Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к гигиене зубов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к улучшению гигиены зубов у домашних животных. Оно относится также к полимерной композиции, имеющей непрерывную фазу и дисперсную фазу, которая может быть использована для улучшения гигиены зубов.
Уровень техники
Безусловно известно, что имеется много разных продуктов для улучшения здоровья и хорошего состояния животных, в частности домашних животных. Эти продукты образуют широкий спектр, включающий продукты, предназначенные для улучшения гигиены зубов у домашних животных.
Известно, что плохое состояние зубов очень типично для животных, включая домашних животных, таких как собаки и кошки. Плохая гигиена зубов может привести к периодонтальному заболеванию. Периодонтальное заболевание является одной из болезней, наиболее часто подвергаемых лечению ветеринарами в Соединенных Штатах.
Долгосрочное последствие плохого состояния зубов может оказаться для животного разрушительным. Полагают, что плохое состояние зубов является содействующим фактором в смерти собак, кошек и других млекопитающих. У домашних животных плохое состояние зубов имеет отношение к серьезным болезням сердца, печени, почек и других внутренних органов. Действительно, одно из исследований показало, что каждая собака с периодонтальным заболеванием имеет патологические изменения в сердце, печени и почках.
В большинстве случаев периодонтальное заболевание начинается с образования пленки из мягкого аморфного материала, называемого зубным камнем, состоящим преимущественно из бактерий ротовой полости, бактериальных побочных продуктов, ротового мусора... Эта пленка обычно покрывает как наружную поверхность зубов, так и поверхность, расположенную ниже линии десен - десенную полость. В результате отложения кальция и других минеральных солей этот слой зубного камня твердеет и превращается в винный камень. Хотя винный камень является твердым, он в то же время пористый и прилипает к зубной поверхности. Винный камень, судя по всему, постепенно наслаивается и образует шероховатую поверхность, на которую продолжает откладываться зубной камень. По мере нарастания винного камня возникает возможность прилипания широкого ряда микробов. Побочные продукты метаболизма этих бактерий вызывают локальное воспаление тканей, включая ткани, окружающие десенную полость. В конечном итоге это приводит к периодонтальному заболеванию. Его самой ранней стадией является гингивит, характеризующийся воспалением десен. По мере прогрессирования периодонтального заболевания гингивит превращается в периодонтит, при котором воспаление простирается в окружающие зуб соединительные ткани. Полагают, что гингивит и периодонтит способствуют проникновению вредных бактерий в кровяное русло и в конце концов попаданию их в сердце и другие внутренние органы.
Было обнаружено, что поверхности зубов, обращенные к щекам, т.е. находящиеся в щечной полости, имеют бóльшую склонность к гингивиту и образованию зубного (винного) камня, чем поверхности зубов, обращенные к языку, т.е. лингвальная поверхность. Было также обнаружено, что задние зубы, т.е. малые коренные зубы и коренные зубы, подвержены более быстрому развитию зубного камня и винного камня, чем передние зубы.
На проблеме очистки зубов и улучшении гигиены зубов у животных были сосредоточены разные исследовательско-прикладные работы. Один из простых способов удаления зубного камня у домашних животных состоит в том, что владелец домашнего животного регулярно производит чистку зубов своего питомца. К сожалению, мало владельцев домашних животных обладают желанием или способны соблюдать этот уровень домашнего ухода.
По этой причине усилия были направлены на создание продуктов, которые очищают зубы домашних животных во время их пережевывания. Имеется ряд такого рода продуктов, заявленных как продукты, очищающие зубы домашних животных. Однако немного из этих продуктов являются полностью эффективными и многие из них обладают различными недостатками.
Одна из проблем таких продуктов состоит в том, что некоторые из них не являются съедобными. Отсюда следует, что когда эти продукты пережевываются или измельчаются домашними животными и проглатываются, они вызывают у животных пищеварительные проблемы. Другая проблема, связанная с некоторыми из продуктов, состоит в том, что они имеют ограниченную эффективность в отношении очистки коренных зубов и малых коренных зубов. И те, и другие являются зубами, где обычно образование винного камня наиболее значительно и которые владельцу животного наиболее трудно очищать с помощью зубной щетки.
Далее, многие продукты не всегда очищают трещины в этих зубах. К тому же многие из этих продуктов неэффективны в отношении очистки поверхностей под деснами. При этом многие из них неэффективны и в отношении способствования очистки поверхностей зубов, которые расположены в задней части щечной полости. Если продукт плохо разработан, то лишь небольшая часть продукта в действительности попадает при пережевывании в заднюю часть щечной полости, в результате чего уменьшается абразивное воздействие и ограничивается очистка зубной поверхности.
Еще одна проблема состоит в том, что многие из названных продуктов неэффективны в отношении удаления уже возникшего винного камня. Поскольку винный камень является твердым, попытка его удаления простым абразивным воздействием в результате пережевывания может оказаться неэффективной.
Некоторые из таких продуктов содержат добавки для ухода за ртом, которые предназначены для торможения образования винного камня. Проблема с некоторыми из этих продуктов состоит в том, что они не обязательно действуют так, как от них требуется. В определенном смысле эффективность этих агентов исчезает тогда, когда продукт проглатывается или когда животное съедает какую-либо другую пищу. В продолжение названной проблемы, некоторые из этих продуктов неустойчивы и их текстура со временем меняется, приводя к утрате очищающих свойств.
В патенте Соединенных Штатов US 6110521 описывается пшенично-казеиновая жвачка для собак, обладающая текстурой, которая может быть модифицирована обслуживающим собак персоналом путем микроволнового облучения жвачки, что приведет к ее расширению и облегчению ее пережевывания. Для того чтобы обеспечить расширение продукта при микроволновом нагреве, продукт должен обладать влагосодержанием от 10 до 14% мас.
В патентной публикации РСТ под номером WO 00/13521 описывается жевательная игрушка для домашних животных, которая имеет основанный на белке состав и которой может быть придана форма кости. Заявители полагают, что описанные ими продукты имеют ограниченную эффективность в отношении зубов. В заявке делается предположение, что простое производство продукта, который «имитирует формы естественных костей животных» и который позволяет «домашним животным мягко проникать в жевательную игрушку», обеспечивает чистые и здоровые зубы и свежее дыхание. Однако такой продукт не обязательно будет обеспечивать эффективную очистку зубов, особенно в труднодоступных зонах, таких как задние зубы, например коренные зубы, ниже линий десен и в зоне, обращенной к щекам, т.е. в щечной полости. Именно в этих участках накопление зубного камня может быстро развиваться в гингивиты, а патогенные бактерии будут проникать в кровяное русло с потенциально вредными последствиями.
В Европейской патентной заявке под номером ЕР 0552897 А1 раскрывается съедобный жевательный продукт для животных с гибким клеточным матриксом, содержащим целлюлозные волокна, например 20-50% кукурузных початков, и добавки для ухода за ротовой полостью. Однако раскрытый продукт обладает тем недостатком, что кукурузный початок и такого рода целлюлозные материалы не являются естественными для диеты домашних животных и могут способствовать диарее и увеличенному объему фекалий. Это вступает в противоречие с пожеланиями многих владельцев животных, которые предпочитают, чтобы у их животных не было увеличенного объема фекалий. Другим недостатком названных выше продуктов является то, что они предназначены для зубов, которые предварительно очищают с использованием способов профилактики зубов у ветеринара. Немногие владельцы собак регулярно обращаются к ветеринару для проведения профилактики зубов.
Общим недостатком предшествующего уровня техники является то, что он пренебрегает силой прикуса, производимой зубами, и манерой кусания отобранных животных. Если сопротивление прикусу слишком велико, зубы не смогут мягко проникнуть в продукт и у продукта будет мало возможности сдвигать десны и осуществлять очистку в критических зонах. И наоборот, если сопротивление прикусу слишком мало, собака быстро прокусит и проглотит продукт. В результате этого на поверхность зуба под деснами будет оказываться низкое давление, что опять приведет к плохой очистке в критических зонах.
Таким образом, существует потребность в улучшенных продуктах и способах улучшения гигиены зубов у домашних животных.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает полимерную композицию, имеющую непрерывную фазу и дисперсную фазу, где дисперсная фаза распределена в непрерывной фазе, а непрерывная фаза состоит из, по меньшей мере, одного полимера биологического происхождения или же производного или комплекса такого полимера.
