JP4953809B2 - 膨張した構成成分の使用及びそれからの製品の製造 - Google Patents

Description

本発明は一般に高い構造的完全性を有するバイオプラスチック製品に関する。その製品は、食品は勿論のこと、製造の材料を包含することができる。さらに特定的には、本発明は、制御可能なテクスチャー（ｔｅｘｔｕｒｅ）の生分解性（ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ）重合体材料を提供するための方法及びそのようにして生成された製品材料に関する。

食品製品及び生分解性重合体を生成するために多くの方法を利用できる。食品の場合において、これらの方法は一般に静的（ｓｔａｔｉｃ）（静止（ｓｔｉｌｌ））方法又は動的（ｄｙｎａｍｉｃ）方法として分類することができる。静的方法はオーブンベーキング処理あるいは加圧成形又はベーキング処理におけるような、成分の回分（バッチ）を調理用容器に入れ、そして一方で調理している間に静止した状態のままにしておくか、又は運動させない状態のままにさせる方法として定義することができる。これらは、ベーキングトンネルのような調理用装置中を通過させて、コンベアー上で、材料の一回分（バッチ）に移動を起こさせる方法を包含する。ここでその成分は、それらを輸送している表面又は容器に関して静止したままの状態にある。

動的方法は、連続的又は半連続的流れにおいてであれ、又は回分式であれ、いずれにせよ−或る量の成分を装置に供給し、一方でエネルギーを吸収させて調理を生じさせている間に、機械的エネルギーをこれらの成分に与えて、その回分（バッチ）又は流れ内で相対的運動を起こさせる方法である。そのような運動は能動的又は受動的混合を包含することができる。１つの動的熱処理方法は押し出しであり、押し出し機バレル内で剪断力を与える一方で、成分をお互いに混合する。押し出しは、種々の食品又は可食性製品を生成するために使用することができる。装置内で発生した内部剪断力は、成分を調理するために使用される熱の実質的な部分を提供する。これらの製品はヒト又は動物の消費、又はそれら両方の消費のためにデザインすることができる。他の動的調理方法は、調理を生じさせるために熱エネルギーを適用している間に、連続混合機を利用して成分の相対的内部運動を起こさせるものである。

ペットに関して、種々の食物製品を手に入れることができる。これらの製品の或るものは押し出しにより生成される。或る種の押し出し製品はペットが噛むことができ、そして喜ぶことができる製品を提供することを目的として、ペット、特に犬によるそしゃくの持続時間を延長するようにデザインされる。ペットの飼い主は、しばしばそしゃくの持続時間によりペット食品又はペットスナックの価値を等級づけしている。例えば、“一回噛んで、それがなくなってしまっている”ということが大部分の犬の飼い主のしばしばの苦情である。

延長されたそしゃくを容易にする製品は、歯科衛生を改良することの助けとなり、そしてペットの猫及び犬について広い範囲に及ぶ問題である歯周病を減少させることができる。野性の状態の動物の自然な食餌（ｄｉｅｔ）は、断片がのみ込むために十分に小さくなる前に長いそしゃくを必要とする多種類の食物を包含しており、このため歯科衛生に寄与し且つ消化を容易にする。このこととは対照的に飼い馴らされたペットの食餌は、しばしば自然なそしゃく性の食品を欠いており、上記利点をこれらから奪っている。

従来の食品加工方法は、しばしば自然のそしゃく性の食物に匹敵できるテクスチャー（ｔｅｘｔｕｒｅ）を有する製品を生成しない。延長したそしゃく持続時間を有するペット製品を生成するための或る試みがなされた。しかし殆どのこれらの製品は欠点を有している。

或るものは簡単に食べることができない。ペットがこれらの製品を噛み又は砕き、そしてのみ込んだ場合に、消化の問題を生じる。或るものは消化せずにペット中を通過し、そして下痢及び増加した糞便容積の一因となる可能性がある。大部分の飼い主は、糞便容積、下痢及び軟便を減少させることを望んでいる。可食性成分から作られていることをクレームしている製品でさえ、その最終形態では食べることができない。消化を保証しないからである。

ヨーロッパ特許出願第ＥＰ ０ ５５２ ８９７Ａ１号は、セルロース繊維、例えば２０〜５０％とうもろこし穂軸及び口腔医療（オーラルケア）添加剤を含有する柔軟な多孔質マトリックスを有する可食性動物そしゃく製品を開示している。とうもろこし穂軸及びセルロース性材料は容易に消化することができず、そしてまた下痢及び増大した糞便容積の一因となる可能性がある。

消化性を考慮して配合しているそしゃく性製品も存在する。しかしながら、これらの先行技術のそしゃく性製品の或るものは、カロリーが高い。それ故に、そのような製品は食餌がアンバランスにならないように、そのペットの食餌の少部分のみを構成するようにトリート（ｔｒｅａｔｓ）又はスナックとして与えることが望ましい。

或る先行技術のそしゃく性製品に関する追加の問題は生産費用である。或るそしゃく性製品は、ペットの噛む力に耐えるように計画されている撓み性のある材料を使用して配合している。この撓み性のある材料は費用がかかる傾向がある。撓み性のある材料と、より低い費用の材料とを混合する試みは、より低い費用の材料が、より費用がかかる撓み性材料の強度及び完全性を弱めないことを確実にすることがしばしば困難である複雑なバランスをとるシステムを生じた。

或る先行技術の高度に抵抗性がある噛むことができる製品に関してのなお他の問題は、安全性である。例えば１つの先行技術の噛むことができるペット玩具は、５０〜７０％のタンパク質水準を有するタンパク質をベースとする熱可塑性組成物を有する。これらの精製された高タンパク質成分から造られた製品を包含する高タンパク質製品は、費用がかかるばかりでなく、同様に潜在的な危険にもたらす可能性がある。或る専門家達は、高タンパク質水準が腎不全の一因となる可能性があり、そしてそれを消費するペットの尿路を塞ぐ可能性があると信じている。

或る先行技術の製品は、製品の堅さを増大させることによりそしゃく持続時間を増加させることを試みている。これらの製品の或るものは実質的に岩塊ほど堅い。これらの製品はペットの歯を削るか又は割る可能性がある。例えば１つのそのような製品は砕くために１０ＭＰａより大きい操作圧力を必要とする。先行技術のより硬い製品の多くは性質においてガラス様であり、そして噛んだときに鋭利な硬い断片に砕ける傾向を有する。これらの断片は動物の喉にささるか、又は動物の口を傷つける可能性がある。このことは、特に高圧射出成形技術により生成された製品に関しての問題である。

製品のデザインはまた安全であって且つ長いそしゃく持続時間を有する製品を製造するにあたって重要な役割を演ずる。例えば、先行技術の或る種の非ガラス様製品は砕けないかもしれないが、しかし貧弱にデザインされていて、噛んだときに歯肉の広範な出血を起こす可能性がある。先行技術のそしゃく性食物製品の問題の１つは、それらが選択するために限られた範囲のテクスチャーしか有さず、歯肉の出血を起こすテクスチャーを有する製品となることである。

さらに多くのそしゃく性製品のテクスチャーは、しばしば魅力に欠け、そして口に合わない。例えば押し出し乾燥ペット食品は典型的には硬い塊で与えられ、そして乾燥した粉っぽい外観を有する。それらは消費者にとって取り扱いが不便であり得る。なおその上に、或る種の先行技術の製品は不安定であり、その結果、それらのテクスチャーは時間と共に変化し、そしてそれらは望ましい特性を失う。

或る先行技術のそしゃく性製品は澱粉をベースとしている。澱粉をベースとする材料を固形物品に変化させることは既知である。しかしながら、そのような澱粉をベースとする材料を変換するために典型的に使用する射出成形装置は費用がかかり、操作するのが複雑であり、そして澱粉をベースとする材料を固形化する既知の方法は限られた範囲のテクスチャーしか与えない。

低い水分活性（ｗａｔｅｒ ａｃｔｉｖｉｔｙ）で食品成分を押し出すことは既知であるけれども、今まで困難を伴っていた。そのような押し出しのために必要とされる成分はしばしば費用がかかっており、そして限られた範囲のテクスチャーしか生じない。食品を加工し且つ調理する場合、澱粉及びタンパク質のようなバイオポリマーは、まずほぐし（ｕｎｒａｖｅｌ）、次に再結合して所望の構造、例えばビスケット形状に形成する。このほぐし及び再結合を制限するか又は中断するならば、得られた製品は結合が小さく、そして比較的に弱い。ほぐしは液体相においてのみ起こり、そしてほぐされているポリマーの水和により促進される。

