一种高蛋白功能性宠物咀嚼物及其制备方法.docx

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专利名称::一种高蛋白功能性宠物咀嚼物及其制备方法
技术领域:
:本发明涉及一种宠物咀嚼物,特别涉及一种高蛋白功能性宠物咀嚼物及其制备方法。发明背景随着社会经济发展和人们生活水平的不断提高,工作之余,人们对休闲娱乐生活的需求越来越大。作为人们生活的主要伴侣动物一家养宠物,正日渐成为人们日常娱乐、放松的一种形式,宠物饲养数量越来越大。传统中猫的作用是捕食老鼠等有害动物,狗的作用则包括"看家"等多个方面,而如今则开始转向为了"宠爱"这些动物而加以驯养。作为生活的伴侣,人们现在非常关注宠物的健康和卫生保健,其中,作为磨牙用的狗用咀嚼物已经被开发出来,用于帮助按摩狗或宠物的齿龈以坚固和清洁它们的牙齿。目前,市场有许多种类的咀嚼物产品,某些产品虽然具有清洁和护理宠物口腔的作用,但是许多咀嚼物是由对动物有害的成份或不可生物降解材料制成,并且口味、营养价值较差,例如美国专利US5339771中采用的尼龙咀嚼物由模制合成热塑性塑料制成,其不可食用,不可生物降解,因此会对环境造成危害。随着营养知识的普及和深入,人们对宠物食品的营养均衡性开始关注起来。然而,仍有少数宠物主人继续给宠物饲喂家庭自备词料,这给宠物带来严重问题,并且增加了词料原料和兽医护理费用。另外,尽管目前人们更多关注于宠物食品
的营养均衡,但对于宠物食品的保健功能则较少关心。随着宠物"伴侣"作用的增强,人们对宠物的健康问题如肥胖、心血管疾病等甚为关注。如今,猫、狗和其他伴侣动物仍然忍受着不同的疾病困扰,并且遭受着不同程度的应激压力。抗生素等药物治疗动物细菌性疾病虽然是一种很常见和有效的方式,但抗生素的使用对环境存在潜在的危害,迫于来自人类健康和环境保护的压力,抗生素替代品的研究和应用日益受到重视。另一方面,宠物排泄物也越来越受到宠物主人的关注,恶臭的宠物粪便是由于宠物胃肠道不健康造成的。胃肠道菌群失调直接带来的后果是动物细菌性疾病的发生并常发生胃肠道胀气。为解决胃肠道胀气问题,有专利文献公开了降低胃肠道气体特别是一些有害气体如硫化氢等的方法。如CN1202733C报道了向宠物食品中添加丝兰属提取物、木炭等,这些添加剂主要用于吸附气体,但这些功能性添加剂不能抑制有害的微生物的生长,因此,不能从根本上解决胃肠胀气问题。目前,宠物咀嚼物已经有很多种类,例如美国专利US5419283公开了一种宠物咀嚼产品,该咀嚼产品由天然玉米淀粉烯醇共聚物制成,但是由于缺乏营养价值,所以不能代替或补充宠物定期需要的食品或营养。另外一种最常见的咀嚼物就是狗骨头,如美国专利US6110521和US6126978所公开的,虽然这些专利中也公开咀嚼物的组分,但是并没有从营养平衡、保健的角度对该咀嚼物给出合理的营养组合。基于目前的宠物咀嚼物不能提供给宠物所需的良好咀嚼性、营养均衡性以及保健功能性,从而有必要设计一种高蛋白、营养均衡并具有保健功能的宠物犬用咀嚼物。
发明内容本发明的目的之一是提供一种宠物用的高蛋白咀嚼物,该咀嚼物可食用、可咀嚼、并且具有良好硬度和强度以及良好的保健功能。本发明的另一目的是提供一种宠物用高蛋白咀嚼物的制造方法。本发明的又一目的是提供一种可咀嚼宠物玩具或人造狗骨,该可咀嚼宠物玩具或人造狗骨含有高蛋白咀嚼物。为达到上述发明目的,本发明采用如下的技术方案一种宠物咀嚼物,含有40-60wt.%蛋白质混合物,其中所述蛋白质包括植物蛋白和动物蛋白;15-40wt.%淀粉;6-12wt.%油脂;l-8wt.