Съедобные изделия для жевания животным - RU2611797C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к имеющим продолжительное время использования изделиям для жевания животными и, в частности, собаками.

Большинству собак нравится жевать и, таким образом, собаководы часто склонны приобретать подходящие изделия для жевания своим питомцам. Некоторые изделия для жевания изготовлены из материалов, таких как пластмассы, которые являются практически несъедобными (хотя собаки могут иногда их проглатывать) и не усваиваются организмом. Такие изделия для жевания не имеют питательной ценности и они являются безвкусными или даже неприятными на вкус для многих собак. Сделанные из сыромятной кожи изделия для жевания также являются общедоступными. Однако такие изделия для жевания в такой же степени не усваиваются и имеют низкую вкусовую привлекательность. Это может вызывать дополнительные отрицательные последствия, заключающиеся в том, что собака оставляет за собой мокрое частично пережеванное изделие. Это может быть негигиеничным и неприятным для собаковода.

Кроме того, неусваиваемые изделия для жевания могут производить неблагоприятное воздействие на пищеварение проглатывающей их собаки: такие изделия для жевания могут уплотняться в кишечнике собаки и приводить к угрожающим ее жизни последствиям.

Таким образом, для собаководов желательны изделия, которые являются полностью съедобными. Существуют несколько изделий, которые для этой цели изготовлены преимущественно из пищевых ингредиентов. Патенты США US 5,827,565 и US 6,086,940 относятся к изготовленным преимущественно из крахмала изделиям для жевания собаками.

Ранее продолжительность использования изделий для жевания регулировали путем изменения твердости жевательного материала. Такие изменения могут приводить к недостатку, заключающемуся в том, что получаемое в результате изделие для жевания оказывается чрезмерно твердым или чрезмерно мягким. В случае твердых изделий для жевания молодые собаки с недостаточно развитыми зубами или старые собаки с разрушающимися или отсутствующими зубами могут оказаться совершенно неспособными пережевывать данное изделие. В некоторых случаях твердые изделия для жевания могут представлять собой риск для здоровья собаки, например, в результате плоских сколов зубов. Мягкие изделия для жевания представляют собой проблему, потому что собака, как правило, очень быстро их съедает и не пережевывает в течение достаточно продолжительного времени. Собаководы часто остаются недовольными, если их собаки быстро сжевывают изделия, которые для них приобретают, часто по высокой цене, вместо того, чтобы пережевывать их в течение более продолжительного времени.

Следует отметить, что «изделие для жевания» для животных совершенно не похоже на «корм» для домашних или других животных, и эти продукты отличаются друг от друга в отношении размера кусочков, продолжительности времени, которое занимает потребление данных продуктов, а также в отношении содержащихся в них питательных веществ.

Что касается размера кусочков, наиболее крупные кусочки в корме являются меньше, чем в изделии для жевания. Например, международная патентная заявка WO 01/50882 описывает пищевой продукт, который согласно сообщению состоит из кусочков большого размера по сравнению с другими высушенными кормами для домашних животных, а также представляет несколько примерных изделий. Наиболее крупное из данных примерных изделий представляет собой треугольную подушечку, имеющую следующие размеры: толщина 16 мм, основание 28 мм и стороны 32 мм. Изделие для жевания животным имеет наибольшее измерение, которое является значительно крупнее. При использовании здесь термин «изделие для жевания» означает отдельный предмет, у которого наибольшее измерение составляет, по меньшей мере, приблизительно 50 мм, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 60 мм и предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 70 мм.

Что касается продолжительности потребления продукта, животному, как правило, требуется значительно больше времени, чтобы съесть одно «изделие для жевания», чем кусочек «корма». Собака средних размеров может, как правило, съесть кусочек «корма» в течение менее чем 30 с, в то время как она затрачивает по меньшей мере 90 с, чтобы съесть «изделие для жевания».

Были предложены разнообразные формы съедобных изделий для жевания животным. Например, патентная заявка США US 2007/0212456 описывает предназначенные для животных изделия для жевания, формы которых представляют собой рыбки, ребрышки и бифштекс на Т-образной косточке. Данный документ также описывает использование первого материала, покрытого вторым материалом. Патент США US D485661 и патент ФРГ DE 20311743 описывают использование цилиндрических изделий для жевания животным.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить съедобное изделие для жевания для домашних или других животных, которое отличается более продолжительным временем потребления.

Было обнаружено, что внутренняя опорная структура съедобного изделия для жевания обеспечивает более продолжительное время потребления в расчете на грамм изделия. Это имеет дополнительные преимущества уменьшения калорийности питания животного и повышения степени очистки полости рта (зубов и десен) по сравнению с существующими изделиями для жевания, содержащими такие же материалы. Это также означает возможность использования меньшего количества материала для изготовления изделия для жевания, потребляемого в течение данного времени.

По изобретению предложено съедобное изделие для жевания животным, имеющее продольную ось и включающее:

(i) внешнюю стенку, продолжающуюся в направлении указанной продольной оси; и

(ii) внутреннюю опорную структуру, которая контактирует с внутренней поверхностью указанной внешней стенки в трех или более точках.

Внутренняя опорная структура предпочтительно образует множество каналов, которые продолжаются в направлении указанной продольной оси.

Изделия для жевания животным по изобретению представляют собой предпочтительно изделия для жевания домашними животными, предпочтительнее для собак.

Изделие для жевания животным, как правило, имеет продолговатую форму, и продольная ось изделия для жевания животным представляет собой ось, которая продолжается в направлении длины изделия для жевания животным. Продольная ось продолжается через центр изделия для жевания перпендикулярно его поперечному сечению. Например, если изделие для жевания животным имеет цилиндрическую форму, то продольная ось представляет собой ось, которая продолжается перпендикулярно круглому поперечному сечению и параллельно стенкам через центр изделия для жевания.

