本申请要求提交于2013年11月25日的美国临时申请No.61/908448的优先权，该美国临时申请的公开内容以引用方式并入本文。
背景技术：
技术领域
本发明整体涉及食物组合物，具体地讲，涉及特别适合用作宠物零食、具有由于烹煮之前使食物产品膨松所造成的多孔的、膨胀的(expanded)质构、极好的适口性的耐嚼组合物。
相关领域的描述
胶原水解产物(“明胶”)、糖和水的混合物在糖食产业中被用于形成“凝胶糖食”，这种凝胶糖食易碎，极不耐嚼。为了获得更致密、更耐嚼的橡胶状产品，常将湿润剂/增塑剂如甘油或山梨糖醇作为锁定剂，用于桥接明胶三螺旋结构以使其更加坚硬。这样，甘油起到了与糖和水竞争的作用，因为糖和水的功能是提高产品的柔软性。
在工业规模上，很难仅通过减少高甘油-明胶混合物中糖和水的含量来获得刚度，因为这样做的结果将是得到高度粘稠的组合物，这种组合物混合性能和可泵性能很差，粘且非常难处理。事实上，包含明胶和甘油的食物产品(如翻糖膏糖衣)通常也包含大量的糖以及水、脂肪或油，以方便操作材料。当前技术通常需要手动捏合，或(用机械操作时)在高温下混合，或者使用复杂的高扭矩设备如挤出机，来制造具有所需刚度水平的糖食。这些已知技术需要大量资金和大型工厂来实现。此外，所得产品通常形式受到限制，并且因此会在将产品模制成所需形状同时仍保留其他所需产品特性(诸如适口性和咀嚼持续时长)方面出现问题。
所以，需要改善的技术用于加工和处理明胶、湿润剂和/或相关聚合物的共混物。
技术实现要素：
因此，本发明的一个目标是提供用于在强氢键溶剂中加工和处理高粘度明胶共混物、湿润剂共混物以及其他聚合物混合物的技术。
本发明的另一个目标是提供用作宠物零食的可食用耐嚼组合物，可通过使用简单的方法以小型台式规模或大型工业化规模将所述耐嚼组合物模制并成型为多种形状和独特的质构，从而增加动物的乐趣和主人互动，并减少制造成本。
本发明的另一个目标是提供一种制备和输送宠物可食用零食的方法，该方法在产品最终包装的内部模制产品，而非需要单独制备步骤、继而需要单独包装步骤的传统技术。
本发明的另一个目标是提供一种制备膨胀、低卡路里、咀嚼持续时间长的宠物零食的方法，从而增加动物的乐趣和健康益处。
这些目标或其他目标中的一个或多个是通过本发明的方法以及由此生产的组合物来实现的，所述方法包括在冷冻工艺条件下制备甘油、胶原或胶原衍生物和膨松剂的混合物，以生产易操作、可倾倒的糊剂，还包括烹煮并冷却该糊剂，以形成适于用作宠物零食、具有独特形状和质构的耐嚼可食用组合物。
本发明的其他和更多目的、特征和优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1A至图1C为具有膨胀的质构并叠有肉干层的耐嚼可食用组合物的两个实施方案的照片。图1A示出一种简单的矩形组合物，该矩形组合物可通过以下方法来形成：分层堆放一层肉干材料、烹煮并冷却组合物，以及例如用小刀切分(诸如在蛋糕模或烤板中制成的)大块组合物；图1B示出一种“夹层”组合物，该组合物可通过烹煮具有两层肉干的膨松的(leavened)可倾倒糊剂来制成。图1C示出图1B的组合物的特写。
图2是如实施例3所述方法制备的双密度耐嚼可食用组合物的照片。将可倾倒的糊剂(含膨松剂)置于模具中，并在75-85℃下加热较长时间。当底层达到所需的透明/半透明程度时；将模具从烘箱移出并冷却。
图3示出如实施例4所述方法制备的膨松的耐嚼可食用组合物的三种不同视图的照片。将可倾倒的糊剂倾倒入小成型模具中，并于75-85℃下在烘箱中加热一至两小时以形成煮熟产品。该混合物在此加热过程中显著膨胀。然后将盛装煮熟产品的模具从烘箱中移出，并慢慢冷却，这使得产品在中心脱气并塌缩，在中心形成凹陷。
图4示出如实施例4所述方法制备的膨松的耐嚼可食用组合物的照片，该组合物使用液体预混物中的动物或鱼消化物形成有极好的适口性的宠物零食。
具体实施方式
定义
本文中表示的所有百分数均以占组合物总重量的重量计，除非另有表示。
本文中表示的所有比率均以重量:重量(w/w)为基础，除非另有表示。
本文使用的范围都是缩略范围，以免必须列出和描述范围内的每个数值。可选择范围内的任何适当的值，适当时，可选择上限值、下限值或该范围的端值。如本文所用，词语的单数形式包括复数，反之亦然，除非上下文明确另外规定。因此，提及“一个”、“一种”和“该”通常包括相应术语的复数形式。例如，提及“一种方法”或“一种食物”包括提及多种此类方法或多种此类食物。同样地，术语“包括”、“包含”和“或”都应当视为包含性的，除非上下文明确禁止这一解释。类似地，术语“示例”(尤其当其后跟着术语名单时)仅为示例性和说明性的，并且不应视为排他的或详尽的。
术语“包含”旨在包括术语“基本上由…组成”和“由…组成”所涵盖的实施方案。与此类似，术语“基本上由…组成”旨在包括术语“由…组成”所涵盖的实施方案。
本文公开的方法、组合物和其他提议不限于本文所述的具体方法、方案及试剂，因为正如技术人员将认识到的，这些具体方法、方案及试剂可作出改变。此外，本文所用的术语只出于描述具体实施方案的目的，并非旨在限制、也不会限制本文公开或受权利要求书保护的范围。
