用于形成多层的宠物零食的方法

专利名称：用于形成多层的宠物零食的方法
技术领域：
本发明涉及宠物零食或咀嚼物，更具体地涉及用于通过以相对较 高的产量连续地加工而生产用无限种可食用成分制成的多种成分的宠 物零食或咀嚼物的方法。
背景技术：
大多数狗喜欢咀嚼东西，然而对所好物体硬度的偏爱有不同。一 些狗喜欢咀嚼非常硬的材料，诸如牛骨、木头、尼龙或聚氨酯，其它 一些偏爱较软的咀嚼物，诸如生皮，而还有其它一些喜好冻结干燥的 点心。 一些狗可能因年龄原因不能咀嚼硬的物体。幼狗具有发育不完 全的牙齿，而老狗可能具有患病的牙床或者缺失部分牙齿。
由于意识到这个问题，因此之前开发了一种可食用的狗咀嚼物， 该咀嚼物可被消化且有营养，同时其质地或硬度可通过加热进行个别 调整以满足各种狗的偏好或需求。这种狗咀嚼物采用主要含酪素的混 合物，并且在授予T.F.H发行公司的美国专利第5,200,212和5,240,720 中披露。还开发了主要由各种淀粉制品形成的其它可完全消化的可食 用的狗咀嚼物。
在为T.F.H发行公司拥有且以参考的方式納入本文的美国专利第 5,827,565中披露了 一种用于制作主要由注塑成型的马铃薯淀粉颗粒和吸引剂构成的可热膨胀的狗咀嚼物的方法。所述吸引剂包括鸡粉、 肝粉、火腿、火鸡、牛肉和/或鱼。还可以添加天然植物添加物，诸如 菠菜或胡萝卜。所获得的混合物在热和压力作用下被模制成所需形状， 诸如狗骨头。可以后来通过加热(优选在微波炉中)改变如此生成的 狗骨头的质地或硬度。
在美国专利第6，126，978号(其为美国专利第5，827，565号的继续 部分申请，属于T.RH发行公司且以参考的方式纳入本文)中披露了 一种具有天然水果香料以提高狗对该咀嚼物的食欲的狗咀嚼物。该咀 嚼物可通过以下步骤形成，即挤压马铃薯淀粉、水和碳酸钾的混合 物以形成颗粒，给这些颗粒添加水果香料，将这些成分注塑成型成狗 咀嚼物形状。这种带水果香的狗咀嚼物还可以包括天然食用色素以提 高咀嚼物对狗主人的吸引力。食用色素还可以与水果香料相对应，在 此披露的狗咀嚼物还可含有用于狗的呼吸甜料，诸如薄荷、绿薄荷、 胡椒薄荷或鹿蹄草，并且还可以包括欧芽。这种可食用的咀嚼物的优 选形式保持了基本的可热膨胀淀粉成分，诸如马铃薯淀粉。水果香料 可以与天然水果香料一起添加到马铃薯淀粉、水和碳酸钩的混合物的 颗粒中。
在属于T.RH发行公司且以参考的方式纳入本文中的、为美国专 利第6,126,978号的继续部分申请的美国专利第6,200,616中披露了一 种通过以下步骤形成动物咀嚼物的方法，即提供充分脱水的水果片 和食用色素，形成这两种材料的混合物，并且将混合物注塑成型或挤 压成型以形成动物咀嚼物。在第二实施例中，水果片可以被混入聚氨 酯树脂中并且成形。
在属于T.RH发行公司且以参考的方式纳入本文中的美国专利第 6,159,516中披露了一种通过以下步骤将淀粉形成模制品的方法，即 使淀粉和水结合形成混合物，在通风的圆筒挤压机中对混合物进行加 热，形成具有指定水含量的珠子，并且将珠子注塑成型以形成模制品。
还考虑属于T.F.H发行公司的以下美国专利名为"模制的生皮咀 嚼物玩具"的美国专利第5,476,069号；名为"植物性狗咀嚼物"的美国专利第6，093，427号；名为"可食用的狗咀嚼物"的美国专利第5,827,565 号；名为"基于胡萝卜的狗咀嚼物"的美国专利第5,941,197号；名为"可 加热修正的可食用的狗咀嚼物"的美国专利第6，180，161号；名为"改进 的可食用的狗p且嚼物，，的美国专利第6,126,978号;名为"质地可修正的 小麦&干酪素狗咀嚼物，，的美国专利第6,110,521号；名为"可加热修正 的花生狗咀嚼物"的美国专利第6,093,441号；名为"植物性狗咀嚼物" 的美国专利第4,093,427号；以及名为"可加热修正的可食用的狗咀嚼 物"的美国专利第6，180，161号。除了这些专利，还要考虑在所述专利 中引证的技术，因此这种技术可能涉及模制的可食用的宠物产品领域。 于2006年3月10日提交的第11/372,992号美国专利申请涉及包 含多种材料的动物咀嚼物，其中这些材料可能在例如硬度、弯曲模量、 抗拉强度或透明度上存在差异，并且该专利申请以参考的方式全文纳 入本文中。这些材料可以是层叠关系设置的。该咀嚼物可以通过嵌件 模塑、多成分模塑、旋转模塑、穿梭模制或任意次数的熔化转换过程 来形成。
另外，虽然上述现有技术证实了在提供可食用的咀嚼物方面的大 量成果，然而当然持续存在这样一种需求，即开发其它将提供扩展且 更高效的、特别用于多种成分的可食用的咀嚼物或零食的生产能力的 制造技术。

发明内容
在第一非限制性实施例中，本发明涉及一种制造包含两种或更多 种材料的多种成分的宠物零食或咀嚼物的方法，所用材料可能在一些 物理、光学、营养、官能、功能或组成特性上存在差异，其中多种多 样的材料可以形成为层叠、环绕、部分环绕、对接或互锁形式的彼此 邻接。在一个示例性实施例中，这两种或更多种材料可以通过以下步 骤被注塑成型，即在第一模制腔中用第一材料形成第一形状，接着 将模制的第 一形状移至第二模制腔以与第 一材料的至少 一部分邻接且 接触地形成第二材料。在第二示例性实施例中，这两种或更多种材料
