JPS6357024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は食物押出しの分野に関するものであ
り、とくに、押出膨脹させた食物生成物に脂肪を
添加させうる方法の改良法に関するものである。 脂肪は重量な栄養成分であり、またその添加の
形式及び／または方法に依り食物生成物に味及び
歯ごたえの変化を賦与しうるものである。脂肪
は、蛋白質及び炭水化物のカロリー（熱量）密度
のほゞ二倍であり、それゆえに良好な熱量源であ
る。多数の味の良い脂肪はまた食物添加物として
も用いられる。 生理的に活動的なヒト及び動物に対して意図し
ている食物は高い熱量含量を有することが望まし
いであろう。高い熱量密度が特に重要である食物
の一群としては子犬の栄養要求に合致する様に特
に調製したものである。脂肪は濃厚な熱量源であ
りまた子犬に良く好まれるから、より多くの脂肪
を単に加えることによつて、従来法により調製し
たドツグ フードの熱量密度を増加せしめること
は望ましいことであろう。残念ながら、押出し膨
脹させたでんぷん質のペツト フードに６または
８％の水準以上に脂肪を添加することは多くの困
難をはらんでいる。 典型的には膨脹させたドツグ フードはでんぷ
ん、蛋白質、脂肪さらにはまた香料、着色料、繊
維及びビタミン及びミネラルを含有する穀粉混合
物から調製する。その穀粉混合物に充分な水を加
え、その水分含量を約20から35％に増加させる。
その混合物を次いで加熱及び加圧し押出し機から
膨脹させる。押出しに際し幾分かの水が蒸散して
膨脹を起こし、そしてその生成物を一部乾燥す
る。その押出された物を押出し機からの出口にて
粗粉に切断する。オーブンにてさらに乾燥し、そ
の水分含量を８ないし10％辺りにさらに減少させ
る。 従来、この様に調製したドツグ フード粗粒の
脂肪含量は獣脂の様な脂肪にて表面被覆すること
により所望の水準に増加させる。この方法による
約６から８％以上の獣脂水準の添加は残念ながら
生成物の固化や、包装材料の着色という重大な問
題を引き起す。これらの問題はかなりの経費によ
つてのみ解決が可能となる。押し出しの前にでん
ぷん質混合物に直接高濃度の脂肪を添加すること
が試みられてきたが、生成物の膨張は予想しえぬ
程に減少し、そのため生成物は望ましくないほど
濃密になつてしまう。従つて、今日、押し出し膨
脹によるペツト フードにおける高水準の脂肪添
加を達成するための改良法の必要性がある。 脂肪の被覆及び高脂肪含量は、即席乾燥朝食用
穀物食のように、ヒトによる消費を意図する食品
における多くの目的にもまた有用である。例え
ば、上述の子犬用食物における如く、ヒトによる
消費のための高エネルギー含量の朝食用食品の必
要がある。さらに、穀物食（セリアル）への脂肪
被膜の使用は種々の応用に於いて、その穀物食の
天然の脂肪含量の酸化に対する安定性を増加させ
ることが示されており、また、牛乳中にて用いる
場合の穀物食の水和率の減少のための被膜として
も用いられている。この種の生成物を調製する際
に押出し機に直接添加脂肪を加えることは生成物
の膨脹を減少させるばかりでなく、過度の押し出
し機サージを起してしまう。ここでもまた、押し
出し膨脹させた即席朝食用穀物食への脂肪添加の
改良法を求める今日の必要性があるのである。 本発明は、穀粉混合物を水和、加熱さらに機械
的処理し、100℃以上かなり高い温度に上昇させ、
その圧力を常圧以上にし、そして、でんぷん顆粒
をゼラチン化し、その後そのゼラチン化または糊
化したでんぷんを含む穀粉混合物を、その混合物
の加熱及び処理における場合よりもかなり低い圧
力に調節した区域にダイを通して押し出し、その
混合物の膨脹と部分乾燥を行ない、その他は従来
の押し出し法から成る、膨脹させたでんぷん性食
物調製のための方法における改良である。本発明
の改良はでんぷんが殆んどゼラチン化した後、ダ
イを通して押し出す前の時点でそのでんぷん性混
