送され、スクリューの動きにより混合される。その結果、混合物６が得られる。この混合物６は容器１からの主飼料成分と、導入口１０から添加された添加物５とからなる。
【００１６】
通路Ａの値ｘは５０ないし１００の範囲である。通路Ａの寸法について、以下の実施例を参照してより詳細に説明する。調整装置３は当業者に周知のように、ほぼ２ｍである。これは、通路Ａもほぼ２ｍであることを意味する。説明の簡略のため、通路Ａの長さが本実施例の場合、正確に２ｍであると仮定する。本発明の装置において、混合スクリュー１２により主飼料成分が通路Ａを少なくとも１ｍ移送されたが２ｍに至らない時点において、添加物５が導入口１０を介して主飼料成分に添加される。なお、当然、調整装置３の長さは２ｍよりも長くても、あるいは短くてもよい。従って、通路Ａの長さも、それに応じて変化し得るものであり、添加物５が主飼料成分に添加される通路Ａの個所も上記例と同様の趣旨に基づいて決定することができる。この原則は当業者に公知の全ての調整装置に適用することができる。
導入口１０を２以上設ける場合、通路Ｃに沿う区域Ｂ（これは通路Ａに対し垂直又は並行であってもよい）にて容器３の上部に配置される。この場合、導入口１０は区域Ｂにて対称的に、あるいは通路Ｃに沿う線状のものとは異なる配置で設けてもよい。この導入口１０としては、固体および／又は液体の導入に適した任意のタイプのもの、特に、ガス、特に空気の助けを借りて固体および／又は液体を導入させることができるノズルおよび装置を用いることができる。
【００１７】
本発明の装置は、飼料に固体の添加物５を添加するのに特に適している。適当な固体添加物５としては、飼料の製造に用いられる全ての物質が含まれ、特に抗生物質、ビタミン、カロチノイド、特に酵素を挙げることができる。この固体添加物５は計測容器ＤＧ１Ａ内に収納され、そこから供給スクリューＤＳ１Ａ、計測装置ＤＭ１Ａ、およびこれに必要なラインを介してロック部１７に移送される。計測容器ＤＧ１Ａ、供給スクリューＤＳ１Ａおよび計測装置ＤＭ１Ａは計測ユニット１３の必須部材である。
【００１８】
ロック部１７はライン１６を介してガス源に接続されている。このガスとしては、特に圧縮空気が用いられる。しかし、他のガス又はガス混合物も、添加物および主飼料成分と接触しても健康に悪影響のないものであれば、使用することもできる。ガス源は本発明の装置の構成要素ではなく、本発明の装置に対し外部に装着することができる。このガス源は当業者に公知のようにしてラインに接続される。このロック部１７は、計測ユニット１３からの添加物５がライン１６からのガスと一緒になって１又はそれ以上の導入口１０を介して調整装置３に向けて供給されるように構成され、これがこのロック部１７に接続された導入ライン１５を介して供給されるガス圧によりなされる。更に、このロック部１７は、調整装置３から蒸気が逃げないようにされ、それにより、湿気の導入により計測ユニット１３の個々の部材がブロックされるのを防止している。導入ライン１５は必要に応じて、同時に調整装置３の複数の導入口１０に１以上のブランチを介して接続していてもよい。
【００１９】
本発明によれば、ロック部１７は、上記同様に複数の計測ユニット１３がロック部１７に接続するように構成されていてもよい。この場合、ｎ番目の計測ユニット１３は、それぞれが計測容器ＤＧｎＡ、供給スクリューＤＳｎＡおよび計測装置ＤＭｎＡを基本的に有する。一般に、各固形添加物５について別々の計測ユニット１３が備えられる。
更に、各計測ユニット１３が別々のロック部１７にそれぞれ接続され、各ロック部１７がガス源に接続される場合もあり得る。添加物５は１以上の導入口１０を介して各ロック部１７からガス圧により導入ライン１５を介して調整装置３へと供給される。この設計によれば、本発明の装置は、ｎ個の計測ユニット１３と、ｎ個のロック部１７と、ｎ個の導入ライン１５とから構成される。
【００２０】
調整装置３は、添加物５を導入口１０を介して主飼料成分に完全な液状、又は溶解状の形態で添加することもできる。この場合、１又はそれ以上の計測ユニット１３が１又はそれ以上の計測ユニット１４により置換される。液状又は溶解状添加物５は計測容器ＤＧ１Ｂに収容され、そこから１以上の導入口１０を通して計測ポンプＤＰ１Ｂ、流量計ＤＦ１Ｂおよび必要なラインを介して調整装置３へ供給される。計測ユニット１４は基本的に計測容器ＤＧ１Ｂ、計測ポンプＤＰ１Ｂおよび流量計ＤＦ１Ｂからなる。各ｎ番目の計測ユニット１４は、それぞれ計測容器ＤＧｎＢ、計測ポンプＤＰｎＢおよび流量計ＤＦｎＢからなる。一般に、別々の計測ユニット１４が各液状又は溶解状添加物５に対して設けられる。
【００２１】
供給スクリューＤＳｎＡおよび計測装置ＤＭｎＡ、更に必要に応じて計測ポンプＤＰｎＢおよび流量計ＤＦｎＢがコンピュータユニット４に接続される。供給スクリューＤＳｎＡおよび、必要に応じ計測ポンプＤＰｎＢには更に電気サーボ駆動機が設けられる。