除非另外定义，否则本文使用的全部科技术语、专门术语及首字母缩略词都具有本发明所属领域或使用这些术语的领域的普通技术人员所通常理解的含义。虽然在本发明的实施中可使用任何与本文所述那些组合物、方法、制品或者其他手段或材料类似或等效的组合物、方法、制品或者其他手段或材料，但本文描述的是优选的组合物、方法、制品或者其他手段或材料。
本文所用的术语“湿润剂”是指吸收水分或帮助其他物质保持水分的物质。诸如甘油之类的物质有时既被当作湿润剂又被当作增塑剂。甘油或本文详述的其他能够取代甘油的物质在本发明中的作用是作为锁定剂，用于桥接明胶结构以增加密度和强度。
为了避免疑问，本文所用的术语“甘油”是指丙烷-1,2,3-三醇(IUPAC)，也可被技术人员称为甘油或丙三醇。甘油是一种单纯的多元醇(糖醇)化合物。其为无色无臭的粘稠液体。甘油包含三个羟基，这三个羟基是甘油具有水溶性和吸湿性的原因。
术语“胶原”是指一组天然存在的蛋白质，其存在于动物中，特别是脊椎动物的肉和结缔组织中。胶原由三螺旋的多肽链组成。呈细长纤丝形式的胶原主要存在于纤维组织诸如肌腱、韧带和皮肤中，并且还富含于角膜、软骨、骨骼、血管、肠道和椎间盘中。术语“胶原衍生物”是指由胶原生成和衍生的物质。胶原衍生物的一种示例性形式是明胶。明胶(或者说胶质)是一种半透明、无色、易碎(干燥时)、无味的固体物质，由肽和蛋白质的混合物组成，所述肽和蛋白质由提取自多种动物副产品的胶原部分水解而生成。明胶通常作为胶凝剂用于食物、药物、摄影以及化妆品制造中。明胶是胶原的一种不可逆水解形式，并被归类为食品。它存在于大多数橡皮糖果中，也存在于其他产品诸如棉花糖、果冻以及一些冰淇淋、蘸料和酸奶中。家用明胶以片材、颗粒或粉末形式提供。
术语“膨松剂”是指面团和面糊中所用的引起发泡的多种物质中的任何一种，这种发泡作用淡化、软化或换句话讲改变成品的质构。膨松剂通常将气泡带入面团。这种气体可包括通过机械装置掺入的空气，但通常为由化学或生物制剂产生的二氧化碳。
当提及本发明的可食用组合物时，可使用术语“固体”或“三维固体”。这些术语并非旨在通过限制产品的质构、孔隙度、硬度、咀嚼性或任何其他此类参数来限制产品的本质。相反，它们旨在将所述组合物与由此类膜制成的大致平坦膜(例如，明胶膜或中空组合物如明胶胶囊)区别开。
本文中引述或提及的所有专利、专利申请、出版物、技术和/或学术论文以及其他参考文献都在法律允许的范围内全文以引用方式并入本文。对这些参考文献的论述仅旨在总结其中作出的论断。我们并不承认任何这些专利、专利申请、出版物或参考文献或它们的任何一部分是本发明的相关材料或现有技术；并特别保留质疑这些专利、专利申请、出版物及其他参考文献作为相关材料或现有技术提出的任何断言的正确性和相关性的权利。
本发明
本发明部分源于这样的发现：通过在低温下混合组分，可将混合物诸如明胶(或胶原)以及湿润剂诸如甘油用于生产耐嚼可食用组合物。令人惊讶的是，发现在水凝固点或接近水凝固点的温度下混合此类组分会降低粘度，有利于操作便利，而不会有此前预期的相反效果。还进一步发现，例如通过机械膨松或添加膨松剂的方式引入气泡能够制成具有膨胀的质构的成品。此外，可在加热和/或冷却过程中操作混合物以制成多种独特的质构和形状。
因此，本发明的一个方面突出了用于制备耐嚼可食用组合物的一种方法，该方法包括：(1)通过使湿润剂与其他液体成分(如果存在)混合来制备液体预混物；(2)通过使胶原或胶原衍生物与其他干燥成分混合来制备干预混物，该干燥成分包括但不限于膨松剂(如果膨松通过非机械方式实现)；(3)将液体预混物和干预混物冷却至约-15℃至约7℃之间的温度；(4)在约-15℃至约7℃之间的温度下，使液体预混物与干预混物混合，以形成可倾倒的糊剂；(5)任选地，将可倾倒糊剂进行机械膨松；(6)将糊剂倾倒入热稳定容器；(7)在一定温度下加热容器，持续足够的时间以产生烹煮过的糊剂；以及(8)冷却烹煮过的糊剂，以形成具有膨胀的质构的耐嚼可食用组合物。如下文更详细讨论的那样，可对加热和/或冷却步骤进行操作以在最终组合物中形成独特的形状和质构。
本发明中优选使用甘油作为湿润剂。然而，在本发明的组合物中，很多其他物质可取代甘油。已经过测试并发现合适的物质包括赤藓糖醇、1,2-丙二醇(任何异构体)、乙醇和山梨糖醇。其他合适的物质包括但不限于：苏糖醇；二羟基丙酮；1,3-丙二醇(任何异构体)；1,2,3-丁三醇(任何异构体)；1,2,4-丁三醇(任何异构体)；1,2-丁二醇(任何异构体)；2,3-丁二醇(任何异构体)；阿糖醇；木糖醇；核糖醇；甘露糖醇；半乳糖醇；岩藻糖醇；艾杜糖醇；肌醇；庚七醇；异麦芽酮糖醇；麦芽糖醇；乳糖醇；麦芽三糖醇；麦芽四糖醇；聚葡萄糖醇(polyglycitol)；聚乙二醇(PEG)(全链长)和无毒PEG衍生物，包括甲氧基聚乙二醇；糖醇；所有其他无毒二醇或三醇，所述无毒二醇或三醇优选地具有低熔点；氢化糖或糖衍生物，包括氢化淀粉；无毒氨基醇，所述无毒氨基醇优选地具有低熔点；以及所有相关二醇和三醇衍生物，包括酯类、酮类或醛类衍生物，如乙基2,3-二羟基丙酯。为了便于参考，通常按照甘油作为湿润剂来公开所述配方；然而，以上所列湿润剂中的一种或多种，或者它们的组合，可用于取代甘油。
