JPH08502643A

JPH08502643A - 低レベルの亜鉛を含有し第一胃のバイパスポテンシャルが高いタンパク質性飼料物質及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08502643A
Application number: JP6506562A
Authority: JP
Inventors: ジー．アンドレス、ジョウズィフ; スィー．スミス、ジャネット; ダブリュー．モナグル、チャールズ
Original assignee: セントラルソヤカンパニーインコーポレイテッド
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1996-03-26
Also published as: AU5084893A; CA2142897A1; US5508058A; WO1994004041A1; KR950703867A; CA2142897C

Abstract

(57)【要約】本願発明は、反すう動物に給餌するのに用いる、第一胃バイパスポテンシャルが高い植物ミール組成物およびその組成物の製造方法からなる。本発明の組成物はタンパク質ミールおよび少量の亜鉛イオンを含有し、その亜鉛イオンは、ミール中に、タンパク質１部当り約0.003〜0.008部の亜鉛イオンを与えるのに充分な量で存在している。その組成物は、”利用可能で分解されていない全タンパク質の％”すなわち”AUN％”で測定される第一胃バイパスポテンシャルが約30以上である。本発明の組成物を製造する方法は、前記ミールを少量の亜鉛イオンで処理し、次いでその混合物を湿潤加熱条件下で加熱することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】低レベルの亜鉛を含有し第一胃のバイパスポテンシャルが高いタンパク質性飼料物質及びその製造方法発明の背景Ａ．発明の技術分野本発明は、反すう動物に給餌するのに用いる大豆ミール（Soybean meal）などの植物種子のタンパク質性ミールの栄養価の改良に関する。さらに詳しくは本発明は、そのタンパク質含量が、食べている動物の第一胃内での分解から保護されている改良されたミール組成物及びこのようなミール組成物の製造方法に関する。Ｂ．関連技術タンパク質を提供する飼料原料の飼料価値が反すう動物の第一胃内での分解によって変化して悪影響を与えることはかなり前から知られている。このように第一胃で分解されると飼養動物が代謝のために最終的に利用できるタンパク質の量が減少する。したがって、反すう動物の飼料のタンパク質成分を第一胃内が可溶化もしくは代謝されないように「保護」し、実質的に分解ざれていない形態で通過させることが有利であると考えられている。したがってその分解されていないタンパク質は飼養動物の消化系の第一胃より後の部分での消化に利用できる。第一胃による破壊で失われる飼料価値について、大豆ミールでのタンパク質の効率値は比較的低い（Klopfenstein，Feedstuffs，23− 24頁、1981年7月参照）。大豆ミールは反すう動物が利用する主要なタンパク質含有飼料原料の一つであるから、第一胃での破壊から大豆ミールを保護する商業上実用的な方法を提供することは特に望ましい。このような方法は、商業的に大規模に用いる場合、簡単かつ効率的で比較的低コストでなければならない。したがってかような方法は、大豆などを加工して飼料原料にするための既存の商業的設備に組み込むことができなければならない。反すう動物の飼料のタンパク質成分を保護しようとしていくつもの方法が従来試みられている。例えば米国特許第3,619,200号には、植物ミールなどの反すう動物用タンパク質性飼料原料に第一胃耐性コーティングを塗布することが提案されている。このコーティングの目的は、タンパク質性飼料を第一胃内での細菌による攻撃から保護し、次いでそのコーティングを分解して飼料を第四胃と小腸内で消化させることである。また反すう動物の飼料原料内のタンパク質の溶解度は、飼料原料をタンニン、ホルムアルデヒドまたは他のアルデヒド類で処理することによって低下させることができることは公知である。さらに、タンパク質の溶解度はそのタンパク質を加熱することによって低下させることができる。これらの方法は、米国特許第4, 186,213号及びその引用文献中に要約されている。これらの方法のうち一つ以上を用いて処理して、そのタンパク質の第一胃内での溶解度を低下させかつ第一胃での破壊に対して保護できる飼料原料が、各種の植物ミールを含めて開示されている。他の重要な従来技術の文献は次のとおりである。 Hudsonら、J．Anim．Sci，30巻、609-613頁、1970年； Tagariら、Brit．J．Nutr.，16巻、237-243頁、1982年； Andersonの米国特許第3,463,858号（1969年）； Emeryらの米国特許第2,295,643号（1942年）； Ashmeadの米国特許第4,172,072号（1979年）； Meyerの米国特許第4,664,905号（1987年）。 Hudsonらの文献には、市販の大豆ミール（70％Ｎ可溶性）と140℃で４時間加熱後の同大豆ミール（35%％Ｎ可溶性）の小ヒツジの第一胃より後での窒素利用率を比較した実験結果が記載されている。