Настоящее изобретение предлагает также продукты для улучшения гигиены зубов у домашних животных. Кроме того, настоящее изобретение предлагает улучшенные способы приготовления продуктов для улучшения гигиены зубов у домашних животных.
Для этой цели в первом аспекте изобретения предлагается жевательный продукт, который улучшает гигиену зубов у домашних животных. Продукт содержит основу, имеющую непрерывную фазу и дисперсную фазу в таком соотношении, что усилие, необходимое для проникания в продукт превышает предполагаемую силу прикуса домашнего животного из заранее выбранной группы домашних животных в процессе нормального акта кусания. Однако при этом, желательно, чтобы требуемое усилие пенетрации (проникания) было меньше максимальной силы прикуса, характерной для названной группы. Предполагаемая сила прикуса определена таким образом, что она принадлежит среднему животному из заранее выбранной группы.
В одном из вариантов непрерывная фаза состоит из полимера биологического происхождения или же его производного или комплекса. В другом варианте непрерывная фаза может дополнительно содержать меньшие по размеру сольватирующие молекулы, консерванты, антиоксиданты, замедлители кристаллизации, неорганические ионы, вкусовые молекулы и другие меньшие по размеру совместимые молекулы и ионы.
В одном из вариантов полимер биологического происхождения выбирают из группы, в которую входят: углеводы и/или производные углеводов, включая полисахариды, крахмалы, полидекстраны; все полимеры и полисахариды природных сахаров на основе гексозы, пентозы и гептозы и их производных или полимеры и полисахариды, полученные из этих сахаров и их производных; полисахариды микробного происхождения, включая полисахариды, полученные сбраживанием выше- или нижеупомянутых веществ или сбраживанием какой-либо среды на пищевой основе; гидроколлоиды, гидроколлоиды микробного происхождения, гидроколлоиды растительного происхождения, полиолы, полиолы микробного происхождения, сахарные спирты, полимеры сахарных спиртов; углеводы, полученные в качестве побочных продуктов переработки пищи для человека или в качестве отходов переработки; белки и/или производные белков, включая гликопротеины, липопротеины, фосфопротеины, тропоколлагены и производные/гидролизаты/комплексы тропоколлагена; молочные белки и производные, такие как белки, содержащиеся в гидрофобной белковой фракции молока, например казеинаты; полимеры, содержащиеся в твердых материалах молока; твердые материалы молока и их производные; белки, получаемые из яиц; белки мяса или полученные из мяса или отходов на бойне или переработки мяса; белки, получаемые в качестве побочных продуктов переработки пищи для человека или в качестве отходов переработки; полипептиды, растительные белки, белки микробного происхождения, животные белки, полимеры, происходящие из стенок микробных клеток; полимеры, происходящие из микробных клеток; полимеры, содержащие комбинацию белковых и углеводных мономеров, или полимеры, образованные сочетанием углеводного и белкового материала; полимеры, содержащие комбинацию липидных, и/или белковых, и/или углеводных мономеров, или полимеры, образованные сочетанием липидных, и/или белковых, и/или углеводных элементов с образованием нового полимера или комплекса полимеров; все другие полимеры биологического происхождения, проявляющие желаемые функциональные свойства, имеющиеся у названных выше полимеров.
В одном из вариантов непрерывная фаза включает: микроокклюзии/микроскопические частицы всех нереактивных/нерастворимых органических/биологических веществ с температурами плавления и/или стеклования выше комнатной температуры, а также названные материалы с температурами плавления и/или стеклования ниже комнатной температуры, которые не растворимы в непрерывной фазе; окклюзии/частицы всех нереактивных/нерастворимых органических/биологических веществ с температурами плавления и/или точками стеклования выше комнатной температуры, а также названные материалы с температурами плавления и/или стеклования ниже комнатной температуры, которые не растворимы в непрерывной фазе; неактивные неорганические вещества, которые совместимы с веществами, содержащимися в непрерывной фазе, и не реагируют или не взаимодействуют в значительной степени с этими веществами; углеводы и/или производные углеводов, включая сахариды, сахара, полисахариды, нежелатинированные крахмалы, крахмалы и/или их производные, инулин, полифруктаны, полидекстраны; все полимеры природных сахаров на основе гексозы, пентозы и гептозы и их производные; целлюлоза и полимеры на основе целлюлозы, аминополисахариды, такие как хитин, хитозан и полимеры на основе этих веществ; олигосахариды, полисахариды и производные полисахаридов микробного происхождения; полиолы, полиолы микробного происхождения, сахарные спирты, полимеры сахарных спиртов; минеральные оксиды, неорганические и органические оксиды, фосфаты, сульфаты, карбонаты и другие нерастворимые соли или ковалентно связанные неорганические вещества, полимеры или смеси/комплексы и комбинации всех упомянутых выше неорганических и органических веществ, алюмосиликаты, силикаты, содержащиеся в почвах неорганические вещества, глины, минералы, металлы и вещества - производные этих металлов, кость, хрящ, масла, жиры, газы, нефтепродукты и полимеры на основе нефти, микроокклюзии/частицы микробного происхождения, интактные нежизнеспособные микробы, высушенные интактные нежизнеспособные микробы, оболочки и материал клеточных стенок, полученные из мертвых микробов; материал микробного происхождения; микроокклюзии/частицы растительного происхождения, материал растительного происхождения; микроокклюзии/частицы животного происхождения, материал животного происхождения; причем полимеры и вещества биологического происхождения, которые присутствуют в качестве компонентов непрерывной фазы, присутствуют также в дисперсной фазе в состоянии отличном от их состояния в непрерывной фазе.
В одном из вариантов полимеры и вещества биологического происхождения, которые содержатся в качестве компонентов как непрерывной фазы, так и дисперсной фазы, присутствуют в непрерывной фазе преимущественно в стеклообразном или кристаллическом состоянии.
В одном из вариантов полимеры и вещества биологического происхождения, которые содержатся в качестве компонентов как непрерывной фазы, так и дисперсной фазы, присутствуют преимущественно в резиноподобном состоянии. Находящиеся в обоих состояниях компоненты присутствуют в непрерывной фазе в виде дисперсных, относительно небольших и дискретных частиц.
В одном из вариантов продукт имеет форму кости.
В одном из вариантов продукт имеет форму плоской кости.
В одном из вариантов продукт имеет форму плоского удлиненного прямоугольного ящика или любую другую форму, которая при растягивании помещается в такой ящик и соприкасается с каждой из поверхностей такого ящика.
В одном из предпочтительных вариантов изобретения имеется полученный таким образом продукт для очистки зубов домашнего животного, который пригоден для жевания и имеет непрерывную и дисперсную фазы в таком соотношении, что усилие, требуемое для проникания в продукт, превышает ожидаемую силу прикуса животного, и в котором после первого укуса животным по крайней мере часть закушенной животным поверхности упруго возвращается к практически исходной форме.
Второй аспект настоящего изобретения предлагает способ обеспечения гигиены зубов у домашнего животного. Способ включает стадии обеспечения животного жевательным продуктом, который состоит из непрерывной и дисперсной фаз, и подборки соотношения непрерывной и дисперсной фаз таким образом, чтобы усилие, необходимое для проникания в продукт, было больше предполагаемой силы первого укуса животного в процессе нормального кусания, что обеспечило бы упругое и почти полное или даже полное возвращение продукта после первого укуса к его первоначальной форме. Соотношение фаз может относиться к композиции или к содержанию в продукте. В одном из предпочтительных вариантов изобретения непрерывная фаза находится преимущественно в резиноподобном состоянии, а дисперсная фаза преимущественно в кристаллическом или стеклообразном состоянии.
Еще один аспект настоящего изобретения предлагает способ изготовления жевательного продукта для улучшения гигиены зубов. Способ включает стадии изготовления жевательного съедобного продукта, который состоит из непрерывной и дисперсной фаз, и подборки соотношения непрерывной и дисперсной фаз таким образом, чтобы усилие, необходимое для проникания в продукт, было больше ожидаемой силы первого укуса животного в процессе нормального кусания, что обеспечило бы упругое и почти полное или даже полное возвращение продукта после первого укуса к его первоначальной форме. В одном из предпочтительных вариантов способа изготовления непрерывная фаза выполняется в резиноподобном состоянии.
