專利名稱：改進的動物咀嚼物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解的動物咀嚼物，以及由聚酯酰胺和淀粉形成這種可生物降解咀嚼物玩具的方法。
美國專利5,827,565中指出大部分狗喜歡咀嚼有味的物體，但對硬度的偏愛程度不同。一些狗喜歡咀嚼非常硬的物質，如牛骨、木頭、尼龍，而其它一些偏愛較軟的咀嚼物，如聚氨酯或橡膠，但仍有一些喜愛冷凍干燥的點心。一些狗，由于年齡的原因，可能不能咀嚼非常硬的物體。年齡較小的狗沒有足夠成熟的牙齒，而老狗可能患有齒齦疾病或可能脫落了一些牙齒。
申請人的受讓人T.F.H.Publications Inc.曾經(jīng)開發(fā)過一種可食用的狗咀嚼物，它具有營養(yǎng)，可全部被消化，并且可通過施熱單獨調整其結構或硬度，以適應各種狗的偏愛或需要。這種狗咀嚼物利用了主要含酪蛋白的混合物，并且在美國專利5,200,212和5,240,720中有所描述。
本申請共同受讓人所擁有的美國專利5,827,565中公開了一種可熱膨脹的狗咀嚼物的制造方法，該方法主要包括將馬鈴薯淀粉顆粒和引誘劑注塑成型。所述的引誘劑包括雞粉、肝粉、豬腿肉、火雞、牛肉和或魚。不可以添加諸如菠菜或胡蘿卜的天然植物添加劑，將所得的混合物加熱和國壓模塑成所需的形狀，如狗骨頭。接下來，可以通過加熱改良如此生產(chǎn)的狗骨頭的質地或硬度，優(yōu)選在微波爐中加熱。
美國專利申請09/138，804，(其是美國專利5,827,565的連續(xù)部分申請，并且為一申請的共同受讓人擁有)公開了一種具天然水果味的狗咀嚼物，以提高狗對這種咀嚼物的食欲。該水果味的狗咀嚼物中還可以含有天然食用著色劑來增強咀嚼物對狗主人的吸引力。食用著色劑也可以與水果調味劑相對應，并且其中公開的狗咀嚼物還可以含有狗的氣息甜味劑如薄荷、留蘭香、椒樣薄荷或冬青并且還可以含有歐芹。這種可食用咀嚼物的優(yōu)選形式保留了可熱膨脹的淀粉的基本成分，例如馬鈴薯淀粉。可以向馬鈴薯淀粉、水和碳酸鈣與天然水果調味劑的混合物顆粒中添加水果調味劑。
還應注意以下的美國專利或未審結的申請(被本發(fā)明的受讓人共同擁有)美國專利5,476,069；美國專利申請?zhí)?8/923,070，1997.9.3提交，標題為“蔬菜基料的狗咀嚼物”；08/738,423，1997.10.25提交，標題為“可食用的狗咀嚼物”；08/784,834，1997.1.17提交，標題為“胡蘿卜基料的狗咀嚼物”；08/888,611，1997.7.7提交，標題為“蔬菜狗咀嚼物”；09/114,872，1998.7.14提交，標題為“可熱改性的蔬菜狗咀嚼物”；09/138,804，1998.8.21提交，標題為“改進的可食用狗咀嚼物”；09/116,555，1998.7.15提交，標題為“可熱改性的花生狗咀嚼物”；09/116,070，1998.7.15提交，標題為“質量改良的小麥&酪蛋白狗咀嚼物”；09/227,767，1999.1.8提交，標題為“可食用淀粉的模塑成型方法”。除這些專利和申請外，還應當注意所說專利和申請中提及的文獻，因為這些文獻涉及了成型淀粉產(chǎn)品的領域。
此外，近來現(xiàn)有技術得到相當可觀地增長，已經(jīng)公開了涉及其它各種增味寵物產(chǎn)品的技術。例如，美國專利5,786,383標題為“纈草屬植物和/或根作為氣味吸引劑用以刺激犬和貓的用途”。該專利公開了將草藥/植物纈草整體或部分的所有形式用于食物產(chǎn)品，以纈草發(fā)出的天然香氣的方式作為狗和貓的氣味/吸引劑。
美國專利4,985,964和5,007,879，標題為“狗咀嚼物加工方法”，公開了加工牛蹄用作狗咀嚼物的方法。
美國專利5,149,550，標題為“制作寵物咀嚼物的方法”，公開了使牛和其它有蹄牲畜的韌帶基本上不含脂肪并且將其干燥和硬化用作寵物咀嚼物。
美國專利5,407,661，標題為“具有護口性能的寵物咀嚼物產(chǎn)品”，公開了一種可食用的寵物咀嚼物產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有柔韌性的多孔基質，其中含有纖維狀的纖維質物質例如玉米穗軸成分，其被描述為當被寵物咀嚼時具有機械凈化的作用。
美國專利5,635,237，標題為“基本上純生皮的寵物產(chǎn)品的制造方法”，公開了一種純生皮咀嚼物的制造方法，它使用雙螺桿擠出機，該擠出機帶有多個加熱區(qū)和可相互交換的擠出模具。
