DE2337291A1

DE2337291A1 - Tierfutter und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2337291A1
Application number: DE19732337291
Authority: DE
Inventors: William Morton Hildeboldt
Original assignee: Campbell Soup Co
Current assignee: Champion Valley Farms Inc Bloomsburg Pa Us
Priority date: 1972-08-04
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1974-02-21
Also published as: IT996095B; NL7310360A; FR2194376B1; DE2337291C2; SE409165B; BE802763A; JPS4954164A; AU5760973A; GB1436583A; FR2194376A1; CA1003682A; US3916029A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELü · Dipl..Ing. H. BEkKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 17ο JUÜ 1973 VA// Name d. Anm. Campbell SOUP

Tierfutter und Verfahren zur Herstellung desselben

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung der Zusammensetzung von Tierfutter und insbesondere auf die Zusammensetzung von halbfeuchtem Tierfutter, das einen hohen Nährwert aufweist und das ohne Kühlung während eines längeren Zeitraumes in nicht hermetisch verschlossenen Behältern gelagert werden kann.

Die beiden üblichen Arten von Tierfutter sind das trockene, mehlartige Tierfutter, das gewöhnlich einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 10 % aufweist, und das feuchte Konserventierfutter, das einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 75 % aufweist. Vor einiger Zeit sind halbfeuchte Tierfutter entwickelt worden, die einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 15 bis 40 % aufweisen und die ohne Kühlung in nicht hermetisch verschlossenen Behältern gelagert werden können. Diese bekannten halbfeuchten Tierfutter werden beispielsweise in der kanadischen Patentschrift 560,470 und in der amerikanischen Patentschrift 3·202.514 beschrieben. Bei diesen bekannten halbfeuchten Tierfuttern wird Wert auf einen extrem niedrigen pH-Wert (im Bereich von 2,0 bis 5,0) oder einen extrem hohen wasserlöslichen Zuckergehalt (im Bereich von 20 bis 45 % oder mehr) gelegt, um bakteriologisches Wachstum zu verhindern.

In der amerikanischen Patentschrift 3.202.514 ist vermerkt, daß der Geschmack von Produkten mit einem niedrigen pH-Wert bei hundeartigen Tieren unbeliebt ist. Es ist bekannt, dass Futter mit einem hohen Zuckergehalt für Hunde oder ähnliche Tiere ernährungsmäßig unvorteilhaft ist.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines halbfeuchten Tierfutters, welches mikrobiologisch stabil ist,

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wenn es ohne Kühlung in nicht hermetisch verschlossenen Packungen gelagert wird, und welches weder auf einen niedrigen pH-Wert noch einen hohen Zuckergehalt angewiesen ist, um bakteriologisches Wachstum zu verhindern.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines neuartigen halbfeuchten Tierfutters mit den oben angegebenen Merkmalen, welches einen hohen Nährwert und Kaloriengehalt aufweist, die alle Bestandteile einer ausgeglichenen Diät für das Tier liefern, sowie einen hohen Grad der Schmackhaftigkeit aufweisen.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines halbfeuchten Tierfutters in einer neuartigen Form, welche für das Auge gefällig, sowie leicht zu handhaben und in den richtigen Mengen zum Füttern eines Tieres abzumessen ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines neuartigen halbfeuchten Tierfutters, welches einen inneren Kern aufweist, der proteinhaltiges Fleisch und kein pflanzliches Protein in einem halbfeuchten, frei formbaren Zustand enthält, der mikrobiologisch stabil und mindestens teilweise von einem Teigmantel in einem verhältnismäßig trockenen Zustand umschlossen ist, sowie bei welchem die Wanderung von Feuchtigkeit aus dem inneren Kern in den äußeren Mantel auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines neuartigen halbfeuchten Tierfutters der oben beschriebenen Art, in welchem die mikrobiologische Stabilität im inneren Kern durch eine Salzmenge unterstützt wird, die gewöhnlich größer ist, als dem Geschmack eines Tieres entspricht, wobei aber der GesamtSalzgehalt des Tierfutters innerhalb des Bereiches liegt, den ein Tier leicht annimmt.

