專利名稱：壓力成形寵物食品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于制造寵物食品的方法，較具體地，涉及用于制造高蛋白高脂肪含量的干寵物食品的方法。
背景技術(shù)：
寵物食品一般配制成使動物的營養(yǎng)全面和平衡。通常，根據(jù)一所需的配方將食品配料中相對比例的碳水化合物(例如淀粉)、蛋白質(zhì)和脂肪拌和在一起，并將該拌和物弄濕以及擠出成一希望的形狀和尺寸。在擠出過程中，該拌和物經(jīng)受高溫、壓力和產(chǎn)生一連續(xù)的塑性聚合物熔體的切力，該熔體在向下行進到一擠出機筒體中時與顆粒物質(zhì)粘合在一起。當熔體從一擠出機模頭中擠出時，該熔體突然暴露在大氣壓下，并且形成在其中的氣體被釋放出，從而可能形成一多孔的膨脹結(jié)構(gòu)。該膨脹原料被切成小片并被干燥至一最終含水量。在切出的小片上涂敷脂肪和美味增強劑以完成寵物食品產(chǎn)品。
在擠出過程中，一給定的寵物食品配方物中的碳水化合物和蛋白質(zhì)的相對比例決定了制造該食品時連續(xù)熔體的特性和其中原料的粘合度，從而決定了制造過程中擠出物的強度和硬度。脂肪和油潤滑壓縮的聚合混合物并改變了最終產(chǎn)品的特性和擠出產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。對一寵物食品配方物中的碳水化合物和蛋白質(zhì)的某些比例來說，已經(jīng)證實傳統(tǒng)的擠出過程對于制造干寵物食品來說是令人滿意的。
然而，近來寵物營養(yǎng)的提高已使得人們希望用于特殊需要的食物和幼小寵物的初期食物都能采用蛋白質(zhì)和脂肪含量增加的寵物食品。然而，從制造的角度來看，高蛋白高脂肪的寵物食品很成問題。就已知的擠出過程而言，高蛋白和高脂肪的配方以及從而引起的較低碳水化合物含量對擠出物有不利影響，使得該擠出物從擠出機中擠出時不能保持在一起。該寵物食品產(chǎn)品的固體形式較難(保持)，并且產(chǎn)出一易碎的擠出產(chǎn)品，其在后續(xù)的產(chǎn)品加工和處理過程中產(chǎn)生過度破裂。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，提供一種用于制造寵物食品的方法。該方法包括擠出一原(粗粒)粉料配方物，碾碎該擠出粉料，并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。
另一方面，提供一種用于制造其碳水化合物含量等于或小于約20％重量百分比的干寵物食品的方法。該方法包括分批處理其碳水化合物含量等于或小于約20％重量百分比的一粉料的配料、將該分批處理的粉料擠出成一擠出粉料、碾碎該擠出粉料并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。
再一方面，提供一種用于形成其蛋白質(zhì)含量為至少約50％重量百分比并且其總脂肪含量小于約27％重量百分比的寵物食品的方法。該方法包括擠出一原粉料以產(chǎn)生一擠出物、碾碎該擠出粉料、在碾碎粉料中添加粘合劑并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。
還一方面，提供一種寵物食品。該寵物食品的蛋白質(zhì)含量為至少約50％重量百分比并且其總脂肪含量為至少約16％重量百分比。該寵物食品的制造過程為擠出一原粉料配方物，在擠出粉料后碾碎該粉料，并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。


圖1為一用于制造寵物食品的擠出設(shè)備的示意圖；圖2為一用于制造寵物食品的系統(tǒng)的示意圖；圖3是一用于制造根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的寵物食品的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1是一用于制造干寵物食品的擠出設(shè)備10的示意圖。該擠出設(shè)備10包括一具有一筒體14的擠出機12，該筒體帶有一接納來自一預(yù)處理器18的粉料的入口16。該擠出機12具有一出口，該出口如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣具有一結(jié)合到該出口上的模頭部分。在一實施例中，設(shè)置有一裝料斗以便在(寵物食品)進入預(yù)處理器18之前供應(yīng)預(yù)混和的寵物食品配料。擠出機筒體14包括多個筒體部分20、22、24、26和28，但是應(yīng)該理解的是，也可以采用更多或更少個筒體部分。一細長孔延伸穿過筒體部分20、22、24、26、28，一個或多個旋轉(zhuǎn)的原料推進螺桿(圖1中未示出)容納在該孔中并終止于所述擠出機模頭部分。