その結果は、加熱されたミールは、第一胃の微生物による分解速度が低いことを示している。 Tagariらは、溶媒で抽出された大豆ミールに異なる加熱曝露を行って比較した。この試験には、室温での溶媒除去、80℃、10分間の溶媒除去及び市販のトーストしたミールの120℃、15分間の水蒸気処理が含まれている。これらのミールを雄ヒツジに与え次いで第一胃液を試験した。アンモニア放出に関する人工第一胃の比較も実施された。加工された大豆ミールの非加工大豆ミールに対する異なる効率を決定する主要因子は、それらミールの第一胃液への溶解度が異なることであると結論された。また大豆ミールの異なる熱処理によって起こる溶解度の変化は他のミールと比べて比較的大きいことも観察された。本発明について特に重要なのは、飼料原料に亜鉛などのような物質を添加する方法とこの添加によってえられる組成物である。Andersonは、家畜および家禽を飼養するのに用いる成長因子の製造方法を開示している。塩化亜鉛もしくは硫酸亜鉛のような水溶液中の亜鉛塩を、タンパク質性飼料原料の遊離アミノ酸と反応させる。この反応は、温度が60〜70℃（140〜158゜Ｆ）でpHが3.5の水溶液中で行なう。このpHはZnCl₂の場合は自動的に達成され、他の亜鉛塩の場合、HClを使用してpHを調節する。反応混合物を乾燥して水分を2〜8％とし、次いで飼料と混合する。反すう動物への給餌またはタンパク質の第一胃に対する保護については全く言及していない。 Emeryらの特許には次のような方法が記載されている。すなわち、亜鉛や他の多価金属の酸化物、水酸化物および塩を含むミネラル化合物を、水およびタンパク質を分解する酸たとえばH₃PO₄、HClまたはH₂SO₄の存在下、タンパク質性飼料原料と反応させる方法が記載されている。その反応混合物を空気中で加熱することによって乾燥する。大豆ミールは好ましい飼料原料であると指摘され、そして多価金属の中で亜鉛は、酸化物、水酸化物または炭酸塩の形態で使用すると述べられている。コバルト塩のような他の塩は、塩酸塩もしくは硫酸塩の形態で使用されると指摘されている。その実施例には、大量の金属化合物と大豆ミールの反応が例示されている（実施例１ではミールに対して35%および実施例IIIではミールに対して17%の金属化合物を使用）。しかしこの特許には、第一胃での保護および栄養価について全く言及されていない。 Ashmeadの特許には、ヒトおよび動物のミネラル不足を補充するために金属タンパク質化合物を使用することが提案されている。このタンパク質化合物は、二価の金属の塩を、アルカリ性pH下で、酵素で加水分解されたタンパク質の遊離アミノ酸と反応させて製造される。 Meyerは、米国特許第4,664,905号において、亜鉛をタンパク質性飼料に添加することを開示し、この場合、亜鉛は水溶液で添加するかまたは乾燥混合物で添加し、次いで蒸気処理が行なわれる。その亜鉛イオンの濃度は、ミールの乾燥重量に対して0.25〜1.3重量％の範囲内にあることが必要である。産業界は、植物飼料などのタンパク質含量の保護に用いる薬剤として亜鉛を用いることをすでに知っていたが、亜鉛を用いることによって特定の欠点が生じた。特に、動物の排泄物中にあって、亜鉛のような重金属が環境に排出されることについての心配が生じてきた。これらの心配に対応して、世界中の国家がタンパク質性飼料ミール中の亜鉛の最高許容レベルについて規制限界を規定している。したがって、現在使用されている組成物に対して低レベルの亜鉛を組込みしかも好ましい第一胃バイパス特性を示す飼料組成物およびその製造方法が要望されている。このような方法は、大豆などを加工する既存の設備に容易に組込まれることが非常に望ましく、また大規模な設備を必要とせずにウシ給餌地区のような遠隔地で実施できればさらに一層有利である。したがって本発明の目的は、取り込まれる亜鉛のレベルは比較的低いが好ましい第一胃バイパス特性を示す保護された飼料組成物を提供することである。本発明の他の目的は、大豆などを加工する既存の商業設備に容易に組込むことが可能でかつ遠隔地で実施でき、上記のような保護された飼料組成物の製造方法を提供することである。発明の要約本発明の進展に伴う試験研究中に、乾燥混合法を用いてミール中のタンパク質１部当り0.015〜0.02部の亜鉛を含有させることによって通常得られる第一胃バイパスポテンシャルは、亜鉛と脱脂大豆フレークを湿潤加熱条件下で接触させると、大豆ミール中のタンパク質１部当りわずか約0.003〜0.008部の亜鉛を使用することによってえられ、亜鉛量が60−70％減少できることが発見された。このような条件下で、亜鉛／ミール混合物の全含水量は15〜30％の範囲内になるが、全含水量としては約20％が好ましい。亜鉛／ミール混合物の加熱は、商業用トースターを用い、180〜230゜Ｆの温度で約10〜30分間実施することができる。またこの加熱は、複合ロースター／コンディショナーを用い280〜300゜Ｆの温度で行なうこともできる。驚くべきことには、加熱を商業用押出機を用いてはるかに短い時間行なうと、類似の第一胃バイパスポテンシャルを得ることができることも見出されたのである。プロテアーゼによるタンパク質分解の速度と程度をインビトロで測定することによって求めた酵素不消化性は、各種の飼料の第一胃バイパスポテンシャルを評価するのに有用な手段である。適切な試験法は、J．Anim．Sci．Abstra.