美國專利5,771,254，標題為“狗咀嚼物玩具”，公開了一種用于狗咀嚼的玩具，該玩具由一長的復合繩狀物形成，該繩狀物具有由天然植物或合成纖維的捻線股所確定的內芯和在內芯周圍由軟棉花線捻成的多層股所確定的軟外殼。據(jù)說內芯比外殼的吸水性小，從而當被狗的唾液潤濕時有利于玩具的干燥，以便抑制細菌生長。
美國專利5,750,196，標題為“用輪胎側壁制造狗咀嚼物玩具的方法”，公開了將染料用于從回收的舊輪胎側壁所切割出的玩具基料中。
這種產(chǎn)品的其它較早實例可見Axelrod的美國專利3,871,334(含液體調味劑和香氣組分的尼龍物)和Axelrod的美國專利4,771,773(含水基調味劑和香氣組分的聚氨酯玩具)。Edwards的美國專利4,557,219和4,513,014公開了調味劑在模塑聚氨酯咀嚼物體中的用途。
因此，本發(fā)明的目的是對申請人早期關于動物咀嚼物的公開技術的進一步改進，其由熱塑性聚酯酰胺和淀粉形成可生物降解的動物咀嚼物。進一步講，本發(fā)明的目的是形成聚酯酰胺組分分散于連續(xù)淀粉相內的不同區(qū)域中的、可生物降解的動物咀嚼物。
一種改進的可生物降解的動物咀嚼物，含有熱塑性可生物降解的聚酯酰胺和淀粉。在第二個實施方案中，公開了這種可生物降解的動物咀嚼的形成方法。
本發(fā)明包括一種由聚酯酰胺和淀粉形成的可生物降解的動物咀嚼物。聚酯酰胺是含有酯連接和酰胺連接的聚合物。這種聚合物的生物降解能力來自其酯連接對水解的敏感性。另一方面，這種聚酯酰胺的酰胺連接提供了常規(guī)聚酰胺(即尼龍)所需的機械性能。尼龍是指一類高強度、彈性合成材料，其長鏈含有重復的酰胺基因。
本發(fā)明中所用的聚酯酰胺可以由一種或多種式Ⅰ的二羧酸、與一種或多種式Ⅱ的二醇和一種或多種式Ⅲ的二胺反應來制備HOOC-R1-COOH ⅠHO-R2-OH ⅡH2N-R3-NH2Ⅲ其中R1、R2和R3可以相同或不同，并且選自線形脂族、環(huán)脂族、芳族和芳脂族基團。
其中R1、R2和R3包括二階脂族和/或環(huán)脂族基團，所得的聚酯酰胺通稱為脂族聚酯酰胺。另一方面，其中R1、R2或R3部分地包括二價芳族和/或芳脂族基團，所得的聚酯酰胺通常稱為混合脂族/芳族聚酯酰胺。其中當R1、R2和R3基本上含一半二價芳族時，所得的聚酯酰胺通稱為芳族聚酯酰胺。
美國專利4,081,428和美國專利4,474,936描述了由二羧酸、二醇和二胺制備聚酯酰胺的方法，這里引入其教導作為參考。
或者，本發(fā)明中所用的聚酯酰胺可以由式Ⅰ的二羧酸和式Ⅳ的羥胺形成H2N-R4-OHⅣ其中R4選自線形脂族、環(huán)脂族、芳族和芳脂族基團。美國專利4,373,085描述了由二羧酸、二胺和羥胺制備聚酯酰胺的方法，這里引入其教導作為參考。
本發(fā)明中所用的優(yōu)選聚酯酰胺還可以由氨基羧酸、內酰胺和/或尼龍鹽與各種二醇反應制備，包括聚己內酯二醇。美國專利4,663,428描述了由氨基羧酸、內酰胺、尼龍鹽和二元醇制備聚酯酰胺的方法，這里引入其教導作為參考。
本發(fā)明中所用的優(yōu)選的聚酯酰胺是Bayer市售的商標名稱為“BAK”的材料。Bayer的產(chǎn)品BAK404-004是半晶狀、大多透明的、脂族、可生物降解的熱塑性材料。BAK404-004的DSC熔點為137℃。
本發(fā)明中所用的淀粉是從各種植物例如玉米、馬鈴薯、木薯和谷類中提取的天然物類。淀粉是多糖化合物，經(jīng)水解產(chǎn)生糖。淀粉包括通常稱為直鏈淀粉的線形組分和通常稱為支鏈淀粉的支化組分。直鏈淀粉的分子量通常為幾十萬，而支鏈淀粉的分子量通常在幾百萬數(shù)量級。含有0-100％直鏈淀粉或0-100％支鏈淀粉的淀粉均可以用于本發(fā)明。
這里所用的淀粉應當理解為優(yōu)選包括有時被稱為糯質淀粉的高支鏈淀粉，以及化學和物理改性的淀粉，例如其酸值被降低的淀粉、其中與磷酸根有關的陽離子的類型和濃度被改良的淀粉、乙氧基化淀粉、淀粉乙酸酯、陽離子淀粉、氧化淀粉和交聯(lián)淀粉。