8可以通过以下步骤被注塑成型，即在第一模制腔中用第一材料形成 第 一形状，接着去除第 一模制腔的一部分以靠近第 一模制腔形成第二 模制腔，在第二模制腔内与第 一材料的至少一部分邻接且接触地形成 第二材料。在这两个实施例中，多种成分的宠物咀嚼物可以通过熔化 处理法来形成，诸如、但不限于注塑成型、挤压模塑、嵌件模塑、失 芯模塑、模具滑移模塑、气体辅助注塑成型、可膨胀/收缩芯技术和转 移模塑。在第三非限制性示例性实施例中，可以提供包括多个模制工 位的旋转压盘或转台，每个工位包括一对半模，这对半模可以相配合 从而以要模制的物品的形状形成模制腔。旋转压盘或转台可能能够旋 转以便各模制工位可以接近一个或多个注塑成型机的注入喷嘴。压盘 或转台可以旋转，使得一对半模可以得到匹配以与注塑成型机喷嘴对 齐，从而能够给由相配的半模形成的腔室空间装填可由注塑成型机分 配的第一 t例如可食用的)组合物。当压盘或转古从一个工位指向另 一工位时，半模之一和刚形成的第 一材料层可以移至下一模制工位， 并且与第二 (或第三等等)半模相匹配以提供比之前的模具组大的腔 室空间，从而允许以邻接(例如层叠)放置在第一层上的方式由第二 注塑成型机注入第二材料组合物。旋转压盘可以在竖直平面上工作， 并且承载一 系列的半模，这些半模可以与相配的固定压盘上的 一 系列 半模对齐。
相邻层中的一个或两个可以包括例如可模制的可食用的组合物， 该组合物可以包括(但不限于)食用香料、着色剂、营养品、吸引剂、 维生素、矿物质、草本、呼吸增强剂、合成的聚合物、淀粉、大米粉、 大豆、干酪素、蛋白质、生皮、乳和肉的副产品、水果和植物性物质 及动物性物质。第一和第二材料还可以在一些物理、光学、营养、官 能、功能或组成特性上存在差异以提供例如有吸引力的用于动物或宠 物的零食或咀嚼物。第一和第二材料可以例如在被动物消费时的功能 性上存在差异，诸如一种材料提供营养补充物以改善皮肤和表层，一 种材料提供营养补充物以解决关节问题。通过这种方式，可以在选定 的条件下对第一和第二材料进行处理，其中所述条件可以防止特定的营养补充物因在模制过程中经受的给定热和剪切轮廓而出现退化。
在第四非限制性实施例中，旋转转台可以被水平设置，并且围绕 其外周的至少一部分具有多个注入单元，其中转台承载多个半模，所
述半模可以被移位(index)成与多个固定半模对齐以形成具有不同体 积的腔室。活动半模和先前形成的层可以顺序旋转以与固定半模和注 塑成型机对齐以便形成分层的可食用的产品。
在第五非限制性示例性实施例中，采用例如平移运动的穿梭机构 可以代替旋转转台或旋转压盘以便接近多个注入机。
本发明的又一方面涉及多种成分的宠物咀嚼物或零食，其中多种 多样的材料可以形成为层叠、环绕、部分环绕、对接或互锁关系的彼 此邻接，并且提供这样的零食，该零食因用于形成这种零食的材料上 的特性差异而给宠物提供额外的兴趣。


下面的详细描述可以参考附图得到更好地理解，其中所述附图只 用于示例性目的，并且不应被理解成对本发明的任何方面形成限制。
图1示出了具有相同组合物的现有技术的可食用的狗咀嚼物或宠 物零食；
图2示出了根据本发明的分层或两种成分的宠物零食；
图3示出了根据本发明的多层宠物零食，其中芯部基本被外层包
围；
图4示出了根据本发明的宠物零食的替代形状，其中图3的芯变 成外层，图3的外层变成芯层；
图5以流程图的形式说明了用于形成本发明的多种成分的宠物零 食的主要加工步骤；
图6是根据本发明的用于生产多种成分的宠物咀嚼物的一种设备 的透浮见图7是图6的固定压盘的正面的透视图8-10是根据本发明的用于生产多种成分的宠物零食的连续模具组合的横截面图11是根据本发明的用于生产多种成分的宠物咀嚼物的替换性 移位设备的平面图12和13是根据本发明的其它移位方法的示意图14是根据本发明的多种成分的宠物零食的侧视图，其示出了如 何可以作为模制过程的 一部分将两种不同的组合物模锁在 一起；
图14A是在具有第二模制成分抵靠它形成图14的零食之前的第 一模制成分的侧视图14B是从其左侧观察的图14A的第一模制成分的端视图。
具体实施例方式
根据本发明，公开了一种制造具有多种成分的动物咀嚼物或宠物 零食的方法。在当今的家庭中，宠物零食和动物咀嚼物是很受欢迎的 物品，并且通常使用塑型熔化处理方法和设备大规模地用可食用的组 合物模制而成。以前是用具有相同结构的单一组合物10模制成型的 (见图1)，然而，为给宠物提供更多种类和使零食具有更长寿命，期 望能够提供具有多种成分的零食。这种零食或咀嚼物可包含两种或更 多种材料，这些材料可能在一些物理、光学、营养、官能、功能或组 成特性上存在差异，其中多种多样的材料可以形成为彼此层叠、环绕、 部分环绕、对接或连结地邻接。
在本文中，光学特性差异可以理解成在例如颜色、形状或透明度 上的差异。营养特性差异可以理解成在例如维生素或矿物质含量、卡 路里、蛋白水平、淀粉水平等上的差异。官能特性差异可以理解成在 吸引水平上的差异。组成特性差异可以理解成配制该零食所依赖的一 种或多种成分的化学结构的差异。功能性差异可以理解成零食在被动 物使用时提供例如特别的有益特性的能力上的差异。例如，改善以下 几个方面中的一个或多个皮肤和表层健康；关节问题的减少；和/ 或重量控制等。
图2示出了双层的宠物零食10，，其包括可食用的第一组合物12，
ii物。虽然在图2中示出这两种材料12、 14是重叠或层叠设 置的，但期望图2是示例性的，并且这两种材料可以彼此相邻且接触 地形成，使得能够将它们设置成上/下、并排、首尾相连、鞘/芯的关 系及其组合。
