СУХОЙ КОРМ, СНИЖАЮЩИЙ ОБРАЗОВАНИЕ ЗУБНОГО КАМНЯ И НАЛЕТА НА ЗУБАХ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2003 года по МПК A23K1/00 A23K1/18 

Данное изобретение относится к сухому корму для домашних животных, который, в частности, уменьшает образование зубного налета и зубного камня на зубах животных, которых содержат дома. Такой корм при его пережевывании обеспечивает механическую, абразивную очистку зубов домашних животных.

Многие домашние животные страдают от проблем, связанных со здоровьем зубов. Первостепенным фактором при возникновении этих проблем является образование зубного налета на поверхности зубов. Налет содержит бактерии и другие компоненты, которые прилипают к поверхности зубов, накапливаясь как на внешней, так и на внутренней линии десен, и приводят к воспалению, или гингивиту и неприятному запаху от зубов.

Усугубляет проблему образование зубного камня (минерализованного налета). Зубной камень образуется на поверхности зубов на или над линией десен и служит субстратом для дополнительного накопления зубного налета. Кроме того, что зубной камень приводит к повреждению десен и, в конце концов, периодонтозу, если его не лечить, он имеет неприглядный вид.

Животные в дикой природе менее подвержены образованию зубного налета и зубного камня благодаря характеру их питания; основная часть их пищи механически удаляет зубной налет и зубной камень с зубов. Животные, которых содержат дома, однако обычно питаются коммерчески доступным кормом для домашних животных. Хотя коммерчески доступные корма для домашних животных обычно лучше для них с точки зрения питательности, они, в общем, не подвергают зубы домашних животных абразивному воздействию, достаточному для очистки зубов. Даже сухие кусочки обладают способностью очищать зубы только в ограниченной степени. Причиной является то, что кусочки обычно крошатся при пережевывании домашними животными.

Были предприняты различные попытки решить данную проблему. Одна из этих попыток концентрируется на использовании подобия жвачки из сырой кожи или ее заменителей. При разгрызании или пережевывании такой жвачки домашнее животное счищает зубной камень и налет с зубов. Далее, как описано в европейской заявке 0272968, в жевательный корм могут быть включены различные агенты с функцией защиты ротовой полости. Недостатком данного подхода является то, что он применим только для собак. Кошки обычно не имеют привычки грызть или жевать жевательный корм. Кроме того, продукты, полученные на основе сырой кожи, дорогие.

Другим подходом является включение агентов с функцией защиты ротовой полости в определенные виды корма. Например, патент США 5000940 раскрывает печеные собачьи бисквиты, содержащие соль тетранатрийпирофосфата. Соль, как отмечено в патенте, приводит к уменьшению накопления зубного камня. Кроме того, ЕР 0205354 раскрывает печеные собачьи бисквиты, содержащие растительные волокна для очистки зубов собаки при жевании. Недостатком обоих этих продуктов является то, что бисквиты крошатся при кусании. Следовательно, собака не пережевывает продукт и поэтому происходит только незначительная очистка. Это снижает эффективность продукта. Кроме того, данные продукты не подходят для кошек.

Еще один метод описан в патенте США 5431927. Корм для домашних животных, описанный в этом патенте, представляет собой сухой продукт, который содержит выровненные волокна и который при пережевывании ломается скорее по бороздкам, чем просто крошится. Это, как отмечено в патенте, удерживает продукт в контакте с зубами животного более длительное время и, следовательно, увеличивает абразивный эффект. Тем не менее продукт должен производиться с использованием особым образом покрытой экструзионной головки для поддержания условий ламинарного потока в ней. Как сообщается, ламинарный поток приводит к выравниванию волокон внутри продукта, что позволяет продукту ломаться при кусании. Использование таких штампов однако излишне усложняет производство.

Таким образом, возникает необходимость в корме для домашних животных с функцией защиты зубов, который был бы применим как для собак, так и для кошек, и который мог бы быть произведен без необходимости использования каких-либо особых способов.

Соответственно, с одной стороны, данное изобретение представляет собой сухой корм для домашних животных, содержащий матрицу, включающую источник денатурированного протеина, источник желатинизированного углевода; нерастворимое волокно; и увлажнитель в количестве, достаточном для уменьшения хрупкости матрицы.

