CN103140141A - 具有抗微生物活性的宠物食品组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐微生物污染的新的食品组合物(特别是宠物食品组合物)以及制备所述组合物的方法。所述组合物包含赋予抗微生物活性的有效量的成分。

Description

具有抗微生物活性的宠物食品组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年8月3日提交的美国临时申请号61/370328的权益。
发明领域
本发明涉及耐微生物污染的新的食品组合物(特别是宠物食品组合物)以及制备所述组合物的方法。
发明背景
食品组合物(特别是宠物食品组合物)遭受病原体例如沙门氏菌(Salmonella)、利斯特氏菌(Listeria)、大肠杆菌(E. coli)和梭状芽胞杆菌(Clostridium)的微生物(特别是细菌)污染。发现用于该目的的有效抗微生物剂已证明具有挑战性，由于需要该试剂安全、可口、成本高效和稳定以及有效。在后加工阶段，干燥的宠物食品组合物对微生物污染特别敏感。
众多的化学或天然抗微生物剂可用于控制食品中的细菌、霉菌和酵母。常用于食品行业的化学抗微生物剂为磷酸、丙酸和丙酸盐、亚硫酸盐、苯甲酸和苯甲酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐和对羟基苯甲酸酯。用于宠物食品行业的可口料(palatants)由于它们的酸性pH (约2-3)而还可能具有抗微生物性质。
已报道丙酸抑制沙门氏菌的生长。亦已鉴定磷酸具有抗微生物活性。基于pH，丙酸具有最高的抗微生物活性，接着是乳酸、乙酸、柠檬酸、磷酸和盐酸。
已知乳酸在较高的水平下具有抗微生物性质，但是由于其高酸性，其通常以盐形式提供，例如，乳酸钠、乳酸钾或乳酸钙。在陪伴动物食品组合物中乳酸的水平通常相当低，例如，低于1%%。乳酸菌有时认为是益生菌，在于提供乳酸有利于某些产生乳酸并且对乳酸耐受的细菌的生长，例如乳酸杆菌(Lactobacillus)、片球菌(Pediococcus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)，认为它们赋予健康益处，例如，降低乳糖不耐受、降低结肠癌的风险、降低胆固醇、改进免疫功能以及降低与抗生素关联的腹泻发病率。
发明概述
由下文提供的详细说明，本发明的适用性的其它方面将变得显而易见。应理解的是，详细说明和具体的实施例虽然说明本发明的优选的实施方案，但是旨在仅说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
充分筛选和优化后，已发现在宠物食品组合物中具有无机酸、有机酸、天然抗微生物剂、香料、可口料、酚类、发酵产物、牛至(oregano)、氨基酸、脂肪酸和它们的混合物的宠物食品组合物显示延迟微生物的生长，所述微生物包括致病菌(例如革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌)或沙门氏菌物种细菌和腐败微生物(包括酵母和霉菌)。
本发明包括食品组合物，特别是宠物食品组合物，所述组合物包含赋予抗微生物作用的有效量的成分。
在一种实施方案中，所述成分具有对抗致病菌和腐败微生物(包括酵母和霉菌)的抗微生物活性。所述病原体可为革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌、或沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌(S. muenster) E1和沃信顿沙门氏菌(S. Worthington))、利斯特氏菌、大肠杆菌或梭状芽胞杆菌，或它们的混合物。
在另一实施方案中，所述成分选自无机酸、有机酸、天然抗微生物剂、香料、可口料、酚类、发酵产物、牛至、氨基酸、脂肪酸和它们的混合物。
在另一实施方案中，所述有机酸为乳酸。
本发明还包括制备具有抗微生物活性的食品组合物的方法。
本发明还提供了一种在宠物食品组合物中抑制微生物生长的方法，所述方法包括向食品中加入对所述组合物赋予抗微生物作用的成分，其量为所述组合物的约0.1%-约3%重量，例如，通过向干燥的粗磨食品(kibble product)施用所述成分。
附图简述
由详细说明和附图可以更充分地理解本发明，其中：
图1。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在30℃下温育。
图2。犬科动物干食品，具有局部加入的乳酸，并且在30℃下温育。