Изобретение распространяется также на способ поддержания или улучшения состояния домашнего животного, который включает стадию облегчения удаления винного камня с зубов животного с тем, чтобы таким образом улучшить поддержание здорового состояния ротовой полости животного.
Преимуществом настоящего изобретения является предложение продукта для улучшения здоровья зубов домашнего животного и благодаря этому его общего состояния.
Другим преимуществом настоящего изобретения является предложение усовершенствованного способа улучшения гигиены зубов у животных, в частности домашних животных, таких как кошка или собака.
Далее, преимуществом настоящего изобретения является предложение усовершенствованных способов удаления зубного камня с зубов домашнего животного и замедления нарастания винного камня на зубах.
Кроме того, преимуществом настоящего изобретения является предложение продукта, который замедляет нарастание винного камня на зубах домашних животных.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут описаны и станут очевидными из детального описания названных выше предпочтительных вариантов и фигур.
Краткое описание фигур
Фиг.1 иллюстрирует поперечный разрез рта домашнего животного.
Фиг.2 иллюстрирует схематический вид винного камня на зубах собаки, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа.
Фиг.3 иллюстрирует общий вид одного из вариантов продукта настоящего изобретения.
Фиг.4 схематически иллюстрирует один из вариантов видимой под микроскопом структуры настоящего изобретения.
Фиг.5 схематически иллюстрирует один из вариантов аппарата для изготовления продукта настоящего изобретения.
Детальное описание названных выше предпочтительных вариантов
Настоящее изобретение предлагает полимерную композицию, имеющую непрерывную и дисперсную фазы, причем дисперсная фаза распределена внутри непрерывной фазы, а непрерывная фаза состоит из полимеров биологического происхождения или производных, или комплексов таких полимеров. Композиция может найти применение при изготовлении продуктов, которые могут быть использованы в областях, имеющих отношение к здоровью. Изобретение, таким образом, относится в общем случае к продуктам и способам улучшения гигиены зубов у домашних животных, в частности собак и кошек. Отчасти продукты и способы настоящего изобретения предназначены для уменьшения образования и нарастания зубного и винного камня на зубах домашних животных.
Изобретение предлагает также способ поддержания и улучшения здоровья домашнего животного путем торможения распространения образующихся в ротовой полости патогенов от рта к другим участкам тела, таким как жизненные органы. Размножение и распространение таких патогенов тормозится путем облегчения удаления винного камня с зубов домашнего животного. Можно ожидать, что это окажет благотворное действие на общее здоровье и состояние животного. Способ может включать стадию применения на животном жевательного тела, содержащего композицию, состоящую из непрерывной фазы, внутри которой диспергирована дисперсная фаза. Тело применяется на домашнем животном преимущественно с регулярными интервалами, которые подбирают так, чтобы они были в достаточной степени непродолжительными для торможения образования или повторного образования винного камня на зубах домашнего животного. Например, жевательное тело может применяться ежедневно для обеспечения абразивного действия при контакте с зубами животного, облегчая тем самым удаление винного камня и торможение его повторного нарастания или повторного образования.
Обратимся к фиг.1, на которой в общем виде проиллюстрирован рот (10) домашнего животного. Как следует из этой иллюстрации, типичный рот (10) домашнего животного включает зуб (12), который расположен отчасти в пределах десен (14) животного. Пространство между зубом (12) и деснами (14) определяется как десенная впадина (16).
Как утверждалось выше, винный камень может образовываться на зубах (12) животного. Винный камень может быть трудно удаляемым, в особенности, если он располагается в щечной впадине (18), области, расположенной между зубами (12) и щекой (20) рта. Кроме того, трудно удаляется винный камень, расположенный в десенной полости (16). К сожалению, именно винный камень, расположенный в десенной полости (16), в наибольшей степени вредит здоровью домашнего животного.
Обратимся к фиг.2, на которой схематически проиллюстрирован поперечный разрез винного камня (30), полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа. Как следует из иллюстрации, винный камень включает ряд неорганических слоев (32) и (34), с которыми образуют сэндвичевую структуру располагающиеся между ними белковые слои (36) и (38). Неорганические слои (32) и (34) имеют жесткое пористое строение.
Обратимся к фиг.3, на которой проиллюстрирован вариант продукта (40) настоящего изобретения. Как следует из иллюстрации, продукт (40) представляет собой съедобный жевательный продукт, который улучшает гигиену зубов домашних животных. Хотя продукт проиллюстрирован в форме кости, для продукта (40) возможны разнообразные формы, например форма бисквита или плоского удлиненного, обычно прямоугольного, тела, или любая форма, которая может быть помещена в воображаемый прямоугольный ящик и соприкасаться с каждой из внутренних поверхностей такого ящика. Предпочтительно, чтобы угловые концы тела приблизительно в общих чертах совпадали с углами ящика.
Продукт (40) рассчитан на более сильное очищающее действие благодаря его сопротивлению к прониканию зуба при его пережевывании. С этой целью продукт (40) включает тело (42), содержащее непрерывную и дисперсную фазы. Фиг.4 схематически иллюстрирует наблюдаемые под микроскопом непрерывную фазу (44) и дисперсную фазу (46). Фазы (44) и (46) тщательно сбалансированы с целью обеспечения оптимальной текстуры для очистки поверхности зубов домашнего животного.
Непрерывная фаза (44) преимущественно состоит из взаимозамыкающегося матрикса из полимеров. Эти полимеры, в свою очередь, имеют преимущественно биологическое происхождение и могут быть получены из множества разных источников, включая продукты и побочные продукты переработки пищи для человека и их производные, животные источники, растительные источники, продукты и побочные продукты переработки мяса, продукты и побочные продукты, относящиеся к пекарной и зерноперерабатывающей промышленностям, и их производные, молоко и молокопродукты, микробные источники, и путем микробного модифицирования продуктов и побочных продуктов из названных выше источников, а также широкого ряда других хорошо известных источников природных биополимеров. Непрерывная фаза может также содержать меньшие по размеру сольватирующие молекулы, консерванты, антиоксиданты, замедлители кристаллизации, неорганические ионы, вкусовые молекулы и другие меньшие по размеру совместимые молекулы и ионы, которые не оказывают отрицательного влияния на взаимодействие полимеров. Эти полимеры биологического происхождения связываются между собой в результате динамического нековалентного взаимодействия благодаря образованию водородных связей, ионному притяжению, вандер-ваальсовским взаимодействиям и другим формам нековалентного связывания. Эта фаза обычно находится в резиноподобном состоянии и имеет температуру стеклования предпочтительно значительно ниже комнатной температуры. Предпочтительно также, чтобы содержащиеся в непрерывной фазе вещества могли замедлять кристаллизацию других компонентов непрерывной фазы.
В отличие от непрерывной фазы (44) дисперсная фаза (46) состоит в основном из неактивных («инертных») или малоактивных веществ, которые не связываются в значительной степени с компонентами непрерывной фазы. Однако между фазами должно иметь место достаточное взаимодействие для обеспечения того, чтобы дисперсная фаза оставалась частью общей структуры и не выпадала из заключающего ее матрикса. Дисперсная фаза может представлять собой смесь разных веществ с одним или двумя доминирующими веществами. Возможно даже, чтобы дисперсная фаза состояла из некоторых компонентов непрерывной фазы, которые находятся в кристаллическом или стеклообразном состоянии.
Для дисперсной фазы могут быть использованы различные компоненты, включая микроокклюзии/частицы практически всех нереактивных/нерастворимых органических/биологических веществ с температурами плавления и/или температурами стеклования выше комнатной температуры, а также веществ с температурами плавления и/или температурами стеклования ниже комнатной температуры, которые не растворимы в непрерывной фазе. Возможны также неактивные неорганические вещества, такие как неорганические оксиды, фосфаты, карбонаты и другие нерастворимые соли или ковалентно связанные неорганические вещества или смеси/комплексы и их комбинации.
