宠物食品适口性的关键性营养调控策略研究进展
2020-12-29林振国陈雪梅孙海涛
刘 策 林振国 陈雪梅 孙海涛
(山东省农业科学院畜牧兽医所 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室 山东 济南 250100)
宠物适口性是宠物食品生产商最关切的产品品质指标之一,与产品销量、消费者满意度、甚至与宠物健康都有重要的联系。目前双盆法是宠物食品适口性相对评价的重要方法。本文试图从宠物食品营养组成、加工工艺来阐述宠物适口性影响的因素。最重要的阐述宠物诱食剂的生产工艺及效果评价。
与传统家畜营养与饲料所追求的高日增重、高饲料转化率不同。宠物食品(宠物全价配合饲料、营养补充剂、宠物零食等)除了满足动物对各种营养素的需求之外,适口性和健康护理功效是宠物营养和宠物食品需要解决的难题。但是,满足宠物的营养需求及健康护理功效是需要宠物主人和兽医需要长期饲喂观测才能得到的结果和指标。宠物适口性对于宠物具有重要的意义。优秀的宠物食品具有优异的适口性。而适口性好的食物具有促进宠物的采食,满足宠物的营养与健康的需求。从而使消费者对宠物食品产生粘性,最终使宠物食品生产企业的销量增大,实现盈利。适口性的问题除了适用于宠物食品之外、宠物保健品、宠物药品等产品用品都存在适口性的问题。对于适口性较差的药物,宠物是拒绝服用的。因此如果提高和改善宠物食品的适口性和风味是宠物食品、药品生产企业亟需解决的技术难题之一。
1 适口性的概念及评判体系
(1)“适口性”是指的意思主要是指动物、宠物对待食品、饲料的采食积极性和采食频率[1]。因此适口性更是动物行为学概念。牵扯食品化学、感官评价等多学科领域。适口性是一种饲料或饲粮的滋味,香味和质地特性的综合,是动物在觅食,定位和采食过程中动物视觉,嗅觉,触觉和味觉等感觉器官对饲料或饲粮的综合反映。通过宠物食品产品所产生的滋味、香味即可分析产生适口性风味的来源。顶空液相色谱仪串联质谱仪能够全面精确的测定宠物食品所有可挥发性的有机化合物的组分鉴别。同时“电子鼻”与“电子舌”等快速检测仪器能够迅速宠物食品的有机组分。(2)宠物主人的消费意愿是宠物食品面临的第一关键选择。良好的宠物食品所散发的香味、色泽及触感能够增加宠物主人的消费愿望。食品的系统感觉学研究十分严格和科学。需要消费者在独立的空间内对不同处理的宠物食品再各个方面进行打分和评判。国外通过征集105名宠物食品消费者(宠物主人)对含有不同高粱产品犬粮进行感官评价,在“整体喜好”、“整体外观接受度”、“颜色喜好”“香味喜好(Aroma liking)”四个指标进行打分[2]。其结果与选择30只宠物犬所得到的适口性结果基本一致。高粱类产品可以作为犬粮食品的原料。(3)适口性优劣最终需要依靠宠物犬猫进行适口性的评价,但是系统的观察宠物行为十分费事费力。通过测定宠物某段时间的采食特性(采食量、采食率)及简单行为学观察即可判定宠物和对比宠物适口性。目前国际上流行的有双盆试验,通过同时给予犬猫两种食品,测定在一天或者一段时间内两种食品的采食率多少来判定宠物食品的适口性。同时观察双盆中宠物第一次访问的食品并记录[3]。(4)值得注意的是,通过双盆法测定的宠物食品适口性结果不是绝对评价指标,而是一对一相对“比赛”结果。正如球类运动竞技比赛一样,需要反复多次的一对一比赛才能最终判定竞技水平高低。因此必须明确双盆试验中另一个“对照品”,在大量的试验重复内,包括多种对照品重复、多只试验犬猫重复、多季节、多地区中适口性试验中胜出者才是真正具有良好适口性的产品。
