CN100352372C - 用于饮食控制的膨化宠物食品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了低能量密度食品以及制造低能量密度食品的方法。说明性的实例的堆积密度小于240kg/m3(约15lb/ft3)，并含有高直链淀粉和含有长链直链淀粉的淀粉。

Description

用于饮食控制的膨化宠物食品
发明领域
本发明主要涉及宠物食品，更具体而言涉及一种营养全面的低能量密度制品。
发明背景
重量控制问题关系到许多宠物主人和兽医。重量控制可以通过控制热量摄入和/或使得宠物进行大量运动而实现。热量摄入量可以通过饲喂低热量宠物食品或者饲喂较少量的常规热量宠物食品得以控制。低热量宠物食品通过在饮食中增加纤维含量和降低脂肪含量实现低能量密度，往往这样获得的食品不太美味。此外，由于在低热量制品中含有高含量纤维，因此食用这种类型食品的宠物经常产生较大量的粪便。此外，由于宠物摄入较少量的这种制品，主人经常认为需要通过饲喂给宠物更多的奖赏食品来进行补偿。该奖赏食品可提供附加热量，从而导致体重持续增加。而且，尽管遵从喂养说明常常导致体重减少，但是在失去体脂(body fat)的同时存在损失瘦体质(lean body mass)的危险。
另外一种减少食品的能量密度的方法是使得食品膨化以产生更低密度的食品。高度膨胀的人类用膨化零食是已知的。这种零食的堆积密度通常为约48kg/m3(约3 lb/ft3)至约64kg/m3(约4 lb/ft3)，并且通常具有特别高的淀粉含量，其中碳水化合物占70～80重量％。类似地，膨化早餐谷物的堆积密度为约48kg/m3(约3lb/ft3)至约225kg/m3(约14lb/ft3)，并且含有约70～80重量％的碳水化合物，其中直链淀粉和支链淀粉的比例为约25∶75。由于淀粉含量高，因而这种组合物营养不全面。
密度为约48kg/m3(约3lb/ft3)的高度膨化的零食和早餐谷物通常由纯淀粉或者整粒谷物制得，并且在膨化后以调味剂对其涂覆。挤出时，纯淀粉可膨化高达500％，整粒谷物(65～78％淀粉)可膨化高达400％。宠物食品混合物(40～50％淀粉)仅仅可以膨化约200～300％，油籽(0～10％淀粉)仅仅可以膨化150～200％。骨粉饲料(动物的一种主要营养成分)富含蛋白质并且是一种抗拒膨化的成分。其他营养成分同样会抗拒膨化，或者对其保持中立。因此，通常，营养更加全面的混合物的最大膨化度比富含淀粉的混合物低。此外，含有较高百分比蛋白质的营养更加全面的组合物通常需要更苛刻的挤压条件，包括更高的热量和/或压力在内。所述条件会致使部分淀粉降解。当淀粉降解时，所得的制品在离开挤出机时不会膨化或者会发生破坏。
已经发现含有足够浓度的高直链淀粉的营养全面的混合物可以耐受比用于挤压营养全面的组合物更加极端的条件。因此，营养全面的组合物可以通过在挤压时膨化该制品而获得较低的密度。
发明概述
本发明提供了一种美味的营养全面的并且可满足宠物需要的低能量密度的膨化制品。此外，由于宠物摄入足够量的食品，因而主人对宠物的饮食行为更加满意并更可能遵从饲喂说明。然而，由于该制品是膨化的，因此动物摄入以单位体积食品计较少的卡路里，从而宠物可减轻体重。此外，由于所述膨化制品可以配制具有源自蛋白质的高百分比热量(例如至少40％的代谢能)，因而该制品将有助于肥胖的宠物减少体脂，同时可最大限度地降低损失瘦体质的风险。
在一个实施方案中，提供了一种堆积密度小于约240kg/m3(约15lb/ft3)的营养全面的宠物食品。
在另一个实施方案中，提供了低能量密度的宠物食品。所述低能量密度的宠物食品含有高直链淀粉和长链直链淀粉。例如，宠物食品含有高直链淀粉玉米淀粉(high amylose corn starch)、木薯和麦芽糖糊精。
在另一个实施方案中，提供了一种制造营养全面的低能量密度的宠物食品的方法。该方法包括以下步骤：将碳水化合物源、蛋白质源、维生素和矿物质结合并以形成混合物，其中碳水化合物源包含含有高直链淀粉的淀粉；和挤压该混合物以形成堆积密度小于约240kg/m3(约15lb/ft3)例如小于约192kg/m3(约12lb/ft3)的制品。
