包括微孔的生皮动物性咀嚼物和形成方法与流程

本公开涉及包括微孔的生皮动物性咀嚼物和形成这种咀嚼物的方法。

背景技术：

动物性咀嚼物通常提供给家养宠物，特别是狗，以满足咀嚼的先天需要。动物性咀嚼物还提供娱乐来源，并且取决于形成动物性咀嚼物的材料，可以提供营养来源。此外，据信咀嚼物体(比如动物性咀嚼物)提供足够的磨损以改善动物的牙齿健康和卫生。与由热塑性材料形成的宠物咀嚼物相比，生皮宠物咀嚼物有时被认为是更天然的产品。取决于制备，生皮也倾向于相当耐用。由于它的耐用性，狗可以长时间咀嚼生皮，慢慢地磨掉生皮。然而，虽然狗可以长时间啃生皮，但有时候狗会扯掉并摄取相对较大的碎片。因此，提供易于消化的生皮咀嚼物而不牺牲耐久性也是有益的。

在本领域中已经考虑了各种方式来解决改善消化率同时保持可咀嚼性和耐久性的问题。例如，mendal等人的美国专利8,613,261描述了用各种酶处理生皮以分解生皮以提高其消化率。axelrod等人的美国专利7,691,426描述了将生皮粉碎成小颗粒或粉末并将其掺入可食用树脂中。marino的美国专利7,678,402描述了在咀嚼物中形成大的穿孔以提供在咀嚼时脱落的小段。进一步，brown等人的美国专利7,147,888描述了用生物膜破坏乳液浸渍生皮宠物咀嚼物。为了有助于浸渍生皮，生皮被穿孔以具有裂缝和孔。brown等人还描述了增加表面积与体积比，增加动物消化液接触的面积，目的是改善消化。然而，提供可消化而可咀嚼和耐久的动物性咀嚼物的问题仍然存在。

技术实现要素：

本公开的一方面涉及微孔动物性咀嚼物。咀嚼物包括厚度在0.1毫米至3.0毫米范围内的生皮片和延伸通过生皮片的多个微孔。微孔表现出在1微米至2,000微米范围内的横跨微孔的截面的最长线性尺寸，并且以每平方厘米1至100个孔的密度存在。

本公开的另一方面涉及形成微孔动物性咀嚼物的方法。该方法包括提供厚度在0.1毫米至4.0毫米范围内的湿生皮片，其中生皮片包括的水的存在量为以生皮片总重量计的60重量％至80重量％或更高。然后用针刺穿生皮片，并在生皮片中形成微孔。微孔具有1微米至2,000微米范围内的最大线性截面长度，并且被布置以提供每平方厘米1至100个孔的范围内的孔密度。干燥生皮片，以包括生皮片总重量的1重量％至20重量％的水。

附图说明

通过参考下面结合附图对本文所述实施方式的描述，本公开的上述和其他特征以及获得它们的方式将变得更加明显和更好地理解，其中：

图1图示形成包含多个微孔的动物性咀嚼物的方法；

图2a图示微孔形成针的截面的实施方式；

图2b图示由微孔形成针形成的孔的实施方式，其表现出最长线性截面长度cl；

图3a图示用于在生皮片中形成微孔的压板布置的实施方式；

图3b图示用于在生皮片中形成微孔的压板布置的实施方式；

图4图示用于在生皮片中形成微孔的压延辊系统的实施方式；并且

图5图示在与片表面成一定角度的生皮片中形成的孔。

具体实施方式

本公开涉及提供包括微孔的生皮动物性咀嚼物和形成这种动物性咀嚼物的方法。微孔增加了生皮的表面积与体积比，允许更大的表面积与动物的消化液接触，增加了动物性咀嚼物的酶消化。微孔可以通过多种方法形成，包括在生皮是湿的时用针刺穿生皮片。

