JP4928713B2 - 脂肪分および可溶糖含有率が低減された大豆ミール、ならびに、その製造方法および用途 - Google Patents

Description

本発明は大豆ミールに関する。ひとつの態様においては、本発明は、低減された脂肪分および可溶糖含有率の両方を備える大豆ミールに関し、他の態様においては、本発明は前記大豆ミールの製造方法に関する。さらに他の態様においては、本発明は、１つ以上の経済的に有用な副産物と組み合わせて前記大豆ミールを製造する、一元化されたプロセスに関する。さらに他の態様において、本発明は、魚粉および他のタンパク質の少なくとも部分的な代替品、ならびに、動物の加工飼料、特に魚の加工飼料の製造におけるエネルギー源としての前記大豆ミールの用途に関する。

大豆は、世界の多くの地域における主要な農業産物であり、人間および動物の両方が消費する多くの有用な製品の源である。大豆から得られる、さらに重要な製品の２つは、大豆油と大豆ミールである。どちらの製品も人間および家畜に消費されるが、大豆油の主要な用途は人の食用の植物油としてであり、大豆ミールの主要な用途は、動物の飼料混合物の成分としてである。大豆ミールは高タンパク質であり、動物が自らのタンパク質を作る際に用いるアミノ酸類の理想的な供給源であることが証明された。

原料の大豆を油およびミールへ処理するために、多くの方法が知られている。これらのプロセスの実例は、米国特許第３，７２１，５６９号；第４，０３５，１９４号；第４，３５９，４８０号；第４，４９６，５９９号；第４，７２８，５２２号；第４，７４８，０３８号；第４，７８５，７２６号；第４，８１０，５１３号；第４，９９２，２９４号；第５，２２５，２３０号；第５，７７３，０５１号および第５，８６６，１９２号に記載されているものである。これらのプロセスの典型例は、汚くそして多くの場合濡れた状態の従来の運搬方法のいずれか、例えば、トラック、荷船、鉄道などにより、畑からの大豆を受け取ることである。大豆は次に初期分離工程、例えば振動ふるいにかけられ、そこでは大豆と、大豆ではない物質、例えば石、棒きれ、葉、茎、土、雑草の種子など、および、望ましくない大豆の原料、例えば皮、小さいまたは破損した大豆、外れた莢などが分離される。

初期分離工程で除去されていない莢を伴う「清浄な」大豆は吸引機に運ばれ、そこでは、残った外れた莢のほとんどが空気により除去される。大豆は倉庫に運ばれ、外れた莢は、さらなる処理をされる副産物として収集される。
この時点では、大豆は一般的に約１２重量パーセントの水分を含むが、大豆の実際の水分含有率は多数の異なる要素により変化する。大豆の水分含有率が約１２重量パーセントを超える場合、倉庫への保管前、一般的に大豆は水分含有率が約１２重量パーセント未満に低下するよう乾燥にかけられる。大豆の水分含有率が約１２重量パーセント未満である限り、大豆は細菌またはカビにより材料劣化することなく、数年間貯蔵可能である。

この時点より先に大豆が処理される方法は、所望の末端製品に大いに左右される。多くの場合、大豆は最初に、一般的な吸引システムを備えるクラッキングロール（ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｏｌｌ）またはハンマーミル（ｈａｍｍｅｒ ｍｉｌｌ）のような一般的な装置用いて莢を除かれるが、米国特許第５，２２５，２３０号に記載されているような、いくつかのプロセスでは、莢はさらなる処理の前には除去されない。莢を除去してもしなくてもいずれにせよ、大豆はほとんど常に、最後には一般的装置、例えば溝付ロールを用い粉砕または磨砕され、ミールにされる。粉砕または磨砕プロセスの前または最中に、大豆は一般的に熱をかけられ、例えばトリプシン阻害物質およびレクチン類のような栄養阻害要因(antinutritional factor)が不活性化される。

次のプロセス段階は、大豆ミールの所望の油含有量に大きく左右される。「全脂」大豆ミールを所望の場合は、ミールは油分（脂肪または脂質としても知られる）抽出にはかけられない。一方、「脱脂」大豆ミールを所望の場合は、ミールは脂肪抽出工程、例えば溶媒または機械抽出にかけられる。世界のマーケットで今日入手可能な大豆ミールのほとんどは、油分含有率が１重量パーセントより小さい、溶媒抽出された大豆ミールである。このプロセスでは、大豆ミールを適当な溶媒、例えばヘキサンと接触させ、含有率が一般的に０．５重量パーセント未満となるよう油分が除去される。米国特許第３，７２１，５６９号は、従来の手順を記載する。もう一つの方法としては、大豆ミールは、例えばねじプレスを用い機械的に脱脂される。この「搾油かす(expeller)」大豆ミールは、一般的に４から８重量パーセントの残存油分を含有する。ミールの使用目的が反芻動物の飼料添加物ならば、ミールは油分が機械的に抽出される前に最初に加熱され、そして、米国特許第５，２２５，２３０号に記載されているような特定の方法で乾燥される。

油はミールより抽出された後に、一般的に遠心分離器または他の処理にかけられ、不純物が除去される。これは精製された原料グレードの油を製造する。油が抽出された大豆ミールは乾燥され、続いて飼料添加物または動物の飼料用途に適する状態に、一般的には磨砕または造粒され、ついでミル化される。