应当理解的是，虽然所述实施例涉及宠物食品，但是本发明不限于宠物食品。可以根据本发明的公开内容配制人类用食品。
考虑到对下面例举作为实施本发明的最佳方式的优选实施方案的详细描述，本发明的附加特征对于本领域技术人员而言是显而易见的。
附图简述
图1显示了与两种受欢迎的常规干性宠物食品品牌相比本发明膨化制品就狗而言的可口性研究结果。
发明详述
本发明提供了一种以单位体积食品计卡路里数减少的膨化制品。所述膨化制品可以用作宠物的重量控制食品，作为标准食品或者低热量零食。例如，所述膨化制品的味道可口，具有低堆积能量密度，并且可以产生迅速的饱足感。使用所述膨化制品，宠物主人可以在不限制供给宠物的食品量的情况下方便地限制热量摄入量。在一个实施方案中，所述膨化制品以单独食品提供。在另一个实施方案中，所述膨化制品与标准宠物食品混合。
标准宠物食品的堆积密度为约260～440kg/m3(约16～28lbs/ft3)。所述膨化制品通过使用含有高直链淀粉的组合物获得其低能量密度。使用根据本发明组成的膨化制品，可以提高蛋白质含量，并且该膨化制品在排出挤出机模具时，可以在不遭受严重破坏的情况下保持其形状。所得的膨化制品具有足够的蛋白质含量以根据可接受标准使得该制品营养全面，并且其堆积密度为约240kg/m3(约15lb/ft3)或者更少；例如约64kg/m3(约4lb/ft3)至约240kg/m3(约15lb/ft3)，在一些实施方案中，所述块的堆积密度为约64kg/m3(约4lb/ft3)至约192kg/m3(约12lb/ft3)、约96kg/m3(约6lb/ft3)至约175kg/m3(约11lb/ft3)、或者约144～192kg/m3(约9～12lb/ft3)。所述膨化制品可以具有松脆的质地，类似于某些人类用膨化食品。由于所述膨化制品通过膨化而不是通过提高纤维含量而获得其低堆积能量密度，因此蛋白质含量可以保持高水平，并且可以获得营养全面的食品(符合AAFCO或者食品和营养委员会推荐的日摄食量(RDA)要求)。
本发明膨化制品的性能数据表明宠物咀嚼膨化该制品的时间比咀嚼相当的标准宠物食品的时间长，并且这种制品在口中的停留时间比所述标准制品的长。因此，本发明的膨化制品非常适用于提供有益于牙齿健康的化学试剂(例如TSPP等)。较长时间的咀嚼还可以提供其他健康益处，例如产生更加平缓的血糖响应和提高酶的分泌。
本发明的膨化制品还适用于控制糖尿病。所述膨化制品在胃肠道中的消化和吸收速率比标准制品的缓慢。因此，可以预见的是摄入所述膨化制品后，葡萄糖和胰岛素响应更加平缓。这一点非常适用于控制糖尿病。
体重问题、牙齿问题和糖尿病是三种可能在同一宠物群体中共同存在的问题。因此，在一个实施方案中，所述膨化制品可以用于同时解决这三个问题。
除了低能量密度之外，还发现本发明的膨化制品可以比标准宠物食品更加迅速地产生饱足感。虽然还不完全清楚其中的确切机制，但是据认为所述膨化制品可以通过下述三种可能机制引起饱足感：
(a)所述膨化制品可以改变胃中的粘度。基于所述膨化制品的营养组成和物理性质，该膨化制品可能会导致胃中内容物的粘度升高，因此延缓食品从胃中的传输时间。这样可产生一种饱足感，从而导致摄入较少的热量。
(b)所述膨化制品的物理性质可产生口渴感，因此宠物会摄入更多的水以产生饱足感。
(c)所述膨化制品富含蛋白质，并且已经显示人类和其他动物类型大量摄入蛋白质可以产生饱足感。如果需要的话，可以通过改变蛋白质源和蛋白质的氨基酸组成来提高或者降低饱足感。
此外，在某些实施方案中，所述膨化制品易于掺入水、乳汁或者其他液体而得到粥状物。由于所述膨化制品营养全面，因此该膨化制品的实施方案非常适于用作断奶食品。
所述干燥宠物制品主要从碳水化合物源和蛋白质源制得。可以添加其他成分(例如维生素、矿物质和脂肪)以得到营养全面的食品。所述膨化干性宠物食品与标准宠物食品相比具有更低的堆积密度，例如4～15lbs/ft3(64～240kg/m3)。由于较低的堆积密度，宠物主人可以在不减少供给宠物的食品量的情况下限制宠物的热量摄入。