图3。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在30℃下温育。
图4。犬科动物干食品，具有局部加入的丙酸，并且在30℃下温育。
图5。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的pH为2-2.5的苯酚，并且在30℃下温育。
图6。犬科动物干食品，具有局部加入的pH为2-2.5的苯酚，并且在30℃下温育。
图7。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的月桂精氨酸(Lauric Arginate)，并且在30℃下温育。
图8。犬科动物干食品，具有局部加入的月桂精氨酸，并且在30℃下温育。
图9。犬科动物干食品，具有局部加入的丙酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图10。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图11。犬科动物干食品，具有局部/预调节器加入的丙酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图12。犬科动物干食品，具有局部加入和涂布的丙酸，并且在30℃(在包衣(enrobing)前污染粗磨食物(kibble)的点)下温育。
 图13。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入和涂布的丙酸，并且在30℃(在包衣前污染粗磨食物的点)下温育。
图14。犬科动物干食品，具有在局部/预调节器加入和涂布的丙酸，并且在30℃(在包衣前污染粗磨食物的点)下温育。
图15。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在70℃(污染气动提升机(Air Lift)的点)下温育。
图16。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在50℃(污染点：进入干燥器)下温育。
图17。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在70℃(温度开始上升)下温育。
图18。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的丙酸，并且在50℃(污染点：蒸发冷却)下温育。
图19。犬科动物干食品，具有局部加入的乳酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图20。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图21。犬科动物干食品，具有在局部/预调节器加入的乳酸，并且在30℃(污染成品的点)下温育。
图22。犬科动物干食品，具有局部加入和涂布的乳酸，并且在30℃(在包衣前污染粗磨食物的点)下温育。
图23。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入和涂布的乳酸，并且在30℃(在包衣前污染粗磨食物的点)下温育。
图24。犬科动物干食品，具有在局部/预调节器加入和涂布的乳酸，并且在30℃(在包衣前污染粗磨食物的点)下温育。
图25。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在70℃(污染气动提升机的点)下温育。
图26。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在50℃(污染点：进入干燥器)下温育。
图27。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在70℃(温度开始上升)下温育。
图28。犬科动物干食品，具有在预调节器处加入的乳酸，并且在50℃(污染点：蒸发冷却)下温育。
发明详述
优选实施方案的以下描述仅为示例性质，不以任何方式旨在限制本发明、其应用或用途。
本发明包括食品组合物，特别是宠物食品组合物，所述组合物包含对所述组合物赋予抗微生物作用的有效量的成分。
在一个实施方案中，所述成分具有对抗致病菌和腐败微生物(包括酵母和霉菌)的抗微生物活性。所述病原体可为革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌、或沙门氏菌、利斯特氏菌、大肠杆菌或梭状芽胞杆菌，或它们的混合物。
在另一实施方案中，所述成分选自无机酸、有机酸、天然抗微生物剂、香料、可口料、酚类、发酵产物、牛至、氨基酸、脂肪酸和它们的混合物。