合物中に脂肪を注入することからなるものであ
る。 具体化に望ましいのは、従来からの食物押し出
し機の計量区域中に脂肪を注入するものである。
この部分に脂肪を注入することにより、穀粉混合
物を適切に加工するために必要な摩擦が、その混
合物中に脂肪が存在しても得られる。これが、次
の膨脹の低下なしに脂肪の取り込みを可能ならし
め、生成物の所望の低密度を達成するのである。
そして得られる生成物は、改善された再水和特
性、特徴的な組織性を有し、また生成物の表面上
の高脂肪水準の問題の低下を示す。さらに、殆ど
ゼラチン化した後の脂肪の添加は、悪い膨脹具合
や、出発原料に単に脂肪を混合する場合に経験す
る生成物のサージ問題を減少させる。本発明は以
下の詳細な記述から、特に図面を参照して読むと
より明らかとなるであろう。 本発明により達成される改良は、ヒト及び動物
による消費のために調製する食物生成物に適用で
きる。調製できる食物生成物の代表的なものに
は、米国特許3117006及び3458321に記載されてい
るような押出出し膨脹した即席朝食用穀物食や、
米国特許3119691に記載されているような押し出
し膨脹した乾燥ペツト フードがある。いずれの
場合にも、生成物は穀粉混合物を高温高圧の区域
から比較的低圧の区域に押し出すことにより調製
し、それにより、その穀粉混合物は押し出しダイ
型から押し出される際の水分の蒸発により膨脹し
一部乾燥する。その押し出された混合物は連続し
た網状物の形に膨脹する。この網状物を、その押
し出し機のらせんの軸と同軸の軸に装着した、定
速回転している羽根型ナイフにより切断する。そ
のナイフは所望のサイズの粒子に切断するために
必要とする回転数で回転させる。 従来の即席朝食用穀物食生成物の場合、その穀
粉混合物は必須のものとして小麦、とうもろこ
し、からす麦などのような穀類を含むであろう。
通常はかなりの量の添加蛋白質材料は含まない；
しかしながら、これは確かに可能であり、また本
発明の範囲内である。比較的高い蛋白質材料の量
を含有している既知の穀類食はあるが、しかしこ
れらは、それがこの形の生成物に普通に伴つてい
るものより幾分異常な組織及び味を有し、これら
生成物の消費者の受容性が低いため商品としては
一般的なものではない。ペツト フードは一方、
通常添加蛋白質性材料を含有しよう。いずれの形
の生成物もまた代表的には、着色剤、香料及びビ
タミン、ミネラルのような栄養成分をも含有する
であろう。 両方の形の生成物への本発明の応用は本質的に
は同一である。従つて、簡便さのために本記述
は、乾燥し押し出し膨脹させたペツト フードの
調製に焦点をあてて説明する。しかしながら、以
下にて特に詳細に使用記載した技術は当分野の専
門家によれば容易に膨脹させた即席朝食用穀類生
成物の調製に翻案しうることは理解されるべきこ
とである。 本発明の乾燥粒状多孔性の膨脹させた動物用食
用生成物は少なくとも一つの穀粉と少なくとも一
つの蛋白質性成分からなることが望ましく押し出
しの間に押し出し機中に脂肪を注入することによ
り脂肪含量の増大した穀粉混合物からなる。 この形の生成物を形成することに用いるで穀粉
成分は小麦、こうもろこし、大麦、からす麦、コ
ーン ミール、ひきゆりとうもろこし、小麦の粗
粉のようなそれらの誘導物、そしてその他同様な
成分とすることができる。代表的なものとしてそ
の穀粉混合物の全重量に基ずくでんぷん性成分の
総量は重量比で35％から70％の間である。 その混合物に用いる蛋白質性成分は植物、動物
あるいは魚類起原のそれでよく、代表的には大豆
粉、あらびきとうもろこし、肉粉末、あるいは魚
かすがある。その蛋白質性成分は代表的には全混
合物の重量の約20％から50％含む。 この混合物のバランスには塩類、香料、着色
料、ビタミン添加物やその類似の成分を含むこと
ができ、栄養的にバランスのとれた動物用食用生
成物を形成する。 本発明に従う動物用食物粗粒の調製に於いて