所述碳水化合物源可以包括谷物，例如玉米、米、小麦、大麦、燕麦或者大豆，以及这些谷物的混合物。所述谷物方便地以谷粉或者磨碎的谷物形式提供。如果需要的话，还可以使用纯的或者大体纯的淀粉。作为选择，应当理解所述碳水化合物源可以含有其他成分，例如蛋白质。所用的确切碳水化合物源是不重要的。然而，已经发现具有高直链淀粉含量的碳水化合物源可以得到当排出挤出机模具时不发生严重破坏的膨化制品。为了实现本发明的目的，高直链淀粉含量的淀粉具有的直链淀粉与支链淀粉的比值为至少约40∶60，更优选约50∶50。还发现添加具有特别长的直链淀粉链的淀粉有助于挤压过程，并且导致获得具有更光滑的清晰形状的挤压制品。为了实现本发明的目的，长链直链淀粉为至少2500个葡萄糖单元，例如2500～3500个葡萄糖单元。所述长链直链淀粉的实例可以为木薯。所述干性宠物食品可以含有约40％～50重量％的碳水化合物，其中碳水化合物含有约10～15％的直链淀粉。已经发现在某些实施方案中，麦芽糖糊精也有助于挤压过程。
所述蛋白质源可以是植物蛋白质源、动物蛋白质源或者这些蛋白质源的混合物。合适的植物蛋白质源包括谷蛋白、小麦蛋白、大豆蛋白、米蛋白、玉米蛋白等。这些蛋白质可以根据需要以谷粉、浓缩物或者分离物的形式提供。合适的动物蛋白质源为哺乳动物、禽类和鱼类的肌肉或者骨骼肉；粗粉例如肉粉、骨粉、鱼粉和禽类粉；副制品例如心、肝、肾、舌头等；以及奶蛋白。例如，所述蛋白质源是给出的动物粉和植物粉的混合物。所述干性宠物食品适当地含有约25％至约35重量％的蛋白质。
所述食品可以含有15～50％谷粒、1～30％高直链淀粉谷物淀粉、5～30％的具有长链直链淀粉(例如木薯)的预糊化淀粉和25％～40％的蛋白质(例如植物或者动物蛋白粉)。
在一些实施方案中，脂肪可以喷涂为涂层。所述脂肪可以占膨化基质的1～25重量％。例如可以使用等于5～15重量％膨化基质的牛油。
还可以含有不同的功能成分。所述功能成分可以包括维生素、矿物质、共轭亚油酸、抗氧化剂、微生物例如益生素、例如所述微生物的培养上清或者代谢物的部分、可能含有上述任何一种的植物提取物、膳食补充剂、或者上述的组合物和混合物。例如，所述功能成分或者其混合物根据其性质选择用于重量控制饮食中。
如果需要的话，也可以含有研磨剂。合适的磨蚀剂(abrasive agent)包括磨碎的牡蛎壳、二氧化钛等。类似地，如果需要的话，也可以含有牙齿护理剂；例如可以含有焦磷酸盐例如焦磷酸四钠。
在一个合适的挤压蒸煮工艺的具体实施方案中，干燥原料混合物由蛋白质源、碳水化合物源、维生素和矿物质制得。然后将干燥原料混合物供入预处理器中。
在预处理器中，将水或者蒸汽或者两者同时混入干燥原料混合物。此外，可以在预处理器中将液体风味成分例如风味消化物(flavor digest)或者牛油混入干燥原料混合物。足量的水、蒸汽或者液体风味成分混入原料混合物以提高干燥原料混合物的湿分含量至约10至20重量％。如果需要的话，在预混合器中可以将干燥原料混合物的温度提高至约65℃至95℃。合适的预处理器在美国专利US4752139中作了描述。
然后将离开预处理器的润湿的原料供入挤出机中。挤出机可以是任何合适的蒸煮挤出机。合适的挤出机可以购自Wenger Manufacturing Inc，Clextral SA，Bühler AG等。例如，挤出机可以是用于膨化零食的具有高剪切挤压作用(SME 0.07 to 0.1)的挤出机。在通过挤出机期间，润湿的原料经过蒸煮区，其中对其进行机械剪切并加热至高达约157℃的筒温度，以及通过成型区。所述成型区中的标准压力根据需要为约2000kPa至7000kPa。如果需要的话，水或者蒸汽或者上述两者可以供入蒸煮区。此外，在通过挤出机期间，所述润湿原料的淀粉成分进一步糊化以提供淀粉、蛋白质和其它营养成分的糊化基质。
迫使离开挤出机的糊化基质通过模具。合适的模具可以购自WengerManufacturing(Sebetha，KS)。这些模具被处理成小于30微英寸的RA(由prophelometer测量的粗糙度平均值)。挤压型材的厚度可以根据食品的类型变化。通常，狗用碎块比猫用碎块大三倍或者更大的倍数。其模孔具有任意合适的横截面。
当离开模具时，利用刀片将挤压型材切成块。优选地排布刀片以使所得块的大小适合将这些制品饲喂给动物。然后可以将单独块根据需要进行加工。例如可以将其部分或者完全干燥，和以其它调味剂涂覆。所述膨化制品的高孔隙率使得可以不在真空条件下添加大量的液体和脂肪。因此，可以调节风味和营养成分以使其适于广泛的营养需求。冷却后，这些块可以包装入合适的包装体中。
