コラーゲン繊維再構成生皮及び製造方法

本発明は、動物栄養及びペット用チューの分野に関する。より特別には、本発明は、動物栄養及びペット用チューのためへの再構成生皮の使用及びその製造方法に関する。

クロス・リファレンス 本特許出現は、2010年9月2日に提出された中国特許出現番号第201010273607.9号の優先推を主張し、その出願は参照によりその全体が本明細書に組込まれる。

発明の背景 生皮は犬用チューのための主材料であり、そして一般的に動物皮膚から製造され、さらにそれらは加工され得る。次に、前記材料が乾燥され、そして一定サイズに切断され、次にペット用チューに圧延され、ノッティングされ(knotted)又はねじられる。一般的に、生皮材料は、動物性皮「スプリット(split)」、上部層から分離される皮膚の肉面の下部又は内部層、又は典型的には皮革製品に使用されるシボ付き層(grain layer)からである。犬用チューのための材料は一般的に、皮革製品への使用のために市場価値がほとんどない下部スプリットから取られている。

皮革及び生皮のための動物性皮の加工は、ソーキング、脱毛(石灰がその工程に含まれる場合「石灰づけ(liming)と呼ばれる」、脱毛、次になめしのために容易なペレットをもたらすために、酸により脱灰され、そしてアルカリ処理される(柔軟性を改善するために)層への前記動物性皮の分離により開始する。なめしは、柔軟な、より安定した形の腐敗しにくい皮革を生成し;ところが生皮は再湿潤されると悪臭のするようになる柔軟性のない材料を形成する。最初に加工された動物性皮は、より高い価値のシボ付き皮革製品のためにか又は生皮として使用されても、「石灰処理された動物性皮(limed animal hide)」として言及される。

石灰処理された動物性皮は一般的に種々の製品、例えばコラーゲン繊維に使用される。生皮からのコラーゲン繊維の組込み、又はコラーゲン繊維と生皮との組合せは、当業界において良く知られている。切断され、ノッティングされ、成形され、そして/又は種々の形状に押出される生皮と共に又はそれを伴わないコラーゲン繊維から製造され、そして犬の自然な噛みくだき行動を行うために犬により使用されるペット用チューもまた、周知である。

石灰処理された動物性皮からの犬用チューの商業的製造は、次の段階を包含する: ・ 洗浄:水による反復洗浄は、石灰処理された動物性皮から硫化物及び石炭不純物を 除去する: ・ 脱灰及びアルカリ処理:弱酸材料は石炭処理された動物性皮に結合される石炭を中 和し;酵素は皮膚繊維構造をさらに柔軟にし、そして軟化するために使用され得る ; ・ さらなる洗浄:脱灰及びアルカリ処理工程において生成される不純物を除去するた めの水による反復洗浄; ・ 酸又は漂白剤による膨潤:特定の漂白剤は、所望する製品に基づいて決定される。 天然色を有する生皮を処理するためには、酸が皮膚を膨潤し、そしてそれを漂白す るために使用され得る。乾燥の後、生皮は透明な外観を有するであろう。白色の生 皮の製造のためには、過酸化水素が使用され、漂白された白色生皮がもたらされ得 る。食品色素が着色された生皮を得るために添加され得る。 ・ 乾燥:次に、形状化された生皮から形成された犬用チューが乾燥される。

生皮チューの形状化は、不均等な厚さ、不規則な形状又は風変わりなサイズのために不安定である生皮の材料の端切れ及び残物をもたらす。それらの端切れ及び残物は損なわれていない生皮スプリットよりも低い価格で売られる。ペット用チューに使用するための生皮残物を再加工するための既知方法は次のものを包含する: ・ 生皮を粒状物に粉砕し、次に前記粒状物はゼラチン及び他の食用接着剤と共に混合 され得る。次に、この混合物は、押出し又は注入により成形され、種々の形状に形 成されるか、又は平らなシートに押出され、次に他の形状、例えばノッティングさ れたボーンに加工され得る。生皮残物を再加工するこの方法の欠点は次の2つのこ とである:最初に、粉砕により得られる粒子が接着性質を提供せず、ゼラチン又は 他の接着剤の添加を要し:第2に、接着剤としてのゼラチンが、乾燥の後、硬質且 つ脆く、そして従って、一般的なチュー形状に曲げ、そして結ぶことが困難である 。 ・ 結合された生皮を調製するためにコラーゲンケーシング(casing)の製造。生皮残 物片が膨潤され、次に機械力によりゼラチン化され、そして形状に押出されるか又 は注入される。この方法の欠点は再び、次の2つのことである:最初に、皮膚繊維 が、多量の水と組み合わされる場合、膨張性になり、そして従って、脱水するのが 困難である。このために、この方法により調製される材料は通常、薄い製品、例え ば押出し形成により製造されるケーシングの製造に使用される。厚く押出された製 品(例えば、形状化されたチュー)は乾燥するのに困難であり、これは高い湿分及 び劣化傾向を導くことができる。第2の欠点は、得られる製品が、曲げ、そして結 ぶ間、分裂する傾向を有する剥がれ易い傾向を示し、結び目を付けられたボーン以 外の形状でのその使用を必要とする。