Примерами веществ, из которых может состоять непрерывная фаза, являются: микроокклюзии/микроскопические частицы всех нереактивных/нерастворимых органических/биологических веществ с температурами плавления и/или стеклования выше комнатной температуры, а также названных материалов с температурами плавления и/или стеклования ниже комнатной температуры, которые не растворимы в непрерывной фазе; неактивных неорганических веществ, которые совместимы с веществами, содержащимися в непрерывной фазе, и не реагируют или не взаимодействуют в значительной степени с этими веществами; углеводов и/или производных углеводов, включая сахариды, сахара, полисахариды, крахмалы и предпочтительно нежелатинированные крахмалы, производные крахмалов, инулин, полифруктаны, полидекстраны; все полимеры природных сахаров на основе гексозы, пентозы и гептозы и их производных; целлюлоза и полимеры на основе целлюлозы, аминополисахариды, такие как хитин, хитозан и полимеры на основе этих веществ; олигосахариды, полисахариды и производные полисахаридов микробного происхождения; полиолы, включая полиолы микробного происхождения, сахарные спирты, полимеры сахарных спиртов; минеральные оксиды, неорганические и органические оксиды, фосфаты, сульфаты, карбонаты; другие нерастворимые соли или ковалентно связанные неорганические вещества, полимеры или смеси/комплексы и комбинации всех упомянутых выше неорганических и органических веществ, алюмосиликаты, силикаты, содержащиеся в почвах неорганические вещества, глины, минералы, металлы и вещества - производные этих металлов, кость, хрящ, масла, жиры, газы, нефтепродукты и полимеры на основе нефти, микроокклюзии/частицы микробного происхождения, интактные нежизнеспособные микробы, высушенные интактные нежизнеспособные микробы, оболочки и материал клеточных стенок, полученные из мертвых микробов; материал микробного происхождения; микроокклюзии/частицы растительного происхождения, материал растительного происхождения; микроокклюзии/частицы животного происхождения, материал животного происхождения. Если полимер в дисперсной фазе имеет биологическое происхождение и является также компонентом непрерывной фазы, он должен присутствовать в дисперсной фазе в состоянии, отличном от его состояния в непрерывной фазе. Предпочтительно, таким образом, чтобы этот полимер находился в дисперсной фазе в стеклообразном или кристаллическом состоянии. Другие присутствующие полимеры должны преимущественно находиться в стеклообразном или кристаллическом состоянии. Однако существуют варианты, в которых названные выше полимеры находятся преимущественно в резиноподобном состоянии, при котором они существуют в виде диспергированных, относительно небольших и дискретных частиц.
Желательно (как это проиллюстрировано), чтобы дисперсная фаза (46) на микроскопическом уровне была относительно равномерно распределена в непрерывной фазе (44). Это обеспечило бы минимальное нарушение непрерывности этой фазы. Образовавшийся продукт можно изменять в целях соответствия его выбранному применению, варьируя для этой цели соотношение содержащихся в обеих фазах материалов.
Следует отметить, что на макроскопическом уровне в продукте возможны дополнительные крупные окклюзии, например зерна злаковых культур и т.п. Эти окклюзии могли бы быть частью дисперсной фазы, но они отличаются от остальной части дисперсной фазы тем, что имеют внутри себя свою собственную характерную для них комбинацию фаз и молекул. Благодаря большим размерам названных окклюзий они могут в значительной степени и независимо влиять на характеристики получаемого продукта. При использовании продукта для гигиены зубов собак предпочтительно, чтобы структура продукта (40) не имела крупных окклюзий, так как они могли бы привести к значительному разрыву непрерывной фазы и нежелательному повышению хрупкости продукта.
В одном из предпочтительных вариантов по крайней мере часть полимера непрерывной фазы находится в резиноподобном состоянии. Установлено, что это состояние улучшает «жевательные характеристики» продукта, т.е. продолжительность пережевывания домашней собакой без значительного разрушения тела продукта. В более предпочтительном варианте доля резиноподобного состояния является преобладающей. При увеличении доли непрерывной фазы, которая находится в стеклообразном состоянии, получают более твердый продукт и продолжительность пережевывания увеличивается. Однако следует принимать меры для того, чтобы поддерживать пропорцию стеклообразного состояния ниже уровня, при котором хрупкость повышается до такой степени, что продукт может легко расколоться при пережевывании. Это может потенциально иметь отрицательные и даже вредные последствия для животного, например, в том случае, когда образуются острые фрагменты. Отсюда следует, что в кристаллическом состоянии может быть лишь относительно небольшая доля полимера непрерывной фазы.
В еще одном предпочтительном варианте непрерывные фазы не должны содержать компонентов, которые влияли бы на резиноподобный характер биологического полимера. В число таких веществ входят некоторые двухвалентные катионы. Они могут влиять на эластичный характер тела (40).
В предпочтительных вариантах продукт (40) состоит из приблизительно от 20 до примерно 40 мас.% крахмала, приблизительно от 20 до примерно 40 мас.% белка и от 5 до примерно 40 мас.% воды. В более предпочтительных вариантах продукт состоит из приблизительно от 20 до 31 мас.% крахмала, от 25 до 37 мас.% белка и от 15 до 20 мас.% воды. Предпочтительно, чтобы крахмал действовал как основной компонент дисперсной фазы и был равномерно в ней диспергирован, а белок действовал как основной компонент непрерывной фазы.
Что касается распределения веса фаз, предпочтительно, чтобы непрерывная фаза составляла от примерно 20 до примерно 80% и, более предпочтительно, от примерно 25 до примерно 60% от общего веса.
Продукт (40) разработан таким образом, чтобы его текстура соответствовала силе прикуса, ожидаемой для домашних животных выбранной группы. Текстуру материала, используемого для изготовления продукта (40), подбирают таким образом, чтобы усилие, необходимое для проникания в продукт, превышало силу прикуса, производимую зубами среднего животного в испытуемой группе животных при нормальном пережевывании. В предпочтительном варианте, однако, необходимое усилие пенетрации все же ниже максимальной силы прикуса, типичной для названной группы животных. В то же время эластичную природу материала продукта (40) подбирают таким образом, чтобы после пенетрации материал упруго восстанавливал форму. Это производит вторичное очищающее действие после первичного очищающего действия, производимого при попытке пенетрации. Это действие способствует также сдвигу края десен и таким образом облегчает очистку зубов животного в труднодоступных участках.
Продукт рассчитан на длительное пользование, что обеспечивает нахождение продукта (40) во рту животного в течение продолжительного периода времени. Это, в свою очередь, увеличивает возможности для очистки при пережевывании продукта (40). Это дает также владельцам домашних животных готовое средство и способ занять своих питомцев. В отличие от продуктов из предшествующего уровня техники продукт (40) не подвержен быстрому разлому на куски, которые могут быть легко проглочены собакой. Также в отличие от продуктов из предшествующего уровня техники настоящий продукт более безопасен для животного, поскольку он не жесток и не раскалывается на опасные фрагменты, которые могут попасть в глотку животного.
При желании продукт (40) может включать другие активные ингредиенты, например агенты, которые могут тормозить первичное образование винного камня. Вместо этих агентов или наряду с ними продукт (40) может содержать хелатирующие или другие агенты, способствующие размягчению винного камня и облегчающие его удаление в результате абразивного действия при пережевывании продукта. Примеры таких активных агентов раскрыты в патентной заявке США №60/279998. Раскрытие этих агентов включено в настоящую заявку путем ссылки.
Как отмечалось выше, продукт (40) может иметь разные размеры и формы. В предпочтительном, проиллюстрированном, варианте изобретения тело (42) имеет размер и обычно имитирующую кость плоскую форму, которые специально рассчитаны на то, чтобы легко помещаться между зубами и щеками выбранных собак. Ценным фактором является возможность существования разных предпочтительных форм, зависящих от выбранных собак и строения их рта. Было установлено, что указанная выше типичная форма является оптимальной для гончих собак и других собак с похожим строением рта. Преимуществом такой формы является то, что собаки испытывают большое удовольствие, когда держат такой продукт между своими передними лапами, пережевывая его вначале с одной стороны и затем с другой. Это способствует обеспечению улучшенной очистки всех зубов, находящихся во рту животного. В частности, форма побуждает собаку сосредоточить жевательное действие на задних зубах - зубах, которые наиболее трудно достать зубной щеткой и где нарастание винного камня может быть значительным. Размер может варьировать в зависимости от величины собаки, которая является определяющей. Как правило, отношение длины к ширине составляет от примерно 2:1 до примерно 4:1. Предпочтительно, чтобы оно было равно приблизительно 3:1. Толщина должна, как правило, составлять от примерно одной трети до половины максимальной ширины.