低い水分活性では殆ど水を利用することができない。したがって、これらのシステムは限られた水和能力しか有さない。それ故に、従来の押し出し方法は、高い水分活性で操作されており、それらにおいて水和を容易にするために多量の水が加えられている。多量の水は多量のエネルギーを消費することを必要とし、そして環境的に歓迎されない押し出し後の乾燥を必要とし、又は酸及び他の保存料の添加を必要とする。このことはしばしば製品のために望ましくない結果を有し、即ち例えば水分は結果として得ることができるテクスチャーの範囲を制限する。

ペット食品の押し出しは、典型的には高い水分水準、例えば約２８％の水分、及び高い水分活性、例えば０．９５より大きいａ_Ｗ で行う。しかしながら、これらのパラメーターはあまりにも高くて、延長したそしゃく持続時間の製品のために必要とするテクスチャーを生成しない。延長したそしゃく用製品のための水分活性は典型的には０．６５未満であり、約７．０〜１７重量％の水分含有量及び１０〜２０重量％の総溶媒を有した。しかしながら、これらの水分活性で先行技術の方法を使用するならば、水和のために不十分な水しか存在せず、そしてしばしば高い水準の澱粉損傷及び／又は製品の焼損を生ずる、非常に高い温度及び圧力で、又は延長した期間にわたって調理することが必要である。

それ故に、長いそしゃく持続時間を提供することができ、食べることができ、そして改良したテクスチャーを有する改良した食物製品の必要性が存在し、そしてその製品を生成する方法の必要性が存在する。

設備（ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ）、支持用具（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）及び容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ）のような荷重を受ける品（ｌｏａｄ−ｂｅａｒｉｎｇ ｉｔｅｍｓ）を製造することにおいて使用するために適当な構造的完全性を提供することができる重合体材料の必要性がまた存在する。
環境への放出を減少して、実質的に乾燥した製品を生成するための加工施設を操作する手段の必要性がまた存在する。

発明の概要
本発明は種々の完成品の製造において使用できるバイオプラスチック物質を提供する。そのバイオプラスチック物質は、膨張した材料を含む構成成分（ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）から製造される。好ましくは、それを凝集性（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）マス（ｍａｓｓ）に形成する。この構成成分及び材料は炭水化物及び食物成分のような再生可能な（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ）資源から選ばれるか、又は得ることができる。

１つの態様において、その構成成分は膨張した澱粉である。
その構成成分は好ましくは発酵させていない。
その構成成分を、好ましくは動的環境において熱的に処理してバイオプラスチックマスを生成する。好ましくは膨張した材料に剪断力を与えて、それを実質的に完全に溶融させる。

食品物質を生成する場合において、該膨張した材料を調理して貫入（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）及び破壊に抵抗することができ、なお要求に応じて撓み性の且つ曲げやすい構造的完全性を有する凝集性且つ堅い製品マスを生成する。その製品マスは溶融した構成成分を含むバイオプラスチックマスである。

熱処理は、好ましくは水素結合を形成する能力を有する、水以外の成分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）の存在下に行う。１つの態様において、調理は添加水の不存在下に行う。得られる製品は生分解性ポリマーであり、そして構成成分の初めの膨張した材料の或る量を含むことができる。その量は好ましくは小量である。１つの態様においてそれは痕跡量である。

本発明は炭水化物のような膨張した再生可能な資源からバイオプラスチック物質を生成するための方法をさらに提供する。炭水化物は食物構成成分であることができる。バイオプラスチック物質は生分解性であることができる。

１つの態様において、バイオプラスチック物質及びそれから造られた製品は可食性である。１つの態様において、その可食性製品は長いそしゃく持続時間及び改良したテクスチャーを有する。その可食性製品はペット食品であることができる。そのペット食品を、長いそしゃく持続時間を有するように適合化させることができる。それは犬により発揮されると予期される正常な噛む力に耐えるために貫入（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）抵抗性であることができる。

１つの態様において、バイオプラスチック物質は、非食物製品の製造に使用される。非食物製品は荷重を受ける品であることができる。バイオプラスチック物質はまた、種々の末端製品の製造及び組み立てに使用できる構造部材に形成できる。

本発明の第２の面に従えば、バイオプラスチックマスからなる製品を製造する方法は、膨張した材料を含んで有する構成成分を用意する工程、及びその構成成分を溶融し、そして凝集性バイオプラスチックマスを提供するように熱処理する工程を含む。

１つの態様に従って、長いそしゃく持続時間を有する可食性製品を生成するための本発明の方法は、所望のそしゃく性を有する製品を得るために、構成成分である膨張した材料の調理の工程を有する。その調理は、好ましくは水以外の、水素結合形成性成分の存在下に行う。好ましくはその方法は、低水分条件下に行う。広い範囲のテクスチャーを有する製品を製造するために、選ばれた調理用パラメーターを変化させることによって様々な範囲の条件下に処理されるべき膨張した材料を用意する。これにより長いそしゃく持続時間を有する、ペット食品又はペットスナックのような食品を製造することが可能になる。好ましくは、調理中、構成成分の膨張した材料に剪断力を与える。１つの態様において調理は押し出し機において行う。

膨張した構成成分は、１つ以上の調理済みバイオポリマーの多孔質マトリックスによって特徴づけられた、膨張を受けた可食性物質を含む。調理済みバイオポリマー（１種又は複数種）はゼラチン化澱粉であることができる。膨張は、膨張していない可食性物質を中にガス気泡の突然且つ広範囲の形成にもたらす条件に付して、気泡生成性ガスが逃げようとするにつれて微視的水準及び巨視的水準の両方でその物質の膨張を生ずることにより達成させることができる。この条件は、可食性物質を調理して本物体を形成する前に、その膨張していない可食性物質を、迅速な加熱に付すか、あるいはその物質における膨張の実質的なすべてを起こさせるのに十分な大きさであって、且つそれを起こさせるのに十分に短い持続時間の圧力低下に付すか、又は微生物的ガス生成処理、例えば発酵に付すことにより達成される。１つの態様において、発酵はパン種（イースト菌）発酵（ｌｅａｖｅｎｉｎｇ）により行うことができる。１つの態様において、膨張した材料は、少なくとも部分的に発酵している。

迅速な加熱は、好ましくは強烈な熱の急な適用を包含する。圧力低下は、好ましくは迅速であり、そして例えば１０分未満で、さらに好ましくは約６分未満で行う。１つの態様において、圧力低下は少なくとも約２００ｋＰａである。好ましくはそれは少なくとも３５０ｋＰａである。構成成分がこの発明の調理段階に到達する前に、構成成分が既に膨張している意味において、“予め膨張した”ならびに“膨張した”と称することができる。

膨張した構成成分は好ましくは澱粉をベースとする。１つの態様において、澱粉をベースとする構成成分は、予め膨張した穀物粒子を包含する。穀物粒子は予め膨張した朝食用穀物であることができる。１つの態様において、予め膨張した構成成分は、膨張米、膨張粟、及び膨張小麦、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる。穀物類は、熱処理及び溶融する前に、予め膨張した粒子を生成するまで粉砕することが好ましい。

本発明の方法は、一般に澱粉をベースする物品に構造化するか又は形状化することを包含し、そしてペットのための可食性長いそしゃく持続時間の製品を生成することに限定されない。例えば、その方法は炭水化物、及び食物構成成分のような他の再生可能な資源からバイオプラスチック類を生成する。１つの態様において、そのバイオプラスチック類は生分解性である。本発明の製品は広い範囲のテクスチャーを有し、そして高い程度の撓み性及び強度を示す。さらに低い水分又は低い添加水含有量の故に、本発明の製品は押し出し後の乾燥を必要とすることなしに製造される。

したがって、本発明の他の面に従えば、膨張した可食性物質を含む構成成分を用意し、その物質に機械エネルギーを投入し、そして一物体を規定する、重合体マトリックスが形成するまで、それを調理することからなる、凝集体（ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｏｄｙ）からなる消化性製品を製造する方法が提供される。