为了"隐藏"零食层，可优选将这两种不同的可食用组合物叠置成 图3所示的芯/鞘结构10"。此时，较硬层12被示为芯。在另一实施 例中，图4示出了宠物零食的一种替换形状10"，,其具有较硬的外部组 合物12和较软的芯部组合物14。在该示例中，较软的零食材料14在 咀嚼物IO，，，的一端露出以吸引和促使宠物使用该咀嚼物。因此，本发 明的多种成分的宠物零食可以包括部分或完全覆盖一个或多个附加层 或者成环绕、部分环绕、对接或连结关系的多个层的任意组合。
本发明的宠物零食的制造方法最初包括形成至少第 一组合物和第 二组合物。 一般而言，组合物包含可食用的基本成分与合适的粘合剂 的组合，它们全部可以根据任何给定动物的需求来进行选择。例如， 可食用的基础成分可以源于诸如淀粉、大米粉、大豆、干酪素、变性 和部分水解的干酪素、蛋白质、生皮、乳制品、屠宰牲畜副产品(例
如鸡肉的副产品)、植物、植物性物质或动物性物质这样的产品。相应 地，可以无限制地使用任何可食用成分，当然理想地该成分要以动物 的特殊需求为目标。
特别地，本文中的可食用成分可依赖于组织化植物蛋白(TVP) 的使用，所述TVP可以理解成任何具有纤维结构的植物蛋白产品。纤 维结构可以理解成一种其长度尺寸超出了宽度或厚度量度的微粒状材 料。TVP可以由脱脂豆粉形成，而所述豆粉可以作为大豆油制造过程 中的副产品获得，并且可含有50%的大豆蛋白。因此可以在使用之前 使它水化。TVP的纤维结构因此可以接近于肉的组织。组织因此可理 解成对食品物理特征(诸如可压缩性)的描述。还可以意识到的是组织化植物蛋白可以存在各种各样的其他来源，诸如谷物(例如小麦)、 坚果、种子、豆科植物、酵母、豆类和/或水果、及其混合物。
适用于此的TVP的一个实例可以从Archer Daniels Midland, Decatur, Illinois处获得，据报道，其含有粗蛋白(53% )、水分(9% )、 粗脂肪(3.0%)、饮食纤维(18%)和约32%的碳水化合物。这种产 品可以具体包括以TVP163和/或TVP165的名称出售的产品。这种产 品还可以包括维生素和矿物质及各种氨基酸。因此，在本发明的上下 文中，TVP可以理解成如上述那样包含纤维结构、并且含有大于约 50%的蛋白质(其可源于豆制品)同时具有其它各种成分的产品。
另外，考虑到上述TVP的使用，现在可以意识到于此可以生产 出的零食或咀嚼物可以特别地是相对无小麦面筋蛋白的。这可以理解 成重量比小于或等于约5.0%的小麦面筋蛋白水平。小麦面筋蛋白指的 是蛋白质的无定形混合物，其通常是通过除去淀粉成分从小麦或其它 谷物的面粉中获得。小麦面筋蛋白常常被视为是可以给揉好的面提供 弹性且通常存在于各种烘烤产品中的成分。此外，含有纤维、低脂、 无面筋蛋白且蛋白含量相对较高的零食或咀嚼物可具有特殊价值。
相应地，诸如来自Archer Daniels Midland的TVP 163或165的 组织化植物蛋白按照下表l示出的比例与水和甘油混合，并被提供给 注塑成型机以形成模制的狗咀嚼物。
表l (重量百分比)TVP 65.0
甘油21.5
纤维素8.0
卵磷脂2.0
水2.0
香味增强剂2.0
香料
100
此外，虽然可食用成分可优选这些组合物，但也可以考虑使用合成聚合物。它们可以包括热塑性聚合物，诸如聚酰胺、聚氨酯以及乙 烯共聚物，诸如聚(乙烯-丙烯酸)和聚(乙烯-乙烯醇)。就这种树脂 来说，也可以应用本文中的方法，并且基本维持选来避免这种树脂在 其最终配置形状下机械特性(抗拉强度、模量)发生明显退化的条件。 相应地，这些组合物可以包含维生素、矿物质和/或任何所需类型 的草本，它们可以具有任何需要的浓度且适于动物咀嚼物所针对的动
物。例如，就狗而言，维生素可以包括A、 C、 B12、 D、 E、硫胺素、 核黄素、泛酸、烟酸、维生素B6、叶酸和胆碱。就猫而言，维生素 可以包括A、 C、 B12、 D、 E和K，硫胺素、核黄素、维生素B6、烟 酸、泛酸、叶酸、维生素H和胆碱。
优选的矿物质为钓、磷、钾、钠、氯化物、镁、铁、铜、锰、锌、 碘和硒。然而要注意的是其它微量元素也可供考虑，诸如Co、 Mo、 Cd、 As、 Si、 V、 Ni、 Pb和Sn。此外，诸如钾、钾、磷和镁这样的 矿物质每天的需求量以克计数，而铁、锌、铜、碘和竭每天的需求量 仅以mg或mu.g计数。因此可以改进本文中的宠物零食以根据营养要 求反映出给定矿物质的更高或更低浓度。
接着讨论草本组合物，本文中的草本优选选自由圣约翰草、醉椒、 白果、人参(亚洲或西伯利亚种)、松果菊及其混合物构成的组。其它 草本可包括猫爪草、甘菊、北美黄连、沙巴棕、缬草属、西洋牡荆、 黑升麻、覆盆子和水飞雉。草本还可包括芦荟、黄芪、牛蒡、甘菊、 栗子、云芝、杂色的、茅草、雪球荚、蒲公英根、当归、土木香、月 见草、小米草、假北美肺筋草、小白菊、蒜姜、北美黄连、积雪草、 葡萄籽、绿茶、没药脂、山楂、蛇麻子、常春藤、甘草、水飞雉、槲 寄生(美洲、亚洲和欧洲种)、益母草、燕麦、猫发草、西番莲、南瓜、 刺李(pumpkin pygeum )、红三叶、迷迭香、洋菝葜、黄茶、沙巴棕、 小荨麻、野槐蓝、野山药和洋蕺菜根。另外，可以给于此描述的任一 实施例添加葡萄糖和/或软骨素。
