一种适于不同阶段宠物用酥脆牛皮咬胶的制备方法与流程

本发明属于宠物食品加工技术领域，具体涉及一种适于不同阶段宠物用酥脆牛皮咬胶的制备方法。

背景技术：

目前宠物咬胶主要有几个大类，一个是纯牛皮或猪皮制造，也是作为最早的狗咬胶，仍有不低的产量，他可以满足宠物狗日常咀嚼的需要，而且纯牛皮、猪皮耐咀嚼，天然可食用。但也存在一定的缺点，如不易消化，肠胃较弱的宠物狗食用后可能会导致腹泻或呕吐；另外硬度比较大，对于幼小和老龄的宠物难以咀嚼，影响情绪，而且容易伤到牙齿和口腔。第二类是牛皮与肉的组合，添加了肉类以后大大增加了咬胶的适口性，让更多的狗狗更主动去啃咬和咀嚼。咬胶逐渐从一种可食用玩具进化成功能性宠物零食。这两类咬胶类产品在市场占有相当大的市场份额，也深受生产者、消费者和宠物的喜爱，但有共同的特点都使用了大量的天然牛皮作为原料。因为大多数磨牙产品太硬了,

目前市场上牛皮咬胶类产品，都是经传统的洗皮、干燥、成型等工艺加工而成，产品特性基本一样，普遍存在质地坚硬、咀嚼性差、营养不全面、消化性差等问题，这对于不同品种、不同生长阶段和不同身体状况的宠物来说难以适用；并且可能导致宠物牙齿的损伤，有些比较容易碎,则会有刺穿肠道和其他内脏器官的风险。因此为了满足不同阶段宠物对咬胶类产品的需求，许多企业也在不断进行新产品的开发，如肉干类为了增加酥脆性采用冻干技术，但生产成本太高；而对于牛皮产品直接冻干生产的产品质地较传统干燥略有改善，但仍然坚硬，脆性差，属于硬脆，缺乏酥脆感，还是无法适应适应不同的需求，此外生产成本太高。也有通过酸碱溶胀方法对动物皮进行处理，以期获得松软的质地，但仍然达不到酥脆，而且清洗复杂、加工过程产生的酸碱溶液难以处理，产生环境污染问题；还有通过单独微波加热处理起到膨化目的，但所生产的产品膨化度较低，质地硬脆，而且过热容易导致牛皮胶原蛋白融化，品质劣变，难以控制。还有产品采用植物基或植物基与粉碎牛皮共混重组生产咬胶，但是这类咬胶与动物皮咬胶相比，营养价值不高，韧性或脆性较差，咀嚼性不强，清洁口腔的功能较差，也缺乏宠物对天然动物皮的这种特殊的喜爱。因此也难以满足不同阶段宠物的需求。

因此，随着全球宠物行业的快速发展，宠物市场细分越来越活跃，宠物主在选购宠物咬胶或零食时除了关注口腔健康和卫生功效，也更加关注产品的适宜性、功能性。由传统宠物咬胶原料牛皮为原料制备具既有一定的韧性又具有适度酥脆性口感、易消化吸收又具有特殊功能性的牛皮进而可用于开发各种宠物咬胶及零食产品具有重要营养价值和经济意义。但是如何提高牛皮的酥脆性，增加咬胶的口感和特殊功能，满足不同阶段宠物对该类产品的需求和接受性，而且生产简单方便、不会过大增加生产成本是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种适于不同阶段宠物用酥脆牛皮咬胶的制备方法，基于真空微波和复合酶解技术对牛皮进行酶解，并且根据生长需要渗入不同的功能物质，制得具有不同韧性和酥脆性及功能特性的牛皮咬胶系列新产品。

本发明所述的适于适于不同阶段宠物用酥脆牛皮咬胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料预处理：将牛皮置于清水中浸泡；

