JP2004057039A

JP2004057039A - パン屑を含有した動物の排泄物処理材及びその製造法

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Publication number: JP2004057039A
Application number: JP2002217709A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hishinuma; 菱沼　稔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】産業廃棄物として処理されているパン屑を排泄処理材に用いることで、尿を効率よく吸収し、軽量である排泄物処理材、更に安価に製造ができる動物の排泄物処理材を解決の課題とする。
【解決手段】即ち本発明は、パン屑を必須成分とした澱粉質材料に、尿処理材からなる組成物をスクリュー式押出機に供給し、加熱混合・混練して可塑化溶融し、押出して可塑化溶融組成物が得られ、該組成物は、尿の吸収効率が高く、尿を吸収した排泄処理材が相互に結合・凝集して、団塊を形成に優れ、取り扱い性に優れた特性を有し、更に製造コストが安価であるパン屑を含有した動物の排泄物処理材である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物として処理されているパン製造過程から発生するパン屑を有効に活用したパン屑を含有した動物の排泄物処理材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動物用排泄処理材には、猫や犬等が排泄した尿を吸収し、吸収した処理材の相互接着・凝集し団塊する特性、アンモニア臭を脱臭・消臭・分解・中和する作用要求されている。さらに、動物の排泄処理材の軽量化、取り扱い性が簡単で、且つ安価な製品であること等が要求されている。
【０００３】
特開平１１−３４７４０４号公報では、植物性繊維を主成分とする原料で、連続的に水を供給しながら、加熱し、混練して押出し機で、筒形状に吐出成形し乾燥することを特徴とする筒状吸収材が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
産業廃棄物として処理されているパン屑を有価物に変換する技術開発が望まれている。食品残渣を有効に活用し、動物が排泄した尿を効率よく吸収し、軽量である処理材、更に安価に製造ができる動物の排泄物処理材に関する製造法を提供することを解決の課題とする。
【０００５】
特開平１１−３４７４０４号公報に開示されている方法では、乾燥したおからに再度水を添加し、２軸押出機で、パイプ状に成形し、２００℃の温風で乾燥して筒状吸収材を得ている。乾燥工程が多いため、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、パン屑を必須成分とした澱粉質材料に、尿処理材からなる組成物をスクリュー式押出機に供給し、加熱混合・混練して可塑化溶融し、押出して可塑化溶融組成物が得られ、該組成物は、尿の吸収効率が高く、尿を吸収した処理材が相互に結合・凝集して、団塊を形成に優れ、取り扱い性に優れる特性を有し、更に製造コストが安価な製造法であるパン屑を含有した動物の排泄物処理材を見出し本発明の完成に至った。
【０００７】
請求項１においては、パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿処理材からなることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材を要旨とした。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載の尿処理材が、尿吸収性保持剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材を要旨とした。
【０００９】
請求項３においては、請求項１記載の尿処理材が、抗菌・防黴剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材を要旨とした。