В соответствии с настоящим изобретением продукт может обладать широким спектром текстур. Текстура сама по себе является достаточной для обеспечения эффективной очистки зубов. Несмотря на то, что в продукте могут находиться волокнистые и нерастворимые абразивные элементы, они не являются необходимыми.
Продукт (40) может быть выполнен таким образом, чтобы он обладал оптимальной пригодностью для жевания для большинства собак. Домашние собаки могут иметь очень мощные челюсти и было найдено, что они обычно развивают силу прикуса от 100 до примерно 400 Н при медианном значении 163 Н и средней силе 256 Н. Текстуру продукта настоящего изобретения подбирают таким образом, чтобы усилие, необходимое для проникания в продукт (40), превышало силу прикуса, развиваемую зубами средней собаки из отобранной группы животных в процессе нормального пережевывания (иными словами, упомянутую выше медианную силу) и было меньше максимальной силы, которую собака может развивать время от времени. Пенетрометрические исследования показали, что на нормально прикушенной поверхности предпочтительные варианты продукта изобретения обычно требуют для пенетрации специально сконструированного «модельного зуба» усилия, равного приблизительно 225 Н. При этом пенетрация этого «модельного зуба» не приводит к разлому продукта, как это часто происходит со многими более хрупкими продуктами, относящимися к предшествующей технике.
Другим удивительным наблюдением было то, что после пенетрации зонда с диаметром 4 мм и последующего его вывода углубление частично закрывалось до размера менее 2 мм в диаметре. Отсюда следует, что при прикушивании собакой упругая природа продукта (40) обеспечивает то, что после пенетрации он действительно спружинивает назад и воздействует на поверхность зуба животного, обеспечивая тем самым тесный контакт с поверхностью зуба и усиленное механическое очищающее действие.
Продукт (40) очень долговечен и допускает значительно большее число укусов, прежде чем он приобретет достаточный для его проглатывания размер. Например, было найдено, что для большой собаки (с весом в пределах от примерно 10 до 35 кг) время потребления продукта (40) составляет в среднем от приблизительно 3,5 до примерно 12 мин. Требуемое при этом более продолжительное пережевывание облегчает усиленный контакт с зубами и тем самым механическое абразивное очищающее действие с удалением зубного камня, являющегося предшественником винного камня.
Продукт (40) настоящего изобретения обладает рядом преимуществ. В их числе: более прочные, улучшенного качества продукта; возможность включения проблемных ингредиентов, которые в других случаях снижают качество или прочность продукта и препятствуют его использованию для зубов домашнего животного; большая дешевизна продуктов, не вступающая в противоречие с желаемыми свойствами, такими как прочность и упругость, так как могут быть использованы меньшие количества потенциально дорогостоящего материала непрерывной фазы без ухудшения важнейших характеристик продукта; и простота производства, обусловленная тем, что для описанных систем используются низкие давления в сочетании с хорошо известными технологиями формовки.
Для изготовления продукта (40) могут быть использованы разнообразные способы. Один из них включает смешение порошковых и жидких ингредиентов в системе, которая в течение желаемого периода и в подходящий момент времени может обеспечивать регулируемый механический сдвиг и/или температуру, позволяющие достичь в рабочей емкости требуемого промежуточного физического состояния для каждой фазы. Эти состояния могут представлять собой по отдельности или в сочетании стеклообразное, резиноподобное, кристаллическое или промежуточное состояния. Перед выходом из первичной емкости материал подвергается такого рода обработке, таким образом и в такой степени, благодаря которым обеспечивается то, что материал выходит преимущественно в виде тщательно сбалансированной комбинации непрерывной и дисперсной фаз, и то, что фазы обладают упомянутыми выше необходимыми характеристиками и находятся в упомянутых выше необходимых физических состояниях.
Предпочтительной первичной емкостью для применения в производстве продукта (40) является экструдер. Предпочтительными экструдерами являются экструдеры удлиненной цилиндрической формы. После выхода из экструдера образовавшийся материал подвергается обработке с образованием заранее предусмотренной формы. Форма может быть подобрана таким образом, чтобы она облегчала механическую очистку зубов домашнего животного и была способной проникать в труднодоступные участки рта животного. Обработка материала может быть также предназначена для усиления желаемых аспектов физического состояния продукта (40), например для стимулирования молекулярного выравнивания, что повышает сопротивление к пенетрации зуба под влиянием силы прикуса. После этого продукт (40) по возможности бережно хранят, стараясь при этом избежать того, чтобы какие-либо обычные воздействия окружающей среды не привели к изменениям состояния его фаз.
Поскольку комбинация материалов в фазах продукта потенциально позволяет осуществлять прядение, ткачество, формование и растяжку с образованием пленки, эти фазы обладают также широкой возможностью применений другого рода, кроме применения для гигиены зубов домашних животных. Например, общей проблемой в пищевой и кормовой промышленностях является загрязнение пищевого продукта металлическим, пластиковыми и им подобными несъедобными идентификационными этикетками. Топленые животные материалы часто загрязнены металлическими идентификационными этикетками, которые используют для идентификации животного или туши. Вместо этого этикетки могут быть изготовлены с использованием описанных здесь способов. Такие животные этикетки исчезнут при топлении и переработке и будут абсолютно съедобными.
Другое применение настоящего изобретения относится к хирургической имплантации шин или штифтов для фиксации сломанных костей. В настоящее время такие изделия изготовляют из металла или пластика. После их имплантации необходима вторая операция для удаления таких штифтов. В соответствии с настоящим изобретением могут быть изготовлены искусственные кости, которые являются изначально стерильными, очень прочными и медленно разрушающимися под действием ферментов млекопитающих. Ингредиенты этих изделий могут быть подобраны таким образом, чтобы понизить риск иммунного ответа, например включать производное тропоколлагена, такое как желатин. Таким образом, эти изделия являются привлекательной альтернативой металлическим или пластиковым имплантатам/штифтам.
Вновь обратимся к продукту (40) для гигиены зубов настоящего изобретения, который в основном состоит из воды, углевода и белка. Продукт может быть изготовлен разнообразными способами, включающими смешивание, варку и формовку. В качестве не ограничивающего изобретение примера, может быть использован следующий способ изготовления продуктов (40):
Обратимся к фиг.5, на которой схематически проиллюстрирован общий вариант рабочего аппарата (50) для получения продукта настоящего изобретения. Вначале сухие ингредиенты смешивают в смесителе (52).
Сухую смесь вводят в экструдер (56) вместе с желаемыми жидкостями (54), например с водой, глицерином и маслом или жиром. Смесь нагревают в экструдере (56) до подходящей температуры варки с подводом достаточной энергии для перевода смеси в биопластичное состояние. Степень нагрева и продолжительность варки могут быть использованы в качестве средства контроля конечной плотности и текстуры образующегося продукта. После варки в экструдере (56) продукт выходит из экструдера (56) в виде высокоплотной биопластиковой жидкости при относительно низкой температуре (примерно 75-90°С) с небольшим растяжением, которое имеет место в отверстии головки экструдера (58).
Благодаря подвижной природе экструдата в виде биопластика его легко сформовать в разнообразные формы при низком давлении, предполагая при этом атмосферное или близкое к атмосферному давление. Благодаря этому нет необходимости производить формовку экструдата при относительно высоком давлении, например, с помощью инжекционной или компрессионной формовки. Поскольку экструдат представляет собой по существу пластичный материал, он может быть легко растянут с образованием пленок, листов, шнуров, шариков и т.п. Экструдат появляется из экструдера в микробиологически устойчивом состоянии, т.е. ему не требуется сушка или обработка для обеспечения микробиологической безопасности. Экструдат нужно просто охладить до комнатной температуры. Охлаждение лучше всего проводить ступенчато, поскольку, как было установлено, при быстром охлаждении в теле продукта возникают большие температурные перепады и неконтролируемые физические состояния, вследствие чего проявляются неравномерные свойства. Они нежелательны, так как приводят к появлению напряжений и, соответственно, трещин.
Подходящими для способа настоящего изобретения экструдерами являются экструдеры, которые упоминают как удлиненные цилиндрические высокоскоростные двушнековые экструдеры. Они имеют меньшие диаметры и гораздо более узкие допуски, работая при более высоких скоростях шнека, чем их предшественники. Благодаря этому они могут развивать значительно более высокий крутящий момент при гораздо лучшем контроле по сравнению с машинами более старого типа, обеспечивая контролируемый подвод высокой энергии, которая переводит смесь ингредиентов в биопластичное состояние и делает возможным поддержание этого состояния в течение достаточно длительного времени в условиях варки с целью облегчения желаемого текстурирования. На ингредиенты преимущественно воздействуют удельной механической энергией, равной по меньшей мере примерно 250 Дж/г.
