專利名稱：動物飼料組合物及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)動物飼料產(chǎn)品的方法，所述方法包括將粘合劑與飼料粗粉在約10°C -約70°C溫度下混合，以生產(chǎn)糊狀物，使所述糊狀物通過擠出機(jī)，以形成動物飼料產(chǎn)品，和干燥所述動物飼料產(chǎn)品。在某些實(shí)施方案中，粗粉、糊狀物和最終產(chǎn)品的溫度保持在70°C或以下。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的動物飼料產(chǎn)品。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及生產(chǎn)動物飼料產(chǎn)品的方法。本文使用的動物飼料產(chǎn)品為用于動物(特別是哺乳動物)的食品或點(diǎn)心(treat)。飼料產(chǎn)品可用于狗、貓和家畜，例如但不限于奶牛、豬、馬、公牛等。在具體的實(shí)施方案中，飼料產(chǎn)品用于家庭寵物，例如狗或貓。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的飼料產(chǎn)品可具有任何期望的形狀，因為本發(fā)明不依賴于或受限于飼料產(chǎn)品的形狀。例如，飼料可為實(shí)心或空心粒料。飼料還可為其它形狀，例如像咸肉條或炸玉米餅條的條。本文使用的“條”形狀的食品用于指任何形狀的扁平食品，例如但不限于三角形、長方形、正方形或圓形。飼料產(chǎn)品包含與液體粘合劑混合的飼料粗粉。用于動物飼料工業(yè)的任何飼料粗粉可用于本發(fā)明的目的。用于本發(fā)明的飼料粗粉中可(但不必然)存在的飼料粗粉組分的實(shí)例包括但不限于玉米、磨碎的玉米、玉米粗粉、稻米、小麥、麥麩(wheat midd)、大麥、燕麥、其它植物纖維、大豆、大豆粗粉、來自生物燃料生產(chǎn)的所有谷物粗粉、乳清、乳清粗粉、酪蛋白、蛋、棉籽粗粉、動物脂肪、植物油、魚油、家禽粗粉、牛肉、豬肉、花生殼、橙子皮、甜菜漿和高粱。飼料粗粉添加劑的組分的實(shí)例可包括但不限于吸濕溶質(zhì)或成分，例如鹽、糖和寡糖、糖醇、丙二醇、糖漿、游離氨基酸和水解的蛋白質(zhì)材料(例如，雞肉、肝、小麥麩質(zhì)、酪蛋 白等)或水解的碳水化合物聚合物(例如，淀粉、膠、面粉、纖維和殼聚糖)。在具體的實(shí)施方案中，粗粉包含約40%-約70%碎玉米、約10%-約30%大豆粗粉、約1%-約30%家禽粗粉和1%_30%花生殼，剩余的部分(如果有的話)包含不同的飼料粗粉組分，例如，但不限于動物脂肪。所述方法包括使用加入到飼料粗粉的粘合劑。在本發(fā)明中粘合劑可為多糖、膠或大豆蛋白粘合劑。粘合劑的具體實(shí)例包括，但不限于藻酸鈉、阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素鈉、瓜耳膠、黃原膠、麥芽糖糊精和預(yù)膠凝化淀粉。通常，粘合劑為干粉末形式，并且在將粘合劑與粗粉混合之前，將水與干粉末混合。本文使用的“液體粘合劑”為已與水混合的粘合劑。在一個實(shí)施方案中，在與飼料粗粉混合之前，液體粘合劑的固含量可小于20% (w/w)，即，水分含量大于80%。在其它具體的實(shí)施方案中，在與飼料粗粉混合之前，液體粘合劑的固含量小于18%、16%、14%、12%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%和0. 5%。在其它具體的實(shí)施方案中，在與飼料粗粉混合之前，液體粘合劑的固含量為約18%-16%、約16%-14%、約14%-12%、約12%-10%、約10%_9%、約9%_8%、約 8%-7%、約 7%-6%、約 6%-5%、約 5%-4%、約 4%_3%、約 3%_2%、約 2%_1% 和約 1%_0. 5%。水與干形式的粘合劑的混合可在干粘合劑與水充分混合的任何溫度下。在一個實(shí)施方案中，水與粉末粘合劑在約17°C -約26°C溫度(即，室溫)下混合。在一個具體的實(shí)施方案中，在充分混合后，液體粘合劑為凝膠形式。在本發(fā)明的方法中，飼料粗粉與粘合劑在約10°C -約70°C溫度下混合，以生產(chǎn)糊狀物。在一個實(shí)施方案中，飼料粗粉與粘合劑在約17°C-約26°C溫度(即，室溫)下混合。糊狀物具有由液體粘合劑的水分含量提供的水分含量。在一個實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量為總成分的約5%-70% (w/w) 0在一個更具體的實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量為總成分的約10%-60% (w/w) o在一個更具體的實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量為總成分的約20%-40% (w/w) o在一個還更具體的實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量為總成分的約20%-35%(w/w)。