粘合剂成分可以包括任何用于将上述可食用成分粘合在一起的材 料。因此，粘合剂可以包括(但不限于)在加热和冷却时用于将可食用成分粘合在一起使其可以容易地被处理和形成为例如宠物零食或动 物咀嚼物。可替代地，粘合剂可以是那种无需加热就可将可食用成分 粘合在一起的。这种粘合剂可以包括一种或多种可溶解或分散在中性 或碱性水溶液中的蛋白质和选自由例如碱土金属的氢氧化物构成的组 中的粉状产品。
在受到加热和冷却时起到粘合作用的一种合适的粘合剂组合物包
括水、明胶、葡萄糖浆和甘油的组合。因此可意识到与在此形成的 宠物零食或动物咀嚼物的可食用的相一致地，粘合剂组合物本身可由 动物吃掉。其他合适的粘合剂组合物可以包括蔗糖和/或葡萄糖与其聚 合物的混合物。粘合剂还可以包括基于各种树胶(例如瓜尔豆、果胶、 爱兰苔胶、黄原胶、结冷胶、纤维素胶)、蛋白质(例如明胶、大豆蛋 白、鸡蛋白、水解的大豆蛋白)、淀粉(例如预糊化的、改性的淀粉) 和碳水化合物营养剂(蔗糖、葡萄糖、淀粉糖浆、蜂蜜、果汁)的溶 液或浆液。因此，粘合剂可以以液体形式溶解或分散地被施加。然后 选择性地除去由此可能添加到或存在于基础成分/粘合剂混合物中的 水分，这将在下面得到更完整的描述。
此外，某些粘合剂可额外含有脂肪(油和/或固体)成分。例如， 脂肪成分可以占最终咀嚼物产品的大约0.1%至大约50%。可用于此 的脂肪或油是常在食品中用到的那些。必要时，脂肪成分可以包括卵 磷脂和其它乳化剂，例如乙酰化的甘油单酯。
因此，基础材料可优选与粘合剂结合，并如所指出的那样混合以 形成浆液制品。正如所指出的那样，基础材料可以包括任何适于制备 宠物零食的可食用组合物。还应注意的是干的混合物浆液制品的形 成可以通过先混合所有固体组合物以获得干的混合物、然后将这种干 的混合物与液体或流体成分混合来完成。或者，可以在一个完整的混 合步骤中将固体成分和液体成分混合。
然后可以将基础材料和粘合剂的混合物引入可得到加热的注塑成 型机的桶内。旋转螺杆，其可充当螺旋型传送机，因此用于进一步混 合粘合剂和基础成分，并且在受到加热时(当用于含液体的混合物时)可以用来连同那些含水分的混合物将组合物整体提升至更高的固体含
量，或换句话说，提升至更低的水分含量。应注意的是优选的螺杆/螺旋型传送机可以在桶内形成压力和送入模具以生产成型品。
因此，符合本发明的方法可用于制造可食用的宠物零食和/或可食用的动物咀嚼物。符合本发明的宠物零食用于被宠物或动物全部吃掉。同样地，当所需产品为宠物零食或动物咀嚼物时，它也可以由提供营养益处的成分形成。类似地，符合本发明的动物咀嚼物可用于提供营养价值以及口腔卫生方面的益处，从而在咀嚼过程中起到按摩宠物牙床的作用。此外，如前所述，此处的产品可以替换性地由可食用的成分或者甚至非可食用的成分形成，其中出于各种原因，非可食用的成分可被选择成提高动物p且嚼时的耐用性。
此外，然而还应被本领域技术人员理解的是在本文中，"零食，，或"咀嚼物，，的分类不对本发明的范围造成影响。另外，还必须注意的是在本文中，动物零食或咀嚼物的概念不受限制，且可以扩展至鸟、小型哺乳动物等。
更具体地，就鸟类和小型哺乳动物而言，组合物可以包括麦片、花生和/或其它坚果、去壳的葵花籽、玉米葡萄糖、玉米糖浆、胡桃、杏仁、山核桃、香蕉、芒果、番木瓜、葡萄干、脱水的苹果、酸果蔓、瓜子、磨碎的玉米、明胶、甘油、开心果、玉米面筋粉、去壳大豆粉、松子、磨碎的小麦、粗小麦粉、磨碎的去壳燕麦粒、碳酸钙、磷酸二钙、黄豆油、干燥的全蛋、干燥的甜菜渣、盐、小麦胚粉、L-赖氨酸、酵母、脱水的苜蓿草粉、维生素A添加物、胆碱盐酸盐、消旋蛋氨酸、丙酸(防腐剂)、西地格丝兰提取物、干燥的甘蔗糖浆、维生素E添加物、维生素B12添加物、碳酸亚铁、氧化锌、核黄素添加物、乙氧喹(防腐剂)、 一氧化锰、曱萘醌亚硫酸氢钠复合物(维生素K活性源)、烟酸、泛酸钩、氧化铜、胆钓化醇(维生素D3源)、盐酸吡喷辛、硝酸硫胺、p胡萝卜素、碳酸钴、碘酸钙、叶酸、维生素H、干的枯草杆菌发酵产品、干的凝固芽胞杆菌发酵产品、干的地衣形芽孢杆菌发酵产品、以及亚硒酸钠。
16根据本发明的某些方面，从而注意到本文中的方法提供了一种其初始选定的水分含量为50% (wt)或更低的基础材料和/或粘合剂组合物。相应地，50% (wt)或更低的水分范围均被考虑在内，而不受任何限制。然后，在制造零食或咀嚼物的过程中，优选将水分含量降至15% (wt)或更低的水平，处于这一水平或更低水平上的任何水分范围均包括在内。因此，仅作为示例，优选基础(例如可食用的)材料的初始水分含量可以大约为40-45% (wt)，最终生产出的零食或咀嚼物的水分含量为15% (wt)或更低。或者，初始水分含量可以大约为20-25% (wt)，最终水分含量可以约为10-12% (wt)。
此外，在于此描述的处理过程中，注意优选例如将用于较软组合物的注塑成型机的温度控制维持成200。F (95°C)或更低温度。当应用于可食用的成分、以及可选的维生素、矿物质或草本添加物时，这种温度避免营养价值发生更明显的退化，而这种退化会在更高温度和可能出现在常规注塑成型和挤压型设备中的较高剪切速率下发生。
与本发明相符地，可以有利地将各种不同的添加物和加工助剂与基础材料组合。例如，为制备宠物咀嚼玩具，已发现向咀嚼物添加吸引剂是优选的。吸引剂可以包括食用香料和/或嗅觉吸引剂。吸引剂添加量可以约为1.0-5.0wt。/o及其间的所有0.1wt。/o的增量。 一般可以从诸如鸡肉、肝脏、火腿、火鸡、牛肉和/或鱼这样的肉制品中提取这种吸引剂。这种吸引剂可以以粉末、水成液或油基液体的形式被提供。