本发明的无机酸包含磷酸。
本发明的有机酸包含乳酸钠、二乙酸钠、乳酸钾、乳酸、月桂精氨酸、丙酸、丙酸钙、丙酸钠、丙酸锌、乙酸、柠檬酸、苹果酸、富马酸、己二酸、琥珀酸、酒石酸和它们的混合物。
本发明的天然抗微生物剂包含乳抗微生物剂(乳铁蛋白、乳过氧化物酶、乳球蛋白和乳脂质)、卵抗微生物剂(溶菌酶、卵转铁蛋白、卵球蛋白IgY和抗生物素蛋白)、植物抗微生物剂(植物-酚类、皂草苷、类黄酮、硫代亚磺酸酯、儿茶素、芥子油苷和琼脂)、细菌抗微生物剂(益生菌、乳链菌肽、片球菌素和reuterin)和它们的混合物。
酚类包含pH为约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约4.8、约5、约5.5、约6的那些。
本发明的发酵产物包含培养的葡萄糖。
赋予抗微生物作用的成分以约0.1%、约0.13%、约0.15%、约0.2%、约0.25%、约0.3%、约0.4%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约0.1%-约3%重量的量存在于所述组合物中。
在一个实施方案中，所述组合物的pH小于5.5。
本发明还包括制备具有抗微生物活性的食品组合物的方法。用于制备宠物食品组合物的方法包括以下步骤：
a. 通过在高温下混合湿的和干的成分而预调节，以形成粗磨食物生面团；
b. 在高温和压力下挤出粗磨食物生面团；
c. 干燥经挤出的粗磨食物；和
d. 用局部液体和/或干的成分包衣经干燥的粗磨食物；
其中为所述组合物赋予抗微生物作用的成分在步骤a和/或d施用于粗磨食物，其量为所述粗磨食物的约0.1%-约3%重量。
在一个实施方案中，所述成分具有对抗致病菌和腐败微生物(包括酵母和霉菌)的抗微生物活性。所述病原体可为革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌、或沙门氏菌、利斯特氏菌、大肠杆菌或梭状芽胞杆菌，或它们的混合物。
在另一实施方案中，所述成分选自无机酸、有机酸、天然抗微生物剂、香料、可口料、酚类、发酵产物、牛至、氨基酸、脂肪酸和它们的混合物。
本发明的无机酸包含磷酸。
本发明的有机酸包含乳酸钠、二乙酸钠、乳酸钾、乳酸、月桂精氨酸、丙酸、丙酸钙、丙酸钠、丙酸锌、乙酸、柠檬酸、苹果酸、富马酸、己二酸、琥珀酸、酒石酸和它们的混合物。
本发明的天然抗微生物剂包含乳抗微生物剂(乳铁蛋白、乳过氧化物酶、乳球蛋白和乳脂质)、卵抗微生物剂(溶菌酶、卵转铁蛋白、卵球蛋白IgY和抗生物素蛋白)、植物抗微生物剂(植物-酚类、皂草苷、类黄酮、硫代亚磺酸酯、儿茶素、芥子油苷和琼脂)、细菌抗微生物剂(益生菌、乳链菌肽、片球菌素和reuterin)和它们的混合物。
酚类包含pH为约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约4.8、约5、约5.5、约6的那些。
本发明的发酵产物包含培养的葡萄糖。
在一个实施方案中，所述成分为乳酸。
在另一实施方案中，所述组合物包含约0.13%-约3%乳酸，并且其pH为约4-约5。
本发明还包括一种在宠物食品组合物中抑制微生物生长的方法，所述方法包括加入对所述组合物赋予抗微生物作用的有效量的成分。
在一个实施方案中，所述成分以所述组合物的约0.1%-约3%重量的量存在于所述组合物中。
在另一实施方案中，所述有机酸为乳酸。
在另一实施方案中，所述组合物包含约0.13%-约3%乳酸，并且其pH为约4-约5。
在另一实施方案中，所述赋予抗微生物作用的成分以所述组合物的约0.01%、约0.1%、约0.13%、约0.15%、约0.2%、约0.25%、约0.3%、约0.4%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约0.1%-约3%重量的量存在于所述组合物中。
本发明还提供了一种抑制微生物生长的方法，所述方法包括向食品中加入成分，其量为所述组合物的约0.1%、约0.13%、约0.15%、约0.2%、约0.25%、约0.3%、约0.4%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约0.1%-约3%重量，例如通过向干燥的粗磨食品施用所述成分。
除了赋予抗微生物作用的成分以外，所述组合物还包含至少一种适用于被陪伴动物消耗的组分，包括但不限于脂肪、碳水化合物、蛋白质、纤维、营养平衡剂例如维生素、矿物质和痕量元素和它们的混合物。本领域普通技术人员可基于动物的膳食要求来选择对于典型的食品的食品成分的量和类型，例如，基于动物的物种、年龄、尺寸、重量、健康和机能。