最終用途により、この段階のミールをさらなる処理にかけてもよい。例えば、人の食用にする場合は、さらなる脂肪抽出をかけ（米国特許第３，７２１，５６９号に記載のように）残存するリン脂質を除去してもよい。

様々な形態の大豆ミールを製造する既知のプロセスは、原料の大豆本来の可溶糖含有率を、ほとんどではないにしても多量に保っている大豆ミールを、ほとんど常に製造する。可溶糖含有物はさまざまな洗浄または抽出段階の間にいくらか除去されることがあるが、一般的にはできあがった大豆ミールの可溶糖含有率は、原料大豆の可溶糖含有物のかなりの部分であり、例えば９０重量パーセントより高い。この可溶糖の存在の影響は、草食動物および雑食動物の成体に対しては、一般的には、あったとしても低いが、肉食動物および動物の子に対しては概して有害であることが証明可能である。この１つの例は、非代謝性可溶糖類の、養殖の魚類、例えばサケまたはマスの生育および健康への悪影響である。その上、完全に脱脂した大豆ミールは（非代謝性可溶糖類の含有率が高く、脂肪のレベルが低いことから）エネルギー密度が低いため、集約的水産業(intensive aquaculture)向け飼料への含有レベルが制限される。（Cremer, M.、１９９９年、Soy in Aquaculture Diets.、Drackley, J. K. 編集、 Opportunities for Soy Products in Animal Nutrition。国際大豆フォーラム１９９９、シカゴ、イリノイ州、１９９９年８月６，７日）

養殖魚の主要な食餌は、魚向け加工飼料であり、この飼料は栄養価により選ばれた多くの成分のブレンドである。１つの主要成分はもちろんタンパク質であり、この成分のための主要なタンパク源の１つは魚粉、すなわち、魚類または魚類の部分から製造された栄養のあるミール状物質である。事実としては、魚粉は可溶糖類を本質的に含まない。しかし、魚粉は優秀なタンパク源であり、魚向け加工飼料におけるタンパク源としての用いるのは高価である。魚粉の製造は、魚の捕獲、処理、および、ミールの栄養価試験を含む、多段階のプロセスである。その上、魚粉の源としては、限られた種の魚のみが利用可能であり、これらの種の個体数は比較的一定である。魚粉の需要が高まり、政府が魚の乱獲に対しての保護を強制するため、魚粉の入手可能性は低くなり、その価格は上昇している。費用の上昇は、代替タンパク源の不断の調査の原動力であり、その高いタンパク質含有量のため、大豆ミールは魚の加工飼料中の魚粉の全部または一部代替としての可能性を有する。

最も市販されている溶媒抽出された大豆ミールは、しかし、油分の含有率が低すぎる（優秀なエネルギー源）か、および／または可溶糖類が高すぎる（大部分はオリゴ糖類である）。これらの糖類は、魚類に対する栄養価はあるとしても低いだけではなく、充分な濃度で存在する場合は、魚類の健康および生育に逆影響となりうる程度まで、実際に魚類の代謝を阻害する。さらに、大豆中に本来存在する糖類は水溶性であり、かつ、魚の飼料は、魚の自然環境中、すなわち水中で与えられるため、これらの糖類のいくらかは魚に消費される前に水に溶解し、よって水の汚染の原因となる。大豆ミール中の可溶糖類の存在はまた、大豆ミールが例えばエビ、子ブタ、子牛などの他の動物の飼料の成分として用いられる場合、逆効果を及ぼすことがある。

したがって、低減されているが有意義な量の油分、および、もしあれば少量の可溶糖類を含有する大豆ミールに対する継続的な関心が存在した。さらに、数多くの異なる飼料用途への有用性を有する、そのような大豆ミールを経済的に効率的な方法で製造することへの継続的な関心が存在する。

本発明によると、大豆の粗砕、莢取り、コンディショニングおよびフレーク化を脱脂および糖質抽出の前に行うプロセスにより、高タンパク質、低可溶糖で油分を含有する大豆ミールが製造される。従来のプロセスでは、原料大豆は畑から受け取られ、清浄化され、次に倉庫に送られるか、またはさらなる処理に送られるかのどちらかであった。それに続く処理は、大豆の乾燥、粗砕、および莢取りを含み、次に莢取りされた大豆は熱せられフレーク化される。フレークは、一般的には１重量パーセント（ｗｔパーセント）より低い残留莢を含み、それは機械式油分除去の前に熱せられる。温度を上昇させるといっそうの油分除去がされ、得られるケーク（ｃａｋｅ）の油分含有量は、ケークの重量を基準として約６から約１２ｗｔパーセントの間に低減される。デカンテーションおよび精練の後、抽出されたオイルは粗精練大豆油として市販可能になる。

ケークはさらに可溶糖類（オリゴ糖類または炭水化物類としても知られる）を除去する処理をされる。最初に、ケークは、フル・ミセラ（ｆｕｌｌ ｍｉｓｃｅｌｌａ）で約５０から約８０容量パーセント（ｖパーセント）のアルコールを含むアルコール／水溶液にケークが膨潤するまで浸される。ケークは非常に高い吸収容量を有し、よって容易に膨潤する。膨潤したケークは次に、膨潤したケークがつぶれるのを防ぐために穏やかに、向流抽出器の中を通って搬送され、いっそう高純度の溶媒、例えばエタノール／水溶液と接触する。