通过单独地提供甘油(或其他湿润剂)或者将其与至少一种其他液体预混物成分混合来制备液体预混物，所述成分可包括但不限于糖、糖醇、水、预制糖水糖浆以及风味增强剂。如有必要，制备液体预混物时可伴随加热。糖选自任何糖类或糖类混合物。举几例来说，典型的糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。其他合适的糖可包括具有化学结构Cx(H2O)y的任何可食用物质(醛糖和酮糖以及它们的所有异构体)；例如二羟基丙酮、甘油醛；核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖、木糖、核酮糖；赤藓糖；甘露糖；山梨糖；半乳糖；岩藻糖；艾杜糖；肌糖；左旋糖；核酮糖；异麦芽糖；乳糖；景天庚酮糖、甘露庚酮糖；即，基本上所有无毒糖，包括丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖；氨基糖，包括葡萄糖胺；乳清粉；所有类型的奶粉；以及糖类衍生物，包括三氯蔗糖；棕榈糖；椰子糖和菊粉，或者前述糖的任意组合。所述糖醇可为任何用于食品制备的糖醇，例如山梨糖醇；阿糖醇；木糖醇；核糖醇；甘露糖醇；半乳糖醇；岩藻糖醇；艾杜糖醇；肌醇；庚七醇；异麦芽酮糖醇；麦芽糖醇、乳糖醇或它们的组合。举例来说，预制糖水糖浆可包括葡萄糖浆、金黄糖浆、天然糖浆诸如枫糖浆，或者龙舌兰糖浆，以及蜂蜜。其他糖浆包括：糖蜜(treacle)；黑蔗糖浆(molasses)；蔗糖浆；高果糖玉米糖浆、转化糖浆(果糖和葡萄糖浆)；氢化淀粉糖浆；炼乳；所有牛奶糖浆，包括乳清糖浆；渗透浓缩物；乳清超滤浓缩糖浆；水果浓缩糖浆/花蜜；果汁和浓缩物；麦芽糖浆和麦芽浓缩物；棕榈糖浆；高粱糖浆；龙舌兰花蜜；大麦芽糖浆；桦树糖浆；糙米糖浆；玉米糖浆；董棕糖蜜；甜菜糖浆；甜菊糖；菊苣提取物；雪莲果糖浆，及上述糖浆的任意组合。举例来说，风味增强剂可包括任何天然存在的或制造的增味剂，包括动物或鱼消化物、盐、伍斯特沙司(Worcestershiresauce)、山核桃烟熏液、培根芳香成分、牛肉汤粉；咸味酱；SPA(澳大利亚维多利亚州哈尔西恩蛋白质公司(HalyconproteinsVicAustralia))，以及它们的组合。液体预混物还可包含微量营养素，诸如维生素和矿物质，为可食用组合物提供另外的营养价值。
液体预混物应经过配制使得水含量(包括任何糖浆或液化糖中所含的水)不超出可倾倒糊剂的约50％，所述可倾倒糊剂在液体预混物和干预混物混合时形成。在特定实施方案中，可倾倒糊剂的水含量少于约50％、49％、48％、47％、46％、45％、44％、43％、42％、41％、40％、39％、38％、37％、36％、35％、34％、33％、32％、31％、30％、29％、28％、27％、26％、25％、24％、23％、22％、21％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。在其他实施方案中，可倾倒糊剂的水含量多达约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％。在特定实施方案中，可倾倒糊剂的水含量介于约0％和约50％之间，或者约5％和约45％之间，或者约10％和约40％之间，或者约15％和约35％之间，或者约20％和约30％之间，或者约0％和20％之间，或者约0％和15％之间，或者约0％和10％之间，或者约0％和5％之间。应当注意，水分较少的产品可能更强并且/或者具有更高的熔点。
液体预混物也应经过配制使得湿润剂含量在可倾倒糊剂的约15％和约40％之间，所述可倾倒糊剂在液体预混物和干预混物混合时形成。在某些实施方案中，可倾倒糊剂的湿润剂含量为至少约15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％或39％。在其他实施方案中，可倾倒糊剂的湿润剂含量少于约40％、39％、38％、37％、36％、35％、34％、33％、32％、31％、30％、29％、28％、27％、26％、25％、24％、23％、22％、21％、20％、19％、18％、17％或16％。在某些实施方案中，可倾倒糊剂的湿润剂含量介于如上所述的约15％和约40％之间，或者约20％和约35％之间，或者约25％和约30％之间。
还单独制备了包含胶原或胶原衍生物以及任选的膨松剂的干预混物。干预混物可包含附加成分，例如天然或人造的酸化剂、抗氧化剂、风味增强剂、防腐剂、着色剂，以及其他营养组分诸如淀粉和面粉。