，679巻、379頁1980年のPoosらの報告「タンパク質補充物の第一胃での分解を予見するための実験室的手法の比較」；およびJ．Anim．Sci．Abstra.，121巻、118頁、1 981年のRockらの報告「酵素によるタンパク質分解の評価」に記載されている。第一胃での分解の可能性を予報するものとしてインビトロでの酵素による分解を利用することは、真の第一胃バイパス特性を第四胃フィステルを有するウシで決定した一連の標準タンパク質補充物に対して適用することによって確立された。好ましい酵素はフィシンである。フィシンは下記の試験で使用した。フィシン酵素試験によって測定される値は、「利用可能で分解されていない全タンパク質のパーセント値」すなわち「％ＡＵＮ」で示す。表Ｉは本発明によって処理した飼料の一般的なＡＵＮ値を示す。図面の簡単な説明図１は一般的な大豆加工設備で本発明の方法を実施する場合のフローシートであり、亜鉛はミールを脱溶媒機 −トースターに導入する前に添加されている。図２は一般的な大豆加工設備で本発明の方法を実施する場合のフローシートであり、亜鉛はミールを脱溶媒機−トースター−乾燥器−冷却器に導入する前に添加されている。図３は一般的な大豆加工設備で本発明の方法を実施する場合のフローシート線図であり、亜鉛はミールが脱溶媒されトーストされた後に導入されている。図４は乾燥トーストミールで始まる本発明の方法を実施する場合のフローシート線図である。図５は追加の押出し装置を用いて本発明の方法を実施する場合のフローシート線図である。図６は押出し装置を用いて、商業用加工設備より遠隔の場所で本発明の方法を実施する場合のフローシート線図である。図７はバッチ式で本発明の方法を実施する場合のフローシート線図である。図８は低レベルの亜鉛で処理されたミールを給餌された動物：対照のミールを給餌された動物の乳汁生成量を示すグラフである。図９は押出機で加工されて低レベルの亜鉛を含有するミールと給餌された動物：対照のミールを給餌された動物の乳汁生成量を示すグラフである。好ましい実施例の説明本発明の方法はあらゆるタンパク質性植物種子ミールを用いて実施することができる。このようなミールには、大豆ミール、綿実ミール、落花生ミール、ヒマワリ種子ミール、カノラ（菜種）ミール、パーム核ミール、トウモロコシグルテンミール、樹液ミール、ベニバナミールおよびその他の高タンパク種子ミール並びにそれらの混合物が含まれる。本発明は「ホワイト・フレーク」と呼ばれる脱脂され、トーストされていない大豆フレーク並びにトーストされた大豆ミールに適用できる。現在の情報に基づくと、最高の第一胃保護は本発明が脱脂され、トーストされた高タンパク植物ミール、特にトーストされた大豆ミールに適用されたときに得られると思われる。一般に、トースティングとは、タンパク質性飼料用ミールを脱脂後に加熱することを意味する。トーストの説明は、Sipos and Witte；「大豆油ミールのための脱溶媒機-トースター・プロセス」；J．of the Am．Oil Chem．Soc.，38，11（1961）およびMustakas，Mo ulton，Bakerand Kwolek；「食品のために大豆ミールを脱溶媒-トースティングするときの決定的に重要なプロセス上の要素」；J．of the Am．Oil Chem．Soc. ，58,300（1981）の中で述べられている。その他の種子ミールの処理については、A.M．Altschul編；「加工処理された植物タンパク質食品」；Academic Press ，ニューヨーク、1958、の中に記載されている。タンパク質ミールを脱脂するためのプロセスおよび溶媒を取り除き、脱脂ミールをトースティングするためのその後のプロセス処理について記載している特許には次のものがある：米国特許第3,268,335号、第2,710,258号、第2, 585,793号。本発明の方法は脱脂タンパク質ミールへ適用される場合が特に有益であり、本方法は主としてこのようなミールに関連して記載されているが、全脂肪あるいは部分脱脂タンパク質製品へ適用することもできる。本方法はさらにオオムギ、トウモロコシおよびその他の種子粒の発酵の副産物であるビール粕あるいは蒸留粕のような関連種子材料を用いて実施することもできる。亜鉛処理剤は好ましくは硫酸亜鉛一水和物であるが、酢酸亜鉛あるいは酸化亜鉛のようなその他の反別動物用食用亜鉛塩を使用することもできる。亜鉛塩はミール中のタンパク質１部に対して亜鉛イオンが0.003−0.008部の割合に相当する量で使用することができ、好ましくはタンパク質１部に対して亜鉛が0.005部である割合である。より高レベルの亜鉛を使用することはできるが、必要とはされない。実際に、本発明の目的のためには過剰の亜鉛は避けるべきである。より低レベルもまた使用することはできるが、これは一般には処理されたタンパクの第一胃バイパス可能性の低下を生じさせるであろう。一般に、本願発明の方法は脂肪種子加工処理工場内でのバッチ法、連続法、あるいは脂肪種子加工処理工場から離れた場所での連続法のいずれかで実施することができる。これらの加工処理のタイプそれぞれに様々なプロセス構成が可能である。例えば、図１を参照して、本願発明の方法は脂肪種子加工処理工場で使用するための連続プロセスとして実施することができる。本プロセスの実施例においては、亜鉛塩はミールが脱溶媒される前に大豆ミールに添加される。