【００１０】
請求項４においては、請求項１記載の尿処理材が、アンモニアを吸収・分解・中和する脱臭・消臭剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材を要旨とした。
【００１１】
請求項５においては、パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿処理材をスクリュー式押出機に供給し、加熱混合・混練して可塑化溶融し、押出して得られる可塑化溶融組成物であることを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載のパン屑を含有した動物排泄物処理材の製造法を要旨とした。
【００１２】
請求項６においては、請求項５記載の可塑化溶融組成物が、１．２〜２０倍発泡した可塑化溶融組成物であることを特徴とした請求項５に記載のパン屑を含有した動物の排泄物処理材の製造法を要旨とした。
【００１３】
パン製造販売では、生地ロス、規格外品、パン販売店から賞味期限切れによる回収品、クラスト（食パンの皮）等のパン屑（廃棄物）が、大量に発生し産業廃棄物として処理されている。パン屑は、水や尿の吸収性に優れ、バインダー効果（粘結性）に優れ、手軽に入手ができる食品残渣である。
【００１４】
パンは、生地の製造時に機械的な耐性向上、焼き上げ後のふくらみ増加、柔軟性、老化防止等にショトニング、ショートニングオイルやパンの種類に応じて、食塩、乳製品、イースト、糖分等が添加され焼成された食品である。パンは、通常２０〜４０重量％の水を含有し、α化澱粉が残存し、吸湿性のある食品である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に説明する。パン屑としては、商品にならない規格外品、パン販売店から賞味期限切れによる回収品、サンドイッチ製造工程で発生するクラスト、パンの製造過程で発生する生地等を挙げることができる。
【００１６】
例えば、２５〜４０重量％の水分を含有し、α化澱粉が残存しているクラストの場合は、水を添加する必要がなくスクリュー式押出機等を用いて成形加工で簡単に目的とする形状の排泄処理材が得られる。
【００１７】
澱粉質材料は、排泄物の吸収、バインダー作用並びに排泄物吸収物との相互接着性、団塊作用を付与するために配合する。
【００１８】
澱粉質材料としては、澱粉、澱粉変性物、セルロース、高分子多糖類および食品残渣等を挙げることができ、単独あるいは２種類以上併用することが出来る。澱粉としては、生澱粉（トウモロコシ澱粉，小麦澱粉，馬鈴薯澱粉並びに蛋白質成分を含む未精製澱粉等），澱粉変性物としては、α化澱粉、酸化処理澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉等を挙げることができる。
【００１９】
セルロースとしては、パルプ、古紙、木粉、コットン等の粉砕物、セルロース誘導体（酢酸セルロース、アクリル酸変性セルロース等）等を挙げることができる。高分子多糖類としては、キトサン、ク゛ァ―カ゛ム、キサンタガム等を挙げることができる。食品残渣としては、豆腐の製造工程で発生するおからやスナック菓子の製造過程で発生する芋類の皮、未精製澱粉等を挙げることができる。
【００２０】
その添加率は、パン屑に対して１０〜２００重量％で、１０重量％以下では補助効果がなく、２００重量％以上では、コスト低減効果が十分に得られなく好ましくない。
【００２１】
処理材としての尿吸収性保持剤は、パン屑等に吸収した排泄物の逆流防止効果並びに排泄物の高吸収性・保持性を付与するために配合する。尿吸収性保持剤としては、吸水性ポリマーであれば良く特に限定されない。澱粉・ポリアクリロニトリル加水分解物、アクリル酸変性澱粉、澱粉・アクリル酸グラフト重合体、アクリル酸重合体、ポリアクリルアマイド系ポリマー、カルボキシメチルセルロース塩、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等を挙げることができる。
【００２２】
その添加率は、パン屑を含有した澱粉質材料に対して２〜２０重量％で、２重量％以下では排泄物の保持効果がなく、２０重量％以上配合しても製造コストが上昇するのみで、期待される効果が得られない。