干燥后，当离开干燥器时，这些块优选具有的湿分含量小于约10重量％，例如约2％至约7重量％。此外，这些块的堆积密度优选为约240kg/m3(约15lb/ft3)或者更小，例如约64kg/m3(约4lb/ft3)至约240kg/m3(约15lb/ft3)，在一些实施方案中，这些块的堆积密度为约64kg/m3(约4lb/ft3)至约192kg/m3(约12lb/ft3)或者96kg/m3(约6lb/ft3)至约175kg/m3(约11lb/fi3)。
下面描述具体实施例用于进一步说明。
实施例1-高度膨化的干性宠物食品I
由下列物质制备干燥的混合物：约24重量％的整粒玉米粉、约20重量％的玉米麸料、约10重量％的米粉、约18重量％的高直链淀粉玉米淀粉(直链淀粉和支链淀粉的比为50∶50)、约5重量％的麦芽糖糊精、约20重量％的禽类粉、约5重量％的鱼粉以及约6重量％的多种维生素和矿物质。将干燥混合物和风味消化物一起供入预处理器。然后将预处理混合物供入挤出机中。在约190下操作预处理器。将蒸汽以约1.2kg/min的速率、水以约0.6kg/min的速率注入预处理器中。
然后将离开预处理器的润湿的原料供入挤出机中。将螺杆结构和螺杆转速调节至650rpm以提供0.01～0.1的SME(比机械能～kWhr/kg)，其处于挤出机性能的上限，并且比标准干性宠物食品需要的剪切力明显更大。离开挤出机的压力为约6894kPa。然而，现有技术已知调节压力可以调节密度。例如，根据应用领域，6000至8000kPa的压力可产生适当的结果。其它压力可能也是合适的。
迫使糊化混合物通过模孔。例如，孔的横截面为鱼形，总面积为约0.0279mm2。将离开模具的挤压型材切割成长度为6～20mm的块。然而，应当理解的是所述块可以是任何合适的尺寸和横截面形状。然后用调味剂涂覆这些块，并以常规方式干燥。
所得的膨化制品的堆积密度为约120～136kg/m3(约7.5～9.5lb/ft3)，并具有粗糙的外表面。
实施例2-高度膨化的干性宠物食品II
由下列物质制备干燥的混合物：约24重量％的全玉米粉、约20重量％的玉米麸料、约5重量％的高直链淀粉玉米淀粉(直链淀粉与支链淀粉的比为50∶50)、约5重量％的麦芽糖糊精、约10重量％的木薯粉、约5重量％的小麦淀粉、约20重量％的禽类粉、约5重量％的鱼粉和约6重量％的多种维生素和矿物质。如实施例1所述，将干燥混合物和风味消化物一起供入预处理器中。然后将离开预处理器的润湿的原料按照实施例1的方式挤压，不同的是将rpm降低至550。另外，由于一些成分经过预蒸煮，因此在一定程度上降低了挤出机筒中的温度。然后用调味剂涂覆所述块，并以常规方式干燥。例如调味剂包括5～15％牛油、5～15％糖浆和1～10％鸡肉消化物(chicken digest)。然而，应当理解的是可以使用其他调味剂改变膨化制品的味道。
所得膨化制品的堆积密度为约120～136kg/m3(约7.5～8.5lb/ft3)，具有光滑的清晰形状。
实施例3-动物可口性测试
由于其独特的成分和加工步骤，所述膨化制品与标准碎块的区别之处在于许多不同的感官和物理尺寸。例如，使用实施例2中的宠物食品配方，所述制品比标准宠物食品更易碎。进行大量可口性测试，评定对于狗和猫而言所述膨化制品的可口性。(评定了不同的涂层)
狗对于实施例2中的膨化制品的偏爱显著超过了两种受欢迎的常规干性宠物食品的品牌(图1)。在测试期间，食品的总摄入量没有降低，并且没有动物由于少量摄入而衰弱。
在对猫的预备试验中，使用实施例2中的膨化制品和FriskiesOceanFish(FOF)进行23对试验的结果表明膨化制品和FOF在摄入百分比方面相等。在后面的试验中，当对所述制品进行改性后，对所述膨化制品表现出强烈的偏好。然而，这些试验的总摄入量往往比不使用非膨化制品的试验的摄入量低。为了提高猫的摄入量，可以采用若干途径。在一个实施方案中，降低了碎块的尺寸，其中碎块的横截面积下降了约2/3。预见使用降低的碎块尺寸，猫可提高摄入量。在另一个实施方案中，提高膨化制品的堆积密度，例如提高至约128～240kg/m3(约8～15lb/ft3)，更优选至约144～192kg/m3(约9～12lb/ft3)。在另一个实施方案中，将所述膨化制品与标准猫食品混合。例如，标准猫食品和膨化制品的比例为1∶10～10∶1。