生皮の犬用チューは一般的に、不良な味及び栄養価値のものであり、生皮の犬用チュー中への肉製品及びしみ込んだ風味を取り込む傾向をもたらす。それらの追加の段階は、チューの製造のための運転費を高める。さらに、添加剤と生皮との間の弱い結合が、犬用チューのための利用を制限する。

従来技術のコラーゲン繊維ペット用チューの欠点を克服するために、本発明は、肉繊維、風味及び/又は健康添加物を、接着剤物質を用いないで、組込むことができる結合性質を有する、一定の厚さのコラーゲン繊維再構成生皮を創造するための新規方法を用いる。

本発明の方法によれば、石灰処理された動物性皮からの残物及び廃棄製品を含む再製造材料はさらに、酸膨潤、繊維離解及び粉砕、濾過及び他の段階により処理され、コラーゲン繊維懸濁液が形成される。次に、前記懸濁液は、一定の粒子サイズに濾過され、そして化学的に脱水され;得られるスラリーは、スクリーを通して排水され、一定の形に置かれ、そして圧縮され、次に乾燥される。乾燥されると、架橋剤が添加され、コラーゲン繊維再構成生皮が製造される。

コラーゲン繊維スラリーは、食用材料、例えば食肉繊維及び他の栄養及び嗜好性増強剤、並びに特定の健康状態、例えばほんの2,3例をあげると、腰及び関節健康及び免疫系支持を促進するための添加剤と共に混合され得る。それにより添加される肉繊維、風味剤及び/又は添加剤が、コラーゲン繊維再構成生皮に結合される。この方法は、他方では、廃棄物質であるものを利用して、良好な栄養価値及び風味を有し、そして調節可能な形状、サイズ及び厚さの機械的に強いペット用チュー材料を製造する。

図1は、本発明の新規方法の他の好ましい態様を示すフローチャートを示す。

図2Aは、コラーゲン繊維上のカルボキシル基が中性塩又はアルカリ性脱水剤の添加により中和される態様を示す化学略図を示す。

図2Bは、コラーゲン繊維上のカルボキシル基が中性塩又はアルカリ性脱水剤の添加により中和される態様を示す化学略図を示す。

図3Aは、本発明の方法に従って製造された再構成生皮におけるコラーゲン繊維に比較して、天然生皮におけるコラーゲン繊維の断面図の顕微鏡図を示す。

図3Bは、本発明の方法に従って製造された再構成生皮におけるコラーゲン繊維に比較して、天然生皮におけるコラーゲン繊維の断面図の顕微鏡図を示す。

図4Aは、添加される食用材料無しで及びそれを伴って、本発明の方法に従って製造された再構成生皮のシート示す。

図4Bは、添加される食用材料無しで及びそれを伴って、本発明の方法に従って製造された再構成生皮のシート示す。

本発明の1つの観点は、下記段階により特徴づけられる、図1のフローチャートに示される製造方法を通しての特定のコラーゲン繊維構造体の創造に関する: 1.石灰処理された動物性皮のpH値を酸性物質の添加により調節し、そして前記石灰処理された動物性皮中のコラーゲン繊維を十分な時間、膨潤する。本発明の1つの好ましい態様によれば、石灰処理された動物性皮のpH値は、3以下に調節され; 2.上記段階1により調節されたpHを有する石灰処理された動物性皮を繊維離解し、そして粉砕し、コラーゲン繊維懸濁液を製造し; 3.任意には、前記コラーゲン繊維懸濁液から未溶解皮膚繊維を濾過し、そして除き; 4.前記コラーゲン繊維懸濁液を脱水し、コラーゲン繊維の膨張状態を収縮し; 5.上記段階4で製造されたコラーゲン繊維懸濁液を排水し、残るスラリーを一定形で置き、そしてコラーゲン繊維再構成生皮の排水、圧縮及び乾燥により水を機械的に除去し; 6.形成され、そして乾燥されたコラーゲン繊維再構成生皮に架橋剤を適用し、繊維の結合を強化し、そして再構成生皮を仕上げ; 7.任意には、白色外観のコラーゲン繊維再構成生皮を得るために、漂白剤によりコラーゲン繊維再構成生皮の色を明るくする。