食品组合物的食品成分部分可包括任何具体的食品成分的高达约100%，或者可包括各种比例的食品成分的混合物。在某些实施方案中，食品组合物包含食品成分的组合，其量为约0重量%-约50重量%脂肪、约0重量%-约75重量%碳水化合物、约0重量%-约95重量%蛋白质、约0重量%-约40重量%膳食纤维以及约0重量%-约15重量%的一种或多种营养平衡剂。
在某些实施方案中，脂肪和碳水化合物食品成分得自多种来源，例如动物脂肪、鱼油、植物油、肉、肉副产品、谷物、其它动物或植物来源和它们的混合物。谷物包括小麦、玉米、大麦和稻米。
在某些实施方案中，蛋白质食品成分得自多种来源，例如植物、动物或二者。动物蛋白包括肉、肉副产品、乳品和蛋。肉包括来自以下的肉：家禽、鱼和动物(例如牛、猪、绵羊、山羊等)、肉副产品(包括肺、肾、脑、肝、胃和肠)。蛋白食品成分还可为游离氨基酸和/或肽。优选，蛋白食品成分包括肉、肉副产品、乳制品或蛋。
在某些实施方案中，纤维食品成分得自多种来源，例如植物纤维来源，例如，纤维素、甜菜浆、花生壳和大豆纤维。
在某些实施方案中，营养平衡剂得自技术人员已知的多种来源，例如，维生素和矿物质补充剂和食品成分。维生素和矿物质可以避免缺陷和保持健康所需的量包括在内。这些量在本领域容易得到。美国饲料管理协会(The American Feed Control Officials, AAFCO)对于狗和猫提供这些营养物质的推荐量。通常可用作食品添加剂的维生素包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素D、生物素、维生素K、叶酸、肌醇、烟酸和泛酸。可用作食品添加剂的矿物质和痕量元素包括钙、磷、钠、钾、镁、铜、锌、氯化物、铁、硒、碘和铁。
在某些实施方案中，食品组合物可含有技术人员已知的另外的成分，例如维生素、矿物质、填料、可口增强剂、粘合剂、香料、稳定剂、乳化剂、增甜剂、着色剂、缓冲剂、盐、涂层(coatings)等。稳定剂包括倾向于提高组合物的储存期限的物质，例如防腐剂、协同剂和多价螯合剂、填充气体、稳定剂、乳化剂、增稠剂、胶凝剂和湿润剂。乳化剂和/或增稠剂的实例包括明胶、纤维素醚、淀粉、淀粉酯、淀粉醚和改性淀粉。每一种组合物组分、食品成分和其它成分的具体量取决于多种因素，例如包含在组合物中的具体组分和成分；动物的物种；动物的年龄、体重、一般健康、性别和饮食；动物的消耗速率；待治疗疾病或病况的类型；等。因此，组分和成分的量可宽泛地变化，并且可偏离本文描述的优选比例。
在一个说明性实施方案中，除了具有抗微生物活性的成分以外，所述组合物，例如还可包含至少一种以下物质：
(a) 约0重量%-约95重量%蛋白质，
(b) 约0%-约75%碳水化合物，
(c) 约0%-约50%脂肪，
(d) 约0%-约40%膳食纤维，和
(e) 约0%-约15%的一种或多种营养平衡剂。
组合物可包含在狗和猫食品中通常发现的成分，例如干的犬科动物食品可包含一些或所有以下成分的混合物：全谷物玉米、粗大豆(Soybean Mill Run)、鸡副产品粉(Chicken By-Product Meal)、粉末状纤维素、玉米麸质粉、大豆粉、鸡肝香料(Chicken Liver Flavor)、大豆油、亚麻子、焦糖色、碘化盐、L-赖氨酸、氯化胆碱、氯化钾、维生素(L-抗坏血酸-2-多聚磷酸酯(维生素C的来源)、维生素E补充剂、烟酸、硫胺素一硝酸盐、维生素A补充剂、泛酸钙、生物素、维生素B12补充剂、盐酸吡哆醇、核黄素、叶酸、维生素D3补充剂)、维生素E补充剂、矿物质(例如，硫酸亚铁、氧化锌、硫酸铜、一氧化锰、碘酸钙、亚硒酸钠)、牛磺酸、L-肉碱、葡糖胺、混合生育酚、β-胡萝卜素、迷迭香提取物。
在多个实施方案中，宠物食品组合物包含湿的或干的食品组合物，其可为湿食品、半湿食品、干食品、补充剂或训练用食物(treat)形式。宠物食品组合物可为粗磨食物形式。宠物食品组合物可适用于犬科动物或猫科动物。具有抗微生物活性的成分可掺入其中或者在任何食品组合物的表面上掺入，例如，通过喷雾或在其上沉淀，或者可通过点心、补充剂、训练用食物加入到饮食中或者饮食的液体部分(例如水或另一种流体)中。
从始至终使用的范围用作描述在该范围内的各个和每个值的简写。可选择在该范围内的任何值作为该范围的端点。此外，本文引用的所有参考文献通过引用全文结合到本文中。在本公开内容与引用的参考文献的定义冲突的情况下，以本公开内容为准。
除非另外说明，否则本文以及在说明书的其他地方表述的所有百分比和量应理解为是指重量百分比。给出的量基于材料的活性重量。
实施例
筛选各成分(表1)对抗沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)的抗微生物活性。
表1. 具有潜在抗微生物活性的成分
