影響適口性的因素是多方面的,而保持和提高適口性的方法也有很多種:抑制氧化反應,降低微生物的生長可保持適口性;味劑的應用,適當的加工過程可提高適口性。
抗氧化劑可保持寵物食品適口性
1.抗氧化劑可控制自然氧化反應
控制自然氧化作用是保持良好的適口性系統的先決條件。如果那些提供良好適口性的成分的功效被自然氧化作用破壞,那麼為這些成分所作的投資將是不經濟的。因而多年來抗氧化劑一直在寵物食品中使用。
抗氧化劑分子的作用是打斷自然氧化作用的連續反應。首先抗氧化劑通過給予自由基氫或者電子並且把它們轉變為更穩定的產物來阻止自由基鏈式反應的發生。這一作用還可以延緩或者抑制自然氧化作用進程的繼發階段。一旦被氧化,與營養成分不同的是,抗氧化劑的產物具有相當的穩定性,並且不會再參與自然氧化作用的繼發階段。不同種類的抗氧化劑的供氫能力不同,這根本上取決於酚環上取代基團的種類和位置。但是,無論抗氧化劑是人工合成的還是天然的,它們的供氫機制都是共同的。
去氧化劑和螯合劑可被稱為協同增效抗氧化劑。螯合劑與金屬氧化劑如鐵、銅形成穩定的結合體。這一絡合作用提高了初始反應的活化能。螯合劑適用於需要抑制微量元素導致的初始自然氧化的情況,此時初始抗氧化劑已經消除了之前自由基的影響。既含有螯合劑又含有抗氧化劑的混合抗氧化製劑提供了雙重的保護機制,與單獨使用一種抗氧化劑相比更加有效。
對於乾燥寵物食品來說,最有效的控制自然氧化的方法是在適當的時候應用適當的抗氧化劑。接收的原料在供應鏈上儘早處理,以將那些可能影響到配方成分的氧化作用儘可能減低。另一些使用抗氧化劑的關鍵是,要在加工處理之前馬上將抗氧化劑與其它關鍵原料如脂肪以及敏感的原料如助消化劑等進行混合、乾燥。
2.抗氧化劑的應用可保持適口性
對於被物理性抗氧化劑所保護以及改良的寵物食品,其適口性是其關鍵競爭力。需要澄清的一點是,對於寵物食品配方中所使用的物理抗氧化劑和生物抗氧化劑需要加以區分。
很多的證據表明,自由基在引起老化和某些疾病的過程中起著重要作用。高水平的生物抗氧化劑如維生素E、維生素C、β-胡蘿蔔素、牛磺酸、肌氨酸以及天然抗氧化植物提取物(生物類黃酮)等成分,在為衰老寵物提供的加強營養素中扮演著重要角色,生物抗氧化劑消除寵物體內的自由基,而物理性抗氧化劑消除食物中自由基的影響。
物理抗氧化劑與生物抗氧化劑不可以相互替代使用。被添加到食物中的物理抗氧化劑在食物中至少被部分消耗,以達到保護原料成分以及營養物質的目的。而生物抗氧化劑就是營養成分本身,如果它們被在被利用之前被氧化了,就無法達到使用目的了。
一個最簡單的例子是α-生育酚以及δ-生育酚的比較。維生素E是一種生物抗氧化劑,一種基本的營養素。具有活性的維生素E分子是α-生育酚,它作為寵物食品添加劑的形式是α-生育酚醋酸鹽。α-生育酚不能被作為物理性抗氧化劑在寵物食品中使用,其原因有兩點。
第一,α-生育酚有極高的反應活性,以至於它會被立即消耗而無法為食品提供任何長效的抗氧化保護作用。由於這個原因,醋酸基團被加在這個分子上以保護其活性,直到被動物利用。
第二,被氧化的α-生育酚不會為動物提供基本的維生素E活性。與之形成比較的是,δ-生育酚在酚環結構上擁有與α-生育酚不同的取代基團。因此,δ-生育酚的反應活性被調整為:它能在必要時被使用,而不是無目的性的,從而能夠提供長效的抗氧化保護作用。為保護適口性而設計的抗氧化系統必須選用正確種類的抗氧化劑分子。
抑制微生物生長可保持適口性
四種具體措施被推薦用來抑制乾燥和半濕寵物食品中微生物的生長:儘量減少後加工污染物;控制生產過程,使得產品的水分活性保持在一個最大限度(Aw)之下;將導致水分活性在生產過程之後升高的條件儘量減少;在配方中添加微生物抑制劑。
1.干寵物食品和半濕寵物食品在經過烹調工序(如膨化或烘烤)後已批量消毒。微生物生長需要帶有存活微生物體的後加工污染物。後加工過程的因素,如衛生設施循環,包裝、運輸、儲存方式都應該考慮到微生物的影響而進行最優化。
2.在氧氣、溫度、濕度、營養等多種影響微生物生長的因素中,唯一可被控制以抑制微生物生長的條件是濕度,即水分活性。水分活性是相對於自由水在某一生物學水平上水分相對有效性的數學表達。計算得到的是一個無單位的表達式,它是與恆溫下純水的蒸汽壓將樣品的蒸汽壓相區分所得的結果。水分活性用符號Aw表示,純水的水分活性是1.0,絕乾物質為0。一切生物和化學過程都受水分活性影響。實際條件下大多數真菌不能在水分活性低於0.65的條件下生長。
