CN1774177A - 在模制的可食用产品中获得改进的添加剂吸收的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将油基和/或水基添加剂吸收到可食用的模制用组合物中的方法，该方法包括以下步骤：提供可食用的模制用组合物，提供油基和/或水基添加剂和提供纤维。将可食用的模制用组合物与油基和/或水基添加剂及纤维结合，其中油基和/或水基添加剂被选择性地吸收进纤维中，并且所述纤维可以分散在所述可食用的模制用组合物内。
Description
技术领域
本发明涉及制造可食用的模制产品的方法，更具体而言，本发明涉及具有改进的油基或水基添加剂吸收的模制可食用产品的制造方法，该模制的可食用产品也提供改进的耐水分损失性。这里所公开的制造方法采用熔融混合淀粉、蛋白质或谷胶、纤维、调味剂及其它添加剂，接着注塑成所选的形状。
背景技术
大多数狗喜欢咀嚼物体，虽然偏好在所喜欢的物体的硬度方面不同。某些狗喜欢咀嚼非常硬的材料例如牛骨、木头、尼龙或聚氨酯，其它一些狗喜欢较软的咀嚼物例如生牛皮，而另一些狗喜欢冻干的零食。某些狗由于它们的年龄而可能不能咀嚼硬的物质。年幼的狗牙齿发育不完全，而年老的狗可能有患病的牙龈，或者可能已失去了它们的某些牙齿。
很多完全不消化的物体被给予狗作为咀嚼物，虽然狗可能会喜欢咀嚼它们，但所述物体可能整个或部分被吞下。一旦被吞下，这些物体或其碎片可能对狗的消化有不利影响，并可能在狗的肠道中变为阻塞，带来威胁生命的后果。
考虑到这一问题，以前已开发出了一种可食用的狗咀嚼物，该咀嚼物是可消化的和有营养的，并且其质地或硬度可通过加热而单独地调节，以适应各种各样的狗的偏好或需求。这种狗咀嚼物利用主要含酪蛋白的混合物，并被公开在转让给T.F.H.Publications，Inc.的U.S.P5,200,212和5,240,720中。还开发了其它完全可消化的可食用的狗咀嚼物，其主要是从各种淀粉产品形成的。
在由本申请的共同受让人所拥有的U.S.P 5,827,565中，公开了一种制造热可膨胀的狗咀嚼物的方法，该方法主要包括注塑土豆淀粉颗粒和引诱物。所述引诱物包括鸡粉、肝脏粉、火腿、火鸡、牛肉和/或鱼。也可以加入天然的植物添加剂如菠菜或胡萝卜。所得到的混合物在热和压力下被模制成要求的形状，例如狗骨头。这样生产的狗骨头可以通过随后的加热，优选在微波炉中的加热来改变质地或硬度。
在由本申请的共同受让人所拥有的U.S.P 6,126,978(其是U.S.P5,827,565的部分继续申请)中，公开了具有天然水果香味以增加狗对咀嚼物食欲的狗咀嚼物。这种水果香味的狗咀嚼物还可以包括天然的食用色素，以提高咀嚼物对狗主人的吸引力。所述食用色素还可以对应于水果香味，并且其中所公开的狗咀嚼物也可以包含狗的呼吸甜味剂，例如薄荷、绿薄荷、胡椒薄荷或冬青油，还可以包含欧芹。这种可食用咀嚼物的优选形式保持了热可膨胀淀粉的基本成分，例如土豆淀粉。可以将水果调味剂加入土豆淀粉、水、碳酸钙以及天然水果调味剂的混合物颗粒中。
还可以注意由本受让人共同拥有的以下美国专利：标题为“MoldedRawhide Chew Toy”的U.S.P 5,476,069；于1997年9月3日提交的题为“Vegetable Based Dog Chew”、现为U.S.P 6,093,427的美国专利申请08/923,070；于1997年10月25日提交的题为“Edible Dog Chew”、现为U.S.P 5,827,565的U.S.