Орган обоняния человека. Функции органа обоняния. Эстетический вкус: типы вкусов, закономерности выявления

При исследовании вкуса необходимо помнить, что вкусовое ощущение является сложным и в его осуществлении участвуют, кроме вкусового нерва, тройничный (тактильная, болевая, температурная чувствительность) и обонятельный нервы.

Существует несколько методик исследования вкуса, но пока нет еще общепринятой.

Как уже говорилось, основным вкусовоспринимающим органом считается язык. Поэтому практически проверяется чувствительность языка к вкусовым веществам . При исследовании вкусовой функции необходимо учитывать ранее указанную топографию вкусовой чувствительности языка. На этом рисунке показано, что сахар лучше воспринимается кончиком, краями и задней третью языка, соль - задней третью языка, краями и кончиком, кислое - кончиком и глубокими отделами задней трети языка, горькое - задней третью языка и слабее кончиком.

В качестве вкусовых раздражителей обычно используются растворы сахара, соли, лимонной или соляной кислоты и солянокислый хинин. Вкус нельзя исследовать одновременно несколькими веществами. При исследовании вкусовой чувствительности необходимо учитывать длительность последействия вкусовых раздражителей.

Пороги вкуса определяются при введении в рот вкусовых веществ различными методами.

Ган вводил вкусовые вещества при помощи лупы, представляющей стеклянную трубку в виде подковы.

На изгибе трубки отверстие диаметром в 1 мм, через которое на язык поступает раствор из сосуда, соединенного с трубкой.

Недостатком этого метода является неточность определения чувствительности в связи с прибавлением механического раздражения.

Некоторые исследователи наносят вкусовые вещества на язык при помощи кисточек Вантшау, но при этом методе определение порогов неточно вследствие включения тактильного раздражения.

Для определения вкусовых порогов пользуются также методом прополаскивания рта вкусовыми растворами, но этот метод применим для определения вкусовой чувствительности всей поверхности слизистой, снабженной вкусовыми рецепторами, но непригоден в случаях необходимости определить чувствительность отдельных участков языка.

Н. В. Тимофеев предлагал для объективной оценки вкусовых ощущений использовать метод регистрации слюноотделения при помощи капсулы Ющенко с введением вкусовых веществ в полость рта. Однако некоторые авторы указывают на независимость рефлекторного слюноотделения от вкусовых раздражений.

Н. Ф. Суворов считает, что методом регистрации слюноотделения нельзя определять вкусовые пороги, так как постоянно существует слюноотделение, зависящее от других факторов (психических и др.).

Н. Ф. Суворов и А. Г. Пшоник использовали условные сосудистые рефлексы на вкусовые вещества для анализа вкусовой рецепции. Этот метод мало применим в нашей практической деятельности, так как выработка условных рефлексов требует определенного времени.

Н. Ф. Суворов считает, что у каждого человека можно выработать условные сосудистые рефлексы на четыре основных вкусовых вещества.

Для определения вкуса кислого некоторые исследуют «электровкус» при гальваническом раздражении у анода.

Наиболее приемлема для клинических целей капельная методика С. А. Харитонова, разработанная более детально С. Д. Ролле.

По данным Н. К. Гусева, наиболее подходящим временем определения вкуса является 1,5-3 часа спустя после еды, когда вкусовая чувствительность наиболее обострена.

Растворы постепенно возрастающей концентрации от заведомо подпороговой наносят строго по одной капле на различные участки языка с учетом «топографии» вкуса по Киселеву (соль и сахар на края языка, кислое - на кончик, горькое - на область окруженных валом сосочков справа и слева, затем на каждую сторону задней трети языка). Таким образом, вкус проверяется отдельно на каждой половине языка.

До исследования и после каждой капли рот прополаскивают дистиллированной водой, так как сухость и налеты на языке отражаются на порогах вкуса, а также с целью удаления остатков раствора: Исследования производят с интервалом в 2-3 минуты, в связи с длительным последействием, вкусовых ощущений, особенно у горького - до 2 минут.

Больному дают указание не шевелить языком, так как мышечные сокращения, по мнению некоторых авторов, влияют на порог вкуса.

Регистрацию порогов (для каждой половины языка, отдельно передние две трети и задняя треть) производят по минимальной концентрации раствора, правильно определенной испытуемым. Обычно достаточно исследовать вкус на соль и сахар

А. И. Бронштейн для исследования вкуса пользуется раствором сахара, соли, хины и лимонной кислоты.