膨松剂可包括本领域中使用的任何膨松剂，包括酸和碱的各种组合，包括但不限于：柠檬酸、酒石酸、磷酸、磷酸铝钠(也称为酸式磷酸钠)、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钙等等，以及碳酸氢钠、碳酸钾等等。在特定实施方案中，膨松剂可包括碳酸氢钠，或者碳酸氢钠和柠檬酸的组合、碳酸氢钠和酒石酸的组合、碳酸氢钠和磷酸的组合，以及碳酸氢钠和酸式磷酸钠(发酵粉)的组合。干预混物中可包含的膨松剂的量将取决于所使用膨松剂的类型和所期望结果的性质。该用量可由本领域技术人员很容易地计算得到，或根据经验确定。在另一个实施方案中，膨松是通过使用生物制剂(如酵母)实现的，以生产发酵的料团，例如制造面包或其他面团所用的料团。然后将发酵的料团混合到冷却糊剂中。
或者可搅打冷却糊剂，以向糊剂中掺入气体。这一空气混合过程应在上述冷却温度下完成，并注意避免过度剪切。或者，可在加热前将气体鼓入冷却糊剂中，此时其作用形式与上述化学膨松剂相似，或者可在冷却步骤过程中将气体鼓入融化的材料中。在后一种实施方式中，气泡的尺寸可更大，但不像通过用于处理冷却糊剂的机械、化学或生物制剂生成的气泡那样均匀分布。
在一个具体的实施方案中，干预混物包含山梨酸。在另一个实施方案中，干预混物包含抗氧化剂，如NATUROXTM。在另一个实施方案中，干预混物包含一种面粉，如泡泡米粉。在另一个实施方案中，干预混物包含二氧化钛。干预混物还可包含微量营养素，诸如维生素和矿物质，为可食用组合物提供另外的营养价值。
干预混物应经过配制使得胶原或胶原衍生物含量在可倾倒糊剂的约20％和约65％之间，所述可倾倒糊剂在液体预混物和干预混物混合时形成。在某些实施方案中，可倾倒糊剂的胶原或胶原衍生物含量为至少约20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％或64％。在其他实施方案中，可倾倒糊剂的胶原或胶原衍生物含量少于约65％、64％、63％、62％、61％、60％、59％、58％、57％、56％、55％、54％、53％、52％、51％、50％、49％、48％、47％、46％、45％、44％、43％、42％、41％、40％、39％、38％、37％、36％、35％、34％、33％、32％、31％、30％、29％、28％、27％、26％、25％、24％、23％、22％或21％。在某些实施方案中，可倾倒糊剂的胶原或胶原衍生物介于如上所述的约20％和约65％之间，或者约25％和约60％之间，或者约30％和约55％之间，或者约35％和约50％之间，或者约40％和约45％之间。
混合前，先将液体预混物和干预混物冷却至指定的温度范围。合适的温度范围介于约-15℃和约7℃之间。在特定实施方案中，该温度范围介于约-15℃和约-14℃、或约-13℃、或约-12℃、或约-11℃、或约-10℃、或约-9℃、或约-8℃、或约-7℃、或约-6℃、或约-5℃、或约-4℃、或约-3℃、或约-2℃、或约-1℃、或约0℃、或约1℃、或约2℃、或约3℃、或约4℃、或约5℃、或约6℃、或约7℃之间。在其他实施方案中，该温度范围介于约-15℃、或约-14℃、或约-13℃、或约-12℃、或约-11℃、或约-10℃、或约-9℃、或约-8℃、或约-7℃、或约-6℃、或约-5℃、或约-4℃、或约-3℃、或约-2℃、或约-1℃、或约0℃、或约1℃、或约2℃、或约3℃、或约4℃、或约5℃、或约6℃和约7℃之间。在特定实施方案中，该温度范围介于约-10℃和约7℃之间，或者约-8℃和约6℃之间，或者约-6℃和约5℃之间，或者约-5℃和约4℃之间。
在上述指定的冷却温度范围下混合液体预混物和干预混物。冷却温度可以与预混物混合前所调节到的温度范围相同或不同；但该温度依然在以上所示的范围内。将干预混物放置在搅拌器、优选低剪切搅拌器中，然后一边搅拌一边慢慢添加液体预混物，以形成可倾倒糊剂。该步骤也可手动进行。这些步骤可以反过来，即，可向液体预混物添加干预混物。发明人已确定，在指定的温度环境下温和地混合(即，在低剪切下混合)，会形成易管理的可倾倒糊剂，而不会形成将很难处理的粘稠糊剂。
在这一阶段，可通过机械方式膨松可倾倒糊剂。另外，可向可倾倒糊剂添加多种内含物，范围多达例如按重量计糊剂的80％。对这些内含物进行选择，以将可食用组合物定制为例如用于狗、猫或其他伴侣动物的零食。其可包括但不限于：肉干块、干燥的肝、干燥的果实、挤出的半湿宠物食品、早餐谷类食物、碎饼干、干燥的肉类似物、脱水蔬菜/半湿蔬菜，以及增味剂材料的颗粒或液态添加剂。
将可倾倒糊剂倾倒入热稳定容器中，诸如模具、平底锅或适于加热的类似容器。或者，如下文更详细描述的那样，将可倾倒糊剂倾倒入其最终包装材料中。
在适于产生煮熟产品的一定温度下以一定时间加热装有可倾倒糊剂的热稳定容器，即通过使糊剂组分融在一起产生煮熟产品。对于了解通过时间和温度的组合产生煮熟产品的技术人员，这种加热是众所周知的。因此，加热时间随温度、混合物配方、容器的设计以及加热装置的设计而变化。在一个实施方案中，在75℃至90℃的烘箱里烘焙糊剂0.3小时至3小时，直至混合物融化。然后冷却融化混合物，所得组合物是透明的、半透明的或不透明的，并且有耐嚼的橡胶似的稠度。
