FI110473B

FI110473B - Lemmikkieläinruokatuote, jolla on oraalisia hoito-ominaisuuksia

Info

Publication number: FI110473B
Application number: FI932738A
Authority: FI
Inventors: Michael S Hand; John J Hefferren; Brian Marlow; Lon D Lewis
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 2003-02-14
Also published as: ES2106958T3; JPH0662763A; EP0575021B1; ATE156667T1; FI932738A0; CA2097757C; EP0575021A2; DE69313034T2; US5431927A; EP0575021A3; DK0575021T3; DE69313034D1; PT101288B; FI932738L; NO932197D0; AU671275B2; AU3984893A; NO932197L; PT101288A; NO307492B1

Description

110473

Lemmikkieläinruokatuote, jolla on oraalisia hoito-ominaisuuksia - Sällskaps-djursnäringsprodukt, som har munvardsegenskaper 5 Tämä keksintö koskee kiinteää eläinruokatuotetta, joka sisältää perusrakenteen, joka edistää suunhoitoa ja hygieniaa eläimillä. Tämä keksintö koskee erityisesti lem-mikkieläinruokatuotetta, joka sisältää ekspandoidun, uurteisen (juovaisen) perusrakenteen, joka joutuessaan lemmikkieläinten kuten koirien ja kissojen purentaan, antaa parannetun mekaanisen hampaanpuhdistushyödyn lemmikkieläimen hampail-10 le.

Eläinlemmikit, kuten koirat ja kissat, ovat ihmisvastineidensa tavoin alttiita hampaiden terveysongelmille. Nämä ongelmat voidaan kohdentaa bakteeriplakin muodostukseen, jota muodostuu hampaiden ulkopintaan. Plakki on vedenvalkoista lii-mamaista massaa, joka koostuu tahmaisesta bakteerikalvosta, polysakkarideista ja 15 syljen proteiineista ja joka ei ole helposti pois pestävissä. Plakkia pidetään tällä het kellä yleisesti huonon suuterveyden pääsyyllisenä. Bakteerit, jotka tuottavat happoa kariesprosessissa, pidättyvät hampaan pintaan plakkisiderakenteen avulla sekä muiden bakteeriaineiden avulla, jotka aiheuttavat punotusta ja turvotusta (ientulehdus). Näiden bakteerien läsnäolo voi hoitamatta jätettäessä levitä aiheuttaen pahaa hajua, 20 hampaan juurikalvon sairautta, ientaskuja ja luukatoa.

: ·. ·. Hammaskivi eli tartraatti on seurausta hammasplakin paksunemisesta ja kovenemi- sesta (mineralisaatio). Hammaskivi, jota ei ole helppo poistaa, kertyy hampaan pin-. taan, pääasiallisesti ienreunaan. Se on kova mineraalikerrostuma, joka sisältää pää- .; .: asiallisesti kalsiumia ja fosfaattia, hyvin tiukasti sidottuna hampaan pintaan. Muo- • ; ’ 25 dostuttuaan hammaskivi on äärimmäisen vaikea poistaa paitsi eläinlääkärin toimes- • * ta. Hammaskivestä voi tulla pahannäköinen, jos kasvu jätetään estämättä, ja eli minointi on toivottavaa, koska hammaskiven huokoinen pinta peittyy ohuella mine- • » V ” ralisoitumattomalla plakilla, joka voi aiheuttaa ikenien pysyvää ärsytystä ja antaa ’ ’’: sysäyksen muille ongelmille, kun hammaskivi on muodostunut ienrajan alle.

•. : 30 Kaupalliset lemmikkieläinruoat eivät eläimen pureskelussa saa aikaan riittävää me- ...: kaanista hampaiden pinnan puhdistusta, jotta plakki poistuisi eläimen hampaista, : . ·. mikä on välttämätöntä hampaiden optimaalisen terveyden kannalta.

Useita erilaisia tuotteita valmistetaan eläinlemmikeille päämääränä pureskelu tai järsintä. Niiden tarkoitus on antaa lemmikin hampaille harjoitusta terveen olotilan 2 110473 säilyttämiseksi tyydyttäen tarpeen, joka syntyi, kun lemmikin luonnollinen ruoka, raaka liha, korvattiin prosessoiduilla lemmikkiruoilla. Raakavuotasuikaleet, jotka on solmittu päistään muistuttamaan luita, saavat esimerkiksi aikaan hankausta hampaiden puhdistamiseksi, poistamalla hammaskiveä ja hieromalla ikeniä, mitä tyypil-5 liset koiranruoat eivät saa aikaan. Raakavuotaiset koiran puruluut ovat kalliita ja sulamattomat koiran nielemät nahkapalat aiheuttavat usein vakavan ma-hasuolitukoksen tai ripulin.

Eurooppalaisessa patentissa 272 968 kuvataan pureskeltava tuote koirille ja muille kotieläimille, joissa käytetään suunhoitoaineiden, esim. natriumfluoridin (kariesta 10 vastustava aine), natriumbentsoaatin (hammaskiveä vastustava aine) ja bromikloro-feenin (mikrobeja/plakkia vastustava aine) tiettyjä vesiliuoksia raakavuodan, härän jänteen tai nivelsiteen liottamiseksi. Liuoksella käsitelty tuote kuivataan sen jälkeen, jossa yhteydessä suunhoitoaineet absorboituvat tuotteen pintaan.

US-patentissa 5 011 679 kuvataan hammaskiveä estävä koiran puruluu, joka koos-15 tuu raakavuodasta, joka sisältää syötävän pintaosan, joka sisältää hammaskiveä vastustavaa epäorgaanista alkalimetallifosfaattia.

US-patenteissa 5 000 940 ja 5 000 943 kuvataan paistettuja koiran keksejä, jotka sisältävät epäorgaanista pyrofosfaattisuolaa, esim. tetranatriumpyrofosfaattisuolaa, joka koirien pureskelemana ja/tai syömänä vähentää hammaskivikerrostumia ham- • · • 20 pailla.