专利申请08/738,423；于1997年1月17日提交的题为“Carrot-Based Dog Chew”、现为U.S.P 5,941,197的美国专利申请08/784,834；于1998年7月14日提交的题为“HeatModifiable Edible Dog Chew”、现为U.S.P 6,180,161的美国专利申请09/114,872；于1998年8月21日提交的题为“Improved Edible DogChew”、现为U.S.P 6,126,978的美国专利申请09/138,804；于1998年7月15日提交的题为“Wheat & Casein Dow Chew With ModifiableTexture”、现为U.S.P 6,110,521的美国专利申请09/116,070；于1998年7月15日提交的题为“Heat Modifiable Peanut Dog Chew”、现为U.S.P 6,093,441的美国专利申请09/116,555；于1999年1月8日提交的题为“Method of Molding Edible Starch”、现为U.S.P 6,159,516的美国专利申请09/227,767。除了这些专利外，还可以注意所述专利和申请中所引用的技术，因为这样的技术可能涉及淀粉或蛋白质组合物的模制的可食用产品的领域。
另外，尽管上述的现有技术证实了提供可食用咀嚼物的各种成功努力，但仍存在着继续改进这种技术和提供更有效地吸收所添加调味剂的咀嚼物玩具，同时还提供改进的咀嚼物玩具产品保存期的需要。
因此，本发明的一个目的是提供一种能够提高油基或水基调味剂/引诱物的吸收，并具有全面改进的耐水分损失性和改进的保存期的动物咀嚼物。更具体而言，本发明的一个目的是通过纤维、基于油基和/或水基调味添加剂的使用而特别改进淀粉和蛋白质的调味剂特征。
发明概述
本发明涉及一种用于将油基和/或水基添加剂吸收进可食用的模制的组合物的方法，该方法包括提供并混合可食用的模制用组合物、油基和/或水基添加剂及纤维的步骤。所述油基和/或水基添加剂被选择性地吸收进纤维中，并且所述纤维分散在可食用的模制用组合物中。
在第一个具体的实施方案中，本发明涉及用于将油基和/或水基添加剂吸收进小麦淀粉基组合物的方法，该方法包括提供小麦淀粉、提供油基和/或水基添加剂和提供燕麦纤维的步骤。所述油基和/或水基添加剂被选择性地吸收进所述的燕麦纤维中，并且所述的燕麦纤维可以分散在所述的小麦淀粉中。
在第二个实施方案中，本发明涉及用于将油基和/或水基添加剂吸收进小麦淀粉基组合物的方法，该方法包括提供小麦淀粉、提供油基和/或水基添加剂和提供燕麦纤维的步骤。将所述的燕麦纤维与所述的油基和/或水基添加剂结合，其中所述的油基和/或水基添加剂被吸收进所述的燕麦纤维中。将含有所述的油基和/或水基添加剂的燕麦纤维与所述的小麦淀粉结合，其中所述的燕麦纤维分散在所述的小麦淀粉中。
在第三个实施方案中，本发明涉及形成具有增加的油基和/或水基调味添加剂吸收的动物咀嚼物的方法，该方法包括结合小麦淀粉、燕麦纤维、油基和/或水基调味添加剂及水以形成混合物，其中水的含量是在约20.0至40.0wt.％的范围内，并且所述油基和/或水基调味添加剂被选择性地吸收进所述的燕麦纤维中。将所述混合物引入带放空孔的机筒挤出机中并加热，以形成挤出的珠粒，其中在从所述挤出机排出后所述珠粒的水含量低于进入所述挤出机的所述混合物的水含量，并且其中含有所述油基和/或水基调味添加剂的所述燕麦纤维被分散在所述的小麦淀粉中。接着可以将挤出的珠粒引入加热的注塑机中，并注塑和冷却以形成模制的制品，其中所述模制的制品的水含量等于或低于约20wt.％，并且其中注塑机包括料斗进料段、机筒及出口喷嘴，在从所述料斗段延伸至所述喷嘴的所述机筒中包括有多个加热区，其中在所述机筒中相邻于所述料斗的加热区被维持在低于约150°F的温度。
