(57)【要約】本発明は、少なくとも一種の穀物作物を含む飼料であって、その飼料中で高エネルギー成分含量および同一性が、飼料の主要成分が穀物作物に加えて、最も好ましくは狭い粒子径分布を有する、マイクロセルロースであることにより最適化され、ここで、マイクロセルロースは動物の胃、特に牛などの反芻動物の胃に特に有利に消化されることが見出されている、飼料およびその製造方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一種の穀物作物ならびにさらにマイクロセルロースを含む、飼料
【請求項２】
少なくとも一種の穀物作物が、少なくとも部分的に、２ｍｍを超える長さを有する穀物およびわらの形態である、請求項１に記載の飼料。
【請求項３】
穀物作物が、少なくとも部分的にサイレージ発酵される、請求項１または２に記載の飼料。
【請求項４】
穀物作物が、トウモロコシ、小麦、大麦、モロコシ、草、燕麦、アルファルファ、蓮、キャベツ、クローバー、あわおよび大豆ならびにそれらのハイブリッドおよび混合物から選択される、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項５】
９７重量％を超えるグルコース含量を有するマイクロセルロースまたは７０重量％を超えるグルコース含量を有するリグニン含有マイクロセルロースを含む、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項６】
マイクロセルロース含量が２９重量％まで、好ましくは２０重量％まで、より好ましくは５〜１５重量％、最も好ましくは８〜１０重量％である、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項７】
マイクロセルロースの平均粒子径が、８〜１００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、さらにより好ましくは１５〜３０μｍ、最も好ましくは２０μｍ未満である、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項８】
少なくとも一種の穀物作物およびマイクロセルロースからなる、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項９】
少なくとも二種の穀物作物を含む、前記請求項いずれか１項に記載の飼料。
【請求項１０】
−少なくとも一種の穀物作物を提供し、
−マイクロセルロースを調製し、および
−該穀物作物および該マイクロセルロースを混合する、
ことを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の飼料の製造方法。
【請求項１１】
マイクロセルロースが、繊維状セルロース材料を、少なくとも１４０℃、セルロースの乾量基準ベースで少なくとも８％の濃度で、特に繊維状セルロース材料を酸に、好ましくは混合によって、接触させて、酸加水分解に供することで調製される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
加水分解の出発原料が、軟木または硬木、好ましくはそれらの化学パルプを基にするか、または、好ましくは綿、草本、バガス、穀類のわら、麻、大麻、サイザル麻、マニラ麻または竹から選択される、非木本リグノセルロース植物材料、最も好ましくは穀物のわらである、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
マイクロセルロースが、飼料に対して２９重量％まで、好ましくは２０重量％まで、より好ましくは５〜１５重量％、最も好ましくは８〜１０重量％の含量、最も好ましくは、飼料中の様々な成分の測定量、それらの消化性、動物の種類、季節の変化および動物の成長段階を考慮した給餌計画を基に決定された含量で添加される、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は通常の穀物作物に加えて、マイクロセルロースを含む飼料の一種に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の記載
動物に給餌する際、特に反芻動物において、繊維、タンパク質および糖類などの、飼料のすべての成分は、すべて、動物の生産および成長の異なる段階において意味を有する。動物は、屠殺までの飼育のすべての段階で効率的に給餌されなければならない。しかしながら、動物に関する、とりわけエネルギー必要量が変化するので、異なる要件がこれらの異なる段階の給餌に存在する。さらに、異なる役割に利用される動物（例えば、乳牛として、または、肉牛として）は、異なる要件、例えば、乳を作る牛は、高品質の乳を効率的に作り出すために多量のエネルギーを必要とし、肉牛の要件はそれらの成長によって誘導される、を有する。
【０００３】