は、上述の材料を互に混合し、一般には２として
図面に示した様な普通の型の押し出し装置にて加
温加圧下にて機械的処理し膨脹させた多孔性生成
物を形成する従来からの押し出し装置の使用の一
方、アンダーソン（Anderson）膨脹器やウエン
ガー（Wenger）調理押し出し器として市販され
ているようなものは、ここで意図する処理装置の
望ましい型であり、加熱加圧下にて記載の型ので
んぷん性混合物を機械的に処理し、これをこれら
の条件下の区域から減圧区域中にダイ口孔から押
し出しその混合物を膨脹させ得るいずれの装置の
使用も本発明の意図の完全な範囲内である。 代表的には押し出し区域４における温度は、押
し出し区域４に供給する水蒸気または水ばかりで
なくジヤケツト６に供給する水蒸気、水あるいは
他の熱移送媒体により100℃以上の温度に維持し
また機械的処理は、スクリユー８により与えられ
それは電動機１０により回転され、材料は押し出
し機中を移動させられる。押し出し区域中に混合
物が存在する時間はホツパー１２により供給され
る供給末端における該区域へのそれの供給の時間
から、押し出し機を出るまでの時間であるが、比
較的短かく一般に15秒から120秒の程度である。
その混合物はダイプレート１６中の一個またはそ
れ以上の口孔１４を通して大気中あるいはかなり
減圧の他の区域へと、口孔を通して押し出しされ
る。その材料がそのダイから流出するに従い、そ
のダイを横切る際の圧力低下によりそれは多孔性
の膨脹した生成物に膨脹し水が水蒸気として飛散
する。その押し出された物は代表的には網状物の
形であり重量比で約20から35％の水分含量を有
し、それは次いで回転可能に装着した舞いナイフ
１８により所望の粗粒サイズに切断する。その粗
粒生成物は一般に約10％ないしそれ以下の安定な
水分含量に乾燥する。 本発明の目的の達成に必ずしも必要とは考えら
れないが用いる押し出し機の具体的タイプや決め
られた操作条件により、水蒸気及び／または水と
加熱ジヤケツトの使用によりその穀粉混合物の温
度及び水分含量を、押し出し区域への通過前に上
昇させる前処理装置を使用することが望ましい。
この処理の真の効果はその押し出し区域における
物質の処理に必要な時間を短縮することである。
後でさらに詳しく指摘する様にその穀粉物質中の
でんぷんは、その物質に脂肪を注入する前に殆ど
糊化して生成物の完全な膨脹を確かなものにする
ことが重要である。すなわち、押し出し機への脂
肪の添加が、膨脹の度合を好ましくない程低い水
準に減少させるかもしれない場合には、その押し
出し機の前への前処理装置の付加がこの問題を修
正し、脂肪注入の前の穀粉混合物の調理を良好な
程度にすることができる。 従来からの食物押し出し機におけるダイ口孔の
直前の最終段階は代表的には計量区域と考えられ
る。物質がこの区域に到達すると、多くの場合、
それは生成物に存在するでんぷんを殆どゼラチン
化するために充分な熱及機械的作用を付される。
“殆どゼラチン化”という表現はその混合物内の
でんぷん顆粒の少なくとも大多数が水分存在下で
の加熱によりその複屈析性を失うことを意味す
る。でんぷんの殆どのゼラチン化なしではその生
成物は正しく膨脹せずまた正しく凝集性とはなら
ないだろう。それ故、本発明ではそのでんぷん性
物質が充分に処理され、適正な加熱及び加圧下に
てダイからの押し出しに際し粘着性の膨脹した構
造の形成を可能ならしめる点の前にその物質中に
は脂肪を注入しないことが必須なのである。すな
わち、代表的には計量区域であり、またダイプレ
ートの直前の押し出し機の最後の段階にて前の押
し出し機中に脂肪を注入することが、押し出しの
際に脂肪をその物質と均密に混合せしめ、またそ
の生成物の膨脹あるいは粘着性を重大に妨害しな
いであろう。さらに実際に気付いたことは、この
最後の押し出し機の段階における脂肪の添加に帰
因する押し出し機内における摩擦のわずかな低下
が実際押し出し機の操作の効率を改善している。