Внешняя стенка изделия для жевания животным определяет внешнюю форму изделия для жевания животным. Внешняя стенка имеет внутреннюю поверхность, которая обращена внутрь по направлению к продольной оси изделия для жевания животным. Итак, в случае изделия для жевания, которое имеет внешний вид цилиндра, внешняя стенка представляет собой цилиндр, который образует оболочку изделия для жевания животным, и внутренняя стенка соответствует внутренней окружности круглой формы поперечного сечения внешней стенки.

Внешняя стенка предпочтительно имеет форму поперечного сечения, которая является практически постоянной, поскольку она продолжается в направлении продольной оси, что повышает простоту изготовления изделия для жевания. Согласно альтернативному варианту выполнения, однако, поперечное сечение может принимать иную форму. Подходящие формы поперечного сечения для внешней стенки включают формы, которые представляют собой, в основном, многоугольники (в том числе правильные многоугольники), круги или эллипсы. Например, форма поперечного сечения внешней стенки может представлять собой треугольник, квадрат, прямоугольник, шестиугольник или восьмиугольник. В качестве альтернативы форма поперечного сечения внешней стенки может представлять собой неправильную форму или содержать криволинейные части.

Внешняя стенка, как правило, имеет практически постоянную толщину стенки в каждой точке вдоль окружности изделия для жевания. Внешняя стенка, как правило, имеет толщину стенки, которая является практически постоянной, поскольку внешняя стенка продолжается в направлении продольной оси изделия для жевания. Согласно одному варианту выполнения, однако, толщина внешней стенки может изменяться. Термин «окружность» при использовании здесь не только предназначен для описания формы внешней стенки, которая является круглой или эллиптический, но также относится к внешним стенкам изделий для жевания всех других форм, возможных по изобретению.

Внутренняя опорная структура находится внутри внешней стенки изделия для жевания животным. Внутренняя опорная структура обеспечивает опору для внешней стенки. Она контактирует с внутренней поверхностью внешней стенки в трех или более точках, предпочтительно в четырех или более точках и согласно альтернативным вариантам выполнения в пяти или более точках, в шести или более точках, в семи или более точках или в восьми или более точках. Внутренняя опорная структура продолжается между всеми точками, в которых она контактирует с внутренней поверхностью внешней стенки.

Внутренняя опорная структура предпочтительно образует множество каналов, которые продолжаются в продольном направлении. Эти каналы продолжаются по всей длине внешней стенки изделия для жевания, т.е. они имеют равную протяженность с внешней стенкой в направлении продольной оси. Таким образом, внутренняя опорная структура также продолжается по всей длине внешней стенки изделия для жевания. Внутренняя опорная структура является практически параллельной внешней стенке, поскольку она продолжается в направлении продольной оси, и она также предпочтительно обеспечивает практически постоянную форму поперечного сечения, поскольку она продолжается в направлении продольной оси, что повышает простоту изготовления. Согласно альтернативному варианту выполнения, однако, внутренняя опорная структура может иметь форму поперечного сечения, которая изменяется по мере ее прохождения в направлении продольной оси.

У множества каналов могут быть формы сечения при наблюдении в продольном направлении (т.е. формы поперечного сечения), которые представляют собой многоугольники, круги или эллипсы. Таким образом, у множества каналов могут быть формы поперечного сечения, которые являются круглыми, треугольными, квадратными, прямоугольными или шестиугольными. У множества каналов могут быть одинаковые формы поперечного сечения или у них могут быть различные формы поперечного сечения. У множества каналов может быть сочетание форм поперечного сечения. Каналы могут быть расположены таким образом, что их формы поперечного сечения составляют мозаику, будучи разделенными, за счет присутствия одного или нескольких структурных элементов внутренней опорной структуры. Внутренняя опорная структура предпочтительно имеет практически постоянную толщину в поперечном направлении между каналами. В качестве альтернативы внутренняя опорная структура имеет толщину в поперечном направлении, которая изменяется вокруг краев каналов.

Внутренняя опорная структура увеличивает продолжительность времени, требуемого животному для разжевывания и потребления изделия для жевания. Считается, что присутствие внутренней опорной структуры увеличивает время пережевывания, которое требуется для измельчения изделия для жевания животным, по нескольким причинам. Присутствие внутренней опорной структуры поддерживает внешнюю стенку во время пережевывания животным. Кроме того, после того как животное разрушает внешнюю стенку, присутствие внутренней опорной структуры означает необходимость дополнительного пережевывания для полного потребления изделия.

За счет контактирования с внешней стенкой в трех или более точках внутренняя опорная структура обеспечивает, что внешняя стенка поддерживается не только в одном линейном направлении, но поддерживается, по меньшей мере, в двумерной плоскости.

Присутствие каналов во внутренней опорной структуре позволяет структуре увеличивать продолжительность поедания изделия для жевания животным и одновременно уменьшает вклад внутренней опорной структуры в калорийность изделия для жевания животным.

При использовании здесь термин «продолжительность поедания» изделия для жевания означает период времени, требуемого животному для полного потребления изделия, т.е. период времени от момента, когда животное начинает пережевывать изделие, до момента, когда животное проглатывает последние кусочки изделия. Продолжительность поедания исключает любое время, в течение которого животное может играть с изделием, фактически не пережевывая его.

Увеличение продолжительности поедания, которое отличает изделия для жевания животным по изобретению, имеет многочисленные преимущества. Зубы и десна животного очищаются под действием пережевывания и, таким образом, увеличение продолжительности поедания потенциально приводит к повышению степени очистки зубов и десен. Увеличение продолжительности поедания также уменьшает число калорий, получаемых животным в результате потребления изделия для жевания. Изделия для жевания животным по изобретению приводят к повышению конструкционной гибкости при изготовлении изделий для жевания животным, поскольку изделия для жевания по изобретению можно жевать более продолжительное время для обеспечения данного числа калорий по сравнению с изделиями для жевания животным уровня техники, или они обеспечивают меньшее число калорий при одинаковой продолжительности поедания по сравнению с изделиями для жевания животным уровня техники, или они имеют увеличенную продолжительность поедания в сочетании с пониженной калорийностью по сравнению с изделиями для жевания животным уровня техники. Увеличение продолжительности поедания, которое отличает изделия для жевания животным по изобретению, также способствует использованию более мягких жевательных материалов, что в противном случае не позволяло бы получать изделия для жевания с приемлемой продолжительностью поедания.