在使用中，通常將寵物食品配方物混合、弄濕并裝入與預(yù)處理器18流動連通的裝料斗中。將食品配方物的混合物通過入口16從預(yù)處理器18送入擠出機筒體14，所述螺桿將筒體14中的原料推向模頭部分。擠出設(shè)備10的溫度、在筒體14中流動的混合物和擠出設(shè)備10的部件之間的摩擦以及螺桿的動作在擠出設(shè)備10中產(chǎn)生壓力。利用轉(zhuǎn)動的螺桿在高溫下對食品混合物進行機械加工直到該食品混合物基本上以流體方式流過筒體14。該食品混合物流到筒體14的一端部后，通過延伸穿過所述模頭部分的一個或多個開口流出。當該流體混合物-有時稱為“熔體”-流出擠出機模頭部分時，該熔體突然暴露在大氣壓下，并且形成在熔體中的氣體從該擠出產(chǎn)品中釋放或溢出，使得該擠出物快速膨脹并形成為一多孔固態(tài)產(chǎn)品。在一可選實施例中，可使用一現(xiàn)有技術(shù)中已知的單螺桿擠出設(shè)備。
為使營養(yǎng)全面及平衡，通常用碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素以及礦物質(zhì)來配制寵物食品。將用于提供該寵物食品的基本成分的各種配料混合、拌和、弄濕，并用擠出設(shè)備10對其進行處理以生產(chǎn)寵物食品。在一給定的寵物食品配方中的碳水化合物和蛋白質(zhì)的相對比例決定了連續(xù)熔體的特性以及擠出設(shè)備10中原料的粘合(性)，從而決定了制造過程中的擠出物的強度和硬度。
通常用淀粉為寵物食品提供碳水化合物。例如，玉米和小麥，尤其是玉米粉和小麥粉就是充足的淀粉來源?？蛇x地，碾碎的大麥、燕麥、高粱以及木薯可以和其它已知的碳水化合物來源一起為寵物食品提供淀粉。此外，可以組合供應(yīng)這些(物質(zhì))和其它蛋白質(zhì)來源以便為寵物食品提供碳水化合物。
通常用取自屠宰場的動物肉固體顆粒例如禽肉粉、肉粉以及魚粉來為寵物食品配方物提供蛋白質(zhì)。其它蛋白質(zhì)來源包括干牛血粉、脫脂大豆粉以及其它已知的蛋白質(zhì)來源。
可用液態(tài)可溶脂肪酸和游離脂肪酸、動物脂肪(牛脂、白脂膏、黃脂膏)、植物油(大豆油、棕櫚油、棉花籽油、葵花籽油)以及其它已知的脂肪來源為寵物食品配方物提供脂肪。此外，其它寵物食品配方物成分例如蛋白質(zhì)原料(例如肉粉)可以包含固有量的將配制一寵物食品的脂肪。脂肪和油潤滑擠出設(shè)備10中的壓縮聚合混合物并改變了最終產(chǎn)品的特性以及擠出產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。
在在擠出設(shè)備10中進行處理之前或之后，還可以將已知的維生素、礦物質(zhì)、防腐劑、粘合劑以及填料用于寵物食品配方混合物中。
如上面所提到的，近來寵物營養(yǎng)的提高已使得人們希望用于特殊需要的食物和幼小寵物的初期食物都能采用蛋白質(zhì)和脂肪含量增加的寵物食品。然而，高蛋白(例如，大于約50％重量百分比)和高脂肪(例如，大于約27％重量百分比)的寵物食品的制造很成問題。高蛋白和高脂肪含量的寵物食品由于其蛋白質(zhì)和脂肪含量增加而具有較低的碳水化合物含量(例如，小于20％重量百分比)。較低的碳水化合物含量對擠出物有不利影響，使得當該擠出物從擠出設(shè)備10中擠出并膨脹時不能保持在一起。在后續(xù)的產(chǎn)品加工和處理過程中，該寵物食品產(chǎn)品的固體形式被破壞，并且產(chǎn)生一過度破裂的易碎的擠出產(chǎn)品。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當將用于高蛋白高脂肪配方物的擠出物傳送到一干燥機時該擠出物會碎裂，并且其通常不適于擠出后的處理例如涂敷美味劑。盡管存在這些問題，還是可以根據(jù)下述系統(tǒng)和方法制造高蛋白高脂肪的寵物食品。