Figure 2011800482583100002DEST_PATH_IMAGE001
实施例1 圆盘扩散测试
该测试通常用于细菌中的抗生素敏感性，并且适用于测量具有潜在的抗微生物(AMI)活性的成分对沙门氏菌的生长抑制。将约5 mm直径的滤纸圆盘浸泡在1%、2%和3% AMI (牛至例外，其浸泡在0.1%、0.2%和0.4%溶液)中，并且放置在具有含四苯基四唑(TTC)的标准方法琼脂的培养皿中，其已涂抹沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)的标准化的悬浮液。通过测量相对于饱和滤纸沙门氏菌培养物如何紧密生长来确认AMI的功效。
使用圆盘扩散测试筛选各成分的抗微生物活性。对于这些成分中的每一种，制备1%、2%和3%的溶液，牛至例外，牛至以0.1%、0.2%和0.4%制备。如以上讨论的，浸泡圆盘，将它们放置在涂抹沙门氏菌的含TTC的标准方法琼脂平板上，并过夜温育。通过测量围绕圆盘的透明带(mm)来测定这些成分的功效(表2)。
表2. 通过圆盘扩散测试筛选具有对抗沙门氏菌的潜在抗微生物活性的成分的结果
Figure 692730DEST_PATH_IMAGE002
*3次重复
观察到如下的对抗沙门氏菌的抗微生物活性(以逐渐降低的顺序)：磷酸> 酚类，pH 4.25-4.85>油树脂牛至> 92%乳酸钠和6%二乙酸钠>酚类，pH 4.8-6.0。
实施例2 粗磨食物扩散测试
粗磨食物扩散测试具有与圆盘扩散方法类似的原理。使用涂布不同水平的AMI (1%、2%和3%，牛至例外为0.1%、0.2%和0.4%)的全粗磨食物(成品)代替圆盘。将粗磨食物放置在具有含TTC的标准方法琼脂的培养皿上，其已涂抹沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)的标准化的悬浮液。通过测量相对于饱和粗磨食物沙门氏菌培养物如何紧密生长来确认AMI的功效。
粗磨食物形式的市售犬科动物和猫科动物成年宠物食品组合物涂布潜在的AMI。将粗磨食物放置在含有TTC的标准方法琼脂的顶部上，其已涂抹沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)。于30℃下温育过夜后，分析平板中围绕粗磨食物透明带的存在情况。
通过显示围绕粗磨食物的澄清区域，丙酸、磷酸、乳酸、酚类和丙酸钙抑制沙门氏菌(表3)。
表3. 具有对抗沙门氏菌的潜在抗微生物活性的不同成分的粗磨食物扩散测试结果
Figure 2011800482583100002DEST_PATH_IMAGE003
实施例3 MIC (最小抑制浓度)
抗微生物成分的最小抑制浓度(MIC)定义为仍抑制沙门氏菌的生长的产品的最大稀释液。在细菌生长培养基中制备AMI的一系列稀释液(0-3%，牛至例外为0-0.3%)，并且倒入试管中。随后将测试生物(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)加入到AMI成分的稀释液中，至最终浓度为106或103 cfu/g，于30℃下温育过夜，通过浊度或平板计数对生长评分。
对于103和106 cfu/g沙门氏菌进行最小抑制浓度。报告的结果中负号意味着抑制，而正号表示生长。牛至需要0.15%的MIC来抑制沙门氏菌，而对于苯酚-pH 4.25-4.85、苯酚-pH 2-2.5、苯酚2-2.5、磷酸、乳酸、丙酸、丙酸钙/丙酸锌和硫酸氢钠，需要至少0.9%，而对于月桂精氨酸需要0.15%(表4和5)。
表4. 具有对抗106 cfu/g沙门氏菌的潜在抗微生物活性的成分的MIC结果
Figure 672187DEST_PATH_IMAGE004
表5. 具有对抗103 cfu/g沙门氏菌的潜在抗微生物活性的成分的MIC结果
Figure 2011800482583100002DEST_PATH_IMAGE005
实施例4 攻击研究和可口性测试
在攻击研究(challenge study)中测试涂布AMI (0-3%)的成品。用沙门氏菌(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)接种100 g 粗磨食物的每一种粗磨食物至最终浓度为106，并且在30℃下温育。以预定的时间间隔进行沙门氏菌计数。对于含有AMI的犬科动物和猫科动物成年宠物食品组合物相对于不含AMI的对照，进行可口性研究(2碗，2天)。
选择乳酸、酚类-pH 4.25-4.85、酚类-pH 2-2.5、丙酸、月桂精氨酸、磷酸和牛至用于微生物攻击和可口性研究。用不同水平的这些抗微生物剂制备犬科动物和猫科动物成年宠物食品组合物，以进行可口性测试(表6-9)。