在另外的具體的實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量為約20%、21%、22%、23%、24%、25%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%或35%。在還更具體的實(shí)施方案中，糊狀物的水分含量約為總成分的約 20%-22%、約 22%-24%、約 24%_26%、約 26%_28%、約 28%_30%、約 30%_32%、約32%-34% 和約 33%-35% (w/w)。在液體粘合劑與粗粉混合后，粘合劑(干形式)的濃度明顯下降。在某些實(shí)施方案中，在糊狀物中粘合劑的濃度為總成分的約0. 1%-約10% (w/w) O在另一個實(shí)施方案中，在糊狀物中粘合劑的濃度為總成分的約0. 1%-約5% (w/w)。一旦粘合劑與飼料粗粉混合以生產(chǎn)糊狀物后，將糊狀物通過擠出機(jī)，以形成動物飼料產(chǎn)品。本文使用的術(shù)語“擠出機(jī)”用于指使糊狀物形成、成型或再次成型的機(jī)器或設(shè)備。擠出機(jī)還可使糊狀物形成、成型或再次成型為更小的塊，例如，但不限于粒料和條。擠出機(jī)可簡單地使糊狀物成型并任選將再次成型的糊狀物傳向另外的位置，用于進(jìn)一步加工，例如切割站，用于將較大的飼料產(chǎn)品塊破碎成為較小的飼料產(chǎn)品塊。用于飼料的擠出設(shè)備為本領(lǐng)域公知，并且包括但不限于輥和模擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、造粒機(jī)、膨脹機(jī)(expanser)等。理想地,但不是關(guān)鍵地,擠出機(jī)的某些部分的溫度應(yīng)保持在70°C或以下。然而，可能的是，在擠出期間，擠出機(jī)的某些部分(例如，模)的溫度可超過70°C，這可提高形成的飼料產(chǎn)品的糊狀物的溫度。在這些情況下，是擠出方法本身提高糊狀物或飼料產(chǎn)品 的溫度，而不是特意加入外部熱量，例如蒸汽注射等。因此，本發(fā)明的一個實(shí)施方案涉及在缺乏特意施加的熱源(例如蒸汽)下形成動物飼料的方法，所述熱源會將粗粉、糊狀物或形成的飼料產(chǎn)品的溫度提高至大于70°C的溫度。在擠出期間可將空氣注入擠出機(jī)或不注入擠出機(jī)，以影響飼料密度。在通過擠出機(jī)之后，將所形成的動物飼料產(chǎn)品干燥。通常，將形成的飼料產(chǎn)品在小于或等于70°C的溫度下干燥。在一個具體的實(shí)施方案中，將形成的飼料產(chǎn)品在約60°C溫度下干燥。飼料產(chǎn)品可在環(huán)境溫度下干燥，而無需干燥設(shè)備的空氣?；蛘?，飼料產(chǎn)品可使用干燥設(shè)備干燥，例如，但不限于氣體或電烘箱或微波爐。本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)定干燥條件，例如時間、溫度或功率(在微波爐的情況下)，以干燥形成的飼料產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的動物飼料產(chǎn)品。飼料產(chǎn)品可為空心或?qū)嵭牧Ａ匣蛘咚鼈兛蔀槿魏纹渌螤?。在一個實(shí)施方案中，最終飼料產(chǎn)品的水分含量為約0. 01%-約35%，其涵蓋了干和中間水分范圍兩者。在另一個實(shí)施方案中，最終飼料產(chǎn)品的密度為約5磅/英尺3_約40磅/英尺3。在一個更具體的實(shí)施方案中，最終飼料產(chǎn)品的密度為約20磅/英尺3_約30磅/英尺3。飼料產(chǎn)品還可在指定的溫度和濕度下具有指定的水活度(aw)。“水活度”為本領(lǐng)域公知的，并且通常定義為直接在樣品(在本情況下，為飼料)上的蒸汽壓除以在相同的溫度下純水的蒸汽壓。例如，本發(fā)明的飼料產(chǎn)品在24°C和不同的相對濕度下可呈現(xiàn)約0. 2-約0. 9范圍的aw。當(dāng)然，awS飼料產(chǎn)品的相對水蒸汽壓或本發(fā)明的飼料產(chǎn)品已達(dá)到平衡的環(huán)境的相對濕度的度量。本發(fā)明的方法產(chǎn)生其中淀粉(如果存在)未凝膠化的飼料產(chǎn)品。飼料產(chǎn)品不必完全不含凝膠化的淀粉(如果存在淀粉)。在某些實(shí)施方案中，在最終飼料產(chǎn)品中凝膠化的淀粉(如果存在淀粉)的水平小于30%。