本方法の好ましい形態において、それは膨張した可食性物質に、水以外の水素結合形成性成分を導入し、水素結合を起こさせてマトリックスに形成することを包含する。膨張した可食性物質は、好ましくは調理して物体を形成する前に、物質においての膨張の実質的にすべてを起こさせるのに十分な大きさの、且つそれを起こさせるのに十分に短い持続時間の圧力低下に付すことにより、膨張したものである。

さらに、本発明に従えば、可食性製品を調製するための方法は、膨張した可食性物質を用意し、一方では剪断力をその物質に与えながら、その物質を熱的に処理してそれを少なくとも部分的に溶融させる工程を含む。好ましくは、その物質の実質的にすべてを重合体に熱的に変換するまで、その物質を調理して重合体マトリックスを形成する。

本発明の方法は、一般に澱粉をベースとする物品に構造化するか又は形状化することを包含し、ペットのための可食性の長いそしゃく持続時間の製品を生成することに限定されない。例えば、本方法は、炭水化物、及び食物構成成分のような他の再生可能な資源からバイオプラスチック類を生成する。１つの態様において、そのバイオプラスチック類は生分解性である。本発明の製品は広い範囲のテクスチャーを有し、そして高い程度の撓み性及び強度を示す。さらに低い水分及び低い添加水含有量の故に、本発明の製品は押し出し後の乾燥を必要とすることなしに、調製される。

本発明の方法により生成した長いそしゃく持続時間製品は、軽く、低密度のものであり、カロリーにおいて低く、例えばダイエット用であり、噛む力、例えば動物又はヒトの噛む力に抵抗性である。この抵抗性は、本明細書において開示した方法により変化させることが可能であって、歯科衛生製品のような異なった用途のための製品においてカスタマイズできるし、あるいはスナック又は他のタイプの食物製品のための予め決められた最適なそしゃく期間を与えるためにカスタマイズできる。歯科用衛生製品は、歯石コントロールの方法において使用できる。

１つの態様において、本発明の方法は低い水分条件下、即ち水の低い水準の存在下に膨張した構成成分を調理することを包含する。１つの態様において、その方法は延長した持続時間のそしゃくを支えることができる所望のテクスチャーを有する製品を得るまで、まったく添加液体の存在なしで、膨張した構成成分を含む乾燥混合物を調理することを包含する。所望のテクスチャーはさらに、その乾燥混合物に、水素結合を形成することができる成分を加えることにより、得ることができる。その成分は多価溶媒を包含することができる。これは、水素結合を確立することができる極性基又は極性化可能な基、例えばヒドロキシ、スルフヒドリル、スルホニル基、等を含有し、そして膨張アミロペクチン又はアミロース立体相互作用と和合性（相容性）の分子量（即ち約８００Å未満又はそれに等しい分子量）を有する分子種（ｓｐｅｃｉｅｓ）として定義することができる。その多価溶媒は、好ましくは非水性である。本発明の好ましい形態において、その溶媒はエチレングリコール、又はプロピレングリコール又はグリセロールである。

本発明の方法は、１つの態様において、膨張した乾燥構成成分材料を、予め膨張した粒子に粉砕し、そして動的熱処理装置中に、その予め膨張した粒子及び水素結合を形成できる成分を入れる工程を包含する。

１つの態様において、動的装置は押し出し機である。粘着性押し出しマスの徹底的且つ完全に近い溶媒和を確実にするために十分な期間、該粒子を押し出し機の一区域に保持する。溶媒和用成分による迅速な溶媒和を容易にすることができる微視的構造を有するように、これらの予め膨張した粒子を選ぶ。溶媒和用成分は、多価溶媒からなる群から選ばれた溶媒であることが好ましい。

本発明の好ましい形態において、澱粉は、あるいは粒子の澱粉様重合体類は、実質的に十分にゼラチン化されている。予備ゼラチン化重合体は、予め膨張した粒子の構造に起因して、調理し且つ押し出したときに迅速に溶媒和することが見い出される。予め膨張した構成成分又は穀物類から生成した穀物粉の粉末は、自然源又は非膨張源同等物（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）から作った同様な穀粉の密度よりも非常に低い密度を有する。

本発明に従う予め膨張した粒子を熱的に処理する方法は、調理した製品において最適のテクスチャーを得るために、押し出しマスに与えるエネルギーを制御することを包含する。その後に、最適なテクスチャーのこの調理したマスを、広い範囲の形に形成することができる。ペット食品の適用における適当な形の例は、犬のビスケット及び長いチャンク（ｃｈｕｎｋ）を包含する。

本発明に従えば、ペットに食餌し、そして／又は喜びを与える方法が提供される。これらの方法は、延長したそしゃく持続時間を有する、膨張した構成成分から調製された製品を用意し、そしてペットの歯科衛生状態を改良するために噛むために、ペットにこれらを与えることを包含する。その製品は好ましくは、密度において低く、そして製品の容積当たりのカロリーにおいて低い。

したがって、本発明はさらに、ペットにおける肥満を制御する方法において使用するための製品を提供し、その方法は低い密度及び低いカロリーの内容物を有するように膨張した澱粉構成成分から調製した製品をペットに与えることを包含する方法を提供する。その製品は延長した持続時間にわたってペットにより噛むことができる。

本発明の追加の面に従えば、食品製造プラントを操作する方法は、調理用装置を用意し、予め膨張した材料を含む構成成分を用意し、そして構成成分を調理するために該装置を操作し、形成後に製品を乾燥させる必要性がないように製品を形成するにあたって、水分水準及び水分活性水準を制御することによって製品を形成する、諸工程を含む。好ましくは構成成分に水を添加しない。

それ故に、乾燥要件を減少させ、したがって乾燥工程における生成物による放出を減少させるように食品工場を操作する改良した方法を提供することができることが、本発明の利点である。

また、食物製品、あるいは製造又は建築（ｃｏｎｓｔｒｕｔｉｏｎ）の材料であることができる改良した重合体材料を提供することが、本発明の利点である。

本発明の他の利点は改良したそしゃく可能なペット食物製品を提供することである。
本発明の追加の利点は、安全な長い持続時間そしゃく可能なペット食物製品を提供することである。

さらに本発明の利点は、ペットの主要ペット食品により与えられる代謝エネルギーを重大に加えないダイエットペット食品スナックを提供することである。

本発明のその上の他の利点は、歯科衛生を増進し且つ維持するために使用できる改良されたペット食物製品を提供することである。
本発明のなお追加の利点はペット食品を生成する低い費用の方法を提供することである。

さらに、本発明の利点は、広い範囲のテクスチャーを有する製品を製造する方法を提供することである。
その上さらに、本発明の利点は、軽いテクスチャーを有するが、しかし長いそしゃく持続時間を有する製品を生成する方法を提供することである。

なおさらに、本発明の利点は、ペットのためのそしゃく製品を生成する改良された方法を提供することである。
本発明の追加の利点は、そしゃく製品を生成するいっそう費用的に有効な方法を提供することである。

本発明の追加の特徴及び利点は、現在好ましい態様及び図面の詳細な説明に記載され、そしてそれから明らかになるだろう。

発明の詳細な記載
本発明は、種々の仕上げ物品の製造において使用することができるバイオプラスチック製品材料を提供する。本発明の方法は供給物構成成分における膨張した材料からバイオプラスチックを生成する。これらは、炭水化物、及び食物成分のような他の再生可能な（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ）資源を包含することができる。１つの態様において、そのようにして生成したバイオプラスチック類は生分解性であることができる。

本発明の製品物質は広い範囲のテクスチャーを有し、そして高い程度の撓み性及び強度を示す。これらを使用して形成された末端製品の特性は、処理パラメーターを制御することにより広く変化させることができる。生成したその製品材料は、広い範囲の仕上げ物品を生成するための追加の製造段階において利用できる構成部材（ｅｌｅｍｅｎｔ）に形成することができる重合体マトリックスを含む。

