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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kauspielzeuge für Tiere und insbesondere Kauspielzeuge
für Hunde, die
eine lange Haltbarkeitsdauer besitzen.
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Die
meisten Hunde lieben das Kauen, und Hundebesitzer sind daher oft
erpicht darauf, für
ihre Tiere geeignete Kauprodukte bereitzustellen. Einige Kauprodukte
sind aus Materialien, wie etwa Kunststoffen, hergestellt, die im
wesentlichen nicht-eßbar
sind (obgleich Hunde sie manchmal schlucken können) und unverdaubar sind.
Solchen Kauprodukten fehlt Nährwert
und sie sind für
viele Hunde geschmacksfrei und nicht schmackhaft. Kauspielzeuge
aus Rohhaut sind gewöhnlich
auch erhältlich.
Solche Kauspielzeuge sind aber ähnlich
unverdaubar und von geringer Schmackhaftigkeit. Dies kann zu der
zusätzlichen
negativen Konsequenz führen,
dass ein durchweichtes, teilweise gekautes Produkt vom Hund liegen
gelassen wird. Dies kann für
den Besitzer unhygienisch und unangenehm sein.
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Zusätzlich können unverdaubare
Kauspielzeuge nachteilige Wirkungen auf die Verdauung des Hundes
haben, wenn sie verschluckt werden: solche Kauspielzeuge können im
Verdauungstrakt des Hundes mit lebensbedrohenden Konsequenzen eingeklemmt
werden.
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Es
besteht daher unter Hundebesitzern ein Wunsch nach Produkten, die
vollständig
essbar sind. Es existieren mehrere Produkte, die zu diesem Zweck überwiegend
aus Futterinhaltsstoffen hergestellt sind.
US 5,827,565 und
US 6,086,940 betreffen Kauspielzeuge
für Hunde,
die überwiegend
aus Stärke
hergestellt sind und die die zusätzliche
Eigenschaft besitzen, dass ihre Textur zum Beispiel durch Mikrowellenstrahlung
leicht wärmemodifiziert werden
kann. Solche Kauspielzeuge leiden an dem Nachteil, dass sie entweder
zu hart oder zu weich sind. Im Falle harter Kauspielzeuge könnten junge
Hunde mit unzureichend entwickelten Zähnen oder alte Hunde mit schlechten
oder fehlenden Zähnen
nicht in der Lage sein, überhaupt
auf solch einem Produkt zu kauen. In einigen Fällen können harte Kauspielzeuge ein
Risiko für
die Gesundheit des Hundes darstellen, zum Beispiel durch Plattenbrüche der
Zähne.
Weiche Kauspielzeuge sind ein Problem, weil sie vom Hund sehr schnell
gegessen werden und nicht für
einen ausreichenden Zeitraum gekaut werden. Besitzer sind oft unzufrieden,
wenn ihr Hund das Produkt, das sie gekauft haben, oft zu beträchtlichen
Kosten, schnell kaut statt das Kauen für eine längere Zeit zu genießen.
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Es
besteht daher ein Wunsch, Kauprodukte für Tiere herzustellen, die essbar
sind, aber mit einer Konsistenz, die weder gefährlich hart ist noch schnellen
Verzehr erlaubt.
US 4,364,925 betrifft
Kauspielzeuge, die versuchen, dieses Ziel als ein Ergebnis ihres
hohen Fasergehaltes zu erreichen. Unglücklicherweise kann dieser Ansatz
zu Problemen im Verdauungstrakt eines Hundes führen: die Faeces des Hundes
können
zum Beispiel von schlechter Qualität sein oder der Hund kann Blähungen entwickeln,
was für
den Besitzer sehr unangenehm ist.
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EP 0 909 536 beschreibt
Haustierfutter, das aus einem unlöslichen Faserstoff, einer denaturierten
Proteinquelle, einer verkleisterten Kohlehydratmatrix und einem
Feuchthaltemittel hergestellt ist. Das Futter ist konzipiert, um
zu ermöglichen,
dass Stücke
des Haustierfutters ihre Integrität unter der Kraft des Hundebisses beibehalten,
um Zahnreinigung zu verleihen, wenn der Hund in das Futter beißt. Diese
Produkte sind als Futter gedacht und sind nicht für verlängertes
Kauen konzipiert.
EP 1 219 177 betrifft
Produkte mit hohen Verkleisterungsgraden, betrifft aber in ähnlicher
Weise Haustierfutter statt Kauspielzeuge mit Eigenschaften einer
langen Haltbarkeit. Ein „Kauspielzeug" für Tiere
ist ziemlich verschieden von einem „Futter" für
Tiere, und die zwei unterscheiden sich in der Größe der Stücke und in der Zeit, die aufgewendet
wird, um das Produkt zu verzehren.
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Im
Hinblick auf die Größe der Stücke sind
die größten Stücke in einem „Futter" kleiner als diejenigen in
einem „Kauspielzeug".
WO-01/50882 offenbart zum Beispiel
ein Futterprodukt, von dem berichtet wird, dass es eine große Größe verglichen
mit anderen getrockneten Haustierfuttern besitzt, und offenbart
mehrere Beispiele. Das größte dieser
Beispiele ist ein dreieckiger Kibble mit den folgenden Abmessungen:
Dicke 16 mm, Basis 28 mm und Seiten 32 mm. Ein Kauspielzeug für Tiere
hat eine größte Abmessung,
die signifikant größer ist.
Wie hierin verwendet, ist ein „Kauspielzeug" ein einzelnes Stück mit einer
größten Abmessung
von wenigstens etwa 50 mm, vorzugsweise wenigstens etwa 60 mm und
bevorzugt wenigstens etwa 70 mm.