まず最初に、大豆フレーク10が抽出装置12の中に導入される。その後亜鉛16がフレーク14内のタンパク質１部に対して亜鉛イオンが約0.003−0.008部の割合に等しい量で溶媒湿性フレーク１４に添加され、亜鉛／フレーク混合物18が形成される。亜鉛16は乾燥亜鉛塩あるいは亜鉛塩溶液のいずれの形で添加されてもよい。混合物18はその後脱溶媒機-トースター（「ＤＴ」）20内に導入される。脱溶媒機-トースターの中では大豆ミールを亜鉛イオンによって保護するプロセスに好ましい条件が維持される。ミールの総含水量は15−30％の範囲内であるが、好ましい含水量は約 20％である。トースター内のミールの滞留時間は約10−30分間の範囲内であってよいが、好ましくは約17−20分間で、ミールはその中で約180−230゜Fの温度に達することができる。条件は典型的には220゜Ｆおよび20分間で、滞留時間は加工処理速度の関数である。大多数の加工処理工場はスループットを極限まで増大するので、ＤＴ内の平均滞留時間は約20分間である。より長い滞留時間を達成するためには、加工処理工場は速度を遅くするであろう。滞留時間がより長くなると、低レベル亜鉛処理大豆ミールあるいはその他のタンパク質ミールのバイパス可能性が改善される。トーストされたミール22はＤＴ20を出て、乾燥機24の中に導入される。この乾燥機は典型的には、飼料に加熱空気を当てながら乾燥機を通って送り装置を移動させるコンベヤを含んでいる。この乾燥機は回転式トレー型乾燥機であってもよい。乾燥空気はファン64によって乾燥機24の送り装置末端へ供給され、ファンはフィルタ66を通して室内の空気を吸引し、濾過した空気を間接蒸気暖房機68を通過させる。乾燥機24は好ましくは、ミールが乾燥機の中央に到着する時点までに乾燥が完了するように配置される。ファン70は乾燥機の中央部に冷却空気を導入するために使用することができる。統合された乾燥空気と冷却空気は排気ファン72によって乾燥機24から排気される。排出空気はサイクロン分離機74を通過し、そこで空気が大気中へ排気される前に固形廃棄物が取り除かれる。乾燥機24から出てきた、乾燥され、トーストされたミール26は第一胃変性に対して保護されているので、整粒機-粉砕機28の中で粉末化およびサイズ分類できる状態になっている。ミールはその後包装するか、あるいはさらに他の飼料成分と一緒に混合することができる。図２に明らかなように、類似の実施例を脱溶媒機-トースター-乾燥機-冷却装置（ＤＴＤＣ）30を用いて実施することができる。トースティングはＤＴＤＣの脱溶媒機-トースター部分で実施され、他方乾燥は乾燥機-冷却装置部分で実施される。したがって、外部での乾燥は必要とされない。ＤＴＤＣの乾燥機-冷却装置部分における条件は図１に関して記載された条件と類似である。図３に明らかなように、この代わりに亜鉛16をミールが抽出および脱溶媒化された後にトーストされた大豆ミールと混合することができる。亜鉛16は亜鉛／脱溶媒化ミール混合物34を形成するために脱溶媒ミール32に添加される。上述のように、亜鉛は乾燥亜鉛塩あるいは亜鉛塩溶液のいずれの形でも上記に記載した量で添加することができる。混合物34はトースター装置36へ運ばれるが、この装置は内部配置においてＤＴに非常に類似している。トースター36の内部で、混合物 34は約20分間に渡って湿度約20％および220°Ｆの条件下におかれる。加熱された亜鉛／ミール混合物38はトースター36を出て行き、その後典型的な大豆ミール乾燥機24の中で乾燥させられる。図４に明らかなように、本願発明の方法は乾燥され、トーストされた大豆ミールを用いて開始することもできる。貯蔵箱42からの乾燥され、トーストされたミール40は亜鉛16と混合される。亜鉛は乾燥亜鉛塩として別に水を添加しながら、あるいは亜鉛塩水溶液としてのいずれかで供給される。亜鉛および水の各々の量は、他方でトーストされた大豆ミールの含水量を約20％に上げながら、望ましいレベルの亜鉛イオンを供給するために釣り合わされねばならない。湿性のミール／亜鉛混合物44は約20分間に渡って約220°Ｆでトースター装置の中で加熱される。トーストされたミールはその後、図３に関して上記に記載したように乾燥機 24および整粒機-粉砕機28を通過する。菜種（カノラ）、ベニバナ種子、綿実種子、および落花生のような脂肪種子は大豆ミールとは異なる方法で加工処理される。脂肪種子はまず最初にほとんどの油分を取り除くエキスペラ（expeller）を通して圧搾される。脂肪種子ケーキは５−10％の油分を含んでいる。この油分は、通常は大豆油のために使用されるのに類似する方法で、溶媒抽出を用いて回収される。このミールはその後上述したものと同様に図１、２、３および４に記載のプロセスを用いて加熱処理することができる。図５に明らかなように、脂肪種子処理設備における連続プロセスは商用押出機を使用して実施することもできる。このプロセスにおいては、図１および２において記載したように、亜鉛塩あるいは亜鉛塩溶液の形の亜鉛16をフレークがＤＴあるいはＤＴＤＣの中に入る前に抽出機12から出てくるときに、溶媒湿性フレーク14に添加することができる。その代わりに、亜鉛16をミールがＤＴあるいはＤＴＤＣを出た後に添加してもよい。いずれの場合においても、脱溶媒化／トーストされた亜鉛／ミール混合物43は押出機46（この中でより十分に説明されている）の中に導入され、そこで高温へ急速に加熱される。