Каналы, определенные внутренней опорной структурой, будут окружены структурными элементами внутренней опорной структуры необязательно в сочетании с внешней стенкой при наблюдении сечения в направлении продольной оси (т.е. поперечного сечения). Некоторые каналы могут быть полностью окружены только внутренней опорной структурой при наблюдении поперечного сечения. Элемент внутренней опорной структуры, который полностью и исключительно окружает канал, называется здесь термином «внутренняя стенка». Если каналы полностью окружены внутренней стенкой, внешняя стенка не образует часть их периметра. Съедобное изделие для жевания животным может содержать один или несколько каналов, полностью окруженных внутренней стенкой. Другими словами, внутренняя опорная структура может включать по меньшей мере одну внутреннюю стенку, которая образует один из каналов. Термин «окруженный», который используется здесь, описывает окружение канала в двухмерном смысле и не означает, что канал является окруженным во всех трех измерениях с образованием замкнутого пространства; как указано выше, каналы продолжаются по всей длине внешней стенки изделия для жевания.

Форма поперечного сечения канала, окруженного внутренней стенкой, может быть непосредственно определена формой поперечного сечения внутренней стенки, или форма поперечного сечения канала может отличаться от формы поперечного сечения внутренней стенки, которая окружает его. Возможные формы каналов, которые описаны здесь, также являются применимыми в качестве возможных форм поперечного сечения внутренней стенки.

Внутренняя стенка соединена с внешней стенкой структурными элементами, называемыми здесь термином «распорки», причем эти распорки образуют часть внутренней опорной структуры. Таким образом, согласно предпочтительному варианту выполнения внутренняя опорная структура включает распорки и по меньшей мере одну внутреннюю стенку.

Если внутренняя стенка представляет собой многоугольную форму, она может контактировать с распоркой в одной или нескольких из своих вершин, или она может контактировать с распорками во всех своих вершинах. Кроме того, эти распорки могут также контактировать с внешней стенкой или другой внутренней стенкой, и если эти другие стенки представляют собой многоугольники, распорки могут контактировать с ними во всех соответствующих вершинах.

Оказывается предпочтительным, когда внутренняя опорная структура включает по меньшей мере одну внутреннюю стенку, которая образует один из указанных каналов, причем указанная внутренняя стенка продолжается в направлении указанной продольной оси.

Присутствие внутренней стенки во внутренней опорной структуре дополнительно способствует увеличению продолжительности поедания, которая характеризует изделия для жевания животным по изобретению. Когда животное разрушает внешнюю стенку изделия для жевания животным, требуется разрушить распорки, которые соединяют внешнюю стенку с внутренней стенкой, и затем разрушать саму внутреннюю стенку. Все это способствует увеличению работы, которая должна быть произведена животным для потребления изделия для жевания животным, и, таким образом, увеличивает продолжительность поедания изделия для жевания животным.

Согласно одному варианту выполнения формы поперечного сечения внешней стенки и/или внутренней стенки включают по меньшей мере один элемент симметрии. Как правило, форма поперечного сечения внешней стенки и внутренняя опорная структура в сочетании образуют поперечное сечение изделия для жевания животным, включающее по меньшей мере один элемент симметрии. По меньшей мере один элемент симметрии включает, например, ось вращательной симметрии, или одну или несколько осей зеркальной симметрии, или их сочетание. Как правило, формы поперечного сечения включают ось вращательной симметрии и одну или более осей зеркальной симметрии. Вращательная симметрия предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, симметрию третьего порядка, например вращательную симметрию четвертого, пятого или шестого порядка. Форма поперечного сечения предпочтительно содержит по меньшей мере три оси зеркальной симметрии, например 4, 5, 6, 8, 12 или более осей симметрии. Следует отметить, что на практике незначительные искажения формы поперечного сечения экструдированного изделия для жевания означают, что для элементов симметрии, описанных здесь, не требуется точное совпадение или неразличимость после симметричного преобразования, а требуется только чтобы форма поперечного сечения оставалась теоретически или практически такой же после данного симметричного преобразования.

Формы поперечного сечения, обладающие по меньшей мере одним элементом симметрии, будут обеспечивать постоянство механических свойств изделия для жевания животным на протяжении окружности его поперечного сечения.

Согласно предпочтительному варианту выполнения множество каналов могут быть полыми. Это обеспечивает низкую калорийность изделия для жевания животным. В качестве альтернативы каналы могут быть заполнены материалом, отличающимся от материалов, используемых для внешней стенки и/или внутренней опорной структуры.

Внешняя стенка и внутренняя опорная структура соответствующим образом составляют единую конструкцию, что обеспечивает максимальную структурную прочность и простоту изготовления. Внешняя стенка и внутренняя опорная структура изготовлены предпочтительно из одинакового материала.

Фиг. 1-7 представляют разнообразные конфигурации изделий для жевания животным по изобретению, которые включают внутренние опорные структуры для увеличения продолжительности поедания изделия для жевания животным. Части «a» чертежей иллюстрируют поперечные сечения изделий для жевания животным, в то время как части «b» чертежей иллюстрируют виды в перспективе соответствующих изделий для жевания животным.