Неожиданно было обнаружено, что включение увлажнителя и нерастворимого волокна в желатинизированную матрицу значительно снижает ломкость корма для домашних животных. При откусывании корма по изобретению зубы животных проникают в корм глубже, чем при его разламывании. Следовательно, зубы животного находятся в контакте с кормом более длительное время и подвергаются абразивному эффекту корма более длительное время.

Предпочтительно корм по изобретению содержит от около 0,5% до около 5 мас. % увлажнителя; например от около 1 мас.% до около 3 мас.%. Корм по изобретению предпочтительно содержит от около 2% до около 15 мас.% нерастворимого волокна; например от около 3% до около 10 мас.%.

Корм по изобретению предпочтительно имеет плотность от около 250 кг/м³ до около 320 кг/м³; например от около 270 кг/м³ до около 300 кг/м³. Далее кусочки корма предпочтительно имеют такой размер, что минимальное расстояние от центра тяжести корма для домашних животных до его поверхности составляет около 3 мм; например, около 3,5 мм.

Предпочтительно, корм для домашних животных имеет такой состав, что щуп, имеющий контактную поверхность около 1 мм² и действующий со скоростью 5 мм/с, проникает в матрицу на расстояние по меньшей мере около 30% толщины матрицы перед ломанием матрицы; более предпочтительно на по меньшей мере около 40%. Например, в случае корма для кошек, щуп может проникать на расстояние по меньшей мере около 3 мм, предпочтительно, на по меньшей мере около 3,5 мм до разрушения матрицы. Для корма для собак это расстояние должно быть больше.

С другой стороны, данное изобретение предлагает способ уменьшения образования зубного налета и зубного камня на зубах животного, предусматривающий введение животным сухого корма, имеющего желатинизированную матрицу, включающую источник протеина, источник углеводов, нерастворимое волокно и увлажнитель, причем корм имеет пониженную ломкость.

Варианты изобретения описаны здесь только в качестве примеров.

Сухой корм для домашних животных получают из источника углеводов, источника протеинов, нерастворимого волокна и увлажнителя. Сухой корм для домашних животных имеет пониженную ломкость, которая позволяет удерживать корм в контакте с зубами животного более длительное время в момент поедания. Следовательно, абразивный эффект корма по отношению к зубам животного продлевается на более длительный период.

Источником углеводов обычно являются злаки, такие как кукуруза, рис, пшеница, кормовая свекла, ячмень, овес или соя и их смеси. Злаки могут быть использованы в виде муки или муки грубого помола. При желании можно также использовать чистый или практически чистый крахмал. Вид используемых источника или источников углеводов не существенен. В основном, источник углеводов выбирают, основываясь на стоимости и вкусовых соображениях. Понятно, что источник углеводов может содержать протеин. Сухой корм для домашних животных обычно содержит от около 20% до около 65 мас.% углеводов.

Источником протеина может быть растительный источник протеина, животный источник протеина или смесь этих источников протеина. Подходящими растительными источниками протеина являются клейковина, пшеничный протеин, соевый протеин, рисовый протеин, кукурузный протеин и подобные. Эти протеины могут быть получены в виде муки, концентрированы и выделены, если необходимо. Подходящими животными источниками протеина являются мышечные и костные волокна теплокровных, домашней птицы и рыбы; мука грубого помола, такая как мясная мука, костная мука, рыбная мука и птичья мука; субпродукты, такие как сердце, печень, почки, язык и подобные; и молочные протеины. Сухой корм по изобретению обычно содержит от около 12% до около 50 мас.% протеина; предпочтительно более чем 25 мас.%.

Нерастворимым волокном может быть любое подходящее волокно. Примерами подходящих волокон являются соевое волокно, волокно рисовой шелухи, волокно стручков гороха, волокно овсяной шелухи, волокно ячменной шелухи, волокно сахарной свеклы, волокно пшеничных отрубей и натуральная целлюлоза. Подходящими волокнами целлюлозы являются Solka-Floc^®. Волокно обычно выбирают, основываясь на стоимостных и вкусовых соображениях. Однако предпочтительны волокна, которые приводят к образованию продукта пониженной плотности, например волокно целлюлозы. Сухой корм по изобретению обычно содержит от около 2 до около 15 мас.% нерастворимого волокна.