本文所提及的生皮，是水牛、鹿、麋鹿、驼鹿、家牛、猪、绵羊、山羊或其他有蹄动物的未经过鞣制的皮。通常，皮最初含有60重量％至80重量％之间的水，比如60重量％至70重量％之间的水，和20重量％至40重量％的其他物质，比如纤维蛋白、胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白和网状蛋白，以及0.01重量％至2重量％的灰分，包括磷、钾、钠、砷、镁和钙。含有这样的水的片的厚度在0.1mm至4.0mm范围内。可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法制备皮。图1中图示一种这样的方法100，包括从皮102中去除大部分可见脂肪、肉和毛发。可以通过刮擦去除脂肪和肉，一旦脂肪和肉被去除，可以在碳酸钙、氢氧化钙、熟石灰和木灰的溶液中处理皮，这可以使毛发松弛并有助于去除毛发。另外，可以向溶液中加入硫化钠、铵盐或酶。然而，在一些优选的实施方式中，可以不包括酶和酶处理。将毛发从皮上除去并漂洗皮。然后可将皮浸泡在包括有机酸、无机酸和/或酸式盐(比如酒石酸氢钾和碳酸氢钠)的水溶液中。在实施方式中，皮被分开104，其中上层与下层分离，并且下层用于制作咀嚼物。另外，可以将碎片浸泡在包括过氧化氢和氯的溶液中。可以再次漂洗皮。可以在干燥之前干燥或进一步处理生皮的碎片。在干燥后，皮优选表现出1重量％至20重量％范围内的水(包括其中的所有数值和范围)的水分含量，优选5重量％至18重量％范围内的水。在这种较低的水含量水平下，片的优选厚度为0.1mm至3.0mm。

可替换地，生皮以生皮树脂组合物提供，其中生皮可以切碎或研磨成小颗粒或粉末。粒径可小于约10mm，比如在0.001mm至10mm的范围内，包括其中的所有值和增量。生皮的水分含量可以调节至生皮的约1重量％至20重量％，包括其中的所有增量和值，比如8％、10％等。然后可将生皮与至多20重量％的酪蛋白(比如在约0.1重量％至20重量％的范围内，包括其中的所有值和增量)组合。酪蛋白可以被理解为奶的磷蛋白，其中磷蛋白可以被描述为与含有磷酸的物质化学键合的一组物质。生皮也可以与至多10重量％的明胶(比如在约0.1重量％至10重量％的范围内，包括其中的所有值和增量)组合。明胶可以理解为通过胶原的部分水解产生的蛋白质产物。另外，比如食用香料或营养素的引诱剂可与生皮复合。

可以熔融加工生皮颗粒、酪蛋白、明胶和任何其他引诱剂或营养素，其中颗粒在塑化装置中塑化。合适的塑化装置可包括注塑机、挤出机(双螺杆、单螺杆等)或任何其它可提供足够的热-机械相互作用以引起塑化的装置，比如搅拌器。塑化装置的温度可足以熔化至少10％至100％的颗粒，包括其中的所有值和增量，并且可在约120℃至150℃的范围内，包括其中的所有值和增量。另外，颗粒可在塑化期间被加压，其中施加的压力可在约1mpa至20mpa的范围内，包括其中的所有值和增量。

生皮(生皮碎片或生皮树脂组合物)优选以片的形式提供。在干燥之前和湿润时(例如在大于或等于60％的水含量水平下)，生皮片优选表现出0.5mm至4mm的范围内的厚度，包括其中的所有值和范围。因此，干燥的片(例如，水含量为1重量％至20重量％)具有相对较低的厚度，在0.1毫米至3.0毫米的范围内，包括其中的所有值和范围，并且优选地在1.0mm至2.0mm的范围内，或甚至更优选0.1mm至0.5mm。再次参考图1，优选在生皮是湿的时在其中形成孔。