すなわち、その押し出し機は、脂肪の非存在下よ
りも、一定量の動力消費に対してより多くの物質
を生産するであろう。さらに、脂肪が注入の際熱
い場合あるいは押し出しのかなり前にそれを添加
し加熱まで時間のある場合にはその最終生成物
は、場合により非常に望ましい油で揚げたような
特性を有するであろう。 脂肪注入のための具体的な装置の設計に関し重
要な点は；単純性、脂肪移送の正確さ、信頼性、
及び脂肪水準及び形の変更及び正しい制御を可能
ならしめる柔軟性である。押し出し機には図面の
２０にて示すように少なくとも一つの開口を望ま
しくは、筒の内部に脂肪を通すため押し出し機の
バレルの周辺にぐるりと配置した複数の開口を備
えている。その開口には、正確な計量装置２８を
備え、かつ適当なポンプ２６により普通の供給源
２４から供給されるライン２２を通じて供給され
ることが望ましく、必要とする材料の正確な量を
制御の出来る方法で移送する。脂肪の押し出し機
への供給の制御は望ましくは公知の制御機構によ
り押し出し機中に穀粉物質を供給する速度に依存
してなされるべきである。その脂肪が通常液体で
はなく、またそれ以外を所望の場合には、脂肪を
押し出し機へ通す前に加熱することもできる。こ
の加熱は連続的あるいはバツチ操作にていずれの
従来から熱交換器３０にても達成できる。高温、
例えば175℃の程度にて操作する場合には、押し
出し機への導入口の直前で可能な限り急速に脂肪
を加熱することが望ましい。したがつて、電熱装
置の使用が望ましい。チエツクバルブ３２あるい
は他の同様の装置を、供給ライン２２を通じて脂
肪または生成物が予定外に逆流することを防止す
るため装着することが望ましい。 添加すべき脂肪のタイプは本発明の操作に関し
ては臨界的な問題ではない。しかしながら、種々
の最終的な使用状況により好ましい脂肪の具体的
タイプはある。特に、漂白できる特撰獣脂がドツ
グ フードとしての使用を目的とする生成物の調
製における脂肪として使用されるであろう。一
方、コーナツツ（Konut商標）印ココナツツ油が
即席朝食用穀類食に使用されている。キヤツト
フードとしての使用を意図する生成物には、それ
らも適当に魅力的にするため一定の必要量のラー
ドまたはにわとり脂を含有してもよい。所望なら
これらの脂肪を混合することもできる。 本発明の方法により添加する脂肪は添加すべき
脂肪の一部あるいは全部でよい。すなわち、必ず
しも脂肪の全てを注入により添加しなくてもよ
い；しかし一部は注入により添加しまた一部は被
覆及び／または前混合にて加えればよい。この方
法では生成物の乾燥重量に基ずき、２％以上の量
を添加に用いることが望ましく、４％以上がさら
に望ましい。本発明は、６ないし10％の添加脂肪
水準を得ることを所望する場合に特に重要であり
この全てを必要なら注入により添加できる。必要
に応じより高いあるいはより低い水準もまた達成
できることは理解されるであろう。 以下の実施例は本発明をさらに記述解説する目
的で挙げるものでいかなる点にても限定として考
慮されるべきではない。他に指示のない限り全て
の部及び百分率は重量による。 実施例 １ 直径4″及び長さ45″のバレルを有するアンダー
ソン（Anderson）膨脹装置中に脂肪を注入する
ことにより乾燥し膨脹したペツト フードを調製
した。次の調合率： 全磨砕とうもろこし −40％ 大豆油粉 −20％ 肉及び骨粉 −11％ 小麦の粗粉 −22％ ビタミン、ミネラル等 − 3％ を有する穀粉材料を、その水分含量を重量比で約
25％の水準に昇げて、毎分3200グラムにてその押
し出し機に供給した。押し出し機のジヤケツトを
約180℃の温度に加熱した。その押し出し機の排
出末端から約３インチの場所を脂肪注入部分とし
た。約95℃にて熱獣脂をこの部分を通して押し出
し機に注入した。異なる３つの油添加水準につい
て試験した、それらは：毎分150c.c.；毎分225c.c.及