在加热过程中，膨松剂有助于可倾倒糊剂急剧膨胀至其物理外观的发泡点。精确的发泡气泡的程度和尺寸取决于所选择的膨松剂。必须注意避免过热(过热现象发生在当混合物制剂长期暴露于高温下脱气时)，从而使得组合物泡沫浓稠、不透明质构消散，看起来像是高密度半透明物质。
或者，也可有利地操作脱气过程，以形成透明或半透明高密度底层上顶有泡沫浓稠、低密度、不透明层的混合质构的耐嚼组合物。在一个实施方案中，双密度层是通过局部施加热量形成的，以实现所期望的透明或半透明程度。可将每个密度层制作成相应的尺寸，并且可在最终零食结构中形成任何数目的层和/或层的组合。泡沫浓稠的不透明层和/或高密度半透明层可夹带内含物，并且可通过包裹入肉干等来进一步加工最终的多层结构。
然后冷却混合物制剂，所得组合物是透明的、半透明的或不透明的，或者它们的组合，并且有耐嚼的橡胶似的稠度。如果快速冷却，该组合物将在其料团宽度上保持其形状。如果缓慢冷却，该组合物将可能在其料团的中心塌缩。在后一种情况下，凹进的中间部分形成一种独特的形状和质构，其在料团边缘升高并在中心塌缩。因此，举例来说，塌缩的中心可用作另一层可食用材料的存储腔，例如通过结合上述组分，无需添加膨松剂、糖粉或小麦谷蛋白混合物形成的致密耐嚼可食用材料。
然后将组合物从热稳定容器中移出，任选地在阻隔剂中滚过，并通常但任选地根据具体应用将其分割成合适的形状诸如条、小立方体或任何其他所需形状。例如，对于可在短时间内(即在短至30秒内)消耗的制品，产品的最大尺寸通常为8cm3(如，2cm×2cm×2cm或一些能得到相同总体积的其他尺寸)。值得注意的是，短时零食易溶于水，因此，当它们停留在食用它们的人或动物的咽喉中，易溶于水使它们尤其有利于防范窒息。
对于需要较长时间消耗的可食用制品，产品的尺寸通常介于约8cm3和约40cm3之间，例如1-2cm×1-2cm×8-10cm。据发现，咀嚼持续时长取决于所使用的配方和所添加的内含物。例如，当零食仅包含明胶和甘油时，咀嚼持续时长为5分钟，与之相比，在具有高水含量或高糖含量或高内含物含量的配方中，咀嚼持续时长短至40秒。较长时零食具有与短时零食相同的窒息预防优势。
根据本发明，惊讶地发现，相较于未经如果存在生产的类似组合物，经膨松生产的耐嚼可食用组合物的咀嚼持续时间更长。例如，经膨松生产的尺寸为约10cm3的耐嚼组合物的咀嚼持续时间为约90秒，而相同尺寸的未膨松的组合物的咀嚼持续时间仅为约40秒。又如，在某些情况下，如本文所述的重量为30g的经膨松制备的宠物零食组合物可使中等尺寸的狗(如比格犬)咀嚼长达40分钟。这是非常有利的，原因如下。首先，可通过较低成本增加咀嚼乐趣，因为相较于未膨松的组合物，膨胀的组合物包含相对较少的材料。其次，咀嚼乐趣的持续时间可更长，并同时消耗更少的卡路里，原因同上。
如上所述，明胶是在本发明实施过程中通常使用的胶原衍生物。然而，胶原本身可用作明胶的替代形式。明胶有时难以获得，或者合成的成本太高。胶原是较便宜且更天然的替代形式，并且可通过直接从骨骼、皮肤或其他天然胶原源提取而获得。
在一次过程中，可将骨骼、皮肤或其他瘦肉胶原源切割成离散小块，然后放入炊具、优选高压锅中。然后，用所需甘油、任选水以及任选有机酸(如乙酸)的混合物包覆胶原源。甘油和水的所需量可例如选自上述配方中的一种。
将混合物加热到80℃至120℃之间，持续30至60分钟，然后趁热过滤。将滤液冷却至低于10℃以后，可除去胶原源中的所有残余脂肪。然后，如上所述，通过添加水(如果此前未添加)、糖、附加甘油、山梨酸中的至少一者并在约-15℃至约7℃、或优选约-5℃至约4℃下以低剪切混合，将滤液转变成可倾倒糊剂。
骨骼类型的示例包括经修剪的牛蹄、羔羊蹄或猪蹄。优选的是，将牛蹄或羊蹄、猪蹄经过腌制，以改善胶原提取物质量。脱脂皮肤和生皮的结合可以大约一份脱脂皮肤对三份生皮的比例取代骨骼。基本原料的另一种替代配方是使用来自肉牛、袋鼠、鸵鸟以及任何其他合适动物的韧带或肌腱作为胶原源。
在某些实施方案中，还可通过使耐嚼可食用组合物在一个或多个肉干薄层旁边成形为夹层状构造，来将其定制为宠物零食；然而，其他材料，包括干燥的火腿、干燥的鸡片、干燥的火鸡片、干燥的猪肉片、干燥的肉片、干燥的肝片、任何其他类似的肉片、饼干以及撒盐饼干，可用作替代物。
可根据已知方法制备肉干材料。例如，将低脂肉源冷却至低于-5℃、优选低于-18℃的温度，然后将其切碎，并与右旋糖、盐、麦芽糖糊精、糖、小麦蛋白、甘油、抗氧化剂(如，RENDOXTM、NATUROXTM)、山梨酸、烟熏芳香成分和亚硝酸钠中的至少一种混合。可将混合成分中的每一种预冷却至低于-5℃、优选低于-18℃的温度。所述肉源可包括低脂牛臀肉、袋鼠、鸸鹋、鳄鱼、机械去骨的火鸡、机械去骨的鸡以及鱿鱼筒。
将该混合物放入块模(如，大约0.5m×1m×0.2m)，在块模中，混合物在温和的真空下被挤压和脱气。真空处理后，在低于-18℃的温度下冷却混合物块至少24小时，然后将其切成薄片(如，大约2mm厚)。然后将切片放在网格托盘上，并装入经预热的烘箱中干燥，例如在80℃至90℃下干燥约40分钟至3小时。可针对具体的烘箱特性优化干燥时间，并且还可根据所用的确切温度操控干燥时间。例如，干燥也可在更低温度下进行更长时间。