* · ··.’ Lemmikkeille aikaisemmin kehitettyjen paistettujen suunhoitotuotteiden haittapuolena on se, että ne ovat kovia ja hauraita tuotteita, ja vaikka ne ovat hankaavia ja alussa tehokkaita plakin poistamiseksi hampaista, ne menettävät tehokkuutensa eläimen pureskelemana, koska tuotteen nopea murentuminen pureskelun aikana * · ‘ ’ 25 johtaa tuotteen ja hampaiden välisen hankaavan kosketuksen nopeaan katoamiseen.

: : Lemmikkiruoka-alalla tarvitaan sen vuoksi ravinnepitoista ruokatuotetta, joka on . · · ·. kulutettavissa ilman mahasuolikomplikaatioita ja tehokas plakin poistamiseksi han kauksella lemmikkieläinten, kuten koirien ja kissojen niitä pureskellessa.

• * * Tämä keksintö kohdistuu suulakepuristettuun eläinruokatuotteeseen, jolla on eks-30 pandoitu, uurteinen perusrakenne, joka eläimen pureskelussa poistaa tehokkaasti :;;.: hammaskiveä, väriä ja plakkia eläimen hampailta mekaanisen puhdistusvaikutuksen ‘ · · · * avulla aiheuttamatta mahasuolikipua. Keksinnön mukaiselle eläinruokatuotteelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa. Pures- 3 110473 keltaessa uurteinen tuote murtuu uurteita myöten, jolloin eläimen hampaat pysyvät lisääntyneessä hankauskosketuksessa murtuneiden kerrosten kanssa, hampaiden tullessa kaavituksi ja mekaanisesti puhdistetuksi erottuneiden kerrosten pintojen vaikutuksesta, kun eläin pureskelee tuotetta, mikä lisää aikaa, jonka tuote pysyy me-5 kaanisessa puhdistuskosketuksessa hampaiden kanssa. Suulakepuristetun uurteisen tuotteen kosteuspitoisuus on alhainen ja se muodostetaan aineosaseoksesta, joka käsittää hiilihydraattia, rasvaa, proteiinia ja kuitua sisältäviä aineosia ja ravintoa tasapainottavia aineosia, kuten vitamiineja ja mineraaleja.

Tämän keksinnön mukaisen ruokatuotteen valmistuksessa aineosaseoksesta muo-10 dostetaan suulakepuristusprosessin aikana ekspandoitu uurteinen tuote, siirtämällä seosta pehmittävässä mekaanisessa sekoituksessa ja kohoavissa lämpötiloissa ja leikkauksissa, jolloin muodostuu valuva massa, joka johdetaan purkureitin kautta, jonka sisäseinämien kitkakerroin on pienempi kuin 0,2, laminaarivirtausta muistuttavan virtaustilan aikaansaamiseksi poistoreitin läpi, jossa yhteydessä pehmitetty 15 tuote suulakepuristetaan yhtenäisenä tuotetankona ekspandoituneessa ja uurteisessa tilassa tuotteeseen sisällytettyjen kuitujen virratessa poikittaisuurteituksessa.

Uurteinen tuotetanko paloitellaan sen jälkeen erillisiksi partikkeleiksi tai pelleteiksi leikkurilla, tangon tullessa ulos suulakepuristimesta. Pelletit kuljetetaan sen jälkeen kuivaus systeemiin, esim. kuumennettu ilma, ja kosteuspitoisuus pudotetaan noin . . 20 ll%:iin tai pienemmäksi.

• '’·· Valmistettaessa tämän keksinnön mukaista uurteista ruokatuotetta, voidaan edulli- ! ‘ . sesti käyttää kuumennettavaa suulakepuristinta, jossa on yksi tai useampi siirtoruuvi suljetun kuumennettavan sylinterin sisällä ja rajoitettu puristuksen purkuväylä, ku-ten esimerkiksi suulakematriisi, suukappale tai putki sylinterin etupäässä, purku- • · . ·: ·. 25 väylän sisäseinämien pitäessä kitkakertoimen tasolla enintään noin 0,2. Sylinteri, • · · yhdessä ruuvin ja suulakkeen kanssa, muodostaa toiminnan aikana suljetun kammi- . . on, joka estää olemassa olevan vesihöyryn vapautumisen ruokatuotteesta ja systee-• · · mistä. Hiilihydraattia, proteiinia, rasvaa ja kuituja sisältäviä aineosia sisältävä ruo- • · •; · ’ katuoteseos esikäsitellään ensin ja kostutetaan höyryllä ja vedellä ja pehmitetään : ’ ·.: 30 sen jälkeen suulakepuristimen sylinterissä lämpötilan, leikkauksen ja paineen yhdis- : ’ “: telmän avulla, jossa yhteydessä aineosaseos muutetaan valuvaksi massaksi. Etenevä . ’. massa muodostaa riittävän hierron, joka saa pehmitetyn massan työntymään halu- · tussa lämpötilassa ja paineessa purkuväylään ja sen läpi.

4 110473

Siirtoruuvista purkuväylään saapuva pehmitetty seos joutuu riittävän korkeaan puristukseen ja lämpötilaan, jotta seos kiehuu virratessaan purkuväylän läpi. Pehmitetyn seoksen siirtyessä purkuväylän läpi, sisäseinämien pienen kitkakertoimen ansiosta indusoituvat puristevirrassa olosuhteet, jotka otaksutaan suunnilleen laminaari-5 virtaukseksi.