在另一個實(shí)施方案中，在最終飼料產(chǎn)品中凝膠化的淀粉(如果存在淀粉)的水平小于20%。在又一個實(shí)施方案中，在最終飼料產(chǎn)品中凝膠化的淀粉(如果存在淀粉)的水平小于10%。在更多的實(shí)施方案中，在最終飼料產(chǎn)品中凝膠化的淀粉的水平小于9%、小于8%、小于7%、小于6%、小于5%、小于4%、小于3%、小于2%或小于1%?？刹捎帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種方式來分析淀粉的凝膠化程度。例如，差示掃描量熱法(DSC)可用于評價在飼料產(chǎn)品中凝膠化的淀粉的水平。DSC技術(shù)可評價飼料產(chǎn)品的凝膠化開始轉(zhuǎn)變溫度(T。)、峰值凝膠化溫度(Tp)和凝膠化焓(AH)。快速比較本發(fā)明的飼料產(chǎn)品與相同配方的未經(jīng)加工的混合物的T^Tp和/或AH，可提供飼料產(chǎn)品的凝膠化程度。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的動物飼料產(chǎn)品還顯示優(yōu)良的耐久性。耐久性為簡單的測量，并且一般來說，為在共混機(jī)中混合之后，通過具體的篩的粒料的質(zhì)量百分比。例如，可將100 g飼料產(chǎn)品放置在共混機(jī)中，并在例如“攪拌”速度設(shè)定下共混10分鐘。已共混的粒料或飼料產(chǎn)品隨后可通過例如4-目篩，并且可測定篩分后粒料的剩余質(zhì)量。耐久性為剩余的質(zhì)量除以起始材料的質(zhì)量。此外，動物飼料產(chǎn)品可包含除粗粉和液體粘合劑以外的另外的組分。另外的組分包括但不限于惰性成分例如發(fā)酵劑、填料、防腐劑、調(diào)味劑、美味料(palatants)、加工助劑
坐寸o
發(fā)明具體實(shí)施方案
本文提供的實(shí)施例意在說明本發(fā)明的主題所選的實(shí)施方案而不旨在限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例I
通過將65%碎玉米(w/w)、20%大豆粗粉、5%家禽粗粉和10%花生殼合并，并在室溫下混合約10-15分鐘，生產(chǎn)干燥的粗粉。通過將29. 25磅水與0. 75磅藻酸鈉粉末混合，單獨(dú)制備液體粘合劑。將水與粉末粘合劑在室溫下混合，直至粉末溶解并且粘合劑變?yōu)榫|(zhì)凝膠C2. 5小時)。將液體粘合劑(共30磅)與混合粗粉(共100磅)在室溫下混合在一起約15-20分鐘，以生產(chǎn)糊狀物。此時糊狀物的水分含量為約22. 5% (29. 25磅水/130磅總成分)。在形成液體粘合劑期間和/或在形成糊狀物期間可通過加入水來調(diào)節(jié)糊狀物的水分水平。實(shí)施例2
通過將60%碎玉米(w/w)、20%大豆粗粉、15%家禽粗粉和5%花生殼合并，并在室溫下混合約10-15分鐘，生產(chǎn)干燥的粗粉。通過將29. 25磅水與0. 75磅藻酸鈉粉末混合，單獨(dú)制備液體粘合劑。將水與粉末粘合劑在室溫下混合，直至粉末溶解并且粘合劑變?yōu)榫|(zhì)凝膠C2. 5小時)。將液體粘合劑(共30磅)與混合粗粉(共100磅)在室溫下混合在一起約15-20分鐘，以生產(chǎn)糊狀物。此時糊狀物的水分含量為約22. 5% (29. 25磅水/130磅全部成分)。在形成液體粘合劑期間和/或在形成糊狀物期間可通過加入水來調(diào)節(jié)糊狀物的水分水平。實(shí)施例3
以約80 k/小時的進(jìn)料速率和約18 rpm的進(jìn)料螺桿速度和在所有桶中約25°C的溫度，將調(diào)節(jié)至水分率為約30%的實(shí)施例I中的混合糊狀物通過雙螺桿擠出機(jī)(TX-52，Wenger)擠出。用于擠出機(jī)的兩個模為7.9 mm直徑，具有三個孔并具有直徑6. 4 mm的銷。擠出螺桿速度為約200 rpm。在此速度和約30%的水分水平下，未加入任何外部熱源，擠出機(jī)頭的溫度提高至約63 °C。實(shí)施例4以約80 kg/小時的進(jìn)料速率和約200 rpm的進(jìn)料螺桿速度和在所有桶中小于58°C的 溫度，將調(diào)節(jié)至水分率為約35%的實(shí)施例2中的混合的糊狀物通過雙螺桿擠出機(jī)(TX-52)擠出。用于擠出機(jī)的兩個模為7.9 mm直徑，具有三個孔并具有直徑2. 2 mm的銷。在此速度和約25%的水分水平下，未加入任何外部熱源，擠出機(jī)頭的溫度保持在60°C或低于60°C。將粒料在約60°C溫度下干燥約65分鐘。在該實(shí)施例中生產(chǎn)的空心粒料的密度為約30磅/英尺3_約32磅/英尺3，并且水活度為約0. 25。粒料看起來不含任何凝膠化的淀粉。
權(quán)利要求