上記段階4に記載される懸濁液からのコラーゲン繊維の脱水は、脱水剤として機能する、適切な量の中性塩及び/又はアルカリ性物質の添加により、又は他の既知のコラーゲン繊維脱水方法のいずれかの使用により達成され得る。中性塩を添加する場合、その量はコラーゲン繊維懸濁液の塩分濃度(重量による割合)を3%以上、及び好ましくは5%以上に調節すべきであり;アルカリ性物質を添加する場合、その量はコラーゲン繊維懸濁液のpH値を、6−8、好ましくは6.0−6.8及びより好ましくは6.2−6.4に調節すべきである。

コラーゲン繊維懸濁液中への食用材料の混合は、コラーゲン繊維再構成生皮の栄養価値及び風味を改善するために、上記段階4と5との間に含まれ得る。

上記段階3に記載される溶解されていない皮膚繊維は、1mm以上の直径を有する繊維を言及する。

本発明の方法によれば、初期原料は、原材料、再製造された材料及び/又は製造された廃棄物であり得る。原材料は、脱毛により処理されておらず、そして前処理の間、脱毛される必要がある動物性皮膚を言及し;再製造された材料は、生皮製造の間、ソーキング、脱毛及び石灰処理の工程の後に得られる脱毛された、石灰処理された動物性皮である。製造された廃棄物は、完全なチュ−及び標準以下の、不完全な又は格外の犬用チューを創造するのに不十分な犬用チューの形成から残存する不規則形状の残物材料を含む。動物皮膚は、牛、豚、羊又は馬からであり得、そしてまた、次の生皮のいずれかのものでもあり得る:十分な厚さの生皮、上部層の皮膚、スプリット生皮又は皮膚の第3層。

本発明の方法は、生皮前処理の既知方法の適用を包含する。例えば、原材料の前処理は、脱毛、石灰処理、脱脂、脱灰、洗浄及び粉砕を包含し;再製造された材料の前処理は、脱脂、脱灰、洗浄及び粉砕を包含する。製造された廃棄物の前処理はソーキング及び粉砕を包含する。

本発明の方法によれば、上記段階4と5との間でコラーゲン繊維溶液中に混合され得る食用材料は、肉及び/又は栄養食品品質の材料を包含し;そして前記肉はすべての食用動物肉、例えば鶏、カモ、ガチョウ、豚、牛、羊、魚、等からの繊維性及び/又は粒状形状のものを言及する。栄養食品品質の材料とは、栄養成分を高めることができ、又は食品の味覚及び風味を改善できる原料、例えばチキン粉末、シーズニング、オイル、ショウ油、ビネガー及び他の嗜好性増強剤、並びに機能的添加剤、例えばビタミン、鉱物グルコサミン、コンドロイチン硫酸、オメガ脂肪酸、又は酸化防止剤を言及する。

本発明の別の観点は、本発明の新規方法により調製されるコラーゲン繊維再構成生皮に関する。

本発明の別の観点は、本発明の新規方法により調製されるコラーゲン繊維再構成生皮から製造されるペット用製品、特に犬用チューに関する。例えば、本発明の方法により調製されるコラーゲン繊維再構成生皮は、切断、脱灰、ノッティング又は他の技法により種々のペット用チュー形状に形成され得る、遊び、噛み、そして噛み砕くペット用犬のための種々の形状の製品が創造され得る。本発明の好ましい態様によれば、コラーゲン繊維再構成生皮は、種々のサイズの長方形物に切断され、そして骨のような形状の犬用チュー、例えば結び目を付けられたボーンに製造され得る。

脱灰とは、皮なめし工程において皮から毛及び他の外部タンパク質層を除くために使用されるアルカリ溶液、すなわち、発酵された動物の糞からしばしば製造される物質の使用を言及する。

本発明の方法によれば、漂白剤は、使用される場合、塩素漂白剤又は酸素漂白剤、例えば過酸化水素、次亜塩素酸、等であり得;好ましい態様においては、使用される漂白剤は、過酸化水素の溶液である。本発明の方法における漂白の目的は、白色外観を有するコラーゲン繊維再構成生皮製品を創造することである。

本発明の方法に使用される酸性材料は無機酸又は有機酸、又はそれらの酸性塩、例えば、蟻酸、酢酸、硫酸、塩酸、硝酸、乳酸、等であり得る。本発明の方法の好ましい態様によれば、使用される酸性材料は、蟻酸である。蟻酸は、再構成生皮製品の製造において他の酸よりも効果的に機能することが、研究及び実験により見出された。

上記段階4の脱水工程に使用される中性塩は、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム又は硫酸カリウム、等であり得る。本発明の方法の好ましい態様によれば、使用される中性塩は、硫酸ナトリウムである。

上記段階4の脱水工程に使用されるアルカリ性物質は、有機塩基又は無機塩基、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化マグネシウム、等であり得;本発明の方法の好ましい態様によれば、使用されるアルカリ性物質の水酸化ナトリウムである。

