充气注模成型宠物咀嚼物的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请涉及并要求2012年10月22日申请的美国临时专利申请61/716, 913号的 优先权，将该申请整体并入本文作为参考。所有这些申请都是本申请人拥有的。
技术领域
[0002] 本发明总体上涉及可食用宠物咀嚼物及其制备和使用方法。更特别地，本发明涉 及具有包括气泡的结构的可食用宠物咀嚼物。更特别地，本发明涉及营养的可食用宠物咀 嚼物或零食。仍然更特别地，本发明涉及充气的（或发泡的）营养的可食用宠物咀嚼物或 零食。更特别地，本发明涉及如上所述的零食或咀嚼物，其中该咀嚼物或零食有利于减重或 体重控制性质。在一些实施方案中，该零食的充气或发泡是在挤出或注模成型之前、期间或 之后进行的。
【发明内容】
[0003] 本发明总体上提供充气的（或发泡的，因为这些术语可互换使用）宠物咀嚼物组 合物，包括15wt%至90wt%的蛋白质、5wt%至25wt%的甘油、5wt%至25wt%的水和超临 界流体，该超临界流体的量足以在该超临界流体转变为气体时占该组合物的总体积的5% 至55%。在一些优选形式中，该组合物进一步包括不超过40wt%的增塑剂。在其他优选形 式中，该组合物进一步包括0. 05wt%至27. 55wt%的附加成分，该附加成分选自风味增强 剂、脂肪、维生素、矿物质、着色剂、防腐剂及它们的组合。由该超临界流体转变而成的气体 优选在该组合物中产生气泡。通常这种气泡具有0.05ym至200ym的平均直径。在优选 形式中，该气泡具有大于2X104个气泡/cc的密度。优选地，该气泡在整个组合物中基本均 匀分布。然而，在可替代的实施方案中，该气泡能够在该组合物内不均匀分布。在这种情况 中，该气泡可以在一个区域中比在另一个区域中更加密集，且该组合物的密度将会改变。在 优选形式中，该气泡的分布将是有意安排的。
[0004] 优选地，本发明的咀嚼物或零食的表面粗糙度大于其中不具有超临界流体的宠物 咀嚼物的表面粗糙度。本发明的宠物咀嚼物的Ra(ym)值优选为约4至15。
[0005] 本发明的宠物咀嚼物的平均摩擦系数优选为约0. 136±0. 001到0. 235±0. 049。
[0006] 优选地，使用维氏（Vickers)分析得出的该零食的硬度在约0. 003至0. 02范围 内。
[0007] 本发明的包括超临界流体的产品的抗拉强度优选具有不包括超临界流体的宠物 咀嚼物的抗拉强度的约15%至50%。优选地，包括超临界流体的宠物咀嚼物与不包括超临 界流体的宠物咀嚼物相比，最大距离与最大力之比为约6:1至8:1。
[0008] 本发明还提供用于制备依照本发明的组合物的新颖方法。该组合物优选注模成型 或挤出以由该组合物制备最终的宠物咀嚼物或零食。在一些优选形式中，当使用注模成型 时，超临界流体在注模成型处理期间接触该组合物。在一些优选的注模成型处理中，在注模 成型处理之前挤出该组合物。在一些形式中，在该挤出处理期间并在该注模成型处理之前 将该超临界流体添加到该组合物中。在挤出该组合物以制备最终的宠物咀嚼物产品时，该 超临界流体在该挤出处理期间接触该组合物。
【附图说明】
[0009] 图1是依照本发明的宠物咀嚼物的示例制备方法的示意图；
[0010] 图2是依照本发明的宠物咀嚼物产品的示例制备方法的另一示意图；
[0011] 图3是依照本发明的宠物咀嚼物产品的示例制备方法的另一示意图；
[0012] 图4是可以用于制备依照本发明的宠物咀嚼物产品的注模成型处理的示意图；
[0013] 图5是本发明的特别优选的宠物咀嚼物的示意图；
[0014] 图6是显示1立方厘米样品尺寸的依照本发明的宠物咀嚼物产品的单元尺寸分布 的图表；
[0015] 图7是显示对照样品和本发明的零食的一种实施方案的平均力/距离曲线的图 表；
[0016] 图8是显示对照样品和本发明的零食的一种实施方案的抗拉强度结果的图表；
[0017] 图9是依照本发明添加了超临界流体的宠物咀嚼物的示例制备方法的示意图；
[0018] 图10是依照本发明添加了超临界流体的宠物咀嚼物产品的示例制备方法的另一 示意图；