%膳食纤维;l-4wt.%品质改性剂和调味剂;-3wt.%抗氧化剂;.%营养或保健添加剂;余量为水,上述重量百分比以宠物咀嚼物的总重量计。该宠物咀嚼物中,所述的蛋白质混合物中,植物蛋白的含量优选为蛋白质混合物总重量的50%-90%,更优选60%-80%。其中,所述的植物蛋白包括大豆浓縮蛋白、大豆分离蛋白、大豆分离蛋白特定酶解物、小麦面筋蛋白、大麦醇液蛋白、玉米醇溶蛋白、玉米谷蛋白及其碱性蛋白酶酶解物、米糠蛋白、亚麻籽蛋白、荞麦蛋白、燕麦蛋白、或其组合物。其中,所述的动物蛋白包括猪皮明胶、牛骨明胶、鸡肉粉、猪肉粉、乳清浓縮蛋白、乳清分离蛋白或
其组合物。其中,所述的蛋白质混合物中优选含有蛋白质酶解物,其含量为蛋白质混合物的1025wt%;该蛋白质酶解物包括微生物来源的碱性蛋白酶、中性蛋白酶、大豆蛋白酶解物和/或玉米蛋白酶解物。该宠物咀嚼物中,所述的淀粉包括大米淀粉、糯米淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉及其组合,可赋予咀嚼物适宜的硬度和黏弹性。其中,所述油脂包括玉米油、大豆油、亚麻籽油、大豆卵磷脂、猪脂和/或鸡脂,基于宠物咀嚼物的总重量,.%、~lwt.%、~.%、.%。其中,所述抗氧化剂包括维生素C、维生素E、甘草抗氧化剂、茶多酚、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯或其组合物,基于宠物咀嚼物的总重量,/。和/.%,.。/o的甘草抗氧化剂、.。/。的茶多酚、.。/。丁基羟基茴香醚和//。的二丁基羟基甲苯;所述膳食纤维包括可溶性膳食纤维和/或不可溶性膳食纤维,其中,可溶性膳食纤维包括低聚果糖、小麦纤维、大豆纤维、燕麦纤维、水果纤维或它们的复合膳食纤维,其中,复合膳食纤维中所含低聚果糖的含量为其重量的40wt.%;不溶性膳食
纤维可以是麦麸,其含量为膳食纤维重量的30wt.%。该宠物咀嚼物中,所述的营养或保健添加剂包括维生素、微量矿物元素、双歧因子和/或抗菌剂。其中,所述维生素包括维生素A、维生素D、维生素Bp维生素B2、维生素B,2、维生素K、烟酸、生物素和/或叶酸等;所述微量矿物元素包括锌、铁、锰、碘、硒和/或钴;其中锌、铁、锰以氨基酸螯合物的形式提供,硒以酵母硒的形式提供,~.%,并且还可以进一步添加碳酸钙、磷酸氢钙、食盐等,%。这些营养性添加剂的添加可使咀嚼物营养更全面,使宠物更健康。所述双歧因子包括低聚果糖、异麦芽低聚糖、甘露寡糖等功能性寡糖或其组合,,/。;所述抗菌剂包括大蒜素、牛至叶提取物、壳聚糖或其组合,%。该宠物咀嚼物中,所述的调味剂包括鸡肉抽提物、猪肉抽提物、酵母抽提物和/或大蒜素等;所述品质改性剂包括可食用的褐藻酸钠、羧甲基纤维素钠、亚麻籽胶、卡拉胶或其组合,~3wt.%。这些改性剂可以增强咀嚼物的机械性能,提高咀嚼物的加工性能,使咀嚼物具有较好的弹性和拉伸性能,赋予咀嚼物适宜的硬度和弹性,提高产品的咀嚼度。一种上述宠物咀嚼物的制备方法,包括以下步骤
(1)按照宠物咀嚼物各组分的含量进行称量;(2)在室温下使用搅拌混合器对各种组分的混合物进行简单的混合或高度混合机将各成分进行预混合。(3)进一步混合、制粒或成型。其中,所述的步骤(3)可通过注模法、挤压成型法、传递成型法、压缩模塑法进行成型。其中,所述步骤(3)的混合和制粒可通过有杆冲模的同步旋转双螺杆挤出机进行;该双螺杆挤出机优选具有同步旋转螺杆的多模式双螺杆。一种可咀嚼宠物玩具或人造狗骨,该咀嚼宠物玩具或人造狗骨含有上述宠物咀嚼物。