Фиг. 1a и 1b иллюстрируют изделие для жевания 1 для животных, в котором внешняя стенка 2 имеет восьмиугольную форму поперечного сечения, которую образуют криволинейные отрезки, соединяющие восемь вершин. Внутренняя опорная структура 4 данного съедобного изделия для жевания 1 для животных имеет внутреннюю стенку 6 и распорки 8, соединяющие вершины внутренней стенки 6 с внешней стенкой 2, которые здесь расположены посередине между вершинами внешней стенки 2. Внутренняя стенка 6 имеет квадратную форму поперечного сечения. Внутренняя опорная структура 4 образует пять каналов, причем один канал 10 окружен (при наблюдении в направлении продольной оси) внутренней стенкой 6, полностью состоящей из внутренней опорной структуры 4, и четыре других канала 12 окружены (при наблюдении в направлении продольной оси) сочетанием внутренней опорной структуры 4 и внешней стенки 2. Канал 10, окруженный внутренней стенкой 6, имеет круглую форму поперечного сечения. Внутренняя опорная структура 4 контактирует с внешней стенкой 2 в четырех точках.

Фиг. 2a и 2b иллюстрируют изделие для жевания 14 для животных, в котором внутренняя опорная структура 16 не включает внутреннюю стенку. Внешняя стенка 18 имеет форму поперечного сечения, содержащую криволинейные отрезки. Толщина внешней стенки 18 изменяется на протяжении внешней стенки 18 и принимает наибольшее значение в том месте, где внутренняя опорная структура 16 контактирует с внешней стенкой 18. Внутренняя опорная структура 16 имеет постоянную толщину и разделяет съедобное изделие для жевания 14 для животных на четыре канала 20, имеющие одинаковые треугольные формы поперечного сечения, которые составляют мозаику. Внутренняя опорная структура 16 контактирует с внешней стенкой 2 в четырех точках.

Фиг. 3a и 3b иллюстрируют изделие для жевания 22 для животных, в котором внешняя стенка 24 и внутренняя стенка 26 внутренней опорной структуры имеют шестиугольную форму поперечного сечения, и внутренняя опорная структура 28 дополнительно включает распорки 30, соединяющие вершины внутренней стенки 26 с вершинами внешней стенки 24. Всего имеется семь каналов. Шесть каналов 32, которые окружены сочетанием внутренней опорной структуры 28 и внешней стенки 24, имеют форму половин шестиугольника и составляют мозаику с центральным шестиугольным каналом 34, определяемым внутренней стенкой 26 внутренней опорной структуры 28. Внутренняя опорная структура 28 контактирует с внешней стенкой 24 в шести точках.

Фиг. 4a и 4b иллюстрируют изделие для жевания 36 для животных, в котором внешняя стенка 38 представляет собой восьмиугольник, и внутренняя опорная структура 40 образует девять каналов, из числа которых один канал 42 окружен исключительно внутренней стенкой 44 внутренней опорной структуры 40. Пять каналов 42, 46 имеют квадратную форму поперечного сечения, и четыре канала 48 имеют треугольную форму поперечного сечения. Данные каналы составляют мозаику. Внутренняя опорная структура 40 контактирует с внешней стенкой 38 в восьми точках.

Фиг. 5a и 5b иллюстрируют предназначенное для животных изделие для жевания 49 с 18-сторонней внешней стенкой 50 и внутренней опорной структурой 52, которая образует семь образующих мозаику шестиугольных каналов 53, 54, причем один канал 54 определен внутренней стенкой 56 внутренней опорной структуры 52. Внутренняя опорная структура 52 контактирует с внешней стенкой 50 в шести точках.

Фиг. 6a и 6b иллюстрируют предназначенное для животных изделие для жевания 58 с внешней стенкой 60, которая имеет форму поперечного сечения, состоящую из криволинейных отрезков. Внутренняя опорная структура 61 образует семь круглых каналов 62, 64. Из их числа один канал 64 окружен внутренней стенкой 66 внутренней опорной структуры 61. Внутренняя опорная структура 61 состоит из стенок переменной толщины в поперечном направлении. Внутренняя опорная структура 61 контактирует с внешней стенкой 60 в шести точках.

Фиг. 7a и 7b иллюстрируют предназначенное для животных изделие для жевания 68 с внешней стенкой 70, которая имеет форму поперечного сечения, состоящую из девяти сторон, и внутреннюю опорную структуру 72, которая образует тринадцать каналов 74, 76 с треугольными формами поперечного сечения. Четыре канала 76 окружены внутренними стенками 78 внутренней опорной структуры 72. Внутренняя опорная структура 72 контактирует с внешней стенкой 70 в девяти точках.

Фиг. 8a и 8b иллюстрируют предназначенное для животных изделие для жевания 80 с внешней стенкой 82, которая имеет форму поперечного сечения, состоящую из восемнадцати сторон. Форма поперечного сечения внешней стенки 82 изменяется на протяжении продольной оси изделия для жевания 80 для животных. В частности, ориентация форма поперечного сечения внешней стенки 82 постоянно изменяется на протяжении продольной оси, таким образом, что по мере того как внешняя стенка 82 продолжается в направлении продольной оси, форма поперечного сечения внешней стенки 82 поворачивается вокруг своего центра. В результате этого внешняя стенка 82 проявляет эффект скручивания. Внутренняя опорная структура 84 контактирует с внешней стенкой 82 в двенадцати точках посредством распорок 86 и образует девятнадцать каналов 88, 90. Семь каналов полностью окружены только внутренней опорной структурой при наблюдении в поперечном сечении, т.е. эти каналы окружены внутренними стенками. Большинство каналов 88 имеют шестиугольную форму поперечного сечения, хотя шесть каналов 90 имеют форму поперечного сечения, представляющую собой невыпуклый шестиугольник, образованный сочетанием внешней стенки 82 и внутренней опорной структуры 84.

Изделие для жевания животным можно изготавливать путем экструзии подходящей композиции через соответствующую экструзионную матрицу, используя традиционные технологии. Можно использовать любое подходящее экструзионное устройство, в том числе традиционные варочные экструдеры, причем можно использовать одношнековые или двухшнековые, предпочтительно двухшнековые экструдеры.