優(yōu)選使用荷蘭Veendam之AVEBE出售的商標名稱為PARAGON1010 IM的馬鈴薯淀粉產(chǎn)品。PARAGON 1010 IM是以熱塑性顆粒的形式出售的。基于所用淀粉的重量，本發(fā)明的聚酯酰胺組分可以占約0-99wt％。優(yōu)選使用1-50wt％、1-40wt％和1-30wt％的聚酯酰胺與淀粉組合形成本發(fā)明的混合物。最優(yōu)選，使用1-30wt％的聚酯酰胺，并且在一個最優(yōu)選的實施方案中是15-25wt％。優(yōu)選將聚酯酰胺組分與淀粉組分干混，然后將混合物模塑成所需的形狀。
本領域技術人員應知道，注塑裝置是一種優(yōu)選的混合裝置，一般包括料斗進料部分、圓桶和輸出噴口，在由料斗部分延伸至噴口的圓桶部分包括多個加熱區(qū)。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)將與料斗相鄰的第一區(qū)的溫度保持在小于150°F(65.5℃)是優(yōu)選的。更優(yōu)選地，將與料斗相鄰的第一區(qū)設置在約45-150°F(7.5-65.6℃)的范圍。在一更為優(yōu)選的實施方案中，在相鄰于料斗的第一區(qū)和相鄰于第一區(qū)的第二區(qū)中，第一區(qū)溫度設定為約45-70°F(6.5-21℃)，且第二區(qū)的溫度設定為約70-150°F(21-65.5℃)。所說的溫度通過安放在注塑裝置圓桶周圍的冷卻盤管可以很方便地達到。冷卻盤管優(yōu)選由銅管制成，并且用循環(huán)水冷卻。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中，使用以下的溫度分布來模塑本發(fā)明的聚酯酰胺/淀粉組合物4區(qū)(最接近料斗)=45-70°F(6.5-21℃)；3區(qū)=70-150°F(21-65.5℃)；2區(qū)=150-300°F(65.5-149℃)；1區(qū)=275-375°F(135-190.5℃)；噴口=275-390°F(135-199℃)。此外，模具內的套管優(yōu)選設定為約325-425°F(162.5-218.5℃)。模具溫度優(yōu)選設定為35-65°F(2-18.5℃)。
與將螺桿的圓桶加熱以便使料斗附近各區(qū)中的物料熔化的較簡單的操作所不同，上述設定的溫度分布可導致使這些區(qū)中的圓桶冷卻，由此可防止聚酯酰胺/淀粉混合物過熱和被灼燒。此外，使用這種溫度分布不會產(chǎn)生以聚酯酰胺組分與淀粉組分混雜為基礎而形成的徹底的熔體。而是，模塑成型的聚酯酰胺/淀粉產(chǎn)品含有分散在連續(xù)淀粉相內的離散的聚酯酰胺區(qū)域。在本發(fā)明中，這種離散的聚酯酰胺與連續(xù)的淀粉相可以通過視覺相區(qū)分，或者通過光學顯微鏡可容易觀察到。
本領域技術人員知道，可以將產(chǎn)品模塑成各種形狀，包括骨狀、棒狀、環(huán)狀、碟狀等等。因此，從寬的方面來說，盡管注塑是優(yōu)選的，但包括任何其它類型的模塑方法。例如，本發(fā)明的聚酯酰胺/淀粉組合物適合于壓模以及其它本領域可利用的熱塑性加工技術。對此，可以通過擠出技術來制備所說的淀粉/聚酯酰胺混合物。
根據(jù)本發(fā)明，可以選擇性地在模塑加工過程中向聚酯酰胺/淀粉組合添加調味劑。天然調味劑是優(yōu)選的。如本領域技術人員所知道的，這種調味劑可以是粉狀和液體狀。這類水果調味劑在本發(fā)明動物咀嚼物中的重量含量優(yōu)選為約0.1-約5.0wt％，更優(yōu)選為0.25-1.0wt％。
此外，在模塑之前可向聚酯酰胺/淀粉混合物添加食用著色劑，以增強咀嚼物的吸引力。優(yōu)選天然食用著色劑。食用著色劑在本發(fā)明動物咀嚼物中的含量優(yōu)選為約0.05-約10wt％，更優(yōu)選為0.1-1.0wt％。
香料可以在模塑之前添加到聚酯酰胺/淀粉混合物中。香料在本發(fā)明中的重量含量優(yōu)選為約0.1-約5.0wt％。優(yōu)選的香料包括茶樹油。
以下實施例將用來進一步說明本領域技術人員怎樣使用本發(fā)明并且鑒別出其中的優(yōu)選實施方案。然而這些實施例不對本發(fā)明的范圍起限制作用，本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求書來確定。
權利要求
1.一種可生物降解的動物咀嚼物，含有聚酯酰胺和淀粉的混合物。
2.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的聚酯酰胺占約1-50wt％。