通常の穀物はそれらのデンプン含量のために、とりわけ、家畜飼料として使用される。炭水化物として、でんぷんは所望のエネルギー含量を穀物に提供する。しかしながら、でんぷんは、動物の胃であまりにも速く溶解されるという不利な化学構造を有する。したがって、胃のｐＨ値は、食べた後に不利な方式で縮小し、胃の機能は一時乱される。
【０００４】
さらに、通常の穀物作物に含まれるような、通常の植物繊維は比較的低い炭水化物含量を有する。セルロースに加えて、それらはヘミセルロースおよびリグニンを主に含む。ヘミセルロースが上記のでんぷんと同じようにそれらがあまりに速く消化される一方で、リグニンは、容易に消化されないという欠点がある。したがって、家畜が純粋な穀物作物で給餌されることはまれである。代わりに、様々な添加物が、別の栄養製品として、または通常の穀物作物と混合されるものとして使用される。飼料を改良する一般的な方法は、植物繊維中の高エネルギー成分を強化することである。これらの高エネルギー繊維は、穀物作物に加えられた、例えば木材加工業から得られた繊維であり得る。
【０００５】
ＪＰ２０１１０８３２８１は、木材または植物パルプ含有セルロースおよびヘミセルロースで製造された飼料の一種に関する。
【０００６】
ＦＩ７８８１４およびＦＩ１０９４／６６の両方は、木材加工工業の微粒子を含む、飼料に用いられる原料に関する。
【０００７】
ＵＳ５０２３０９７は、栄養性繊維を得るためのバイオマスの脱リグニンに関する。
【０００８】
さらなる開発は一般に、セルロース、ヘミセルロースまたはその両方などの特定の添加物の高含量での使用に焦点が当てられた。
【０００９】
ＵＳ２００４  ０４７８９７は、添加物として、５０〜２５０μｍの長さの繊維を有するセルロースを含む飼料の一種に関する。
【００１０】
しかしながら、セルロースおよび木材加工業の副産物などの自然な高エネルギー成分を多量に含む場合でさえ、これらの繊維は、該エネルギーを、動物の胃で容易に利用および消化されないか、またはすぐに消化される形態で含む。
【００１１】
ＤＤ１４４８６２は、通常の植物作物および粒径２０〜４０μｍのセルロースの混合物を含む、様々な栄養添加物または薬剤に混合して使用するための飼料の一種に関する。
【００１２】
しかしながら、該公報では、飼料の役割は、純粋にさらなる栄養または薬物を動物に送達することである。したがって、飼料の栄養素含量は、それ自身としては最適化されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
発明の概要
有利な方法で消化される炭水化物を高い含量で有する、家畜、特に反芻動物の給餌に使用される飼料の提供が本発明の目的である。
【００１４】
具体的に、胃の機能を乱さない適切なエネルギー含量の、特に高グルコース含量を有する飼料を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
これらおよび他の目的は、既知の飼料を超えるそれらの利点およびそれらの用途とともに、下記に記載され請求されるように、本発明により達成される。
【００１６】
セルロース、ヘミセルロース、ろうおよびリグニンを含む植物性繊維と対照的に、高グルコース含量でのマイクロセルロースは、反芻動物などの動物へのこれらの給餌において効率的に利用され、消化される。それゆえ、改良は動物の成長、または動物（例えば牛）の高品質な乳を生産する能力においても得られる。
【００１７】
それゆえ、本発明は少なくとも一種の穀物作物ならびにマイクロセルロースを有利な方式で消化できる形態で含む飼料に関する。
【００１８】
より具体的に、本発明の飼料は請求項１の特徴部で言及されるように特徴付けられる。
【００１９】
さらに、飼料を作製するための本発明の方法は、請求項１０の特徴部で言及されるように特徴付けられる。
【００２０】
かなりの有利な効果が本発明によって得られる。それゆえ、本発明は、有利な方式で消化できる形態で高エネルギー成分を含む、新しい種類の飼料を提供する。飼料中の、とりわけ、タンパク質、炭水化物などの高エネルギー成分、およびミネラルの含量はまた、必要であるときはいつでも、季節の変化および動物の成長に合わせて容易に変更できる。
【００２１】
次に、本発明は、より密接に添付の詳細な説明を参照して説明されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、少なくとも一種の穀物作物ならびにマイクロセルロースを有利な方式で消化できる形態で含む飼料に関する。
【００２３】
好ましくは、マイクロセルロースは「高純度」マイクロセルロースの形態、すなわち、高いグルコース含量、特に９７重量％を超えるグルコース含量、最も好ましくは９８重量％以上のグルコース含量を有するマイクロセルロースである。あるいは、マイクロセルロースは、「中程度の純度」のマイクロセルロース、好ましくは７０重量％を超えるグルコース含量、好ましくは８０重量％を超えるグルコース含量、最も好ましくは９０重量％を超えるグルコース含量を有するリグニン含有マイクロセルロースとすることができる。