对具有不同水平的AMI的犬科动物成年宠物食品组合物进行微生物攻击研究。将100 g份的粗磨食物接种至最终浓度为106 cfu/g沙门氏菌，并且在30℃下温育。以预定的时间间隔进行沙门氏菌计数。比起对照，在预调节器中的1%乳酸和2-3%局部加入(与DT10L?混合)的乳酸降低沙门氏菌两个对数循环(log cycles) (图1和图2)。
含有局部加入的或在预调节器中加入的抗微生物剂的犬科动物成年宠物食品组合物的可口性相对于对照至少同等(表6和7)。含有在预调节器中加入的抗微生物剂的猫科动物成年宠物食品组合物相对于对照至少同等(表8和9)。
表6. 含有局部加入的抗微生物剂的犬科动物宠物食品组合物相对于不含抗微生物剂的对照的可口性结果
Figure 779821DEST_PATH_IMAGE006
表7. 含有局部加入的抗微生物剂的犬科动物宠物食品组合物相对于不含抗微生物剂的对照的可口性结果
Figure 2011800482583100002DEST_PATH_IMAGE007
表8. 含有局部加入的抗微生物剂的猫科动物宠物食品组合物相对于不含抗微生物剂的对照的可口性结果
Figure 971768DEST_PATH_IMAGE008
表9. 含有局部加入的抗微生物剂的猫科动物宠物食品组合物相对于不含抗微生物剂的对照的可口性结果
Figure 2011800482583100002DEST_PATH_IMAGE009
实施例5 生产涂布丙酸的粗磨食物
样品制备和温育
生产含有丙酸的犬科动物成年宠物食品组合物。取样品来模拟过程的不同步骤。1) 将粗磨食物滴落到传送带上，流动穿过冷却器，随后包装。这是要模拟从挤出机脱落并且穿过气动提升机流动至干燥器的产品。水分目标为约20%。2) 将干燥器温度降低，并且提高带速。这是要模拟在部分干燥的设备处在干燥器中的产品—可能从第一带脱落并且滴落至第二带。水分目标为约15%。3) 对于未经涂布的基料(base)和成品二者，在干燥器之后收集干的粗磨食物。水分目标为约8%。
将具有中间水分(15%和20%)的粗磨食物冷却，以防止在袋中冷凝并且阻碍霉菌生长。
用沙门氏菌106 cfu/g接种挤出机、干燥机、未经涂布的基料和成品样品(各10 kg)。通过喷漆器(paint sprayer)雾化沙门氏菌在缓冲溶液中的浓缩溶液，并且当产品在旋转混合机中翻滚时均匀施用，以递送目标cfu/g。
在接种后，未经涂布的基础样品用局部料(topicals) (可口料和脂肪)涂布(表10)。
表10. 对于接种沙门氏菌的未经涂布的基料，犬科动物成年宠物食品组合物
成分 % lbs
未经涂布的基料 92.51 20.35
局部料 7.49 1.65
总计 100 22
将样品分开，并且在30、50或70℃温箱中温育。选择这些温度以代表还未冷却至环境温度(30℃)的成品，部分通过(part way through)干燥器且开始吸收来自干燥器(70℃)的热量的产品，以及通过气动提升机转移并已闪蒸出其一部分水分(对其进行快速蒸发冷却)的产品(50℃)。
在0、15、30和60分钟后，在70℃下将样品铺板。
在0、30、60和240分钟后，在50℃下将样品铺板。
在0、1、2、3、8和15天后，在30℃下将样品铺板。
选择铺板时间和持续时间来试图代表产品在干燥器中通常将暴露的条件。在正常的生产期间，任何中间条件的持续时间不会超过20分钟，但是在温箱中延长的时间将允许分离过程变量，给予实验室技术人员时间抽取(pull)样品和对其进行操作，并且提供一些离散的时间间隔来测量处理的效果。
涂布并且接种沙门氏菌的产品(代表在包衣机(enrober)后被污染的成品)显示由在预调节器中包含3%丙酸导致的一些直接效果(图3)。局部/预调节器加入2%和3%丙酸也显示积极效果(图4)。局部施用1%、2%和3%丙酸也显示积极效果(图5)。涂布并且接种的产品(代表在包衣前被污染的粗磨食物)显示与3%丙酸类似的结果(图6-8)。
在所有的加工点，1%、2%和3%浓度的丙酸对抗沙门氏菌也是有效的。对于模拟进入气动提升机(图7)、在蒸发冷却期间(图8)、在表面冷却后在干燥器中(图9)和蒸发冷却(图10)的产品，观察到比起对照降低两个对数。
用丙酸进行的按比例增加测试(Scale up testing)显示，比起未经处理的对照，在预调节器中加入3%丙酸，在局部/预调节器施用2和3%以及局部施用1、2和3%丙酸降低沙门氏菌两个对数循环。
实施例6 生产涂布乳酸的粗磨食物