将干片从烘箱取出，然后冷却。对于在夹层式零食中用作外层的肉干，多次刺穿切片以使得该片材具有直径为0.5mm至1.0mm的小孔。
对于单面夹层，将切片放在模具或托盘的底部，然后将上述可倾倒糊剂倾倒入模具或托盘中，使其覆于肉干片顶部上方。为了方便烹煮时肉干切片和糊剂之间的层粘结，可添加干燥的肉的多孔层、膨胀的饼干、膨胀的谷物基材料、干燥的果实、脱水蔬菜、果丹皮或肉干作为界面。
如果需要，可将第二肉干片放在可倾倒糊剂的顶部上方。温和地挤压第二片材，使糊剂混合物透过第二肉干片的小孔。这在加热步骤前进行。也可在后续的加热步骤期间保持压力。确切的时间和温度与糊剂-肉干结合物的厚度和烘箱的特性相关。加热期间，糊剂可膨胀进入肉干小孔，以确保两层之间的粘结。将所得产品移出热源，冷却，然后任选地切割成适用于所需应用(即作为短时零食或较长时零食)的形状和尺寸。随后，可用另一种适合于目标消费者的组分涂覆或包裹(enrobed)该制品。
耐嚼可食用组合物无论采用上述何种配方，一旦完全形成就可以包装出售。一种选择是将可倾倒的糊剂倾倒入为最终消费者设计的包装中来进行加热步骤。合适的包装材料应当是热稳定的，例如，能够承受大于90℃的温度至少2小时。优选地，该材料应当能够承受90℃至97℃的温度范围至少2小时。合适的包装材料包括但不限于，聚丙烯酸酯及其衍生物、高密度聚乙烯(HDPE)；聚丙烯(PP)；聚氯乙烯(PVC)；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚苯乙烯(PS)；高抗冲聚苯乙烯(HIPS)；聚酰胺(PA)，或这些材料的组合。贮藏研究表明，采用聚丙烯酸酯类包装材料的产品可在长达3年的时间里保持品质稳定且适口。
包装产品可以是透明的、半透明的或不透明的，其具有多种可能的形状，包括小立方体或任何其他模制形状。根据所用的成分，最终产品的颜色可以是透明的、白色的或棕色的(如，配方中使用的糖的种类影响最终产品的外观)。此外，可选择任何颜色的染料来提升外观、适口性、消费者的兴趣和吸引力。
上文所述的方法可适于制备用于任何目的的具有膨胀的、多孔的或双质构的耐嚼可食用组合物。在一个优选的实施方案中，可食用组合物被配制为狗、猫或其他伴侣动物的宠物零食。然而，可食用组合物还可被配制用于人类食用，诸如成人或儿童。
本发明的另一个方面突出了用于制备本发明的耐嚼可食用组合物的可倾倒糊剂。除了别的任选成分(包括如上所述的膨松剂)之外，可倾倒糊剂包含湿润剂(诸如甘油和/或上述其他湿润剂)以及胶原或胶原衍生物。在特定实施方案中，糊剂如上所述包含少于50％的水。在其他实施方案中，可倾倒糊剂包含少于30％的水。将包含甘油的液体预混物和包含胶原、明胶或其他胶原衍生物的干预混物在上述指定温度范围内冷却，然后使用低剪切混合方法将这两种预混物在相同的温度范围内混合在一起，从而实现糊剂的可倾倒性。如本文所用，术语“可倾倒”是指糊剂的粘度和粘性足够低，可没有过大难度地将其倾倒入或舀入另一个容器中，诸如热稳定的容器。
湿润剂和胶原或胶原衍生物的含量如上所述。在某些实施方案中，可倾倒糊剂包含约15％至约40％的甘油、约20％至约65％的明胶和约0％至约50％的水，任选地包含糖或糖醇。
除了任选的膨松剂之外，可倾倒糊剂也可包含另外的成分，包括但不限于糖、糖醇、水、预制糖水糖浆、风味增强剂、天然或人造的酸化剂、抗氧化剂、防腐剂、着色剂和其他营养组分，诸如淀粉和面粉，和微量营养素诸如维生素和矿物质，以便为可食用组合物提供另外的营养价值。
本发明的另一个方面突出了具有膨胀的或多种质构的耐嚼可食用膨松的组合物，该组合物包含甘油或上述替代物，和胶原或胶原衍生物诸如明胶，以及约25％或更少的水。在某些实施方案中，该组合物基本上不含水。该组合物通常包含约25％至约70％的胶原或胶原衍生物、约20％至约50％的湿润剂(诸如甘油)、约0％至约25％的水，和任选的糖或糖醇。耐嚼可食用膨松的组合物的某些实施方案的组分的示例如实施例部分所示。
本发明的耐嚼可食用组合物不同于明胶膜，诸如那些用于制备例如软胶囊的明胶膜。这种明胶膜通常比本发明的组合物更加柔软且柔韧，部分原因在于该膜中添加了可妨碍材料粘结和/或韧性的物质，或者该膜中包含的这种物质的量高于本发明组合物中这种物质的量。此外，本发明的耐嚼可食用组合物具有固体、部分或完全多孔的三维形状。该形状可以是在加热上述可倾倒糊剂的过程中能够形成、切割或模制的任何所需形状。
在某些实施方案中，使用膨松剂制备耐嚼可食用组合物，然后加热和/或冷却以得到具有整体膨胀的且多孔的质构的组合物。该组合物可与上述其他材料分层堆放。在其他实施方案中，将使用膨松剂制备的组合物加热和/或冷却以得到上述双质构组合物。在一个实施方案中，双质构组合物具有塌缩中心，其中存放另一种材料，例如致密型组合物(未经膨松制备而得)或另一类材料整体。
