JP3996528B2

JP3996528B2 - 固形飼料用粘結剤及びこれを用いた固形飼料

Info

Publication number: JP3996528B2
Application number: JP2003049976A
Authority: JP
Inventors: 恵一佐藤
Original assignee: DKS CO. LTD.
Current assignee: DKS CO. LTD.
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP2004254615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペット用等の固形飼料の製造に用いられる固形飼料用粘結剤、及びこれを用いてなる固形飼料に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
ペット用等のペレット状の固形飼料は、魚粉、デンプン等の飼料原料を粉体のまま圧縮成形したものが主であるが、圧縮成形後もペレット化されずに粉体のまま残るものがあったり、ペレット化されても湿潤性が不十分なため、ペレットの崩れ、割れによる粉化が多く発生し、固形飼料の歩留まりが低いなどの問題点があった。
【０００３】
このような従来の圧縮成形した固形飼料における問題点を改善するために、粉体に水又は蒸気を加えて加湿し、混練後に圧縮成形する方法が採用されている。
【０００４】
しかしこの方法では、上記問題を改善することができる反面、ペレットの含水量が多くなり、長時間の乾燥工程を必要とするという問題や、ペレット化したものが乾燥後に形崩れして粉化するという問題、あるいは、ペレットに艶がなくなり、形状が揃わない（切り口や長さが不揃いになる等）といった外観上の問題点等があった。
【０００５】
これらの問題点を解決するために、カルボキシメチルセルロース塩等を粘結剤として使用する試みが従来よりなされている。しかしながら、上記の課題を全て解決して満足の行く結果を与えるものは得られていなかった。
【０００６】
本願発明者は、これに鑑みて特開２０００−１０６８２７号公報において、カルボキシメチルセルロース塩７０〜９０重量％とプロピレングリコール１０〜３０重量％とからなる粘結剤を開示しており、これにより良好な結果が得られている。しかし、プロピレングリコールは液体品であり、粉末飼料原料と均一に混合するためには長時間の攪拌が必要であるという製造上の問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、短時間で原料と均一に混合でき、水の添加量が少量でも、保形性、耐久性が優れ、ペレットの艶や形状等の外観も優れる固形飼料が得られる固形飼料用粘結剤、及びこれを用いてなる固形飼料を提供することを目的とする。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１０６８２７号公報
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の固形飼料用粘結剤は、生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料を造粒成形して固形飼料とする際に配合する固形飼料用粘結剤（以下、単に「粘結剤」ともいう）であって、上記の課題を解決するために、エーテル化度が０．６以上であり、１重量％水溶液の粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内であるカルボキシメチルセルロースナトリウム塩（以下、「ＣＭＣ塩」という）とＫ値が１５〜４０の範囲内であるポリビニルピロリドン（以下、「ＰＶＰ」という）とが、５０：５０〜８５：１５（重量％）の割合で配合されてなり、生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料１００重量部に対して０．２〜１０重量部の割合で配合されるものとする（請求項１）。
【００１２】
本発明の固形飼料は、生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料１００重量に対し、請求項１に記載の固形飼料用粘結剤を０．２〜１０重量部の割合で添加して造粒成形してなるものとする（請求項２）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるＣＭＣ塩は、エーテル化度が０．６以上であることが好ましく、０．７〜１．５の範囲内であることがより好ましい。エーテル化度が０．６未満であると、粘結性が不足し、飼料原料を充分に粘結させることができない。エーテル化度が１．５を超えても、物性や用途上はなんら問題がないが、製造上高コストとなるため不利となる。
【００１４】
また、１％水溶液粘度は５００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０〜２００ｍＰａ・ｓの範囲内であることがより好ましい。１％水溶液粘度が５００ｍＰａ・ｓを超えると、飼料原料に水又は水蒸気を加えて混練する際に、ＣＭＣのもつ吸水力によって、加えられた水又は水蒸気からの水分の多くがＣＭＣに吸収され、飼料原料を充分に加湿混練することができなくなる。一方、この粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粘結性が充分でなく、ペレットの耐久性が不足がちになり、粉化率が大きくなる傾向が生じる。
【００１５】
上記１％水溶液粘度は、ＣＭＣ塩約２．５ｇを精密に計り取り、その水分値を求めて無水物に換算したＣＭＣ塩の１％水溶液を調製し、一昼夜放置して完全溶解させたものを、２５℃、ＢＭ形粘度計で６０ｒｐｍで測定することにより求められる粘度である。ここで、１％水溶液の水量は次式により求められる。
【００１６】
【数１】