Увлажнителем может быть любой подходящий увлажнитель, например глицерин, пропиленгликоль, бутиленгликоль, полигидрогликоли, такие как глицерин и сорбит и подобные. Сухой корм для домашних животных обычно содержит от около 0,5 до около 5 мас.% увлажнителя.

Если необходимо, в корм могут быть также включены абразивные агенты. Подходящие абразивные агенты включают молотые раковины устриц, диоксид титана и подобные. При желании, в корм могут быть также включены агенты с функцией защиты зубов; например пирофосфатные соли, такие как тетранатрийпирофосфат.

При желании в сухой корм для домашних животных могут быть также включены различные другие ингредиенты, например соль, специи, приправы, витамины, минералы, вкусовые добавки, жиры и подобные. Жиры, если они добавлены, могут быть любыми подходящими животными жирами; например сало, или могут быть растительными жирами.

Сухой корм для домашних животных может быть получен различными способами по желанию. Однако наиболее подходящей является экструзивная желатинизация.

В специальном примере подходящего процесса экструзивной желатинизации смесь сухого корма получают из источника протеина, источника углеводов, нерастворимого волокна, витаминов и минералов. Затем смесь сухого корма загружают в аппарат для предварительной обработки.

В аппарате для предварительной обработки к смеси сухого корма примешивают воду, или пар, или то и другое вместе. Далее в смесь сухого корма в аппарате для предварительной обработки могут быть примешаны жидкие наполнители, такие как вкусовые добавки или жиры. Достаточное количество воды, пара или жидких наполнителей примешивают в кормовую смесь для повышения содержания влаги в смеси сухого корма от около 10% до около 30 мас.%. При желании температура смеси сухого корма может быть повышена в аппарате для предварительной обработки от около 60^oС до около 95^oС. Подходящий аппарат для предварительной обработки описан в патенте США 4752139.

Увлажненный корм выгружают из аппарата для предварительной обработки и помещают в экструдер. Увлажнитель добавляют к влажной смеси в экструдере. Экструдер может быть любым подходящим одно- или двучервячным экструдером, пригодным для термообработки. Подходящие экструдеры могут быть получены от Wenger Manufacturing Inc, Clextral SA, Buhler AG и других. Во время прохода через экструдер увлажненный корм проходит через зону приготовления, в которой он подвергается механическому разрезанию и нагревается до максимальной температуры свыше 130^oС, и зону формовки. Уровень давления в зоне формовки составляет от около 600 кПа до около 10 МПа, если требуется. При желании в зону приготовления могут добавляться вода, или пар, или то и другое вместе. Далее, при прохождении через экструдер крахмальные ингредиенты увлажненного корма желатинируют с получением желатинированной матрицы крахмала, протеина, нерастворимого волокна и увлажнителя.

Желатинированная матрица, выходя из экструдера, проходит через экструзионную головку. Используют любую подходящую головку. Однако отверстия головки предпочтительно выбирают такими, чтобы расстояние от центра отверстия до любой внутренней поверхности составляло, по меньшей мере, около 3 мм. Это служит гарантией, что экструдированный продукт будет иметь толщину, по меньшей мере, около 6 мм; более предпочтительно, по меньшей мере, около 8 мм. Далее, отверстия предпочтительно имеют круглую или эллиптическую форму сечения. Это обеспечивает экструзионный продукт с круглым или эллиптическим сечением. Таким образом, достигается то преимущество, что конечный продукт не имеет кусков с маленькой толщиной, которые легче ломаются при их пережевывании.

После прохождения через экструзионную головку полученный продукт разрезают на кусочки при помощи лезвий. Лезвия предпочтительно расставлены так, чтобы кусочки имели длину, по меньшей мере, 6 мм, например около 8 мм. Отдельные кусочки могут быть затем обработаны по желанию. Например, они могут быть частично или полностью высушены и далее покрыты вкусовыми добавками. После охлаждения кусочки могут быть расфасованы в подходящие емкости.

После сушки кусочки предпочтительно имеют содержание влаги менее чем около 10 мас.%; например от около 3% до около 7 мас.% при выходе из сушки. Далее кусочки предпочтительно имеют плотность от около 250 кг/м³ до около 320 кг/м³; например от около 270 кг/м³ до около 300 кг/м³. Кусочки предпочтительно имеют активность воды менее чем 0,7; более предпочтительно менее чем около 0,6.

