KR101249108B1

KR101249108B1 - 애완동물의 츄

Info

Publication number: KR101249108B1
Application number: KR1020067007245A
Authority: KR
Inventors: 빌렘 테오도오르 마르티뉘스 파테르; 게랄뒤스 게라르뒤스 요하네스 쉐닝크; 야콥 테르프스트라
Original assignee: 파라곤 프로덕츠 비.브이.
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2013-03-29
Also published as: PL1677623T3; ES2462919T3; KR20070041420A; BRPI0415484B1; US8137731B2; CN100558247C; CN1870905A; WO2005034646A2; CY1115200T1; DK1677623T3; US20070212473A1; PT1677623E; JP2014230549A; SI1677623T1; JP2007508033A; WO2005034646A3; BRPI0415484A; EP1677623B1; EP1523892A1; EP1677623A2

Abstract

본 발명은 재생가능한 소스의 천연재료로 제조된 애완동물의 츄에 관한 것이다. 츄는 식용 및 생분해성이고, 더우기 단단하고 유연하며 치수적으로 안정하고, 공지의 츄보다 훨씬 장기간 이러한 특성들을 유지한다.

애완동물 츄, 식용성, 생분해성, 치수안정성

Description

애완동물의 츄{PET'S CHEW}

본 발명은 애완동물 츄의 제조방법 및 상기 방법에 의해 얻을 수 있는 애완동물 츄에 관한 것이다.

개와 같은 애완동물의 씹을 수 있는 제품은 본 분야에 잘 알려져 있다. 이들 제품들은 유연성을 가지며 애완동물의 이빨을 양호한 상태로 유지하는 수단일 뿐 아니라 애완동물의 장난감의 역할을 한다. 이러한 제품은 여러가지 재료로 제조될 수 있다. 주로, 이들은 두 분야로 나눌 수 있는다: 비식용 변형물 및 식용 변형물.

애완동물 츄의 비-식용성 변형물은 합성 플라스틱재 또는 생가죽으로 제조될 수 있다. 이들은 양호한 씹힘성을 가지며, 그들의 기계적 특성으로 인해, 상당히 긴 지속기간을 갖는다. 비-식용성 츄의 가장 큰 단점은 이들이 거의 생분해되지 않는다는 것이다.

식용성 애완동물 츄는 주로 시리얼, 쌀, 유유 및 카제인, 젤라틴 및 전분과 같은 것에서 유래된 생성물과 같은 원료로 제조된다. 통상적으로, 이들은 검, 육류, 또는 기타 동물성 제품, 미네랄오일 또는 지방, 비타민, 착색제, 방향 또는 향미강화제와 같은 수 많은 첨가제를 포함한다. 물론, 목적은 장기간 지속되는 원하는 기계적 특성을 갖는 응집성 제품을 생산하는 것이다.

미국 특허 5,827,565는 열가소성 전분을 기재로 하는 개 츄, PARAGON IM 1010 을 기재한다. 이 열가소성 전분은 상당히 많은 양의 탄산칼슘을 포함한다. 이 개 츄는 부서지기 쉬운 특성을 가지며 따라서 개에게 덜 적절하다.

대부분의 공지의 식용성 츄의 단점은 그들의 기계적 특성이 만족스럽지 않다는 것이다. 이들이 여러 성분들의 혼합물을 포함한다는 사실 때문에, 이들은 종종 부서지기 쉽고 종종 큰 개와 같은 애완동물이 그것을 이빨로 악물면 금방 부서진다.

본 발명의 목적은 츄를 식용 및 생분해가능하게 하는, 재생가능한 소스의 천연 재료로 제조된 애완동물 츄를 제조하는 것이다. 특히, 츄가 우수한 기계적 특성, 즉 양호한 치수 안정성과 결합된 양호한 유연성을 갖는 것과 이들 특성이 연장된 기간동안 유지되는 것이 요구된다. 그러므로, 안정한 크기 및 장기간 낮은 값을 유지하는 탄성 모듈을 의미하는 실질적으로 일정한 유연성을 갖는 제품을 얻는 것이 요구된다.

우수한 애완동물의 츄는 비교적 많은 양의 가소제와 섬유를 병합함에 의해 열가소성 전분으로부터 제조될 수 있다는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 발명은

- 전분 유도체, 가소제와 섬유성 재료 및 임의로 제품의 특성을 더욱 강화하기위한 다른 첨가제의 혼합물을 제조하고,

- 상기 혼합물을 열가소성 매스로 전환하고; 그리고

- 열가소성 매스를 원하는 애완동물 츄로 몰딩하는 것을 포함하는 애완동물의 츄를 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 상기 전분 유도체는 화학적으로 변환된 전분이다.