Laminaarivirtaus erottuu turbulentista virtauksesta, joka on normaalivirtaustila suu-lakepuristetuissa, pehmitetyissä eläinruokatuotteissa. Turbulentissa virtauksessa neste-elementit ovat kaoottisessa liikkeessä ja pieniä satunnaisia vaihteluita nopeudessa jossain pisteessä esiintyy, vaikka keskimääräinen keskinopeus voi säilyä valo kiona pitkin virtausakselia. Laminaarivirtaus on virtausta, virtaviivojen muodostuessa vakioisena niin, että vakionopeuspinnat pysyvät tasaisesti erossa ja nestelamel-lit tai -kalvot liukuvat kitkatta toistensa lomitse. Luomalla olosuhteet tuotteen suu-lakepuristuksen aikana, jotka muistuttavat laminaarivirtausta, tämän keksinnön mukaisen tuotteen kuituja sisältävät aineosat asettuvat poikittaisuurteisiin tuotteen pe-15 rusrakenteessa. Päinvastaisesti, kuituja sisältävät ruokatuotteet, jotka suulakepuris-tetaan turbulenttisissa virtausolosuhteissa, sisältävät kuituaineksen umpimähkäisesti jakautuneena ruokatuotteessa. Sellainen ruokatuote murenee ennemmin kuin murtuu eläimen pureskelemana ja vaikuttaa rajoitetusti eläimen hampaiden mekaaniseen puhdistukseen.

. . 20 Tämän keksinnön mukaisen ruokatuotteen suulakepuristuksen aikana puristeen kos- .; ; teus on tulistetussa tilassa ja paisuu nopeasti höyryksi, kun purkuväylältä lähtevän ; ·’ puristeen puristuspaine äkkiä vapautuu, ulosvirtaava höyry paisuu ja laajentaa • " puristetta, joka poistuu purkuväylältä paksun tangon muodossa, joka on valmis paloiteltavaksi pelleteiksi tai vastaaviksi paloiksi.

I I · 25 Pitämällä väylän sisäseinämien kitkakertoimen tasona enintään 0,2, ja edullisesti * · · noin 0,4 - noin 0,1, laminaarivirtausta muistuttavien olosuhteiden otaksutaan indu- . . soituvan tämän keksinnön mukaisen pehmitetyn kuitua sisältävän ruokatuotteen ';. ’: suulakepuristuksen aikana ja sen seurauksena saadaan puriste, jolla on uurteinen pe- * · ·;·' rusrakenne; se on, puristetuotteessa on kuitumaisia uurteita poikittain asettuneena : ’ ·. 30 tuotteen mikrorakenteen poikki.

Purkuväylän seinämien kitkakertoimen pitämiseksi alle noin 0,2, seinät pinnoitetaan :.: · edullisesti pinnoitusaineella kuten polytetrafluorietyleenillä, jonka kitkakerroin on : ": alle noin 0,2. Polytetrafluorietyleenipinnoiteaineiden kitkakerroin on alueella noin 0,04 - noin 0,1 ja niitä on saatavissa E.I. Dupont de Nemours'lta kauppanimillä Tef- 5 110473 lon ja Silverstone. Teflonin kitkakerroin on noin 0,04. Silverstonen kitkakerroin on noin 0,1.

Laminaarivirtausta muistuttava tila saavutetaan tyypillisesti tämän keksinnön mukaisessa puristeessa ajamalla pehmitetty ruoka-aineosaseos, kuumennettuna lämpö-5 tilaan noin 115,5 - noin 160°C (noin 240 - noin 320°F) ja edullisesti noin 132,2 -148,9°C (noin 270 - 300°F), verrattain alhaisella nopeudella, esim. noin 30,5 - noin 50,8 cm/s (noin 12 - noin 20 tuumaa/s), edullisesti noin 33,0 - noin 43,2 cm/s (noin 13 - noin 17 tuumaa/s) ja edullisimmin noin 35,6 - noin 40,6 cm/s (noin 14 - noin 16 tuumaa/s), purkuväylän läpi, jonka pituus on noin 5,1 - noin 10,2 cm (noin 2 -10 noin 4 tuumaa) ja läpimitta vähintään noin 0,89 cm (noin 0,35 tuumaa) ja edullisesti noin 1,3 - noin 1,9 cm (noin 0,5 - noin 0,75 tuumaa), väylän sisäseinämien ollessa pinnoitettu polytetrafluorietyleenikerroksella.

Tämän keksinnön mukainen suulakepuristettu ruokatuote on kiinteä, yhtenäinen ekspandoitu koostumus, jossa on kuitumaisia uurteita, jotka ulottuvat poikittaisesti 15 matriisimikrorakenteen poikki. Ruokatuote ei eläimen pureskelussa murene, kuten paistetut tai muut suulakepuristetut tuotteet, vaan sen sijaan murtuu matriisiperusra-kenteen uurteita myöten ja antaa näin ollen eläimelle tarkoitetut hampaiden puhdis-tushyödyt, jotka johtuvat mekaanisesta puhdistuksesta ja muista hankaavista kosketuksista erotettujen matriisikerrosten kanssa purrussa uurteisessa tuotteessa. Sen li-v. 20 säksi, koska uurteinen kuitumainen tuote ei murene, kun eläin puree tuotetta, tuote takertuu kiinni tarttuvaan kosketukseen hampaiden kanssa pidemmän ajan pidentä-' en hampaiden mekaanista puhdistusvaikutusta.