Die Erfindung betrifft daher ein biologisch stabiles Tierfutter, c 120/1 409808/0798

das aus einem verformbaren, seine Form bewahrenden, proteinhaltigen inneren Kern und einem äußeren Teigmantel besteht.

Gemäß der Erfindung wird ein halbfeuchtes Tierfutter mit gutem Geschmack und hohem Nährwert, das ohne Kühlung während eines längeren Zeitraumes in einer nicht hermetisch verschlossenen Packung gelagert werden kann, in der Form eines inneren, proteinhaltigen Kernjvorgesehen, der von einem Teigmantel umschlossen wird. Es besteht eine kritische Beziehung zwischen der Zusammensetzung des inneren KerrB und der Zusammensetzung des Mantels, welche dem Produkt mikrobiologische Stabilität verleihen, selbst wenn der innere Kern aus das biologische Wachstum gewöhnlich fördernden Bestandteilen mit genügend Feuchtigkeit besteht, um das biologische Wachstum zu unterstützen.

Die kritischen Elemente der vorliegenden Erfindung sind der Wassergehalt, die Wasseraktivität und die relative Wasseraktivität. Quantitativ ist die Wasseraktivität gleich dem Dampfdruck eines Produkts, geteilt durch den Dampfdruck reinen Wassers unter den gleichen Bedingungen. Es ist die Wasseraktivität und nicht der gesamte Wassergehalt, der das in einem System vorhandene Wasser anzeigt, welche die biologischen und chemischen Reaktionen unterstützen. Für den Zweck dieser Erfindung wird die relative Wasseraktivität definiert als das Verhältnis der Wasseraktivität des Kerns zu der Wasseraktivität des Mantels.

Eine Wasseraktivität von 0,84 oder weniger wird das Wachstum von Verderbnis erzeugenden Organismen im Mantel und im Kern wirksam verhindern. Die hauptsächlichen Ausnahmen sind Schimmel und die Organismen, welche unter extremen Umgebungsbedingungen gedeihen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden demgemäß die betreffenden Wasseraktivitäten des Teigmantels und des proteinhaltigen Kerns unter 0,85 gehalten« Kaliumsorbat, Propylenglykol usw. werden nach Bedarf verwendet, um antimyKotische Aktivität zu bewirken. Die Wasseraktivität des inneren Kerns beträgt vorzugsweise etwa 0,83.

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Die relative Wasseraktivität soll im Bereich von etwa 0,95 bis 1,20 liegen. Vorzugsweise wird dieselbe Jedoch in der Nähe von 1 gehalten, wenn dies irgendwie möglich ist. Wenn ein Unterschied zwischen der Wasseraktivität des Mantels und der Wasseraktivität des Kerns besteht, zeigt das Wasser die Tendenz, aus dem Bereich der höheren Wasseraktivität in einen Bereich niedrigerer Wasseraktivität zu wandern, bis sich die Wasseraktivitäten ausgleichen. Der innere Kern des Produkts gemäß der Erfindung kann als ein Sumpf oder als ein gepuffertes System angesehen werden, in welches kleine Wassermengen aus dem Mantel wandern können, ohne den wesentlichen Charakter des Kerns ernstlich zu verändern. Wegen des niedrigen Gesamtwassergehalts des äußeren Teigmantels im Vergleich zu dem höheren Gesamtwassergehalt des inneren Kerns könnte jedoch die Wanderung von Wasser aus dem Kern in den Mantel den Charakter des Teigmantels stark verändern. Die relative Wasseraktivität ist demgemäß ein wichtiger Faktor für den Erfolg der vorliegenden Erfindung«,

Der innere Kern befindet sich in halbfeuchtem Zustand. Unter der verwendeten Bezeichnung "halbfeucht¹¹ ist ein Produkt zu verstehen, das in seiner endgültigen Form einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 15 bis 40 Gew.-96, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 20 bis 30 Gew.-% aufweist, und das leicht formbar ist, aber seine geformte Gestalt beibehält. Die Materialien, welche für den inneren Kern als einen Bestandteil des fertigen Tierfutters gewählt werden, das eine ausgeglichene Diät für ein Tier liefert, umfassen vorzugsweise proteinhaltiges Fleisch, pflanzliches Protein, Fett, Zucker, Salz und andere Zusätze. Wasser wird diesen Bestandteilen zugesetzt, so daß der innere Kern, nachdem derselbe verarbeitet und gekocht oder pasteurisiert ist, der Definition halbfeucht entsprichtο