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Im
Hinblick auf die Zeit, die aufgewendet wird, um das Produkt zu verzehren,
wird das Tier normalerweise viel länger brauchen, um ein Stuck „Kauspielzeug" zu verzehren als
ein Stück „Futter". Ein Stück „Futter" kann von einem durchschnittlich
großen
Hund im allgemeinen in weniger als 30 Sekunden verzehrt werden, wohingegen
ein „Kauspielzeug" wenigstens 90 Sekunden
zum Verzehren brauchen würde.
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Die
oben beschriebenen Entgegenhaltungen offenbaren ein Haustierprodukt,
das, obgleich es verschiedene Ziele erreicht, kein Kauspielzeug
für Haustiere
bereitstellt, das sowohl lange Haltbarkeitsdauer besitzt als auch
essbar ist und das die vorgenannten Gesundheitsprobleme für das Tier
vermeidet oder verringert.
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Es
ist festgestellt worden, dass durch Verwendung verkleisterter Stärke in einem
Kauspielzeug für
Tiere das Kauspielzeug sowohl haltbar als auch essbar gemacht werden
kann und die oben angegebenen Gesundheitsprobleme vermeidet oder
verringert.
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WO 03/088740 offenbart,
dass verkleisterte Stärke
in einem Kauspielzeug für
Haustiere verwendet werden kann. Ihre Verwendung, um die Haltbarkeitsdauer
des Kauspielzeuges zu erhöhen,
ist jedoch bisher unbekannt.
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US 2003/0219516 betrifft
Kauspielzeuge für
Haustiere mit langen Haltbarkeitsdauern und erwähnt die Verkleisterung von
Stärke
im Zusammenhang mit Glycerol.
GB
1076676 offenbart eine Zubereitung von Tierfuttern, die
verkleisterte Stärke
umfasst.
EP 1 023 841 offenbart
Süßwarenprodukte,
die „von
0,5–20
Gew.-% oxidierte Stärke" enthalten können.
US 2003/0168020 offenbart
ein Verfahren, bei dem die Stärke
verkleistert wird; in einem spezifischen Beispiel ist die Verwendung
eines Einschraubenextruders offenbart.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Verwendung verkleisterter Stärke zum Zwecke der Erhöhung der
Haltbarkeitsdauer eines Kauspielzeuges für Tiere bereitgestellt, wobei
der Stärkeverkleisterungsgrad höher als
90% ist und die Stärke
im Kauspielzeug bei einem Gehalt von wenigstens 35% vorliegt.
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Das
Kauspielzeug für
Tiere kann weiter Fasermaterial (lösliches oder unlösliches
Fasermaterial), bevorzugt ein unlösliches Fasermaterial umfassen.
Besonders verbesserte Haltbarkeitsdauer wird erreicht, wenn die
verkleisterte Stärke
in Kombination mit dem Fasermaterial vorliegt.
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Es
wird hierin auch ein Verfahren zur Erhöhung der Haltbarkeitsdauer
eines Kauspielzeuges für
Tiere offenbart, das dadurch gekennzeichnet ist, dass verkleisterte
Stärke
in das Kauspielzeug eingearbeitet wird. Es ist hierin auch ein Verfahren
zur Herstellung eines Kauspielzeugs für Tiere mit verbesserter Haltbarkeitsdauer
offenbart, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren den
Schritt der Einarbeitung verkleisterter Stärke darin umfasst.
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Der
Begriff „verkleisterte
Stärke", wie hierin verwendet,
bedeutet Stärke,
die in Gegenwart von Wasser verarbeitet worden ist, so dass ihre
native körnige
Struktur zerstört
worden ist und das die kristallinen Bereiche der Stärke geschmolzen
worden sind. Es ist wichtig, dass die Wirkung einer solchen Verarbeitung
ist, die native Stärke,
die im wesentlichen unverdaubar ist, in eine Form umzuwandeln, die
verdaubar ist. Messungen der Stärkeverkleisterung,
die hierin angegeben sind, beruhen auf einem Verdauungstest mit
Amyloglucosidase, wie hierin unten beschrieben.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich die „Haltbarkeitsdauer" eines Kauspielzeuges
auf die Zeit, die vom Tier aufgewendet wird, um das Produkt vollständig zu
verzehren, d. h. die Zeit, von da an, wenn das Tier zuerst beginnt,
das Produkt zu kauen, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das Tier die letzten
Stücke
des Produktes schluckt.
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Die
verwendete Stärke
kann ein Stärketyp
sein oder kann alternativ aus einer Mischung von Stärketypen
bestehen. Der (Die) verwendete(n) Typ(en) von Stärke(n) kann (können) aus
Mais, Weizen, modifiziertem Weizen, Kartoffeln, Reis, Hafer, Zuckerrüben, Gerste,
Soja, anderen Cerealien oder Körnern
und Mischungen davon gewonnen werden. Tapiokastärke, Erbsenstärke, Mischungen
davon oder Mischungen von Tapiokastärke und/oder Erbsenstärke und
jedem der oben genannten Typen können
ebenfalls verwendet werden. Reine oder im wesentlichen reine Stärken können ebenfalls
verwendet werden, falls gewünscht.
Der (Die) verwendete(n) Typ(en) von Stärke(n) kann (können) durch
Stärkeprofile
mit allen möglichen
Anteilen von Amylopektin, Zwischenprodukten und Amylose charakterisiert
sein. Die exakte(n) verwendete(n) Quelle(n) für Stärke ist (sind) nicht kritisch.