圖2是一用于制造高蛋白高脂肪寵物食品的系統(tǒng)50的示意圖。該系統(tǒng)50包括一用于分批處理寵物食品配料的拌和機52，擠出設(shè)備10(圖1所示)，一干燥機54，一碾磨機56，一壓力成形壓力機58以及一涂敷滾筒60。
可用市面上已知并可得到的部件來組裝系統(tǒng)50。例如，拌和機52可為例如一可從市場購得的3000lb(磅)容量的Mark拌和機。干燥機54可為例如一Proctor Schwartz蒸汽直燃型干燥機。碾磨機56可為例如一可從市場購得的俄克拉荷馬州彭加市Bliss Industries公司的碾磨機。壓力成形壓力機58可為例如一Colton 216壓片機。涂敷滾筒60可為例如一在形成的寵物食品上施加美味增強劑的已知設(shè)備。擠出設(shè)備10可為例如上文結(jié)合圖1所說明的設(shè)備?？梢韵嘈?，能夠根據(jù)下述方法制造寵物食品的上述及其它類似部件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易理解且顯而易見的。
根據(jù)已知的過程控制系統(tǒng)和技術(shù)運行并操作系統(tǒng)50以便有效地生產(chǎn)穩(wěn)定的固態(tài)高蛋白高脂肪寵物食品，該食品能經(jīng)受整個生產(chǎn)操作以及后續(xù)的產(chǎn)品處理而不會產(chǎn)生過度破裂。此外，可以理解，系統(tǒng)50可包括斜槽、傳送器、裝料斗、供料機構(gòu)以及其它傳送裝置以便在制造操作中將寵物食品放到系統(tǒng)50中的合適位置，并適當?shù)爻休d系統(tǒng)50的用于加工的部件。此外，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，系統(tǒng)50中可包括噴霧器、濕潤器等。
圖3是一用于制造根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施例的寵物食品的方法80的流程圖。該方法80利用擠出技術(shù)以及一“塊狀混合物(cake-mix)”法以便成功地形成高蛋白高脂肪的寵物食品。通過擠出一高蛋白高脂肪配方物并將該易碎的擠出物碾碎成一塊狀混合物，可利用已知的壓力成形技術(shù)使該塊狀混合物形成為一令人滿意的寵物食品產(chǎn)品。這一常用方法用于生產(chǎn)蛋白質(zhì)含量最高可達70％重量百分比、脂肪含量最高可達27％重量百分比以及碳水化合物(例如淀粉)含量最高可達100％重量百分比的寵物食品。較具體地，該方法可用于生產(chǎn)其蛋白質(zhì)含量大于約50％重量百分比、總脂肪含量小于約27％重量百分比以及碳水化合物含量小于約20％重量百分比的干寵物食品。一示例性寵物食品產(chǎn)品包含約55-56％重量百分比的蛋白質(zhì)含量、約18.5％重量百分比的總脂肪含量以及約17％的碳水化合物<p>表8表5中用于制備恩替卡韋(0.2mg/mL)液體制劑粉末的穩(wěn)定性

ND-未確定表9表6中用于制備恩替卡韋(0.05mg/mL)液體制劑粉末的穩(wěn)定性

顯然，上述數(shù)據(jù)證實，即使含有增甜劑，由用于制得組合物的粉末制得的液體恩替卡韋組合物在不同溫度下相當長時間內(nèi)非常穩(wěn)定。
本發(fā)明制備恩替卡韋液體組合物的粉末可以由先制備粉末組合物制得。粉末組合物通過在混合機或攪拌器中以低速幾何混合法混合恩替卡韋、增甜劑、防腐劑、調(diào)味劑和緩沖劑制備。所得混合物被平均分裝到100mL的廣口瓶中，每個瓶中有大約38g的混合物。為了形成液體組合物，加入混合物中一定量的水，以獲得所需恩替卡韋溶液濃度。
應(yīng)當理解，盡管上述步驟描述的是制備含有約0.05mg到約0.2mg恩替卡韋的藥物組合物，它們也可以用于制備含有低劑量任意可溶性藥學活性物質(zhì)的藥物組合物。
在本發(fā)明的另一實施方案中，可以用如上所述的低劑量液體恩替上述粉料配方物與已知的干的擠出寵物食品相比具有高蛋白高脂肪含量和較低的碳水化合物含量。