在此之前，油基液体调料或吸引添加剂和/或水基调料或吸引添加剂的使用是受限的，因为一般情况下，基于可模制的淀粉或蛋白质的材料对油基液体调料添加剂和/或水基调料添加剂的亲和性非常差。已认识到油基调料或水基调料可以选择性地被吸入植物基纤维，诸如燕麦纤维、玉米纤维、小麦纤维、纤维素。然后可以将该纤维散布在淀粉、蛋白质、植物或生皮基材料中，从而有效地对基础材料进行调味，并且这种调料在基础材料内的残留量足以引起动物的兴趣。
通过提供结合有淀粉、蛋白质、植物、或生皮基材料的纤维，水和油基添加剂均可得到有效利用，并且均匀散布于产品中。可以通过
17以约1.0-10.0wto/o及其间所有0.1wt。/o增量的量使用纤维来获得最佳
的添加剂摄取。
除了帮助摄取和保持油基和水成的添加剂之外，纤维还可用于维持最终需要的产品中的水分含量。最终产品的硬度会在一定程度上受到产品水分含量的影响。经过一段时间之后，动物咀嚼物会趋于变干，并且变得更硬和/或更脆。包含在咀嚼物中的纤维可充当湿润剂，从而在一段时间上稳定咀嚼物的水分含量和防止变干。因此，纤维可以帮助动物咀嚼物在一段时间上保持期望的硬度。
由于本发明主要涉及多种成分的宠物零食或动物咀嚼物，因此应
当理解邻接(例如至少部分层叠)形成的多种成分可以包括不同的组合物。尽管在上文中描述的是化学组成不同，但是这些不同的组合物也可以在特性上有所不同。这些特性可以包括(但不限于)硬度、弯曲才莫量、抗拉强度、刚度、弹性、韧性、质地、颜色、透明度、外观、香味、气味、可消化性和营养价值。
与用于由单种组合物制成的零食的方法相比，用来形成多层或多种成分的宠物零食的处理方法会变得更加复杂，因为它们会增加模具制造成本以及劳动和周期时间以便有效地大批量生产这种产品。 一般情况下，需要人工劳动以及过多的开放挤压时间和材料搬运来将模制的第一成分移至第二或第三模具以提供层状物品。在第一示例性实施例中，可以通过以下步骤将这两种或更多种的材料注塑成型，即在
第 一模制腔中用第 一材料形成第 一形状，接着将模制的第 一形状移至第二模制腔以与第一材料的至少一部分邻接且接触地形成第二材料。
在第二示例性实施例中，可以通过以下步骤将这两种或更多种的材料注塑成型，即在第一模制腔中用第一材料形成第一形状，接着移动第 一模制腔的 一部分以靠近第 一模制腔形成第二模制腔，在第二模制腔内与第一材料的至少一部分邻接且接触地形成第二材料。例如，模制腔可以设有 一个或多个伸入模制腔从而构成模制腔表面的 一部分的模制段。模制段还可以缩回，从而提供用于形成第二部分的腔室。模制段可以理解成突出部或一组相配的突出部，其可以形成模制品表面(诸如内表面或外表面)，并且可以与聚合物材料注入方向平行、竖直或成各种角度地设于腔室内。模制段的延伸和缩回可以通过使用液动、气动或电动的板、凸轮、致动器等而变得容易。另外， 一旦第一组合物已至少部分固化从而在第一成分附近形成可提供用于形成第二成分的空间和可将第二组合物粘附或形成于其上的表面的第二腔室空间，就可以将模制段缩回。
在这两个实施例中，多种成分的宠物咀嚼物可以通过熔化处理法来形成，诸如、但不限于注塑成型、挤压模塑、嵌件模塑、失芯模塑、模具滑移模塑、气体辅助注塑成型、可膨胀/收缩芯技术和转移模塑。
移位设备，诸如本发明的旋转压盘或转台，可以以最少的劳动和挤压开放时间实现比上述实施例更高速度、更大批量的生产。
在图5的流程图中描述了由多种组合物形成多种成分的物品(诸如宠物零食)的方法的第三示例性实施例。方块100包括提供具有多个注入单元I,、 12、 13等和与移位旋转压盘相配的固定压盘的注塑成型设备的步骤。如方块110所述，紧接其后的可以是在固定压盘上提供与相应的注入单元Ii、 12、 13等流体连通的一系列第一模具部分A，、A2、 A3等的步骤，其中各模具部分的腔室空间比先前的部分大。如方块120所示，接着可以在旋转压盘上提供相等数量的第二模具部分B,、B2、 B3等，各模具部分包括体积与其它部分基本相同的腔室空间。紧接其后的可以是方块130，其包括将第一可食用的组合物从第一注入单元Ij主入由Ai和Bi配合形成的腔室空间从而形成第一层I^的步骤。然后让该层变硬(例如，固化至使其适于接下来的二次成型步骤的点)。紧接其后的可以是方块140，其包括移位旋转压盘使得包含层1^的模具部分B!现在与模具腔A2对齐，并且从注入单元12注入第二可食用的组合物以填充B！和k与A2之间的腔室空间从而形成层L2的步骤。让层L2变硬。紧接其后的可以是方块150，其包括移位旋转压盘使得包含层Li和L2的模具部分B,现在与模具腔室A3对齐，并且从注入单元13注入第三(或第一)可食用的组合物以填充B，与L，、"和A3的组合之间的腔室空间从而形成层"的步骤。让层"变硬。紧接其后的可以是方块160，其包括将旋转压盘引向下一工位以将多层宠物 零食脱模并且再次开始循环(或者通过引向半模A4以添加第四层L4) 的步骤。注意虽然"是在工位2中模制的，但是另一半模82可以 同时在工位1等中形成另一第一层IV,以便提高生产率。