押出機の中での滞留時間は非常に短く、典型的には５秒から30秒の間である。押出機46から出た後、加熱された材料はその後乾燥機／冷却装置24へ進み、包装されるか、あるいは他の飼料成分と一緒にさらに混合される前にそこから整粒機-粉砕機28へ運ばれる。上述のプロセスの各々は、大規模商用トースター、脱溶媒機-トースターあるいは脱溶媒機-トースター-乾燥機-冷却装置のような設備内の利用可能性の理由から、典型的には商用大豆ミール加工処理設備と接続して使用される。しかし、図６に図示したように、押出機調節装置を利用することによって遠隔地においてインスタント・プロセスを実施することもできる。図６に明らかなように、乾燥タンパク質ミール40は貯蔵箱42の中に貯蔵される。乾燥塩あるいは亜鉛塩溶液のいずれかの形状の亜鉛16はその後ミール／亜鉛混合物50を形成するために乾燥ミールに添加される。混合物50はその後押出機装置 50に導入される。ここで使用されているように、押出機の用語には当業者には既知である装置、商用エキスペラおよびエキスパンダ（expander）が含まれる。このような装置には、その中で湿性材料が押出機の送り装置末端へ運ばれる大型スクリュー型粉砕機が含まれ、この押出機はスクリュー上の羽根が幅広で、湿性混合物が容易に通される。混合物がスクリューの回転運動下で押出機を通り抜けて前進するにつれて、スクリュー羽根のピッチを変化させると摩擦力の増大が生じ、これは順番に圧力および温度の上昇を生じさせる。押出機の狭い出口末端は前以て形成された穴を備えたキャップ・プレートによって制限されている。したがって、ミールは巨大な圧力、さらに265−325°Fで前以て形成された穴を通って押し出される。この加熱装置内のミールの滞留時間は典型的には５− 30秒間で、上述のトースター内の滞留時間より相当に短い。代表的押出機には、 Wenger^TM、Sprout-Bauer^TM、およびInsta-Pro^TMにより製造された押出機が含まれる。Wenger^TM製押出機においては、280−325゜Fの温度が好ましい。Sprout−B auer^TM製およびInsta-Pro^TM製押出機においては、265−290°Fの温度が好ましい。図６を参照して、乾燥亜鉛塩を使用した場合は、その後約20％の好ましい含水量を生じさせるために水あるいは蒸気52を押出機装置46の中に別に添加する。押出機の中では、ミール／亜鉛混合物は高温へ急速に加熱される。処置されたミール54は押出機装置46を出て行き、その後乾燥機24、冷却装置56、および整粒機- 粉砕機28へ順次通される。このプロセスにおいては、トースターは必要とされないので、商用加工処理設備の範囲外でプロセスを実施することを実行可能にする。さらにその上、押出機46の中での湿性加熱処理はＤＴあるいはＤＴＤＣあるいはトースターにおける処理に比較して相当に時間が少なくてすむ。最後に、もし望まれる場合は、エキスペラにダイスおよび急速切断装置を装備することができ、それによって押し出された飼料を直接成型およびペレット化することができる。インスタント・プロセスは図７に記載したようにバッチ法で実施することもできる。この配置においては、乾燥タンパクミール40は貯蔵箱42に貯蔵される。水および亜鉛塩16は上述したように望ましい亜鉛含量、および約20％の総含水量を達成するために別々に、あるいは水溶液のいずれかで添加される。ミール40、亜鉛16、および水は混合機58の中に導入することができ、そこでそれらは完全に混合される。結果として生じた混合物60はバッチ・クッカー（batch cooker）62の中へ導入され、そこで約20分間220°Fで加熱される。クッカー内の総滞留時間は、必要温度220°Fにクッカーが達するための時間が必要なために20分間よりは僅かに長くなる。クッカーの中身は混合物の中に残留している水のフラッシュ蒸発を利用するためにバッチ・クッカーから高温のまま注ぎ出されねばならない。バッチ・クッカーを出ると、ミールは乾燥機24の中を通り、そこから出ると包装される。本願発明のプロセスの最も好ましい実施例においては、タンパク質ミールは過去に全豆粒をローストおよび調整するために使用されていた装置であるロースター／調整装置の組み合わせの中で加熱することができる。代表的装置はカンサス州アッチソン市所在のJet-Pro，Inc.，社によって製造されている。その他のプロセス調整は、クッカー62の代わりにロースター／調整装置を用いること以外は、図７に示されているものに類似である。本プロセスを実施するためには、脱脂された、部分脱脂されたあるいは全脂肪のタンパク質ミールは亜鉛を用いてあるいは亜鉛を用いずに連続フロー・ロースターで加熱され、その後に隔離された連続フロー調整室の中で湿性加熱条件下で低レベルの亜鉛を用いてミールの調整が行われる。熱風ロースターの中では、ミールはドラッグ・コンベヤによって格子付床を横切って引きずられる。ガス・バーナーによって400−500°Fの温度へ加熱された空気が、ミールがオーブンを通り抜けて運ばれるときにミールを加熱するために格子付床に通される。オーブン内のミールの滞留時間は２−５分間で、これはミールを280−3 00°Fへ加熱するために十分な時間である。加熱されたミールはその後熱風オーブンから出て行き、隔離された連続フロー調整室の中に入る。いったんミールが調整室に入ると、亜鉛が事前にミールと混合されていたかどうかによって、水あるいは亜鉛溶液が添加される。