Tämän keksinnön mukaisen laajentuneen uurteisen tuotteen tiheys on noin 0,16 - Λ Λ noin 0,56 g/cm (noin 10 - noin 35 lbs/ft ) ja tyypillinen ravinnepitoisuus seuraava: • · · ’·* ’ 25 Aineosa % painon mukaan • · • » * · •; · * Hiilihydraatti noin 35 - noin 70 ,···.* Proteiini noin 10 - noin 35 : : ‘: Rasva noin 10 - noin 20 ' ” ‘ 30 Kuitu noin 10 - noin 25 6 110473

Tasapainottavia ravintoaineita, kuten vitamiineja ja mineraaleja noin 0,01 - noin 0,40

Valmistettaessa lopputuotetta, laajentuneen puristeen kosteuspitoisuus säädetään 5 alueelle noin 5 - noin 11%. Kosteustasojen ollessa alle 5 % tuotteesta tulee liian kova eläimen helposti purtavaksi, ja tästä syystä alle 5%:n kosteustasoja tuotteessa tulee välttää. Yli ll%:n kosteustasoilla tuotteen kovuus alkaa vähentyä tasoille, joissa uurteisen tuotteen mekaaninen tehokkuus alkaa olla kyseenalainen. Uurteisen tuotteen maksimaalinen mekaaninen puhdistusteho saadaan aikaan tiheyden ollessa 10 edullisesti noin 0,32 - noin 0,48 grammaa (g)/kuutiosenttimetri (cm3) (noin 20 -noin 30 paunaa (lbs.)/kuutiojalka (ft3), ja kuitutason ollessa edullisesti noin 15 -noin 20 paino-%. Näillä kuitutasoilla tuotteella on haluttu uurteisuusaste, jotta saadaan aikaan haluttu itseadheesioaste ja hampaisiin tarttumisominaisuudet.

Maittavuuden ja energian (kalorinen) tasojen parantamiseksi edelleen, kuivattu suu-15 lakepuristettu tuote voidaan päällystää käyttäen noin 1 - noin 13 % lisärasvaa.

Vaikka tämän keksinnön mukainen uurteinen tuote voi olla muodoltaan useanlainen, mekaanisen puhdistustehon kannalta edullisimmat muodot ovat lieriömäinen tai levymäinen muoto. Tämän keksinnön mukaisessa käytännössä edullisimpia ovat levymuotoiset pelletit, joiden paksuus on noin 0,8 - 1,8 cm (noin 0,32 - 0,70 tuu- •:·' 20 maa) ja läpimitta noin 1,8 - noin 3,0 cm (noin 0,7 - noin 1,2 tuumaa).

* · ·

Sopivia aineosia, joita voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisen eläinruokatuot- \ . teen valmistamiseen, ovat huomattavat eläinproteiinimäärät, jotka ovat peräisin sii- / pikarjan sivutuotteista ja korkeaproteiinisista kasvilähteistä, kuten soijapavuista, se-• · · \ ·’ kä kuitu, joka on peräisin sokerijuurikkaasta, soijasta ja puhtaasta selluloosasta, ja ’ · 1 1 25 huomattavat hiilihydraattimäärät, joita saadaan viljakasveista ja jyvistä, kuten vehnä ja riisi samoin kuin rasvat (eläin- tai kasvirasvat), kuten tali tai soijaöljy. Pieniä määriä vitamiineja, mineraaleja, suoloja, mausteita ja säilöntäaineita sisällytetään myös yleisesti tämän keksinnön mukaiseen ruokatuotteeseen ravinnetasapainon ja · ' . maittavuuden aikaansaamiseksi. Tyypillinen tämän keksinnön mukainen ravinne- !.. ’ 30 ruokatuote valmistetaan seoksesta, joka sisältää seuraavat aineosat:

I I

» · · 1 1 • » » 7 110473

Aineosa % painon mukaan

Maissi (jauhettu) 10-30

Riisijauho 30-50 5 Selluloosakuitu 15-25

Siipikarjan sivutuotejauho 10-15

Valkovaseliini

Epäorgaaniset suolat (NaCl, KC1,

Ca2S04) 0,5-2,0 10 Vitamiinit 0,01-0,2

Mineraalit 0,01-0,2 Säilöntäaine 0,01-0,2

Valmistettaessa tämän keksinnön mukaista perusrakenteeltaan uurteista eläinruoka- tuotetta, seos, joka sisältää hiilihydraatteja, kasvi- ja eläinproteiinia, rasvaa, kuitua .* 15 ja riittävästi vitamiineja ja mineraaleja, jotka on valittu aikaansaamaan ravinnetasa- • · : '·· painotettu ruokavalio, sekoitetaan ja esikäsitellään tai kostutetaan kosteudensäätö- laitteessa tai sekoitussylinterissä, jossa aineosat saatetaan kosketuksiin höyryn ja ·*·'; kosteuden kanssa. Kostutettu seos siirretään sen jälkeen suulakepuristimeen, joka • · voi olla joko yksi- tai kaksiruuvityyppinen suulakepuristin, joka keittää seoksen 20 suulakepuristetun tuotteen aikaansaamiseksi. Suulakepuristin on varustettu vähin-. . tään yhdellä läpiviedyllä kierteisruuvilla, joka pyörii aksiaalisesti aineen kuljettami- I f seksi suulakepuristimen läpi.