したがって、本発明はまた、可食性製品及び非可食性製品を生成するための方法を提供する。それらの製品は、それらがのみ込むことができる前の延長した期間にわたってそしゃくさせるために、これらの製品に必要とされるテクスチャーを有するように製造することができる。１つの態様において、可食性製品はペットのための、噛み食物（ｃｈｅｗｓ）又はトリートとして使用するために提供される。しかしながら、本発明によれば、ヒトのための食品又は噛み具（ｃｈｅｗａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）をまた製造できるので、本発明はペットの噛み食物又はペット食物製品に限定されない。

本発明の製品は、予め膨張した乾燥構成成分を溶融するようにその構成成分を熱的に処理することを包含する。食物製品の場合において、その熱的処理を“調理（ｃｏｏｋｉｎｇ）”と称する。しかしながら、この明細書に関連して、“調理（ｃｏｏｋｉｎｇ）”は、末端製品の用途に無関係に、膨張構成成分の熱処理に言及することにおいて使用される。

好ましくは、調理は水素結合を形成することができる成分の存在下に行い、該成分は水以外の物質である。好ましくはその成分は、構成成分を溶媒和することができる。その成分は多価溶媒であることができる。これは、標準温度及び圧力条件下に液体であってもよく、又は固体であってもよい。適当な液体溶媒の例は、エチレングリコール、グリセロール及びプロピレングリコールである。適当な固体多価溶媒の例は、糖類及びソルビトールである。水は存在してもよい。

調理は好ましくは低い水分活性で、そして低い水分条件下で行う。調理の前に、膨張した構成成分及び使用する場合の水素結合形成性成分は、好ましくは一緒に混合して実質的に均一な混合物を形成し、次にこの混合物を調理用容器に入れる。好ましくはこの混合物は１０〜約９０重量％、さらに好ましくは４０〜約８０重量％の構成成分を含む。好ましくは、その混合物は約０〜約５０重量％の水を含む。さらに好ましくはその混合物は、約１〜約１５重量％の水を含む。好ましくはその混合物は、約０〜約８０重量％の水素結合形成性成分を含む。さらに好ましくはその混合物は、約４〜約１６重量％の水素結合形成性成分を含む。

その混合物は約０〜３０％のタンパク質をさらに含むことができる。そのタンパク質は植物源又は動物源又はその両方から由来することができる。それはタンパク質濃縮物として提供することができる。

食物製品に包含させるために慣用的に選ばれるような任意の構成成分をまた、混合物に加えることができる。したがって製品本体は、ゼラチン、リン酸二カルシウム、栄養剤混合物、反応性糖類、アミノ酸類、（澱粉のような）高アミロース又はアミロペクチン成分及び不活性（即ち非消化性）増量剤（ｆｉｌｌｅｒｓ）からなる群から選ばれた少なくとも１種の構成成分をなおその上に含むことができる。混合物はさらに保存料を含むことができる。適当な例は、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、パラヒドロキシ安息香酸メチル、プロピオン酸カルシウム及びプロピオン酸を包含する。水分活性が減少するにつれて、そのような保存料についての（存在する場合の）必要性がそれに応じて減少する。したがって、水を添加しない場合は保存料を全く必要としない。

好ましい態様において、混合物中に含有する予め膨張した構成成分と組み合わせて、水素結合形成性成分を存在させることによって、調理において実質的な量のエネルギーの投入は必要となるが、一方で、計画的に所望のテクスチャー及びユニークな性質を有する、安定な凝集性且つ消化性食料品本体への当該構成成分の制御された変換を促進する。

予め膨張した粒子は高度に多孔質であり、そして選ばれた水素結合形成性成分、例えば多価溶媒の平均分子半径の１０倍より大きい寸法の非常に多数の微細孔を有するので、予め膨張した粒子を用いることによって、先行技術の粒子に優る利点を提供することができる。予め膨張した粒子は、先行技術の粒子に比較して、容積に対する外部表面積のより大きな比を有する。外部表面積は、細孔、微細孔及び粒子内トンネル内の表面を包含する、溶媒の分子に近づくことができる全ての表面を包含する。予め膨張した粒子は、膨張していない先行技術の粒子に比較して、多価溶媒のはるかに迅速な吸収速度を有する。予め膨張した粒子は、さらに先行技術の粒子に比較して、多価溶媒との溶媒和のはるかに速い速度を有する。

膨張した本構成成分の調理は、好ましくは動的調理用装置、例えば押し出し機、又は連続混合機、又は高い粘性率を有する構成成分混合物の混合及び調理が剪断力を与えることで行うことができる任意の他の適当なシステムにおいて行われる。構成成分の膨張した構造は、水素結合形成性成分が構成成分分子における活性部位に近づくことを容易にし、しかも剪断力を与えると、この接近の促進が助長されると考えられる。しかしながら、ベーキング及び注型のようないっそう静的な調理方法の使用を除外しない。

さて、図１を参照して、本発明は膨張した構成成分１０の使用を包含し、これらは前もっての処理の結果として膨張した構造を有している。好ましい態様において、膨張した材料を含有する構成成分は、再生可能な（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ）資源から選択される。その再生可能な資源は食物構成成分であることができる。好ましくは、それは炭水化物である。その物質は、例えば小麦、米及びとうもろこしの膨張した形のような澱粉をベースとすることができる。これらは、それらのアミロペクチンに対するアミロースの比に基づいてお互いに区別できる異なる様々な種類で存在することができる。構成成分１０及び粒子３０は、任意の天然に存在するか、又は変性された澱粉をベースとする組成、例えば、他の態様において、膨張した粟又は膨張したじゃがいもを包含することができる。

構成成分の膨張した材料は、発酵により、例えば少なくとも部分的にパン種発酵（ｌｅａｖｅｎｉｎｇ）により、又はそれを物理的処理に付すことにより膨張させることができる。物質、又は前駆物質を膨張させるための適当な物理的処理は、中の温度を急激な上昇にもたらすように迅速に加熱することを包含するか、又は溶融状態にある間にそれをオリフィスに押し通すことのような、圧力低下を通じてそれを膨張させることを包含する。溶融物質を維持している圧力が低下するにつれて、その物質は膨張し（即ち膨らみ）そしてそれが新しい膨張した形を維持する固体化状態に到達するまで冷却する。圧力低下を通じて膨張した適当な構成成分の例は、ケロッグ カンパニー（Ｋｅｌｌｏｇｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）により製造された周知のＫｅｌｌｏｇ（商標）米（こめ）Ｋｒｉｓｐｉｅｓ（商標）朝食用穀類である。パン種発酵（ｌｅａｖｅｎｉｎｇ）により膨張した構成成分の例はパンである。好ましくは、そのパンをパンくずの形に分割する。

構成成分粒子の構造は、水素結合形成性成分の存在下に可食性膨張構成成分を調理することにおいて重要な要因である。所望の性質を有する最終製品の生成を確立させるために必要とする望ましい水素結合の十分な程度が予測可能な方式で、本発明の製品を生成するためである。水素結合の程度が、それらの性質に従う製品を特徴づけ、そして最終製品のテクスチャーに影響するのに役に立つことを前提とする。

したがって、膨張した材料１０を、穀粉に似ている膨張した粒子３０に粉砕する。好ましくはその物質を５００ミクロン以下、さらに好ましくは３５０ミクロン以下の寸法に粉砕する。非膨張の、又は自然の、又は予備ゼラチン化の穀類又は澱粉の代わりに、予め膨張した物質の粒子３０の使用は、先行技術製品と比較して、本発明の製品において具体化されているように、劇的に異なる結果を生ずる。

さて、図２を参照して、本発明の製品を調製するための製造装置５０を一般的に例示する。上に記載したように、他の所望の構成成分と一緒に、膨張し、膨らんだ物質１０を、混合機５２中で混合して実質的に乾燥した予備混合物２０を生成する。食物製品を製造するにあたって、香味及び栄養バランスのような目的のために慣用的に包含させる他の構成成分を包含させることができる。例えば予備混合物は、法的に規定された且つ任意のビタミン類及びミネラル類を含有する、ゼラチン及び栄養剤混合物を含むことができる。非食品適用のためには、これらを省き、他の実用的添加剤と置き換えてもよい。