如方块160所述，可将压盘引向第四工位以将多层宠物零食脱模。 或者，该方法可以包括三个工位，并且可以在这些半模在工位3上分 离时通过自动弹出来实现宠物零食的脱模。图6示出了这种设备，并 且将在下面得到更详细地描述。
虽然在上文中将该方法描述成一个基本的示例性实施例，但应当 理解可以包含附加特征以增强产品或提高方法的效率。例如，可以 通过包括额外的模制工位并且使压盘上的半模相配来模制具有三个以 上的层的宠物零食。同样地，可以通过添加额外的注入单元来包括两 种以上的组合物。此外，为优化生产率，期望在在第三工位上模制第 三层的同时，可以在第二工位上模制第二层和在第 一工位上模制第一 层，使得在压盘的每次移位过程中均对宠物零食进行脱模，并且生产 效率得到优化。
现在参见图6，示出了具有竖直压盘的水平模制设备。设备30包 括压模机32，其具有活动压盘38和固定压盘48。挤压部分32可通过 驱动系统(未示出)来打开和关闭，其中该驱动系统诸如是液压的、 电动的、肘节的等。活动压盘38可以从图6所示的延伸位置沿着系杆 66、 68、 70和72移动以接合固定压盘48和使半模闭合，从而限定出 用于将材料从注入单元Ii、 12和13注入其中的腔室空间。旋转压盘36 承载于活动压盘38上，该压盘36能够沿着在其表面上示出的箭头方 向进行移位。旋转压盘36可以通过马达驱动系统40或本领域技术人 员公知的其它工具围绕水平轴被驱动。
在该第三示例性实施例中，旋转压盘36包括三个模制工位42、 44和46，其分别相应地承载模具部分Bp B2和B3。每个模具部分均 包含有腔室空间，所述腔室空间在与固定模具部分A,或入2或A3 (参 见图7)对齐时相配以限定出用于由本发明的多种成分的宠物零食
2010，、 10"、 IO"，的层12、 14中的一个或多个填充的腔室(参见图8-10 )。
压模机32由多个注塑成型单元L、 12和13提供原料以引导上述组 合物穿过注道式浇口 54、 56、 58 (参见图8-10)进入分别通过模具部 分Bi与半模An A2和A3的结合形成的腔室空间。组合物从进料斗 82、 82A穿过挤压筒、加热器和歧管到达门54、 56、 58地被提供给注 入器进料系统60、 62、 64(参见图6)。如图所示，注入器单元I,和 13流体相连，并且处理同种组合物以将宠物零食10，，的层14形成为芯 /鞘结构(参见图8和10)。
参见图7,示出了固定压盘48的透视图，压盘48分别在工位49、 50和52上包括模具部分Ap A2和A3(未示出)。旋转压盘首先指向 使模制工位42和(固定压盘上的)模制工位49对齐，使得模具部分 Ai和Bi相配形成腔室空间，第一组合物可以从注入单元L注入所述 腔室空间以形成层14(参见图8)。在层14变硬之后，沿系杆66、 68、 70和72移动旋转压盘36使其脱离固定压盘48，并且被驱动系统40 移位成使包含层14的模具部分Bi (模制工位42 )和模具部分A2 (模 制工位50)对齐。这在层14和模具部分A2之间提供了一个腔室空间 (参见图9)，因此可以通过注入单元12提供第二组合物来形成层12。 在层12变硬时，再次将活动压盘38缩回，并且旋转压盘36被移位成 使包含层14和12的模具部分Bi (模制工位42)现在和模具部分A3 (模制工位52)对齐。这提供了一个腔室空间，因此注入单元13可以 注入第一组合物(或第三组合物)来形成层14，。
然后可以重复该过程以由多种可食用的组合物形成多种成分的宠 物零食。标准的喷射器可以被用来允许将各个层或成分部分保持在行 进于活动压盘上的模具部分中。然后，图8-10图解地示出了模具部 分接合形成装填可食用的组合物以形成如图3所示的多种成分的宠物 零食的腔室空间的顺序。模具部分可以配合形成具有多个层或满足至 少部分层叠关系的由不同可食用的组合物制成的相邻部分的、几乎任 何形状的宠物零食。
如图11中的平面图所示，在第四示例性实施例中，设备130可以包括多个注入单元I 、l2，和13，以及旋转转台或圆盘传送带138。此时， 注入单元In 12、 13优选围绕水平转台138外围基本等间距地设置，并 且分别给固定模具部分A 、 A 和A 供料。在这些模具部分内部， 多个活动模具部分B,，连接将活动模具部分支撑在移位转台138上的 模具架149、 150、 152。当活动模具部分和模具架(沿箭头所示方向) 被移位成顺序与固定模具部分对齐时，模具架149、 150、 152的系杆 166、 168、 170 (未示出)和172 (未示出)接合固定才莫具A 、 A2，、 A3，上的匹配表面以提供对准。然后向外移动活动模具部分以通过压头 140的作用与相应的固定模具部分配合。与图6的旋转压盘一样，当 各层已变硬且模具架缩回时，转台可以移位成使下一组模具对齐，并 且形成下一层。注意在第四模制工位上，模具架和活动模具部分B,， 不接合固定模具部分和注入单元。最终产品可以于此处被脱模。
虽然已经采用以旋转方式工作的移位设备来描述本发明，但在第 5示例性实施例中还可以考虑利用直线穿梭设备(平移运动)顺序将 活动模具部分递送至模制工位，如图12和13所示，其中数字1、 2 和3指示用于与固定模具部分A^ A2或A3对齐的、活动模具部分B, 在模制工位49、 50和52之间的连续运动。在图13中，双重穿梭结构 可以在模制工位49中用模具部分A,更换A3，使得可以在其中形成先 于第三层14，的第一层。