t I I

. ·. : Esikäsittelyosassa aineosaseokseen johdetaan höyryä ja kosteutta seoksen kosteus- ,···,* pitoisuuden säätämiseksi välille noin 15 - 30 paino-%. Säädetty seos sekoitetaan sen » * 25 jälkeen ja suulakepuristetaan olosuhteissa, joissa on korkea lämpötila, esim. noin i.: : 37,8 - noin 121,1°C (noin 100 - noin 250°F) ja paine, esim., noin 0,7 MPa (100 psi) - noin 6,9 MPa (1000 psi) muotoillun suulakkeen tai suuttunen läpi, jonka si-säseinämien kitkakerroin pidetään tasolla alle noin 0,2, yhtenäisen tangon muodos- g 110473 tamiseksi laajentuneesta uurteisesta tuotteesta, joka paloitellaan erillisiksi paloiksi tai pelleteiksi leikkureilla tai muilla katkaisuvälineillä tangon tullessa ulos suulakepuristimesta. Pelletit kuivataan sen jälkeen säädetyssä lämpötilassa, esim. noin 93,3 - noin 148,8°C (noin 200 - noin 300 °F) suulakepuristetun tuotteen kosteustason 5 säätämiseksi tasolle noin 5 - noin 11 paino-% ja edullisesti 7 - noin 9 paino-%. Kui- j vattujen pellettien tiheys on alueella noin 0,16 - noin 0,56 g/cm (noin 10 - noin 35 paunaa/ft3). Pellettejä voidaan sen jälkeen käsitellä päällystysrummussa ja päällystää eläin- tai kasviöljykerroksella tuotteen kalorisisällön ja maittavuuden lisäämiseksi. Seuraavassa on esitetty yksi suulakepuristuslaitteen suoritusmuoto, jota voi-10 daan käyttää tämän keksinnön mukaisen ekspandoidun, uurteisen ruokatuotteen valmistamiseksi. Suulakepuristinlaite käsittää suulakepuristimen, jossa on sylinteri ja sisäänmeno, joka sijaitsee esikäsittelyosan ulostulon alapuolella; suulakepuristimen käsittäessä myös ulostulon, jossa on suulake. Syöttö suppilon täyttölaite on varattu aineosien esisekoitukseen ennen esikäsittelyä (kosteuden säätöä). Sylinteri käsittää 15 esimerkiksi seitsemän sylinteriosaa, mutta sylinterien määrä voi vaihdella poikkeamatta tämän keksinnön mukaisista periaatteista. Sylinteriosat on yhdistetty toisiinsa muodostaen pidennetyn kanavan suulakepuristimen sylinterin läpi. Kaksi yhdessä pyörivää, siipiruuvinousuista ainetta siirtävää ruuvia on sijoitettu sylinterin kanavaan ja kytketty suulakepuristimen sylinterin lähes koko pituudelta ja päättyy 20 suulakeosaan. Ruuvit syöttävät ainetta suulakepuristinkokoonpanoon ja sen läpi, mukaan lukien suulake, sopivalla nopeudella ja laminaarivirtaustilassa. Edellä ku-'::; vattu suulakepuristinlaitetyyppi on saatavissa Wenger Manufacturing Companyltä, ; kuten esimerkiksi Wenger TX 80 Twin Screw Extruder. Wenger Manufacturing, • Inc. valmistaa myös mainitun esikäsittelylaitteen.

* · * .. * 25 Valmistettaessa tämän keksinnön mukaista ekspandoitua, uurteista tuotetta aineosat, joista ruokatuote suulakepuristetaan, sekoitetaan ensin sekoittimessa, kuten nau-’ hasekoittimessa ja syötetään syöttösuppilon täyttölaitteeseen. Nämä aineosat käsittävät proteiiniaineita, kuten siipikarjan sivutuotteet; hiilihydraatteja, kuten maissia, * · •. ·: riisiä; ja kuitua kuten selluloosakuitua; vitamiiniseoksen ja mineraaliseoksen. Se- 30 koitetut aineosat annostellaan esikäsittelylaitteeseen ja sekoitetaan rasvojen, kuten ; valkovaseliinin kanssa, jotka syötetään suoraan esikäsittelylaitteeseen nopeudella ,···* noin 91 - 182 g/min (noin 0,2 - 0,4 paumaa/min). Esikäsittelylaitteeseen aine-

• I

osaseos syötetään nopeudella 272 - 545 kg/tunti (600-1200 paunaa/h) ja sekoitetaan ;,: : vielä veden kanssa, joka syötetään esikäsittelylaitteeseen nopeudella 27,2 - 63,5

t I I

:35 kg/h (60-140 paunaa/h) (0,454-1,044 kg/min). Lämpötila nostetaan vallitsevasta lämpötilasta 76,7 - 98,9°C:seen (170-210°F) suihkuttamalla höyryä esikäsit- 9 110473 telylaitteeseen nopeudella 27,2 - 72,6 kg/tunti (60-160 paunaa/h) (0,454-1,225 kg/min). Kokonaisviipymäaika esikäsittelylaitteessa vailitelee yleensä 0,5 minuutista 2,5 minuuttiin.

Seoksen esikäsittely höyryn ja veden kanssa aloittaa hiilihydraatti-ja kuituaineosien 5 hydrataation, joka saatetaan loppuun mekaanisella toiminnalla suulakepuristuspro-sessin aikana.

Kun aineosaseos ja vesi on syötetty suulakepuristimen sylinteriin, seos etenee sylinterin pituussuunnassa ruuvien aksiaalisen pyörimisen avulla. Seos etenee jaksoittai-sesti suulakepuristimen läpi ja lopuksi suulakkeen läpi suulakepuristimen ulostulos-10 sa, suulakkeen sisäseinämien ollessa pinnoitetut aineella, jonka kitkakerroin ei ole enempää kuin 0,2. Suulake käsittää yleensä pitkänomaisen putkimaisen suuttimen, jonka pituus on noin 5,1 - noin 10,2 cm (noin 2,0 - noin 4,0 tuumaa), sisähalkaisijan ollessa noin 1,27 - noin 3,8 cm (noin 0,5 - noin 1,5 tuumaa). Suulakkeen sisäpinnat on edullisesti pinnoitettu polymeerisellä pinnoitteella, kuten fluoratulla polyole-15 fiinihartsilla kuten polytetrafluorietyleenillä, jonka kitkakerroin on noin 0,04 - noin 0,1. Ajamalla puristetta pinnoitetun suulakkeen läpi nopeudella noin 30,5 - noin

50,8 cm/s (noin 12 - noin 20 tuumaa/s), puristeeseen muodostuu laminaarivirtausta muistuttava tila. Kun ruoka-aineosaseos kulkeutuu sylinteriosien läpi, se sekoittuu, kiehuu ja joutuu sylinterilämpötiloihin, jotka ovat alueella noin 37,8 - noin 121,1°C

. 20 (noin 100 - noin 250°F), edullisesti noin 76,7 - noin 98,9°C (noin 170 - noin 210°F).