【００１７】
上記における水分値は、ＣＭＣ塩約２ｇを秤量ビンに精密に計り取り、１０５±０．２℃の乾燥器中において２時間乾燥させ、乾燥による減量から次式により求められる。
【００１８】
【数２】

【００１９】
また、上記エーテル化度は、ＣＭＣ塩約１ｇを精密に計り取り、磁性ルツボ中で灰化し、冷却後、ルツボを５００ｍｌビーカに移して、Ｎ／１０硫酸５０ｍｌと水約２５０ｍｌを加えて３０分間煮沸し、冷却後、過剰の酸をＮ／１０水酸化カリウムで逆滴定した結果から、次式により求められる。
【００２０】
【数３】

上記式中、ＢはＮ／１０硫酸の使用量（ｍｌ）、ＳはＮ／１０水酸化カリウムの滴定量（ｍｌ）、ｆはＮ／１０硫酸の力価、ｆ_１はＮ／１０水酸化カリウムの力価を示す。
【００２１】
本発明で用いる上記した特定のエーテル化度及び１％水溶液粘度を有するＣＭＣ塩は、例えば、従来公知の方法でＣＭＣ塩を製造し、これより所望のエーテル化度及び１％水溶液粘度を有するＣＭＣ塩を分別することにより得ることができる。
【００２２】
ＣＭＣ塩としては、ナトリウム塩（以下、「ＣＭＣ−Ｎａ」と表記する）を用いる。
【００２３】
ＰＶＰは、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンの重合体であり、Ｋ値がおよそ１５〜１０３のものが市販されているのでこれらを用いることができるが、Ｋ値は１５〜４０の範囲内であることが好ましく、２０〜３０の範囲内がさらに好ましい。ここで、Ｋ値とは、ドイツの化学者フィケンチャーにより提案された重合度を表わす定数であり、特に天然高分子の溶液について広い範囲で成立する。
【００２４】
ＰＶＰのＫ値は以下の測定方法によって求めることができる。Ｋ値が２０未満である場合には、５％（ｇ／１００ｍｌ）溶液の粘度を測定し、Ｋ値が２０以上である場合には、１％（ｇ／１００ｍｌ）溶液の粘度を測定する。試料濃度は、乾燥物換算する。従ってＫ値が２０未満の場合は試料５．０ｇ、Ｋ値が２０以上の場合は試料１．０ｇを精密に計り取り、１００ｍｌのメスフラスコに入れ、室温で蒸留水を加え、振とうしながら完全に溶かして蒸留水を加えて正確に１００ｍｌとする。この試料溶液を恒温槽（２５±０．２℃）で３０分間放置後、ウベローデ型粘度計を用いて測定する。溶液が２つの印線の間を流れる時間を測定する。数回測定し、平均値をとる。相対粘度を規定するために、蒸留水についても同様に測定する。得られた２つの流動時間をHagenbach-Couetteの補正値に基づいて補正する。
【００２５】
【数４】