沙门氏菌对干的狗食品的成品污染可分成4个位置– 1) 气动提升机或进入干燥器，2) 在干燥器中，3) 未经涂布的粗磨食物(通过Ro-Tap?并且直到包衣机)，和4) 涂布的粗磨食物(通过包装系统来自包衣机)。粗磨食物在高温和压力下在挤出机中加工。这些条件(122℃和15 psi) 与在蒸馏罐内的那些条件类似，并且认为产生具有工业无菌性的粗磨食物。湿的粗磨食物离开挤出机，并且快速返回至100℃。压力快速下降引起粗磨食物膨突，并且形成其圆形形状和目标密度。粗磨食物的表面通过在气动提升机中从挤出机到干燥器的高体积的对其进行输送的空气而快速冷却。蒸发冷却使表面温度降低至约50℃，随后粗磨食物开始吸收来自干燥器的热量。在离开干燥器后，粗磨食物已再次加热至约70℃，并且在Ro-Tap?中筛分，此时其可能暴露于冷湿空气中，这取决于设备中的环境条件。随后将粗磨食物包衣(用局部液体和干的成分涂布)。在包衣机之后，存在最少的水分损失，这是由于将粗磨食物冷却至环境条件随后保持用于包装。
使用完全平衡的区组设计，使这四个位置的测试模型化，该区组设计为3种水分含量(8%、15%和22%)、3种温度(30℃、50℃和70℃)、4种乳酸水平(0.5%、1%、2%和3%乳酸加上负对照)和3个用于包含乳酸的位置(所有乳酸在预调节器中加入、所有乳酸在包衣机中加入以及一半乳酸在预调节器中加入而一半在包衣机中加入的50/50共混物) (表12)。
在过程的不同步骤中测试乳酸对抗沙门氏菌物种 (S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)混合物的作用。
样品制备和温育：
  70℃ 50℃ 30℃
22%水分/未经涂布的 代表在气动提升机中的产品。温度仍不利，并且对于细菌应是致命的。 代表进入干燥器的产品。表面温度足够低以温育细菌。 湿产品可能从未冷却这么低，但是为高水分粗磨食物提供非破坏性温度。
15%水分/未经涂布的 代表在水分平稳后在干燥器中部的粗磨食物，并且表面温度开始上升。 代表在蒸发冷却期间在干燥器中部的粗磨食物。 中间产品可能不能冷却这么低，但是为中间产品提供非破坏性温度。
8%水分/未经涂布的 代表离开干燥器的粗磨食物。 可代表一些离开干燥器的粗磨食物。 可能不是包衣前的代表性温度，但是平衡设计。
8%水分/涂布的 代表在包衣机中的粗磨食物。 代表部分通过冷却器的粗磨食物。 代表成品。
生产含有乳酸的犬科动物宠物食品组合物。生产样品以模拟过程的不同步骤。1) 将粗磨食物滴落到传送带上，流动穿过冷却器，随后包装。这是要模拟从挤出机脱落并且穿过气动提升机流动至干燥器的产品。水分目标为约20%。2) 将干燥器温度降低，并且提高带速。这是要模拟在部分干燥的设备处在干燥器中的产品—可能从第一带脱落并且滴落至第二带。水分目标为约15%。3) 对于未经涂布的基料和成品二者，在干燥器之后收集干的粗磨食物。水分目标为约8%。这代表典型的生产。
将具有中间水分(15%和20%)的粗磨食物冷却至环境温度，以防止在袋中冷凝并且阻碍霉菌生长。
用沙门氏菌物种106 cfu/g接种挤出机、干燥机、未经涂布的基料和成品样品(各22 lbs)。通过喷漆器雾化沙门氏菌混合物在缓冲溶液中的浓缩溶液，并且当产品在旋转混合机中翻滚时均匀施用，以递送目标cfu/g。
在接种后，将未经涂布的基础样品用局部料涂布(表12)。
表12. 对于接种沙门氏菌的未经涂布的基料，犬科动物宠物食品组合物
成分 % lbs
未经涂布的基料 92.51 20.35
局部料 7.49 1.65
总计 100 22
将样品在30、50或70℃温箱中温育。选择这些温度以代表还未冷却至环境温度(30℃)的成品，部分通过干燥器且同样开始吸收来自干燥器(70℃)的热量的产品，以及通过气动提升机转移并已闪蒸出其一部分水分(对其进行快速蒸发冷却)的产品(50℃)。
在0、15、30和60分钟后，在70℃下将样品铺板。
在0、30、60和240分钟后，在50℃下将样品铺板。
在0、1、2、3、8和15天后，在30℃下将样品铺板。
选择铺板时间和持续时间来代表产品在干燥器中通常将暴露的条件。在正常的生产期间，任何中间条件的持续时间不会超过20分钟，但是在温箱中延长的时间将允许分离过程变量，给予实验室技术人员时间来抽取样品和对其进行操作，并且提供一些离散的时间间隔来测量处理的效果。
该按比例增加研究测试乳酸对抗沙门氏菌物种(S. aarhus、明斯特沙门氏菌E1和沃信顿沙门氏菌)混合物的作用。分析产品的水分。一式两份进行分析，结果证明满足试验设备的水分目标。
用乳酸进行的测试显示，比起未经处理的对照，在预调节器中、局部/预调节器和局部施加，加入1%、2%和3%乳酸降低沙门氏菌两个对数循环。
在预调节阶段或包衣阶段的任一个，施用乳酸显示为有效的。乳酸的浓度是关键的。当浓度提高时，显示抑制作用提高。