水分含量與水分活性有直接關係,但是這種關係並非對所有產品都一樣。為了確保乾性寵物食品或半濕寵物食品的微生物學質量,應該確定一個最大水分活性限制標準,在此限制標準之下,微生物生長的風險較低。細菌,尤其是病原體,幾乎總是需要比真菌更高的水分活性,這意味著限制真菌生長的最大水分活性標準也可防止細菌生長。但在適當的水分活性下生產寵物食品並不能確保不發生微生物生長。因為產品的水分活性可能因水分吸收以及水分重分配而發生變化的,而當它增長到最大值以上時,微生物生長的風險就增加了。
3.水分活性總是趨向於在水分活性不同的環境或材料之間達到平衡。暴露在濕潤環境中相對「更乾燥」的產品,不論是包裝前還是包裝後,都將吸收水分,且使得水分活性與環境條件的水分活性趨於平衡。
只有在恆溫下水分活性度量是相應的,並且隨著溫度升高而升高。密封在容器中的寵物食品都會經歷由於溫度變化而導致的水分重分配。高水分處將水分重新從一個地方分配到另一個地方。水分活性升高至最大限制以上的局部地方有可能支持微生物的生長,從而影響食品的適口性。
4.使用抗微生物添加劑防止微生物生長是另一種抑制微生物生長的重要措施。像所有的阻隔措施一樣,抗微生物成分不能代替其他的任何一種。我們不推薦使用抗菌劑以允許提高產品水分活性。當使用恰當時,在局部水分分佈不均或者水分重分配發生的情況下,抗菌劑提供了進一步的保護。典型的抗菌劑是有機酸,如丙酸和山梨酸或其鹽類。微生物不能代謝短鏈脂肪酸而產生毒害,短鏈脂肪酸在酸性或弱酸性條件下最有效。
苯甲酸也是有效的抗菌劑,人類可以排出這類抗菌劑,但貓很難對苯甲酸解毒,因此它不被推薦在貓糧中使用。
使用抗氧化劑和抗菌劑可以使食品保持較好的適口性,但抗氧化劑和抗菌劑的使用都有一個問題必須考慮,那就是添加的抗氧化劑或抗菌劑本身不能對食品適口性造成消極影響:
一個最主要的因素就是抗氧化劑或抗菌劑的添加水平。另一個降低對適口性造成消極影響的方法是在應用這一點上進行控制,如在可能發生微生物生長的局部地區使用抗氧化劑或抗菌劑,但是局部應用的潛在變異性可以導致寵物對食物的拒絕,至少是拒食某一些部分。在處理過程中更早地添加抗菌劑或抗氧化劑,可確保更好的分佈,從而減低引起拒食的局部高濃度的可能性。
味劑使用提高寵物食品適口性
目前市場可見的大多數寵物食品中添加味劑以提高適口性,犬、貓對味劑有很大的偏愛。可選用的味劑品種不斷增多,但更多應用天然味劑或植物提取物是寵物食品工業的發展趨勢。
目前常用味劑較多的是含有動物組織成分,可以使用液態的也可以使用固態的,且味劑中一般都含有脂肪成分。味劑應具有能改善食品適口性,能刺激動物的反應,允許自由合理的配方,應用方便,能夠保持產品的安全性,能維持適口性的穩定,能提供市場的優勢,具備最佳的處理加工條件。寵物食品生產商可根據實際情況向香料供應商訂購特殊味劑以改善食品的適口性。寵物食品配方中各種原料成分,食品形狀、體積、最終食品的密度等都有可能和配方中味劑發生不同的相互作用,對最終食品的適口性產生不同的影響。
近年來味劑的在寵物食品中的應用存在以下發展趨勢:
(1)大多數濃縮香料和平衡香料都需要降低其用量,儘可能通過混合技術和設備來彌補用量降低帶來的消極影響。
(2) 犬、貓在風味需求上不完全一樣,開發更多的能適合犬、貓的不同的味劑。
(3)隨著感官和生理上的不同認識,人類食品和寵物食品中應用的味劑可能同步發展。
加工過程提高寵物食品適口性
在罐裝寵物食品的適口性方面,食品的紋理起主要作用。不同罐裝食品適口性不同,除配方原因外最主要的就是食品的紋理結構不同。紋理可能影響食品的咀嚼度、硬度、彈性、口感等因素。
乾性寵物食品和半濕寵物食品的擠壓膨化過程中氨基酸和碳水化合物間很容易發生美拉德反應。美拉德反應不僅影響最終食品的顏色,還會產生香味物質,如含有肉味的噻唑和噻吩,這是一個在蒸餾時產生有用化合物的例子。加熱含蛋白質或氨基酸和碳水化合物的食物或混合香料可以顯著加速美拉德反應。雜環的香味加強化合物,像吡咯、嘧啶和吡嗪也可以在美拉德反應中產生。但是過度發生美拉德反應也會產生不好的焦臭味,這種焦臭味有可能抵消掉了反應中產生的香味物質發揮的積極作用。有報道指出這些消極的氣味可以通過添加0.15%的N-乙醯基-L-半胱氨酸加以抑制。
罐裝寵物食品的蒸餾過程中會產生一些揮發性或非揮發性的成分,對提高寵物食品的適口性來說既有有利的一方面也有不利的一方面。寵物食品風味改良者們逐漸認識到一些外加的味劑在蒸餾過程中可能發生不確定的變化,具體過程有待進一步研究。