Полагая, что пороги вкуса, по данным различных авторов, не совпадают в связи с применением различных методик, С. Д. Ролле рекомендует в начале работы проводить исследование порогов вкуса у здоровых людей по применяемой методике (даже заболевание гриппом или ангиной может полностью изменить вкусовое восприятие человека).

Хотя методика исследования Харитонова - Ролле вполне приемлема для клинических целей, тем не менее нужно признать, что методы исследования вкусовой чувствительности требуют еще дальнейшей разработки и усовершенствования.

С помощью вкусовой системы оценивают вкус продуктов – комплекс ощущений, воспринимаемых при их опробовании, – дегустации (оценка пищевого продукта в полости рта).

Вкус – чувство, возникающее при возбуждении вкусовых рецепторов и определяемое как качественно, так и количественно.

Оценка вкуса сводится к определению вида вкуса и его интенсивности. Эталонами первичных вкусовых веществ в товароведении принято считать, соответственно: сладкий – сахароза; кислый – соляная кислота; соленый – поваренная соль; горький – хинин (кофеин). Все остальные виды и оттенки вкуса можно получить, смешивая в необходимых пропорциях три из четырех возможных первичных вкусов.

Качественное определение вкуса вызвано воздействием веществ на вкусовые луковицы, которые находятся преимущественно на языке. Кроме того, они найдены на слизистой поверхности ротовой полости, стенок глотки, миндалин, гортани. Общее количество вкусовых луковиц в полости рта человека достигает 9 тыс. Кроме того, определение вкуса связано с осязанием пищи в ротовой полости.

Вкусовой аппарат рта человека является химическим анализатором, причем более чувствительным, чем современные приборы. Все богатство разнообразных оттенков, сочетаний вкусовых ощущений возникает в результате раздражения особых органов чувств – вкусовых луковиц (почек), каждая из которых состоит из нескольких чувствительных хеморецепторных клеток, соединенных с сенсорными нейронами. Хеморецепторные клетки реагируют на определенные химические вещества.

Вкусовые луковицы дифференцированы к восприятию основных видов вкуса: сладкого, соленого, кислого и горького. Луковицы, находящиеся на кончике языка, наиболее чувствительны к сладкому вкусу, у краев передней части языка – к соленому, у краев задней части языка – к кислому, у основания – к горькому.

Все вещества, обуславливающие вкус пищевых продуктов, растворимы в воде. Только в растворенном виде они могут воздействовать на химические анализаторы вкусового аппарата.

Порог ощущения зависит и от температуры раствора, что, вероятно, объясняется изменением состояния молекулы белков вкусовых почек. Наилучшее восприятие вкусовых веществ происходит при температуре растворов, близкой к температуре тела человека (36,5 °С). Горячие растворы тех же веществ в указанных концентрациях кажутся безвкусными, т. е. не вызывают никаких ощущений. При охлаждении до температуры 30 °С сладкий вкус проявляется скорее, чем соленый или горький.

При оценке вкуса имеет значение и быстрота вкусового ощущения: быстрее всех воспринимается соленый вкус, медленнее -- сладкий и кислый. Горький вкус воспринимается наиболее медленно.

Выделяют нижеследующие характеристики вкуса.

Кислый вкус-- характеризует основной вкус, свойственный водным растворам большинства кислот (например, лимонная и винная кислоты); комплексное обонятельно-вкусовое ощущение, вызываемое преимущественно присутствием органических кислот.

Кислость – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, которое вызывает кислый вкус.

Кисловатый вкус -- характеризует меньшую степень интенсивности вкуса кислого продукта.

Горькийвкус -- характеризует основной вкус, вызываемый водными растворами таких химических веществ, как хинин и кофеин, а также некоторыми алкалоидами.

Горечь – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, вызывающих горький вкус.

Соленыйвкус -- характеризует основной вкус, вызываемый водными растворами химических веществ, таких как хлорид натрия.

Соленость – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, вызывающих соленый вкус.

Сладкий вкус -- характеризует основной вкус, вызываемый водными растворами таких химических веществ, как сахароза.

Сладость – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, вызывающих сладкий вкус.

Щелочной вкус --характеризует основной вкус, вызываемый водными растворами таких химических веществ, как бикарбонат натрия.