본 발명에 따른 애완동물 츄는 전분을 기재로 하는 원료의 특성으로 인해, 이것은 생분해성이고, 예를 들면 BSE 또는 살모넬라와 관련되는 위험이 없는 식용성 제품이다. 더우기, 출발물질의 특정 조성과 츄의 제조방법은 츄가 우수한 기계적 특성을 갖도록 한다. 전분 유도체 대신에, 아밀로펙틴/아밀로스 비율이 50/50 ~ 85/15인 천연 전분이 어느 다른 안정화제 없이 사용될 때, 생산 직후는 유연성하지만, 약간 후에는, 일반적으로 약 2시간 후에는 딱딱해지고 더욱 부서지는 제품이 얻어진다.

본 발명에 따른 애완동물 츄는 단단하면서 유연성이 있고, 이들 특성을 선행기술에서 알려진 츄보다 휠씬 긴 시간동안 유지한다. 더우기, 이것은 긴 지속시간을 갖는다. 기계적 특성에 있어서, 이것은 합성재를 기재로 하는 공지의 츄와 거의 닮았지만, 이것은 그럼에도 불구하고 식용성이며 생분해성이다. 기계적 특성의 장점으로 인해, 본 발명의 츄는 애완동물의 이빨에 유익한 효과를 갖는다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 애완동물 츄는 전분을 기재로 한다. 기본적으로, 전분은 어느 기원도 가능하다. 적당한 예는 감자, 밀, 옥수수, 타피오카, 쌀 및 완두콩 전분이다. 본 발명에 따라, 전분 유도체는 화학적으로 변형된 전분이고, 바람직하기는 산화된 전분, 전분 에스테르(예를 들면, 아세틸화된 전분), 전분 에테르(예를 들면, 히드록시알킬화 전분 또는 카르복시메틸화 전분), 가수분해된 또는 부분적으로 가수분해된 전분 또는 가교된 전분이다. 이들 제품의 조합 또는 유도체들 역시 사용될 수 있다.

산화된 전분, 전분 에스테르, 전분 에테르, 가수분해된 또는 부분적으로 가수분해된 전분 및 가교된 전분이 제조는 자체적으로 알려져 있고, 어느 공지의 방법으로 수행될 수 있다. 전분의 유도 또는 변형 반응에 대한 일반적인 기재로서, 참조는 Tegge, Gunther의 "Starke and Starke derivate", Hamburg:Behr 1984로 이루어진다. 산화 전분, 전분 에스테르 및 전분 에테르의 경우, 치환도는 변형도를 특성화하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 사용된 치환도(DS)는 바람직하기는 0.0005~0.5이고, 더욱 바람직하기는 0.0007~0.4이고, 더욱 바람직하기는 0.005~0.3이다. 가교된 전분의 경우, 전분은 10~30,000 글루코스 단위 당, 더욱 바람직하기는 25~25,000 글루코스 단위 당, 가장 바람직하기는 50~22,000 글루코스 단위 당 하나의 가교를 갖는 것이 바람직하다.

전분의 산화는 알칼리 금속 하이포아염소산 또는 과산화수소와 같은 어느 공지의 산화제를 사용하여 수행될 수 있다. 바람직하기는 하이포아염소산 나트륨이 산화제로서 사용된다. 알칼리 금속 하이포아염소산은 비교적 저렴하고 비교적 큰 산화능을 가지며, 따라서 매우 효과적이고 신속한 산화공정을 일으킨다. 산화제가 첨가되는 양은 전분의 몰 당 알칼리 금속 하이포아염소산 0.001~0.4몰, 바람직하기는 전분의 몰 당 알칼리 금속 하이포아염소산 0.0025~0.15몰이다. 당업자들은 알칼리 금속 하이포아염소산이 조절된 방법으로 전분에 첨가되어야 한다는 것을 이해할 것이다.

히드록시알킬화반응은 바람직하기는 1~20개의 탄소원자, 바람직하기는 1~12개의 탄소원자, 더욱 바람직하기는 1~4개의 탄소원자를 갖는 알킬사슬을 갖는 히드록시알킬화제를 사용하여 실시된다. 알맞는 히드록시알킬화제의 예는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부티렌 옥사이드, 알릴 글리시딜 에테르, 프로필 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 및 그들의 조합을 포함한다. 바람직하기는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드가 전분을 히드록시알킬화반응시키는데 사용된다.