び毎分300c.c.であつた。低水準の脂肪注入は望ま
しい高い膨脹度を示しそれは良好に継続したが、
高水準では膨脹度は低下した。いずれの場合でも
生成物は約８から10％の水分含量にまで乾燥し
た。 実施例 ２ 実施例１の方法を繰り返したが、今回は175℃
及び205℃にて予め加熱した漂白された特撰獣脂
を用いた。油の供給速度は生成物の供給速度を一
定に保持し油の供給速度を調節することにより
2.5、5.0及び10％の水準で試験した。熱脂肪は押
し出し機の圧縮区域における開口に近接するよう
に押し出し機中に導入した。全ての生成物はその
後150℃にてほゞ12分間乾燥した。 実施例 ３ 実施例１にて用いた基本調合物を再び使用し本
発明に従い脂肪を添加した試料を、同量の脂肪に
て最終生成物を表面被覆し、あるいは押し出し前
に穀粉混合物を同量の脂肪と前混合した試料との
相違を示す。すなわち実施例１に記載した様に方
法の唯一の変化は脂肪添加の方法及び注入の場合
に175゜−190℃であつた脂肪の温度である。 以下の試料を作つた： １ 対照−工程中では脂肪添加せず表面を５％の
脂肪にて被覆した。 ２ 対照−工程中では脂肪添加せず表面を10％の
脂肪にて被覆した。 ３ 乾燥混合物への５％BFT^*の混和 ４ 膨脹機への５％BFT^*の注入 ５ 乾燥混合物への10％BFT^*の混和 ６ 膨脹機への10％BFT^*の注入。 全ての実施は同一の供給速度、水分添加水準及
び水蒸気調節を用いて行なつた。生成物密度（膨
脹）は注入試料では維持されたが、混和試料では
なかつた。注入試料に対するエネルギー要求は対
照よりも少なかつたが、それでも良好な膨脹を示
した。混和試料に対するエネルギー必要量は最低
であつたが膨脹もまた最も乏しかつた。100グラ
ムの試料を100〓にて200グラムの水中に入れその
試料を３分間静置後、水分を切り、試料重量を計
ることにより再水和試験を行なつたその結果を第
１表に要約する。 ＊ 漂白できる特撰獣脂

【表】

【表】 これらの試料について乾燥及び再水和物の歯ご
たえ特性を調べた。ドツグ フードを1/4カツプ
の100〓の水中に３分間、粗粒を浸漬することに
より再水和した。初めの硬さと最初に砂砕が観察
されるまでの力とを200ポンドの圧縮負荷槽を備
えたインストロン ユニバーサル試験機
（Instron Universal Testing Machine）にて調
べた。その機械の設定を第２表に要約する： 第２表 測定器条件 インストロン（Instron） 56mm プランジヤ直径 20″／分 記録紙速度 1″／分 クロスヘツド速度 ゼロ 最大負荷（フルスケール負荷） 20及び50lb 補 正 5lbないし100lb くり返し数 2〜 3 供試試料 粗粒 試料の大きさ 20×13×10mm その結果を第３表に示すがそれは試験した試料
の重量及び該試料の乾燥密度も示す。得られた結
果の示すことは： １ 脂肪を混和することにより調製した粗粒は膨
脹が低下していることにより再水和前及び後の
いずれにても最も硬く最も破砕されなかつた。 ２ 脂肪注入粗粒は同じ添加脂肪水準にて脂肪混
和粗粒より多くの水を吸収しているが、初期の
硬さ及び再水和後の最初の破砕をもたらす力の
値は対照に最も近かつた。 ３ 脂肪注入粗粒は５％及び10％のいずれの脂肪
添加水準でも、また乾燥及び再水和のいずれで
も対照により近い初期硬度の値を有していた。

【表】 実施例 ４ 本実施例は本発明の方法による、ヒトによる消
費のための乾燥したかさかさ音をたてる即席米穀
物食の調製を示す。生成物は次の材料からウエン
ガー（Wenger）Ｘ−20調理押し出し機にて作つ
た： 米（コメ）粉 56.550％ とうもろこし 39.975％ 食 塩 ．975％ 砂 糖 2.500％ 脂肪はコナツ（Konut）の商標ココナツ油を用
い、３％及び５％水準にて200ないし250〓の近辺
にて注入した。その脂肪を粉の混合物に直接混合