在某些实施方案中，该组合物被定制为零食，诸如儿童零食或者狗或猫的伴侣动物的宠物零食。根据起始配方，所得的可食用组合物可以更加耐嚼或更加不耐嚼。例如，糖含量较高或糖与甘油的比率较高(如，1.7:1)的组合物可比糖含量较低或糖与甘油的比率较低(如，0:1)的组合物更加易嚼。此外，组合物的尺寸越小，咀嚼起来可越快。因此，可将耐嚼可食用组合物制成不同尺寸以供较小或较大的个体食用，诸如猫和狗、小型犬和大型犬、或儿童和成人。然而，如上所述，应该考虑到，相较于未经膨松形成的类似组合物，经膨松形成的膨胀的组合物的咀嚼持续时间更长。在一个实施方案中，组合物的总体积小于约8cm3。在另一个实施方案中，组合物的总体积介于约8cm3和约40cm3之间。技术人员将会理解，可以很容易地设计出适合于其他消费者的其他尺寸。
实施例
本发明可通过以下实施例进一步详述，但应当理解，这些实施例仅出于举例说明的目的而包含在本文中，并非旨在限制本发明的范围，除非另有特别说明。
实施例1—预混物的配方
在一个实施例中，液体预混物包含糖(27.5％)、甘油(27.5％)和水(15.4％)，而干预混物包含明胶(27.5％)、烟(0.1％)、山梨酸(0.3％)、NATUROXTM抗氧化剂混合物(0.1％)、碳酸氢钠(0.6％)和柠檬酸(1.2％)。
在另一个实施例中，液体预混物包含糖(28.0％)、甘油(27.7％)和水(15.5％)，而干预混物包含明胶(27.7％)、烟(0.1％)、NATUROXTM抗氧化剂混合物(0.1％)和碳酸氢钠(1.0％)。
在另一个实施例中，液体预混物包含糖(27.5％)、甘油(27.5％)和水(15.4％)，而干预混物包含明胶(27.5％)、烟(0.1％)、山梨酸(0.3％)、NATUROXTM抗氧化剂混合物(0.1％)、碳酸氢钠(0.6％)和酒石酸1.0％)。
在另一个实施例中，液体预混物包含糖(27.1％)、甘油(27.1％)和水(15.2％)，而干预混物包含明胶(27.1％)、烟(0.1％)、山梨酸(0.3％)、NATUROXTM抗氧化剂混合物(0.1％)和发酵粉(2.9％)。
实施例2—均匀膨胀的耐嚼组合物的制备
使用实施例1中所述的一种预混物制剂，将液体预混物和干预混物冷却至约-5℃和4℃之间，并在该温度范围内将其混合在一起，以形成可倾倒糊剂。将可倾倒的糊剂倾倒入模具中，并于75-85℃下在烘箱中加热一至两小时以形成煮熟产品。该混合物在此加热过程中显著膨胀。从烘箱中移出装有煮熟产品的模具并将其放入冰箱(温度约-18℃)中快速冷却。确定快速冷却是为了影响膨胀的程度，即，如果将糊剂更缓慢地冷却，如在室温下，将损失更多的气体并减少膨胀。将所得的具有均匀膨胀的、多孔的质构的耐嚼可食用组合物切成小块。图1中示出了该组合物的示例。
实施例3—使用加热操作制备多种质构组合物
使用实施例1中所述的一种预混物制剂，将液体预混物和干预混物冷却至约-5℃和4℃之间，并在该温度范围内将其混合在一起，以形成可倾倒糊剂。将可倾倒的糊剂倾倒入透明模具中，并于75-85℃下在烘箱中加热。起初，混合物开始发泡并变得不透明。在75-85℃下继续加热较长时间，即正常持续时间的约1.5倍，并小心监控底部较高密度层的形成。当底层达到所期望的透明或半透明程度时，从烘箱中移出模具并将其放入温度为约-18℃的冰箱中快速冷却，直至料团固定(45-60℃)。所得的耐嚼可食用组合物包含双层，底层是致密并且半透明或透明的，顶层是多孔的且膨胀的。图2中示出了该多种质构耐嚼组合物的示例。甚至可通过使这些组合物包裹或层叠肉干或其他材料、或者通过在脱气层添加易于可见的内含物，以将这些组合物制备的更加有趣。
实施例4—使用冷却操作制备多种质构组合物
使用实施例1中所述的一种预混物制剂，将液体预混物和干预混物冷却至约-5℃和4℃之间，并在该温度范围内将其混合在一起，以形成可倾倒糊剂。将可倾倒的糊剂倾倒入小成型模具中，并于75-85℃下在烘箱中加热一至两小时以形成煮熟产品。该混合物在此加热过程中显著膨胀。然后将盛装煮熟产品的模具从烘箱中移出，并慢慢冷却，这使得产品在中心脱气并塌缩，在中心形成凹陷。图3中示出了中心有凹陷的成形组合物的示例。中心填充有不同组合物，已形成多种质构、多种组分的组合物。
对于一种填充，干预混物包含95％糖粉和5％小麦谷蛋白，并以4:1的比率与冷水混合，以形成均匀糊剂。缓慢加热糊剂至约70℃，同时搅拌。糊剂冷却后(例如45-50℃)，将混合物倾倒入组合物的中心。快速冷却该组合物，直至填充剂固定。任选地，可在加入冷水前向干预混物中加入肉粉(例如10％研磨肉干)。
对于另一种填充，制备了包含未膨松型耐嚼组合物的可倾倒糊剂。在约75℃至90℃烘焙该可倾倒糊剂的步骤后，部分冷却该产品(例如冷却至约45-50℃)并将其倾倒入膨胀组合物的塌缩中心，使其在室温下固定。当填充混合物仍为液态时，可向其中加入可见内含物。
实施例5—使用胶原作为原料制备可倾倒糊剂