전분의 카르복시메틸화반응은 전분을 모노클로로아세트산 또는 소듐 모노클로로아세테이트와 수산화나트륨의 존재하에 반응시켜 실시될 수 있다.

전분의 아세틸화반응은 사실 전분의 에스테르화반응이다. 전분의 에스테르화반응은 전분에 알킬 및/또는 음이온성 치환체의 도입을 가져온다. 알킬기는 예를 들면, 아세테이트 또는 프로피오네이트기 일 수 있다. 에스테르 연결기를 통해 전분에 결합된 음이온성 치환체는 전분과 (알킬)숙신산 무수물 또는 인산염, 예를들면 소듐 트리폴리포스페이트의 반응에 의해 얻을 수 있다. 본 발명에 따르면, 전분은 바람직하기는 아세트산 무수물을 사용하여 에스테르화된다.

가교반응에서, 전분은 시약, 두개 이상의 반응성 기를 갖는 가교제로 처리된다. 가교제는 바람직하기는 에스테르 및/또는 에테르 링커를 통해 전분에 결합된다. 알맞는 반응성기의 예는 무수물, 할로겐, 에폭시드 또는 글리시딜기, 또는 그들의 조합물이다. 에피클로로히드린, 소듐 트리메타포스페이트, 포스포로스 옥시클로라이드, 인산염, 염화아세트산, 아디프산 무수물, 이염화아세트산 및 그들의 조합물은 가교제로서 사용하기에 알맞다는 것이 알려졌다. 바람직하기는, 가교제는 에피클로로히드린 또는 소듐 트리메타포스페이트를 사용하여 실시된다.

때때로 저-점도 전분으로 불리는, 가수분해된 또는 부분적으로 가수분해된 전분은 천연 전분의 조절된 열화에 의해 제조된다. 이들 전분들은, 전분이 전분 분자들의 글리코시드 결합의 몇몇이 파괴되는 처리를 겪을 때 얻어진다. 이들 전분의 제조는 열, 산, 산화제, 효소 또는 이들 약제의 조합에 의해 실시될 수 있다. 산 가수분해 전분의 경우, 천연 전분은(염산 또는 황산과 같은) 희석된 산용액에 현탁되고 실온 내지 지난 온도 바로 아래의 온도에서 유지된다. 현탁물은 현탁 전분의 포텐셜 점도가 원하는 수준으로 낮아질 때까지 교반된다. 현탁물은 그리고 나서 중화되고, 세척되고 건조된다. 이들 가수분해된 전분들은 그들의 점도에 의해 특징된다.

상기 전분의 변형의 2개 이상이 실시된 경우, 이들 반응은 동시에 또는 어느 순서로도 수행될 수 있다. 바람직하기는, 이들은 동시에 수행된다.

본 발명에 따른 열가소성 전분으로 전환되어질 혼합물은 바람직하기는 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 15~90 중량%, 바람직하기는 51~80 중량의 전분 유도체의 양을 포함한다.

상기 전분 유도체에 더하여, 제2 전분 제품이 사용될 수 있다. 제2 전분 제품은 천연 형태일 수 있지만, 또한 물리적 또는 화학적으로 변형된 것일 수 있다. 물론, 상기 전분 유도체에 더하여 천연 전분과 변형된 전분의 조합물, 또는 다른 변형된 전분들의 조합물이 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 화학적으로 변형된 전분은 산화된 전분, 카르복시메틸화 전분, 히드록시알킬화 전분, 아세틸화 전분, (부분적으로) 가교된 전분, (부분적으로)가수분해된 전분 및 다른 유도 전분이다. 적당한 물리적으로 변형된 전분의 예는 예를 들면, 나트륨 또는 칼륨이온으로 이온교환된 전분이다. 제2 전분제품은 전체 건조 폴리사카라이드 함량의 0~99.5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

바람직한 구현예에서, 혼합물은 부가적으로 또한 특정 폴리사카라이드를 포함한다. 이들 특정 폴리사카라이드는 여러가지 검(더욱 특별히는 크산검 및 그들의 유도체)과 같은 가교된 폴리사카라이드, 알긴산염 및 그들의 유도체와 같은 선형 폴리사카라이드 또는 말토스와 같은 말토-올리고사카라이드일 수 있다. 이들 재료의 조합물 및/또는 유도체가 또한 사용될 수 있다. 이들 재료는 상기와 같이 전분 유도체에 더하여 사용될 수 있고 이것은 바람직하기는 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 1~30 중량%의 양으로 사용된다. 필요하다면, 전분 유도체는 셀룰로스 또는 그것의 유도체와 같은 다른 천연 및 생분해성 중합체, 제인 또는 밀 단백질과 같은 단백질, 또는 펙틴 또는 드라그란크와 같은 다른 폴리사카라이드와 혼합될 수 있다. 단백질의 총량은 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 20 중량% 미만인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 전분 재료의 애완동물 츄를 제조하기 위해, 전분 유도체를 포함하는 혼합물은 우선 열가소성 매스로 전환된다. 이 목적을 위해, 알맞는 첨가재를 갖는 전분 유도체의 혼합물이 제조되고, 그리고 나서 압출된다.