其中,上述可咀嚼宠物玩具或人造狗骨形状类似天然动物骨头形状并由注模法、挤压成型法、传递成型法、压縮模塑法进行成型。本发明的宠物咀嚼物中的组分具有以下作用咀嚼物中的蛋白质除了具有为动物体提供所需氨基酸的营养功能外,还是生物活性肽的重要来源,通过特定的蛋白酶水解后,掩藏于蛋白质中的活性肽就释放出来。通过特定酶水解后的大豆蛋白和玉米蛋白酶解物具有易消化吸收、提高免疫、降胆固醇、清除自由基防衰老、降血压等作用;酪蛋白磷酸肽可有效促进钙和铁的吸收并具有抗龋齿功能;其中,乳清蛋白具有免疫调节功能;荞麦蛋白能够增加体蛋白合成、抑制体脂肪蓄积、降低胆固醇、改善便秘,作用优于大豆分离蛋白。咀嚼物中的淀粉、蛋白质酶解物、玉米醇溶蛋白、小麦面筋蛋白以及改性剂可实现咀嚼物良好的强度、硬度和弹性,玉米醇溶蛋白与一定量的淀粉和脂肪酸混合加工还可赋予咀嚼物良好的热可塑性;油脂是宠物饲料的有效成
份。一方面在相同干物质含量时,油脂的热价是蛋白质和碳水化合物的两倍;另一方面它可以提高饲料的适口性和外观形状,同时还可以提供必须脂肪酸和磷脂。研究表明,饲喂低脂肪或几乎全部是饱和脂肪的日粮会导致皮肤病变,这些皮肤病变可以用亚油酸(co-6脂肪酸)及亚麻酸(co-6脂肪酸)预防或治疗。咀嚼物中添加的维生素和微量元素,可提高宠物的免疫力,并促进幼龄宠物骨骼发育;咀嚼物中添加的功能性寡糖具有促进肠道有益菌的生长繁殖,抑制病原菌的定值和生长,调节肠道微生态平衡,促进肠道健康。同时,功能性寡糖还具有刺激机体免疫反应,提高机体免疫力,提高宠物健康水平;咀嚼物中还添加了天然抗菌剂,其具有抗菌、清除自由基、抗氧化、增强宠物免疫力、提高机体抗应激能力等功能;添加的调味剂,改善了咀嚼物的适口性,宠物犬喜食;而添加的膳食纤维能为肠道细菌的生长繁殖提供充足的营养底物与能量,促进肠道益生菌(如双岐杆菌、乳酸菌等)的生长繁殖,抑制有害菌(如产气荚膜梭菌等)的生长,减少有害菌产生的氨、吲哚、酚类等有毒代谢产物及人体对这些毒素的吸收,保持肠道良好的微生态环境。同时,膳食纤维具有改善肠道健康,降低血清胆固醇,控制血糖,减肥,预防结肠癌、高血压、心脏病、动脉硬化,以及清除外源有害物质等多种功效,被称为"第七营养素
"。水不溶性膳食纤维对有害物质的吸附能力强,预防结肠癌活性高,且能显著增加粪便体积和重量,促进排便。而且,为防止食品氧化酸败,咀嚼物中添加了抗氧化剂,尤以天然抗氧化剂为主,其中,所述的抗氧化剂茶多酚还具有抗菌和防龋齿功能。具体实施方式-以下结合实施例对本发明作详细说明,以下实施例仅仅是示例,并非旨在对本发明的保护范围作任何限制。实施例l高蛋白咀嚼物的制备本发明范围内的蛋白质模制合物时,优选均匀地混合各成份,混合可以经各种途径实现,在常温下简单混合或以高速混合机将所有成份进行预混合。混合包括植物蛋白及其酶解物、动物蛋白、淀粉、改性剂、膳食纤维和调味剂等干燥成份,持续5至15分钟,而后向混合物中添加营养和保健添加剂,并添加油脂进行混合10分钟。混合后通过有杆冲模(L/D为3:1)的同步旋转双螺杆挤出机来进行,该双螺杆挤出机优选具有同步旋转螺杆的多模式双螺杆。颗粒的水分含量可通过后来使用中的干燥过程来调节,颗粒中水合量优选为10-。。本实施例1合成的混合物再混入4英寸夹层蒸煮挤出机中,该夹层蒸煮挤出机螺杆长/径比22:1,为一种5段式蒸煮挤出机,15马力、460V齿轮马达,变速和可调速度12-100转/分钟,具有夹层5段,可通入蒸汽,其中3段(第l、4、5段)也可通入冷水。每段16英寸长,夹层内蒸汽压250PS工(17个大气压),挤出机内可达2000PSI(136个大气压