【００２３】
尿処理材としての抗菌・防黴剤は、動物の排泄物処理材の流通過程並びに排泄後の処理材に黴や腐敗することを防止するために配合される。抗菌・防黴剤としては、抗菌性と坑酸化性を有する天然物（クローブ、アニスシード、カルダモ、キャラウェイ、シナモン、グレープフルーツ種子抽出物等）、無機系抗菌・坑黴剤は、抗菌・坑黴成分として、銀、銅、亜鉛等を使用し、担体としてゼオライト、シリカ、アパタイト等からなる（セラミックス系、銀リン酸ジルコニウム、銀ハイドロキシアバタイト系、酸化チタン系等）、有機系抗菌・坑黴剤（ソルビタン酸塩、イソチアゾリン系、安息香酸系、２−メチルカルボニールアミノベンツイミダゾール、ジンクピリチオン等）、マイナスイオン発生素材等を挙げることが出来る。
【００２４】
その添加料は、抗菌・坑黴剤の種類によって添加量は異なるが動物排泄物処理材組成に対して０．０１〜５重量％である。尿処理材としての脱臭・消臭剤は、排泄物のアンモニア等の悪臭成分を酸化還元作用、マスキング作用や中和作用等で臭いを脱臭、消臭することを目的として配合される。
【００２５】
脱臭・消臭剤としては、抗菌・坑黴剤を有し更に脱臭効果のあるゼオライト系、マイナスイオン発生素材、尿を中和する有機酸類、ゼオライト等を挙げることが出来る。
【００２６】
本発明の動物排泄物処理材には、動物の種類、大きさに応じて、該組成物の特性を阻害しない範囲で公知の添加剤を任意に配合することができる。例えば香料、着色料、酸化防止剤等の有用な添加剤を配合することができる。
【００２７】
パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿吸収保持剤、抗菌・坑黴剤、消臭剤およびその他の添加剤を混合した、該組成物をスクリュー式押出機に供給し、５０〜１００℃で加熱混合・混練して可塑化溶融し、押出して得られる可塑化溶融組成物を所定の形状に成型加工することが出来る。
【００２８】
所望の用途に応じて、例えば軽量を目的とする場合の排泄物処理材の製造法としては、発泡成形の技術を用いることで発泡した軽量の排泄処理材を得ることが出来る。その発泡製造法は、パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿吸収保持剤、抗菌・坑黴剤、脱臭・消臭剤およびその他の添加剤を混合し、該組成物をスクリュー式押出機に供給し、１１０〜１６０℃で加熱混合・混練して可塑化溶融し、加圧状態から常圧下に吐出することで発泡した可塑化溶融組成物を所定の形状に成型加工することが出来る。
【００２９】
発泡した可塑化溶融組成物の発泡倍率は、１．２〜２０倍で、１．２倍以下であると充分な軽量化できず好ましくなく、２０倍以上になると軽くなり、風などで飛散するので好ましくない。
【００３０】
また、パン屑を含有した動物の排泄物処理材を製造するには、一般的な造粒や押出成形技術等に用いられている公知の装置によって行なえばよい。これらの装置としては、単軸押出機、２軸押出機、パン型造粒機等を用いることができる。
【００３１】
スクリュー式押出機の金型構造を変えることで、シート状、筒状、ハート形、粒状、中空円柱状等に成形加工や発泡成型加工することができ、動物の大きさ、種類、習性、飼育環境に合わせた形状のものを使用することが出来る。
【００３２】
【実施例】
本発明の実施例を以下において、具体的に説明する。
【実施例１】
サンドイッチ製造工程からでる食パンの耳（含水分２８重量％）を粉砕したパン屑（５０〜８０メッシュ）７５Ｋｇ、コーンスターチ１５Ｋｇ，カオリナイト５Ｋｇ、セラミックス系抗菌剤（セラグレーズ）０．５Ｋｇと澱粉・アクリル酸グラフト重合体（サンフレッシュＳＴ−１００）４．５Ｋｇを混合し、該組成物を２軸押出機のホッパー投入し、７０〜１００℃、ダイ内径２．５ｍｍを用いてパン屑含有排泄物処理材ペレットを得た。得られた排泄物処理材ペレットの含水分は、１８．６重量％で、この排泄物処理材ペレットを乾燥機で乾燥した結果、１２．４％の排泄物処理材を得た。
【００３３】
【実施例２】