본 발명의 중요한 점은 전분 유도체가 가소제와 혼합되는 것이다. 비록 물도 역시 본 발명에 따른 애완동물 츄의 제조방법에서 가소성 특성을 갖지만, 추가의 가소제가 요구된다. 가소제의 바람직한 류는 폴리올류이다. 이 류는 특히 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 솔비톨, 글리세롤, 글리세롤 모노-에스테르 등을 포함한다. 다른 적절한 가소제의 류는 시트르산의 에스테르 및 우레아를 포함한다.

물의 양은 바람직하기는 본 발명에 따라 애완동물용 츄를 제조하기 위한 출발물질 즉, 열가소성 매스로 변환하기 전에 존재하는 양으로, 혼합물의 총 중량을 기준으로 7~35중량%이다. 그 외에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 5~35 중량%, 바람직하기는 15~35중량%, 그리고 더 바람직하기는 18~35중량%의 추가 가소제가 사용된다. 이러한 양의 가소제는 최종 생성물, 애완동물용 츄의 치수 안정성이 위태로워지지 않으면서, 매우 유연한 제품을 가져온다는 것이 밝혀졌다.

애완동물 츄 물질의 또 하나의 유용한 성분은 전분 결정도의 양에 대한 조절자가 될 수 있다. 예를 들면 공정중 유도된 전분 결정도의 증가는 재료의 유연성에 영향을 미치지 않고서 실질적으로 치수 안정성의 증가를 가져온다. 결정도 조절자의 예로는 글리세롤 모노스테아레이트와 같은 포화 및 불포화 모노, 디- 또는 트리글리세리드 및 팔마트산, 스테아르산과 같은 그들의 지방산이다. 결정도 조절자는 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 바람직하기는 0~8 중량%, 더 바람직하기는 0.5~5 중량%의 양으로 존재할 것이다.

혼합물은 유화제와 같은 다른 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 유화제의 적절한 예로는 레시틴 및 모노글리세리드를 포함한다. 유화제는 바람직하기는 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 0~5중량%의 양으로 존재할 것이다.

흐름성 증강제/윤활제는 열가소성 매스의 증가된 가공성(더 낮은 점도를 갖는 물질)을 가져온다. 흐름성 증강제의 예로는 동물성 및 식물성유 및 지방, 특히 수소화 기름 및 지방, 및 모노- 및 디글리세리드, 지방산 아미드와 같은 지방산 및 지방산 유도체, 금속염 및 이들 지방산의 솔비탄에스테르가 있다. 또한 포스파디드는 흐름성 증강제로써 사용될 수 있다. 피마자유 및 레시틴은 특별히 우수한 성능을 갖는 흐름성 증강제/윤활제의 예이다. 열가소성 매스로 변환되는 혼합물 중의 흐름성 증강제의 양은 건조 고형물 중량을 기준으로, 10 중량%까지, 더 바람직하기는 0~5중량%일 수 있다. 혼합물에서 또 하나의 중요한 성분은 섬유이다. 바람직하기는, 애완동물 음식-등급 천연 기원의 섬유성 재료가 사용된다. 바람직한 예로는 셀룰로오스, 삼, 코코넛, 목초, 아마, 감자 및 다른 천연 섬유질을 포함한다. 섬유질은 바람직하기는 23~2000㎛, 더 바람직하기는 60~300㎛의 길이를 갖는다. 섬유질이 사용되는 양은 건조 고형물 혼합물의 중량을 기준으로, 바람직하기는 1~35중량%, 더 바람직하기는 1~25중량% 그리고 가장 바람직하기는 2~20 중량%의 범위로 선택된다.
바람직한 구현예에서, 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 전분 유도체는 15~80 중량%, 가소제는 18~35 중량%, 그리고 섬유성 재료는 2~35 중량%의 양으로 존재한다.