2 宠物食品的形态及物理特性对于适口性的影响
(1)宠物食品的形态状况对于宠物适口性有很重要的影响。根据水分含量高低,目前市面上比较多的是干粮、半干粮及宠物湿粮。一般而言,水分越高的食品其适口性越高。罐头的适口性要高于干粮。其原因可能是罐头湿粮的高水分有利于风味物质的溶解。对于食品形态而言,宠物猫不会采食粉状食品,但是胶装、糊状、颗粒可以被采食。讨厌尖锐的食物形态。食物在15℃~50℃的适口性最好[4]。对于干粮而言,宠物猫粮在的适口性在6%~7%,宠物犬猫的适口性在8%~9%[5]。(2)对比圆形和十字形两种形态的宠物粮,研究表明,两种形态的犬减肥粮对宠物犬的适口性没有显著影响。但十字性犬猫能够显著降低消化速率,提高消化时间,延长饱腹时间。从而具有减肥的功效[6]。选取喂料速度在不同喂料速度的幼犬饲粮和成犬饲粮。适口性评定采用双盆试验法喂料速度稍低的饲粮的适口性明显优于喂料速度稍高的饲粮。喂料速度对粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、钙、磷和粗灰分影响不显著。犬对喂料速度18 Hz饲粮具有极显著适口性偏好[7]。宠物犬猫对食品形态的适口性十分复杂,需要进行大量反复的实验来确定其关键加工技术。
3 宠物食品的营养物质对适口性的影响
(1)犬、猫生命的物质基础。蛋白质在体内是一个动态平衡的形式,正常的日粮蛋白质摄入能够保持机体代谢需要和维持组织更新和生长。宠物猫对各种水解氨基酸的风味十分敏感。宠物猫的采食特性深受野猫的采食习惯。宠物猫的采食习惯收到其母亲在怀孕和泌乳过程中的采食喜好[8]。(2)宠物猫的感觉神经元进行分类,最丰富的的第一大类神经单元是氨基酸接收单元,猫喜爱甜味氨基酸(脯氨酸、半胱氨酸、鸟氨酸、赖氨酸、组氨酸、甘氨酸),讨厌苦味氨基酸精氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和色氨酸)[9]。猫和犬都排斥苦味食物,其中猫对苦味特别敏感,敏感度是仓鼠的400倍。讨厌单磷酸核苷酸(尸腐味)。第二大类是酸味接受单元,包括磷酸、羧酸、组氨酸等生物代谢物。对于不同的蛋白质来源,使用16只幼年藏獒作为研究对象发现,植物性蛋白质玉米蛋白粉和豆粕的适口性差异不显著。对于动物蛋白动物性蛋白质而言,鸡肉粉80适口性较好,蛋白质水平27.90%的犬粮的适口性最好[10]。(3)宠物食品中油脂/脂肪对食物的气味起到重要作用。食品中的脂肪的种类和含量的不同,挥发出来的气味也不同。猫对涂覆有牛油或鸡油的猫食尤为喜爱,而厌恶用猪油或部分氢化植物油加工的猫食。用富含中等碳链长度脂肪酸的油脂,如氢化椰子油或棕榈仁油加工的猫食。脂肪经过酶解后产生的游离脂肪酸也具有改善犬粮适口性的效果。研究表明,使用一部分玉米油替代动物油脂对于宠物食品的适口性没有显著的影响,同时动物的营养物质表观消化率也没有显著的变化,玉米油可以用于宠物犬粮的重要原料之一[11]。(4)对于其他的营养而言,其适口性可能会有影响。研究表明,不同纤维来源包括甘蔗渣、纤维素、甜菜粕等,及纤维含量的狗粮的适口性没有显著的影响[12]。茶多酚是目前宠物食品中使用比较广泛的天然保鲜剂、防腐剂。如果添加量过多,其本身的茶味可能会影响宠物的适口性。研究表明,0.5%的茶多酚狗粮引起了73%和74%的采食量和第一口编好率,显著高于0.25%、0.75、0.1%[13]。