上記式中、Ｚは濃度Ｃの溶液の相対粘度（ηrel）、Ｃは濃度（％：ｇ／１００ｍｌ）を示し、相対粘度ηrelは次式より得られる；
ηrel＝（溶液の流動時間）÷（水の流動時間）
【００２６】
ＰＶＰは、飼料の造粒性、成形性を向上させ、粉化率を低下させるのに寄与する。上記のように、ＰＶＰのうちからＫ値の低いものを用いることにより、飼料に湿潤性をもたせつつ、粘着性を抑える効果が得られる。
【００２７】
ＰＶＰの具体例としては、例えばＢＡＳＦ社製のＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−１７（パウダー、Ｋ値１５〜１９、１０％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−３０（パウダー、Ｋ値２７〜３３、１０％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−８０（パウダー、Ｋ値７４〜８２、１０％水溶液のｐＨ５．０〜８．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−９０（パウダー、Ｋ値８８〜９６、１０％水溶液のｐＨ５．０〜９．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−３０（約３０％溶液、Ｋ値２７〜３３、１０％水溶液のｐＨ７．０〜９．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−６０（約４５％溶液、Ｋ値５２〜６２、１０％水溶液のｐＨ７．０〜９．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−８５（約２０％溶液、Ｋ値８３〜８８、１０％水溶液のｐＨ７．０〜９．０）、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−９０（約２０％溶液、Ｋ値９０〜１０３、１０％水溶液のｐＨ７．０〜９．０）等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ＬｕｖｉｓｋｏｌＫ−３０が好ましいＫ値をもつことから好適に用いられる。
【００２８】
本発明の粘結剤は、上記ＣＭＣ塩とＰＶＰとを、ＣＭＣ塩：ＰＶＰ＝５０：５０〜８５：１５（重量％）の配合比率で配合することにより得られる。ＣＭＣ塩の配合割合が８５％を超えると湿潤性が低下し、５０％未満になると充分な粘結性が保持できない。
【００２９】
本発明の粘結剤は、生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料を造粒成形する際に、飼料原料１００重量部（以下、部という）に対して、０．２〜１０部、好ましくは０．５〜３部添加する。本発明の粘結剤の使用により、造粒性及び成形性の向上、造粒成形された固形飼料の粉化率の低下等の効果を達成することができる。添加量が０．２部より少ないと、上記効果が充分に得られず、１０部を超えるとコスト的に不利になる。
【００３０】
なお、本発明の粘結剤には、従来より飼料添加物として使用されている、グアガム、アルギン酸ソーダ等の水溶性高分子化合物を適宜配合して使用することも可能である。
【００３１】
上記生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料の例としては、魚粉を２０％以上含み、大豆粕、米ぬか、ビタミン類、ミネラル類、その他の飼料用粉末原料等を８０％以下含む飼料原料が挙げられる。魚粉は、５０〜１００％、その他の原料は５０％以下の割合で配合されることが多い。
【００３２】
生餌を配合しないのは、それ自体が変質し易く、また、それを含有させることにより固形飼料も変質し易くなるためである。
【００３３】
魚粉は、代表的な動物性蛋白質源であり、例えば養魚用飼料として多く使用され、ホワイトフィッシュミール、ブラウンフィッシュミールの２種類に大別される。本発明では、このような従来から使用されている魚粉を特に制限なく使用することができる。
【００３４】
デンプンも特に限定されないが、例としては、小麦粉、米粉、トウモロコシデンプン、米ぬか、大豆粕等が挙げられる。
【００３５】
その他の飼料用粉末原料としては、魚粉以外の動物性原料や植物性原料が適宜使用される。動物性原料としては、肉粉、骨粉、フェザーミール、血粉、脱脂粉乳、オキアミミール、イカミール等が挙げられ、植物性原料としては、油粕、穀類、大豆粉、グルテンミール等が挙げられる。
【００３６】
本発明の粘結剤を配合した飼料原料を造粒成形し、固形飼料にする際に用いられる造粒装置としては、一般のモイストペレッターも使用できるが、少量の水の添加でのペレット化が好ましい点から、半乾式又は低水分造粒機、ディスク・ペレッター等が好適に用いられる。
【００３７】
例えば、通常のディスク・ペレッターを用いた造粒成形方法の例としては、次のような方法が挙げられる。
【００３８】
（１）粘結剤を均一に配合した飼料原料をディスク・ペレッターに仕込む；
（２）必要量の水（通常、飼料原料１００部に対して５〜２８部）を添加し、混練しながら、飼料原料を均一にする。飼料中の油分が不足している場合には、水を添加後、フィールドオイル等を添加してもよい（フィールドオイルを添加する場合は、通常、飼料原料１００部に対して５〜２０部が好ましい）；
（３）ディスク・ペレッター中で均一に混練することにより、ディスク・ダイによりペレットが造粒される；
（４）造粒されたペレットの揮発分は、通常５〜１０％であるが、１０％を超える場合は乾燥器にかけ、乾燥させる；
（５）揮発分を調整後、フルイ処理して粉化物を除去し、ペレットを仕上げる。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の固形飼料用粘結剤及び固形飼料を、実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１〜３２，比較例１〜２４］
粘結剤として、表１〜４に示したエーテル化度及び１％水溶液粘度（表中では単に「粘度」と記載）を有するＣＭＣ−Ｎａ塩と、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製ＬＵＶＩＳＫＯＬＫ−３０、Ｋ値３０）とを表に示した配合率で配合したものを用い、以下の飼料原料の処方、及びハードペレットの造粒成形方法に従い、ハードペレットを調製した。なお、ディスク・ペレッターは、不二パウダル（株）製の低水分造粒機Ｆ−５／１１−１７５型（ディスクダイ８ｍｍφ）を用いた。
【００４１】
［飼料原料の処方］
魚粉５０部
小麦粉３５部
脱脂大豆粕８部
ビール酵母粕７部
［ハードペレットの造粒成形方法］
１．飼料原料１．５ｋｇと所定量の粘結剤とをディスク・ペレッターに仕込み、撹拌を行いながら所定量の水を添加する；
２．上記仕込み物を均一に混練する。これにより、ダイ口よりペレットが押し出される；
３．得られたペレット及びペレット化できなかった粉化物を合わせて乾燥し、揮発分を５〜１０％に調整する；
４．篩（１０メッシュ）で処理してペレットのみを集める。
【００４２】
各実施例及び比較例における、試料原料１００部に対する粘結剤及び水の添加量は以下の通りである；
実施例１〜８、比較例１〜６：粘結剤０．５部、水２５部
実施例９〜１６、比較例７〜１２：粘結剤０．５部、水１０部
実施例１７〜２４、比較例１３〜１８：粘結剤３部、水２５部
実施例２５〜３２、比較例１９〜２４：粘結剤３部、水１０部
【００４３】
上記各実施例及び比較例により得られたハードペレットを以下の方法で評価した。結果を表１〜４に示す。
【００４４】
１．揮発分
得られた乾燥前のペレット（上記造粒成形方法における工程２を終えた段階）を約５０ｇ採取し、１０５℃で３時間加熱乾燥して減量を求め、次式により揮発分を求めた。
【００４５】
【数５】