然后刺穿生皮以形成微孔108。通过使用例如压力机或压延辊迫使多个针穿过生皮来促进刺穿。微尺寸针提供微孔，一旦生皮干燥时收缩，该微孔的最大线性截面长度cl(参见图2b)在1微米至2000微米范围内，包括其中的所有值和范围，比如1微米至300微米，100微米至300微米，300微米至1000微米，且优选1000微米至2000微米范围内。因此，针的尺寸可以比所需孔径大0.1％至50％的范围，包括其中的所有值和范围。针可以表现出多种截面几何形状。优选地，在实施方式中，针和由它们产生的孔表现出多个臂以形成包括三个或更多个臂，并且优选地四个到六个臂的星号或星形几何形状。在其他实施方式中，针的截面优选为圆形，但是截面可以可替换地是矩形、三角形、椭圆形四叶形或方形，或者可以是上述任何形状中的一种或多种的组合。在上述实施方式的任一个中，针可以是中空的。图2a和图2b图示表现出六个臂的针200和由这种针产生的孔202的示例的截面。微孔在图2b中图示为表现出最长线性截面长度cl，其在圆孔的情况下是孔径。

微孔可以在生皮表面上以如下密度均匀地或随机地间隔开：每平方厘米(cm²)1至100个孔的范围内，包括在每平方厘米20至50个孔的范围内的所有值，并且更优选在每平方厘米2至20个孔的范围内。在实施方式中，孔密度在整个片上保持不变。可替换地，孔密度横跨片表面变化，使得密度横跨片表面增加或减少。

通常，通过利用可提供足够压力以用针刺穿生皮的设备迫使针穿过生皮。如上所述，这种设备的示例包括可以使用液压、机械联动装置或气动装置操作的压力机或压延辊。图3图示利用压力机300的实施方式。压力机包括两个板306和308，生皮302放置在它们之间。将板压在一起以在生皮和针上提供高压，该高压大于2kpa，比如在2kpa至100kpa的范围内，包括其中的所有值和范围。一个板，即承载板306，承载针304，并且另一个板，即接收板308，是在其上承受或接收针的板。如图3中所示，接收板可包括多个孔310，用于在其中接收针。除了施加力以刺穿生皮之外，当针被接收在接收板308中时，板可以闭合在一起并从皮中挤出多余的水，减少皮中的水量。孔310可以提供排水通道以便于将水排出压力机。在可替换实施方式中，两个板都包括针和孔两者。进一步，在任何上述实施方式中，针可缩回到承载板中以便于从针和板上将皮剥离，或可以提供如图3所示的剥离板312，以有助于一旦压力机打开从针上去除生皮。

图4图示压延设备400的实施方式，其中生皮402通过一系列辊。辊包括至少一个轴承辊404和至少一个针辊406，多个针408安装在针辊406上。另外，可任选地提供挤压辊410。由针辊406承载的针408抵靠轴承辊404并在生皮402通过辊之间时刺穿生皮402。然后，可以使用预加载抵靠轴承辊404的挤压辊410或附加的轴承辊(未示出)来从生皮中除去多余的水。在实施方式中，针可以缩回以便于从针辊406释放。

在实施方式中，在生皮中形成微孔时或之后，孔填充以支持添加剂，比如淀粉、碳酸钙、维生素、矿物质或其混合物。随着生皮的干燥和收缩，支持添加剂防止孔闭合并有助于保持其形状。当宠物咀嚼生皮时，支持添加剂从动物性咀嚼物中释放并且容易被动物摄取。支持添加剂可以通过中空的针加载到微孔中，并在孔形成时注入或通过生皮片的进一步压延压入孔中。在实施方式中，支持添加剂以干粉提供并挤压通过中空针。

另外，在上述实施方式的任一个中，针优选地以相对于生皮500的表面502的角度α插入生皮中，从而产生长度l大于平均厚度t的如图5所示的生皮的微孔。相对于生皮表面的角度α可以在10至80度的范围内，包括其中的所有值和范围，比如30至60度。以一定角度提供孔可有助于增加表面积与体积比以及可与消化液接触的表面积。角度α是不变的，或者可选地，在片的表面上变化。如图所示，生皮的表面通常可以是平行的。然而，应理解，生皮片的厚度可以变化。