4 宠物诱食剂对适口性的影响
(1)宠物诱食剂是根据宠物采食的需要,特别设计的一种能够引诱宠物采食、增加宠物适口性、增进宠物食欲的非营养性添加剂。宠物对于食品的许多食品原料本身也有适口性问题,如大豆中的腥味物质、豆类中的外源凝集素等,都会对食品的适口性造成不良影响[14]。诱食剂根据其形态可分为两种,粉末状和膏状。粉末状诱食剂一般是用动物脂肪 (牛油、猪油、鸡脂等) 或植物油(豆油、玉米油等) 为原料,通过皂化、酶解或外加游离脂肪酸,然后加入蛋白质、糖类、水、固型剂等使其形成乳化液,然后喷雾干燥,制成粉末状诱食剂,此种诱食剂一般适用于表面喷涂[15]。另一种是将肉糜(鸡肉、牛肉等) 经过酶解和美拉德反应,制备出具有肉香味的膏状香味剂,犬食品制粒干燥后,它和油脂一起喷涂到宠物食品上,起到遮盖不良气味、改善适口性和增加采食量的效果[16]。(2)目前关于宠物诱食剂的生产工艺研究报道很多。有研究采用正交实验得到的最佳试验组合,做出的牛肉风味香底物,加入食盐1%,制成牛肉味的宠物诱食剂,混合均匀后以3.5%喷涂在宠物颗粒料上。扎袋存放15d后,试验选择了10条贵宾犬进行宠物饲喂试验。结果发现,添加牛肉香诱食剂的颗粒料是市售牛肉香颗粒料采食量的1.5倍。同课题组研究通过单因素和正交实验,确定了肝酶解液的最佳反应工艺条件,即温度110℃,反应时间60min,pH7。通过美拉德反应得到的肉腥香底物即腥香诱食剂,肉腥香纯正柔和,耐高温性好,将此诱食剂喷涂在犬颗粒料后,采食量显著提高[17]。本研究团队通过临清狮猫研究不同酵母提取物的诱食剂的适口性比较,研究发现3种诱食剂的适口性由大到小排序分别为啤酒酵母提取物>毕赤酵母提取物>无酵母提取物[18]。(3)诱食剂能够带来浓郁、丰富的风味,包括肉香味、奶香味等。通过对宠物粮及宠物诱食剂进行气相色谱串联质谱分析。可以有效的、系统的分析诱食剂中的风味指纹谱图。并与适口性分析的结果进行回归分析,可以预测出引起宠物适口性提高、采食量提高的关键性风味分子。李超(2013)测定结果表明,市售犬粮和犬粮诱食剂的挥发性成分中包括醛类、醇类、酸类、酮类、酯类、烃类、杂环类以及含硫化合物。结合市售犬粮和犬粮诱食剂的感官评定结果,产生这两种气味特征的挥发性化合物主要是杂环类化合物和含硫化合物[19]。陈雪梅 (2015)研究市场上7种主流不同层次犬粮和4种不同风味的犬粮诱食剂采用SPME-GC-MS测定其挥发性成分,7种犬粮中检测到56种风味化合物,4种犬粮诱食剂中检测到78种风味化合物。结果表明提辛醛、苯甲醛、乙基香兰素、香兰素、茴香醚、特丁基对苯二酚和乙基麦芽酚为提高犬粮适口性的关键风味化合物[20]。
5 小结
宠物适口性是宠物食品、药品、保健品等产品的重要评价指标,双盆法可以用于相对的比较宠物食品的适口性。下一步通过研究犬猫的采食特性、营养生理、消化特点、甚至通过犬猫神经生物学特点破解宠物适口性的关键性信号通路和化学因子。进一步需要广泛开展宠物适口性实验,建立宠物犬猫适口性原料数据库,最终促进宠物产业的发展。