ケークの抽出は、２つの製品ストリームを生成する。１つのストリームは、アルコール／糖類／水分混合物である（少量の大豆油とタンパク質をも含むことがある）フル・ミセラのストリームである。このストリームは、蒸発および／また蒸留にかけられ、そこでアルコールのほとんどが回収され、そして、サトウキビ処理工場で製造されるシロップと類似した特徴を有する糖質溶液（すなわちシロップ）を製造する。このシロップを発酵させて、抽出プロセスで使用可能なアルコールを製造してもよい。

別のストリームは、まだアルコール性溶液で湿潤しているケークである。このストリームは、機械的脱湿潤化装置、例えば調整可能なカウンタープレッシャープレスに送られ、次に残存アルコールの含有量が最終的なケーク（すなわち脱湿潤化、脱溶媒化したケーク）の重量を基準として１５００ｐｐｍより低くなるように残存アルコールを除去する装置に送られる。最終的なケークは次に乾燥され、冷却され、所望の粒径に磨砕される。

図１を参照し、および、前述したように、本発明により処理される大豆は、畑もしくは貯蔵施設、またはその両方から供給される。畑からの場合、原料大豆は、豆を外来物および望ましくない品質の大豆から分離するため清浄化および選別され、続いて乾燥される。貯蔵施設からの場合、おそらく原料大豆は既に清浄化され、選別され、および乾燥されている。本発明で使用される原料大豆で一般的なものは、Ｕ．Ｓ．イエロー＃２および＃４大豆である。

原料大豆の供給元や品質がどうであっても、これらの豆は既存の技術のいずれかを用いて莢取りされる。例えば、原料大豆は循環する熱風（例えば、約１００℃）に約２〜５分間さらされ、残存するいかなる水分もが大豆から除去され、その子葉がひからびさせられる。原料大豆は一般的に、１２ｗｔパーセント以上の水分含量を有し、それは莢取りされる前に一般的に１０ｗｔパーセント以下に減じられる。次にこれは莢の除去を容易にする。従来の装置および方法のいずれを使って乾燥した大豆の莢取りをしてもよく、例としては、溝付きロールを有するローラーミルがある。豆は一般的に８つの断片に割られる。莢および大豆は続いて吸引機を通じて運ばれ、そこで莢を除去され、豆は油分抽出前のコンディショニングに送られる。莢はプロセスの副産物として回収され、続いて動物飼料の添加物へと処理（例えば粉砕またはペレット化）される。莢取り操作の後、好適には莢取りされた大豆中の、外れた莢の含有率は約１ｗｔパーセントより低く、莢の中に残存する大豆の量はまた、約１ｗｔパーセントより低い。

莢取りされた大豆は、次に機械的手段による油分抽出のため、コンディショニングされる。一般的に、莢取りされた豆は、垂直に積み重ねられたトレーのコンディショナーの中でコンディショニングされ、その中ではストリームは一般的に加熱媒体である（トレーの底の下に設けられる）。従来のコンディショナーは円筒形であり、６〜８の間のトレーを含む。この装置は大豆の断片（「ミート」）を室温（例えば、約２５℃）の開始温度から、約６０℃の最終温度まで、約２０分間をかけて加熱する。この温度では、断片は少なくとも限られた量の柔軟性を示す。

加熱されるとすぐに、ミートは従来の装置のいずれか、一般的には約６０キログラム／平方センチメートル（ｋｇ／ｃｍ²）の圧力で操作されるスムースロールを有するローラープレス、によりフレーク化される。フレークの一般的な厚みは、約０．４０から約０．５０ミリメートル（ｍｍ）である。

フレークは続いて従来の装置中で、約６０℃の温度（フレーク化ミルからのフレークの温度）から、約９０℃から約１００℃の温度に加熱される。この加熱は一般的に、垂直に積み重ねられたトレーのコンディショナー（上述のコンディショニング工程で使用されたものと同様の）中で約３０分間行われる。

加熱されたフレークは次に油分抽出装置、例えばねじプレス（圧搾機として知られる）に送られ、そこでフレークは脱脂される。フレークから油分を機械的抽出することは本発明の１つの特徴である。フレークの脂肪成分のヘキサンまたは他の溶媒抽出は用いられない。フレークの油分含有量は、約１２ｗｔパーセント超、一般的には約１５〜２０ｗｔパーセントの間から、約１２ｗｔパーセント未満、好適には約６〜１０ｗｔパーセントの間に低減される。

加熱されたフレークから抽出される油分の量は、フレークにかけられる圧力の高さを調整することにより、最低でも部分的には調整される。より高い圧力がフレークにかけられると、より多くの油分がフレークから抽出される。最大のプレス圧力は、一般的に約１２０トン／平方センチメートル（ｔ／ｃｍ²）を超えない。

抽出された油分は回収され、従来の方法のいずれかでさらに処理され、粗大豆油としての販売に適したものにされる。さらなる処理は一般的に、精練および精製を含み、後者の方法では一般的に固形物は遠心分離により除去される。油分は溶媒を使用せずに製造されるため、一般的に価格プレミアムを自由につけることができる。