ミールは一連のドラッグ・コンベヤによって調整室を通って移動する。調整室の中では、ミールは相当に長時間に渡って、一般には約30−60分間、好ましくは約40分間加熱される。ミール／亜鉛混合物の温度を周囲温度へ低下させるために冷却用ファンを使用することができる。湿性加熱条件下で低レベルの亜鉛を用いて処理されているミールは出口ダクトを通ってこの装置から出て行く。上述のように、本方法は脱脂された、部分脱脂された、あるいは全脂肪のタンパク質ミールのいずれにも適用することができる。部分脱脂された、あるいは全脂肪のミールを用いた本方法への適用は脂肪種子加工処理工場においても実施できる。例えば、大豆フレークのような全脂肪タンパク質フレークは適切なレベルの亜鉛イオンを生じさせるために乾燥亜鉛塩あるいは亜鉛塩溶液のいずれかと混合され、その後エキスパンダを通過させられる。エキスパンダは、蒸気の形で添加される必要な水分を加えて、220°Fから280°Fまでの範囲の高温で操作される。この高温は添加された水分を瞬間蒸発させることができる。全脂肪ミールは脱溶媒機-トースターの中でトーストすることもできる。本願発明の方法はそれらの油分の一部を取り除くためにエキスペラの中で処理されているミールのような部分脱脂されたタンパク質ミールに適用することもできる。エキスペラから出てきた直後に、乾燥亜鉛塩あるいは亜鉛塩溶液のいずれかとして亜鉛が高温ミールに添加される。亜鉛処理されたミールはその後エキスパンダあるいはエキスペラの中を通過させられ、そこで220°Fから280°Fまでの範囲の温度に加熱される。水分はこの加熱の前あるいは加熱中に必要に応じてミールに添加することができる。その代わりに、亜鉛処理された、部分脱脂されたミールは脱溶媒機-トースターの中でトーストすることができる。亜鉛処理全脂肪タンパク質ミールと部分脱脂されたタンパク質ミールを加工処理するさいの主要な相違は、全脂肪ミールはエキスペラの中では処理されない点で、それはエキスペラが油分を圧搾してしまうためである。本発明の方法は、牛乳生産の改善、牛乳生産の持続性の改善、Limit-Groコンセプトを用いる去勢牛成長の改善、および去勢牛飼育の効率の改善を含む幾つかの利益を生じさせる。これらの利益はさらに下記の実施例によって例証される。実施例１タンパク質が48％のトーストされた大豆ミールを準備した。その半分を処理せず対照標準に供した。残り半分は下記のように処理した。タンパク質48％の大豆ミールを亜鉛イオンが1875ppmになるように硫酸亜鉛と混合し、その後密閉容器中で15ポンドの水蒸気に20分間接触させた。凝縮水蒸気でミールの水分が約20％まで増加した。熱処理後、細かいメッシュのスクリーンを備えたペレットクーラーで水分を12 ％まで乾燥させ、袋に入れて使用するまで保存した。フィシン定量法によるインビトロでの分解性の分析結果によれば、非処理および処理ミールはそれぞれ有効未分解窒素（AUN）が19.8％および60.9％であった。平均体重が542.3ポンドで40頭のホルスタイン種の子牛を使用して42間テストを実施し、高級コーンのサイレージ飼料のタンパク質源として非処理のものと処理した大豆ミールにつき調査した。一日あたり0.1ポンドの尿素で第一胃の溶解窒素を供給した。牛をその体重に基づき全く無作為に四つのグループに割り当てた。子牛10頭のグループを無作為で畜舎に割り当てた。実験期間中に与えた飼料は90.73〜91.94％のコーンサイレージ、4.0〜7.07％の殻を取ったコーン、1.24 〜2.86％の対照標準または処理した大豆ミール、0.28〜0.32％の尿素、および0.69〜0.89％の専用の混ぜ物からなるものであった。飼料は毎日与えた。処理した大豆ミールを含んだ飼料で毎日体重が増加（処理で3.11ポンド、非処理で3.00ポンド）した。増加したポンドあたりの乾燥材料消費ポンド数は処理大豆ミールを与えた子牛で減少した（処理では5.32、非処理で5.65）。乾燥材料の摂取量が減少し体重が増加したので、摂取効率は処理した大豆ミールを与えた子牛が有利であった。これらのデータから、好ましい結果のバイパス（bypass）タンパク質は、タンパク質48％のトーストされた大豆ミールを少量の亜鉛および湿潤熱で処理すれば製造できることが判る。実施例２タンパク質が48％のトーストされた大豆ミールを準備した。その半分を処理せず対照標準に使用した。残り半分は下記のようにして処理した。タンパク質48％の大豆ミールを亜鉛イオンが1875ppmになるように硫酸亜鉛で処理し、その後密閉容器中で15ポンドの水蒸気に20分間接触させた。凝縮水蒸気でミールの水分が約20％まで増加した。熱処理後、細かいメッシュのスクリーンを備えたペレットクーラーで乾燥させた。テスト用に処理ミールの15バッチ分を準備した。この15 バッチ分のミールを充分混合し、袋に入れて使用時まで保存した。各バッチにつきフィシン定量法による試験管内での分解性の分析を実施した。これらの分析結果を表ＩＩに示す。非処理大豆ミールのAUN％は23.7であった。このテストで使用した非処理および処理大豆ミールをまたダクロンバッグ法により子牛につきバイパスタンパク質％を分析した。そのデータをインビトロでのフィシン定量データと共に表ＩＩＩに示してある。 64頭の乳牛に先ず二種類の実験飼料の一つを割り当てた。