次に、その予備混合物２０を粉砕機５４中に供給し、その混合物を膨張した材料粒子３０に小さくさせる。次に、その粒子状の膨張した材料３０は、押し出し機５８に進む。自然穀粉又は自然澱粉と比較して、押し出し機５８における押し出しの同様な条件下に、粉末状膨張した材料の粒子は、自然な又は予備ゼラチン化した澱粉よりも多くの機械的比エネルギー（“ＳＭＥ”）を有意義に吸収する。

ダイス型オリフィス６０を通過して押し出し機５８を出る製品４０のテクスチャーは、先行技術の製品よりも視覚的にいっそう弾性的で且つ強い。例えば押し出し機スクリュー速度、バレル温度を変化させることにより、又は１種以上の液体５６の投入量を変えることにより達成できる、エネルギー投入量を操作することにより製品４０のテクスチャーを容易に変化させることができる。粒状の膨張した材料３０を使用してのこれらのエネルギー投入量パラメーターを変えて、広い範囲のテクスチャー化製品４０を達成させることにおいて、高い量の変動性が提供される。製品４０のテクスチャーは、高い撓み性から、高度に伸長性に、弾性に、非常に低い密度に、極度に強い製品及びこれらの属性の任意の組み合わせに変化する。製品４０のすべてはゴム状の状態で押し出し機５８を出て、そしてそのように所望する場合は、溶媒損失を最小にするようにそれらを適当に貯蔵する限り、この状態のままで留まるようにデザインすることができる。押し出しダイス型６０を出ることにより押し出し機を離れる製品４０の膨張及び密度は、装置５０のバレルヒーターの温度を僅かに変化させることにより、又はスクリュー速度を変化させることにより、制御することができる。例のために、約１００ｒｐｍ〜３５０ｒｐｍでスクリュー速度を変化させることができる。

装置５０は、製品４０を焦がしたり又は劣化させたりすることなしに、そして押し出し機５８の処理量及び安定性を弱めることなしに、膨張した粒子３０に、１０００ｋＪ／ｋｇより高いエネルギー投入量を与えることができる。これは、食品及びペット食品の押し出しのためには非常に高いエネルギー投入であり、これは製品の栄養分を損傷し、そして消化性を減少させると通常は予期するだろうと食品業界の当業者は認識する。しかしながら、本発明の製品４０は、下記に例示するように、非常に消化し易い。

図５〜図８におけるグラフにより例示されるレオロジー及びＤＳＣ研究は、米（こめ）のような、伝統的な膨張していない先行技術の物質と比較して、本発明の膨張した構成成分材料の特異的な物理化学的挙動を示す。これらの研究は、以下にいっそう十分に記載する。

そのような高いエネルギー投入水準で処理されるにもかかわらず、本食物製品４０の驚くべき消化されやすさについての可能な説明は、構成成分１０の膨張した性質に起因する増大した容積から生ずる、押し出し機中における増大した滞留時間に存在する可能性がある。押し出しマスのこの増大した滞留時間は、粒子３０のマスに穏やかにエネルギーを与え、その中の栄養成分への損傷を減少させることを、装置５０に可能にさせる。

本発明に従えば、乾燥ペット食品及び他の高い容積の製品の押し出しのために水又は他の液体成分が必要であると言う従来の知識を否定して、適切に乾燥押し出しを達成させるように、添加水の全くの不存在下に、そして或る場合において添加液体５６の全くの不存在下に、予め膨張した粒子３０を押し出すために、押し出し機５８を操作することができる。本方法は、乾燥機を有しない、いっそう環境的にやさしい押し出し工場を可能にし、このことは乾燥機が多量のエネルギー消費するので有利である。乾燥機を排除することにより、上記方法を実施するどの産業においても臭気放出の有意義な減少をまた達成させることができる。

本発明は、また、射出成形のような複雑な高圧成形システムの使用の必要性を排除する。或る場合において、型から取り出す（ｄｅ−ｍｏｌｄｉｎｇ）前に、製品４０のガラス転移点より低い温度に製品４０を冷却することさえ不必要である。このことは、製品を冷却することがこれらに歪み作用を起こさせて、破損又は砕ける危険にさらす理由から、有利である。

得られた製品４０の強度は、その相構造によって左右されない。大きく拡大して見た場合に、或る製品４０は単一相として実質的に現れる一方で、他の製品４０は連続相と不連続相との両方のバランスの取れた組み合わせとして現れる。しかしながら、高い拡大では、研究した製品４０において、ごく微量の最初の予め膨張した構成成分粒子を確認することができるだろう。気泡又は他の包含物を、製品のテクスチャーを、重大に能力弱化させることなしに製品４０中に包含させることができる。最終製品中の構成成分の最初の変換されていない膨張した材料の量は、処理条件に依存して変化するだろう。好ましくはそれは小量以下で存在するだろう。その小量は好ましくは製品の約５重量％を超えない。特に好ましい態様において、それは痕跡量以下で存在する。しかしながら、或る態様において、それは少なくともごく微量（痕跡量）有することが望ましい。

製品４０は、種々の形に形成することができ、そして種々の適用のために使用することができる。猫及び犬のために、好ましい適用は、歯科用噛み具（ｃｈｅｗｓ）、玩具、食物製品及び糖菓製品を包含する。例えば、製品４０は、正常な噛み事象において、犬により発揮されると予期される正常な噛む力に耐えるように貫入（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）抵抗性にすることができる。噛む力への抵抗性は、歯科衛生製品又は予め定められた最適なそしゃく期間を与える異なる用途のために製品を特別にカスタマイズするために、本明細書において開示した方法により変化させることができる。本発明の製品は、非膨張状態にある材料から物体を作成した場合よりも歯貫入に対していっそう抵抗性であることが見い出される。製品４０はまた、例えば、より柔らかい食肉様断片及びより堅い長く続くそしゃく用断片を有する最終製品を生成するために、慣用の湿潤ペット食品に加えるためのより小さな断片に分割することができる。それをそしゃくするペットの歯上に歯石を形成するのを防止するために、後者は役に立つことができる。いっそう堅いそしゃく用断片４０は、ペットミルク、肉汁又は他のソースのような液体に加え、そして貯蔵中にその断片が重大な分解を受けることのない容器中に封入する。

非食品適用において、特に、バイオプラスチック製品物質を、さらに製品の製造又は組み立てにおいて使用できる構成部材に形成できる。したがって、その物質は、末端製品要件にしたがってさらに切断又は成形のための厚切り（ｓｌａｂｓ）、ブロック、シリンダー、ビーム、棒（ロッド）、シート、等に適合化（ｆａｓｈｉｏｎｅ）させることができる。それはまた、冷却の際の最終硬化の前に、所望に応じて不規則な形に成形できる。

図４は本発明に従って生成される製品２００の具体例を例示する。製品２００は、伸ばした骨の形にあるけれども、慣用の成形技術を用いて、ペット、動物及びヒトのために、様々な広く異なる製品及び形を生成することができる。

例のために、そして限定ではなく、予め膨張した構成成分から調製された本発明の食物製品の例を以下のとおりに、非膨張構成成分と比較する。以下の試験はまた、本製品を調製するために本発明を実施する種々の方法を例示する。

例 １
供給原料として膨張粒子を用いて本発明に従って調製した製品を、ベース供給原料として非膨張粒子を用いて生成した製品と比較する比較試験を記載する。

米（こめ）Ｋｒｉｓｐｉｅｓ（商標）を、本発明の膨張供給物構成成分として選択した。全粒米を比較の非膨張成分とした。グリセロールと水とは水素結合を達成させることができる分子を構成した。

簡略化の目的のために、乾燥構成成分を表１に要約し、液体添加剤を表２に要約する。押し出しを調理方法として選択し、そして種々の製品実験を決定するために押し出しパラメーター（機械的エネルギー投入水準、ダイス型圧力及びアンペア）を表３に示す。

乾燥構成成分組成物１又は２を選択し、表３において設定された１セットの押し出しパラメーター下に、それを押し出し機５８中で処理し、そして表２から選んだ液体成分ブレンドＡ又はＢを射出することにより、各々の製品を調製した。液体選択は、選んだ押し出しパラメーターのセットに依存している。