本发明优选实施方案的描述
按照本发明，公开了一种制造具有改进的油基和水基添加剂吸收和保持的可食用模制产品的方法。本发明的方法可优选包括首先将例如淀粉、蛋白质或谷胶基组合物的可食用模制用组合物与水、蔬菜/植物基纤维及选择量的所述油基和/或水基添加剂挤出熔融混合，接着注塑成选择的形状。优选地，这里的产品是以咀嚼物玩具及其它的用于宠物的相似形状产品的形式制造的。
按照本发明的使用蔬菜/植物基纤维来改进油基和水基添加剂的吸收，可应用于可食用的模制产品，该可食用的模制产品包括基于可模制的淀粉、可模制的蛋白质及可模制的谷胶的可食用的模制用组合物。如以前所暗示的，多数植物或蔬菜基纤维可被合适地用来改进添加剂的吸收。例如，适宜的纤维产品包括纤维素、玉米纤维、小麦麸皮、燕麦纤维等。还如所暗示的，对于通常表现出差的添加剂吸收和保持性的淀粉基可食用模制产品、蛋白质基可食用模制产品和谷胶基可食用模制产品，油基和水基添加剂的吸收独特地得到了改进。示范性的淀粉基产品可以基于土豆淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉等。示范性的蛋白质基产品可以基于酪蛋白、动物蛋白质(例如动物膳食)、蔬菜蛋白质、蛋白质胶体等。
根据一个示范性的实施方案，模制的产品可以是淀粉基材料，其中通过加入纤维而改进对油基及水基添加剂的吸收。在具体的实施方案中，淀粉基材料可以是小麦淀粉基材料。另外，所采用的用于改进油基和水性添加剂吸收的纤维产品可以是燕麦纤维基产品。特别地，已发现，在以下示范性实施方案的情况下，可以从Canadian Harvest得到的Snowite燕麦纤维是特别合适的。
按照上面提到的示范性实施方案，小麦淀粉可以被预先调节水分，以将所述淀粉的水含量设定在相对于淀粉约20-40wt.％的范围内。调节水含量可以例如通过在水分预调节器中将淀粉与水混合来实现，所述水分预调节器提供控制的预增湿和水与淀粉材料的完全混合。然后可以将淀粉/水组合及其它组分如燕麦纤维、油基和/或水基添加剂及任选的填料加入配混挤出机中。满意地，挤出机可以是双螺杆挤出机，虽然单螺杆挤出机可以提供可接受的结果。
在挤出机中将包括淀粉、水、燕麦纤维及油基和/或水基添加剂的各种组分加热并混合。在本发明中，优选在熔融挤出过程中将混合物的水含量降低。挤出机可以具有带放空孔的机筒以促进水分的排出，在熔融加工混合物时，将水分脱除。为进一步促进水含量的改变，在其中的放空口向挤出机机筒施加轻微的真空以从挤出物更有效地脱除水分可能是有用的。
如所指出的，被引入挤出机的混合物的水含量在约20-40wt.％的范围内。优选在挤出过程中降低该含量。使用标准的造粒设备，可方便地以珠粒或颗粒的形状形成具有这样调节了水含量的挤出物。
生产了挤出的珠粒后，所述淀粉/燕麦纤维/水可任选地被置于干燥器中，以进一步调整水含量至比挤出时的水含量更低的水平。优选地，将所述淀粉/燕麦纤维/水挤出物的水含量降低至约10-20wt.％的范围内，在这时所述挤出物处于可用于注塑的条件下。
在注塑步骤中，优选类似地配置注塑技术以进一步降低水含量至等于或低于约20wt.％的最终含量。但是，在优选的实施方案中，模制产品中的最终水含量为约5-20wt.％，在一个更优选的实施方案中，模制产品的水含量被设定在约10-18wt.％，在一个最优选的实施方案中，模制产品的水含量被设定为约12-17wt.％或12-16wt.％。因此，已发现，通过程序设计从挤出到注塑中的水分损失，人们可以实现本发明的各种形状的产品的突出的质量。