架橋剤とは、生皮が形成され、そして乾燥された後に添加され、そして生皮表面との繊維結合を強化するよう作用するアルデヒドを言及し、その結果、再構成生皮は薄片でなくなり、そして柔軟に又は縮れた状態になる。上記段階6で使用される架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルミニウム、等であり得る。本発明の方法の好ましい態様によれば、架橋剤とはホルムアルデヒドを言及する。

本発明の方法によれば、主要ほぐし(defibering)を受けた原料は、酸により処理され、拡張し、繊維結合力を弱め、次に粉砕又は水とのブレンドにより追加の機械的分離を受け、より分散性のコラーゲン繊維溶液が得られる。

本発明の方法によれば、中性塩又はアルカリ性溶液がコラーゲン繊維を収縮するために脱水剤として使用される。図2A及び2Bに示されるように、脱水剤とは、コラーゲン繊維溶液におけるイオン化されたカルボキシル基上に見出される電解性電荷を不活性化し、水分子の放出及び除去を可能にするアルカリ性物質及び中性塩を言及する。これは実質的に、繊維の乾燥速度を改善する。急速な排水及びローラー間でのスラリーの圧縮はさらに、溶液から水を除去し、コラーゲン繊維再構成生皮の形成を促進する。

本発明の新規方法を用いて、より厚いコラーゲン繊維再構成生皮が、低められた乾燥費用を伴って創造され得る。コラーゲンを組込む他の形の生皮チュー製造においては、コラーゲン繊維は、酸膨潤されると、それらの拡張された状態を維持し、繊維に水を保持し、そして材料の脱水を妨げ、遅い乾燥速度及び高い費用を導く。それらの飽和された材料はまた、より厚いコラーゲン繊維結合の生皮の製造を可能にしない。

コラーゲン繊維は、両性構造体、すなわち主にコラーゲンアミノ及びカルボキシルを含む活性基である。図2A及び2Bに示されるような酸性条件下で、コラーゲンカルボキシルは閉じられ、そしてコラーゲン繊維はコラーゲンアミノの正の電荷を示す。正の電荷間の静電反発が繊維の拡張及び水吸収をもたらし、そして繊維の拡張された状態が材料の脱水を困難にする。

本発明の方法によれば、脱水剤の塩重量濃度を5%以上に調節するのに十分な濃度の中性塩が、酸膨潤、ほぐし、粉砕及び濾過の段階の後に使用されるべきである。酸拡張された状態でのコラーゲン繊維溶液の処理は、コラーゲン繊維上の電荷を停止し、そして図2Aに示されるように、静電反発を排除し、水とコラーゲン繊維との間の結合を弱め、そして水の除去を促進する。そのような処理の後、水は、材料がスクリーンに置かれる場合、容易に排水し、そしてさらに、例えば真空濾過及びローラからの機械的圧力の適用により排水する。

アルカリ性物質はまた、酸拡張された状態でのコラーゲン繊維懸濁液の脱水を促進するためにも使用され得る。アルカリ性物質の添加は、コラーゲン繊維上のコラーゲンカルボキシルをイオン化し、負の荷電を示し、それにより、お互い打ち消すコラーゲン繊維上の等数の正及び負の荷電を創造し、そして図2Bに示されるように、静電反発の排除をもたらす。実験を通して、pH値が6.0〜6.8及び好ましくは6.2〜6.4であることが決定された。そのような条件下で、コラーゲン繊維は、水とコラーゲン繊維との間の弱められた結合力が、材料が形成スクリーンに注がれ、そして加圧される場合、水の放出を可能にするので、脱水され得る。しかしながら、脱水方法は、原料により影響を及ぼされ得、その結果、アルカリ性物質の使用は、中性塩の使用に比較して、低い効果的結果をもたらすことができる。

他方では、コラーゲン繊維溶液の処理への中性塩及びアルカリ性材料の同時適用は、膨潤を排除し、そして脱水を改善し、コラーゲン繊維から水を放出し、そして材料が形成スクリーンに注がれ、そして加圧される場合、水の放出を促進する。

本発明においては、コラーゲン繊維再構成生皮は、形成され、そして乾燥された後、架橋剤を用いて処理される。本発明の方法に従って製造された再構成生皮に見られるのと同じ繊維に比較して(図3B)、天然の生皮に見られるようなコラーゲン繊維(図3A)が、顕微鏡図及び断面図でそれぞれ図3B及び図3Aに示される。架橋は、再構成生皮内のコラーゲン繊維を安定化し、そして生皮表面上の繊維結合を強化し、その結果、それは薄片にならず、そして水に置かれる場合、柔軟又はちじれ状態になる。これは、コラーゲン繊維再構成生皮のソーキング、再脱灰及びノッティング並びに白色化を可能にし、高い最終ペット用チュー製品を製造する。架橋剤により処理されていない再構成生皮は、膨潤し、そして強い漂白剤による処理の間、使用不能になる。架橋剤を用いての再構成生皮の処理方法は、架橋剤による、又は他の既知方法による再構成生皮のソーキング又は噴霧を包含する。本発明の好ましい態様によれば、コラーゲン繊維再構成生皮が架橋剤によりソーキングされる。