在一示例性實施例中，除了牛脂和一些可能的“其它”配料以外，對上述配料進行分批處理82，利用一分批處理量為3000lb的拌和機52(圖2所示)將上述配料拌和84為一原粉料，并將其供應(yīng)給擠出設(shè)備10(圖1所示)。在一示例中，配料拌和物以2500lb/hr(磅/小時)的干原粉料速率被擠出88，以0.79gpm(加侖/分鐘)的耗水率被弄濕，并以304lb/hr的汽耗率和230rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)的螺旋轉(zhuǎn)速被擠出。較普遍地，在不同的實施例中，可采用2500-3000lb/hr的擠出設(shè)備粉料速率、22-43％的擠出物含水量和66至300rpm的螺旋轉(zhuǎn)速。將擠出物傳送至干燥機54(圖2所示)并使其干燥90。
在上述示例的后續(xù)步驟中，干燥的原粉料擠出物由碾磨機56(圖2所示)碾碎92并通過一以60Hz工作的Bliss碾磨機#4篩網(wǎng)以獲得具有美國農(nóng)業(yè)工程師學會(American Society of Agricultural Engineers)所規(guī)定的約100至約200MOF(細度模數(shù))的干碾磨粉。在一實施例中，該粉料被碾碎成具有約160至約180MOF的粉末。向該碾碎粉料中添加93百分之一的膠原(蛋白)粘合劑，該粘合劑可采用例如加拿大多倫多Cra-VacIndustries公司的強化蛋白粉(Protein Plus)。再次拌和包含膠原(蛋白)粘合劑的粉料95并將其供應(yīng)給壓力成形壓力機58(圖2所示)。
在一示例中使碾碎粉料如下述而壓力成形94。通過與壓力成形機58作用相連的一供料器以每分鐘365克粉料的速率將拌和的粉料送入該壓力成形機58。通過一噴霧器以例如每分鐘27-28克水的速率使該粉料略微水合。然后該粉料進入一壓片機并在每平方英寸約6000磅的壓力下以每分鐘250至500片的速率壓力成形94為固體小片。因而使固體小片壓力成形94，并且在一實施例中每個小片約重一克。所述小片一旦成形，便被送入干燥機54(圖2所示)并被干燥97成含水量約為8％的小片。
上述方法80得到在后續(xù)處理中不會破碎或裂開的穩(wěn)定的小片。例如，可向小片噴射和/或涂敷96脂肪和美味增強劑-例如在四磅的分批處理量中占8％重量百分比的牛脂涂層-而小片不會碎裂。此外，一旦完成寵物食品，便可以將它們包裝并裝運而不會有過度的破裂。
可口性測試表明，在根據(jù)傳統(tǒng)的擠出過程制成的類似擠出寵物食品和壓力成形食品之間沒有顯著的口味差異。此外，如上所述，食品壓力成形提供了一種在傳統(tǒng)的擠出食品中沒有的獨特結(jié)構(gòu)。
盡管根據(jù)不同的具體實施例對本發(fā)明進行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，可以采用本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的變型實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于制造寵物食品的方法，包括擠出一原粉料配方物；碾碎該擠出粉料；并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，擠出一粉料包括擠出其碳水化合物含量小于約20％重量百分比的粉料。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，擠出一粉料包括擠出其蛋白質(zhì)含量小于約70％重量百分比的粉料。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，擠出一粉料包括擠出其蛋白質(zhì)含量大于約50％重量百分比的粉料。
5.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，擠出一粉料包括擠出其脂肪含量小于約27％重量百分比的粉料。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，且特征在于，所述脂肪含量小于約12％重量百分比。
7.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括在固體形式的粉料上涂敷一美味增強劑。
8.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括向所述碾碎粉料中添加一粘合劑。
9.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括分批處理配料以形成原粉料配方物的準備步驟。