Экструзионная матрица должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать экструзионные давления, а также иметь достаточную длину и достаточно сложную конструкцию, чтобы осуществлять изготовление экструдированного изделия для жевания соответствующего размера. Изготовление такой экструзионной матрицы стандартным способом механической обработки сплошной металлической заготовки было бы весьма дорогостоящим, поэтому может потребоваться механическая обработка отдельных блоков, которые затем соединяются друг с другом, образуя экструзионную матрицу достаточной длины. Предпочтительный способ изготовления таких сложных экструзионных матриц представляет собой лазерное спекание, которое представлено в международной патентной заявке WO 2008/066797, описание которой включается в настоящий документ посредством ссылки. Данный способ осуществляется путем послойного наращивания экструзионной матрицы. Сначала наносят слой спекаемого материала, а затем осуществляют его облучение для спекания данного слоя; после этого процесс повторяют, нанося следующий слой спекаемого материала поверх предварительно спеченного слоя и снова осуществляя облучение. Данный процесс повторяют до тех пор, пока не будет полностью изготовлена экструзионная матрица.

Изделие для жевания животным включает ингредиенты, которые являются традиционными в технологиях изготовления съедобных изделий для жевания животным. Например, изделие для жевания может представлять собой композицию, имеющую, в первую очередь, углеводную основу (как правило, крахмальную основу), или это может быть композиция, имеющая, в первую очередь белковую основу, или композиция может одновременно содержать в значительных пропорциях углевод (как правило, крахмал) и белок. Кроме того, композиция предпочтительно включает волокна. Композиция необязательно включает также увлажнители, соль, специи, приправы, витамины, минералы, антиоксиданты, консерванты, вкусовые и ароматические добавки, масла, жиры, эмульгаторы, липиды и другие вещества, которые являются желательными.

Крахмал (крахмалы) можно получать их растений, таких как кукуруза, пшеница, модифицированная пшеница, тапиока, сорго, картофель, сладкий картофель, рис, овес, свекла, ячмень, соя, другие злаковые или зерновые культуры, а также их смеси. Можно также использовать крахмал из тапиоки, гороховый крахмал, их смеси, или смеси, содержащие крахмал из тапиоки и/или гороховый крахмал и любой крахмал из вышеупомянутых типов. Используемый крахмал может представлять собой один тип крахмала или в качестве альтернативы он может содержать смесь нескольких типов крахмала. Можно использовать чистые или практически чистые крахмалы, если это желательно. Тип (типы) крахмала для использования могут характеризовать профили крахмала, в которых содержатся во всех возможных пропорциях амилопектин, промежуточные соединения и амилоза. Точное определение источника (источников) крахмала для использования не имеет решающего значения. Как правило, источник (источники) крахмала выбирают на основании соображений стоимости и вкусовых качеств.

По меньшей мере, частично крахмал может представлять собой желатинизированный крахмал. Особенно большая продолжительность поедания достигается, когда в сочетании с желатинизированным крахмалом используют волокно (предпочтительно нерастворимое волокно), причем данное волокно предпочтительно является диспергированным в желатинизированном крахмале. Термин «желатинизированный крахмал» при использовании здесь означает крахмал, который был обработан в присутствии воды таким образом, что его природная зернистая структура оказалась разрушенной, и расплавились кристаллические области крахмала. Следует отметить, что задача такой обработки заключается в том, чтобы превратить природный крахмал, который, в основном, является неусваиваемым, в форму, которая является усваиваемой.

Белковый компонент (компоненты) можно получать из растений, животных, грибов или их сочетаний. Примерные белки представляют собой пшеничный глютен, кукурузный зеин, кукурузный глютен, белок подсолнечника, белок бобовых, соевый белок, гороховый белок, арахисовый белок, рапсовый белок, белок орехов (например, белок лесного ореха, миндаля, фисташки), молочный белок (например, казеин (в том числе казеинат натрия, казеинат кальция и казеинат калия) и белок молочной сыворотки), коллаген, желатин, кератин, яичный альбумин или белок грибов. Белок, как правило, присутствует в количествах, составляющих не более чем приблизительно 50 вес.%, например, от приблизительно 5 вес.% до приблизительно 45 вес.% или от приблизительно 10 вес.% до приблизительно 35 вес.%.

Высокорастворимые белки можно использовать для изменения текстуры изделия для жевания животным. Примеры таких белков включают молочные белки, и в случае их использования такие белки могут содержаться в количествах, составляющих вплоть до приблизительно 30 вес.%, как правило, от приблизительно 3 вес.% до приблизительно 25 вес.%, типичнее от приблизительно 5 вес.% до приблизительно 20 вес.%. Белки можно выбирать для создания гидрофобных связей и дисульфидного сшивания, что может способствовать упругости. Такие белки, как правило, имеют высокое содержание проламинов, и их примеры включают пшеничный глютен, кукурузный зеин и соевый белок. Белки с высоким содержанием проламинов практически не растворяются в воде и абсолютном этаноле, но могут растворяться в смесях воды и этанола. Таким образом, в случае их использования такие белки могут содержаться в количествах, составляющих вплоть до приблизительно 30 вес.%, как правило, от приблизительно 3 вес.% до приблизительно 25 вес.%, типичнее от приблизительно 8 вес.% до приблизительно 20 вес.%. Белковый компонент может включать казеин или белок молочной сыворотки в сочетании с белком, который имеет высокое содержание проламинов.