本発明の方法によれば、架橋剤は、コラーゲン繊維溶液が形成され、そして乾燥される前、そのコラーゲン繊維溶液に添加されず、むしろ、以前に調製され、乾燥されたコラーゲン繊維再構成生皮が、平滑面及び繊維間の強い結合力を有する結合された生皮を得るために、架橋剤の適用により、安定化され、そして強化される。架橋剤が、形成し、そして乾燥する前、コラーゲン繊維溶液に添加される場合、コラーゲン繊維再構成生皮は荒い表面及びコラーゲン繊維間の弱い結合を有するであろう。

本発明の方法によれば、コラーゲン繊維自体の接着力が、再構成生皮の調製の間、接着剤材料を添加するのとは対照的に、重合のために使用され、強い機械強度及び良好な柔軟性を有する再構成生皮をもたらす。

好ましい方法によれば、本発明におけるコラーゲン繊維再構成生皮の調製方法は、特に次の処理に従って、前処理、酸膨潤、ほぐし及び粉砕、粒子の濾過、脱水、排水、乾燥、架橋、等を包含する: 1.生皮の前処理:既知方法及び技法に従っての原料について適切な前処理; 2.酸膨潤:生皮繊維を十分に膨潤するために蟻酸を用いての前処理された生皮溶液の3.0以下へのpH値の調節; 3.ほぐし及び粉砕:酸膨潤処理の後、生皮の粉砕。次に、コラーゲン繊維懸濁液を創造するために高速粉末化機械を用いての前記膨潤された生皮のさらなる粉末化。 4.濾過:1mm以上の粒状物を除くためにコラーゲン繊維懸濁液の濾過; 5.脱水:前記懸濁中に中性塩及びアルカリ性材料を導入し、6.2〜6.4の範囲のpH値を伴って、5重量%よりも高い溶液の塩濃度にする。コラーゲン繊維懸濁液を脱水し、コラーゲン繊維の拡張状態を収縮し; 6.フィルタースクリーンによる水の濾過:スクリーン材料から製造されたフォーム上に、脱水の後、コラーゲン繊維スラリーを平らに置き、コラーゲン繊維から水を排水する。次に、機械圧力、例えば圧縮ローラーに適用し; 7.乾燥及び架橋:形成された繊維材料を乾燥し、そして次に、形成された材料を架橋剤中に浸す。次に、再び乾燥し、コラーゲン繊維再構成生皮を製造し; 8.任意には、白色化された外観を示すコラーゲン繊維再構成生皮のための漂白剤によりコラーゲン繊維再構成生皮を漂白する。

図4Aは、添加される肉片を伴わないで、本発明の方法に従って製造された再構成生皮のシートを示す。

本発明の他の好ましい態様によれば、コラーゲン繊維再構成生皮の製造方法は、特定の次の工程を包含する: 1.生皮の前処理:既知方法及び技法に従っての原料について適切な前処理; 2.酸膨潤:生皮繊維を十分に膨潤するために蟻酸を用いての前処理された生皮溶液の3.0以下へのpH値の調節; 3.酸膨潤処理の後、生皮の粉砕。次に、コラーゲン繊維懸濁液を創造するために高速粉末化機械を用いての前記膨潤された生皮のさらなる粉末化。 4.濾過:1mm以上の粒状物を除くためにコラーゲン繊維懸濁液の濾過; 5.脱水:前記懸濁中に中性塩及びアルカリ性材料を導入し、6.2〜6.4の範囲のpH値を伴って、5重量%よりも高い塩濃度にする。コラーゲン繊維懸濁液を脱水し、コラーゲン繊維の拡張状態を収縮し; 6.混合:コラーゲン繊維溶液と他の食用原料とを混合し、複合溶液を創造し; 7.フィルタースクリーンによる水の濾過:スクリーン材料から製造されたフォーム上に、脱水の後、コラーゲン繊維スラリーを平らに置き、コラーゲン繊維から水を排水する。次に、機械圧力、例えば圧縮ローラーに適用し; 8.乾燥及び架橋:形成された繊維材料を乾燥し、そして次に、形成された材料を架橋剤中に浸す。次に、再び乾燥し、複合コラーゲン繊維再構成生皮を製造し; 9.任意には、白色化された外観を示す複合コラーゲン繊維再構成生皮のための漂白剤により複合コラーゲン繊維再構成生皮を漂白する。

図4Bは、添加される肉片を伴って、本発明の方法に従って製造された再構成生皮のシートを示し、これは食用原料がコラーゲン再構成シート内に十分に組込まれ得る態様を示す。