脱脂フレーク、すなわち現時点で約６〜１２ｗｔパーセントの間の油分を含むフレークは、クリーム色のケークとして、ねじプレスより吐出される。一般的には、このケークはコンベアベルト上に堆積し、可溶糖類を除去するため、向流溶媒抽出器具に運ばれる。ケークは約７５℃まで冷まされ、ケークが崩れることを防ぐため溶媒抽出器に注意深く運ばれる。ケークが崩れると、ケークの微粒子成分、すなわち「粉末」がケークから離れ、溶媒中に浮遊して運ばれ、それは最終的に機器のフィルターおよび表面に沈殿するだろう（これは次に、器具を目詰まりする結果となる恐れがある）。

ケークは抽出器の入り口から抽出器の出口までケークを運搬する抽出器中のバスケット中、もしくは、ベルト上、または、他の運搬手段上に置かれ、向流抽出機（垂直または水平配置）に運搬される。

ケークの崩壊を防止するため、ケークのバスケット中へまたはベルト上への運搬、および、抽出器中のバスケットまたはベルトの動きは、両方ともゆっくりで注意深い。

抽出プロセスの第１工程は膨潤工程であり、抽出器の内部または外部のどちらでも実施できる。一般的には、この膨潤工程は、フル・ミセラとケークの間の接触が最大化されるように設計されたスクリューコンベアでおこなわれ、この接触は一般的にはケークを少なくとも２倍の大きさ（容量）にする。このケーク容量の増加は、ケークがいったん抽出器に運ばれたときに（または、すでに抽出器内にある場合は、いったんケークが膨潤工程から抽出プロセスの次の工程に移動するときに）発生する目詰まりの問題を低減しまたは解消する。

いったん抽出器内にはいると、ケークは再度フル・ミセラ（すなわち、アルコール／水／可溶糖を含有する混合物）と接触する。ケークが抽出器の出口または排出端に移動すると、いっそう清浄な溶媒、すなわち、ケークからの抽出物を含まない溶媒と連続的に接触し、この清浄な溶媒はケークから可溶糖類を抽出するであろう。ケークが抽出器の出口に進むまでには、溶媒はフル・ミセラからほとんど純粋な溶媒へ（すなわち、６０容量パーセントがアルコールである水／アルコール混合物）に変えられる。効率性、経済性および製品の安全性の理由から、エタノールが好適なアルコールであるが、本発明の実施においては、脱脂されたケークから可溶糖を抽出するものとして、いかなるアルコールまたはアルコール混合物を用いてもよい。溶媒抽出プロセスは、脱脂されたケークの約１．５ｗｔパーセントより低くなるまで可溶糖類を除去するであろう。本プロセスはまた、脱脂されたケークから、少量であるが無視しても構わない量の油分を除去してもよく、この油分はミセラの一部となるであろう。

抽出プロセスは、２つの製品ストリームを生成する。１番目はもちろん脱脂、脱糖したケークである。このケークは標準の脱溶媒システム（例えば、ＤＴ−脱溶媒トースター（ＤＴ−Ｄｅｓｏｌｖｅｎｔｉｚｅｒ Ｔｏａｓｔｅｒ）が続くＳｃｈｎｅｋｅｎスクリュー）または、フラッシュ蒸発器に運ばれ、アルコールを除去され１５００ｐｐｍより低い含有率とされる。フラッシュ蒸発器は、一般的に、ミールが人の食用とされる場合に用いられる。クリーム色のケークは磨砕され、続いて包装され、および／または販売のため貯蔵される。適切に貯蔵されていれば、それは６ヶ月以上栄養価を保つであろう。包装は需要により、比較的小さい２５ｋｇ以下のバッグから、８００ｋｇ以上のバルクバッグやバルクコンテナまでの範囲で変えられる。

他のストリームは、フル・ミセラの副産物のストリームであり、抽出器の最低部から回収される。このストリームは一般的に、通常２つの垂直向流蒸発器一式を含むシステムである従来の蒸発器システムに送られ、それは消泡器または消泡剤の１つまたは両方と共に操作される。５５〜７０容量パーセントのアルコールリッチの混合物は、蒸発器システムから回収され、抽出システムに戻される。蒸発器システムより回収された糖液（糖質、水および少量のアルコールの混合物）は、蒸留カラムまたは薄膜蒸発器に運ばれる（この選択は目的製造物次第である）。目的製造物が濃縮糖質シロップ、例えば８０ｗｔパーセント以上の糖質を含むシロップ、の場合は、糖液は一般的に薄膜蒸発器に運ばれ、水および極微量のアルコールが最終段階として除去され、そして、製造物は動物飼料の味覚相乗剤として用いられる。

目的製造物が糖質濃度が８０ｗｔパーセントより低いシロップの場合、糖液は一般的に従来のアルコール蒸留カラムに運ばれる。蒸留カラムからの底部ストリームは、一般的にカラムへの供給ストリームの約６０〜６５ｗｔパーセントであり、一般的に１から３ｗｔパーセントの範囲のアルコールを含有する。この底部ストリームは、好適には、エタノールに転換するための発酵プラントに送られる。この糖質シロップは、従来のサトウキビシロップよりも良好なエタノール収率を与える傾向がある。このエタノールは溶媒抽出プロセスに戻されてもよく、それは全体的な費用、または、投入量、または、プロセス操作費用を削減する。発酵タンクから回収されたブイヨン（ｂｒｏｔｈ）は、有用な肥料である。