Щелочность – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, вызывающих щелочной вкус.

Вяжущий, терпкийвкус -- характеризует комплексное ощущение, вызываемое сокращением слизистых поверхностей ротовой полости и возникающее от воздействия таких веществ, как танины. Терпкость – органолептическое свойство индивидуальных веществ или смесей, вызывающих вяжущий вкус.

Металлическийвкус -- характеризует основной вкус, вызываемый водными растворами таких химических веществ, как сульфат железа.

Безвкусный, пресныйвкус – продукт, не имеющий характерного вкуса.

Послевкусие – вкусовое ощущение, появляющееся после проглатывания или удаления продукта из полости рта, которое отличается от тех ощущений, которые воспринимались во время его нахождения в ротовой полости.

Пищевые продукты имеют либо какой-то один вкус (сахар – сладкий, поваренная соль – соленый, кислоты – кислый), либо отличаются сочетанием основных видов вкуса. В этом случае можно говорить о гармоничноми негармоничном сочетании вкуса. Так, гармонично , как единое целое сочетаются сладкий или соленый вкус с кислым или горьким. Примером могут служить сладко-кислый вкус плодов, кондитерских изделий, сладко-горький вкус шоколада, кисло-соленые квашеные овощи, солено-горькие маслины. Негармоничными считаются такие сочетания, как солено-сладкий, горько-кислый. Эти сочетания воспринимаются как два разных вкуса, они несвойственны пищевым продуктам, встречаются редко и возникают, как правило, вследствие порчи (например, горько-кислый вкус квашеных овощей).

Восприятие вкуса зависит от химического состава, вязкости и количества пищи; природы пахучих и вкусовых веществ и интенсивности освобождения, скорости удаления, характера их воздействия на орган вкуса; доступности этих веществ в определенный период; условий приема пищи (в частности, дыхания, количества и скорости потока слюны, продолжительности, температуры) и качества пережевывания продукта.

Установлено, что на оценку интенсивности основных вкусов можно воздействовать цветом продукта. Так, желтый и светло-зеленый цвета увеличивают оценку интенсивности кислотности продукта, а красный цвет усиливает оценку интенсивности сладости по сравнению с бесцветным. Следует также учитывать моменты подавления одного вкуса другим. Например, кислый вкус подавляется сладким, а в меньшей степени – соленым и горьким. Соленый и горький вкусы подавляются определенными концентрациями сахарозы и лимонной кислоты; сладкий вкус слабо подавляется небольшими концентрациями лимонной кислоты.

Вкус, cохранившийся несмотря на прекращение импульса, вызвавшего его, называется вторичным вкусом . Он может быть одинаковым и контрастным. Одинаковым он является потому, что после прекращения вкусового импульса остается вкусовое ощущение, идентичное по своему качеству тому, которое было во время воздействия вкусового импульса. Контрастным называется вторичный вкус, который возникает после снятия действующего вкусового импульса.

Все пищевые продукты вызывают ощущение определенного вторичного вкуса, одинакового или контрастного. Если вторичный вкус одинаков и совпадает с главным профилем вкусности продукта и быстро исчезает при проглатывании куска этого продукта, это доказывает, что качество продукта высокое. Но если после проглатывания во рту сохраняется вторичный вкус, то продукт по потребительской ценности уступает первому. В практике органолептического анализа очень часто встречается вторичный контрастный вкус, например, дистиллированная вода после полоскания рта раствором поваренной соли кажется сладковатой. После кратковременного опробывания сладкого вкуса кислый вкус воспринимается более остро, и неприятное ощущение при этом усиливается. Поэтому выдержанные вина не оцениваются после оценки сладких вин; не оценивают малосольные изделия после оценки продуктов, посоленных сухим способом.

Вкусность (флейвор – flavour ) – комплексное ощущение в полости рта, вызываемое вкусом, запахом и текстурой пищевого продукта, определяемое (оцениваемое) как качественно, так и количественно.

На вкусность могут оказывать воздействие тактильные, термические, болевые и/или кинестезические ощущения.

Оценка качества пищевого продукта на основе комплексного восприятия и анализа оптических, обонятельных, тактильных, вкусовых, акустических и других импульсов (стимулов) называется оценкой вкусности или флейвора в отличие от его вкуса.