백악, 티타늄 산화물 또는 몬트모릴로나이트와 같은 점토 또는 벤토나이트 점토와 같은 유기 또는 무기 충전재 재료를 병합시키는 것이 추가로 가능하다. 충전재는 바람직하기는 건조 고형물 혼합물의 중량을 기준으로, 0~10 중량%의 양으로 첨가된다.

pH 조절제, 건강 성분, 감미제, 착색제, 효소, 염, 방향제(aroma)와 같은 다른 첨가제 또는 기호성 증강제가 또한 이 단계에서 병합될 수 있다. 예를 들면, pH 조절제로서 소듐 바이카보네이트 또는 인산염 완충액이 사용될 수 있다. 방향제 또는 기호성 증강제, 닭고기, 쇠고기, 또는 식물성 방향제(예를 들면 민트 또는 바닐라)가 종종 사용된다. 착색제로서는, 붉은색, 노랑색, 오렌지색(철 산화물 또는 후추), 초록색(클로로필) 또는 백색(티타늄 산화물) 착색제가 종종 사용된다. 염으로써는, 바람직하기는 1가 음이온 및 양이온의 염(예를 들면 염화나트륨)이 사용된다. 전형적으로, 이러한 첨가제는 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 0~10 중량%의 범위의 양으로 첨가될 것이다.

상기 혼합물의 열가소성 매스를 제조하기 위해, 압출 단계가 가해진다. 압출 중에, 전분 유도체는 젤라틴화될 것이다. 95~180℃, 더 바람직하기는 100~150℃의 온도로 작동되는 쌍둥이-형 압출기를 사용하는 것이 바람직하다. 혼합물은 압출 중에 완전한 균질화를 경험할 것이므로, 혼합물의 모든 성분들이 압출 전에 균질한 혼합물을 획득하도록 매우 엄밀하게 혼합되는 것은 크게 중요하지는 않다. 압출 중에, 전분 유도체는 정돈된 구조로부터 덜 정돈되고, 다소 비결정질의 구조로 변환될 것이고, 그것은 열가소성, 우수한 가공성 물질을 산출한다. 압출 성형의 최종 상 중에 또는 생성물의 저장 중에 일부 결정도가 형성될 수 있다.

한 구현예에서, 애완동물용 츄는 압출 단계에서 성형된다. 원칙적으로, 이것은 열가소성 매스를 획득하기 위해 상기에 기재된 것과 동일한 압출 단계에서 행해지는 것이 가능하다. 하지만, 이차 압출 단계를 행하는 것이 바람직하다. 그 경우, 이차 압출 단계는 바람직하기는 단일-스크류형 압출기를 사용하여 행해진다. 일차와 이차 압출 단계 사이에, 열가소성 물질이 1~5mm의 구멍 크기를 갖는 메시를 통해 압착될 수 있고 절단되어 과립 물질을 얻을 수 있다. 이 과립 물질은 바람직하기는 이차 압출 단계를 위해 적절한 수분 함량으로 조절된다. 이 수분 함량은 일반적으로 일차 압출 단계 중의 함량보다 더 낮을 것이다.

본 발명의 장점 중 하나는 압출기에서 성형되는 열가소성 물질은 다이를 통해 압축되도록 특성상 충분히 가소적(상승된 온도에서)이라는 것이다. 압출기에서 나온 물질은 원하는 크기와 형상으로 다이 통로(opening)에서 직접 절단되거나 강제통풍(forced air) 또는 질소 냉각을 사용하여 먼저 냉각되고 그 후에 원하는 크기와 형상으로 절단된다. 상기 물질은 수냉되지 않는 것이 바람직하다.

또 하나의 구현예에서, 애완동물용 츄는 사출 성형에 의해 성형된다. 이 구현예에 따라, 구조가 파괴된 전분 혼합물은 압출 성형 후에 1~5mm의 구멍 크기를 갖는 망을 통해 가압되는 것이 바람직하다. 애완동물용 츄가 사출 성형에 의해 성형되야 한다면 이것이 전형적으로 행해질 것이다. 얻어진 섬유성 재료는 바람직하기는 과립 재료를 얻기위해 절단된다. 이 과립 재료는 과립 재료의 총 중량을 기준으로, 바람직하기는 5~20 중량%, 더 바람직하기는 6~15 중량%, 훨씬 더 바람직하기는 7~10 중량%의 수분 함량의 조건이 조절된다. 수분 함량은 압출기 내 진공 구역을 사용함으로써 또는 뜨거운 공기로 과립을 건조시킴으로써 조절될 것이다.

사출 성형 중에, 80~200℃, 더 바람직하기는 110~170℃의 처리온도를 적용하는 것이 바람직하다. 비타민, 착색제, 방향제 또는 맛 증강제와 같은 모든 첨가제가 압출 성형 전에 첨가되지 않았거나, 모두 첨가되지는 않았다면, 사출 성형 전에 직접 열가소성 전분 과립으로 그들을 첨가할 수 있다.