【００２４】
マイクロセルロースは、給餌される動物の発達および成育の現在の段階における栄養要求に応じて、様々な含量で飼料に使用できる。しかしながら、一般的にマイクロセルロース含量が２９重量％まで、好ましくは２０重量％まで、より好ましくは５〜１５重量％、最も好ましくは８〜１０重量％の飼料が使用される。
【００２５】
本明細書で使用される、「マイクロセルロース」なる用語は、微結晶性セルロース（ＭＣＣ）、粉末マイクロセルロース、および加水分解セルロースを含むことを意図する。ＭＣＣは一般的に、精製されてα−セルロースから部分的に解重合されたマイクロセルロースと定義される。重合度は典型的に４００未満である。同様に、粉末セルロースは一般的に、精製されて、α−セルロースから分解されたものである。さらに、「マイクロセルロース」なる用語はリグニン含有マイクロセルロースを含むことを意図し、それは（上述のとおり）低いグルコース含量であるが、代わりにリグニンを含む。この場合、マイクロセルロースは、（本明細書に記載された手順によって）リグニン含有セルロースを原料として製造される。
【００２６】
しかしながら、使用されるマイクロセルロースは典型的に、典型的な炭水化物分析方法（例えば、”Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓ  ａｎｄ  ｐｅｃｔｉｎｓ  ｉｎ  ｗｏｏｄ  ａｎｄ  ｐｕｌｐ  ｆｉｂｒｅｓ  ｂｙ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈａｎｏｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｇａｓ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ”，  １９９６，  Ｎｏｒｄｉｃ  ｐｕｌｐ  ａｎｄ  ｐａｐｅｒ  ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｊｏｕｒｎａｌ，  Ｎｏ．  ４，  ｐｐ．  ２１６−２１９に記載される）で測定して、約０〜１０％、好ましくは０．５〜７％、より好ましくは１〜５重量％のヘミセルロース含量を有する。
【００２７】
マイクロセルロースの平均粒子径は、好ましくは８〜１００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍ、さらにより好ましくは１５〜３０μｍ、最も好ましくは２０μｍ未満である。
【００２８】
飼料は、草本または他の一般的な型の天然飼料作物に類似する形態、好ましくは、２ｍｍを超える平均粒子／繊維長、より好ましくは５ｍｍを超える平均粒子／繊維長を有する穀物およびわらを含む少なくとも一種の穀物作物、で提供できる。任意に、穀物作物の一部は、例えば１０〜１００重量％、好適には５０〜１００重量％がサイレージ発酵される。
【００２９】
該穀物作物は、好ましくはトウモロコシ、小麦、大麦、モロコシ、草、燕麦、アルファルファ、蓮、キャベツ、クローバー、あわおよび大豆ならびにそれらのハイブリッドおよび混合物から選択される。
【００３０】
穀物作物およびマイクロセルロースに加えて、他の栄養成分を飼料に添加できるが、必須というわけではない。特に、天然原料、好ましくは植物原料から全ての飼料成分を選択し、特に小さな合成化合物、例えば、動物の肉やそれが生産する乳に蓄積され得る薬剤、を避けることが好ましい。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によると、飼料は穀物作物およびマイクロセルロース以外のさらなる成分を含まない、すなわち、少なくとも一種の穀物作物およびマイクロセルロースからなる。
【００３２】
しかしながら、本発明の全ての実施形態において、一種を超える穀物作物を混合して、飼料の栄養成分についてさらなる変化を得ることが可能である。本発明の一つの別法において、少なくとも二種の穀物作物が使用される。
【００３３】
本発明はまた、該飼料を製造する方法にも関する。この方法に基づいて、少なくとも一種の穀物作物が提供され、一方でマイクロセルロースが別個に製造される。これらの成分はその後混合され、任意にさらなる成分が加えられて、飼料が形成される。
【００３４】
穀物をサイレージで発酵する任意の段階は、穀物作物をマイクロセルロースと混合する前または後のいずれでも行うことができる。
【００３５】
得られた飼料製品を、例えばプレスしてペレット状または他の単位包装製品形態に加工できる。しかしながら、穀物作物の繊維長は、上述のとおり、好ましくは２ｍｍを超えるサイズを維持し、すなわち過剰な粉砕は避けられる。
【００３６】
マイクロセルロースは、いかなる既知の方法で製造できる。
【００３７】