3.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物玩具，其中所說的聚酯酰胺占約1-40wt％。
4.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物玩具，其中所說的聚酯酰胺占約1-30wt％。
5.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物玩具，其中所說的聚酯酰胺占約10-30wt％。
6.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物玩具，其中所說的聚酯酰胺占約15-25wt％。
7.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的聚酯酰胺選自脂族聚酯酰胺、混合的脂族/芳族聚酯酰胺、芳族酯酰胺及其混合物。
8.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的淀粉選自玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉及其混合物。
9.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的淀粉包括以顆粒形式擠出的馬鈴薯淀粉。
10.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，還含有食用著色劑，其中所說的食用著色劑占聚酯酯酰胺/淀粉混合物重量的約0.1-約5wt％。
11.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，還含有選自液體調味劑、粉狀調味劑及其混合物的調味劑，其中所說的調味劑占聚酯酰胺/淀粉混合物重量的約0.1-約5.0wt％。
12.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物玩具，其中所說的動物咀嚼物包括具有骨、碟、棒或環(huán)形狀的模塑產(chǎn)品制品。
13.權利要求12的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的咀嚼物注塑成型。
14.權利要求1的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的淀粉占據(jù)模塑制品的連續(xù)相，并且所說的聚酯酰胺占據(jù)離散的非連續(xù)相。
15.權利要求14的可生物降解的動物咀嚼物，其中所說的聚酯酰胺分散在所說模塑制品內的不同區(qū)域。
16.一種可生物降解的動物咀嚼物的形成方法，包括如下步驟提供聚酯酰胺；提供淀粉；混合所說的聚酯酰胺與所說的淀粉；并且將所說的聚酯酰胺/淀粉混合物模塑成型為所說的的咀嚼物。
17.權利要求16的方法，其中所說的聚酯酰胺選自脂族聚酯酰胺、混合的脂族/芳族聚酯酰胺、芳族聚酯酰胺及其混合物。
18.權利要求16的方法，其中所說的淀粉選自玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉及其混合物。
19.權利要求16的方法，其中所說的淀粉包括以顆粒形式擠出的馬鈴薯淀粉。
20.權利要求16的方法，其中所說的注塑使用注塑裝置來完成，該注塑裝置包括料斗進料部分、圓桶、輸出噴口，以及由所說料斗部分延伸至所說噴口、在所說圓桶中的多個加熱區(qū)，其中所說的多個反應區(qū)設定為如下溫度1區(qū)=70°F或70°F以下；2區(qū)=150°F或150°F以下；3區(qū)=300°F或300°F以下；4區(qū)=375°F或375°F以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了由聚酯酰胺和淀粉制作的可生物降解的動物咀嚼物。此外,公開了這種可生物降解的動物咀嚼物的形成方法,其中聚酯酰胺組分形成了分散于連續(xù)淀粉相內的不同的非連續(xù)區(qū)域。
文檔編號A01K15/02GK1296740SQ00132520
公開日2001年5月30日 申請日期2000年11月20日 優(yōu)先權日1999年11月19日
發(fā)明者格倫·S·阿克塞爾羅德, 阿賈伊·加伊里亞 申請人:T·F·H·出版公司