【００４６】
２．粉化率
ディスク・ペレッターを通ったペレットと粉化物（上記造粒成形方法における工程３を終えた段階）の合計重量（ｇ）を測定し、次に１０メッシュ篩にかけたパス重量（ｂ）を測定し、次式によりペレット造粒成形時の粉化率を求めた。
【００４７】
【数６】

【００４８】
３．ペレットの耐久性
上記造粒成形方法における工程４を終えたペレット約５０ｇを採取して、Ｓｔｒｏｕｐの粉化率試験機にて１０分間回転させ、回転終了後、ペレットを取り出し、１０メッシュ篩にかけたパス重量（ｃ）を測定し、次式によりペレットの耐久性を求めた。
【００４９】
【数７】

【００５０】
４．ペレットの外観
上記造粒成形方法における工程４を終えたペレットの状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
【００５１】
◎：艶があり、切り口が揃い、形状にバラツキのないきれいなペレット
○：艶があり、切り口が揃ったペレット
△：艶がやや不足し、切り口が不揃いのペレット
×：艶がなく、ペレットの長さの異なるペレット
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
【表３】

【００５５】
【表４】

【００５６】
【発明の効果】
本発明の固形飼料用粘結剤によれば、水分の添加量を抑えても、飼料原料の造粒時の歩留がよく、保形性、耐久性に優れた固形飼料が得られる。また、得られる固形飼料は、艶があり形状にバラツキがないなど、外観的にも優れたものとなる。さらに、本発明の粘結剤は、容易に飼料原料と均一に混合することができるという利点も有する。

Claims

生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料を造粒成形して固形飼料とする際に配合する固形飼料用粘結剤であって、
エーテル化度が０．６以上であり、１重量％水溶液の粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内であるカルボキシメチルセルロースナトリウム塩とＫ値が１５〜４０の範囲内であるポリビニルピロリドンとが、５０：５０〜８５：１５（但し重量％）の割合で配合されてなり、
生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料１００重量部に対して０．２〜１０重量部の割合で配合される
ことを特徴とする固形飼料用粘結剤。
生餌を配合しない、魚粉、デンプン等を主成分とする飼料原料１００重量部に対し、請求項１に記載の固形飼料用粘結剤を０．２〜１０重量部の割合で添加して造粒成形してなる固形飼料。