Волокно может представлять собой растворимое или нерастворимое волокно и предпочтительно нерастворимое волокно. Волокно может представлять собой любое подходящее волокно. Примеры подходящих волокон представляют собой соевое волокно, волокно рисовой шелухи, волокно гороховой шелухи, волокно овсяной шелухи, волокно ячменной шелухи, волокно сахарной свеклы, волокно пшеничных отрубей, волокна, полученные их животных тканей (например, из кожи, мышц, кишечника, сухожилий, шкур животных), коллаген и чистая целлюлоза. Источники пищевых волокон включают полисахариды клеточных оболочек (целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины) и полисахариды не из клеточных оболочек (гуаровая камедь, камеди плодов рожкового дерева, гуммиарабик, камедь карайи, тракагантовые камеди, агар-агар, альгинаты и каррагинан). Подходящее целлюлозное волокно представляет собой Solka-Floc™. Как правило, волокно выбирают на основании соображений стоимости и вкусовых качеств. Однако предпочтительным является волокно, из которого получается продукт меньшей плотности, например целлюлозное волокно. Можно использовать смеси волокон. Согласно одному варианту выполнения волокно содержит лигнин. Волокно, как правило, составляет 30 вес.% или менее, предпочтительно 25 вес.% или менее, предпочтительно 20 вес.% или менее.

Примеры увлажнителей представляют собой сахароза, хлорид натрия, сорбит, глицерин, гидролизат крахмала, глюкоза, мальтоза, лактоза, камеди, галактоза, лимонная кислота, аланин, глицин, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, винная кислота, яблочная кислота, ксилоза, полиэтиленгликоль PEG 400, полиэтиленгликоль PEG 600, пропиленгликоль, аминомасляная кислота, маннит, манноза или лактулоза. Более конкретно, в качестве увлажнителя выбирают пропиленгликоль, глицерин и гидролизат крахмала, в частности сочетание всех трех данных веществ, в котором, например, пропиленгликоль находится в количестве, составляющем менее чем приблизительно 10 вес.%, предпочтительнее менее чем приблизительно 4 вес.% и еще предпочтительнее менее чем приблизительно 3 вес.%. Увлажнитель может присутствовать в количествах, составляющих вплоть до приблизительно 50 вес.% и типичнее вплоть до приблизительно 35 вес.%.

В случае их добавления липиды могут представлять собой любые подходящие животные жиры, например говяжий жир, или они могут представлять собой растительные жиры или сочетания вышеупомянутых жиров. Подходящие источники жиров включают кукурузное, соевое, хлопковое, арахисовое, виноградное, подсолнечное, оливковое масла, говяжий жир, свиное сало, жир, добавляемый в тесто для рассыпчатости, сливочное масло, а также их сочетания. Жир может присутствовать в количествах, составляющих вплоть до приблизительно 20 вес.%, как правило, от приблизительно 3 вес.% до приблизительно 15 вес.%, и согласно одному варианту выполнения от приблизительно 4 вес.% до приблизительно 9 вес.%.

Подходящие эмульгаторы включают лецитин и моноглицериды, причем предпочтительный эмульгатор представляет собой лецитин. Эмульгатор может присутствовать в количестве, составляющем предпочтительно от 0 вес.% до 10 вес.% и предпочтительнее от 0 вес.% до 6 вес.% изделия для жевания

Пластификатор может присутствовать или не присутствовать в изделии для жевания животным. Пластификатор, который не представляет собой воду, может присутствовать или не присутствовать в изделии для жевания животным. Если присутствует пластификатор, его предпочтительно смешивают с крахмалом. Хотя вода имеет подходящие пластифицирующие свойства, как упомянуто выше, можно использовать дополнительный пластификатор. Предпочтительный класс пластификаторов представляет собой класс полиолов. Данный класс включает, помимо прочих веществ, гликоль, диэтиленгликоль, алкиленгликоли, полиалкиленгликоль, сорбит, глицерин, сложные моноэфиры глицерина и т. п. Другие подходящие классы пластификаторов включают сложные эфиры лимонной кислоты и мочевины. Если используют пластификатор, который не представляет собой воду, глицерин, гликоль или их сочетания оказываются предпочтительными. Глицерин и/или гликоль могут функционировать в качестве пластификатора и увлажнителя одновременно. Пластификатор, который не представляет собой воду, составляет предпочтительно менее чем 35 вес.%, предпочтительнее менее чем 25 вес.% и наиболее предпочтительнее менее чем 15 вес.%.

Дополнительные ингредиенты могут включать природные и искусственные антиоксиданты, например бутилированный гидроксианизол (BHA) и бутилированный гидрокситолуол (BHT), чтобы задерживать процесс окисления, в результате которого может образоваться прогорклый продукт. Ингибиторы плесени (такие как сорбат калия) можно добавлять, чтобы предотвращать и/или задерживать рост дрожжевых и плесневых грибов, которые приводят к порче продукта. Можно также включать ингредиенты, которые регулируют активность воды, например глицерин и пропиленгликоль, которые также способствуют уменьшению риска микробиологической порчи. Можно также добавлять модифицирующие текстуру вещества, такие как целлюлоза. Предварительно приготовленные смеси витаминов и минеральных веществ обеспечивают соответствующие уровни витаминов и минеральных веществ, требуемых для сбалансированного ежедневного рациона питания.

Влагосодержание изделий для жевания составляет, как правило, не более чем приблизительно 35 вес.% изделия для жевания. Вода составляет предпочтительно 25 вес.% или менее, предпочтительнее 15 вес.% или менее, и предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5 вес.%, предпочтительнее по меньшей мере 9 вес.% изделия для жевания. Кроме того, содержание воды в изделии для жевания домашним животным может составлять предпочтительно от приблизительно 5 вес.% до приблизительно 30 вес.%, предпочтительнее от приблизительно 10 вес.% до приблизительно 25% и еще предпочтительнее от приблизительно 10 вес.% до приблизительно 20 вес.%.

При использовании здесь термин «активность воды» представляет собой меру энергетического состояния воды в системе, которую вычисляют как соотношение парциального давления воды в пищевом продукте и парциального давления чистой воды. Эта величина показывает, насколько прочно вещество связывает воду, в том числе структурно или химически. Ее измеряют в равновесии жидкой фазы (в образце) и паровой фазы (в пространстве над жидкостью) как относительную влажность данного пространства. Активность воды (Aw) составляет, как правило, от приблизительно 0,50 до приблизительно 0,85, предпочтительнее от приблизительно 0,60 до приблизительно 0,80 и предпочтительнее от приблизительно 0,60 до приблизительно 0,75.