食用原料は、脱水剤の添加の後及びスクリーン濾過及び排水の前、添加されるものとして上記に記載されるのが、代わりに、食用原料は脱水剤と同時に、又は脱水剤の添加の前、添加され得、この別の方法は、幾分異なった物性を示す複合コラーゲン繊維再構成最終製品をもたらす。

特に、コラーゲン繊維溶液の好結果をもたらす脱水を包含する、本発明の新規方法に従って調製されたコラーゲン繊維再構成生皮は中でも、次の利点を提供する: a)原料のより広い選択:動物性皮膚の他に、脱毛され、石炭処理された動物性皮の断片、他の工程からの切断物からの残物、ペット用チューの製造からを包含する製造不合格材料が、本発明の方法に従っての再構成生皮の製造にすべて使用され得; b)コラーゲン繊維再構成生皮の厚さ及びサイズの良好な調節:コラーゲン繊維再構成生皮の厚さ及びサイズは、不合格ペット用チュー製品の改良された利用率を包含する、異なった必要条件を満たすために使用される工程及び装置のパラメーターを調整することにより調節でき; c)接着剤が添加されない:添加剤は、コラーゲン繊維再構成生皮に使用されず、又は必要とされない。代わりに、コラーゲン繊維自体の接着力が、繊維の脱水を可能にする中性塩及び/又はアルカリ性サイジング剤の使用により達成され、再構成最終製品に良好な機械強度及び柔軟性を提供し; d)低製造費:残物原料の低費用基準のために、再構成シート生皮が天然の皮製造費の数分の一で製造され得る。上記利点b)に概略される、皮利用、切断及び分類工程を通しての追加の節約もまた得られる。さらに、標準の幅、厚さ及び長さの皮シートを製造する工程の機械化及び標準化は、天然生皮のシート厚及び乾量の変動のために、これまで実施できなかったボーンノッティング工程(bone knotting process)の機械化の役に立ち; e)他の食用原料との便利な組合せ:新タイプのペット用チューが、コラーゲン繊維スラリーと肉及び/又は他の栄養添加物とを混合することにより生成され得る。コラーゲン繊維は、コラーゲン繊維の化学的接着力を用いて、他の肉製品又は小肉片を結合し、利点、例えば改善された栄養及び良好な味覚を改善されたペット用チューを提供する。犬用チューにおける多くの新規技術革新は、全体的な嗜好性を改善するために、肉ジャーキー又は他の油状動物皮膚、例えば豚皮のシートを生皮に添加することを包含する。両添加は骨結束工程に複雑性を付加し、従って労働時間及び原価を高める。生皮に肉ジャーキーを添加する場合、その肉は比較的高価であり、従って、単に薄い肉片が結び目を付けられたボーンの暴露される継ぎ目に沿ってのみ添加され、その結果、犬は肉を認識し、そして噛むための出発点としてそれを用いることができる。しかしながら、多くの犬は、意図されるような生皮を噛まないで、生皮から肉を取り外すことで熟練するようになり、肉が取り外されると、生皮犬用チューは噛むのに魅力のないものになる。本発明の方法によれば、生皮繊維中に組込まれ、そして固定される肉の存在を、犬は気づき、そしてしかたないが、しかし肉の御馳走を開放するために生皮を噛む。さらに、上記利点d)に説明されたように、犬用チューへの第二シートの添加の複雑性がまた、それらのニ重シート態様のための骨結節工程(bone knotting process)の機械化を困難にして来た。請求される発明の方法がこの障害を克服する。

天然生皮からペット用チューを製造する方法に比較して、本発明の方法は、皮材料の利用における高い効率及び製造される製品のサイズ及び形状の高い柔軟性を提供し、低い操作費用、資源の良好な保全、及びより大きな潜在的利益を導く。

牛からの天然の皮は、牛の身体の異なった部分上でより厚く、そしてより薄い。牛皮が除かれる場合、それらはしばしば、引き裂かれるか、又はそれらに穴が存在し、そして除かれる皮の周囲は非常に不規則な形状を示す。多くの時、努力と人件費が、最も効率的に使用するために乾燥された皮の提供に払われる。一定の厚さの生皮は小さなペット用チューに結び目を付けるのには厚過ぎるが、ところが、薄すぎる生皮は大きなペット用チューボーンを製造するために使用され得ない。従って、除かれる生皮の単一のシートは、透明な皮の使用を最大にし、そしてエッジの周囲の全体の廃棄物及び皮中の穴及び裂け目を最少にするために、サイズ及び厚さに従って、様々なサイズの長方形サイズに切断される必要がある。これはすべて、受注処理下で行われるべきであり、そして実現する大きな骨と小さな骨の受注の良好な調合の継続的仮定を必要とする。かなり頻繁に、工場は1つのサイズのペット用チューボーンの偏った注文を受けるが、ところがいずれかの皮のわずか20−30%が小さな骨の製造のために利用され、皮のより厚い部分が大きなペット用チューボーンの今後の注文に使用され得るまで、その皮の厚い部分の備蓄を導く。この分類工程はまた、多くの人件費を追加し、この活動のオペレーターの熟練と注意力に利益率を非常に依存性にする。