图14是两种成分的宠物零食10""的侧视图，其示出了通过嵌件 模塑法完成的两种不同成分12、 14的连接。在组成上，这两种成分可 以在上述特性中的任何一个上存在不同。例如，颜色或柔韧性或营养 价值上存在不同的两种成分可以采用上述示例性实施例彼此连接，从 而形成更吸引宠物的宠物零食。由第一组合物构成的第一成分12可以 被模制并被置于第二模制腔中，第二组合物被注入第二模制腔中以在 20处与第一成分12相接并且形成第二成分14。为优化芯与主体的粘 接，组合物还可以被选择成使得在注塑成型期间，第一成分的表面可 以在熔化的第二组合物面前熔化足够的量，使得这些材料趋于熔化结 合。为获得这种结果，第一組合物的真实熔化(Tm)或软化温度可以控制在第二组合物的熔化(Tm)或流动温度的约+/-20°。内，反之亦 然。软化温度可以理解成适于这种情形，即树脂可以不一定显示定 义的晶体熔点，而是具有允许对该材料进行注塑成型的软化温度。
因此此时应注意连续模制可食用的材料和/或连带非可食用的材 料的可食用的材料的能力已被发现唯一取决于选择实际上遵守上述优 选情形的可食用的和/或非可食用的材料的能力，其中人们可以选择和 控制熔化或软化温度，而不使材料产生退化，特别是在可食用的材料 含有选定的营养成分(例如维生素、矿物质和/或草本)的情况下。另 外，关于可食用的树脂材料，本文中的温度控制使得它现在可以实现 模制的第一材料可以被模制成具有有利于二次成型的第二可食用的组 合物(即避免其过早冷却)的表面温度(STJ，使得可以获得合适的 分层和粘结。例如，第一材料的表面温度(STJ可以满足当材料发生 接触时，其温度低于第二可食用的材料的温度(T2)。例如，ST,可以 选择成不会比T2低出超过约5-50°C，包括其中的所有数值和增量。 例如，第一可食用的材料的表面温度可以被配置成在第二材料被引入 模具时，其比第二可食用的材料的温度低出约例如5、 10、 15、 20或 25。C等。可以意识到如果第一可食用的材料的表面温度在第二可食 用的材料的熔化或软化温度之前的约5。C上或在该值以内(例如SI -ST2)，则材料可能趋于在模制期间不保持分层。在其中可能釆用相 对较高的注入压力的注塑成型的情况下尤其如此。
另一方面，如果STi是相对较低的温度(例如比T2低出超过50 度)，则第二材料在遭遇第一材料的表面时会不利地相对较快地"冻 结"，从而使得相对而言更难以完成所需要的分层，因此这两种材料在 层分界面上具有一些熔结面。因此，本发明认识到就所公开的各种 可食用的树脂而言，将所形成的第一树脂的表面温度维持在比选择用 于二次成型和通过层之间的粘结形成层状制品的第二树脂的熔化或软 化温度低约5-50。C的温度上是有益的。
此外，关于在此顺序模制的两种材料之间的兼容性要求，第一组 合物因此可以被选择成其溶解度(&)比第二组合物的溶解度(82)
23低+/-5个单位(cal/cm3) 1/2以内，包括其中所有的值和增量，诸如在 +/-1-2个单位、+/-0.25-1个单位内等等。在这些范围内，期待否则将 发生在这两种顺序模制的材料之间的兼容性和相分离可以被控制在可 接受的水平上。
合适的粘结还可以通过利用第一成分和第二成分之间的机械干涉 来提供。例如，第二组合物可以选成具有比第一组合物大的收缩率， 从而在一种组合物可覆盖在另 一种之上或至少部分环绕另 一种(如图 14A所示)时因不同的收缩率而形成收缩配合。在这一点上，第一组 合物的体积收缩率可以在比第二组合物的收缩率低约1%至10%的范 围内，包括其中所有的值和增量。应意识到体积收缩率可以是各向 同性或各向异性的。
图14A是模制之后的第一组分12的侧视图。它可以包括突出部 分16，其可以包括一个或多个凹部或通孔18。在形成第二成分14时， 突出部分16可以至少部分被第二组合物环绕。由于收缩、熔结或溶解， 这两种组合物可以在参考数字20附近沿突出部分的表面粘附在一起。 图14B是从图14侧面看去的第一成分12的端视图。采用本发明的方 法，不同材料、组合物、形状等可以通过嵌件模塑法结合和连接。
本发明已参照特定的示例性实施例被提出，但本领域技术人员应 理解这种示例性实施例只是示例性的。因此改进和改变将是显而易见 的，并且可以被使用而不脱离本发明的精神和等效范围。因此，这些 改进和等同物应被认为落在如所附权利要求所述的本发明范围内。
权利要求
1.一种用于制造多层宠物零食的方法，其包括以下步骤(a)提供至少一个活动模具部分和多个固定模具部分，其中，活动模具部分与多个固定模具部分中的每一个的匹配产生体积连续变大的在它们之间的腔室空间；(b)提供与固定模具部分中的每一个流体连通地对齐的多个注塑成型机；(c)提供多种能食用的组合物，其能够通过所述注塑成型机加工；(d)移动所述活动模具部分以与所述多个固定模具部分中的第一个对齐，并且将第一能食用的组合物从第一注塑成型机注入在对齐的模具部分之间形成的腔室空间以便形成第一层；(e)移动所述活动模具部分和所述第一层以与所述多个固定模具部分中的第二个对齐，从而在所述第二固定模具部分和所述第一层之间提供腔室空间；(f)将第二能食用的组合物从第二注塑成型机注入在上述(e)中形成的腔室空间以便形成第二层；(g)让所述第二层形成至少部分覆盖所述第一层的一部分的设置关系，并且形成分层的宠物零食。