Согласно первому варианту выполнения, для композиции, которая называется здесь термином «композиция на основе крахмала, используют разнообразные ингредиенты, причем их соответствующие количества описаны выше, и суммарная доля крахмала в изделии для жевания составляет более чем или равняется 35 вес.%, предпочтительно составляет более чем или равняется 50%; согласно следующему варианту выполнения эта доля составляет, по меньшей мере, приблизительно 70% и предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 90%. Волокно присутствует в количествах, которые описаны выше, и предпочтительно в количестве, составляющем от 2 до 20 вес.%, как правило, от 5 до 15 вес.% и, согласно одному варианту выполнения от 5 до 10% от веса изделия для жевания. Согласно альтернативному варианту выполнения изделие для жевания не содержит волокна.

Согласно второму варианту выполнения для композиции изделия для жевания животным, которая называется здесь термином «композиция на белковой основе», используют разнообразные ингредиенты, причем их соответствующие количества описаны выше. Белок, как правило, присутствует в количествах, составляющих от приблизительно 5% до приблизительно 50% от веса изделия для жевания, а в противном случае согласно приведенному выше общему описанию. Углевод (как правило, крахмал) может присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 20% до приблизительно 80%, типичнее от приблизительно 25% до приблизительно 70%, и предпочтительно от приблизительно 30% до приблизительно 65% от веса изделия для жевания. Увлажнитель может присутствовать в количествах, составляющих от приблизительно 5% до приблизительно 50% веса изделия для жевания, а в противном случае согласно приведенному выше общему описанию. Волокно может присутствовать в количествах, составляющих от приблизительно 0,5% до приблизительно 15%. Вода можно присутствовать в количествах, составляющих от приблизительно 5% до приблизительно 30%. Такие композиции представлены в европейском патенте EP-1692946-A, причем описание данных композиций включается в настоящий документ посредством ссылки.

Согласно третьему варианту выполнения изделие для жевания животным включает композицию, такую как композиции, представленные в международной патентной заявке WO-2007/149962-A, причем описание данных композиций включается в настоящий документ посредством ссылки. Таким образом, изделие для жевания животным может содержать:

(a) волоконный белок в количестве, составляющем от приблизительно 15 до приблизительно 90% веса изделия для жевания;

(b) поглощающий воду полимер в количестве, составляющем от приблизительно 5 до приблизительно 35 вес.% изделия для жевания, в частности данный поглощающий воду полимер выбирают из группы, которую составляют желатинизирующиеся белки, гидроколлоиды, съедобные гидрогели и их смеси;

(c) пластификатор в количестве, составляющем от приблизительно 5 до приблизительно 40% веса изделия для жевания; и

(d) вода в количестве, составляющем от приблизительно 1% до приблизительно 20% веса изделия для жевания.

Весовые процентные содержания компонентов, выраженные как «вес.%» или «% от веса изделия для жевания», которые представлены здесь, означают процентные соотношения веса соответствующего компонента и веса конечного изделия для жевания, т.е. по сухому весу изделия после изготовления. Изделия для жевания по изобретению изготавливают, как правило, используя экструзионный процесс экструзии, в котором твердые и жидкие компоненты перемешиваются, и данные компоненты, как правило, содержат воду. В процессе изготовления, как правило, уменьшается пропорция любой воды, присутствующей в данной смеси внутри экструдера. Как правило, уменьшение содержания воды за счет испарения является небольшим и составляет обычно менее чем 5% общего веса твердых и жидких компонентов, добавляемых в экструдер. По существу, массовая процентная доля данного компонента (который не представляет собой воду или крахмал) в изделии для жевания, как правило, изменяется приблизительно на 2% или менее относительно массовой процентной доли данного компонента в смеси. Массовая процентная доля крахмала в изделии для жевания, как правило, отличается приблизительно на 4% или менее относительно массовой процентной доли крахмала в смеси.

Конкретный пример процесса изготовления, в данном случае традиционного процесса экструзионной желатинизации для изготовления изделия для жевания, включающего желатинизированный крахмал, заключается в следующем. Таким образом, в процессе экструзионной желатинизации изготавливают сухую исходную смесь, используя источник крахмала в форме муки мелкого или крупного помола необязательно источник волокон. Сухую исходную смесь можно затем вводить в предварительный кондиционер или непосредственно в экструдер. В предварительном кондиционере вода и/или водяной пар смешивается с сухой исходной смесью. Кроме того, жидкие ароматизирующие компоненты, такие как пищевые ароматизаторы, или говяжий жир можно добавлять при перемешивании к сухой исходной смеси в предварительном кондиционере. Достаточное количество воды и/или водяного пара и необязательных жидких ароматизирующих компонентов добавляют при перемешивании к сухой исходной смеси, чтобы повысить влагосодержание сухой исходной смеси. Увлажненный исходный материал, выходящий из предварительного кондиционера, затем поступает в экструдер. Экструдер может представлять собой любой подходящий одношнековый или двухшнековый варочный экструдер. Подходящие экструдеры могут поставлять, например, компании Wenger Manufacturing Inc., Clextral SA, Buhler AG. Во время прохождения через экструдер увлажненный исходный материал продолжается через варочную зону, в которой его подвергают механическому сдвигу и нагреванию, и через зону формования. Манометрическое давление в зоне формования составляет от приблизительно 600 кПа до приблизительно 10 МПа. Если это желательно, вода и/или водяной пар можно вводить в варочную зону. Другие жидкости, включающие увлажнители, такие как глицерин или гликоль, можно также вводить в экструдер во время варки.