実験飼料はタンパク質16％の完全な乳製品（dairy）ペレットからなるものであった。小麦ミッド（m idds）は最小の量（６％）にし、大豆ミールの封入量を最大にした。DFP-1041およびDFP-1042として参照した試験飼料は、60％のコーン、20％の大豆ミールおよび６％の小麦ミッドが含まれていた。DFP-1041には非処理のタンパク質48％大豆ミールが含まれ、他方DFP-1042では少量の亜鉛イオンで処理したタンパク質48％の大豆ミールが含まれていた。両飼料共に重炭酸ソーダを含んでいた。テストは二週間の準備期間の後六週間のテスト期間を設けた。テスト中に19頭の乳牛は穀物（完全飼料）を殆んどまたは全く与えられず、ミルクを生産しなかった（泌乳場による）。穀物の摂取量はミルク生産量によりコンピュータで自動的に調整されている。テスト期間のある部分の間穀物を殆んどまたは全く与えられない時点に達した乳牛は、データを解析してから解放された。45頭の乳牛のデータを比較に供した。45頭の乳牛うち24頭が初めて泌乳した若い牛で、21頭は成牛であった。ミルクの生産量および組成のデータを表ＩＶに示してある。ミルク生産量のデータはブロック（泌乳場）毎に纏め、表Ｖに示してある。ミルクの生産量を図８に示してある。低級亜鉛で処理した大豆ミール飼料を与えられた乳牛は、対照標準飼料の乳牛と比べてすべての泌乳場でより多量のミルクを生産した。研究を開始した時に150DIM過剰であった乳牛でも、少量の亜鉛で処理した大豆ミールを含んだ飼料から好結果が得られた。図８はこの泌乳状態を示している。少量の亜鉛で処理した大豆ミート飼料を与えられた乳牛は、対照標準飼料の乳牛と比較して平均で１日３ポンド多くミルクを生産した。少量の亜鉛で処理した飼料はミルクの脂肪およびタンパク質には何ら影響しなかった。実施例３タンパク質48％のトーストされた大豆ミールを一ロットだけ準備した。ミールの半分を処理せずに対照標準とした。残り半分は亜鉛イオンが1875ppmになるように硫酸亜鉛と混合した。この亜鉛イオンを含んだトーストされた大豆ミールを下記条件下でWenger^TM X155の押出し成形機で処理した：バレル−６ヘッド；ダイと周辺装置；156個の丸孔でそれぞれ直径3/16インチ（孔は三列）、54個が二列で48個が一列；ナイフは４刃であった。亜鉛イオンを含んだトーストされた大豆ミールを毎時1200〜1300ポンドの速度で供給した。水の供給速度は縦樋にして時間あたり300ポンドであり、150〜1900°Fであった。フィシン定量テストによれば、押出し成形後の処理ミールのAUN％は71.5であった。生産量の高い乳牛を56日間の泌乳の研究に供して、タンパク質17％の完全な穀物飼料につき調査した。一方は、タンパク質17％の完全な穀物飼料（DFP-833）に非処理のトーストされたタンパク質48％の大豆ミール16.5％を含ませ（対照標準）、他方の飼料（DFP-832）には処理したトーストされたタンパク質48％の大豆ミール16％を含ませた（テスト）。完全な穀物飼料以外に、少量の高い水分のコーン、コーンのサイレージおよびヘイレージ50対50の混合物、および良質の乾草が与えられた。 50〜52頭のホルスタイン種の乳牛がミルクの日数、ミルク生産量、泌乳回数、ミルク脂肪％に基づいて二つのグループに割り当てられた。43頭につき研究しテストした。ホルスタイン種乳牛の能力について表ＶＩに示してある。このテストによれば、少量の亜鉛を含み押出し成形機で処理した大豆ミールを含んだテスト飼料を与えられた乳牛のミルク生産量は、対照標準の飼料を与えられた乳牛より一日あたり約３ポンドだけミルクが多いことが明確に立証されている。処理された飼料もまた図９に示すようにテストを通してミルク生産量は高い割合を維持した。実施例４タンパク質48％の火にかけた大豆ミールを準備し、二つに分けた。ミールの半分を処理せずに対照標準として使用した。残り半分はINSTA-PRO^TM2000押出し成形機で処理した。その方法は下記のとおりである。トーストされた大豆ミールをトンあたり130ポンドの水、および80ポンドの飼料グレードの脂肪と混合した。この混合物をINSTA-PRO^TM2000押出し成形機で処理した。出口温度は275゜Fであった。製造速度は時間あたり1800ポンドであった。処理ミールのフィシン値は50.7±3.6％であった。 58頭のホルスタイン種乳牛をミルクの日数（DIM）、ミルク生産量、泌乳回数、およびミルク脂肪％に基づいて二つのグループに割り当てた。種々の理由から、46頭につきテストを実施した。牛全部にタンパク質17％の完全乳製品飼料を与えた。テスト期間中（５月31日から７月26日まで）、非処理のトーストされた大豆ミールを含むタンパク質17％の完全飼料である対照標準DFP-843を、少量の亜鉛で処理した大豆ミールを非処理ミールと置換えた以外はDFP-843と同等である、完全乳製品飼料17％のDFP-842と比較した。0.5％程度の尿素を第一胃の窒素分として供給するため穀物飼料に添加した。粗飼料はコーンのサイレージおよびヘイレージが50対50の混合物であった。乳牛はすべて良質のアルファルファ乾草与えられた。実験飼料DFP-842を与えた乳牛のミルク生産量は対照標準飼料を与えた乳牛より改善され、63.2対62.6ポンドであった（P0.05）。ミルクの脂肪およびタンパク質の割合に差はなかった。