脱脂、脱糖されたケークは、フラッシュ蒸発器に送られる前に圧搾され、溶媒（水／アルコール）の量を低減される。抽出器の後かつ圧搾の前では、脱脂、脱糖されたケークは、一般的に約７５ｗｔパーセントの溶媒／水を含む。圧搾後、ケークは一般的には約５０ｗｔパーセントの溶媒／水を含む。

最終大豆ミール製品の外観は、微細な、易流動性の、乾燥した、クリーム色の粉末である。それは、タンパク質、水分、脂肪、粗繊維、炭水化物類、ならびに、多様なアミノ酸類、例えばリシン、メチオニン、シスチン、スレオニン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、ヒスチジンおよびバリンを含む。

油分含有率が比較的高く、および、可溶糖含有率が比較的低いため、本発明のプロセスにより製造された大豆ミールは、特に魚の加工飼料用途、特に魚の加工飼料中の魚粉成分の一部または全部の代替として、適している。本発明の大豆ミールはまた、他の動物、特に肉食動物および雑食動物、例えばエビ、子ブタ、子牛および愛玩動物（たとえばネコおよびイヌ）のための加工飼料の、タンパク源およびエネルギー源としても有用である。

本発明は以下の実施例により、さらに完全に記載される。特に反する記載のない限り、全ての部およびパーセンテージは重量による。

実施例１：大豆ミールの製造

本実施例では、Ｕ．Ｓ．イエロー Ｎｏ．４大豆を用いた。選別および清浄化の後、豆は約１２ｗｔパーセントの初期水分含有率から、約９．５ｗｔパーセントの最終水分含有率まで乾燥される。 豆は次に温度約６０℃まで加熱され、溝付きロールを備えるローラーミルに供給され、そこで莢取りされ破砕される。莢および断片は吸引機に供給され、莢は豆の断片（「ミート」）と分離される。吸引の後、大豆ミートは、１ｗｔパーセントより低い外れた莢と、１ｗｔパーセントより低い莢の断片を保持するミートとを含む。図２は、莢取り操作における一般的な物質収支を報告する。

大豆の断片はコンディショナー内のトレー上で加熱され、約２０分間にわたり温度を２５℃から約６０℃に昇温される。加熱されたミートは次に、平滑なロールを備えるローラーミルに供給され、約０．４０から約０．５０ｍｍの間の厚みを有するフレークが製造される。フレークは次に垂直方向に重ねられたトレーコンディショナー内で加熱され、約３０分間にわたり、約６０℃から、約９０から１００℃の間に昇温される。加熱されたフレークは、次にねじプレスに供給され、大豆油が機械的に抽出される。油の含有率は、約２１ｗｔパーセントから約８．５ｗｔパーセントに低減される。図３は、脱脂操作における一般的な物質収支を報告する。

回収された油は約３０分間、固体からデカント（ｄｅｃａｎｔ）され、次に約７０℃で精練される。最後の操作は、少量の水（約２ｗｔパーセント）の添加を伴い、それは後に真空下（６０ｍｍＨｇ）で除去される。得られた油は透明で淡色であり、プレミアム原料グレードの大豆油を構成する。

ねじプレスから回収されたケークはコンベアベルト上に収集され、約７５℃に冷まされる。ベルトはケークを、スウェラ（ｓｗｅｌｌｅｒ）として働くアルキメデススクリュー（Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ−ｓｃｒｅｗ）を備える向流溶媒抽出器に運ぶ。このスクリューの内側では、ケークはフル・ミセラに約３０〜４０分間、約７０℃の温度で浸され、そこでケークの容積は約１５０％に膨潤する。ケークは次に、「膨潤」スクリューより向流抽出器の入り口に穏やかに運ばれる。

抽出器は、ケークの抽出器内の総滞留時間が約１時間となるよう操作される。ケークは、９つの個別の抽出の工程にかけられ、１キログラムのケーク当たり２から２．５ｋｇの溶媒が用いられる。ベッドの最大高さは約１．２ｍであり、溶媒は毎時立方メートル当たり約１０，０００リットル（ｌ／ｈｒ／ｍ²）の割合でベッドを通じて浸透する。抽出プロセスの最後には、ケークは約１２分間排液される。図４は、抽出操作における一般的な物質収支を報告する。

抽出器から回収されたケークは圧搾され、溶媒が回収される。ケークは本来の大きさの約３分の１に圧縮され、ケークの溶媒含有量は、約７５ｗｔパーセントから約５０ｗｔパーセントに減少させられる。ケークは次に従来の脱溶媒装置またはフラッシュ脱溶媒装置に運ばれ、エタノールのレベルが約１０００ｐｐｍより低くなるまで、溶媒、すなわち水／エタノールが除去される。脱溶媒装置は、最高温度が約１００℃で操作される。図５は、脱溶媒装置の一般的な物質収支を報告する。脱溶媒装置からいったん回収されると、大豆ミールは乾燥され、磨砕され、包装され、および／または貯蔵される。