Продукт выходит из экструдера через головку (58). После этого продукт перемещается по транспортеру (60).
В одном из вариантов продукт после этого пропускают через бисквитный калибровочный вал (62), из которого выходит плоский лист материала с очень точно регулируемой толщиной и шириной и повышенной прочностью на сжатие.
В одном из вариантов этот лист вновь перемещают по транспортеру (64) и он может быть нарезан, например, с помощью бисквитного резака с дисковым ножом (66), после чего направлен на упаковочный участок (68). Предпочтительной альтернативой является непосредственное направление листа на нарезной аппарат, минуя его пропускание через вал (62).
Один из возможных способов нарезки состоит в том, что названный выше лист разрезают с помощью водоструйного резака на участке (66), изображенном на фиг.5. Водоструйные резаки обычно используют при производстве кожаных изделий для резки листов кожи с получением заготовок для изготовления обуви.
Поскольку материал в процессе переработки проходит через широкую гамму физических состояний, таких как порошкообразное, резиноподобное, стеклообразное, жидкое и кристаллическое, возможно большое число способов формовки. Состояние выбирается и регулируется с расчетом на предполагаемую последующую переработку. В число других возможных машин для переработки продукта входят: кондитерское оборудование для обработки ирисок и твердых леденцов, например отсадочно-формовочные машины, шоколадно-формовочные системы, резаки с цепным приводом для ирисок и пневмоформовочные машины для продукта, который может быть раздут в тонкую прозрачную пленку. В число других возможных машин входят машины, обычно используемые в бисквитном производстве для формовки бисквитов, например стержневые прессы, проволочно-режущие системы и т.п., а также машины, используемые в других местах в пищевой промышленности или в производстве пластиков, например роторные формовочные машины и т.д.
Продукт, получаемый в процессе, приведенном на фиг.5, напоминает полиэтилен высокого давления в том, что его легко резать ножом или пилить с помощью промышленной ножовочной плиты. Однако было установлено, что в случае его применения для гигиены зубов домашних животных желательно, чтобы продукт имел неклеточный матрикс и обладал относительно высокой плотностью. Предпочтительный диапазон плотностей лежит в пределах от 0,8 до 1,2 г/см3. При слишком низких плотностях возможно образование газовых карманов, которые понижают сопротивление продукта прикусу. Слишком высокие плотности должны понизить упругость и проницаемость до значений неприемлемых в случае применения для гигиены зубов домашних животных.
Важно отметить, что продукты по изобретению могут экструдироваться при более низкой влажности по сравнению со стандартными пищевыми продуктами для домашних животных. Использование экструдера является желательным, так как он позволяет перерабатывать такие смеси и быстро доводить их до оптимальной температуры. Полагают, что после ввода в экструдер смесь «расплавляется» и становится совершенно жидкой.
В соответствии с настоящим изобретением могут быть приготовлены различные продукты. В случае кошек и собак в число предпочтительных направлений применения входят зубные жвачки, игрушки и кондитерские изделия. В случае продуктов для гигиены зубов домашних животных заявителями было установлено, что наилучшей текстурой для продукта для гигиены зубов собак является продукт с высокой плотностью и неклеточным матриксом. Неожиданным образом было обнаружено, что эти смеси можно экструдировать без добавления воды или водяного пара. Это является необычным, поскольку в пищевой промышленности почти всегда экструзию проводят с использованием добавленной воды, водных растворов или водяного пара. В отсутствие добавленной влаги включение гигроскопического вещества обеспечивает степень эластичности. Гигроскопическим веществом может быть любое гигроскопическое вещество, например глицерин, пропиленгликоль, бутиленгликоль, многоатомные гликоли, такие как глицерин и сорбит, гидрогенизированный крахмал, гидролизаты и т.п. Низкие уровни воды, однако, могут быть включены, даже если они выполняют только роль пластификатора. В предпочтительных вариантах желательно, чтобы суммарное количество воды и гигроскопического вещества было в пределах от примерно 15 до 45 мас.%, но более предпочтительно от примерно 25 до 35 мас.%.
С использованием не ограничивающего изобретения примера ниже будут приведены примеры продуктов и способов их получения.
Пример 1
Пять отдельных партий образцов продукта были приготовлены из пяти смесей сухих ингредиентов, полученных в соответствии с составами, указанными в таблице 1 и обозначенными 1а-1е. Каждая партия ингредиентов, в свою очередь, была загружена в смеситель Sovemeca Mixer (Sovemeca Ltd, Vermand, Франция).
После смешивания каждая из смесей загружается в удлиненный цилиндрический высокоскоростной двушнековый экструдер через К-тронный взвешивающий ленточный конвейер. С помощью регулируемых расходометрами перистальтических насосов вводят жидкие смеси гигроскопического вещества и пластификатора, количества которых автоматически регулируются с помощью программы программируемого логического контроллера. Приблизительно 1 часть жидкой смеси, состоящей из примерно 3 частей глицерина на 1 часть воды, добавляют к примерно 2,5 вес. частям твердого материала. После мягкой варки при температуре примерно 80°С и давлении 4 атм материал выводят из экструдера через головку в виде тонкого листа под низким давлением порядка 1,5 атм и температуре примерно 77°С. После самопроизвольного охлаждения образцов ниже приблизительно 65°С все образцы, кроме образца 1d, направляют с помощью транспортера на бисквитный резак с дисковым ножом (Sasib Ltd, Великобритания), с помощью которого образцы разрезают до нужной формы и размера.
После разрезки до форм, напоминающих кость, нарезанные куски медленно охлаждают до комнатной температуры с целью избежания сверхнапряжений в продукте, после чего упаковывают в герметичные мешочки.
Образец 1d был изготовлен, как описано выше за исключением того, что был использован модифицированный способ экструзии, в котором используемая головка имела примерно 1 м в длину, а продукту придавали форму с помощью водяного резака типа, обычно используемого в кожевенной промышленности при производстве обуви.
Таблица 2 представляет химический состав полученных образцов продукта.
Состав изготовленных образцов
Каждый из продуктов имеет плотность приблизительно 1 г/см3, массу приблизительно 50 г и, за исключением образца 1d, размеры: длина 12,5 см, ширина примерно 4,2 см и толщина примерно 1,2 см. Максимальная ширина образца 1d составляет примерно 3,6 см и толщина - 1,4 см.
Было найдено, что продукт образца 1а содержит приблизительно 55 мас.% материала непрерывной фазы и приблизительно 45 мас.% материала дисперсной фазы. Непрерывная фаза представляет собой матрикс с трудно различимой структурой частиц, которую можно было бы наблюдать в случае материала с дискретными элементами. Было обнаружено, что эта фаза содержит тесную смесь казеинатного белка с желатиной. Дисперсная фаза представляет собой дискретные структурные элементы в виде частиц, равномерно диспергированные в теле продукта. Было установлено, что эти элементы состоят из отчетливо видимых частиц нежелатинированного крахмала, отдельных частиц казеината и желатина в кристаллическом/стеклообразном состоянии. Частицы золы, вероятно образующейся из питательной среды, и некоторое количество сорбиновой кислоты (консерванта) также могли быть отмечены в качестве прерывателей фазы. Аналогичные наблюдения были сделаны в отношении образцов 1b-1е, в которых на относительное распределение фаз влияла исходная смесь ингредиентов для каждого образца.
Текстуру каждого образца анализируют с помощью системы, предназначенной для симулирования кусательного действия зубов собаки. Анализатор текстуры ТА-ХТ21 (Rheo Ltd, Champlan, Франция) оборудован специально сконструированным конусообразным пенетрометрическим зондом длиной 12 мм, который медленно продавливает продукт, опускаясь со скоростью 2 мм/с. При этом измеряется требуемое усилие. В отличие от имеющихся на рынке похожих съедобных жевательных продуктов для домашних животных продукты по изобретению при пенетрации не разрушались. С использованием того же прибора проводился также стандартный трехточечный тест на гибкость. Например 1а, показал гибкость на протяжении 20 мм без растрескивания (см. приведенную ниже таблицу 3).