予定された厚さ及び幅を有するコンベヤーベルトをロールオフする再構成生皮(次に、所望する長さの機械により切断され得る)を製造する能力が、生皮ペット用チューを製造する既知方法よりも抜本的な改善性を表す。

本発明の新規方法は、生皮ペット用チューを製造する既知方法に本来属する欠点、例えば次の欠点を克服する: a)異なったほぐし方法が、コラーゲン繊維の収率及び均一性を改善するために統合される。化学的分離は、ほぐれた生皮混合物を膨潤するために適用される酸性物質により開始し、これは、コラーゲン繊維の平滑性を改善し、そしてほぐしをより容易にする。機械的分離は、コラーゲン繊維をさらに分離するために原料をチョッピングし、そして粉砕することで生じる。最終的に、前記溶液は、元来結合されたコラーゲン繊維を分離するために高速混合装置を用いて粉砕される。 b)粒子がコラーゲン繊維溶液から、真空濾過により除かれ、コラーゲン繊維再構成生皮の均一性及び外観が改善される。 c)コラーゲン繊維は化学的に脱水され、繊維の拡張状態が収縮され、そして水のすばやい排水及び追放が促進され、これが乾燥速度を改善し、そして比較的厚いコラーゲン繊維再構成生皮を製造し、そして乾燥費用を低める。既知方法によれば、射出成形を用いて押出されるか又は形成された後、拡張状態での繊維を有するコラーゲン繊維生皮の乾燥は、すべての湿気が、ペット用チューが形成された後、乾燥により除去されることを必要とする。これは時間がかかり、費用が高く、そして厚い生皮製品のためには実際的でない。 d)架橋処理が、コラーゲン繊維再構成生皮が形状化され、そして乾燥された後でのみ適用され、これは、平滑な仕上げの再構成生皮を提供し、そして水における製品の膨潤及び剥離を妨げる。さらに、漂白が、仕上げを変更しないで、コラーゲン繊維再構成生皮に適用され得る。再構成製品はソーキングされ、そして結び目を付けられ、高い最終結び目付き骨製品が製造される。架橋処理にゆだれられていない製品は、水にソーキングされる場合、膨潤し、そして軟化し、結び目付け及び強い漂白処理のために不適切な製品を再現する。架橋剤が、乾燥の前、コラーゲン繊維溶液に適用される場合、コラーゲン繊維間の接着力が不良になり、そして再構成生皮表面がうろこ状及び荒くなるであろう。

本発明は特定の態様、段階、工程、構造及び形状を参照して記載されているが、それらの記載は限定的な意味で解釈されることを意味しない。開示される態様及び本発明の他の態様の種々の修飾は、本発明の記載を参照すれば、当業者に明らかになり、すべてのそのような修飾及び他の態様は本発明の範囲及び意図内である。従って、例えば、特定条件が提供されていない態様の場合、通常の条件又は製造業者により推薦される条件が優先されるべきである。製造業者が指摘しない試薬及び用具は、一般的な市場から調達され得る通常の製品である。