• · * »

Siirtoruuvilla suulakkeeseen siirretyn pehmitetyn ruoka-aineosaseoksen kasaantu- « · · minen aiheuttaa paineita, jotka ovat noin 0,7 - noin 6,9 MPa (noin 100 - noin 1000 ·' ' * psi), joita käytetään seokseen suulakeaukossa. Puriste virtaa suulakkeen läpi lämpö-*: tilassa noin 115,5 - noin 160°C (noin 240 - noin 320°F). Kokonaisviipymäaika suu- : 25 lakkeessa 22 on noin 0,10 - noin 0,35 sekuntia.

»t · • I t

Puristetangon kosteuspitoisuus on suulakkeesta poistumisen yhteydessä noin 10 -. . noin 40 paino-% vettä ja edullisesti noin 15 - noin 25 paino-% vettä. Suulakepuris- ;. ’: tettu tanko paisuu suulakkeesta poistuessaan johtuen kosteuden nopeasta muuttumi sesta höyryksi, mikä tuottaa laajentuneen, uurteisen (juovikkaan) rakenteen. Tanko 30 leikataan 0,8 - 1,9 cm:n pituuksiin 80,32-0,75 tuumaa) pellettien muodostamiseksi ja sijoitetaan sen jälkeen uuniin 93,3 - 115,5°C:seen (20-240°F) 15-30 minuutin • * * . \ ajaksi kuivattavaksi noin 5 - noin 1 l%:n kosteuteen. Tällä kosteustasolla kuivatun ';;,: tuotteen tiheys on noin 0,19 - noin 0,48 g/cm3 (noin 12 - noin 30 paunaa/ft3).

• * * 10 110473

Keksintöä valaistaan edelleen seuraavan spesifisen mutta ei-rajoittavan esimerkin avulla.

Esimerkki

Kiinteä, pelletoitu ravinnetasapainotettu koiranruokatuote, jolla oli ekspandoitu, 5 uurteinen perusrakenne, valmistettiin tämän keksinnön mukaisesti sekoittamalla ensin seuraavat aineosat:

Aineosa Paino-%

Panimoriisi 42,220 10 Keltainen maissi 22,895

Selluloosakuitu 19,300

Siipikarjan sivutuotejauho 13,993

Natriumkloridi 0,362

Kaliumkloiidi 0,362 • · .! 15 Kalsiumsulfaatti 0,603 ♦ * t « · ; Koliinikloridi 0,121 • * • · · • * ·

Vitamiiniseos 0,048 * · · 7 « | • » v ·* Mineraaliseos 0,048 t. . Ethoxyquin(säilöntäaine) 0,048 • * » > » 20 * · * * # ‘ · 1: Aineosat sekoitettiin nauhasekoittimessa viiden minuutin kuluessa ja jauhettiin va- ’...: saramyllyssä, jonka seulakoko oli 0,12 cm (3/64 tuumaa).

* »

I t I

Jauhettu seos syötettiin esikäsittelylaitteella 18 varustettiin Wengerin kaksoisruu- * » • · ‘ visuulakepuristimen (Malli n:o TX-80) syöttösuppilon täyttölaiteeseen 11. TX-80 - 25 suulakepuristin oli tyypiltään kuviossa kaavamaisesti esitetyn kaltainen ja varustettu 11 110473 kahdella pyörivällä, siipiruuvinousuisella ainetta siirtävällä ruuvilla ja käsitti kaikkiaan 7 sylinteriosaa ja päättyi välilevysuulakkeeseen, joka suppeni 1,9 cm:n suut-timeen, pituudeltaan 7,3 cm (2,87 tuumaa), joiden sisäpinnat oli pinnoitettu teflon-kerroksella.

5 Seos, jonka kosteuspitoisuus oli 10,40 %, syötettiin esikäsittelyosaan nopeudella 404 kg tunnissa. Seoksen lämpötila nostettiin 82,2°C:seen (180°F) suihkuttamalla höyryä nopeudella 985 grammaa minuutissa (2,17 paunaa minuutissa) esikäsittelyosaan. Vettä syötettiin esikäsittelyosaan nopeudella 967 grammaa minuutissa (2,13 paunaa/min.). Valikoitua valkovaseliinia lisättiin esikäsittelyosaan nopeudella 10 136 grammaa minuutissa (0,3 paunaa/min.).

Esikäsitelty seos syötettiin suulakepuristimen syöttövyöhykkeen sisäänmenoon. Suulakepuristimen ruuveja pyöritettiin nopeudella 395 rpm.

Suulakepuristimen sylinteriosien lämpötilat pidettiin tasoilla 43,9°C (111°F), 67,8°C (154°F), 92,2°C (198°F), 75,6°C (168°F), ja 83,9°C (183°F) ja 72,2°C (162F) toisen, 15 kolmannen, neljännen, viidennen, kuudennen ja vastaavasti seitsemännen sylinte-riosan osalta. Seos siirrettiin suulakkeen läpi lämpötilassa 132,2°C (270°F) nopeudella 45,4 cm/s. (17,9 tuumaa/s.). Tuotemäärä suulakkeen läpi oli 445 kg/tunti (980 paunaa/tunti). Suuttimesta tuli ulos puristetta tankomuodossa, jonka läpimitta oli 1,9 cm (0,75 tuumaa). Tankotuote paisui tullessaan ulos suulakkeesta johtuen puris-,;' 20 teen kosteuden nopeasta muuttumisesta höyryksi. Tanko leikattiin 1,27 cm paksuik-; _ si (0,50 tuumaa) levymuotoisiksi pelleteiksi. Pelletit käsittivät ekspandoidun perus- ’ ’ rakennematriisin, joka sisälsi kuitumaisia uurteita (juovia) poikittaisesti asettuneina mikrorakenteen poikki, vesipitoisuuden ollessa 23,6 paino-%. Pelletit kuljetettiin • · · • *.·' sen jälkeen paineilmakuivaussysteemiin ja kosteustaso alennettiin 7,3 paino-%:iin 25 lämpötilassa 104,4°C (220°F). Kuivattujen pellettien tiheys oli 0,41 g/cm3 (26 lbs/ft). Kuivurista poiston jälkeen ja ennen jäähdytystä kuivatut pelletit saatettiin ;: kosketuksiin nesteseoksen kanssa, joka sisälsi eläinhydrolysaattia, valikoitua valko- . · · ·. vaseliinia ja soijapapuöljyä, kuumennettuna 48,9°C:ssa (120°F) päällystysrummussa ‘ · ‘ seuraavina osuuksina: .···.’ 30 12 110473