飼料の総量に対する添加物５の割合が０．００１ないし０．２重量％、好ましくは０．００５ないし０．０２重量％となるように、一般的に個々の装置部材が組立てられる。しかし、この装置は、より多くの添加物５に対し問題なく適用させることもできる。
【００２２】
混合物６は、出口点Ｎで調整装置３から排出され、ペレット化プレス７に移送される。このペレット化プレス７は混合物６から圧縮された飼料ペレット８を成形するものである。このペレット化プレス７は、飼料ペレットを好ましい温度６５ないし９０℃で連続的フロープロセスによりプレス成形し得る当業者に公知のものを使用し得る。しかし、この温度については、前記の範囲を超えるものであってもよい。このペレット化プレス７により、平均径が１ないし１０ｍｍ、より好ましくは２ないし８ｍｍの範囲のものを成形することができる。なお、この平均径についても、この範囲を超えるものであってもよい。このペレット化プレス７はコンピュータユニット４に接続され、更に電気サーボ駆動機が設けられている。
成形された飼料ペレット８は、ペレット化プレス７から冷却装置９へ移送される。この冷却装置９はコンピュータユニット４に接続されている。なお、この冷却装置９については、当業者に公知の任意のものを使用し得る。
本発明の装置の各構成部材間のコンピュータユニット４により制御される相互作用について以下に例示する態様を参照してより詳細に説明する。
【００２３】
飼料が最初に供給スクリュー２を介して容器１から調整装置３へ移送される。この調整装置３内には混合スクリュー１２が配置され、一定の速度で操作される。ここでは、供給スクリュー２の速度がコンピュータユニット４により制御されるが、手動で操作してもよい。供給スクリュー２の速度は、ペレット化プレス７において最良の能力、最良のペレット品質が得られるよう制御される。調整装置３において、飼料は混合スクリュー１２により入口点Ｍから通路Ａを通って出口点Ｎへ移送される。添加物５は導入口１０を介して、通路Ａの半分以上を通過した飼料に対し添加される。
【００２４】
導入口１０を介して調整装置３内に添加される添加物５の速度は、供給スクリューＤＳｎＡ、更に必要に応じ、ポンプＤＰｎＢを介してコンピュータユニット４により制御される。固体添加物５の添加速度は、各計測装置ＤＭｎＡにより測定された値に基づいて供給スクリューＤＳｎＡの速度を介してコンピュータユニット４により制御される。供給スクリューＤＳｎＡの速度はコンピュータユニット４により質量流量計１１で計測された主飼料成分の流量に適合するようにしている。なお、この主飼料成分の流量は全体の供給流量との関係における添加物５の最終濃度に依存して選択される。ポンプＤＰｎＢを介して添加される液体又は溶解添加物５の流量も適宜、各流量計ＤＦｎＢにより測定された値に基づいてコンピュータユニット４により制御される。ポンプＤＰｎＢの速度は質量流量計１１で計測された主飼料成分の流量に適合するようにしている。なお、この主飼料成分の流量は飼料の総量との関係における添加物５の最終濃度に依存して選択される。
【００２５】
主飼料成分と添加物５とからなる混合物６が調整装置３の出口点Ｎに到達したとき、そこから、ペレット化プレス７に向けて移送され、ついでプレス成形された後、冷却装置９へ送られる。従って、供給スクリュー２の速度はペレット化プレス７における飼料の滞留時間を左右することになる。このペレット化プレス７および冷却装置９はコンピュータユニット４により制御されるようになっている。
【００２６】
本発明の装置がスイッチオン又はスイッチオフされたときにおいて、個々の装置部材の流入および流出時間、更に混合スクリュー１２の羽根間に存在する主飼料成分並びに添加物５の量は重要である。実験的に定まるこれらの値は、コンピュータユニット４により考慮され、この点に関し、個々の装置部材が互いに適合するよう制御される。例えば、供給スクリュー２が停止した後も、混合スクリュー１２がしばらくの間、飼料が通路Ａを通過するまで、その駆動が継続される。他の装置部材も、これに適合するようにコンピュータユニット４により制御される。
【００２７】
装置部材の一部が破損した場合、上流側の各装置部材がコンピュータユニット４により停止され、下流側の各装置部材は各所定流出時間を以って駆動し続ける。
このようにして、コンピュータユニット４により特に供給スクリュー２の速度が供給スクリューＤＳｎＡ、更に必要に応じポンプＤＰｎＢと適合するよう図られ、添加物５の必要量が飼料に対し添加されることになる。
【００２８】
本発明の装置の全ての部材は、コンピュータ制御による標準的操作の他、手動により個々の部材が操作され得るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法並びに装置の概要を説明するための模式図。