Для дальнейшей иллюстрации представлены конкретные примеры.

Пример 1
Сухую смесь получают из около 49 мас.% кукурузной муки, около 19 мас.% кукурузной клейковины, около 8 мас.% рыбной и птичьей муки грубого помола, около 5 мас.% целлюлозы и различных витаминов и минералов. Сухую смесь помещают в аппарат для предварительной обработки только со смесью наполнителей. Обработанную в аппарате для предварительной обработки смесь затем помещают в экструдер только с около 2% глицерина. Аппарат для предварительной обработки работает при 79^oС. В аппарат для предварительной обработки впускают пар при около 0,6 кг/минуту и воду при около 0,1 кг/минуту.

Выгруженный из аппарата для предварительной обработки увлажненный корм затем помещают в экструдер модели 72Н фирмы Clextral и желатинируют. Экструдер имеет четыре зоны и температуру в четырех зонах около 69^oС, около 88^oС, около 125^oС и около 95^oС. На выходе из экструдера давление равно около 8,6 МПа.

Желатинированную смесь пропускают через отверстия экструзионной головки. Отверстия имеют форму эллипса в сечении с наименьшим диаметром 11 мм и наибольшим диаметром 12 мм. Экструдат на выходе из головки разрезают на кусочки 9 мм длиной. Кусочки затем покрывают вкусовыми агентами и сушат обычным способом.

Кусочки имеют плотность около 285 кг/м³, и содержание влаги около 6,5 мас.%.

Пример 2
100 сухих кусочков, полученных с использованием способа примера 1, анализируют для определения текстуры, используя ТА-ХТ2 Texture Analyser, полученный от Stable Micro Systems, Inc. Texture Analyser загружают стержнеобразными щупами, которые имеют длину около 52 мм. Щупы сделаны из двух секций; первой секции и второй секции. Первая секция имеет длину около 21 мм и постоянный диаметр около 9,5 мм. Вторая секция сужается книзу до точки, имеющей площадь соприкосновения около 1 мм². Texture Analyser действует при скорости 5 мм/сек и силой соприкосновения 5 г.

Каждый кусочек помещают на основание под щупами. Щупы опускают в кусочки. Расстояние проникновения щупов в кусочки, силу сжатия и время регистрируют при скорости 200 записей в секунду. Разлом кусочков определяют по резкому падению значения силы сжатия. В момент разлома записывают глубину проникновения, силу сжатия и время. Значения, полученные для всех кусочков, затем усредняют.

Для сравнения процесс повторяют для каждой группы из 100 кусочков коммерчески доступных продуктов. Результаты следующие, см. табл. 1.

Результаты показывают, что кусочки примера 1, по меньшей мере, эквивалентны в отношении сопротивляемости разлому продукту, получаемому по способу, описанному в патенте США 5341927. Оба продукта значительно лучше, чем стандартные сухие корма для домашних животных.

Так как продукт примера 1 обладает сопротивляемостью разлому, животные вынуждены глубже вгрызаться в каждый кусочек продукта для его разлома. Поэтому зубы животных подвергаются лучшей механической очистке.

Пример 3
В исследовании использовали группу из 45 здоровых кошек. Выбирали кошек, которые охотно потребляли сухие корма. Кошек исследовали с целью выявить тех, которые не имели очевидных проблем, связанных с зубами или полостью рта. Затем кошек подвергали полному ветеринарному физическому обследованию. Кошек разделили на 3 группы из 15 кошек с равномерным распределением в каждой группе кошек, подверженных образованию зубного камня. Во время исследования кошки имели вволю воды и корма, который задавали один раз в день. Потребление корма каждой кошкой ежедневно фиксировалось. Вес каждой кошки отмечали в начале исследования и затем с недельным интервалом.

За день до исследования каждую кошку подвергали полной зубной профилактике, при которой тщательно удаляли все над- и поддесневые образования налета и зубного камня. Кроме того, зубы кошек тщательно вычищали.