Количественные изменения отдельных составляющих вкусности в определенный момент приводят к качественному скачку и в результате образуется продукт высокого качества, обладающий гармоничным или полным вкусовым достоинством. С течением времени баланс между отдельными составляющими вкусности нарушается и это приводит к ухудшению качества продукта. Примером может служить процесс созревания, старения и отмирания вина.

При оценке вкуса необходимо учитывать такие явления, обусловленные физиологическими особенностями органов чувств, как адаптация и усталость.

Адаптация – это снижение впечатлительности органа вкуса, вызванное продолжительным воздействием вкусового импульса одинакового качества и неизменной интенсивности. При опробовании большого количества проб с одинаковым вкусом, одной интенсивности адаптация является причиной возникновения искаженных результатов. Органам вкуса в противоположность зрению и аналогично обонянию присуща быстрая адаптация.

Усталость – снижает восприятие вкуса вследствие утомляемости вкусовых рецепторов под влиянием повторяющегося импульса. Она наступает по истечении различного времени в зависимости от свойств продукта, физиолого-психологического состояния испытателей, натренированности, условий труда.

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Исаева Ольга Михайловна. Вкусовые предпочтения и вкусовое поведение карповых рыб: диссертация... кандидата биологических наук: 03.00.10.- Москва, 2007.- 171 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-3/1170

Введение

Глава 1. Обзор литературы 10

Глава 2. Материал и методика 3 8

2.1. Объекты исследования 3 8

2.2. Условия содержания и подготовка рыб к экспериментам 39

2.3. Определение вкусовых предпочтений 40

2.4. Исследование динамики поведенческого вкусового ответа 42

2.5. Приготовление экспериментальных гранул 43

2.6. Общая характеристика материала 46

Глава 3. Вкусовые поведенческие ответы карповых рыб на классические вкусовые вещества, свободные аминокислоты и органические кислоты 48

3.1. Линь 48

3.1.1. Классические вкусовые вещества 48

3.1.2. Свободные аминокислоты 49

3.1.3. Органические кислоты 5 0

3.2. Горчак 55

3.2.1. Классические вкусовые вещества 5 5

3.2.2. Свободные аминокислоты 55

3.2.3. Органические кислоты 57

3.3. Верховка 60

3.3.1. Классические вкусовые вещества 60

3.3.2. Свободные аминокислоты 60

3.4. Золотой карась 64

3.4.1. Классические вкусовые вещества 64

3.4.2. Свободные аминокислоты 65

3.5.1. Классические вкусовые вещества 68

3.5.2. Свободные аминокислоты 69

Глава 4. Динамика проявления вкусового поведенческого ответа карповыми рыбами 72

4.1. Линь 72

4.2.1. Гранулы с цистеином 76

4.2.2. Гранулы с глутамином 81

4.3. Горчак 84

Глава 5. Обсуждение результатов 86

Заключение 123

Выводы 127

Список цитируемой литературы

Введение к работе

Актуальность темы . Пищевое поведение лежит в основе важнейшей жизненной функции рыб - питания, имеющего определяющее значение как для отдельной особи, так и для популяции и вида в целом. Ведущую роль в сенсорном обеспечении заключительной фазы пищевого поведения рыб играет вкусовая рецепция, которая обеспечивает оценку вкусовых свойств добычи и ее соответствие пищевым потребностям рыб, а также потребление ими адекватных кормовых объектов (Atema, 1980; Павлов, Касумян, 1990, 1998; Касумян, 1997). До последнего времени многочисленные исследования вкусовой системы рыб были посвящены, главным образом, выяснению морфологии и топографии вкусовых почек, изучению их ультраструктуры и иннервации, исследованию морфологической организации центрального отдела вкусовой системы (Zuwala, Jakubowski, 1993; Reutter, 1992; Jakubowski, Zuwala, 2000; Василевская, 1974). Многочисленные исследования по изучению функциональных свойств вкусовой системы рыб проводились в основном с помощью электрофизиологических методов (Маті, Caprio, 1992; Jones, 1990; Sutterlin, 1975). Однако в последнее время очень быстро и весьма продуктивно развивается и другое направление в изучении вкусовой рецепции: это - методы поведенческих тест-реакций, с помощью которых удалось оценить вкусовые предпочтения уже довольно многочисленного ряда рыб. Объем экспериментальных данных, накопленных за последние годы, дает ясное представление об общих закономерностях и специфических особенностях отношения рыб к вкусовым раздражителям, сходстве и отличиях пищевых спектров эффективных вкусовых веществ у рыб разного возраста и систематического положения, а также показывает сходства и отличия наружной и внутриротовой вкусовой рецепции (Касумян, 1997; Kasumyan, D/aving, 2003).