[0019] 图11是依照本发明添加了超临界流体的宠物咀嚼物产品的示例制备方法的另一 示意图；
[0020] 图12是可以用于制备依照本发明添加了超临界流体的宠物咀嚼物产品的注模成 型处理的示意图；以及
[0021] 图13是依照本发明添加了超临界流体的宠物咀嚼物的示例制备方法的示意图。
【具体实施方式】
[0022] 此处描述的实施方案是本发明的示例，并不意于限制。
[0023] 总体上，本发明涉及可食用的宠物零食或咀嚼物以及制备营养产品的方法，该营 养产品设计为在提供安全消遣和乐趣的同时通过机械摩擦去除菌斑和牙垢。本发明的宠物 咀嚼物使得产品一旦被动物消化就会快速分解并与标准测试饮食相比显示出菌斑和牙垢 的显著减少。该宠物咀嚼物的组成产生有营养的功能性零食，其将会促进动物的健康生活 方式。
[0024] 本发明的可食用的宠物咀嚼物组合物通常是由热塑性材料形成的，其优选包括蛋 白质、吸水聚合物、增塑剂和水。本发明的宠物咀嚼物优选是单组分/单质地产品。如本文 所用，单组分/单质地产品表示该咀嚼物产品是基本均质的成型物质，其制成宠物咀嚼物 或零食所需的任何形状。
[0025] 该宠物咀嚼物展现出延展性质，因此在咀嚼时，动物的牙齿深入到该产品中，使该 产品在反复应力下以受控方式解体。该可食用的热塑性材料能够成型为各种形状以提供良 好的强度和硬度以及其他所需的物理性质，以提高功能和咀嚼乐趣。
[0026] 本发明的宠物咀嚼物的更柔软更耐嚼的质地提高了动物的乐趣并证实具有增强 的口腔护理效果。本发明的宠物咀嚼物组合物提供了非常易消化的蛋白质在水溶性材料基 质中的平衡共混物以改善营养性能和动物安全性。
[0027] 蛋白质可以由任何蛋白质（例如纤维状蛋白质和/或胶凝蛋白质）构成。用于宠 物咀嚼物的纤维状蛋白质可以源自动物（但能够经配制使其不包括肌肉蛋白质）或植物。 本领域技术人员将会认识到能够存在非实质量的肌肉蛋白质。纤维状蛋白质通常是坚固的 且相对不易溶。由于这些性质，纤维状蛋白质对于提供该宠物咀嚼物产品的结构骨架而言 是重要的。纤维状蛋白质的示例包括但不限于小麦蛋白质、小麦谷蛋白、玉米蛋白、玉米谷 蛋白、大豆蛋白、花生蛋白、酪蛋白、角蛋白及其混合物。特别优选的纤维状蛋白质包括但不 限于小麦蛋白质分离物、大豆蛋白质分离物、酪蛋白酸钠及其混合物。非常优选的纤维状蛋 白质是小麦蛋白质分离物、大豆蛋白质分离物和酪蛋白酸钠的混合物。
[0028] 宠物咀嚼物中的吸水聚合物可以是胶凝蛋白质、水胶体、可食用水凝胶或其混 合物。胶凝蛋白质有时也称作球状蛋白质，通常包括球状的蛋白质，其在水溶液中较易 溶解，在其中形成胶状溶液或凝胶。胶凝蛋白质的示例包括但不限于明胶、白蛋白、乳清 (plasma)、豌豆蛋白、乳球蛋白、鱼糜（鱼）蛋白、乳清蛋白质及其混合物。非常优选的胶凝 蛋白质是明月父。
[0029] 水胶体可以用于该宠物咀嚼物组合物中作为吸水聚合物。水胶体通常定义为水溶 性的且在与水结合时形成凝胶的大分子（例如碳水化合物聚合物或蛋白质）。水胶体的示 例包括但不限于果胶、海藻酸盐、琼脂、卡拉胶、黄原胶和瓜耳豆胶。
[0030] 可食用水凝胶可以用于该宠物咀嚼物中作为吸水聚合物。该可食用水凝胶可以是 天然存在的或合成的材料，其在水或某种液体中膨胀，保持大量的液体而不会溶解。水凝胶 的示例包括但不限于麦芽糊精、鲸蜡醇、壳聚糖、卵磷脂、多肽、蜡和可食用聚合物。
[0031] 在优选实施方案中，该吸水聚合物是胶凝蛋白质。在更优选的实施方案中，该胶凝 蛋白质是明胶，优选具有在约100至约400范围内的凝胶强度。更优选地，该明胶将具有在 约100至约200范围内的凝胶强度。
[0032] 增塑剂溶解在该聚合物中，分离聚合物链并由此有利于分子移动。增塑剂通常用 于提高聚合物的可加工性、柔性和延展性。增塑剂还通过结合水而降低了食物系统的水活 度，否则水可用于生物反应（例如微生物生长）。食物应用中常用的增塑剂的示例包括但不 限于水、多元醇（例如山梨糖醇、甘露醇、甘油和聚乙二醇）、阿拉伯树胶、氢化淀粉水解物 和蛋白质水解物。在优选实施方案中，该增塑剂是甘油。在另一优选实施方案中，该增塑剂 是氢化淀粉水解物。