(2)微波处理：将预处理好的牛皮置于真空微波设备中真空微波加热处理；

(3)切片整形：将真空微波加热处理的牛皮切割成所需形状；

(4)配制复合酶解液：41)配置丙二醇水溶液；42)向丙二醇水溶液中加入枯草杆菌蛋白酶、胰蛋白酶、氯化钙、乳铁蛋白、乳过氧化物酶，搅拌均匀得复合酶解液；

(5)酶解处理：将切割好的牛皮置于复合酶解液中进行酶解处理；

(6)干燥：将酶解处理的牛皮取出采用超声波联合热风干燥对酶解后牛皮进行干燥处理得成品。

本发明步骤(1)中牛皮为干的牛二层皮，清水中浸泡时间为1-1.5h。

本发明步骤(4)中丙二醇水溶液中丙二醇的体积分数为40-55％。

本发明步骤(4)中，以丙二醇水溶液体积计，如下物质的用量为：枯草杆菌蛋白酶0.2～0.8mg/100l、胰蛋白酶0.1～0.4mg/100l、氯化钙0.2～0.4mg/100l、乳铁蛋白0.1～0.3mg/100l、乳过氧化物酶0.05～0.1mg/100l。

本发明步骤(2)中真空微波加热处理的工艺条件为：真空度为-40～-80kpa，功率200～400w，处理时间10～30min，处理至牛皮水分含量为20～25％。本发明利用微波技术加热介质材料时，介质材料吸收微波能量转化为热能，在微波电磁场作用下，待加热物质中极性分子随着交变的微波场不断改变排列方向，可以在较短的时间内均匀有效地加热物质，这种特殊的加热方式使水分子快速地渗透到牛皮胶原纤维的内部，引起非纤维类物质迅速溶胀，部分可溶于水的胶质溶解，部分不溶于水的胶质剧烈振动，减少了胶原纤维与胶质的黏着力，为后面的复合酶解处理打开了通道。真空条件下微波可以使得物料在真空环境下进行脱水防止其与氧气接触，能够最大限度保持原料原有的色泽、风味和营养物质。另外，由于真空环境降低了水的沸点以及微波加热使得热效率显著提高，能够防止原料局部过热而出现过度溶解或变色。

本发明切片整形切割成的形状为：圆形、条形、方形、椭圆形、球形、骨形或打成结形，根据不同宠物具体需求加工成形状、规格适宜的形状，以满足不同的宠物需求。

本发明酶解处理时，酶解处理的工艺为：每1mg切片牛皮的复合酶解液的用量为1-2ml，酶解温度为40～50℃，酶解ph值为6.5～7.5，酶解时间为1～2h，此工艺下酶解，牛皮呈现不同程度的溶胀，表面粘滑，质地柔软。

本发明超声波联合热风干燥的工艺条件为：热风干燥温度50～65℃，风速0.5～1.0m/s，超声功率400～800w，超声波连续工作3～5min，间歇5～10min。超声波在传播过程中，与物料相互作用产生的空化效应可使食品内部形成空化泡，空化泡破裂时产生的冲击波会引起水分子湍流扩散，促进物料内部形成微小管道，有利于除去与物料紧密结合的水，此外超声波作用于物料时，对物料反复压缩和拉伸，使物料不断收缩和膨胀，这种类似于“海绵效应”产生的作用力大于水分表面附着力时会促进物料的水分脱除；通过优化超声强度和时间能够影响胶原纤维的机械性能；超声处理能够有效提高牛皮三维胶原纤维孔径及孔径面积，有利于功能成分的均匀分散和改善产品的酥脆性。因此本发明的干燥方式，效果显著。

本发明干燥后成品水分含量为≤20％。

本发明酶解液配方中，丙二醇能够起到保湿、软化及促进氯化钙、乳铁蛋白功能物质的溶解渗透，另外一定比例的丙二醇和水的混合液能延缓功能成分的水解，增加其稳定性；氯化钙具有促进牛皮硬化成型、以及补钙用途；乳铁蛋白具有改善宠物肠道微生物菌群、预防铁缺乏症、抗氧化等作用，还可用于对狗皮炎的治疗；乳过氧化物酶在维持宠物口腔卫生、抑制食源微生物、抗菌防腐以及其他功能性食品方面具有广阔的应用潜力。