涂布并且接种沙门氏菌的产品(代表在包衣机后被污染的成品)显示由较高浓度的乳酸处理导致的一些直接效果(图11-13)。在最高乳酸浓度下，经接种并且随后涂布的产品(代表在包衣前被污染的粗磨食物)显示类似结果(图14-16)。
在所有的加工点，乳酸(1%、2%和3%)对抗沙门氏菌也是有效的。对于进入气动提升机(图17)、在蒸发冷却期间(图18)、在表面温度开始上升之后在干燥器中(图19)、蒸发冷却(图20)和成品(图11-16)的产品，观察到比起对照降低两个对数。
因此，在配方中乳酸有效对抗沙门氏菌。其对于沙门氏菌混合物的存活性具有直接效果。约1%的最小浓度阈值证明是有效的。
实施例7 配方的可口性
相对于对照，在狗中测试具有不同水平的作为局部涂层加入的乳酸的犬科动物粗磨食物配方以及具有在预调节步骤中加入的乳酸的配方的可口性，其中摄取比率为0.5-0.77，其中0.5的摄取比率表明狗对于测试和对照食品具有同等摄取。结果示于表13。
表13 可口性结果
乳酸(%) %优选测试/对照
局部  
0.13 27/64
0.25 42/46
0.50 76/24
1.00 39/61
2.00 56/36
3.00 67/29
预调节器  
0.25 88/8
0.50 80/16
0.75 64/28
1.00 56/36
对于不同的市售犬科动物和猫科动物粗磨食物配方进行其它测试，证实涂布乳酸的粗磨食物为可口的并且被狗和猫接受。为了避免在敏感动物中胃刺激的风险，决定保持pH在4.5或以上。

Claims (19)

1. 宠物食品组合物，所述组合物包含对所述组合物赋予抗微生物作用的有效量的成分。
2. 权利要求1的宠物食品组合物，其中所述成分选自无机酸、有机酸、香料、可口料、酚类、发酵产物、牛至、氨基酸、脂肪酸和它们的混合物。
3. 权利要求1或权利要求2的宠物食品组合物，其中在所述组合物中所述成分的量为约0.1%-约3%。
4. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，其中所述成分具有对抗致病菌、腐败微生物和它们的混合物的抗微生物活性。
5. 权利要求4的宠物食品组合物，其中所述致病菌为沙门氏菌。
6. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，其中所述无机酸为磷酸。
7. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，其中所述有机酸选自乳酸钠、二乙酸钠、乳酸钾、乳酸、月桂精氨酸、丙酸、丙酸钙、丙酸钠、丙酸锌、乙酸、柠檬酸、苹果酸、富马酸、己二酸、琥珀酸、酒石酸和它们的混合物。
8. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，其中所述组合物的pH小于5.5。
9. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，其中所述成分包含约0.13%-约3%乳酸，并且其中所述组合物的pH为约4-约5。
10. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，所述组合物为干的或半湿食品。
11. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，所述组合物为狗食品。
12. 前述权利要求中任一项的宠物食品组合物，所述组合物为猫食品。
13. 用于制备宠物食品组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 通过在高温下混合湿的和干的成分而预调节，以形成粗磨食物生面团；
b. 在高温和压力下挤出粗磨食物生面团；
c. 干燥经挤出的粗磨食物；和
d. 用局部液体和/或干的成分包衣经干燥的粗磨食物；
其中在步骤a和/或d将对所述组合物赋予抗微生物作用的成分施用于粗磨食物，其量为所述组合物的约0.1%-约3%重量。
14. 权利要求13的方法，其中所述成分为乳酸。
15. 权利要求13或权利要求14的方法，其中所述组合物包含约0.13%-约3%乳酸，并且具有约4-约5的pH。
16. 在宠物食品组合物中抑制微生物生长的方法，所述方法包括加入对所述组合物赋予抗微生物作用的有效量的成分。
17. 权利要求16的方法，其中所述成分以所述组合物的约0.1%-约3%重量的量存在于所述组合物中。
18. 权利要求16或权利要求17的方法，其中所述成分为乳酸。
19. 权利要求16-18中任一项的方法，其中所述组合物包含约0.13%-约3%乳酸，并且具有约4-约5的pH。
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