Im allgemeinen wird (werden) die Stärkequellen) auf der Basis von
Kosten- und Schmackhaftigkeitserwägungen ausgewählt.
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Das
Fasermaterial kann jedes geeignete Fasermaterial sein. Beispiele
für geeignete
Fasermaterialien schließen
Sojafaser, Reishülsenfaser,
Erbsenhülsenfaser,
Haferhülsenfaser,
Gerstenhülsenfaser,
Zuckerrübenfaser,
Weizenkleiefaser, aus Tiergewebe gewonnene Fasern (zum Beispiel
aus der Haut, den Muskeln, den Därmen,
den Sehnen, den Häuten
von Tieren), Collagen und reine Cellulose ein. Eine geeignete Cellulosefaser
ist Solka-Floc TM. Das Fasermaterial wird im allgemeinen auf der
Basis von Kosten- und Schmackhaftigkeitserwägungen ausgewählt. Ein
Fasermaterial, das zu einem Produkt mit niedrigerer Dichte führt, ist
jedoch bevorzugt; zum Beispiel eine Cellulosefaser. Mischungen von
Fasermaterialien können
verwendet werden. Das (Die) Fasermaterial(ien) wird (werden) vorzugsweise
in der verkleisterten Stärke
dispergiert. In einer Ausführungsform
enthält
das Fasermaterial Lignin.
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Verschiedene
andere Inhaltsstoffe, zum Beispiel Proteinquellen (aus Tieren gewonnen,
aus Gemüse gewonnen
oder eine Mischung der zwei), Feuchthaltemittel, Salze, Gewürze, Würzen, Vitamine,
Mineralstoffe, Antioxidationsmittel, Konservierungsstoffe, Geschmacksstoffe, Öle, Fett,
Emulgatoren, Lipide und dergleichen, können ebenfalls nach Wunsch
in das Kauspielzeug eingearbeitet werden. Wenn zugesetzt, können die Lipide
alle geeigneten tierischen Fette sein, zum Beispiel Talg, oder können pflanzliche
Fette sein.
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Ein
Weichmacher kann im Kauspielzeug für Tiere vorliegen oder nicht.
Ein anderer Weichmacher als Wasser kann im Kauspielzeug für Tiere
vorliegen oder nicht. Wenn ein Weichmacher vorliegt, wird er vorzugsweise
mit der Stärke
vermischt. Obgleich Wasser geeignete Weichmacherqualitäten besitzt,
kann, wie oben erwähnt,
ein zusätzlicher
Weichmacher verwendet werden. Eine bevorzugte Klasse von Weichmachern
ist die Klasse der Polyole. Diese Klasse umfasst, unter anderem,
Glykol, Diethylenglykol, Alkylenglykole, Polyalkylenglykole, Sorbitol,
Glycerol, Glycerolmonoester und dergleichen. Andere geeignete Klassen
von Weichmachern schließen
Ester von Zitronensäure
und Harnstoff ein. Wenn ein anderer Weichmacher als Wasser verwendet
wird, ist Glycerol, Glykol oder eine Kombination davon bevorzugt.
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In
einer Ausführungsform
schließt
das Kauspielzeug für
Tiere kein Fasermaterial und keinen Weichmacher ein.
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Das
Kauspielzeug kann einen Emulgator umfassen. Geeignete Emulgatoren
schließen
Lecithin und Monoglyceride ein. Vorzugsweise ist der Emulgator Lecithin.
Vorzugsweise wird ein Emulgator in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%
des Kauspielzeuges und bevorzugter 0 bis 6 Gew.-% vorliegen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Emulgator im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% des
Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug nicht
Emulgator im Bereich von 1 bis 2 Gew.-% des Kauspielzeuges. In einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Emulgator im Bereich von 2 bis 3 Gew.-% des
Kauspielzeugs. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug
nicht Emulgator im Bereich von 1,5 bis 2,5 Gew.-% des Kauspielzeuges.
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Emulgator im Bereich von 2 bis 2,5 Gew.-%
des Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug
nicht Emulgator im Bereich von 1,6 bis 2,2 Gew.-% des Kauspielzeuges. In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Emulgator im Bereich 1,6 bis 1,8 Gew.-% des
Kauspielzeuges. In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug
keinen Emulgator.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Lecithin im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% des
Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug nicht
Lecithin im Bereich von 1 bis 2 Gew.-% des Kauspielzeuges. In einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Lecithin im Bereich von 2 bis 3 Gew.-% des
Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug
nicht Lecithin im Bereich von 1,5 bis 2,5 Gew.-% des Kauspielzeuges.
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Lecithin im Bereich von 2 bis 2,5 Gew.-%
des Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Kauspielzeug
nicht Lecithin im Bereich von 1,6 bis 2,2 Gew.-% des Kauspielzeuges.
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Kauspielzeug nicht Lecithin im Bereich von 1,6 bis 1,8 Gew.-%
des Kauspielzeuges. In noch einer weiteren Ausführungsform enthält das Kauspielzeug
kein Lecithin.
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Die
Kauspielzeuge der vorliegenden Erfindung können gemäß jeder in der Technik herkömmlichen Methode
hergestellt werden. Extrusionsverkleisterung erweist sich als besonders
geeignet. In einem spezifischen Beispiel eines geeigneten Extrusionsverkleisterungsverfahrens
wird eine Trockenbeschickungsmischung aus der Stärkequelle in Form eines Mehls
oder Grobmehls und fakultativ einer Fasermaterialquelle hergestellt.