虽然参照特定的优选实施方案详细地描述本发明，但是在本发明的范围和精神内存在如以下权利要求书中描述和限定的变化和变换方式。

Claims (19)

1.一种营养全面的食品，包含40％-50％重量的碳水化合物、25％-40％重量的蛋白质和1％-25％重量的脂肪，其中所述碳水化合物源是15％-50％谷粒、1％-30％的其直链淀粉与支链淀粉的比至少为40∶60的高直链淀粉以及5％-30％的具有长直链淀粉的预糊化淀粉，其中所述长直链淀粉至少为2500个葡萄糖单元，所有百分比基于所述食品的重量，所述食品的堆积密度小于240kg/m3(15lb/ft3)。
2.如权利要求1所述的食品，其中所述食品被配制和调整尺寸为宠物食品。
3.如权利要求1所述的食品，其中所述堆积密度为64kg/m3(4lb/ft3)至240kg/m3(15lb/ft3)。
4.如权利要求3所述的食品，其中所述堆积密度为64kg/m3(4lb/ft3)至192kg/m3(12lb/ft3)。
5.如权利要求4所述的食品，其中所述堆积密度为96kg/m3(6lb/ft3)至175kg/m3(11lb/ft3)。
6.如权利要求5所述的食品，其中所述食品为猫食，所述堆积密度为120～136kg/m3(7.5～8.5lb/ft3)。
7.如权利要求6所述的食品，其中所述食品还包含与该食品混合的密度为260～440kg/m3(16～28lbs/ft3)的标准猫食，所述标准猫食与该食品存在的比例为1∶10～10∶1。
8.如权利要求4所述的食品，其中所述堆积密度为144～192kg/m3(9～12lb/ft3)。
9.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中所述直链淀粉与支链淀粉的比至少为40∶60的淀粉是玉米淀粉，所述具有至少2500个葡萄糖单元的淀粉是木薯，并且所述食品还含有麦芽糖糊精。
10.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中所述食品还含有功能成分。
11.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中所述脂肪涂覆作为涂层。
12.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中所述食品还包含对牙齿健康有益的化学试剂。
13.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中当将所述食品添加至液体中时可形成粥状物。
14.如权利要求1-8中任一项所述的食品，其中所述食品占提供给宠物的营养的至少90％。
15.一种控制宠物体重的方法，所述方法包括饲喂给宠物根据权利要求1-14中任一项所述的食品的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述方法还包括向宠物提供标准宠物食品的步骤，所述标准宠物食品与所述宠物食品混合提供。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述饲喂步骤包括用等量的根据权利要求1-14中任一项所述的食品替代以前饲喂给宠物的标准宠物食品量，从而减少宠物的热量摄入量。
18.如权利要求15-17中任一项所述的方法，其中所述饲喂步骤包括饲喂所述低能量密度食品作为零食。
19.一种制备权利要求1-14中任一项所述的营养全面的食品的方法，其包括下列步骤：
合并碳水化合物源、蛋白质源、维生素、脂肪和矿物质以形成混合物，其中所述碳水化合物源包含直链淀粉与支链淀粉的比至少为40∶60的淀粉，和
挤压该混合物以形成堆积密度小于240kg/m3(15lb/ft3)的制品。
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