Aineosat %

Kuivat pelletit 86,9

Eläinhydrolysaatti 5,0 5 Valikoitu valkovaseliini 7,1

Soijapapuöljy 1,0

Pellettejä pyöriteltiin päällystysrummussa suunnilleen 1 minuutin ajan ja pellettien pintoihin absorboitiin yhtenäinen päällyste seosta. Päällystetty tuote poistettiin sen jälkeen päällystysrummusta ja jäähdytettiin -12,2°C:seen (+10°F) ympäröivästä 10 lämpötilasta.

Kymmenen puhdasrotuista beagle-jäniskoiraa sisältävä ryhmä (iältään 1-6 vuotta) hoidettiin yksilöllisesti ja ruokittiin kerran päivässä 90-100 pelletillä (250 grammaa), jotka oli valmistettu esimerkin mukaisesti, joka määrä oli riittävä säilyttämään jokaisen koiran paino yhden viikon koejakson ajan.

15 Kokeen keston ajan ja sen päätyttyä koirien yleisterveys pysyi hyvänä. Ruoansulatushäiriöitä j a metabolisia muutoksia ei havaittu.

: ·' Ennen ruokintakoetta kullekin koiralle oli annettu perusteellinen hampaiden ennal- ·' * · taehkäisy olemassa olevien pehmeiden ja kovien kerrostumien poistamiseksi ylä- :.' · · leuanluun ja alaleuanluun poskipinnoilta (kaikkiaan 22 hammasta koiraa kohti).

. ·: ·, 20 Jokaisen koiran hampaat ryhmässä tarkastettiin plakin, värin ja hammaskiven osalta koejakson päättyessä.

•V·;' Tässä tarkastelussa jokainen hammas jaettiin vaakatasossa ienpuoliskoon (lähinnä ienrajaa) ja purentapuoliskoon (poispäin ienrajasta). Plakki arvosteltiin visuaalisesti • ‘ . vastaavilta hammaspinnoilta värjäyksen jälkeen 3-prosenttisella erytrosiiniliuok- !,.* 25 sella käyttäen seuraavia arvosteluperusteita: 1, plakkipeite enintään 25 % poski-•: · ’ hammaspinnalla; 2, plakkipeite 25-50 % poskihammaspinnalla; 3 plakkipeite 50-75 |. · ; % poskihammaspinnalla ja 4, plakkipeite 75-100% poskihammaspinnalla.

* ·

Plakin paksuus arvosteltiin seuraavasti: Kevyt = 1, Keski = 2 ja Runsas = 3. Peittoja paksuuspisteet kullekin yksittäiselle hammaspinnalle kerrottiin sen jälkeen kysei- 13 110473 sen hanunaspinnan kokonaispisteiden saamiseksi. Ien- ja purentapisteet laskettiin yhteen kunkin hampaan osalta. Kaikki hammaspisteet laskettiin yhteen kullakin eläimellä, jaettiin sitten arvosteltujen hampaiden lukumäärällä, jolloin eläimelle saatiin keskimääräinen plakkiarvostelu. Ryhmän keskimääräinen plakkiarvostelu 5 saatiin ottamalla keskiarvo yksilöllisistä pisteistä kaikista ryhmän eläimistä.

Väri arvosteltiin visuaalisesti vastaavilta hammaspinnoilta hanunaspinnan kuivaamisen jälkeen kevyellä ilmasuihkulla käyttäen seuraavia arvosteluperusteita; jokainen hammas jaettiin pystysuunnassa 3 osaan, mesiaaliseen (keskiviivanpuoleiseen), bukkaaliseen (poskenpuoleiseen) ja distaaliseen (poispäin keskiviivasta); värin peit-10 to ja väri kussakin osassa jaettiin sen jälkeen itsenäisesti, 1, värin peitto enintään 25 % (mesiaalinen, bukkaalinen tai distaalinen) pinnasta, 2, enintään 50 %; 3, enintään 75 % ja 4, 100-%:iin saakka. Värin väri arvosteltiin 1, L (vaalea), 2, M (keski) ja 3, D (tumma). Peitto- ja paksuuspisteet kullekin yksilölliselle hammaspinnalle kerrottiin sen jälkeen kyseisen hammaspinnan kokonaispisteiden saamiseksi. Mesiaalisen, 15 bukkaalisen ja distaalisen osan pisteet laskettiin yhteen kunkin hampaan osalta. Kaikki hammaspisteet laskettiin yhteen kunkin eläimen kohdalla, jaettiin sitten arvosteltujen hampaiden lukumäärällä, jolloin saatiin eläimen keskimääräinen väriar-vostelu. Ryhmän keskiväriarvostelu saatiin ottamalla keskiarvo kaikkien ryhmän sisältämien eläinten yksilöllisistä pisteistä.

•. ·. 20 Hammaskivi arvosteltiin visuaalisesti aluepeiton osalta vastaavilta hammaspinnoilta : v. samaan tapaan kuin väri.