抽出器から回収されたミセラは、従来の蒸発器システムに運ばれ、そこでは消泡剤と混合され、約６０ｗｔパーセントのエタノールが回収され抽出器にリサイクルされる。残ったミセラは、蒸留カラムに運ばれる。この残ったミセラは、ここでは温度が約７０℃のシロップである。固体濃度は、蒸留カラムに入る時点で約１１ｗｔパーセントであり、蒸留カラムを出る時点で約３０〜３５ｗｔパーセントである。カラム中でシロップの最高温度は約８５℃であり、シロップがカラムから出た後はその温度は約４０℃に下がる。シロップの最大エタノール濃度は、約０．５ｗｔパーセントである。回収された糖質シロップ（または糖液）は、約５０ｗｔパーセントのスクロース、約２５ｗｔパーセントのスタキオースおよび約２５ｗｔパーセントのラフィノースを含む。糖液の糖質総濃度は、約１６ｗｔパーセントである。図６は、従来の蒸発器操作の一般的な物質収支を報告する。

糖質シロップを発酵しエタノールを製造してもよい。適当な寸法の大桶（ｖａｔ）中で、約１００，０００から約３００，０００リットルの範囲の糖質シロップが、室温で、約３．５から約４．０の範囲のｐＨで、約８時間、イーストと混合される。

大桶あたり、約１から２ｋｇの範囲の消泡剤が加えられる。発酵プロセスは、糖質キログラム当たり、約０．５６２ｋｇのエタノールを製造する。

このプロセスで製造される大豆ミールは、一般的には以下の特徴を有する。

物理化学的
外観 微細、易流動性乾燥粉
タンパク質(N×6.25として) 最小 ５８％
水分 最大８．０％
脂質 最小６．０％
灰分 最大５．５％
粗繊維 最大５．０％
炭水化物（ＮＦＥ） １７．０から２１．０％
オリゴ糖類 最大３．０％
トリプシン阻害剤 最大５０００ＴＩＵ／製品ｇ当たり
ロビボンド色調 最大スタンダード Ｌ 最小６５．０
ａ 最大 ４．０
ｂ 最大 ２０．０
最小スタンダード Ｌ 最大７０．０
ａ 最小２．０
ｂ 最小１７．０

微生物学的
総プレート計数 最大 ２０，０００ｃｆｕ／ｇ
サルモネラ ２５ｇ中検出されず

アミノグラム
アミノ酸 g/100gのタンパク質 g/100gの製品
リシン 6.2 3.8
メチオニン 0.9 0.5
シスチン n.a*. n.a*
スレオニン 3.2 1.9
ロイシン 8.7 5.3
イソロイシン 4.5 2.7
フェニルアラニン 5.1 3.1
チロシン 3.5 2.1
トリプトファン 2.0 1.2
ヒスチジン 2.5 1.5
バリン 4.9 3.0
*n.a＝分析せず

実施例２：魚の飼料における魚粉代替としての大豆ミールの使用
材料と方法
９つの押し出された飼料を、３つのグループからなる８８ｇのアトランティックサーモンに、８４日間、９℃の真水における試験にて給餌した。ＬＴ−魚粉の一部を莢をとった大豆ミール（デノファ（Ｄｅｎｏｆａ）製造、３０パーセントの粗タンパク質を飼料中に含む）またはアクバソイ（ＡｋｖａＳｏｙ）（本発明のプロセスにより製造された大豆ミール、４０パーセントの粗タンパク質を飼料中に含む）に置き換え、そして、大豆食物には乳化剤（０．５パーセントのリン脂質；０．５パーセントの胆汁酸；０．５パーセントのリン脂質＋０．５パーセントの胆汁酸）を添加した。飼料の配合および近似の組成を表１および２に示す。

¹一定の原料（ｇ／ｋｇ飼料）：ビタミンおよびミクロミネラルのプレミックス、１０．０；変性ジャガイモでんぷん、３０．０；色素（８アスタキサンチン）、０．３；ビタミンＣ（１５パーセント）、０．４；Ｙ₂Ｏ₃、１．０。

結果と考察
試験結果を表３にまとめる。

全ての魚のグループは良好に生育した。比成長率は約１パーセントｄ^-1であり、飼料：増量比率（ＦＧＲ）は、０．７から０．９の範囲内であった。大豆飼料のエネルギー消化率は低かったが、タンパク質消化率の差は小さかった。

デノファを給餌されたサーモンは、アクバソイを給餌されたものより良好な成果であった。デノファを給餌された魚の、飼料摂取、ならびに、タンパク質およびエネルギー消化率は最高であった。アクバソイを給餌されたサーモンのＦＧＲはより低かった。アクバソイを給餌された魚のほうが、デノファを給餌されたものより、着色が良好であった。

リン脂質の含有については、成長に差は認められなかった。リン脂質を飼料に含有することにより、ＦＧＲがわずかに改良されが、エネルギー消化率およびタンパク質の保持はわずかに減少した。リン脂質の添加によっては、着色は影響されなかった。