本领域的技术人员也可以理解，注塑机通常包括料斗进料段、机筒和出口喷嘴，在从料斗段延伸至喷嘴的机筒中包括有多个加热区。按照本发明的示范性实施方案，已发现保持与料斗相邻的第一区的温度在小于约150°F的温度是有利的。更优选地，与料斗相邻的第一区被设定在约45-150°F的范围内。在一个更优选的实施方案中，即在其中存在与料斗相邻的第一区和与第一区相邻的第二区的情况下，第一区的温度被设定为约45-100°F，第二区的温度被设定为约70-150°F。这些温度优选通过使用置于注塑机机筒周围的冷却盘管来实现。冷却盘管可以例如是循环水的铜冷却盘管。
因此，关于从注塑工艺实现最优结果，如上面所指出的，已发现按照上述的优选的温度分布实际上冷却接近于料斗和进料段的注塑机的一个或多个初始区是有用的。这与典型的注塑实践相反，在典型的注塑实践中，在树脂熔融温度以上的通常均匀的加热被施加在注塑设备的所有区上。
按照这里所细述的示范性的和优选的实施方案，以下的温度分布和标准的注塑机一起被成功地采用：第1区(最接近料斗)＝45-100°F，第2区＝70-150°F，第3区＝150-300°F，第4区＝200-375°F，喷嘴＝275-425°F。另外，满意的是，在模具内的衬套(bushing)优选被维持在约250-425°F范围内的温度。模具本身可满意地维持在约35-65°F范围内的温度。
因此，与在接近料斗的加热区中加热螺杆的机筒以熔化材料的常规注塑实践相反，根据本发明，所述机筒在这样的加热区中实际上被冷却，以防止淀粉材料过热和燃烧。本领域的技术人员将认识到，在制备高质量的注塑淀粉产品的情况下，燃烧是一个普遍的问题。因此，本发明独特地认识到，这种过热和燃烧可以通过实际上冷却注塑机的机筒来控制，由此使淀粉热降解的可能性降低至最小。
在本发明中有意义的是，各种添加剂和加工助剂可以在挤出之前/挤出期间，或者在注塑之前/注塑期间有利地结合在可食用的产品中，以进一步改进最终生产的模制产品的质量、满意度或强度特征。例如，为了制备宠物咀嚼玩具，已发现优选以约1.0-5.0wt.％(包括其间的全部0.1wt.％的增量)的量加入调味剂。这种调味剂通常可以是提取自肉类产品，例如鸡肉、肝脏、火腿、火鸡、牛肉和/或鱼的提取物。这样的调味剂可以以粉末、含水液体或油基液体的形式提供。
很多其它的油基和/或水基添加剂也可以是宠物咀嚼物玩具中满意的组分。除调味剂以外，满意的添加剂可以包括嗅觉引诱物、维生素以及各种营养补充物。这种添加剂不仅可以进一步诱惑动物咀嚼模制产品，而且当被消耗掉时，也可以提供需要的健康益处。
一般地，油基液体添加剂和/或水基添加剂的使用在以前是受限制的，因为可模制的淀粉、蛋白质及谷胶产品通常对油基液体添加剂和/或水基添加剂具有非常差的亲和力。因此，模制的淀粉、蛋白质或谷胶将不会有效地吸收和保持足够量的这种添加剂。但是，在本发明中已独特地认识到，油基添加剂或者水基添加剂可被选择性地吸收进蔬菜或植物基纤维，如示范性实施方案的燕麦纤维、玉米纤维、小麦麸皮、纤维素。然后所述纤维可以被分散在淀粉、蛋白质或谷胶内，这样淀粉、蛋白质或谷胶被有效地增加以香味，并且这种调味剂以足以吸引动物的兴趣、提供所需的健康益处等的量保留在可食用的模制用组合物中。
通过与淀粉、蛋白质或谷胶组合提供纤维，现在水基和油基添加剂都可以被更有效地利用和均匀分散在模制的可食用淀粉或蛋白质产品中。最佳的添加剂吸收可通过采用量为约1.0-10.0wt.％并且其间全部以0.1wt.％增量的纤维来实现。与直接单独地添加油基或水基添加剂到淀粉、蛋白质或谷胶相比，这种纤维的添加已表现出实际上改进了所添加的调味剂、引诱物、维生素等的长期保持率。