在一个实施例中，将骨头(胶原原料)(71.0％)、甘油(18.0％)、水(9.0％)和乙酸(1.0％)置于高压锅中。将该混合物加热到约80℃至约120℃之间，持续约30至60分钟，然后趁热过滤。冷却后，在低剪切搅拌器中，在约-15℃至约7℃，或约-5℃至约4℃的温度范围内将滤液与糖(18.8％)混合。在与糖混合的步骤中，滤液构成总混合物的剩余部分(81.2％)。
在另一个实施例中，将韧带或肌腱(胶原原料)的混合物(38.0％)、甘油(42.0％)、水(14.0％)和乙酸(5.0％)置于高压锅中。将该混合物加热到约80℃至约120℃之间，持续约30至60分钟，然后趁热过滤。冷却后，在低剪切搅拌器中，在约-15℃至约7℃，或约-5℃至约4℃下将滤液与甘油(10.0％)混合。在与甘油混合的步骤中，滤液构成总混合物的剩余部分(90.0％)。
实施例6—肉干材料的配方
在肉干配方的一个实施例中，初始混合物包含牛肉(或其他动物材料)(85.80％)、右旋糖(2.89％)、盐(1.70％)、麦芽糊精(1.37％)、糖(1.80％)、小麦蛋白(2.50％)、甘油(3.50％)、抗氧化剂混合物(RENDOXTM或NATUROXTM)(0.10％)、山梨酸(0.30％)、烟熏芳香成分(0.02％)和亚硝酸钠(0.02％)。
在肉干配方的另一个实施例中，初始混合物包含牛肉(或其他动物材料)(82.30％)、右旋糖(2.89％)、盐(1.70％)、麦芽糊精(1.37％)、糖(1.80％)、小麦蛋白(2.50％)、甘油(7.00％)、抗氧化剂混合物(RENDOXTM或NATUROXTM)(0.10％)、山梨酸(0.30％)、烟熏芳香成分(0.02％)和亚硝酸钠(0.02％)。
在肉干配方的另一个实施例中，初始混合物包含牛肉(或其他动物材料)(78.60％)、右旋糖(2.89％)、盐(1.70％)、麦芽糊精(1.37％)、糖(1.80％)、小麦蛋白(2.50％)、甘油(10.70％)、抗氧化剂混合物(RENDOXTM或NATUROXTM)(0.10％)、山梨酸(0.30％)、烟熏芳香成分(0.02％)和亚硝酸钠(0.02％)。
实施例7—有极好的适口性的宠物零食的制备和方法
在一个实施例中，液体预混物包含鲑鱼和金枪鱼消化物/浆液，该消化物/浆液由鲑鱼和金枪鱼骨(33.83％)、糖(35.52％)、SnowGum牌液态烟(0.27％)、氯化钾(0.37％)和盐(1.69％)制成。粉末预混物包含明胶(27.06％)、碳酸氢钠(1.01％)和山梨酸(0.24％)。
在另一个实施例中，液体预混物包含羔羊消化物/浆液，该消化物/浆液由机械去骨羔羊肉(33.83％)、糖(35.52％)、SnowGum牌液态烟(0.27％)、氯化钾(0.37％)和盐(1.69％)制成。粉末预混物包含明胶(27.06％)、碳酸氢钠(1.01％)和山梨酸(0.24％)。
在另一个实施例中，液体预混物包含鸡消化物/浆液，该消化物/浆液由鸡骨(33.83％)、糖(35.52％)、SnowGum牌液态烟(0.27％)、氯化钾(0.37％)和盐(1.69％)制成。粉末预混物包含明胶(27.06％)、碳酸氢钠(1.01％)和山梨酸(0.24％)。
通过将甘油、鲑鱼或肉消化物、糖、氯化钾和氯化钠混合制备液体预混物。温和加热该混合物，以确保糖和盐均溶解。将液体预混物冷却至4℃。通过将山梨酸、明胶和碳酸氢钠混合制备干混物，并将其也冷却至4℃。
将干预混物置于低剪切搅拌器中并开启搅拌器。缓慢注入液体预混物并彻底混合，以形成冷却的可倾倒糊剂。检查并调节该糊剂的pH，以确保pH为4.8至5.2。
将冷却糊剂倾倒入浅盘中至约7mm的深度，并置于预热至约75℃的烘箱中。
将盘留在烘箱中直至糊剂融化，并且体积增加为其初始体积的两倍，这一过程通常需要2小时。将盘从烘箱中移出并立即置于冷却室，快速冷却烹煮过的糊剂。
该产品包含软的橡胶状泡沫填充气泡。它具有棕色瑞士奶酪的外观和海绵板质构。它具有美味的熏鲑鱼或肉的香气。将这些产品片切成多种零食，如图4所示。
对于猫，将片切成短棒，然后进一步切成约1-2mm厚×10mm×5mm的薄片。猫会发现这些零食非常适口。举例来说，在关有40只猫的屋内，地板上放置2个大盘，其中一个装有约80片上述零食，另一个装有相同量的市售猫零食。所有的猫立即挤满装有本发明的零食的盘，并且猫打斗争抢以获得该零食。另一个盘几乎完全被忽视，只有那些无法得到本发明的零食的地位较低的猫食用了几个其他零食。
对于狗，将片切成7-10cm长×1-1.5cm厚×1cm宽的短棒。使用该零食喂食狗时，狗非常易于接受并迅速吃掉。
本实施例所述的宠物零食的一个额外优势是，相较于含动物消化物的常规零食，它们非常耐贮存。
在另一个实施方案中，本发明可用作适口性增强剂，涂覆在干燥的或半湿的宠物食品粗磨食物上。在一个实施例中，通过在约65℃喷涂约5％融化的固化产品，在粗磨食品上形成包衣。或者可使用冷却糊剂代替融化的固化产品。然后在环境温度下通过强制空气流快速冷却包衣的粗磨食品，以固化包衣并防止结块。相较于涂覆当前标准适口性增强剂的粗磨食物，固体涂覆的粗磨食物具有显著的动物偏好性。
本发明不限于上文描述和例举的实施方案。在所附权利要求书的范围内可以对本发明作出变型和修改。