10.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，碾碎該擠出粉料包括將所述粉料碾碎至約100至約200的細度模數(shù)。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，碾碎所述擠出粉料包括將該粉料碾碎至約160至約180的細度模數(shù)。
12.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的用于形成一寵物食品的方法，其特征在于，使所述碾碎粉料壓力成形包括將該碾碎粉料壓成片。
13.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括使所述壓力成形粉料干燥至總含水量為約5％至約11％重量百分比。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，使所述壓力成形粉料干燥至總含水量為約8％重量百分比。
15.一種根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，擠出一原粉料配方物包括擠出其蛋白質(zhì)含量大于約54％重量百分比的一粉料。
16.一種擠出并壓力成形的寵物食品，包括至少約50％重量百分比的蛋白質(zhì)含量；至少約16％重量百分比的總脂肪含量；以及小于約20％重量百分比的碳水化合物含量。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求16所述的寵物食品，其特征在于，所述蛋白質(zhì)含量大于約54％重量百分比。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的寵物食品，其特征在于，所述總脂肪含量為約18％至約25％重量百分比。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求18所述的寵物食品，其特征在于，所述總脂肪含量為約18.5％重量百分比。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求16至19中的任一項所述的寵物食品，其特征在于，所述碳水化合物含量為約17％重量百分比。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求16至20中的任一項所述的寵物食品，其特征在于，還包括約占1％重量百分比的粘合劑。
22.一種其蛋白質(zhì)含量為至少約50％重量百分比、總脂肪含量為至少約16％重量百分比的寵物食品，所述寵物食品通過以下方法形成擠出一原粉料配方物；碾碎該擠出粉料；并使該碾碎粉料壓力成形為固體形式。
23.一種根據(jù)權(quán)利要求22所述的寵物食品，其特征在于，還包括含量小于約20％重量百分比的碳水化合物。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的寵物食品，其特征在于，所述碳水化合物含量為約17％重量百分比。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求22至24中的任一項所述的寵物食品，其特征在于，所述蛋白質(zhì)含量大于約54％重量百分比。
26.一種根據(jù)權(quán)利要求22至25中的任一項所述的寵物食品，其特征在于，所述總脂肪含量為約18％至約25％重量百分比。
27.一種根據(jù)權(quán)利要求26所述的寵物食品，其特征在于，所述總脂肪含量為約18.5％重量百分比。
28.一種根據(jù)權(quán)利要求22至27中的任一項所述的寵物食品，其特征在于，還包括約占1％重量百分比的粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種寵物食品以及制造該寵物食品的方法。該方法包括擠出一原粉料配方物，碾碎該擠出粉料，并使該碾碎粉料壓力成形為粘合的固體形式。
文檔編號A23K1/18GK1658764SQ03813351
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者C·費里茨－榮格, S·巴特納格爾, D·R·斯佩克, K·克廷格 申請人:雀巢技術(shù)公司