本发明产品添加乳铁蛋白具有改善肠道微生物菌群、预防铁缺乏症、抗氧化等功效，目前在婴幼儿食品及宠物食品中均有一定研究报道，乳铁蛋白对宠物狗、猫皮炎的治疗作用也有很好的作用，通过有效添加对宠物的健康具有重要作用。

本发明产品添加乳过氧化物酶，可作为一种天然产生的抗菌系统，已被许多国家用来保存食品，并且将其运用在医药卫生、化妆品、牙膏和功能性食品等方面的研究。有研究报道，乳过氧化物酶对维护宠物口腔卫生和功能性食品方面具有很广阔的应用潜力。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果。

(1)本发明通过通过微波、酶解、超声辅助干燥技术，对属性比较致密坚硬的原料牛皮原料进行组织破坏、疏松胶原纤维内部结构，获得不同使用特性的宠物牛皮咬胶，以适合不同不同阶段宠物的食用特点，本发明工艺简单，酶解效果良好、价格低、使用方便，无不良作用等特点，易于工业化生产应用；

(3)本发明采用微波加热方式使水分子快速地渗透到牛皮胶原纤维的内部，引起非纤维类物质迅速溶胀，部分可溶于水的胶质溶解，部分不溶于水的胶质剧烈振动，减少了胶原纤维与胶质的黏着力，为后面的复合酶解处理打开了通道，同时真空条件下可以使物料进行脱水防止其与氧气接触，能够最大限度保持原料原有的色泽、风味和营养物质；

(4)本发明优选枯草杆菌蛋白酶、胰蛋白酶配合对动物皮中成高聚态聚集的胶原纤维、纤维束进行酶解，可根据酶及酶解液的用量、酶解时间、酶解温度等获得不同硬度、强度、韧性、酥脆性等特性的产品；

(5)本发明产品可通过物理技术(超声波处理)，可以依靠超声的空穴作用产生物理和化学效应，造成胶原纤维的围观结构改变，增加多孔性，将功能性成分(氯化钙、乳铁蛋白、乳过氧化物酶)均匀快速的渗到牛皮组织中，作为对特定功能成分的载体，实现产品的功能性，满足不同阶段和生长所需，区别于目前功能成分添加主要通过简单的混合获得，容易导致功能成分流失或被破坏。

附图说明

图1为本发明实施例1制得部分成品牛皮的外观图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例所制得的咬胶产品对质构及感官测试，采用如下评分标准：

(1)采用物性测定仪对产品硬度和脆度进行测定，每组牛皮测定3个样品，采用p/0.5s球形探头，设定测试前速度为1.00mm/s，测试速度为5.00mm/s，测试后速度为5.00mm/s，压缩比为75％，时间为5.00s；

(2)对牛皮进行感官评定，可包括硬度、酥性、脆性基本指标，并进行比，感官评分指标如表1所示。

表1制得产品感官评分标准

实施例1

本实施例提供一种适合幼犬或老龄犬的牛皮产品的制备方法，包括如下步骤：

(1)选择干牛二层皮原料1000g，裁剪成长条状，每块100g，将其浸泡于清水中2h，浸透；

(2)微波处理：浸润完全的牛皮置于真空微波设备，真空度为-80kpa，功率200w，处理时间10min，产品温度不超过55℃；

(3)切片整形：将微波处理好的牛皮剪切成方形；

(4)配制酶解液：配置体积分数为50％的丙二醇溶液100l，向丙二醇溶液中加入如下质量的物质：枯草杆菌蛋白酶0.6mg，胰蛋白酶0.2mg，氯化钙0.4mg，乳铁蛋白0.1mg，乳过氧化物酶0.05mg；搅拌均匀配置酶解液；