Анализ текстуры: Образцы продукта 1а-1е
Образец 1d оказался в высшей степени гибким по сравнению с другими и был лишь относительно мало устойчив к пенетрации. На этом основании он был признан более подходящим для изготовления продуктов для небольших собак, которые, как известно, обладают пониженной силой прикуса.
Пример №2
Каждый день в течение 21-дневного периода каждый член группы (обозначаемой «Продукт 1») из 12 гончих собак получает индивидуально один из продуктов, изготовленных как образец 1а в приведенном выше примере 1 в качестве добавки к диете из продажного консервированного корма для домашних животных. Комбинированная диета жевательного продукта с консервированным кормом предназначена для удовлетворения приблизительно 100% потребностей в рассчитанной суточной метаболической энергии (МЭ) собаки. Один ежедневный жевательный продукт образца 1а удовлетворяет приблизительно 25% потребностей в суточной МЭ собаки.
Вторая группа (обозначаемая «Продукт 2») из 12 гончих собак одновременно получает только продажный консервированный корм для домашних животных, удовлетворяющий 100% их суточной потребности в МЭ. В конце периода обе группы были исследованы на предмет накопления винного камня на их зубах.
Перед началом испытаний было проведено исследование ротовой полости каждой собаки перед тем, как ее отбирали для испытаний. Собаки с ранее установленными или наблюдаемыми проблемами с зубами или с ротовой полостью (например, острым периодонтальным заболеванием, избыточным числом отсутствующих зубов и т.д.) включены не были.
Каждая собака подвергается предварительному отбору с проверкой ее поведения во время кормления. Даются предварительные количественные оценки для характеристики того, как каждая из собак пережевывает стандартный корм. Собаки группируются в блоки в соответствии с наблюдаемым поведением. Группировки по поведению включают быстро пережевывающих, умеренно быстро пережевывающих и медленно пережевывающих собак.
Собак объединяют для назначения диеты на основе их жевательной оценки, возраста и пола. Диеты в пределах блоков назначают произвольно. Собаки получают корм внутри помещения. Для группы, получающей продукт, последний дают в миске спустя 4 часа после основного кормления, проводимого утром. Миску отнимают спустя 1 час и оценивают и замеряют количество несъеденной добавки. Одиннадцать собак полностью съедали продукт каждый день в течение испытательного периода. Двенадцатая собака съела добавку лишь частично трижды за 21 день.
В первый день испытательного периода на всех собаках проводится полная профилактика зубов (ультразвуковая очистка и шлифование). На 21-й день собакам дают успокаивающие средства на короткий промежуток времени (несколько минут) для того, чтобы провести оценку нароста винного камня. Зубы предварительно осторожно очищают с помощью зубной щетки, промывают принудительным потоком воды и затем сушат на воздухе. После этого винный камень визуально отмечают на проксимальной, медиальной и дистальной третях щечных поверхностей зубов. Количество покрытой винным камнем поверхности на конкретном 1/3-сегменте оценивают как 0 в случае отсутствия зубного камня; 1 при <25%; 2 при 25-49%; 3 при 50-74%; 4 при 75-100%. Толщину винного камня оценивают как 1 - легкая, 2 - средняя, 3 - тяжелая. Общий балл для одного зуба получают перемножением оценок толщины и покрытия для каждого сегмента и суммированием полученных величин для 3 сегментов.
Оценки всех поверхностей для каждого животного складывают и делят на число зубов, что дает индивидуальную оценку каждого животного. Среднюю оценку для группы получают усреднением оценок по всем членам группы. Принимались также в расчет частота случаев гингивитов на прилегающей линии десен.
Для целей дальнейшего сравнения изложенная выше в этом примере процедура была повторена в виде испытаний по отдельным позициям за исключением того, что собаки той же самой первой группы («Продукт 1») вместо продукта настоящего изобретения получали коммерческие бисквиты для собак в эквивалентном количестве (т.е. ˜25% потребностей в диэтной МЭ). Результаты этого испытания представлены в таблице 4 с обозначением «Бисквит 2» для группы собак (перед этим группы «Продукт 1»), получавшей коммерческий бисквит для собак в качестве жвачки, и «Контроль 2» для группы, получавшей только продажный консервированный корм для домашних животных.
Результаты в таблицах 4 и 5 показывают, что продукт по настоящему изобретению обладает значительной эффективностью в отношении уменьшения винного камня на зубах собак в сравнении с контролем и даже с конкурирующими бисквитами. Он особенно эффективен в отношении уменьшения образования винного камня на задних зубах по сравнению с продуктами, заявленными их производителями в качестве продуктов, уменьшающих винный камень, такими как бисквит в диете «Бисквит 2».
У животных, получавших диету «Продукт 1», наблюдали небольшое, но заметное снижение случаев воспаления на поверхности десен, примыкающих к задним зубам и в особенности примыкающих к малому коренному зубу 3 - наиболее часто удаляемому зубу у многих пород собак.
Среднегрупповые оценки винного камня
Степень уменьшения винного камня в случае диеты с добавкой жевательных продуктов
Пример №3
В отдельном тесте была испытана усваиваемость продукта настоящего изобретения. Восемь взрослых гончих собак (4 самки, 4 самца) с хорошим здоровьем были индивидуально размещены в помещении и получали один раз в сутки тест-диету.
Эта испытуемая группа обозначена как «Продукт 1D», в которой собаки получают тест-диету, представляющую собой продукт настоящего изобретения и продажный консервированный корм для домашних животных, имеющий коммерческое название "Winalot" (Winalot - это торговая марка фирмы Societe des Produits Nestlé, Vevey, Швейцария). Эти пищевые продукты составляют единственный источник питания животных в период испытаний. Суточный рацион рассчитывают для каждого животного на основе потребности в суточной метаболической энергии (МЭ). Его рассчитывают с использованием формулы:
Потребность в МЭ=132×(вес тела)0,75
Перед началом испытания продукт направляют на анализ для определения влаги, белка, жира, золы, волокна и суммарной энергии. МЭ продукта определяют с помощью формулы:
МЭ продукта=(3,5×% белка)+(8,5×% жира)+(3,5×% углевода)
Диета представляет собой комбинацию продажного консервированного корма для домашних животных, покрывающего 75% суточной потребности в метаболической энергии, и продукта по настоящему изобретению, изготовленного в соответствии с примером 1, покрывающего 25% суточной потребности в метаболической энергии (МЭ). В любое время подается свежая вода.
Вначале все собаки в течение 5 дней получают данную диету. Это позволяет им адаптироваться к этой диете. Через 5 дней измеряют вес каждой собаки для расчета ее рациона для предстоящей фазы сбора фекалий. Во время фазы сбора собаки продолжают получать ту же диету еще 5 дней, в течение которых собираются фекалии.
В первый день названной фазы каждая собака получает по 1 г железооксидного маркера, подмешанного к диете. Это означает начало сбора фекалий (первые собранные фекалии были красными). В течение остальных 4 дней дается обычный корм. На следующий день после завершения 5-дневного периода фазы сбора вновь дается красный оксид железа (1 г), подмешанный к корму, для маркировки конца сбора фекалий (эти красные фекалии не собирались).
Регистрируются суточные потребления корма и характеристики фекалий. После дневного сбора фекалий их хранят в морозильнике при -20°С. Фекалии каждой собаки накапливаются в течение 5-дневного периода сбора (все фекалии вплоть до конечного красного маркера). Регистрируется общий чистый вес фекалий. В конце испытания все собаки повторно взвешиваются.
Фекалии высушивают в морозильной сушилке. После тщательного смешивания высушивается все количество фекалий. Регистрируется вес высушенных фекалий. Высушенные фекалии размалывают и направляют на анализ для определения влаги, белка, жира, золы и суммарной энергии (СЭ).