사출 성형은 바람직하기는 1500 bar 미만의 장치의 배럴 중의 압력을 사용하여 수행된다. 사출 속도는 바람직하기는 비교적 낮게 유지되고 사출 채널은, 상기 물질이 노출되는 전단 응력이 낮게 유지되도록, 비교적 넓다.

사출 성형 공정의 변경은 최종 생성물의 치수 안정성을 개선시킬 수 있다. 이를 달성하기 위해, 최소량의 긴장이 매트릭스에서 동결되는 방식으로 공정을 설계해야 한다. 이것은 가공 온도와 높은 성형 온도를 상승시키고 낮은 사출 속도를 조합하여 실현될 수 있다. 그 결과 순환 시간은 증가할 것이다. 그러므로 캐러셀(carrousel) 기계의 사용이 유익할 수 있다.

과립 재료가 사출 성형된 성형물 또는 상기 물질이 압출 성형 후에 절단된 형상은 바람직하기는 막대 형태, 또는 중공 또는 다른 천연 형상, 예를 들면 뼈 형상을 모방한 것과 같은 개 츄의 형상을 갖는다. 예측되는 다른 형상은 골수뼈, 돼지귀, 칫솔, 또는 한 쪽은 뼈이고 다른 쪽은 칫솔과 같은 형상을 가진 개 츄와 같은 형상의 조합이다. 최종 생성물은 바람직하기는 물, 수분 및 내기성 포장재로 포장된다. 압출 성형 및 사출 성형의 상기의 두 구현예는 예를 들면 사출 성형 장치 상에서 탑재된 쌍둥이-스크류 압출기를 이용함으로써 조합될 수 있다는 것을 계획하는 것이 유념되어야 한다. 그러한 조합된 구현예에 따라, 압출 성형된 생성물은 과립 물질의 중간물 생성 없이 사출 성형 챔버로 도입된다.

본 발명은 하기, 비-한정적 실시예에 의해 이제 추가로 설명될 것이다.

실시예 1. 애완동물 츄 특성에 대한 히드록시프로필화 전분의 사용 효과

전분 X 중량부(여러가지 타입, AVEBE 제품, Veendam, The Netherlands), 글리세롤 37.5 중량부(타입 1.26 wet, Chemproha 제품, Enschede, The Netherlands), 레시틴 3중량부(Topcitin 50 Lucas Meyer 제품, Hamburg, Germany) 및 셀룰로스 섬유 20 중량부(Arbocell BWW 40; 섬유 평균길이 200㎛; Rettenmaier & Sohne GmbH & Co. 제품, rosenberg, Germany)를 함께 혼합하였다. 이 실시예에서, 전분 소스는 천연 감자 전분(X=120), 천연 밀 전분(X=116) 및 감자전분(X=119)을 기재로 하는 히드록시프로필화 전분(DS=0.12)유도체이다.

혼합물을 Clextral BC 45(L/D=23) 압출기에서 압출하였다. 온도 프로파일은 20(공급존)/115/120/115/85(다이)℃였다. 압출물을 과립화하고(펠렛 크기는 약 4mm였다) 수분함량 약 10%까지 건조시켰다. 과립을 표준 PE-나사가 장착된 사출성형장치 Demag D60 NCIII-K를 사용하여 사출성형하였다. 처리온도는 120~130℃였고; 성형 온도는 20℃였다. 샘플 바를 DIN 23167에 따라 몰딩하였다.

샘플 바를 20℃ 및 상대습도 50%에서 반년간 조절하였다. 이 기간 동안 여러가지 특성을 분석하였다. 기계적 특성을 측정하기 위해, 긴장 변환기를 갖는 Zwick Z 010 인장 시험기를 사용하였다. 인장 특성을 ISO 527-2에 따라 측정하였다. 사출성형 바의 치수 안정성 특성을 조절 전 후의 바의 길이를 비교하여 측정하였다.

실험 및 결과의 개요를 표 1(샘플 1,2, 및 3)에 나타내었다. 반년 동안, 천연 감자 전분을 기재로 하는 재료는 상당히 단단해졌다. 천연 밀 전분을 기재로 하는 재료는 천연 감자 전분과 비교하여 더욱 유연하게 남아있었다. 히드록시프로필화 감자 전분을 기재로 하는 재료는 반년 후 가장 유연했다. 이 화학적 변형 전분 을 사용함에 의해, 유연성의 변화는 천연 전분 모두의 사용과 비교하여 더 작았다.