Die proteinhaltigen, würzenden, nahrhaften und färbenden Bestandteile, aus denen der innere Kern besteht, sind jene, die im allgemeinen in den halbfeuchten Tierfuttern zu finden sind, welche in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben werden. Mit Aus-

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nähme des Vorhandenseins der die Wasseraktivität regelnden Komponenten ist der innere Kern gewöhnlich fähig, das bakteriologische Wachstum zu unterstützen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird . jedoch die Wasseraktivität des inneren Kerns auf der gewünschten Höhe gehalten, indem dem inneren Kern wasserlösliche feste Stoffe von geringem Molekulargewicht, einschließlich Zucker und Salz, in solchen Mengen zugesetzt werden, daß der gesamte wasserlösliche Zuckergehalt, einschließlich des zugesetzten Zuckers und des in den Produktbestandteilen vorhandenen Zuckers,weniger als 15 %, vorzugsweise etwa 10 % oder weniger, beträgt, und daß der gesamte wasserlösliche Salzgehalt, einschließlich des zugesetzten Salzes und des in den Produktbestandteilen vorhandenen Salzes, ungefähr 3 bis 4 % beträgt. Es wurde gefunden, daß die vorstehend angegebenen Mengen der wasserlöslichen festen Stoffe von geringem Molekulargewicht angemessen sind, um die Wasseraktivität des inneren Kerns auf oder unter ungefähr 0,85 zu halten, wenn der gesamte Feuchtigkeitsgehalt des inneren Kerns ungefähr 25 Gew.-% beträgt.

Wie bereits erwähnt wurde, ist der innere Kern mindestens teilweise von einem äußeren Teigmantel umschlossen, welcher in erhitztem Zustand verhältnismäßig trocken ist, um ein Produkt zu ergeben, das leicht zu handhaben ist. Der äußere Teigmantel besteht im allgemeinen aus einer Mischung von Mehl, Fett, Zucker, Geschmacksverbesserern, Konservierungsmitteln und Wasser. Das der trockenen Mischung des Teigmantels zugesetzte Wasser liegt im allgemeinen im Bereich von 20 bis 30 Gew.-%, um der Mischung entsprechende Konsistenz ν zu verleihen, welche die Formung des Teigmantels um den inneren Kern ermöglicht. Die dem Teigmantel zugesetzte Zuckermenge und die Gesamtfeuchtigkeit des erhitzten Teigmantels werden ausgeglichen und geregelt, um eine unter 0,85 liegende Wasseraktivität sicherzustellen. Im allgemeinen muß die Gesamtfeuchtigkeit des erhitäten Teigmantels unter 20 Gew.-% und vorzugsweise unter 15 Gew.-% liegen. Ein Bereich von etwa 12 bis 14 Gew.-% wird am meisten bevorzugt. Dieser niedrige Gesamtwassergehalt des Teigmantels ist es, welcher die Verwendung von nur

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kleinen Zuckermengen ermöglicht, um die erforderliche Wasseraktivität zu erzielen. Salz kann daher vollständig vermieden werden, ebenso wie ein unerwünscht hoher Zuckergehalt. Der hohe Salzgehalt des inneren Kerns wird demgemäß durch den salzfreien Teigmantel wirksam ausgeglichen, um ein Produkt zu erhalten, das einen Gesamtsalzgehalt aufweist, welcher innerhalb der Grenzen der Schmackhaftigkeit liegt_o

Das fertige Produkt besteht im allgemeinen aus ungefähr gleichen Gewichtsmengen des inneren Kerns und des äußeren Teigmantels. In dem fertigen Produkt beträgt der Salzgehalt des inneren Kerns mindestens etwa 3 %_t aber vorzugsweise nicht mehr als etwa 4 %, was normalerweise ein hoher Wert für die für Tiere gewünschte Schmackhaftigkeit ist. Der gesamte Salzgehalt des ganzen Produkts soll in dem Bereich von etwa 1,5 % bis weniger als 3 % gehalten werden, aber vorzugsweise nicht mehr als etwa 2 % betragen, was dem gewünschten Gesamtsalzgehalt in einem Tierfutterprodukt gleich ist. Das Gesamtprodukt wird einen hohen Nährwert aufweisen, wird für Tiere leicht annehmbar sein und kann ohne Kühlung während längerer Zeiträume in nicht hermetisch verschlossenen Behältern gelagert werden.