Die Trockenbeschickungsmischung wird dann in einen Vorkonditionierer
oder direkt in den Extruder eingebracht. Im Vorkonditionierer wird
Wasser oder Dampf, oder beides, in die Trockenbeschickungsmischung eingemischt.
Weiter können
flüssige
Aromakomponenten, wie etwa Aromaverdaus oder Talg, im Vorkonditionierer
in das Trockenbeschickungsgemisch eingemischt werden. Ausreichend
Wasser und/oder Dampf, und fakultativ flüssige Aromakomponenten, wird/werden
in die Beschickungsmischung eingemischt, um den Feuchtigkeitsgehalt
der Trockenbeschichtungsmischung anzuheben. Die angefeuchtete Beschickung,
die den Vorkonditionierer verlässt,
wird dann in einen Extruder eingebracht. Der Extruder kann jeder
geeignete Ein- oder Doppelschraubenkochextruder sein. Geeignete
Extruder können
von zum Beispiel Wenger Manufacturing Inc., Clextral SA, Buhler
AG bezogen werden. Während
des Durchgangs durch den Extruder geht die angefeuchtete Beschickung
durch eine Kochzone, in der sie mechanischer Scherung und Wärme unterworfen wird,
und durch eine Ausformzone hindurch. Der Überdruck in der Ausformzone
beträgt
von etwa 600 kPa bis etwa 10 MPa. Die „Ausformzone" kann auch als die „Pumpzone" bekannt sein. Falls
gewünscht,
können
Wasser oder Dampf, oder beides, in die Kochzone eingeführt werden.
Andere Flüssigkeiten,
einschließlich
Feuchthaltemitteln, wie etwa Glycerol oder Glykol, können ebenfalls
während
des Kochens in den Extruder eingeführt werden.
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Weiter,
während
des Durchgangs durch den Extruder, werden die Stärke-Inhaltsstoffe der angefeuchteten
Beschickung verkleistert, um die verkleisterte Stärkematrix
zu liefern. Die Verkleisterung der Stärke wird durch Verarbeitung
bei erhöhter
Temperatur und Steuerung eines oder mehrerer der Parameter Kochzeit, Feuchtigkeit
und/oder Scherung erreicht. Niedrige Feuchtigkeitsgehalte, wie etwa
diejenigen, die in vielen Extrusionskochern vorherrschen (< ca. 30% und oft < ca. 20% Feuchtigkeit),
sind im allgemeinen für
Stärkeverkleisterung
ungünstig.
Viele Extrusionskocher beruhen daher auf der Erzeugung eines großen Ausmaßes von Scherbeanspruchung,
um die Bedingungen niedriger Feuchtigkeit abzumildern und hohe Stärkeverkleisterungsgrade
zu erreichen (siehe „The
Technology of Extrusion Cooking",
N. D. Frame (Hrg.). Blackie Academic and Professional, 1994, Kapitel
3).
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Der
Verkleisterungsgrad der Stärke
beeinflusst die Haltbarkeitsdauer des Kauspielzeuges. In der vorliegenden
Erfindung hat die verwendete Stärke
Verkleisterungsgrade von mehr als 90%, vorzugsweise mehr als 92,5%,
bevorzugt mehr als 95%, bevorzugt mehr als 97,5%, bevorzugt mehr
als 98% und bevorzugt wenigstens 99%, gewichtsbezogen. Die Verwendung
von Stärke
mit solchen Verkleisterungsgraden, und insbesondere in Kombination
mit Fasermaterial, bewirkt, dass die Kauspielzeuge signifikant haltbarer
sind.
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Der
Gesamtanteil an Stärke
im Kauspielzeug ist höher
als oder gleich 35 Gew.-%. In einer Ausführungsform ist die Stärkemenge
höher als
oder gleich 50% und in einer weiteren Ausführungsform höher als etwa
70%.
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Das
Fasermaterial kann in jeder Menge vorliegen. Vorzugsweise bildet
das Fasermaterial 30 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges, bevorzugt
25 Gew.-% oder weniger, bevorzugt 22,5 Gew.-% oder weniger, bevorzugt
20 Gew.-% oder weniger und bevorzugt 18 Gew.-% oder weniger.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung liegt das Fasermaterial in einer Menge von 2 bis 20
Gew.-% vor und bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform
liegt das Fasermaterial in einer Menge von 2 bis 15 Gew.-% des Kauspielzeuges
vor, bevorzugt 5 bis 15, bevorzugt 5 bis 12 und am bevorzugtesten
5 bis 10 Gew.-% des Kauspielzeuges.
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In
einer alternativen Ausführungsform
enthält
das Kauspielzeug kein Fasermaterial.
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Wie
oben erwähnt,
kann das Kauspielzeug einen Weichmacher umfassen, wie etwa Glyerol
und/oder Glykol. Bevorzugt macht der Weichmacher weniger als 35
Gew.-% des Kauspielzeuges aus, bevorzugter weniger als 25 Gew.-%
und bevorzugter weniger als 15 Gew.-%.
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Das
Glycerol und/oder Glykol kann sowohl als ein Weichmacher als auch
als ein Feuchthaltemittel wirken. Bevorzugt macht die Gesamtmenge
von Glycerol und/oder Glykol weniger als 35 Gew.-% des Kauspielzeuges
aus, bevorzugter weniger als 25 Gew.-% und bevorzugter weniger als
15 Gew.-%.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung, wenn das Fasermaterial 20 Gew.-% oder weniger des
Kauspielzeuges ausmacht, macht der Weichmacher 25 Gew.-% oder weniger
des Kauspielzeuges aus, bevorzugt 20 Gew.-% oder weniger, bevorzugt
15 Gew.-% oder weniger, bevorzugt 12 Gew.-% oder weniger und bevorzgut
10 Gew.-% oder weniger.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung, wenn das Fasermaterial 20 Gew.-% oder weniger des
Kauspielzeuges ausmacht, macht die Gesamtmenge von Glycerol und/oder
Glykol 25 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges aus, bevorzugt
20 Gew.-% oder weniger, bevorzugt 15 Gew.-% oder weniger, bevorzugt
12 Gew.-% oder weniger und bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung macht Wasser 35 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges aus.