胆汁酸の添加は、給餌の第１月には成長とＦＧＲに減少があったが、試験の残り期間にはこれらは一定でなかった。胆汁酸の添加は、抽出された大豆の飼料において、タンパク質およびエネルギー両方の消化率の増加という結果を生んだが、アクバソイを用いた飼料にはそれらは無かった。飼料への胆汁酸の添加は、タンパク質保持を減少させた。胆汁酸の添加により、屠肉のパーセントは減少し、内臓のパーセントは増加したが、内臓中の脂質の含有量は減少した。

大豆飼料に胆汁酸を添加した場合、着色が増加し、魚のグループ内での食肉色のばらつきが増加する傾向があった。

実施例３：初期の乳離れしたブタ用の飼料における、乾燥スキムミルクの一部代替としての大豆ミールの使用

材料と方法
乳離れしてから１６から２０日の７９２匹のブタを用いて養殖場で試験を行い、アクバソイ（本発明の方法で製造された大豆ミール）または大豆タンパク質濃縮剤（ＳＰＣ）を、乾燥スキムミルクブレンドの一部代替として給餌する効果を、４フェーズの生育プログラムで評価した。給餌処理は：
フェーズ１
処理１−コントロール１
処理２−乾燥スキムミルクブレンドから２５％のリシンをアクバソイ由来のリシンに代替
処理３−乾燥スキムミルクブレンドから５０％のリシンをアクバソイ由来のリシンに代替
処理４−コントロール１
処理５−乾燥スキムミルクブレンドから２５％のリシンをプロフィン（Ｐｒｏｆｉｎｅ）−Ｅ（ＳＰＣ）由来のリシンに代替
処理６−乾燥スキムミルクブレンドから５０％のリシンをプロフィン−Ｅ（ＳＰＣ）由来のリシンに代替
フェーズ２
処理１−コントロール２
処理２−コントロール３
処理３−コントロール４

試験は、完全乱塊法（ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ ｂｌｏｃｋ）で計画された。ブタは、大きさにより目視で重量別、性別の３つのリプリケート（ｒｅｐｌｉｃａｔｅ）に選別された（囲い毎に、２２の去勢ブタ(barrow)または２２の雌ブタ(gilt)）。囲い重量をリプリケート内で測定した。囲いは６つの試験飼料のうち１つをランダムに割り当てられた（１処理当たり、３つの雌ブタの囲いおよび３つの去勢ブタの囲い）。フェーズ１の飼料を消費すると、囲いには通常の飼料がフェーズ２、３および４の間給餌された。フェーズ２、３および４は、フェーズ１の処理計画により分析された。リプリケートごとの平均初期重量を表４に示す。

フェーズ１の飼料は、４５０ポンド毎トン（ｌｂ／ｔｏｎ）のスプレー乾燥乳漿とともに、１．６０パーセントの総リシンおよび２５．１の総ラクトースが含まれるよう配合された。フェーズ２の試験飼料は、１．４５パーセント総リシン、３．０パーセント魚粉、および、１．２５パーセント血粉で、３００ｌｂ／ｔｏｎのスプレー乾燥乳漿（１０．２パーセント総ラクトース）を含むように配合された。フェーズ１および２は、２４００ｐｐｍの追加の亜鉛（酸化亜鉛として）を含有した。フェーズ３飼料は、１．３５パーセント総リシン、２．５パーセント魚粉、および、４．２５パーセント総ラクトースを含有した。フェーズ４飼料は、１．２３パーセント総リシンおよび１．２５パーセント血粉を含有した。

給餌した各フェーズのブタ毎の飼料の量は、初期重量に基づく。リプリケートおよびフェーズ毎の給餌の割り当ては、以下に列挙する通りである。フェーズ４飼料を、割り当てられたフェーズ３飼料ユニットの消費試験完了に伴い、給餌した。

各食餌フェーズの終わりに、安定したブタの体重、試料の消費および給餌：重量増比率が計算された。食餌フェーズは、リプリケート中の６つの囲いのうち３つが割り当てられた飼料のポンド数を消費した時のみに切り換えられる。必要な場合、ブタにはユニット獣医が処方したビタミンB₁₂、デキサメタゾン、およびペニシリンの組合せを注射した。

データは、ＳＡＳのＧＬＭ法を用いた完全乱塊法により分析された。統計モデルは、処理、性別、重量ブロックおよび一次交互作用を含むものであった。＞０．２５の確率を伴う交互作用はモデルから除かれ、誤差項中にプールされた。初期重量は、全ての成果分析において、共変量として用いられた。主効果の中間値は、スチューデントのt‐検定により分離された。

結果および考察

フェーズ１（１１．６から１３．９ｌｂ）
乾燥スキムミルクを増大するレベルのプロフィン−Ｅ（リシン基準において）で代替したとき、毎日の重量増加（Ｐ＜．０５）と飼料転換比率（Ｐ＜．０７）は２次の反応を生じる結果となった。毎日の平均重量増は、２５パーセントのプロフィン−Ｅを代替することにより増加したが、０および５０パーセントでは減少した。飼料の増加は、同様のパターンを示した。アクバソイのレベル増加では、成果に有意な差異（Ｐ＜．１０）はなかった。