しその後膨脹器を通した場合これまでの試験に比
べ幾分かサージがあつただけである。従来法で調
製した生成物により似させる脂肪注入なしで行な
つた試料よりもその試料はよく膨脹したようだつ
た。この型の脂肪処理生成物は従つて添加脂肪を
有しておりまたその他の必要な生成物しての特質
になんら重大な逆効果も持たなかつた。 上述の記載は本分野の専門家に本発明を如何に
実行するかを教唆することが目的であり、本分野
の通常の技術を有する者が、この記載を読むこと
により明らかになるであろう全てのこれらの改変
及び変更を示すことを意図するものではない。し
かしながら、そのような全ての改変及び変更は特
許請求の範囲にて定義する本発明の範囲に含むべ
きことは意図している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法の実施に好ましい装置の図
解図を示すものである。 ２：押し出し機、４：押し出し区域、６：ジヤ
ケツト、８：スクリユー、１２：ホツパー、１
４：ダイ口孔、１６：ダイプレート、１８：舞い
ナイフ、２０：開口、２２：管、２４：供給源、
３０：熱交換器、２８：計量装置、３２：チエツ
クバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 穀粉混合物を加湿、加熱および機械的加工し
   てその温度を十分100℃以上に上昇させ、圧力を
   大気圧以上に上昇させかつ澱粉粒子を糊化し、次
   いで糊化澱粉粒子含有穀粉混合物をダイを通して
   加熱され加工された混合物の圧力よりも十分に低
   い圧力に維持されている区域に押出して該混合物
   の膨脹および部分乾燥を行うことによる膨脹させ
   たヒトおよび動物用穀粉食物の製造方法におい
   て、澱粉の実質的糊化の後で、かつダイ通過の前
   に穀粉混合物中に脂肪を注入することを特徴とす
   る方法。 ２ 乾燥生成物重量に基づき少なくとも２％の脂
   肪を最終生成物中に添加するために充分な量にて
   脂肪を注入するものとする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３ 乾燥生成物重量に基づき、少なくとも４％の
   脂肪を最終生成物中に添加するために充分な量に
   て脂肪を注入するものとする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ 食物中に脂肪で揚げた風味及び外観を付与す
   るため脂肪を注入前に少なくとも175℃の温度に
   て加熱することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ５ 食物生成物がヒトの消費のための即席朝食食
   品であるものとする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ６ 食物生成物が栄養的にバランスされたドツク
   フードであり穀粉混合物が、その混合物の全重量
   に基づき35ないし70％の澱粉性成分及び20ないし
   50％の蛋白質性成分から成るものとする特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ７ ドツクフード生成物を子犬の栄養要求性に合
   致するように特別に調合し、最終生成物の乾燥重
   量に基づき４から10％の脂肪を添加するために充
   分な量にて脂肪を注入することを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 脂肪を獣脂とし、その獣脂を注入前に液化さ
   せるために充分な温度に加熱する工程をさらに含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   方法。 ９ その食物を栄養的にバランスしたキヤツトフ
   ードとする特許請求の範囲第６項記載の方法。