실시예 2. 애완동물 츄 특성에 대한 산 가수분해 전분의 사용 효과

전분 X 중량부(여러가지 타입, AVEBE 제품, Veendam, The Netherlands), 글리세롤 Y 중량부(타입 1.26 wet, Chemproha 제품, Enschede, The Netherlands), 레시틴 3중량부(Topcitin 50 Lucas Meyer 제품, Hamburg, Germany) 및 셀룰로스 섬유 20 중량부(Arbocell BWW 40; 섬유 평균길이 200㎛; Rettenmaier & Sohne GmbH & Co. 제품, rosenberg, Germany)를 함께 혼합하였다. 이 실시예에서, 전분 소스는 천연 감자전분(X=120; Y=37.5) 및 감자전분(X=121,; Y=45)을 기재로 하는 산 가수분해 전분 유도체이다. 이 유도체는 그것의 점도에 의해 특징될 수 있다. 이 특이 전분 유도체의 용액의 점도는 Brookfield LVF 장치; 스핀들 1, n=30 rpm으로 측정하여 50mPa*s이다. 측정될 용액은 증류수에서 건조 물질 40mg/g을 현탁시켜 제조되었다(총량은 260g이다). 그리고 나서, 1M 수산화나트륨 180㎖를 첨가하고 페이스트를 450rpm에서 3분동안 8-홀 블레이트 교반기로 교반하였다. 그 후, 용액을 교반하지 않고 20℃에서 27분 동안 조절하고, 그 후 점도를 측정하였다.

샘플 바를 20℃ 및 상대습도 50%에서 반년간 조절하였다. 이 기간 동안 여러 가지 특성을 분석하였다. 기계적 특성을 측정하기 위해, 긴장 변환기를 갖는 Zwick Z 010 인장 시험기를 사용하였다. 인장 특성을 ISO 527-2에 따라 측정하였다. 사출성형 바의 치수 안정성 특성을 조절 전 후의 바의 길이를 비교하여 측정하였다.

실험 및 결과의 개요를 표 1(샘플 1 및 4)에 나타내었다. 반년 동안, 천연 감자 전분을 기재로 하는 재료는 상당히 단단해졌고(E-모듈은 비교적 단단하다) 더 많은 수축을 나타냈다. 높은 결정도로 인해 산 가수분해 전분을 기재로 하는 이 특이 재료는 천연 감자전분과 비교하여 더욱 단단하였다. 반대로, 부분적으로 가수분해된 전분을 기재로 하는 재료는 천연 전분을 기재로 하는 재료와 비교하여 훨씬 치수 면에서 안정하였다.

실시예 3. 애완동물 츄 특성에 대한 글리세롤 모노스테아레이트의 사용 효과

천연 밀 전분 84.7 중량부 및 감자 전분을 기재로 하는 히드록시프로필 전분(DS=0.12) 30.2 중량부 (모두 AVEBE 제품, Veendam, the Netherlands) 글리세롤 37.5 중량부(1.26 wet, Chemproha 제품, Enschede, The Netherlands), 레시틴 3중량부(Topcitin 50 Lucas Meyer 제품, Hamburg, Germany) 및 셀룰로스 섬유 20 중량부(Arbocell BWW 40; 섬유 평균길이 200㎛; Rettenmaier & Sohne GmbH & Co. 제품, rosenberg, Germany)를 함께 혼합하였다. 하나의 특정 구현예에서, 글리세롤 모노스테아레이트 1 중량부(Monics PR95 Food Basics, Emmen, The Netherlands)를 혼합물에 첨가하였다.

혼합물을 Clextral BC 45(L/D=23) 압출기에서 압출하였다. 온도 프로파일은 20(공급존)/115/120/115/85(다이)℃였다. 압출물을 과립화하고(펠렛 크기는 약 4mm 였다) 수분함량 약 10%까지 건조시켰다. 과립을 표준 PE-나사가 장착된 사출성형장치 Demag D60 NCIII-K를 사용하여 사출성형하였다. 처리온도는 150~160℃였고; 성형 온도는 20℃였다. 샘플 바를 DIN 23167에 따라 몰딩하였다.

실험 및 결과의 개요를 표 1(샘플 5 및 6)에 나타내었다. 26주 동안, 두 재료는 얼마간 유연하였다(이 기간동안의 유연성의 변화는 분석 정확도 범위내 였다)재료를 함유하는 글리세롤 모노스테아레이트에서 결정화를 유도하는 추가의 공정 으로 인해, 이 재료는 낮은 수축률을 나타냈다.