2. 如权利要求l所述的方法，其还包括以下步骤(h) 移动所述活动模具部分和所述第一和所述第二层以与所述多个固定模具部分中的第三个对齐，从而在所述第三模具部分和所述第 一和第二层之间提供腔室空间；(i) 将第三能食用的组合物从第三注塑成型机注入在上述(h)中 形成的腔室空间；(j)让所述第三层形成至少部分覆盖所述第一层和/或第二层的一 部分的设置关系，并且形成分层的宠物零食。
3. 如权利要求l所述的方法，其中所述第一能食用的组合物和所述第二能食用的组合物在颜色、质地、硬度、刚性、营养价值、功能性、味道、气味或水分含量中的至 少一个上存在差异。
4. 如权利要求2所述的方法，其中所述第三能食用的组合物与所述第一能食用的组合物或第二能食 用的组合物相同。
5. 如权利要求2所述的方法，其中 所述第一层和所述第三层的组合基本包围所述第二层。
6. 如权利要求l所述的方法，其中通过移位，移动所述活动模具部分以与多个固定模具部分中的每 一个对齐。
7. 如权利要求2所述的方法，其中通过移位，移动所述活动模具部分以与多个固定模具部分中的每 一个对齐。
8. 如权利要求7所述的方法，其中所述多个固定模具部分被设在圆形的外周上，并且所述移位是旋 转式的。
9. 如权利要求8所述的方法，其中 所述旋转式移位为在一基本竖直的平面内。
10. 如权利要求8所述的方法，其中 所述旋转式移位为在一基本水平的平面内。
11. 如权利要求3所述的方法，其中所述第一组合物或所述第二組合物之一包括聚合物，另一组合物 包括选自由淀粉、大米粉、大豆、干酪素、变性和部分水解的干酪素、 蛋白质、生皮、乳品、肉的副产品、植物、植物性物质或动物性物质 及其混合物构成的组中的基础材料。
12. —种用于制造多层宠物零食的方法，其包括以下步骤(a)提供至少一个活动模具部分和多个固定模具部分，其中，活 动模具部分与多个固定模具部分中的每一个的匹配产生体积连续变大 的在它们之间的腔室空间；(b) 提供与固定模具部分中的每一个流体连通地对齐的多个注塑成型机；(c) 提供多种能食用的组合物，其能够通过所述注塑成型机加工， 并且包括组织化植物蛋白中的至少 一种；(d) 移动所述活动模具部分以与所述多个固定模具部分中的第一 个对齐，并且将第一能食用的组合物从第一注塑成型机注入在对齐的 模具部分之间形成的腔室空间以便形成具有表面温度(ST!)的第 一层；(e) 移动所述活动模具部分和所述第 一层以与所述多个固定模具 部分中的第二个对齐，从而在所述第二固定模具部分和所述第一层之 间提供腔室空间；(f) 将第二能食用的组合物从第二注塑成型机注入在上述(e )中 形成的腔室空间以便形成第二层，其中所述第二能食用的组合物具有 温度T2;(g) 让所述第二层形成至少部分覆盖所述第一层的一部分的设置 关系，并且形成分层的宠物零食，其中，ST^T2。
13. 如权利要求12所述的方法，其中这些材料形成为层叠、环绕、部分环绕、对接或互锁关系的彼此 邻接。
14. 如权利要求12所述的方法，其中 ST!在温度上比12低不超过50°C。
15. 如权利要求12所述的方法，其中 ST\比T2低5-50。C。
16. —种用于制造多层宠物零食的方法，其包括以下步骤(a) 提供至少一个活动模具部分和多个固定模具部分，其中活动 模具部分与多个固定模具部分中的每一个的匹配产生体积连续变大的 在它们之间的腔室空间；(b) 提供与固定模具部分中的每一个流体连通地对齐的多个注塑 成型机；(c) 提供多种能食用的组合物，其能够通过所述注塑成型机加工，并且包括组织化植物蛋白中的至少 一种；(d) 移动所述活动模具部分以与所述多个固定模具部分中的第一 个对齐，并且将第一能食用的组合物从第一注塑成型机注入在对齐的 模具部分之间形成的腔室空间以便形成具有表面温度(SL )的第 一层；(e) 移动所述活动模具部分和所述第一层以与所述多个固定模具 部分中的第二个对齐，从而在所述第二固定模具部分和所述第一层之 间提供腔室空间；(f) 将第二能食用的组合物从第二注塑成型机注入在上述(e)中 形成的腔室空间以便形成第二层，其中所述第二能食用的组合物具有 温度T2;(g) 让所述第二层形成至少部分覆盖所述第一层的一部分的设置 关系，并且形成分层的宠物零食，其中，所述第一层或第二层之一包 括组织化植物蛋白，并且其中，SL在温度上比12低约5-50。C，其 中，第一层和第二层是熔化结合的。
17.如权利要求16所述的方法，其中 所述第一层或第二层中的至少一个包括组织化植物蛋白。
全文摘要
一种用于制造多层宠物零食或动物咀嚼物的方法包括移位活动模具部分与由第一注塑成型单元供给第一组合物的多个固定模具部分中的第一个对齐，以便在由对齐的模具部分形成的腔室空间中形成第一层。活动模具部分和第一层可以被移位成与由第二注塑成型单元供给第二组合物的多个固定模具部分中的第二个对齐，以便在由对齐的模具部分形成的腔室空间中形成位于所述第一层之上的第二层。由第一和第二注塑成型单元供给的组合物可以都是可食用的。多种成分的宠物零食可以由在组成特性上可能存在差异的两种材料形成。材料之一可以具体包括组织化植物蛋白。
文档编号A23K1/00GK101686710SQ200880021536
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月10日
发明者A·加伊利亚, G·S·阿克塞尔罗德 申请人:T·F·H·发行公司