使用した装置を図２において図解的に例示する。
第１に、膨張供給物の乾燥混合物であって、表１の組成物から選んだ乾燥混合物を調製した。その乾燥混合物を調製するためにベース構成成分を、図２において混合機５２として示される（フランスのベルマンドのソベメカ（Ｓｏｖｅｍｅｃａ）リミッテッドから市販の）ソベメカ（Ｓｏｖｅｍｅｃａ）混合機に加えた。膨張可食性構成成分の低い密度の故に、効率良く混合するための混合機のために適当な大きさの回分（バッチ）を用いて操作することが重要であった。

次に、それにより生成した乾燥混合物２０を約３５０μｍ未満の粒子寸法に、（図２の粉砕機５４として示されるフランスのビレノイベ シュール ベルベリー（Ｖｉｌｌｅｎｅｕｖｅ ｓｕｒ Ｖｅｒｂｅｒｉｅ）のセプチュ（Ｓｅｐｔｕ）リミッテッドから市販の）セプチュ（Ｓｅｐｔｕ）粉砕機を用いて注意深く粉砕し、そして次に再混合して粉砕粒子３０を生成した。

粉砕後Ｋ−トロン（Ｋ−ｔｒｏｎ）計量用ベルトを介して押し出し機５８の入口に、膨張構成成分物質を計量して直接入れた。押し出し機は、約３６の、長さ対直径の比を有する二軸押し出し機（フランスのＣＬＥＸＴＲＡＬリミテッドにより市販のＥＶ５３）であった。しかしながら、単軸押し出し機を等しく使用することができる。

表２から選んだ液体５６を、流動計により監視し、そしてプログラムを組み入れることができるシーケンス制御器（ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により自動的に容量的に制御したポンプを介して射出した。

表３に示されるエネルギーパラメーターのセットの１つに従って、押し出し機５８中で、粉砕粒子を調理した。生成物は、低い圧力で且つ８０〜１１０℃の温度で、ダイス６０を介して押し出し機５８から出てきた。出てきた際に少なくとも合着しているが、しかし依然として成形可能な物体を形成するための所望の程度の調理を行うために十分な時間、押し出し機５８内に粉砕粒子が留まっていることを確実にするために、物質の流れに十分な制限を提供するように、ダイス６０及び／又はダイヘッドを選択した。

ダイスを離れた後に、その生成物をコンベアー６２上で輸送し、そして成形用システム６４に送った。成形用システム６４は、生成物を切断、注型及び／又は圧延するための種々の構成部品を含むことができる。例えば、成形用システムはダイフェースカッター（ｄｉｅ−ｆａｃｅ ｃｕｔｔｅｒ）及び（ドイツのゾーリッヒ（Ｓｏｌｌｉｃｈ）リミテッドから市販のギロチン（Ｇｕｉｌｌｏｔｉｎｅ）の１つ以上を含むことができる。本例の成形用システム６４は個々の食品断片に押し出し物を分割するためのダイフエースカッターを含んでいた。

特定の器具及び成形用システム６４により行われる操作は、製品の所望のテクスチャー及び究極の機能に依存して変えることができる。例えばエネルギー投入量を調節することにより、生成物が成形用システム６４に到達する前に、特定の製品のテクスチャーを変えるように、装置５０をまた操作することができることが認識されるだろう。

成形段階の後に、ダイフェースカッターにより処理した生成物断片を室温にまで空気冷却し、そして包装用ステーション６８までコンベアー６６に沿って輸送し、そこでそれらを密封的にシールした小袋中に包装した。

表４は、この例１において生成した製品を比較している。製品１Ａ及び１Ｂは、膨張可食性物質１０として膨張米から調製した本発明の製品４０を構成する。製品２Ａ及び２Ｂは、自然米非膨張構成成分から調製した。

表３の処理パラメーターに関して、自然澱粉に基づく製品に対して、膨張可食性物質に基づく生成物を使用して、より高い水準のエネルギーを投入していることが観察された。さらに米Ｋｒｉｓｐｉｅｓ製品について測定した低いダイス型圧力は、この製品の粘性率が、自然米のものよりも低く且つプラスチックの挙動に、より近いことを意味する。

犬の歯の噛む作用をシミュレートするようにデザインされたシステムであるＴＡ−ＸＴ２１テクスチャー分析器（フランスのシャンプラン（Ｃｈａｍｐｌａｎ）のレオ（Ｒｈｅｏ）リミッテッド製）により、そして３点湾曲（ｆｌｅｘｉｏｎ）により機械的性質を測定した。そのＴＡ−ＸＴ２１テクスチャー分析器は、１２ｍｍの長さの特にデザインされた円錐形針入度測定プローブを備えていた。そのプローブを製品中にゆっくりと挿入し、２ｍｍ／秒の速度で、下降させた。その測定は、製品中にプローブを差し入れるために必要とする力について行った。

標準の３点湾曲試験は５０ｍｍ／分の速度及び４０ｍｍの最大湾曲で牽引機（英国のハンプシャー州、フェアラムのルロイド（ＬＬＯＹＤ）リミテッド製）を用いて行った。結果を表５に例示する。

膨張可食性物質（１種又は複数種）１０から生成し、そして１Ａ及び１Ｂと称する製品４０は、破断点への湾曲（ｆｌｅｘｉｏｎ）距離が、自然米から生成した製品２Ａ及び２Ｂよりも高かった事実により示されるように、強くそして可塑性であることが見い出された。非膨張製品２Ａ及び２Ｂはテクスチャーに関して非常に弱く、そして重大な構造的弾性に欠けていることが見い出された。

例 ２
例２において、本発明に従って調製した製品４０の消化性を試験した。その製品は、表６において示される構成成分の配合を使用し、そして表２の射出液混合物Ａを用いて押し出しにより調製した。押し出し条件は例１の表３に示された条件と同じである。

良好な健康にある８匹のビーグル成犬（４匹の雌、４匹の雄）を、一匹ずつ小屋に入れ、そして１日に一回試験食餌を与えた。
本発明の製品４０と市販の缶入りペット食品（ウイナロット（Ｗｉｎａｌｏｔ）：ソシェ ド プロドュイ ネッスルの商標）との組み合わせである食餌をそれらの８匹の犬に与えた。これらの食品は、この試験の期間のための動物のための栄養の唯一の源であった。各々の犬について毎日のエネルギー割り当て量を、その毎日の代謝エネルギー（ＭＥ）要件に基づいて計算した。そのＭＥは下記の式を使用して計算した：
ＭＥ要件＝１３２ ｘ ＢＷ^０．７５

試験期間を開始する前に、製品４０を水分、タンパク質、脂肪、灰分、繊維及び総エネルギーについて分析した。製品のＭＥは下記式を使用して計算した：
製品のＭＥ＝（３．５ ｘ ％タンパク質）＋（８．５ ｘ ％脂肪）＋
（３．５ ｘ ％炭水化物）

毎日のＭＥ要件の７５％での缶入り市販ペット食品と毎日のＭＥ要件の２５％での本発明の製品との組み合わせである食餌を犬に与えた。新鮮な水を始終与えた。

上記食餌を犬に５日間与えた。これは犬を該食餌に順応させるのを可能にした。５日後、収集期（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）を形成する次の５日間のための割り当て量を計算するために各々の犬の体重を測定した。収集期の次の５日間、犬は同じ食餌を続けた。収集期の間に犬の糞便を集めた。

収集期の第１日に、糞便収集の開始を示すために各々の犬の食物中に１ｇの酸化鉄マーカーを混入した（収集される第１糞便は赤色であった）。残りの４日間は通常通り添加剤なしで食餌を与えた。５日間収集期の期間の後に、糞便収集期の終わりに印をつけるために赤色酸化鉄の１ｇを再び、食物に混入した（赤色糞便は収集しなかった）。

毎日の食品摂取及び糞便スコアを８匹の犬の各々について記録した。各々の犬についての糞便を−２０℃でフリーザー中に貯蔵した。各々の犬についての糞便は、５日間の収集期間の間、貯留した（最後の赤色マーカーまでの全ての糞便）。糞便の総水分重量を記録した。試験の終わりに、全ての８匹の犬を再計量した。