しかしながら、本発明の好ましい形態によると、マイクロセルロースはＦＩ２０１０５６４１に記載される方法で製造される。より好ましくは、繊維状セルロース材料が少なくとも１４０℃、好ましくは１４０〜１８５℃の間、より好ましくは１５０〜１８０℃の間、最も好ましくは１５５〜１７５℃の間で、セルロースの乾量基準ベースで少なくとも８％、好ましくは８〜５０％、より好ましくは１５〜５０％、さらにより好ましくは２０〜５０％、最も好ましくは２５〜４５％の濃度で、穏やかな酸加水分解に供される。
【００３８】
加水分解は繊維状セルロース材料を酸に、好ましくは混合によって接触させて実施できる。
【００３９】
加水分解の出発原料として使用される繊維状セルロース材料は、軟木または硬木、好ましくはそれらの化学パルプを基にしたいかなる材料とすることができ、それは、上述の条件で加水分解でき、リグニンまたはヘミセルロースなどのセルロース以外の他の材料を含んでもよい。また、綿、草本、バガス、穀類のわら、麻、大麻、サイザル麻、マニラ麻または竹などの、非木本リグノセルロース植物も好適に使用できる。したがって、本発明の飼料の穀物作物として使用されるものについて、部分的に同じ材料をそのままでマイクロセルロースの製造に使用できる。最も好ましくは、上述した穀物作物のわらが加水分解の出発原料として使用される。
【００４０】
加水分解の原料中の、リグニン含量は出発原料の好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満、最も好ましくは１重量％未満であり、ヘミセルロース含量は好ましくは１５％未満、より好ましくは１０重量％未満である。
【００４１】
この方法は狭い粒子径分布をもつ高品質なマイクロセルロースを提供し、粒度分布は加水分解工程の条件、例えばＦＩ２０１０５６４１に記載されるように、使用する酸の量および加水分解段階で使用する時間、を変化させることにより制御できる。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態によると、マイクロセルロースの製造は、ＦＩ２０１０５６４２に記載されるようにセルロース製造プラントに組み込まれ、これにより高品質なマイクロセルロースの安定的な供給が提供される。
【００４３】
畜産学では、家畜は一般に、飼料中のタンパク質、高エネルギー成分、例えば炭水化物、およびミネラルなどの一定量の様々な成分、ならびにそれらの消化性を考慮した給餌計画に沿って給餌される。この情報に基づいて、異なる種類の動物（異なる役割に利用されるか、または異なる成長段階にある）に、とりわけ、季節の変化および動物の成長を考慮して必要が生じた時に容易に変更できるような、別々の給餌計画を提供する。
【００４４】
したがって、本発明の実施形態によると、本発明の飼料を製造する方法は、動物または動物群の現在の栄養要求を考慮した特定の種類の動物または個々の動物のいずれかのための給餌計画を設計する段階を含む。
【００４５】
以下の非限定的な実施例は本発明の実施形態で得られる利点を例示することを意図するだけである。
【実施例】
【００４６】
例示的な飼料組成物をＦＩ２０１０５６４２に記載された方法を使用して、０〜１０重量％のマイクロセルロースをＦＩ２０１０５６４１に従って製造した微結晶性セルロース（ＭＣＣ）の形態で、通常の穀物作物に混合することにより調製した。全体の炭水化物含量、ならびにそれらの成分の相対的な増加を算出した。組成物の成分を以下の表１に示す。
【００４７】
【表１】
2015509373.tif 000002
【００４８】
表１はさらに家畜飼料製品の最終価格へのＭＣＣ価格の効果の見積りを提供する（成分の含量を変化した、２つの異なる価格のＭＣＣを表す）。最終価格は、別法により製造されたマイクロセルロースを含む対応する製品と比べて、明らかに低い。
【００４９】
伝統的に、微結晶性セルロースの価格は２０００〜１０万ユーロ／トンの間で変化し、生産量は少ない。主な用途は、人用の食品工業および製薬工業である。上述したマイクロセルロースの市場価格の低下（１５００〜２０００ユーロ／トンの間のレベル）は、本発明の最終製品の価格の低下を引き起こし、それにより、家畜飼料中にこの材料を使用することを可能にするか、または少なくとも有利になる。
【００５０】
多量のバイオマスが毎日世界中の家畜によって消費されている。北米では、例えば、肉牛および乳牛の群のみで、約９２５０万頭の動物がいる。各動物は１日あたり約１０〜約１５ｋｇのバイオマスを食べる。したがって、北米で消費されたバイオマスの量を算出すると、一年単位で、約３．３５億〜約５億トンとなる。
【００５１】
したがって、胃の機能を乱さない適当なエネルギー含量を有し、特に高いグルコース含量を有しながら、低い製造コストを有する本発明の飼料により、広い利点を得る。
【国際調査報告】
2015509373.tif 000003
2015509373.tif 000004