再次参考图1，生皮片可以形成为所需最终形状，并在形成孔之后被干燥110。片可以在35℃至80℃范围内的温度(包括其中的所有值和范围)下干燥3至6天。在实施方式中，在从压力机或压延生产线移除生皮之后，可以在使用张力框架的张力下进行干燥。在其他实施方式中，如图4所示，拉幅辊412、414、416、418在如图4所示的压延后放置在流程线中。为了保持所需的张力，拉幅辊可以以比它们之前的辊更快的速度旋转。如果需要其他几何形状，可以将片切割、卷起并形成卷、环、椒盐卷饼形(pretzel)、棒、编织物或小片。生皮也可以打结以呈现骨头或打结骨头的一般几何形状。在可替换实施方式中，可以将生皮片模切成所需形状。

生皮一旦形成，然后可以在上述干燥温度和时间内，在有或没有热源(比如烘箱)的辅助下干燥生皮。图4图示在流程线中并入烘箱420，以促进片的干燥。水的量可以减少至最终产品的1重量％至20重量％，包括其中的所有值和范围。

因此，以上提供了由厚度在0.1毫米至3.0毫米范围内的生皮片形成的生皮动物性咀嚼物。生皮片包括多个微孔，该微孔具有在1微米至2000微米范围内的横跨截面长度的最长线性尺寸cl，并且以每平方厘米1个孔至100个孔的密度存在。取决于用于形成孔的针，孔呈现一种或多种几何形状。在实施方式中，生皮是生皮树脂组合物。在实施方式中，由于生皮在干燥时收缩，微孔填充以机械地保留在孔中的支持添加剂。可以操纵生皮片以呈现卷、环、椒盐卷饼或打结骨头的几何形状，或模切以提供所需的几何形状。

使用具有模拟胃和小肠消化液的体外程序进行了评估。参考boisen和eggum，1991，nutr.res.rev.4141-162报道的体外测试程序。将样品在含有盐酸和胃蛋白酶的模拟胃液中温育6小时，然后在含有胰酶的模拟小肠液中温育18小时。温育后，计算体外干物质消失百分比。在温育之前和之后测量每次处理的尺寸和重量。表1提供了在所鉴定样品中具有不同孔径和孔之间的不同间距的生皮样品的结果：

表i.

小肠干物质消失

与对照值70.2％相比，本文中的微孔动物性咀嚼物能够指示在含有胰酶的小肠液中84.3％和高达92.1％的肠期干物质消失。这些测试样品的平均厚度为1.7毫米。因此，在优选的实施方式中，考虑本文的微孔动物性咀嚼物指示在含有胰酶的模拟小肠液中的干物质消失在大于70.2％至95.0％的范围内，更优选在75.0％至95.0％的范围内，甚至更优选为80.0％至95.0％，并且在最优选的实施方式中，在85.0％至95.0％或90.0％至95.0％的范围内。

特别地，对于1.0mm的孔，其中孔径范围可以为0.90mm至1.1mm，间隔3.0mm(+/-0.5mm)，对于这样的孔径，能够达到在18小时后在确定的测试环境中，在含有胰酶的小肠液中大于90％的干物质消失百分比，并且如上所述，在90.0％至95.0％的范围内的干物质消失百分比，被认为是卓越的。此外，这里考虑当孔径减小到1.0mm以下，并且落在0.001mm至0.99mm的范围内时，在确定的测试环境中18小时后，干物质消失百分比将落在大于70.2％直至100％的范围内。另外，类似地，考虑当将厚度减小到低于所测试样品的平均厚度(1.7mm)，厚度达到0.1mm至小于1.7mm时，干物质消失百分比将类似地落在大于70.2％直至100％的范围内。

出于说明的目的，已经呈现了若干方法和实施方式的前述描述。其并不意图穷举或将权利要求限制于所公开的精确步骤和/或形式，并且显然在上述教导的启示下可能进行许多修改和变化。本发明的范围旨在由所附权利要求限定。