各々の犬についての糞便を乾燥し、そしてその重量を記録した。次に乾燥した糞便を粉砕し、そして水分、タンパク質、油分、灰分及び総エネルギーについて分析した。次に各々の犬についての消化率を、標準のＡＡＦＣＯ方法論を用いて計算し、それにおいて、
・乾燥物質消化率（％）＝
消費したＤＭのｇ − 糞便におけるＤＭのｇ
─────────────────────── ｘ １００
消費した乾燥物質のｇ
（但し、“ｇ”はグラムでの質量を表す）
・タンパク質消化率（％）＝
消費したタンパク質のｇ − 糞便におけるタンパク質のｇ
───────────────────────────── ｘ １００
消費したタンパク質のｇ
・脂肪消化率（％）＝
消費した脂肪のｇ − 糞便における脂肪のｇ
─────────────────────── ｘ １００
消費した脂肪のｇ
・エネルギー消化率（％）＝
消費したＧＥのキロカロリー − 糞便中のＧＥのキロカロリー
─────────────────────────────── ｘ１００
消費したＧＥのキロカロリー
・炭水化物消化率（差による、％）＝
タンパク質についての計算と同様な計算。
・灰分消化率（％）＝
タンパク質についての計算と同様な計算。
・製品のＭＥ（キロカロリー／ｇ）＝
〔消費したＧＥのキロカロリー − 糞便中のＧＥキロカロリー −
（（消費したタンパク質のｇ − 糞便中のタンパク質のｇ）ｘ１．２５）〕／ 消費した食物のｇ

平均摂取量（ｉｎｔａｋｅ）は満足できるものであって、そして試験の間に体重を維持するために十分であった。製品の高い消化率の故に、平均の毎日の摂取量は、缶入りペット食品単独について通常観察される摂取量（１０３０キロカロリー／日）に対して理論より高かった（１６４３キロカロリー／日）。

糞便の質は満足できるものであって、糞便の９４％が許容できるものとして得点された。液状下痢は観察されなかった。本製品の見掛けの消化率は高く、８５．３％（乾燥物質）、８２．８％（タンパク質）、８８．８％（エネルギー）及び９５．４％（脂肪）の平均値を有した。

７５％の缶入り市販ペット食品（ウイナロット（Ｗｉｎａｌｏｔ））と２５％の本発明の製品との混合食餌は、たとえ単独で与えられたその缶入り市販ペット食品よりいっそう多くは消化性ではないとしても、同様に消化性であった。尿窒素損失について補正した消化率結果から計算したＭＥは３．７３キロカロリー／ｇであった。

例 ３
例３において、４０匹の犬の固定したグループを使用して本発明の製品のそしゃく持続時間を試験した。その製品は表１、表２及び表３のパラメーターに従って生成した。試験製品は３Ａ及び４Ａと称する製品、及び英国のメルトンモーブレイのペジグリー マスターフーズ（Ｐｅｄｉｇｒｅｅ Ｍａｓｔｅｒｆｏｏｄｓ）から市販のＪｕｍｂｏｎｅとしてのブランド名を有する市販製品（１００ｇ／小犬）であった。これらの製品を２５ｍｍ直径の環状ダイス型を用いて成形し、そして長さにおいて約１３０ｍｍの棒に分割した。

各々の犬が良好な口腔の健康にあり、そして歯肉炎、歯肉の出血及び／又は発赤、歯の抜け、等のような口腔の欠陥がないことを示したことを確実にするために、試験開始前に獣医によって、試験に参加する犬を全て選別した。被験犬は、広い範囲の大きさの犬を包含した。

犬に、製品３Ａ及び４Ａ、及び比較用Ｊｕｍｂｏｎｅ製品を与え、そして例えば製品をそしゃくする持続時間において見られるようなそれらの食べることの挙動を監視した。そしゃく持続時間の決定に関して実際のそしゃく時間だけを記録し、そして犬がそしゃくを止めた全ての期間をそしゃく時間の計算から除いた。試験の終わりに、各々の犬の口を再び調べた。

犬達は、それらの口に試験製品を取り込み、腹這いになり、そして製品をそれらの前脚に移した。犬達はやや傾いた垂直の方法で製品を保持し、そして全ての犬は主としてそれらの奥歯を使用して噛み始めた。犬達が製品を最後の断片に噛み切ったとき、それらはこれを前歯で持ち上げ、それをさらに多数回噛み、その後に残りをのみ込んだ。

そしゃく時間及び他の観察を表８に報告する。上に示したように、製品の密度は処理条件に依存して変化した。したがって、結果は製品の単位重量当たりのそしゃく時間（時間／グラム）に関して報告する。

異なるグループの犬では異なる時間が得られるであろうから、これらの時間はただ相対的なものである。しかし性能の等級づけ（ｒａｎｋｉｎｇ）は同じに留まることが予期される。

犬達は製品３Ａを食べ、これらの製品を繰り返して力強く噛み、小片に引きちぎれることができるまでこれらを押しつけているときに、非常に満足しているように思われた。ばらばらになった断片が、製品をのみ込むために十分に小さい片に引きちぎられるまで、犬達はそれら断片を噛み砕くだろう。その後に犬達は製品の主な部分を噛み砕くのに戻るだろう。

犬達が迅速に小片に噛みちぎり、そして非常に短い時間で噛み砕くのを終わってしまったことを観察した以外は、犬達は４Ａの非膨張製品に関して同様な挙動を示した。単位重量当たりそしゃく時間が、非膨張製品４Ａについてより大きかった以外は、比較用先行技術のＪｕｍｂｏｎｅ製品について、ほとんど相違が認められなかった。

到達した結論は、本発明の製品中に含有する予め膨張した粉末構成成分の比較的に穏当な水準でさえ、先行技術の製品に比較してそしゃく持続時間における実質的な改良を有することの利点が明らかであることであった。

例 ４
例４において、製品２Ａのサンプルを長期間安定性研究に付した。その製品を気密的に密閉した袋中で、そして４℃、３８℃及び室温（約２２℃）のそれぞれで、貯蔵した。０時間で、１ヵ月後で、そして３ヵ月後で製品のサンプルを、テクスチャー及び水分活性について示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により分析した。サンプルのそしゃく持続時間をまた、例３におけるようにして、１グループの犬を使用して試験した。

本製品又はそのサンプルのいずれにおいても重大な変化を観察しなかった。このことは、本発明の製品が貯蔵条件下に安定な状態にあることを示す。

例 ５
実験室研究において、本発明の特異性を例示するための試験をするために、３種の乾燥混合物を調製した。それぞれの混合物は（膨張可食性物質の例として）米Ｋｒｉｓｐｉｅｓ、砕いた米（自然澱粉、非膨張）、及び予備ゼラチン化米（また、非膨張）を含んでいた。

研究において、乾燥混合物のサンプルを、水素結合を達成させるそれらの能力について選ばれた下記のそれぞれの溶媒と、一緒にした：エチレングリコール及びプロピレングリコール。

試験５（ａ）：示差走査熱量測定（ＤＳＣ）
材料及び方法
乾燥構成成分サンプルを約０．５ｍｍに粉砕し、次に以下の重量比でそれぞれの溶媒と混合した：２０％乾燥物質、８０％（溶媒＋サンプルの湿分）。これらの“湿潤（ｗｅｔ）”サンプルを、μＤＳＣＩＩＩ−ＳＥＴＡＲＡＭ装置の回分（バッチ）セル中に入れた。基準セル（ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｅｌｌ）に、対応する溶媒（即ち、エチレングリコール又はプロピレングリコール）だけを充たした。１℃／分の温度変化の速度で２０℃と＋１２０℃との間での温度走査を用いてミクロ示差走査熱量測定により、セル内容物を分析した。

各々の実験を２回繰り返して行い、そして繰り返すことができることが分かった。
分析の結果を図５及び６においてのサーモグラムに示す。

プロピレングリコール又はエチレングリコールと共に加熱したときに、膨張米について大きな発熱性ピークが観察され、その一方で、自然米又は標準の湿潤調理した予備ゼラチン化米に関してほんの小さな且つ広い発熱性相互作用が観察された。これらの曲線は、膨張した材料と、溶媒例として示した２種のポリオールとの間に起こる特殊な相互作用を示す。

試験５（ｂ）−レオロジー研究
材料及び方法
サンプル調製
構成成分サンプルを約０．５ｍｍに粉砕し、そして以下の比で溶媒と混合した：２０％乾燥物質、８０％溶媒。

図７及び８は、これらの研究の結果を例示する。
この例のポリオール類と混合し、その後での加熱及び冷却後に、膨張可食性物質のレオロジー挙動は、例外的堅さのゲルの達成を生じた。比較において自然米又は標準の湿式調理した予備ゼラチン化米の対応サンプルは、同じ条件下に処理した場合、非常に弱いゲルのみを提供した。