1.一種方法，所述方法包括 a)將液體粘合劑與飼料粗粉在約10°C-約70°C溫度下混合，以生產(chǎn)飼料糊狀物， b)使所述糊狀物通過擠出機(jī)，以形成動物飼料產(chǎn)品，和 c)干燥所述動物飼料產(chǎn)品。
2.權(quán)利要求I的方法，其中所述擠出機(jī)為造粒機(jī)，以形成動物飼料粒料。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述粒料為空心的。
4.權(quán)利要求I的方法，其中所述擠出機(jī)為壓力機(jī)，以形成動物飼料條。
5.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述糊狀物的水分含量為總成分的約5%-約70% (w/w)。
6.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述糊狀物的水分含量為總成分的約10%-約60% (w/w)。
7.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述糊狀物的水分含量為總成分的約20%-約40% (w/w)。
8.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述糊狀物中液體粘合劑的濃度為總成分的約 0. 1%-約 10% (w/w)。
9.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述糊狀物中液體粘合劑的濃度為總成分的約 0. 1%-約 5% (w/w)。
10.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述液體粘合劑為多糖、膠或大豆蛋白粘合劑。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述液體粘合劑選自藻酸鈉、阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素鈉、瓜耳膠、黃原膠、麥芽糖糊精、預(yù)膠凝化淀粉和大豆蛋白粘合劑。
12.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述液體粘合劑和飼料粗粉在約17°C-約26 °C溫度下混合。
13.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中在將糊狀物通過擠出機(jī)之前，擠出機(jī)的溫度在約10°C -約70°C溫度下。
14.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述擠出的動物飼料產(chǎn)品在小于約70°C溫度下干燥。
15.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述飼料粗粉包含玉米、大豆粗粉、家禽粗粉和花生殼。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述飼料粗粉進(jìn)一步包含吸濕組分。
17.權(quán)利要求15或權(quán)利要求16的方法，其中所述飼料粗粉進(jìn)一步包含發(fā)酵劑。
18.一種動物飼料產(chǎn)品，所述產(chǎn)品通過權(quán)利要求I的方法生產(chǎn)。
19.權(quán)利要求18的動物飼料產(chǎn)品，其中所述動物飼料產(chǎn)品包含玉米、大豆粗粉、家禽粗粉和花生殼。
20.權(quán)利要求18或權(quán)利要求19的動物飼料產(chǎn)品，其中所述動物飼料產(chǎn)品的最終水分含量為約0. 01%-35%，Bw為0. 20-0. 90，并且其中所述動物飼料產(chǎn)品的密度為約5磅/英尺3_約40磅/英尺3。
21.一種動物點(diǎn)心,其通過權(quán)利要求I的方法生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及動物食品及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的方法包括將粘合劑與飼料粗粉在約10℃-約70℃溫度下混合，以生產(chǎn)糊狀物，使所述糊狀物通過擠出機(jī)，以形成動物飼料產(chǎn)品，和干燥所述動物飼料產(chǎn)品。在某些實(shí)施方案中，粗粉、糊狀物和最終產(chǎn)品的溫度保持在70℃或以下。
文檔編號A23K1/16GK102781251SQ200980163005
公開日2012年11月14日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者J.李, L.J.蒙特龍戈, P.基納喬蒂, X.S.孫 申請人:堪薩斯州立大學(xué)研究基金會, 希爾氏寵物營養(yǎng)品公司