另外，实际情况是，一旦制备了模制的淀粉、蛋白质或谷胶产品，水分会随时间而从模制的产品中迁移出来，由此使得淀粉或蛋白质非常脆，这当然不适合于宠物咀嚼玩具的情况。但是已发现，在本发明中，可以依赖纤维来完成两个任务。第一，如所指出的，纤维起油基或水基添加剂的高效载体的作用。第二，纤维同时也起到保湿剂的作用，由此保持模制产品中的水分，使得淀粉、蛋白质或谷胶产品不会迅速干燥和变得对咀嚼物玩具应用来说不可接受。
已发现按照本发明制造的各种宠物咀嚼玩具例如受到了狗的欢迎，原因在于其可咀嚼性和坚固性，改进的机械性能，及引诱剂或调味剂的负载。随着狗咀嚼所述产品，该动物被提供了其中含有的组分的营养益处。在这点上，并且考虑到这里模制的产品作为狗咀嚼物的适用性，可以在挤出或注塑过程中向产品中加入添加剂如维生素和营养补充物，而纤维在淀粉、蛋白质或谷胶连续相内再次起到高效承载油基和/或水基维生素的作用。
已参考各种示范性的优选实施方案阐述了本发明，但本领域技术人员应当理解，这种示范性的实施方案只是为了举例说明。因此，在不背离本发明精神和等价范围的情况下，改进和变动将是显而易见的，并且可以被挑选。因此，这种改进和等同物应当被认为是在所附述权利要求中所阐述的本发明范围的权限内。
Claims (31)
1.一种用于将油基和/或水基添加剂吸收到可食用的模制组合物中的方法，该方法包括：
(a)提供可食用的模制用组合物；
(b)提供油基和/或水基添加剂；
(c)提供纤维；
(d)合并所述的可食用的模制用组合物、所述的油基和/或水基添加剂及所述的纤维，其中所述的油基和/或水基添加剂被选择性地吸收进所述的纤维中，并且所述的纤维被分散在所述的可食用的模制用组合物中。
2.权利要求1的方法，其中所述可食用的模制用组合物包括淀粉基模制用组合物。
3.权利要求1的方法，其中所述可食用的模制用组合物包括蛋白质基模制用组合物。
4.权利要求1的方法，其中所述可食用的模制用组合物包括谷胶基模制用组合物。
5.权利要求1的方法，其中所述的纤维包括植物/蔬菜纤维。
6.权利要求1的方法，其中所述纤维以约0.1-10.0wt.％的量存在。
7.权利要求1的方法，其中所述的油基和/或水基添加剂包含调味剂或嗅觉引诱物、维生素、营养补充物或其混合物中的一种。
8.权利要求1的方法，其中所述油基和/或水基添加剂以约0.1-5.0wt.％的量存在。
9.权利要求1的方法，其中所述的步骤(d)在熔融混合设备中进行。
10.权利要求9的方法，其中所述的熔融混合设备包括挤出机或注塑机。
11.一种用于将油基和/或水基添加剂吸收到小麦淀粉基组合物中的方法，该方法包括：
(a)提供小麦淀粉；
(b)提供油基和/或水基添加剂；
(c)提供燕麦纤维；
(d)合并所述的小麦淀粉、所述的油基和/或水基添加剂及所述的燕麦纤维，其中所述的油基和/或水基添加剂被选择性地吸收进所述的燕麦纤维中，并且所述的燕麦纤维被分散在所述的小麦淀粉中。
12.权利要求11的方法，其中所述燕麦纤维以约0.1-10.0wt.％的量存在。
13.权利要求11的方法，其中所述的油基和/或水基添加剂包含调味剂或嗅觉引诱物、维生素、营养补充物或其混合物中的一种。
14.权利要求11的方法，其中所述的油基和/或水基添加剂以约0.1-5.0wt.％的量存在。
15.权利要求11的方法，其中所述的步骤(d)在熔融混合设备中进行。
16.权利要求15的方法，其中所述的熔融混合设备包括挤出机或注塑机。
17.权利要求15的方法，其中所述的熔融混合设备包括注塑机，所述注塑机包括料斗进料段、机筒和出口喷嘴，从所述料斗段延伸至所述喷嘴包括多个加热区，其中在所述机筒中相邻于所述料斗的所述加热区被维持在低于约150°F的温度。