),双刀片剪切。然后将本实施例中的颗粒进入热塑性注射成塑机中,其中螺杆直径为58mm,螺杆一CD比率为22,混入压力800-1200mpa,注射容量238cm1,注入加工温度分布的范围区域l/区域2/区域3/区域4/区域5/区域6/=26/80/105/110/105/95/,模制温度25-45°C、注入时间为l秒。表l列出了咀嚼物成份组成、配比和物理性能参数。这些咀嚼物表现出适宜的硬度和强度,具有良好的弹性和拉伸性能,并赋予咀嚼物良好的咀嚼度。(wt.%)(—3N)940882567860切割能量(—3N-s)396504870052400拉伸率(%)(MPa)243641884560加工条件模具温度rc)454545旋转速度(rpm)180180180模具压力(psi)520340250实施例2淀粉、蛋白质及改性剂对咀嚼物物理性能的影响表2列出了不同蛋白质、淀粉和改性剂配比对咀嚼物物理性能的影响。本实施例2的咀嚼物的制备方法与实施例l相同。样品1和2表明,大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白和马钤薯淀粉、糯米淀粉及大米淀粉的组合具有比大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白和玉米淀粉、
大米淀粉的组合更高的拉伸强度和杨氏模量。样品3和4中,除了大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白作为主要植物蛋白来源外,还以大豆蛋白酶解物、玉米蛋白酶解物、玉米蛋白粉及玉米醇溶蛋白为植物蛋白来源。玉米醇溶蛋白具有热可塑性,以玉米醇溶蛋白和淀粉或脂肪酸为基质的生物可降解塑料具有良好的抗张强度和耐受性。从表2中可知,样品3和4具有比样品1和2更好的拉伸强度、杨氏模量和切割能量。切割能量反映了咀嚼物的咀嚼度,样品3和4的咀嚼度优于样品1和2。样品5和6加入了褐藻酸钠、卡拉胶和亚麻籽胶或其组合,这些改性剂的加入增加了咀嚼物的拉伸强度和样式模量,改善了咀嚼物的强度、弹性和咀嚼度,提高了产品成品率,并可消除产品加工过程中咀嚼物的析水收縮现象。表2tableseeoriginaldocumentpage15tableseeoriginaldocumentpage16实施例3高蛋白宠物咀嚼物的营养性、保健功能及贮藏稳定性咀嚼物的制备方法与实施例l相同。咀嚼物的均衡营养和良好的保健功能是本发明的一个重要方面。在本实施例3的样品2和3中,咀嚼物中添加了大豆蛋白酶解物,酶解物中含有丰富的小肽,具有较强的吸湿性和保湿性,可调整蛋白质食品的硬度、改善口感和易消化吸收等特性。现代营养学研究发现动物摄食蛋白质经消化道的酶作用后,大多是以低肽形式消化吸收的,以游离氨基酸形式吸收的比例很小。进一步的试验又揭示了肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多,表明肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。大豆多肽不仅具有大豆蛋白质相同的必需氨基酸组成,而且其消化吸性比蛋白质更佳。另外,大豆多肽还具有有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、抗氧化、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高。酶解鸡肉粉中亦含有丰富的多肽,并赋予产品良好的风味。咀嚼物除含有高含量的蛋白质,优以植物蛋白为主