¹ 조성물은 다음과 같이 읽을 수 있다.

전분: PN : 감자전분

WN : 밀 전분

PMHP : 화학적 변형 감자전분(히드록시프로필 전분)

PMAH : 화학적 변형 감자전분(산 가수분해)

가소제: G : 글리세롤

유화제: L : 레시틴

결정화 조절제 GMS : 글리세롤모노스테아레이트

섬유 BWW40 : Arbocel BWW 200㎛ 섬유

² 측정의 표준편차는 괄호안에 나타내었다.

Claims

열가소성 전분으로 애완동물 츄를 제조하는 방법으로,

- 전분 유도체, 가소제 및 섬유성 재료의 혼합물을 제조하고,

- 상기 혼합물을 열가소성 전분으로 전환하고; 그리고

- 열가소성 전분을 원하는 애완동물 츄로 성형하는 것을 포함하고,

여기서 상기 전분 유도체는 화학적으로 변환된 전분이고, 그리고

여기서 상기 혼합물은 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 15~80 중량%의 양으로 전분 유도체를 포함하는 것인 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 화학적으로 변형된 전분은 산화된 전분, 전분 에스테르, 전분 에테르, 가수분해 또는 부분적으로 가수분해된 전분 또는 가교된 전분인 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 화학적으로 변형된 전분은 히드록시알킬화, 카르복시메틸화, 아세틸화 전분 또는 산 가수분해된 전분인 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 전분 유도체는 감자, 밀, 옥수수, 타피오카, 쌀 또는 완두콩 전분 유도체인 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합물은 추가로 천연 전분 또는 물리적으로 변형된 전분 또는 제2의 화학적으로 변형된 전분을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 가소제는 폴리올, 시트르산의 에스테르 및 우레아의 군으로부터 선택되는 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 가소제는 글리세롤인 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 가소제는 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 18~35 중량%의 양으로 존재하는 제조방법.
제1항에 있어서, 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로, 전분 유도체는 15~80 중량%, 가소제는 18~35 중량%, 그리고 섬유성 재료는 2~35 중량%의 양으로 존재하는 것인 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 셀룰로스, 삼, 코코넛, 목초, 아마, 감자 및 다른 천연 섬유의 군으로부터 선택되는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 2~35 중량%의 양으로 존재하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 2~25 중량%의 양으로 존재하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 혼합물 중에, 혼합물의 건조 고형물 중량을 기준으로 2~20 중량%의 양으로 존재하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 23~2000㎛의 길이를 갖는 섬유로 이루어지는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유성 재료는 60~300㎛의 길이를 갖는 섬유로 이루어지는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합물은 혼합물의 전체 중량을 기준으로 7~35 중량%의 양으로 물을 포함하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합물은 추가로 분지된 폴리사카라이드, 알긴산염 또는 그들의 유도체, 말토-올리고사카라이드, 또는 그들의 조합물을 포함하는 제조방법.
제17항에 있어서, 상기 분지된 폴리사카라이드는 검이고, 또는 상기 말토-올리고사카라이드는 말토스인 방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합물은 추가로 모노- 또는 디-글리세리드, 레시틴, 오일, 지방, 지방산 또는 그들의 염, 충전재, 비타민, 착색제, 방향제 및 맛 증강제의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 지방은 리니쿠스 오일이고, 또는 상기 지방산은 칼슘 스테아레이트인 방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합물은 95~180℃의 온도에서 압출에 의해 열가소성 전분으로 전환되는 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 혼합물은 100~150℃의 온도에서 압출에 의해 열가소성 전분으로 전환되는 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 혼합물은 구멍 크기가 1~5mm인 메시를 통해 압출되고 과립재를 생산하기 위해 절단되는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 전분의 수분함량은 열가소성 전분의 전체 중량을 기준으로 5~20 중량%인 것을 조건으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 전분의 수분함량은 열가소성 전분의 전체 중량을 기준으로 6~15 중량%인 것을 조건으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 전분의 수분함량은 열가소성 전분의 전체 중량을 기준으로 7~10중량%인 것을 조건으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 전분은 80~200℃의 온도범위에서 사출성형에 의해 알맞는 형상 및 크기의 몰드로 성형되는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 전분은 110~170℃의 온도범위에서 사출성형에 의해 알맞는 형상 및 크기의 몰드로 성형되는 제조방법.
제1항에 따른 방법으로 얻을 수 있는 애완동물 츄.
제29항에 있어서, 개 츄, 막대 또는 중공 또는 천연 형상의 형태를 갖는 애완동물 츄.