詳細な好ましい1〜5つの態様が、図1に示されるフロチャートを参照して、下記に記載される。特にことわらない限り、%は重量%である。

第1の詳細な好ましい実施態様:原材料(毛が付いている動物皮膚)を用いてのコラーゲン繊維再構成生皮の製造について: 1.ソーキング及び脱脂:100kgの動物性皮膚を、3重量倍の水(この実施例においては300L)及び1−3%の脱脂剤の溶液に添加する。10−24時間、洗浄し、次に排水し、そしてフラッシュする。 2.脱毛及び石灰処理:前記皮膚を、1重量倍の水及び1−3%の硫化ナトリウムの溶液に添加する。2−5%の石灰を添加し、そして1時間、反応せしめる。2重量倍の水を添加し、そして15−20時間、反応せしめる。排水し、そしてフラッシュする。 3.洗浄:3重量倍の水を添加し、そして15分間、洗浄する。生皮を排水し、そして同じ方法を用いて2度、洗浄を反復し、そして過剰の水を排水する。 4.脱灰及びアルカリ溶液処理(bating):前記皮膚に、1重量倍の水、2−3%の硫酸アンモニウム、1−3%の脱脂剤及び0.1−0.3%のパンクレアチンの溶液に添加し、そして1−3時間、反応せしめる。過剰の水を排水する。 5.洗浄:3重量倍の水を添加し、そして15分間、洗浄する。過剰の水を排水する。 6.チョッピング:前記皮膚を、3×3cm以下の立体形に切断する。立体の生皮を肉用チョッパーにより粉砕する。 7.酸膨潤:3重量倍の水及び2−4%の蟻酸の溶液に添加し、前記溶液のpH値を3以下に調節する。0.5−2時間、反応せしめる。排水する。 8.ほぐし及び機械的分離:酸膨潤された生皮を粉砕し;5重量倍の水を添加し、そして機械分離機又は乳化機、例えばブレンダー中に配置する。1000回転/分以上の回転速度を用いて、1〜3分間、乳化する。 9.濾過:1mm以上の直径を有する未溶解粒子を、真空濾過により濾過する。 10.脱水:硫酸ナトリウム及び水酸化ナトリウムを、濾液に導入し、6.2−6.4のpH値を伴って、塩濃度を5重量%以上にし、コラーゲン繊維の拡張状態を収縮し、そして前記繊維を脱水する。30分以上の間、反応せしめる。 11.スクリーンフォーム及び機械的圧力を用いての水抽出:脱水の後、スクリーン材料から製造されたフォーム上にコラーゲン繊維スラリーを平らに置き、水を排水する。再構成生皮の厚さを、スクリーンの単位面積当たりの溶液の量を調節することにより、この段階で決定できる。次に、さらなる乾燥のために材料を圧縮する。 12.乾燥及び架橋:形成された繊維シートを乾燥し、そして次にその繊維を2%ホルムアルデヒド溶液に1時間、浸す。再び乾燥し、コラーゲン繊維再構成生皮最終製品を製造する。

第2の詳細な好ましい実施態様:再製造された材料(脱毛され、石灰処理された動物性皮)からのコラーゲン繊維結合された生皮の製造について: 次の工程に使用するための基本的開始材料として100kgの脱毛され、石灰処理された動物性皮又は残存物を調製する:上記第1の詳細な好ましい実施態様に記載される段階3−12に従って、コラーゲン繊維再構成生皮を調製する。原材料を用いてのコラーゲン繊維再構成生皮の製造のための好ましい実施態様の段階1及び2は、脱毛され、石灰処理された動物性皮又は脱毛され、石灰処理された皮残存物を用いる場合、削除され得る。

第3の詳細な好ましい実施態様:製造された残物(天然生皮、不良チュー及び生皮残物からの残存物)からの漂白されたコラーゲン繊維再構成生皮の製造について: 次の工程に使用するための基本的開始材料として100kgの製造された残物を調製する: 1.ソーキング:5重量倍の水を添加し、そして1時間、洗浄する。過剰の水を排水する。 2.上記第1の詳細な実施態様に記載される段階6−12に従って、コラーゲン繊維再構成生皮を調製する。 3.漂白:乾燥されたコラーゲン再構成生皮を、5%過酸化水素溶液に30〜60分間ソーキングする。前記生皮を除き、そして乾燥し、漂白されたか又は白色外観を示すコラーゲン繊維再構成生皮を製造する。

第4の詳細な好ましい実施態様:脱毛され、石灰処理された動物性皮又は他の出発材料から製造された、栄養的に増強されたコラーゲン繊維の再構成生皮の製造について: 1.上記第1の詳細な好ましい実施態様に記載される段階3−10に従って、コラーゲン繊維再構成生皮を調製する。 2.混合:重量で7:3の割合での鶏繊維をコラーゲン繊維スラリー中に混合する。 3.スクリーンフォーム及び機械的圧力を用いての水抽出:脱水の後、スクリーン材料から製造されたフォーム上にコラーゲン繊維スラリーを平らに置き、水を排水する。次に、機械的圧力を、材料(例えば、ローラー間に)に適用する。 4.乾燥及び架橋:形成された繊維シートを乾燥し、そして次にその繊維を2%ホルムアルデヒド溶液に1時間、浸す。再び乾燥し、増強された栄養価値を有するコラーゲン繊維再構成生皮最終製品を製造する。

第5の詳細な好ましい実施態様:コラーゲン繊維再構成生皮からのペット用製品の製造について: 前記第1の4つの詳細な好ましい実施態様に記載される工程のいずれかに従って調製されたコラーゲン繊維再構成生皮を、20×10cmの四角に切断する。切断された生皮を清浄水にソーキングし、そして軟化する。水から除き、そしてローリングする。ローラーの両端を結び、そして乾燥し、骨−形状化された、結び目を付けられたペット用チューを得る。

前述の記載及び本発明の好ましい実施態様の添付する例示は、例示及び記載の目的のために提示されて来た。それは、徹底的であるか、又は開示される正確な形に本発明を制限するものではない。多くの修飾及び変動が上記教授に照らして可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明により制限されるものではないが、しかし添付の特許請求の範囲及び同等のものにより制限されるものである。