В день начала исследования каждой группе кошек произвольно выделяли различные виды корма и кормили их. Одну группу (Группа 1) кормили кусочками корма по Примеру 1, другую группу (Группу А) кормили Purina Cat Chow; третью группу (Група В) кормили Purina Meow Mix. Через 7 дней кормления этими кормами на зубы каждой кошки наносили несколько капель проявляющего налет 3% раствора эритрозина и затем тщательно смывали проточной водой. Оценку налета затем проводили на десневой и прикусной половинах верхних и нижних клыков, верхних 3-ем и 4-ом ложнокоренных зубах, нижних 3-ем и 4-ом ложнокоренных зубах и 1-ых коренных зубах. Оценку жевательной поверхности зубов, которые были покрыты налетом, проводили по следующей шкале:
0 = нет видимого налета;
1 = налет покрывает менее 25% поверхности зуба;
2 = налет покрывает от 25 до 50% поверхности зуба;
3 = налет покрывает от 50 до 75% поверхности зуба; и
4 = налет покрывает более 75% поверхности зуба.

Толщину налета оценивали следующим образом:
1 = легкая или тонкая, светло-розовый цвет;
2 = средняя, умеренный или средний оттенок красного; и
3 = тяжелая или толстая, темный ярко-красный оттенок.

Значения затем получали умножением значения покрытия на значение толщины для каждой половины 14 зубов с получением значений в интервале от 0 до 12. Для получения полной оценки зубов складывали значения для каждой половины зубов. Затем полные значения усредняли.

На 28 день исследования подобным образом проводили оценку у каждого животного на проксимальной, мезиальной и дистальной третях 14 предварительно обследованных зубов. Значения для каждой трети зубов складывали для получения полной оценки зубов и все полные значения усредняли.

Значения для всех животных каждой группы усредняли и результаты были следующие, см. табл. 2.

Результаты показывают, что продукт примера 1 демонстрирует значительно улучшенную очистку зубов кошек, чем коммерчески доступные сухие корма для домашних животных. Эти результаты соотносятся с результатами примера 2.

Пример 4
Процесс, описанный в примере 1, повторяли за исключением того, что вместо экструдера Clextral использовали одночервячный экструдер Wenger F165. Сухие кусочки имели по существу те же свойства, что и кусочки по Примеру 1.

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве. Сухой корм, снижающий образование зубного камня и налета на зубах домашних животных, содержит матрицу из источника денатурированного протеина, источника желатинированного углевода, нерастворимого волокна, а также увлажнителя в количестве, достаточном для уменьшения хрупкости матрицы. Корм имеет пониженную ломкость, которая позволяет удерживать корм в контакте с зубами животного более длительное время в момент поедания. Следовательно, абразивный эффект корма по отношению к зубам животного продлевается на более длительный период. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Сухой корм, снижающий образование зубного камня и налета на зубах домашних животных, содержащий матрицу из источника денатурированного протеина, источника желатинированного углевода, нерастворимого волокна, а также увлажнителя в количестве, достаточном для уменьшения хрупкости матрицы. 2. Сухой корм по п. 1, отличающийся тем, что содержит около 0,5 - 5 мас. % увлажнителя. 3. Сухой корм по п. 2, отличающийся тем, что увлажнитель является глицерином. 4. Сухой корм по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит около 2 - 15 мас. % нерастворимого волокна. 5. Сухой корм по п. 4, отличающийся тем, что нерастворимое волокно является волокном целлюлозы. 6. Сухой корм по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника денатурированного протеина корм содержит растительный источник протеина, животный источник протеина или смесь этих источников протеина. 7. Сухой корм по п. 6, отличающийся тем, что указанный источник протеина присутствует в количестве, обеспечивающем в корме около 12 - 50 мас. % протеина. 8. Сухой корм по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника желатинированного углевода использован злак, такой, как кукуруза, рис, пшеница, ячмень, овес, соя или их смеси, в виде муки, муки грубого помола или крахмал. 9. Сухой корм по п. 8, отличающийся тем, что источник желатинированного углевода присутствует в количестве, обеспечивающем в корме около 20 - 65 мас. % углеводов. 10. Сухой корм по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что имеет плотность около 250 - 320 кг/м³. 11. Сухой корм по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что он представляет собой экструзионный продукт с круглым или эллиптическим сечением, разрезанный на кусочки, имеющие длину, по меньшей мере, 6 мм и толщину, по меньшей мере, 6 мм. 12. Способ снижения образования зубного камня и зубного налета на зубах домашних животных, предусматривающий использование сухого корма, отличающийся тем, что используют сухой корм по любому из пп. 1-11.