したがって、レオロジー研究はまた、特にプロピレングリコール又はエチレングリコールのような水素結合形成性溶媒とブレンドした場合に、膨張した材料から形成したマトリックスの強さ及びユニークな性質を示した。

例 ６
さて、図３を参照して、本発明の製品４０を形成するための別の装置１５０を例示する。装置１５０は、添加水の全くの不存在下に高品質のペット食品を押し出すために使用でき、そして乾燥オーブンをペット食品プラントから排除することができ、処理を簡単化し、そして資本コストを減少させることを示す。

装置１５０は、そこで、上記の予め膨張した粒子３０を、押し出し処理中に自然穀粉からその場で生成する一段階処理からなる。押し出しを、低水分システムにおいて水素結合形成性成分の存在下に行う。この例において、熱い多価溶媒である成分、及び高バレル温度で操作する押し出し機によりその押し出しをさらに助ける。

装置１５０に関して、生の自然の（例えば非膨張）穀類及び澱粉をベースとする構成成分を、混合機１５２において、上記表１に例示した１種以上の添加剤と混合し、粉砕機１５４中で約０．３ｍｍ未満の寸法に粉砕し、次に膨張室１５５中に通過させ、その後に、押し出し機１５８、又は中間のプレコンデイショナー１５７に進行させる。プレコンデイショナー１５７は、有利には構成成分が押し出し機１５８に到達する前に、熱の形でエネルギーを加えるために、又は構成成分を予備水和するために使用する。したがって、自然米のような膨張していない構成成分を、混合機１５２に入れ、そして押し出し機１５８に到達する前に膨張室１５５中で膨張させる場合には、米Ｋｒｉｓｐｉｅｓ（商標）のような予め膨張した粒状構成成分を使用することが必要でないことを認識すべきであろう。しかしながら、構成成分が調理段階に到達する前に、膨張してしまっていることが、構成成分にとって重要である。

製品が押し出し機１５８を出た後にその製品を成形用システム１６４に運ぶ。最終的に成形した製品を、次に冷却器１６７中で冷却し、その後に気密包装で封入するために包装用ステーション１６８に送る。

低水分押し出しは、水分に感受性の構成成分及び栄養剤、特に容易に加水分解する構成成分及び栄養剤を長い期間にわたって変化させずに存続させることを可能にする。通常水によって阻止される、メイラード反応のような通常のフレーバー反応を起こることを可能にするので、この押し出し中にフレーバー発生を高める。水の不存在、特に水による加水分解の不存在はまた、逆アルドール（ｒｅｔｒｏ−ａｌｄｏｌ）反応、等に起因して形成するフレーバー成分の分解を防止することの助けとなる。

図３の例示態様における押し出しは、全く液体の存在なしであることができ、そして糖類又はソルビトールのような固体多価溶媒を用いて行うことができる。非常に低い水分又は水分なしのシステムにおいて押し出されたペット食品は、機械的且つ構造的に非常に強く、したがって、犬のようなペットに与えたときに長いそしゃく持続時間を有する。

例 ７
例６の予め膨張した供給原料に高水準のアミロースを添加し、そしてこれを予備加熱のためにプレコンデイショナー１５７を使用する図３の装置において処理する。得られた押し出し物を冷却し、そして犬に与えた場合に長いそしゃく持続期間を有するようにデザインされたチャンク（ｃｈｕｎｋｓ）に形成する。これらを、“ウイナロット（Ｗｉｎａｌｏｔ）”として知られている、肉汁中の乳化チャンクから形成した市販の湿潤ペット食物製品を含有する容器中に入れる。その容器を密閉的に密封し、そしてこの複合製品を９０日間貯蔵する。容器を開封し、そして該押し出し厚切りを調べる。該厚切りは該湿潤ペット食物中で重大には崩れておらず、そしてその完全性を実質的に維持したことが見い出される。

例のために、そして限定なしに、本発明の製品を製造するための（重量％での）構成成分組み合わせの追加の例を、以下の表において示す：

下に設定された例示的重量濃度限界内で添加された溶媒の存在下に、上記混合物を最終製品に処理することができる。

種々の変更及び修正を、本明細書に記載された現在の好ましい態様に行うことができることを理解すべきである。そのような変更及び修正を、本発明の範囲から離れることなしに、そして意図された利点を減少させることなしに行うことができる。それ故に、添付特許請求の範囲により、そのような変更及び修正を包含することが意図される。

本発明の予め膨張した粒子を粉砕することにより生成する、本発明の１具体例の予め膨張した粒子を図解的に例示する。 本発明の製品を作成するための１装置の１具体例を図解的に例示する。 本発明の製品を作成するための他の装置の１具体例を図解的に例示する。 本発明に従って生成されたペットそしゃく製品の１具体例を、透視図で例示する。 エチレングリコールの存在下に或る種の粉末化構成成分の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）研究の結果のグラフ的表示である。 プロピレングリコールの存在下に或る種の粉末化構成成分の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）研究の結果のグラフ的表示である。 エチレングリコールの存在下に或る種の粉末化構成成分のレオロジー研究の結果のグラフ的表示である。 プロピレングリコールの存在下に或る種の粉末化構成成分のレオロジー研究の結果のグラフ的表示である。

Claims (18)

1. 凝集性バイオプラスチックマスを含む製品であって、
   前記マスが溶融した構成成分を含み、
   前記構成成分が膨張した材料を含んでいたが、前記マスを形成するために剪断条件下に熱処理され、
   溶融されていない前記膨張した材料が前記製品において５質量％以下の量で存在し、
   前記構成成分が発酵されておらず、かつ、
   前記膨張した材料が膨張米、膨張粟、膨張小麦及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、前記製品。
2. 前記膨張した材料が、物理的処理により膨張されている、請求項１の製品。
3. 前記物理的処理は、構成成分が溶融する前に、構成成分を加熱に付すか、あるいは前記材料の全てに膨張を起こさせるために十分な大きさの、そして膨張を起こさせるのに十分な短い期間の、圧力低下に前記構成成分を付すことを含む、請求項２の製品。
4. 前記膨張した材料を熱処理する前に、予め膨張させている、請求項１〜３のいずれか１項の製品。
5. 前記マスが、そのマス中で水素結合を形成した水以外の成分をさらに含有する、請求項１〜４のいずれか１項の製品。
6. 前記水以外の成分が多価溶媒である、請求項５の製品。
7. 前記多価溶媒がエチレングリコール、グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる、請求項６の製品。
8. 前記バイオプラスチックマスが重合体マトリックスを含む、請求項１〜７のいずれか１項の製品。
9. 消化性である、請求項１〜８のいずれか１項の製品。
10. ペット食品である、請求項９の製品。
11. 押し出しにより生成された、請求項１〜１０のいずれか１項の製品。
12. 前記製品が、前記製品を非膨張状態にある材料から調製された場合よりも、貫入に対してより抵抗性である、請求項１〜１１のいずれか１項の製品。
13. 方法が、
    ・膨張した材料を含んだ構成成分を用意し；
    ・その構成成分を溶融し且つ凝集性バイオプラスチックマスを与えるように熱処理する；
    工程を含み、
    前記構成成分を熱処理する工程が剪断力を与えることを含み、
    前記構成成分が発酵されておらず、
    前記膨張した材料は膨張米、膨張粟、膨張小麦及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれ、かつ、
    製品において溶融されていない前記膨張した材料が５質量％以下の量で存在する、バイオプラスチックマスからなる製品を製造する方法。
14. バイオプラスチックマスが、堅い重合体マトリックスを含む、請求項１３の方法。
15. 添加水の不存在下に行う、請求項１３又は１４の方法。
16. 添加液体の不存在下に行う、請求項１３〜１５のいずれか１項の方法。
17. ペットの歯から歯石を除去する方法においての、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の製品の使用。
18. ペットにおける肥満を制御する方法においての、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の製品の使用であって、前記方法が前記製品を前記ペットに前記製品を与えることを包含する、前記使用。

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