フェーズ２（１３．９から２０．４ｌｂ）
フェーズ１において、乾燥スキムミルクをリシン基準で増大するレベルのプロフィン−Ｅで代替したとき、フェーズ２飼料において、給餌：重量増比率に線状の改善（Ｐ＜．０８）を生じる結果となった。前フェーズの飼料において、プロフィン−Ｅのレベル増加に伴い、ブタは飼料をさらに効率的に転換した。平均の日別増加量および飼料摂取量は、前述のアクバソイ処理の成果に、有意な影響（Ｐ＜．１０）を及ぼさなかった。

フェーズ３（２０．４から３２．３ｌｂ）
フェーズ１において、乾燥スキムを増大するレベルのプロフィン−Ｅで代替したとき、フェーズ３での毎日の重量増加（Ｐ＜．０２）の反応と、飼料摂取（Ｐ＜．０４）に線状の反応を生じる結果になった。フェーズ１でのプロフィン−Ｅのレベルを増大すると、成果の増加量（Ｐ＜．０７）が直線反応を示す結果となった。フェーズ１におけるアクバソイのレベルは、フェーズ３での成果に影響しなかった。

フェーズ４（３２．３から５３．５ｌｂ）
前にアクバソイを給餌されたブタは、前にプロフィン−Ｅを給餌されたものより、１７日間のフェーズ４の給餌期間に、４．８パーセント多くの飼料（Ｐ＜．０２）を消費した。フェーズ１において、乾燥スキムミルクを増大するレベルのプロフィン−Ｅで代替したとき、フェーズ４での毎日の平均飼料摂取に線状の減少（Ｐ＜．０４）を生じる結果になった。しかし、フェーズ１でのリシン基準で増大するレベルのアクバソイによる乾燥スキムミルクの代替は、飼料消費に２次反応（Ｐ＜．０５）を生じる結果となった。フェーズ４の間の飼料摂取量は、フェーズ４で２５パーセントのアクバソイを代替することにより増加したが、０および５０パーセントでは減少した。

全体（１１．６から５３．５ｌｂ）
フェーズ１において乾燥スキムミルク、アクバソイ、または、プロフィン−Ｅを給餌することには、全体的な成果に有意な効果（Ｐ＜．１０）は観察されなかった。しかし、アクバソイを給餌されたブタは、プロフィン−Ｅを給餌されたものより、４６日の給餌期間の終わりに１．２ｌｂ重かった（Ｐ＜．１０）。相互作用の中間値は、フェーズ１において、乾燥スキムミルクをレベルを増大したアクバソイにて代替すると、若い雌ブタのＡＤＧ（Ｐ＜．０８）およびＡＤＦＩ（Ｐ＜．０８）が２次反応を生じる結果となることを示す。

本発明は前記の記載および実施例を通じ相当の詳細にわたり記述されてきたが、この詳細は説明を目的とするものであり、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲および精神を限定するよう解釈するためのものではない。

図１は、本発明のプロセスの１つの態様の、概要フローダイアグラムである。 図２は、本発明の莢取り操作の、物質収支の概要である。 図３は、本発明の油分抽出操作の、物質収支の概要である。 図４は、本発明の可溶糖抽出操作の、物質収支の概要である。 図５は、本発明のフラッシュ蒸発操作の、物質収支の概要である。 図６は、本発明の従来の蒸発操作の、物質収支の概要である。

Claims (10)

1. 高タンパク質、低可溶糖、油含有大豆ミールを原料大豆から製造する方法において、
   Ａ．原料大豆を清浄化、選別および乾燥し、
   Ｂ．前記清浄化、選別および乾燥した大豆の莢取りをし、
   Ｃ．前記莢取りした大豆をコンディショニングおよびフレーク化し、
   Ｄ．前記フレーク化大豆の油含有量を機械的に減じ、大豆油製品および脱脂ケークを製造し、
   Ｅ．前記脱脂ケークよりエタノールで可溶糖類を抽出し、（ｉ）シロップ製品、および、（ｉｉ）ケーク製品、ただし前記ケークは５重量パーセントより低い可溶糖類を含む、を製造し、及び
   Ｆ．前記シロップ製品をエタノールへと発酵し、得られたエタノールを前記脱脂ケークから可溶糖類を抽出する工程Ｅで使用することを含む、前記方法。
2. 前記フレーク化大豆が圧搾により脱脂される、請求項１の方法。
3. 前記フレーク化大豆が、８０から１１０℃の間の温度で圧搾される、請求項２の方法。
4. 前記脱脂ケークが、前記可溶糖類の抽出以前に１００℃より低い温度に冷却される、請求項３の方法。
5. 前記冷却された、脱脂ケークが、最初にミセラと接触する、請求項４の方法。
6. 前記５ｗｔパーセントより低い可溶糖類を含むケークが、エタノールを除去するため圧搾され、前記残存エタノールのフラッシュ蒸発にさらされ、クリーム色の粉末へと乾燥され、冷却され、および、磨砕される、請求項５の方法。
7. 請求項１の方法で製造された、大豆ミール。
8. 魚、エビ、子ブタもしくは子牛の飼料またはペットフードの成分として用いられる、請求項７の大豆ミール。
9. 前記脱脂ケークの可溶糖含有率が３重量パーセントを超えない、請求項１の方法。
10. 前記脱脂ケークの可溶糖含有率が１重量パーセントを超えない、請求項１の方法。

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