Bei der Ausbildung des Produkts gemäß der Erfindung kann das Gesetz von Raoult in vorteilhafter Weise benützt werden, um den Wasserdampfdruck für verschiedene Salz- und/oder Zuckerzusätze bei der Berechnung der Wasseraktivität des Mantels und des Kerns zu schätzen. Es muß jedoch betont werden, daß dies lediglich eine Schätzung ist. Bei der endgültigen Berechnung der Wasseraktivität des erhitzten Produkts sollen die gemessenen Dampfdrücke verwendet werden. Die Dampfdrücke werden nach der Trennung und Isolierung des Teigmantels vom inneren Kern gemessen.

Ein typisches Beispiel des fertigen Produkts besteht aus im wesentlichen gleichen Gewichtsmengen des inneren Kerns und des äußeren Teigmantels. Ein typischer innerer Kern enthält dem Gewicht nach 26,0 % Rindfleisch, 25,0 % Sojabohnenmehl, 10,0 % Dex-

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trose, 7,0 % Knochenmehl, 5,4 % Fleischmehl, 4,5 % Hühnerfleisch, 4,0 % ganze Eier, 4,0 % Propylenglykol, 2,2 % Salz (im wesentlichen Natriumchlorid), 2,0 % Hefehydrolysat, 2,0 % Maisklebermehl, 0,3 % Kaliumsorbat, 4,1 % g Gewürze, Mineralstoffe, Vitamine, Farbstoffe usw₀ und 3,5 % Wasser.

Ein typischer äußerer Teigmantel enthält dem Gewicht nach 84,5 % Getreidemehl, 8,7 % Fett, 3,0 % Dextrose, 0,9 % Propylenglykol, 0,6 % Hefehydrolysat, 0,3 % Kaliumsorbat und 2,0 % Gewürze, Mineralstoffe, Vitamine usw_c Der trockenen Mischung wird Wasser zugesetzt, um den Wassergehalt auf 20 bis 30 % zu bringen. Die Bestandteile des inneren Kerns werden gemischt und während eines genügenden Zeitraumes gekocht, um die Mischung zu pasteurisieren. Die Bestandteile des Kerns werden beispielsweise miteinander gemischt und bei einer Temperatur von 93,3° C während ungefähr zwanzig Minuten gekocht. Hierauf werden die gekochten Bestandteile des inneren Kerns gemahlen und in einer Strangpresse von der Art angeordnet, welche die Bestandteile des inneren Kerns in der. Form eines kontinuierlichen Zylinders und gleichzeitig den äußeren Teigmantel rund um den inneren Kern auspreßt, so daß eine kontinuierliche Länge des Produkts erhalten wird, das aus dem inneren Kern in zylindrischer Form besteht, welcher von einem äußeren Teigmantel mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke umschlossen wird. Dieses ausgepreßte Produkt wird in Stücke von im allgemeinen gleichmäßiger Länge geschnitten, wobei die einzelnen Stücke nachher während eines genügenden Zeitraumes in einem Ofen angeordnet werden, um den äußeren Teigmantel zu erhitzen. Das Produkt bleibt bei einer Temperatur von ungefähr 204,4° C während ungefähr 15 Minuten in dem Ofen« Während des abschließenden Erhitzungsvorgangs wird der Feuchtigkeitsgehalt des inneren Kerns auf ungefähr 20 bis 25 % reduziert, während der Wassergehalt des äußeren Teigmantels auf etwa 13,5 % reduziert wird. Nach dem Erhitzen beträgt die Wasseraktivität des inneren Kerns etwa 0,83, während die Wasseraktivität des Mantels etwa 0,82 beträgt.