18.权利要求15的方法，其中所述的熔融混合机器包括注塑机，所述注塑机包括料斗进料段、机筒和出口喷嘴，从所述料斗段延伸至所述喷嘴包括四个加热区，其中从所述料斗段延伸至所述喷嘴的所述加热区被设定在以下的温度范围内：
第1区＝等于或低于100°F
第2区＝等于或低于150°F
第3区＝等于或低于300°F
第4区＝等于或低于375°F。
19.一种用于将油基和/或水基添加剂吸收到小麦淀粉基组合物中的方法，该方法包括：
(a)提供小麦淀粉；
(b)提供油基和/或水基添加剂；
(c)提供燕麦纤维；
(d)合并所述的燕麦纤维与所述的油基和/或水基添加剂，其中所述的油基和/或水基添加剂被吸收进所述的燕麦纤维中；
(e)合并所述的含油基和/或水基添加剂的燕麦纤维与所述的小麦纤维，其中所述的燕麦纤维被分散在所述的小麦淀粉内。
20.权利要求19的方法，其中所述燕麦纤维以约0.1-10.0wt.％的量存在。
21.权利要求19的方法，其中所述的油基和/或水基添加剂包含调味剂或嗅觉引诱物、维生素、营养补充物或其混合物中的一种。
22.权利要求19的方法，其中所述的油基和/或水基添加剂以约0.1-5.0wt.％的量存在。
23.权利要求19的方法，其中所述的步骤(d)在熔融混合设备中进行。
24.权利要求23的方法，其中所述的熔融混合设备包括挤出机或注塑机。
25.权利要求23的方法，其中所述的熔融混合设备包括注塑机，所述注塑机包括料斗进料段、机筒和出口喷嘴，从所述料斗段延伸至所述喷嘴包括多个加热区，其中在所述机筒中相邻于所述料斗的所述加热区被维持在低于约150°F的温度。
26.权利要求23的方法，其中所述的熔融混合设备包括注塑机，其中所述的注塑机包括料斗进料段、机筒和出口喷嘴，从所述料斗段延伸至所述喷嘴包括四个加热区，其中从所述料斗段延伸至所述喷嘴的所述加热区被设定在以下的温度范围内：
第1区＝等于或低于70°F
第2区＝等于或低于150°F
第3区＝等于或低于300°F
第4区＝等于或低于375°F。
27.一种形成动物咀嚼物的方法，该咀嚼物具有增加的油基和/或水基调味添加剂的吸收，所述方法包括：
(a)混合小麦淀粉、燕麦纤维、油基和/或水基调味添加剂和水以形成混合物，其中水含量在约20.0至40.0wt.％的范围内，并且所述油基和/或水基调味添加剂被选择性地吸收进所述的燕麦纤维中；
(b)将所述混合物引入带放空孔的机筒中并加热，以形成挤出的珠粒，其中在从所述挤出机排出时所述珠粒的水含量低于进入所述挤出机的所述混合物的水含量，和其中含有所述油基和/或水基调味添加剂的所述燕麦纤维被分散在所述的小麦淀粉内；
(c)将步骤(b)的挤出的珠粒引入加热的注塑机中，并注塑和冷却，以形成所述的模制制品，其中所述模制制品的水含量等于或低于约20wt.％，其中注塑机包括料斗进料段、机筒及出口喷嘴，在从所述料斗段延伸至所述喷嘴的所述机筒中包括多个加热区，其中在所述机筒中相邻于所述料斗的所述加热区被维持在低于约150°F的温度。
28.权利要求27的方法，其中所述燕麦纤维以约1.0-10.0wt.％的含量混合。
29.权利要求27的方法，其中所述油基和/或水基添加剂以约0.1-5.0wt.％的含量混合。
30.权利要求27的方法，该方法进一步包括将步骤(b)的产品引入干燥器，并将水含量降低至小于从所述挤出机排出的所述产品的水含量的水平的步骤。
31.权利要求27的方法，其中从所述料斗段延伸至所述喷嘴的所述多个加热区包括四个加热区，这些加热区具有以下的温度范围：
第1区＝等于或低于70°F
第2区＝等于或低于150°F
第3区＝等于或低于300°F
第4区＝等于或低于375°F。
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