[0033] 本发明的又一实施方案涉及宠物咀嚼物组合物，其是包括以下的混合物：含量为 该组合物重量的约15 %至约90% (优选约20 %至约80%，更优选约25 %至约60%，甚至 更优选为约30%至约50%)的纤维状蛋白质；含量为该组合物重量的约5%至约35% (优 选约10 %至约30%，更优选约15 %至约25% )的吸水聚合物；含量为该组合物重量的约 不超过40% (优选约5%至约40%，优选约10%至约35%，更优选约15%至约30% )的 增塑剂；和含量为该组合物重量的约1 %至约20% (优选约2 %至约18%，更优选约5 %至 约15%)的水。在优选实施方案中，该宠物咀嚼物组合物包含含量为该组合物重量的少于 约5% (优选少于约4%，更优选少于约3%)的淀粉。优选通过挤出，将该组合物热塑化 并模制成型以形成该宠物咀嚼物产品。该宠物咀嚼物产品优选是通过注模成型而形成的。 本领域技术人员将容易认识到本发明的宠物咀嚼物也能够通过压缩成型、挤出而不模制成 型，或压片技术制成。
[0034] 在该宠物咀嚼物中使用的蛋白质材料的性质经过化学和物理相互作用（例如蛋 白质/蛋白质以及与包括吸水聚合物的其他材料）以提高其溶解性和质地性质，由此提高 口腔护理优点和动物安全性。动物安全性是通过产品设计以使所有方面的风险最小化而实 现的。质地的控制使得牙齿断裂的风险最小化；受控的咀嚼后产品尺寸降低使得窒息风险 减小；以及优良的溶解性/可消化性消除了肠道阻塞的风险。
[0035] 该宠物咀嚼物组合物也可以包含至少一种选自脂肪、风味增强剂、防腐剂、营养素 和/或着色剂的附加成分。本文所用的脂肪包括食用油，且优选在室温下将是液态脂肪。 脂肪的示例包括玉米油、大豆油、花生油、棉籽油、葡萄籽油、向日葵油、亚麻籽油（和其他 D-3和D-6脂肪酸的来源）、植物油、棕榈仁油、橄榄油、牛脂、猪油、酥油、黄油及它们的组 合。在优选实施方案中，该脂肪是植物油。如果该脂肪存在，其通常将在该宠物咀嚼物组合 物重量的约1 %至约20% (优选约1.5至约10%，更优选约2%至约5%)的范围内。风味 增强剂是公知的，任何和所有这些风味增强剂的使用都包括在本发明内。在该组合物中也 可以包括其他成分，例如脱模剂、稳定剂和乳化剂。
[0036] 本发明的宠物咀嚼物优选包含超临界流体，在该超临界流体转变为该咀嚼物的基 质内的气体之后，该超临界流体的量占该组合物的总体积的5%至55%。取决于本发明所 得到的咀嚼物的所需密度，可以考虑到超临界流体的各种量。优选地，在该超临界流体转 变为该咀嚼物的基质内的气体之后，本发明的宠物咀嚼物的总体积中该超临界流体可以 占据但不限于任意以下量：总体积的5%至50%、总体积的10%至50%、总体积的15%至 40 %、总体积的20 %至35 %、总体积的5 %至10 %、总体积的10 %至15 %、总体积的15 %至 20 %、总体积的20 %至25 %、总体积的25 %至30 %、总体积的30 %至35 %、总体积的35 % 至40 %、总体积的40 %至45 %、总体积的45 %至50 %和总体积的50 %至55 %。
[0037] 在一种实施方案中，该宠物咀嚼物组合物可以包含含量为0. 05wt%至0. 25wt% 的超临界流体，而在该超临界流体转变为气体之后，该含量可以具有足以占该组合物的总 体积的5%至55%的超临界流体的量。可以考虑到超临界流体的各种量，包括但不限于 约 0? 05wt%至 0?lwt%、0? 05wt%至 0? 15wt%、0?lwt%至约 0? 15wt% 以及上面提供的较 大范围之间和之内的任意量。在一些应用中超临界流体的量可以足以占约25%的体积； 0. 10wt%，而该量可以足以占约15%的体积；和约0. 05wt%，5%的体积；或上面提供的较 大范围之间和之内的任意范围。在该实施方案中，该超临界流体优选是氮气。在其中使用 非氮气的超临界流体（例如但不限于C02)的可替代的实施方案中，超临界流体的量可以改 变以占据本发明的产品的特定所需体积。
[0038] 在实施方案中，该热塑性组合物也可以包含用于去除菌斑和牙垢的活性成分以及 用于口气清新