Но пока крайне слабо исследованным остается вопрос о наличии сходства и/или различий во вкусовых предпочтениях близкородственных

видов рыб. Нет данных по физиологическому аспекту проявления рыбами вкусового поведенческого ответа. Отсутствуют сведения о влиянии образа жизни близкородственных видов карповых рыб на проявление ими различных элементов поведенческого ответа на различные вкусовые стимулы.

Исследование этих и других немаловажных вопросов вкусовой рецепции рыб имеет, кроме практического, и теоретическое значение, т.к. позволяет выяснить роль этой сенсорной системы в обеспечении избирательности питания рыб адекватными кормовыми объектами, в поддержании гомеостаза. Знание закономерностей вкусовой чувствительности рыб, их особенностей реагирования на различные типы вкусовых веществ сопряжено с возможностью решения таких актуальных прикладных вопросов современной аквакультуры, как поиск высокоэффективных химических стимуляторов питания, совершенствование существующих и создание новых искусственных кормов, разработка биотехнологии кормления рыб, а также искусственных химических приманок и насадок для рыб.

Цель работы. Исследовать вкусовые предпочтения, чувствительность к вкусовым стимулам различного типа и особенности вкусового поведения у близкородственных видов рыб (на примере рыб семейства карповых, Cyprinidae).

В задачи исследования входило:

сравнить вкусовые предпочтения классических вкусовых веществ и свободных аминокислот у карповых рыб;

выяснить вкусовые предпочтения органических кислот у карповых рыб;

исследовать связь между вкусовой привлекательностью веществ и их некоторыми структурными и физико-химическими свойствами;

определить уровень вкусовой чувствительности карповых рыб к вкусовым веществам, обладающим стимулирующими и детеррентными свойствами;

исследовать вкусовое поведение карповых рыб, его структуру, динамику и особенности основных элементов вкусового поведенческого ответа.

Научная новизна. Научная новизна настоящей диссертационной работы заключается в расширении представлений о функциональных особенностях вкусовой системы у близкородственных видов рыб и выяснении особенностей проявляемого ими вкусового поведенческого ответа. В работе впервые определены вкусовые предпочтения 5-ти видов карповых рыб к классическим вкусовым веществам и свободным аминокислотам, 2-х видов рыб к органическим кислотам.

Впервые определен уровень вкусовой чувствительности 3-х видов карповых рыб к веществам, обладающим позитивными вкусовыми свойствами, а также к веществам, вызывающим негативные вкусовые ответы (детерренты). Показано отсутствие общих для карповых рыб связей между уровнем вкусовой привлекательности веществ и их физико-химическими свойствами (молекулярная масса, рН раствора, число функциональных групп). Впервые с помощью оригинальной компьютерной программы «ВН-Fish» исследована структура поведенческого вкусового ответа рыб, выяснена динамика его проявления, определена продолжительность отдельных поведенческих актов вкусового ответа раздельно для опытов, заканчивающихся заглатыванием или отверганием искусственного пищевого объекта (гранулы корма).

Практическая значимость работы. Результаты настоящего исследования могут найти применение в практике аквакультуры и рыболовства при поиске высокоэффективных пищевых химических стимуляторов, при совершенствовании и разработке искусственных приманок и насадок, при составлении и совершенствовании рецептур

искусственных кормов для повышения их вкусовой привлекательности для рыб. Полученные результаты по динамике вкусового поведенческого ответа позволяют составить более четкое представление об особенностях проявления рыбами заключительной фазы сложно организованного пищевого поведения и способах его направленного регулирования с помощью химических стимулов. Результаты исследования используются в рамках курса лекций «Физиология рыб», читаемого студентам кафедры ихтиологии Биологического факультета МГУ. Защищаемые положения.

Вкусовые предпочтения близкородственных видов рыб, относящихся к одному семейству (карповые), характеризуются высокой видовой специфичностью.

Вкусовая привлекательность некоторых веществ у близкородственных видов рыб может совпадать.

Пороговые концентрации веществ, обладающих для рыб привлекательными и отталкивающими вкусовыми свойствами, близки.