(5)酶解处理：称取切割好的切片牛皮，以切片牛皮重量基准，按2ml/mg量取酶解液，将切片牛皮置于酶解液中酶解，酶解温度40℃，酶解时间为0.5h，酶解ph为7.5；

(6)干燥：采用超声波联合热风干燥技术，对酶解后样品迅速进行干燥处理，设定热风干燥温度50℃、风速1.0m/s、超声功率800w，超声波连续工作5min、间歇5min，干燥至水分含量20％以下，干燥时间为3h，制得成品。

图1为本实施例制得部分成品牛皮的外观图。

对本实施例制得产品进行质构特性与感官特征评分，如表2所示：

表2实施例1中产品质构特性与感官特征评分

本实施例所得的的产品具有平整光滑、硬度小、质地酥脆，吸水后具有一定的韧性特点，适合幼犬或老龄犬的食用；通过添加酶类和丙二醇，产品又具有一定的气味和甜味，宠物比较喜欢，与传统未进行处理的原料牛皮产品相比具有更好的适口性和营养特性、功能性。

实施例2

本实施例提供一种适合成年犬的的牛皮产品的制备方法，包括如下步骤：

(1)选择干牛二层皮原料1000g，裁剪成长条状，每块100g，将其浸泡于清水中2h，浸透；

(2)微波处理：浸润完全的牛皮置于真空微波设备，真空度为-80kpa，功率200w，处理时间10min，产品温度不超过55℃；

(3)切片整形：将微波处理好的牛皮剪切成方形；

(4)配制酶解液：配置体积分数为60％的丙二醇溶液100l，向丙二醇溶液中加入如下质量的物质：枯草杆菌蛋白酶0.2mg，胰蛋白酶0.4mg，氯化钙0.4mg，乳铁蛋白0.1mg，乳过氧化物酶0.05mg；搅拌均匀配置酶解液；

(5)酶解处理：称取切割好的切片牛皮，以切片牛皮重量基准，按2ml/mg量取酶解液，将切片牛皮置于酶解液中酶解，酶解温度40℃，酶解时间为0.5h，酶解ph为7.5；

(6)干燥：采用超声波联合热风干燥技术，对酶解后样品迅速进行干燥处理，设定热风干燥温度50℃、风速1.0m/s、超声功率800w，超声波连续工作5min、间歇5min，干燥至水分含量20％以下，干燥时间为3h，制得成品。

对本实施例制得产品进行质构特性与感官特征评分，如表3所示)：

表3实施例2中产品质构特性与感官特征评分

本实施例所制得的产品具有平整光滑、硬度较小、质地较酥脆，吸水后具有一定的韧性特点，能够适应成年犬对具有一定韧性和硬度咬胶的需求，又不会因为坚硬而伤到口腔或不小心吐下伤到肠胃；通过添加酶类和丙二醇，产品又具有一定的气味和甜味，宠物比较喜欢；与传统未进行处理的原料牛皮产品相比具有更好的咀嚼性和营养特性、功能性。

实施例3

为了获得不同产品质构特性和感官特性的牛皮咬胶，发明人还就酶解工艺中酶用量、酶解时间、酶解工艺做了正交实验筛选，除酶解工艺外，其余工艺与实施例1中相同，正交试验因素与水平如下表4所示，正交试验方案如表5所示，正交试验结果如表6所示；

表4正交试验因素与水平表

表5正交试验方案

表6正交试验结果

如表6可知，在不同的酶解条件下，所得到的产品质构特性和感官特性与原料牛皮有很大差异，能够不同程度改善产品的硬度、脆度、韧性、咀嚼性等，这些指标对不同阶段宠物的需求及消费者的选购具有重要影响。幼犬或老龄犬可以选用硬度小、酥脆性好的产品；成年犬可以选择硬度适中，并且具有一定酥脆性的产品；作为咬胶可以选择硬度和韧性较大的，而作为零食则可以选择比较酥脆的。

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