Bevorzugt macht Wasser 25 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges
aus, bevorzugter 15 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 11 Gew.-% oder
weniger und bevorzugter 10 Gew.-% oder weniger. In einer weiteren Ausführungsform
macht Wasser 7 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges aus, bevorzugter
6 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter
4 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges. In einer weiteren Ausführungsform
macht Wasser 3 Gew.-% oder weniger, typischerweise 2 Gew.-% oder
weniger und typischerer 1 Gew.-% oder weniger des Kauspielzeuges
aus.
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Die
hierin angegebenen Komponenten-Prozentwerte, die „gewichtsbezogen" oder „bezogen
auf das Gewicht des Kauspielzeugs" sind, sind Bezugnahmen auf das Gewicht
der Komponente als ein Prozentanteil des Gewichtes des fertigen
Kauspielzeuges, d. h. seines Trockengewichtes nach Herstellung.
Wie oben angegeben, werden die Kauspielzeuge der vorliegenden Erfindung
typischerweise über
ein Extrusionsverfahren hergestellt, bei dem feste und flüssige Komponenten
vermischt werden, und diese Komponenten enthalten typischerweise
Wasser. Das Herstellungsverfahren treibt typischerweise einen Teil
des Wassers, das in dieser Mischung vorliegt, innerhalb des Extruders
ab. Typischerweise ist die als Dampf abgetriebene Wassermenge klein
und ist typischerweise niedriger als 5 Gew.-% der festen und flüssigen Komponenten
insgesamt, die zu dem Extruder zugegeben werden. Als solcher unterscheidet
sich der Gewichtsprozentanteil einer gegebenen von Wasser oder Stärke verschiedenen
Komponente im Kauspielzeug typischerweise um etwa 2% oder weniger,
typischerer 1% oder weniger, und typischerer etwa 0,5% oder weniger
vom Gewichtsprozentanteil jener Komponente in der Mischung. Der
Gewichtsprozentanteil von Stärke
im Kauspielzeug unterscheidet sich typischerweise um etwa 4% oder
weniger, typischerer 3% oder weniger, typischerer 2% oder weniger
und typischerer etwa 1% oder weniger vom Gewichtsprozentanteil von
Stärke
in der Mischung.
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Der
Fachmann wird anerkennen, dass andere Komponenten, die auf diesem
Gebiet üblich
sind, im Kauspielzeug vorliegen können. Diese schließen die
Komponenten ein, die in
WO
03/088740 erwähnt
sind.
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Das
hierin beschriebene Kauspielzeug für Tiere ist vorzugsweise ein
Kauspielzeug für
Haustiere und bevorzugt ein Kauspielzeug für Hunde.
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Ein
Kauspielzeug für
Tiere kann unter Bezugnahme auf seine mechanischen Eigenschaften
charakterisiert werden. Die Eigenschaften der hierin beschriebenen
Kauspielzeuge für
Tiere wurden durch Texturanalyse unter Verwendung eines Stable Micro
Systems TA-HDi Texture Analysers und insbesondere durch Untersuchung
des „3-Punkte-Biegung"-Merkmals untersucht.
In diesem Test wird die Probe horizontal gelegt, gestützt von
2 feststehenden Stangen (wenigstens 80 mm auseinander), und eine
Kraft wird auf die Probe mit einer Stange ausgeübt, die sich vertikal nach
unten bewegt, an einem Punkt auf der Hälfte zwischen den zwei feststehenden
Stangen. In den hierin beschriebenen Tests wird die Geschwindigkeit
der vertikal nach unten gerichteten Bewegung bei 1 mm/s gehalten
(sodass in den 1 und 4 hierin
die Zeit in Sekunden und die Probenverformung in mm numerisch identisch
sind). Wenn die sich bewegende Stange die Probe biegt, wird die
Kraft, die erforderlich ist, um die nach unten gerichtete Bewegung
bei der eingestellten vertikalen Geschwindigkeit zu halten, vom
Instrument aufgezeichnet. Die Testdaten werden so als Kraft gegen
Zeit (s) aufgetragen, was, wie oben angemerkt, äquivalent ist zu Kraft gegen
Verschiebung (mm). Die 1 bis 4 zeigen
vier Sätze
von Testdaten, die für
vier unterschiedliche Proben erhalten wurden:
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1 zeigt
einen typischen 3-Punkte-Biege-Plot für einen Hundefleischstreifen;
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2 zeigt
einen typischen 3-Punkte-Biege-Plot für einen Hundebiskuit;
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3 zeigt
einen typischen 3-Punkte-Biege-Plot für ein Kauspielzeug der vorliegenden
Erfindung; und
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4 zeigt
einen typischen 3-Punkte-Biege-Plot für ein weiteres Kauspielzeug
der vorliegenden Erfindung.