【符号の説明】
１ 容器
２ 供給スクリュー
３ 調整装置
４ コンピュータユニット
５ 添加物
６ 混合物
７ ペレット化プレス
８ ペレット
９ 冷却装置
１０ 導入口
１１ 質量流量計
１２ 混合スクリュー
１３ 計測ユニット
１４ 計測ユニット
１５ 導入ライン
１６ ライン
１７ ロック部
１８ 導入口

Claims (13)

1. 動物飼料の調整の間に添加物を添加するためのコンピュータ化装置であって、
   ａ）飼料が容器（１）から、供給スクリュー（２）を介して入口点（Ｍ）で調整装置（３）に搬送され、
   ｂ）飼料が調整装置（３）内にて混合スクリュー（１２）を介して入口点（Ｍ）から通路（Ａ）に沿って出口点（Ｎ）へ移送され、その間において蒸気に曝され、
   ｃ）１又はそれ以上の導入口（１０）から上記調整装置（３）に導入された１又はそれ以上の添加物（５）が上記調整装置（３）内の通路（Ａ）のｘ％を通過した飼料に対して添加され、
   ｄ）飼料および１又はそれ以上の導入口（１０）から添加された添加物（５）が該通路（Ａ）の残りの（１００−ｘ）％にて混合され、混合物（６）を形成し、
   ｅ）上記出口点（Ｎ）で該調整装置（３）から排出される該混合物（６）がペレット化プレス（７）に移送され、
   ｆ）該混合物（６）がペレット化プレス（７）にてペレット（８）に形成され、
   ｇ）該ペレット（８）が最終的に冷却装置（９）に移送される、
   ことを特徴とする装置。
2. 飼料が、上記調整装置（３）において、複数の平行混合スクリュー（１２）により入口点（Ｍ）から通路（Ａ）に沿って出口点（Ｎ）へ移送され、その間において蒸気に曝されることを特徴とする請求項１記載のコンピュータ化装置。
3. 該通路（Ａ）のｘの値が、５０以上、且つ１００に至らないことを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータ化装置。
4. 該導入口（１０）が、導入ライン（１５）およびロック部（１７）を介して１又はそれ以上の計測ユニット（１３）に接続され、該ロック部（１７）はライン（１６）を介してガス源に接続され、該計測ユニット（１３）の夫々が、
   ａ）計測用容器（ＤＧ１Ａ）、
   ｂ）計測装置（ＤＭ１Ａ）、および
   ｃ）供給スクリュー（ＤＳ１Ａ）
   を基本的に具備していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のコンピュータ化装置。
5. 該導入口（１０）が１又はそれ以上の計測ユニット（１４）に接続され、該計測ユニット（１４）の夫々が、
   ａ）計測用容器（ＤＧ１Ｂ）、
   ｂ）流量計（ＤＦ１Ｂ）、および
   ｃ）ポンプ（ＤＰ１Ｂ）
   を基本的に具備していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のコンピュータ化装置。
6. 動物飼料の調整の間に添加物を添加するための方法であって、
   ａ）飼料が容器（１）から、供給スクリュー（２）を介して入口点（Ｍ）で調整装置（３）に搬送され、
   ｂ）飼料が調整装置（３）内にて混合スクリュー（１２）を介して入口点（Ｍ）から通路（Ａ）に沿って出口点（Ｎ）へ移送され、その間において蒸気に曝され、
   ｃ）１又はそれ以上の導入口（１０）から上記調整装置（３）に導入された１又はそれ以上の添加物（５）が上記調整装置（３）内の通路（Ａ）のｘ％を通過した飼料に対して添加され、
   ｄ）飼料および１又はそれ以上の導入口（１０）から添加された添加物（５）が該通路（Ａ）の残りの（１００−ｘ）％にて混合され、混合物（６）を形成し、
   ｅ）上記出口点（Ｎ）で該調整装置（３）から排出される該混合物（６）がペレット化プレス（７）に移送され、
   ｆ）該混合物（６）がペレット化プレス（７）にてペレット（８）に形成され、
   ｇ）該ペレット（８）が最終的に冷却装置（９）に移送される、
   ことを特徴とする方法。
7. 該添加物（５）が固体および／又は溶解状態で飼料に供給されることを特徴とする請求項６記載の方法。
8. 該添加物（５）が酵素である請求項７記載の方法。
9. 該添加物（５）がビタミンである請求項７記載の方法。
10. 該添加物（５）が抗生物質である請求項７記載の方法。
11. 該添加物（５）がカロチノイドである請求項７記載の方法。
12. 該ペレット（８）が１又はそれ以上の添加物（５）を０．００１ないし０．２重量％、好ましくは０．００５ないし０．０２重量％含有してなる請求項６ないし１１のいずれかに記載の方法。
13. 該ペレット（８）の平均直径が１ないし１０ｍｍ、好ましくは２ないし８ｍｍである請求項６ないし１２のいずれかに記載の方法。

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