低度なバイパスタンパク質でミルク生産量は改善されたものの、実施例３で報告した高い水準（71.54%）までには達しなかった。実施例５タンパク質48％のトーストされた大豆ミールの一ロットを準備した。ミールの半分を処理せず対照標準に使用した。残り半分は亜鉛イオンが1875ppmになるように硫酸亜鉛と混合した。亜鉛イオンを含んだトーストされた大豆ミールは下記条件下でWenger^TMX155押出し成形機で処理した：バレルー６ヘッド；ダイと周辺装置；156個の丸孔でそれぞれ直径3/16インチ（孔は三列）、54個が二列で48個が一列；ナイフは４刃であった。亜鉛イオンを含んだトーストされた大豆ミールを毎時1200〜1300ポンドの速度で供給した。水の供給速度は縦樋で時間あたり30 0ポンドであり、150〜190℃であった。押出し成形後の処理ミールのAUN％は71.5 であった。平均体重704.1ポンドの交雑種の子牛80頭を、それぞれ血統と体重に基づき10 頭宛の８組に割り当てた。予備テスト段階の間、コーンサイレージの飼料、一日一頭あたり５ポンドの殻を取ったコーン、およびBGP-830を1.5ポンド追加した飼料を与えた。49日間のテスト段階中、殻を取ったコーン、コーンサイレージ、補充物、およびRumenisin-Tylanの担体で飼料を作り、充分与えるか体重の1.75％から2.04％に制限した。実験の結果によれば、少量の亜鉛で処理した大豆ミールを与えた子牛では増加量が毎日改善（1.94ポンド対2.20ポンド）されていることが判った（P＜0.01）。乾燥材料変更による効果は少量の亜鉛で処理した大豆ミールを与えた子牛に有利に作用した（7.71ポンド対6.84ポンド）（P0.01）。飼料および乾燥材料の摂取量の差はタンパク質処理では同じであった。これまで本発明の好適な実施例について記述してきたが、当業者はクレームで列挙した本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の変形例が可能であることを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，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)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＫ，ＶＮ (72)発明者スミス、ジャネットスィー. アメリカ合衆国 46807 インディアナ州フォートウェインホーグランドアヴェニュー 5715 (72)発明者モナグル、チャールズダブリュー. アメリカ合衆国 46815 インディアナ州フォートウェインビーヴァーブルックドライブ 3902

Claims

【特許請求の範囲】 1.タンパク質のミールと亜鉛の塩からなり、その亜鉛の塩が、ミール中に、タンパク質１部当り約0.003〜0.008部の亜鉛イオンを与えるのに充分な量で存在している反すう動物給餌用組成物であり、さらにそのAUN％値が約30以上であることを特徴とする組成物。 2.亜鉛の塩が、ミール中に、タンパク質１部当り約0.005部の亜鉛イオンを与えるのに充分な量で存在している請求の範囲第１項記載の組成物。 3.タンパク質ミールが、大豆、なたね、ヒマワリ、カノラ、綿実ミール、落花生ミール、サフラワーミール、パーム核ミール、トウモロコシグルテンミールおよび血粉からなる群から選択される成分を含有する請求の範囲第1項記載の組成物。 4.a)亜鉛の塩が、ミール中に、タンパク質１部当り約0.003〜0.008部の亜鉛イオンを与えるのに充分な量で存在しているようにし、タンパク質ミールを前記亜鉛の塩と混合して混合物を形成し、次いで b)その混合物を湿潤条件下で加熱する、ことからなる反すう動物用改良飼料の製造方法。 5.亜鉛の塩が、ミール中に、タンパク質１部当り約0.005部の亜鉛イオンを与えるのに充分な量で存在している請求の範囲第4項記載の方法。 6.混合物の加熱を押出機内で行う請求の範囲第4項記載の方法。 7.混合物が押出機内で約265゜Ｆ〜約325゜Ｆの温度で加熱される請求の範囲第6 項記載の方法。 8.混合物の加熱が、約180゜Ｆ〜約230゜Ｆ温度で15〜30分間、タンパク質ミールトースター内で行われる請求の範囲第4項記載の方法。 9.混合物の加熱が、組合わせたロースター／コンディショナーで行われる請求の範囲第4項の方法。 10.混合物が約280゜Ｆ〜約300゜Ｆの温度まで加熱される請求の範囲第９項記載の方法。 11.タンパク質ミールがトーストされたタンパク質ミールである請求の範囲第4項記載の方法。 12.タンパク質ミールが、大豆、なたね、ヒマワリ、カノラ、綿実ミール、落花生ミール、サフラワーミール、パーム核ミール、トウモロコシグルテンミールおよび血粉からなる群から選択される成分を含有する請求の範囲第4項記載の方法。 13.請求の範囲第4項記載の方法で製造される製品。 14.請求の範囲第5項記載の方法で製造される製品。 15.請求の範囲第6項記載の方法で製造される製品。 16.請求の範囲第7項記載の方法で製造される製品。 17.請求の範囲第8項記載の方法で製造される製品。 18.請求の範囲第9項記載の方法で製造される製品。 19.請求の範囲第10項記載の方法で製造される製品。 20.請求の範囲第11項記載の方法で製造される製品。 21.請求の範囲第12項記載の方法で製造される製品。