実施例１と同様な組成物を用いて、２軸押出機の温度を１１０〜１３０℃に変えた以外同様な条件で、成型加工した結果、発泡倍率が、３．８のポ−ラス構造を有した発泡排泄物処理材を得た。評価法は、下記のとおりである。
【００３４】
【実施例３】
食パンの耳（含水分２８重量％）を粉砕したパン屑（５０〜８０メッシュ）６５Ｋｇ、コーンスターチ１５Ｋｇ，ゼオライト８Ｋｇ、コーヒーを抽出したコーヒー残渣（含水分１４重量％）８Ｋｇ、セラミックス系抗菌剤（セラグレーズ）０．５Ｋｇと澱粉・アクリル酸グラフト重合体（サンフレッシュＳＴ−１００）３．５Ｋｇを混合し、該組成物を２軸押出機のホッパー投入し、７０〜１００℃、ダイ内径２．５ｍｍを用いてパン屑含有排泄物処理材ペレットを得た。得られた排泄物処理材ペレットの含水分は、１９．３重量％で、この排泄物処理材ペレットを乾燥機で乾燥した結果、１１．９％の排泄物処理材を得た。
【００３５】
【比較例１】
サンドイッチ製造工程からでる食パンの耳を粉砕したパン屑（５０〜８０メッシュ）６５Ｋｇを豆腐の製造工程から発生するオカラ（含水分７７重量％）を１１０℃の送風乾燥機で乾燥した乾燥オカラ（含水分２８．８重量％）６５Ｋｇに変えた以外実施例１と同じ条件で、成型加工した結果、得られた排泄物処理材ペレットの含水分は、２０．５重量％で、この排泄物処理材ペレットを乾燥機で乾燥した結果、１２．７重量％の排泄物処理材を得た。
【００３６】
【比較例２】
実施例１で用いた澱粉・アクリル酸グラフト重合体（サンフレッシュＳＴ−１００）とセラミックス系抗菌剤（セラグレーズ）を配合せず、実施例１と同じ条件で、成型加工した結果、得られた排泄物処理材ペレットの含水分は、１７．６重量％で、この排泄物処理材ペレットを乾燥機で乾燥した結果、１１．９重量％の排泄物処理材を得た。
【００３７】
実施例１、２、３並びに比較例１，２で得られた排泄物処理材を下記の方法で評価した。
１）　　吸水量：試料１０ｇを５００ｍｌのビーカーに入れ、１％食塩水を少しずつ注ぎ、食塩水が吸収しきれなく時点での食塩水量（単位：ｍｌ）で評価した．
２）　　脱臭性：試料３０ｇを３００ｍｌの三角フラスコに入れ、該試料に１０％アンモニア水０．２ｇを入れ密閉し、１０分後にアンモニアガス検知管を用いて、フラスコ内のアンモニア残存濃度（単位：ｐｐｍ）を測定した。
３）　抗菌・坑黴性：試料１００ｇをシャーレーに入れ、相対湿度６０〜９０％で、開放した環境下で、１４日間放置したときの黴・腐敗等の発生状況を観察し、発生日数で評価した。またその時の臭気性について、評価した。

【００３８】
【表１】

【００３９】
実施例１、２および３の吸水性は、尿吸収性保持剤を配合しない比較例２に比べ約４倍程度吸水性が高かった。脱臭・消臭性は、脱臭・消臭作用のあるセラミックス系抗菌剤を配合しなかった比較例２以外は、アンモニアの臭気が非常に少なかった。比較例２でオカラを主成分とした場合、パン屑を用いた系と同じ配合量の抗菌剤では黴や腐敗が早った。

Claims

パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿処理材からなることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材。
請求項１記載の尿処理材が、尿吸収性保持剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材。
請求項１記載の尿処理材が、抗菌・防黴剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材。
請求項１記載の尿処理材が、アンモニアを吸収・分解・中和する脱臭・消臭剤であることを特徴とするパン屑を含有した動物の排泄物処理材。
パン屑を必須成分とした澱粉質材料と尿処理材をスクリュー式押出機に供給し、加熱混合・混練して可塑化溶融し、押出して得られる可塑化溶融組成物であることを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載のパン屑を含有した動物の排泄物処理材の製造法。
請求項５記載の可塑化溶融組成物が、１．２〜２０倍発泡した可塑化溶融組成物であることを特徴とした請求項５に記載のパン屑を含有した動物の排泄物処理材の製造法。