Усваиваемость определялась с использованием стандартной методики AAFCO, в которой:
Усваиваемость сухого материала (УСМ)%=(г потребленного СМ - г СМ в фекалиях × 100)/г потребленного сухого материала (где «г» означает массу в граммах)
Усваиваемость белка УБ% = (г потребленного белка - г белка в фекалиях × 100)/г потребленного белка
Усваиваемость жира УЖ% = (г потребленного жира - г жира в фекалиях × 100)/г потребленного жира
Усваиваемость энергии УЭ% = (ккал потребленной СЭ - ккал СЭ в фекалиях × 100)/ккал потребленной СЭ
Усваиваемость углеводов (по разности) УУ% = такой же расчет, как для белка
Усваиваемость золы УЗ% = такой же расчет, как для белка
МЭ продукта:
МЭ в ккал/г=[ккал потребленной СЭ - ккал СЭ в фекалиях - (г потребленного белка - г белка в фекалиях)×1,25)]/г потребленного корма
Результаты, зарегистрированные в течение недели сбора:
Средние потребления были удовлетворительными и достаточными для поддержания веса тела в течение испытаний. Благодаря высокой усваиваемости продуктов среднее фактическое суточное потребление было выше теоретического, в частности 1643 ккал/сутки, по сравнению с обычно наблюдаемыми для одного консервированного корма для домашних животных 1030 ккал/сутки.
Качество фекалий было удовлетворительным: 91% фекалий были оценены как приемлемые. Не наблюдалось жидкой диареи. Кажущаяся усваиваемость продуктов была высокой при средних значениях: 90,4% (сухой материал), 92,2% (94,5% (энергия) и 96,1% (жир).
Смешанная диета из 75% продажного консервированного корма для домашних животных (Winalot) и 25% продукта настоящего изобретения была в такой же, если не в большей, степени усваиваемой, как и продажный консервированный корм для домашних животных (Winalot), предлагаемый отдельно. Рассчитанная на основании результатов по усваиваемости МЭ, скорректированная на потери мочевого азота, составила 1,48 ккал/г.
Пример №4
В отдельном испытании десяти собакам давали образец продукта 1а примера 1. Производили видеозапись поведения собак во время еды. Размер и порода собак были разными: французские охотничьи собаки, гончие и, наконец, фокстерьеры. Продукт предлагали непосредственно каждой собаке. Все собаки брали продукт в рот, затем ложились на живот и перемещали продукт в направлении передних лапах. Все собаки легко удерживали продукт в несколько наклоненном вертикальном положении и приступали к пережевыванию. Тщательное наблюдение показало, что продукт комфортно располагается между щекой и коренными зубами или малыми коренными зубами.
При этом первичным жевательным действием является разжевывание задними зубами. Было отмечено, что собаки имеют обыкновение останавливаться, несколько перемещать свои лапы и затем продолжать пережевывание. В двух случаях из трех это приводило к тому, что продукт переворачивался на противоположную сторону по отношению к перпендикуляру, что означало то, что собака после этого продолжала пережевывание в противоположной стороне рта. Когда, в конце концов, собаки разгрызали продукт до последнего куска, они перехватывали его передними зубами, кусали его и пережевывали некоторое количество раз, после чего проглатывали. Такой порядок поведения был присущ всем собакам и отличался от того, который наблюдается для имеющегося в продаже синтетического жевательного продукта Denta Rask (поставляется фирмой Pedigre Masterfoods, Melton Mowbray, Великобритания).
Аналогичное испытание было проведено с теми же десятью собаками, поведение которых было вновь зафиксировано видеозаписью. На этот раз каждой собаке был предложен один Denta Rask весом 64 г. Он был больше продукта, изготовленного в соответствии с примером 1, который (в этом испытании) весил 50 г. Denta Rask забирался каждой собакой в рот, удерживался челюстями и раскалывался на куски передними зубами. Куски после этого захватывались и пережевывались.
Тщательное наблюдение выявило, что собаки склонны пережевывать Denta Rask большей частью передней и центральной частью своего рта, периодически останавливаясь для того, чтобы вгрызться в продукт и разбить его на меньшие куски. Было видно, что задние щеки в случае Rask выпячивались менее часто. При пережевывании Rask собаки роняли больше крошек. У некоторых собак пережевывание Denta Rask занимало значительно меньше времени. В случае с продуктом изобретения весом 50 г у некоторых гончих собак наблюдали пережевывание в течение времени, превышающего 12 мин. Для сравнения: те же собаки пережевывали Denta Rask весом 65 г в течение приблизительно 5 мин.
Сказанное демонстрирует то, что продукт изобретения превосходит определенный продукт Denta Rask из предшествующего уровня техники в том, что касается побуждения собак жевать своими задними зубами. Сказанное также показывает, что эффективные продукты гигиены зубов могут объединять дизайн продукта с подходящим химическим составом и текстурой, что является результатом правильным образом регулируемых способов производства.
Само собой разумеется, различные изменения и модификации описанных в заявке предпочтительных вариантов будут очевидными для специалистов. Некоторые изменения и модификации могут быть произведены без выхода за пределы сути и объема настоящего изобретения и без уменьшения предполагаемых преимуществ. Таким образом, предполагается, что такие изменения и модификации охватываются прилагаемыми пунктами формулы изобретения.
Изобретение относится к ветеринарии. Продукты и способы для уменьшения зубного камня на зубах домашних животных. Жевательный продукт для улучшения гигиены зубов домашних животных включает тело, содержащее непрерывную и дисперсную фазы в таком соотношении, что усилие, требуемое для проникновения в продукт, превосходит предполагаемую силу прикуса, производимую домашним животным в процессе нормального акта кусания и ниже максимальной силы прикуса, которую домашнее животное может развивать время от времени. Способ получения обеспечивает получение долговечного продукта, который допускает значительно большее число укусов, прежде чем он приобретет достаточный для его проглатывания размер, при этом продукт побуждает собак жевать своими задними зубами. Требуемое при этом более продолжительное пережевывание облегчает усиленный контакт с зубами и тем самым механическое абразивное очищающее действие с удалением зубного камня. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 табл., 5 ил.
непрерывная фаза состоит из полимера биологического происхождения, или его производного, или комплекса, а ее содержание составляет от 20 до 80% от общего веса продукта,
а дисперсная фаза состоит из микроокклюзий/микроскопических частиц или окклюзий/частиц всех нереактивных/нерастворимых органических/биологических веществ с температурами плавления и/или стеклования выше комнатной температуры, а также названных материалов с температурами плавления и/или стеклования ниже комнатной температуры, которые не растворимы в непрерывной фазе; неактивных неорганических веществ, которые совместимы с веществами, содержащимися в непрерывной фазе, и не реагируют или не взаимодействуют в значительной мере с этими веществами.
углеводов и/или производных углеводов, включая сахариды, сахара, полисахариды, крахмалы, производные крахмалов, инулин, полифруктаны, полидекстраны;
полимеров природных сахаров на основе гексозы, пентозы и гептозы и их производных;
целлюлозы и полимеров на основе целлюлозы;
аминополисахаридов и полимеров на их основе;
олигосахаридов, полисахаридов и производных полисахаридов микробного происхождения;
полиолов;
сахарных спиртов, полимеров сахарных спиртов;
минеральных оксидов, неорганических и органических оксидов, фосфатов, сульфатов, карбонатов; других растворимых солей или ковалентно связанных неорганических веществ;
полимеров или смесей/комплексов и комбинаций всех упомянутых выше неорганических и органических веществ;
алюмосиликатов, силикатов, содержащихся в почвах неорганических веществ, глины, минералов, металлов и веществ - производных этих металлов, кости, хряща, масел, жиров, газов, нефтепродуктов и полимеров на основе нефти;
микроокклюзий/частиц микробного происхождения, интактных нежизнеспособных микробов, высушенных интактных нежизнеспособных микробов, оболочек и материала клеточных стенок, полученных из мертвых микробов, материала микробного происхождения, микроокклюзий/частиц растительного происхождения, материала растительного происхождения, микроокклюзий/частиц животного происхождения, материала животного происхождения;
причем такие полимеры и вещества биологического происхождения, которые присутствуют в качестве компонентов как непрерывной фазы, так и дисперсной фазы, присутствуют в дисперсной фазе в состоянии, отличном от их состояния в непрерывной фазе.
смешивание,
варку,
формовку,
причем соотношение непрерывной и дисперсной фаз подбирают таким образом, чтобы усилие, необходимое для проникновения в продукт, было больше предполагаемой силы прикуса, которую, как ожидается, окажет такое животное в процессе нормального кусания, что обеспечило бы упругое и по крайней мере почти полное возвращение продукта после первого укуса к его первоначальной форме.
| Способ подачи пылевидных материалов в конвертор и устройство для его осуществления | 1980 |
|
SU909536A1 |
| US 5339771 А, 23.08.1994 | |||
| US 6202598 B1, 20.03.2001. | |||