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Aus
dem Vergleich von 1 mit den 3 und 4 ist
deutlich, dass ein fundamentaler Unterschied zwischen Fleischstreifen
und Kauspielzeugen ist, dass die maximale Kraft, die beim Biegen
eines Fleischstreifens angetroffen wird, in der Größenordnung
von einigen zehn Gramm liegt (was Zehnteln von Newtons entspricht),
wohingegen für
ein Kauspielzeug die maximale Kraft wenigstens mehrere Hundert und typischerer über 1000
Gramm beträgt
(oder wenigstens zwei Newtons, typischerweise wenigstens 4 Newtons, typischerweise
wenigstens 6 Newtons und typischerweise wenigstens 10 Newtons).
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Es
bestehen auch klare Unterschiede zwischen Biskuits und essbaren
Kauspielzeugen. Biskuits werden normalerweise durch ein Backverfahren
hergestellt, wohingegen essbare Kauspielzeuge üblicherweise in Extrusionskoch-
und/oder Ausformverfahren hergestellt werden. Ein Vergleich von 2 mit
den 3 und 4 zeigt, dass es einen klaren
Unterschied zwischen Biskuits und essbaren Kauspielzeugen im Hinblick
auf die mechanischen Eigenschaften gibt, und insbesondere im Punkt
auf der Kurve, über
das Maximum hinaus, an dem die Kraft auf 10% ihres maximalen Werts
gefallen ist. Für
ein Biskuit ist dieser Punkt nach einer Verformung von weniger als
5 mm erreicht; dies stimmt damit überein, dass das Biskuit abrupt
bricht. Im Gegensatz dazu tritt bei Kauspielzeugen dieser Punkt
typischerweise nach wenigstens 5 mm, typischerweise wenigstens 6
mm, typischerweise wenigstens 7 mm, typischerweise wenigstens 8
mm und typischerweise wenigstens 10 mm ein. Bei einem Kauspielzeug
ist die Kraft des Abfalls auf Null allmählicher.
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Das
Verfahren zur Messung des Stärkeverkleisteungsgrades
ist wie folgt.
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Die
Probe wird zunächst
mit einem Extrakt von α-Amyloglucosidase,
mit Natriumacetat auf pH 4,8 gepuffert, bei 40°C für 3 Stunden inkubiert. Die
Reagentien für
diesen Schritt werden hergestellt wie folgt.
- 1.
Die Pufferlösung
mit pH 4,8 wird hergestellt, indem 32,8 ± 0,10 g Natriumacetat in
einen volumetrischen 200 ml-Kolben zugegeben werden. 15 ml Eisessig
und dann ungefähr
80 ml entionisiertes Wasser werden zugegeben, um die Feststoffe
zu lösen.
Der Kolben wird auf Raumtemperatur abgekühlt und mit entionisiertem
Wasser aufgefüllt,
mit Stopfen verschlossen und gründlich
durchmischt.
- 2. Der α-Amyloglucosidase-Extrakt
wird hergestellt durch Überführen der
gesamten Pufferlösung,
die in Schritt 1 erhalten ist, in ein 500 ml-Becherglas und kräftiges Rühren mit
einem Magnetrührer
und langsames Überführen von
2,00 ± 0,05
g α-Amyloglucosidase
in das Becherglas. Dies wird dann für zwischen 1 und 2 Stunden
gerührt
und dann durch Filterpapier Whatman GF/A (1,6 μm) filtriert. Diese Lösung ist
für 1 Woche
stabil, wenn sie bei ungefähr
4°C gelagert
wird.
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Der
Hydrolyseschritt (mit Amyloglucosidase) findet dann wie folgt statt.
- 1. 1,00 g ± 0,010 g der Probe unter
Test wird in einen mit Stopfen verschlossenen konischen 150 ml-Kolben gegeben,
und 45 ± 3
ml entionisiertes Wasser werden zugegeben und vorsichtig verwirbelt,
um die Probe zu dispergieren. 2 × 5 ml-Aliquote der Amyloglucosidaselösung werden
zugegeben und der Kolben wird vorsichtig verwirbelt. Probenmaterial,
das an den Kolbenwänden
anhaftet, wird mit einer kleinen Menge entionisiertem Wasser abgespült. Der
pH der Lösung
wird gemessen und wird unter Verwendung von 0,1 M Essigsäure (wässrige Lösung in
entionisiertem Wasser) auf 4,8 ± 0,1 pH-Einheiten eingestellt.
Die Sonde wird mit einer kleinen Menge entionisiertem Wasser abgespült und die
Waschlösungen
im Kolben gesammelt. Wenn der pH zu niedrig ist, kann er unter Verwendung
von 0,1 M Natriumacetat (wässrige
Lösung
in entionisiertem Wasser) eingestellt werden.
- 2. Der Kolben wird dann leicht mit Stopfen verschlossen und
in einen Inkubator bei 37 ± 2°C gegeben,
wobei jede Stunde verwirbelt wird, für nicht weniger als 3 Std.
und nicht mehr als 3,25 Std.
- 3. Der Inhalt des Kolbens wird dann quantitativ in einem markierten
volumetrischen 250 ml-Kolben bis zu einem Volumen von 200 ml überführt.
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Das
Hydrolysat, das auf diese Weise hergestellt ist, wird unter Verwendung
von Carrez-Reagentien (Zinkacetat;
Kaliumhexacyanoferrat) geklärt
und filtriert. Unter diesen Bedingungen wird die Stärke vollständig zu
Glucose hydrolysiert. Die Reagentien für diesen Schritt werden wie
folgt hergestellt.
- 1. Die Carrez(I)-Reagentien
werden hergestellt, indem 219,0 ± 0,10 g des Zinkacetat-Dihydrats in einen
volumetrischen 1000 ml-Kolben eingewogen und 30 ml Eisessig zugegeben
werden. Der Kolben wird dann unter Verwendung von entionisiertem
Wasser aufgefüllt,
mit Stopfen verschlossen und geschüttelt. Diese Lösung ist
unbegrenzt stabil.