• · «« : ' · · Plakki- väri- ja hammaskivipisteet tälle koiraryhmälle, jolle syötettiin ruokatuotetta, • · | esitetään jäljempänä taulukossa I. Vertailun vuoksi esimerkin mukainen menettely : toistettiin sillä poikkeuksella, että koirille syötettiin kuivaa kaupallista pelletoitua :T: 25 koiranruokaa, joita oli saatavissa kahdelta eri valmistajalta, toisen kaupallisen koi-ranruoan ollessa johtava kaupallinen kuiva koiranruoka. Kaupallisten koiran-: ruokatuotteiden havaittiin koirille syötettäessä murenevan ennemmin kuin murtu- .···.' van koirien pureskelemana. Näiden vertailukokeiden tulokset esitetään myös taulu kossa! .·’··.1 30 14 110473

Taulukko I

I Ryhmän keskim. Ryhmän kessim. Ryhmän keskim.

plakkipisteet väripisteet hammaskivipisteet

Esimerkki 8,64 3,76 5,71

Kaupallinen koi- 12,29 6,83 7,43

ranruoka I

Kaupallinen koi- 11,16 5,88 7,31

ranruoka II

Taulukossa I esitettyjen pisteiden tarkastelu osoittaa selvästi, että esimerkissä val-5 mistettu ruokatuote on merkittävän tehokas vähennettäessä plakkia, väriä ja ham-maskiveä koirilla, erityisesti verrattaessa kaupallisiin, kuiviin, pelletoituihin vertai-lukoiranruokatuotteisiin.

Tämän keksinnön käytännön mukaisesti valmistetun koiranruoan tehokkuuden • ',· merkitys on osoitettu taulukossa II. Taulukossa I esitettyihin ryhmän keskimääräi-j' ·.. 10 siin pisteisiin perustuen alentumaprosentti, joka saatiin plakille, värille ja hammas-kivelle saatuna tämän keksinnön mukaisille ruokatuotteille (esimerkki) verrattuna kaupallisiin vertailutuotteisiin, esitetään yhteenvetona jäljempänä taulukossa II.

• t · * # · 1 · • ·

Taulukko II

110473 15 Vähenemäprosentti plakille, värille ia hammaskivelle. joka on saatu aikaan tämän keksinnön mukaisella koiranruokatuotteella. verrattuna kaupallisiin koiranruoka-5 tuotteisiin.

Plakin vähenemä- Värin vähenemä- Hanunaskiven vä- % % henemä-%

Kaupallinen koi- 29,7 44,9 23,1 I

ranruoka I |

Kaupallinen koi- 22,6 36,1 21,9

ranruoka II

Lisävertailun vuoksi, koiranruokatuote valmistettiin esimerkin mukaisen menette- lyn mukaisesti sillä poikkeuksella, että sisäseinämiä suulakkeessa, jota käytettiin ·'·*; 10 tuotteen suulakepuristukseen, ei pinnoitettu teflonilla eikä millään muulla matala-• ♦ *·. kitkakertoimisella pinnoitteella; tuotteen perusrakenteen tarkastelu osoitti, että kui- . ·. : tuaineosa oli umpimähkäisesti jakaantunut perusrakenteessa.

: Koirille syötettäessä pelletoidun tuotteen havaittiin murenevan ennemmin kuin ««· v : murtuvan koiran pureskelemana.

... ; 15

Claims

110473

1. Eläinruokatuote valmistettuna ravinteellisesti tasapainotetusta seoksesta, joka sisältää proteiinia, rasvaa, hiilihydraatteja, kuitua, vitamiineja ja mineraaleja, joka eläimen pureskelemana on tehokas poistamaan plakkia, hammaskiveä ja väriä eläi- 5 men hampaista, tunnettu siitä, että koostumus käsittää ekspandoidun uurteisen tuotteen, jossa on kuitumaisia uurteita poikittaisesti asettuneina perusrakennematrii-sin poikki, ja on tehokas indusoimaan erinomaisen mekaanisen puhdistusvaikutuk-sen eläimen hampaisiin pureskeltaessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ruokatuote, tunnettu siitä, että tuote on valio mistettu seoksesta, joka sisältää noin 35 - noin 70 % hiilihydraattia, noin 10 - noin 35 paino-% proteiinia, noin 10 - noin 20 paino-% rasvaa ja noin 10 - noin 25 pai-no-% kuitua.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ruokatuote, tunnettu siitä, että uurteisen matriisin tiheys on noin 0,16 - noin 0,56 g/cm3 (noin 10 - noin 35 paunaa/kuutiojal- 15 ka) ja kosteuspitoisuus noin 5-11 paino-%.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 3 mukaisen ruokatuotteen käyttö poistamaan plakkia, hammaskiveä ja väriä eläimen hampaista. ;v. 5. Menetelmä eläinruokatuotteen valmistamiseksi, joka on tehokas poistamaan plakkia, hammaskiveä ja väriä eläimen hampaista, tunnettu siitä, että valmistetaan ' . 20 ruokaseos, joka sisältää hiilihydraattia, proteiinia, rasvaa ja kuituja sisältäviä aine- . ‘ osia, muokataan seosta mekaanisessa paineessa ja kuumuudessa, joka on riittävä : muuttamaan seos valuvaksi massaksi, ajetaan massa purkuväylän läpi, jonka sisä- ‘ ' seinämien kitkakerroin pidetään tasolla alle 0,2 niin, että saadaan ekspandoitu suu- lakepuristetuote, jossa on kuitumaisia uurteita poikittaisesti asettuneina matriisira-25 kenteen poikki, joka tuote eläimen pureskelemana murtuu ja tuottaa parannetun mekaanisen puhdistusvaikutuksen eläimen hampaisiin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suulakkeen : ‘, sisäseinämien kitkakerroin on noin 0,04 - noin 0,1.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että purkuväylän 30 sisäseinämät pinnoitetaan Huoratulla polyolefiinilla. 110473

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fluorattu poly olefiini on polytetrafluorietyleeni.