Кроме того, во время прохождения через экструдер крахмальные ингредиенты увлажненного исходного материала желатинизируются, образуя желатинизированную крахмальную матрицу. Желатинизация крахмала происходит в результате обработки при повышенной температуре и регулирования одного или более параметров, включая продолжительность варки, влажность и/или усилие сдвига. Низкие уровни влагосодержания, такие как уровни, преобладающие во многих варочных экструдерах (влажность составляет менее чем приблизительно 30% и часто менее чем приблизительно 20%), как правило, являются неблагоприятными для желатинизации крахмала. Таким образом, во многих варочных экструдерах производят, в основном, большое усилие сдвига, чтобы смягчить условия низкой влажности и обеспечить высокие уровни желатинизации крахмала (см. главу 3 книги «Технология экструзионной варки», редактор N. D. Frame, издательство Blackie Academic and Professional, 1994 г.). Наконец, композицию пропускают через экструзионную матрицу для изготовления структуры, включающей внешнюю стенку и внутреннюю опорную структуру, по изобретению.

Степень желатинизации крахмала можно изменять для дополнительного регулирования продолжительности поедания изделия для жевания. Согласно определенным вариантам выполнения изделие для жевания животным может иметь степень желатинизации, составляющую более чем 30% по отношению к суммарному содержанию крахмала. Таким образом, степень желатинизации крахмала составляет предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 100%, предпочтительнее от приблизительно 45% до приблизительно 100% и еще предпочтительнее от приблизительно 70 до приблизительно 100%. Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения крахмал предпочтительно имеет степень желатинизации, составляющую более чем 80%, предпочтительно более чем 85%, предпочтительно более чем 90%, предпочтительно более чем 92,5%, предпочтительно более чем 95%, предпочтительно более чем 97,5%, предпочтительно более чем 98% и предпочтительно по меньшей мере 99 вес.%. Использование крахмала, имеющего такие степени желатинизации, и предпочтительно в сочетании с волокном обеспечивает дополнительные преимущества в отношении продолжительности поедания. Степень желатинизации крахмала можно измерять, используя способ, описанный в международной патентной заявке WO 2005/092087-A, причем данное описание включается в настоящий документ посредством ссылки.

Изделие для жевания животным можно характеризовать в отношении его механических свойств. Например, свойства изделий для жевания животным можно исследовать методом текстурного анализа, используя анализатор текстуры TA-HDi от компании Stable Micro Systems, и, в частности, путем исследования характеристик с помощью зонда диаметром 6 мм. В данном исследовании образец, расположенный горизонтально, находится на плите с центральным отверстием, через которое можно пропускать зонд, и усилие прилагается к образцу посредством цилиндрического зонда диаметром 6 мм, который движется вертикально вниз, проникая соответственно в наиболее широкую часть образца. В исследованиях, описанных здесь, скорость этого вертикального движения вниз составляет 1 мм/с (таким образом, являются численно равными время, выраженное в секундах, и глубина проникновения, выраженная в миллиметрах). По мере того как зонд проникает в образец, прибор регистрирует усилие, требуемое для поддержания заданной вертикальной скорости движения вниз. Таким образом, результаты исследования представляют на графике зависимости усилия от времени, выраженного в секундах, которое, как отмечено выше, численно равно глубине проникновения, выраженной в миллиметрах.

Далее настоящее изобретение описано посредством примеров, представленных в качестве иллюстраций.

Пример 1. Изготовление изделий для жевания

Ряд изделий для жевания для собак изготавливали, используя двухшнековый варочный экструдер, обеспечивающий сочетание нагревания и механического сдвига на достаточном уровне, чтобы желатинизировать, по меньшей мере, часть крахмального компонента композиции и обеспечивать стадию уничтожения микроорганизмов в изделии, для чего достигаемая температура составляет по меньшей мере 90°. Композиция содержала крахмал (от 50 до 75 вес.%), белок (от 6 до 10 вес.%), воду (от 10 до 15 вес.%) и увлажнитель (от 10 до 15 вес.%), который в данном примере представлял собой глицерин, а также дополнительные вкусовые добавки для улучшения вкусовых ощущений собаки. Данное изделие было достаточно жестким и сохраняло профиль своей формы после экструзии, но сохраняло и достаточную гибкость, что позволяло его деформировать для поглощения энергии пережевывания без среза. Текстуру изделия для жевания, представленного на фиг. 1, анализировали согласно приведенному выше описанию, и требовалось усилие, составляющее приблизительно 20 кг, для проникновения стального цилиндрического зонда диаметром 6 мм со скоростью 1 мм/с.

Пример 2. Сравнение с изделиями для жевания уровня техники

Продолжительность поедания изделия для жевания животным по изобретению, которое представлено на фиг. 1 (изделие для жевания 1), измеряли, используя по 14 различных собак в трех отдельных экспериментах, и в результате этого получено 40 экспериментальных результатов. Вычисляли среднюю полную продолжительность поедания изделия для жевания животным по изобретению. Кроме того, вычисляли также среднюю продолжительность поедания, используя имеющееся в продаже под товарным знаком Pedigree Jumbone® съедобное изделие для жевания (изделие для жевания 2), таким же образом и получая 39 экспериментальных результатов. Сравнение результатов представлено в таблице 1. Калорийность обоих изделий для жевания составляла приблизительно 300 ккал на 100 г.

Можно видеть, что изделие для жевания по изобретению (изделие для жевания 1) имеет продолжительность поедания, которая почти в два раза превышает продолжительность поедания, которую имеет изделие для жевания уровня техники (изделие для жевания 2). Кроме того, можно видеть, что для большинства испытанных собаками изделий для жевания животным по изобретению продолжительность поедания превышала 10 мин в отличие от меньшинства изделий для жевания уровня техники, для которых продолжительность поедания достигала такого уровня.

Реферат

Съедобное изделие для жевания животным, которое имеет продольную ось и включает внешнюю стенку, которая продолжается в направлении указанной продольной оси, внутреннюю опорную структуру, которая контактирует с внутренней поверхностью указанной внешней стенки в трех или более точках. Использование данного изобретения позволяет увеличить продолжительность его потребления. 18 з.п.ф-лы, 16 ил., 1 табл.

Формула