- 2. Die Carrez(II)-Reagentien werden hergestellt, indem 106,0
g ± 0,10
g des Kaliumhexacyanoferrats in einen volumetrischen 1000 ml-Kolben
eingewogen werden. Der Kolben wird dann unter Verwendung von entionisiertem
Wasser aufgefüllt,
mit Stopfen verschlossen und geschüttelt. Diese Lösung ist
unbegrenzt stabil.
-
Der
Klärungsschritt
läuft dann
wie folgt ab.
- 1. 2 × 5 ml-Aliquote der Carrez(I)-Lösung werden
zum Kolben zugegeben, der das Hydrolysat enthält, und der Kolben wird verwirbelt.
2 × 5
ml-Aliquote der Carrez(II)-Lösung werden
zum Kolben zugegeben und der Kolben wird verwirbelt. Der Kolben
wird für
zwischen 10 Minuten und eine Stunde stehengelassen. Der Kolben wird
mit entionisiertem Wasser aufgefüllt,
mit Stopfen verschlossen und mehrfach umgedreht, um den Inhalt zu
durchmischen.
- 2. Aliquote des Extrakts werden durch Filterpapier Whatman No.
4 (18 cm) filtriert, und etwa 100 ml Filtrat werden gesammelt. 5,0
ml des Filtrats werden in einen markierten volumetrischen 100 ml-Kolben überführt. Der
Kolben wird dann unter Verwendung von entionisiertem Wasser aufgefüllt, mit
Stopfen verschlossen und gründlich
geschüttelt.
-
Die
Menge an freier Glucose in den Proben (vor der Hydrolyse) wird auch
bestimmt durch Messen der Glucosegehalte in Proben, die hergestellt
sind durch Wiederholen der obigen Schritte, aber ohne die Zugabe von
2 × 5
ml-Aliquote der Amyloglucosidaselösung (Schritt 1 des Hydrolyse-Abschnittes).
-
Der
Glucosegehalt wird spektrophotometrisch aus den Proben quantifiziert.
Vor der Messung mit dem Spektrophotometer wird Wasserstoffperoxid
aus der Einwirkung von Glucose-Oxidase
auf die freigesetzte Glucose in den Proben (die GOD-PAP-Reaktion)
erzeugt, dieses Wasserstoffperoxid wird verwendet, um 4-Aminophenazon
und Phenol zu oxidieren, was eine Farbe erzeugt. Diese Farbe wird
spektrophotometrisch gemessen.
-
Für diesen
Schritt werden die Reagentien wie folgt hergestellt.
- 1. Ein 0,05 g/l Glucosestandard wird hergestellt, indem 0,5000 ± 0,0010
g Glucose in den volumetrischen 500 ml-Kolben eingewogen, in entionisiertem
Wasser gelöst,
um das Volumen aufzufüllen,
mit Stopfen verschlossen und vermischt werden. 5,0 ml der obigen
Lösung
werden in einen volumetrischen 100 ml-Kolben überführt und mit entionisiertem
Wasser aufgefüllt,
mit Stopfen verschlossen und gründlich
durchmischt. Solch eine Lösung
muss am Herstellungstag verwendet werden.
- 2. Ein GOPOD(auch bekannt als ein GODPOD)-Reagens, das mehr
als 12.000 U/Liter Glucoseoxidase, mehr als 650 U/Liter Peroxidase
und 0,04 mM 4-Aminoantipyrin in einem Glucosereagenspuffer enthält, wird
jeweils mit 1 Liter hergestellt. Es wird gemäß der herkömmlichen Technik für Glucose-Bestimmung
hergestellt, die in einer Vielzahl von standardmäßigen analytischen Methoden
verwendet wird, zum Beispiel die ADAC-Methode 995.16. Es ist für drei Monate
stabil, wenn es in einem bernsteinfarbenen Kolben bei 2 bis 5°C gehalten
wird.
-
Der
Spektrophotometerschritt wird dann wie folgt durchgeführt.
- 1. 4 ml GODPOD-Reagens werden zu einem bernsteinfarbenen,
mit Stopfen verschlossenen 50 ml-Reagensglas zugegeben. 1000 μl des verdünnten Filtrats,
erhalten wie oben beschrieben, werden zugegeben und sofort mit Stopfen
verschlossen und gründlich
wirbelvermischt.
- 2. Dieser Schritt wird für
separate 1000 μl
entionisiertes Wasser und den verdünnten (0,05 g/l) Glucosestandard
wiederholt.
- 3. Alle Reagensgläser,
die oben erhalten sind, werden in einen abgedunkelten Schrank bei
Raumtemperatur für
zwischen 60 und 120 Minuten überführt.
- 4. Die Spektrophotometerprobenküvette wird mit der zu messenden
Lösung
beladen, und die Extinktionsablesung wird überprüft, um zu bestätigen, dass
sie stabil ist. Die Extinktion der Probe wird aufgezeichnet. Dies
wird für
die Glucosestandardlösung
wiederholt. Die Extinktion dieser Lösung wird dann gemessen und ein
zweites Mal aufgezeichnet.