Daraus ist zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung eine kriti-

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sehe Kombination eines Teigmantels mit einem solchen niedrigen Wassergehalt, daß derselbe mit nur einem kleinen Zuckerzusatz mikrobiologisch stabilisiert werden kann, und eines inneren Kernes darstellt, der unter anderem mit Salz in Mengen stabilisiert werden kann, welche jene überschreiten, die gewöhnlich als schmackhaft angesehen werden, und welcher ohne unerwünschte Mengen von Zucker und Salz oder ohne die zu beanstandende Regelung des pH-Wertes stabilisiert werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene beispielsweise Ausführungsform beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche

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Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Diol.-hig. H, BER<ENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage - Aktenzeichen

zur Eingabe vom 17. Juli 1973 vA// Name d. Anm. Campbell Soup Company

PATENTANSPRÜCHE

(Vf Tierfutter, welches ohne Sterilisation in einer nicht hermetisch verschlossenen Packung verpackt und ohne Kühlung während längerer Zeiträume gelagert werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Tierfutter im wesentlichen aus einem pasteurisierten, verformbaren und seine Form bewahrenden, halbfeuchten inneren Kern und einem in situ erhitzten äußeren Teigmantel besteht, welcher den inneren Kern mindestens teilweise umschließt, daß der innere Kern proteinhaltiges Material, etwa 15 bis 40 Gew,- % Wasser, weniger als 15 Gew.-% wasserlöslichen Zucker und mindestens 3 Gew.-% wasserlösliches Salz enthält, wobei der innere Kern eine Wasseraktivität von weniger als 0,85 aufweist, während der Teigmantel Mehl, Fett, weniger als 20 Gew.- % Wasser und genügend Zucker enthält, um dem erhitzten Mantel eine Wasseraktivität von weniger als 0,85 zu verleihen, daß die relative Wasseraktivität des Produkts in den Bereich von 0,95 bis 1,20 v. fällt und daß das relative Verhä4feltnis des inneren Kerns zum äußeren Mantel insgesamt einen wasserlöslichen Salzgehalt im Bereich von 1,5 Gew.-% bis weniger als 3 Gew.-% ergibt.

2e Tierfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern einen Wassergehalt von etwa 20 bis 30 Gew.-%, einen maximalen wasserlöslichen Zuckergehalt von etwa 10 Gew.-% und einen maximalen wasserlöslichen Salzgehalt von 4 Gew.-96 aufweist,

3· Tierfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teigmantel einen Wassergehalt von weniger als 15 Gew.-$6 aufweist.

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4. Tierfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Wasseraktivität etwa 1 ©■ beträgt und daß der innere Kern und der Teigmantel in etwa gleichen Gewichtsmengen vorhanden sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Tierfutters, welches in einer nicht hermetisch verschlossenen Packung verpackt und ohne Kühlung während längerer Zeiträume gelagert werden kann,

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(a) das Auspressen eines kontinuierlichen Zylinders, der im wesentlichen aus einem proteinhaltigen inneren Kern und einem äußeren Teigmantel besteht, wobei der innere Kern im wesentlichen aus einer gekochten und pasteurisierten proteinhaltigen Mischung besteht, welche nach dem Erhitzen eine vorherrschende Menge proteinhaltigen Materials, etwa 15 bis 40 Gew.-% Wasser, weniger als 15 Gew.-% wasserlöslichen Zucker und mindestens 3 Gew.-% wasserlösliches Salz enthält, wobei der innere Kern eine Wasseraktivität von weniger als 0,85 aufweist, während der Teigmantel nach dem Erhitzen Mehl, Fett, weniger als 20 Gew.- % Wasser und genügend Zucker enthält, um dem erhitzten Mantel eine Wasseraktivität von weniger als 0,85 zu verleihen, wobei die relative Wasseraktivität des erhitzten Produkts in den Bereich von 0,95 bis 1,20 fällt und die Mengen des inneren Kerns und des äußeren Teigmantels in einem solchen Verhältnis stehen, daß sich insgesamt ein wasserlöslicher Salzgehalt von 1,5 Gew.-$> bis weniger als 3 Gew.-% ergibt,

(b) das Erhitzen des ausgepreßten Zylinders, biscfer Wassergehalt des äußeren Mantels weniger als 20 Gew.-# beträgt, und

(c) das Zerschneiden des ausgepreßten und erhitzten Zylinders in Stücke, ohne wesentliche Veränderung des relativen Verhältnisses des äußeren Mantels und des inneren Kerns in den einzelnen Stücken.

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