-
Die
folgende Gleichung wird dann verwendet, um den Prozentanteil der
Probe zu berechnen, der verkleisterte Stärke ist, auf der Basis der
Gesamtmenge an Glucose, die in der Probe nach der Hydrolyse vorliegt:
worin
- ExtSMP
- = Extinktion der Probenlösung
- KonzSTD
- = Konzentration der
Standardlösung,
g/l (0,05 g/l)
- Vol_1SMP
- = Anfängliches
Probenvolumen, 1, (250 ml aus Schritt 1 des Klärungsschrittes)
- Vol_2SMP
- = Endgültiges Probenvolumen,
ml, (100 ml nach Verdünnung)
- ExtSTD
- = Extinktion der Standardlösung
- Vol_3SMP
- = Volumen des Aliquots,
das zur Probenverdünnung
genommen wird, ml, (5,0 ml)
- GewSMP
- = Gewicht der Probe,
g
-
Eine
Korrektur wird für
freie Glucose vorgenommen, die in der Probe vor dem Hydrolyseschritt
vorhanden ist. Die gerade beschriebene Berechnung wird für den Anteil
wiederholt, der nicht hydrolysiert wurde. Der Prozentanteil, der
aus der freien Glucose resultiert, wird dann für den Prozentanteil, der aus
dem hydrolysierten Teil berechnet ist, abgezogen, um den wahren
Prozentanteil der Probe zu ergeben, der verkleisterte Stärke ist.
-
Um
den Prozentanteil Stärkeverkleisterung
zu berechnen, ist es notwendig, den Prozentanteil Stärke in der
Probe zu kennen. Der Gesamtprozentanteil Stärke in der Probe wird unter
Verwendung der polarimetrischen Methode von Ewers (ISO 6493:2000)
bestimmt.
-
Der
wahre Prozentanteil der Probe, der verkleisterte Stärke ist,
wird dann durch den Prozentanteil Stärke in der Probe dividiert
und mit 100 multipliziert, um den Prozentanteil Stärkeverkleisterung
zu ergeben.
-
Die
vorliegende Erfindung wird in den Beispielen unten zur Veranschaulichung
detaillierter beschrieben.
-
Beispiel 1
-
Ein
Kocherextrusionsverfahren wurde verwendet, um zwei Kauspielzeuge
herzustellen. Ein APV-MPF65-Extruder mit einem Verhältnis Länge zu Durchmesser
von 20 (L/D = 20) wurde eingesetzt. Das folgende Temperaturprofil
wurde verwendet: 140°C
(Kochzone)/140°C/130°C/110°C/90°C/70°C (Mundstück). Kauspielzeug
1 wurde mit einer Schraubengeschwindigkeit von 140 UPM mit einer
spezifischen mechanischen Energie (SME) von 120 Wh/kg hergestellt.
Vergleichskauspielzeug 2 wurde mit einer Schraubengeschwindigkeit
von 90 UPM mit einer SME von 70 Wh/kg hergestellt.
-
Jedes
Kauspielzeug enthielt 7 Gew.-% Cellulosefasermaterial. Für Kauspielzeug
1, das 186 Gramm wog, betrug der Stärkeverkleisterungsgrad 99%.
Für Kauspielzeug
2, das 220 Gramm wog, betrug der Stärkeverkleisterungsgrad 65%.
Jedes Kauspielzeug wurde an eine Gruppe von 4 Labrador-Hunden verfüttert, und die
Kauzeit wurde gemessen.
| Durchschnittliche
Kauzeit (min) | Standardabweichung (min) |
Kauspielzeug
1 (186 g, 99% verkleistert) | 19,1 | 7,0 |
Kauspielzeug
2 (220 g, 65% verkleistert) – Vergleichsbeispiel | 10,3 | 1,3 |
-
Ein
t-Test zeigt ein Vertrauen von 90%, dass das höher verkleisterte Kauspielzeug
eine längere
Haltbarkeitsdauer besitzt, obgleich es etwa 15% niedriger im Gewicht
ist als das weniger verkleisterte Kauspielzeug.
-
Beispiel 2
-
Ein
Kocherextrusionsverfahren wurde verwendet, um zwei Kauspielzeuge
herzustellen. Ein APV-MPF65-Extruder mit einem Verhältnis Länge zu Durchmesser
von 20 (L/D = 20) wurde eingesetzt. Das folgende Temperaturprofil
wurde verwendet: 140°C
(Kochzone)/140°C/130°C/110°C/90°C/70°C (Mundstück). Kauspielzeug
3 wurde mit einer Schraubengeschwindigkeit von 140 UPM mit einer
spezifischen mechanischen Energie (SME) von 168 Wh/kg hergestellt.
Vergleichskauspielzeug 4 wurde mit einer Schraubengeschwindigkeit
von 90 UPM mit einer SME von 108 Wh/kg hergestellt.
-
Jedes
enthielt 7 Gew.-% Cellulosefasermaterial. Für Kauspielzeug 3, das 33 Gramm
wog, betrug der Stärkeverkleisterungsgrad
99%. Für
Kauspielzeug 4, das 32 Gramm wog, betrug der Stärkeverkleisterungsgrad 65%.
Diese Kauspielzeuge wurden an zwei Labrador-Retriever verfüttert, zu
getrennten Fütterungsgelegenheiten,
mit den folgenden gemessenen Kauzeiten.
| Kauzeit
(s) Hund A | Kauzeit
(s) Hund B |
Kauspielzeug
3 (33 g, 99% verkleistert) | 325 | 200 |
Kauspielzeug
4 (32 g, 65% verkleistert) – Vergleichsbeispiel | 48 | 61 |
-
Man
kann sehen, dass das stärker
verkleisterte Kauspielzeug 3 eine viel längere Haltbarkeitsdauer ergab,
trotz der Tatsache, dass es nur sehr marginal schwerer war als Kauspielzeug
4.