Вкусовое поведение рыб имеет определенную структуру и динамику, характеризуется специфическими и общими чертами у рыб с разным образом жизни и особенностями питания, зависит от вкусовых свойств пищевого объекта.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 04-04-48157 и 07-04-00793) и в рамках тематического плана работ ФГНУ «НИИЭРВ».

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Всероссийском симпозиуме «Возрастная и экологическая физиология рыб» (Борок, ИБВВ, 1998), Международной межвузовской конференции "Ломоносов-98" (Москва, МГУ, 1998), 2-ой межвузовской конференции, посвященной Всемирному дню сохранения водно-болотных угодий (Рыбное, 1999), 26-й Международной этологической конференции (Bangalore, India, 1999), Международной конференции «Трофические связи в водных

сообществах и экосистемах» (Борок, 2003), Второй Международной научной конференции «Биотехнология - охране окружающей среды» (Москва, 2004), Международной конференции «Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов» (Петрозаводск, 2004), Международной конференции «Поведение рыб» (Борок, 2005), 9-м съезде ГБО РАН (Тольятти, 2006), Международной конференции «Проблемы популяционной экологии животных» (Томск, 2006), IV Международной конференции «Химическая коммуникация животных. Фундаментальные проблемы» (Москва, 2006 г), на коллоквиумах лаборатории хеморецепции и поведения рыб кафедры ихтиологии Биологического факультета МГУ.

Личный вклад автора. Автор принимала непосредственное участие в постановке, получении и обработке экспериментальных материалов, интерпретации полученных результатов. Ей принадлежит решение всех поставленных задач, обобщение результатов, обоснование научных выводов.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 15 печатных работах.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 171 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц, 18 рисунков и 11 приложений. Состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Список литературы включает 260 источников, из них 150 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор глубоко признателен и благодарен научному руководителю профессору, д.б.н. А.О. Касумяну за неоценимую помощь и поддержку, оказанную на всех этапах выполнения работы и подготовки диссертации. Автор искренне благодарен сотрудникам кафедры ихтиологии Биологического факультета МГУ за помощь и советы, оказанные в ходе выполнения работы и получения экспериментального материала: С.С. Сидорову, Е.А. Марусову, Т.В. Головкиной, Г.В. Девициной, а также студентам кафедры ихтиологии Е.Н. Докучаевой и А.Н. Грубаню за оказанную помощь в проведении экспериментов. Автор выражает

искреннюю благодарность сотрудникам Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина (ИБВВ РАН) Ю.В. Слынько, И.Г. Гречанову и Ю.В. Чеботаревой за предоставленную возможность использовать молодь леща для экспериментов. Автор выражает искреннюю благодарность Д.Д.Воронцову за разработку компьютерной программы "BH-Fish" и возможность ее использования в работе. Автор признателен и благодарен директору ФГНУ «Научно-исследовательского института экологии рыбохозяйственных водоемов» д.ф.-м.н., профессору В.Н. Лопатину за техническую помощь, консультации и финансовую поддержку на заключительном этапе подготовки диссертации к защите.

Определение вкусовых предпочтений

Каждый аквариум был снабжен пористым керамическим распылителем воздуха, подключенным к микрокомпрессору. Сверху отсадники были накрыты пластиковыми крышками с отверстиями в центре для подачи экспериментальных гранул и кормления рыб. Для зрительной изоляции рыб друг от друга, задние и боковые стенки отсадников были сделаны из светлой непрозрачной пластмассы или оклеены белой бумагой, на фоне которой рыбы и вносимые в отсадник гранулы были хорошо различимы для экспериментатора, который вел наблюдения через переднюю прозрачную стенку отсадника. Частичную замену воды в аквариумах производили еженедельно. В период проведения экспериментов рыб кормили до насыщения мотылем один раз в день после окончания экспериментов.

Поведенческие эксперименты по выяснению вкусовых предпочтений рыб начинали только после полной акклимации подопытных особей к условиям опыта. На завершение периода акклимации укувало Становление нормального поведения рыб, выражавшееся в свободном переметений по всему общему аквариума, отсутствии пугливости или затаивания при движениях или манипуляциях, производимых экспериментатором при наблюдении за рыбой, кормлении или чистке аквариума. К этому времени рыбы начинали охотно питаться и активно привыкали к новым условиям за 2-3 дня. для оценки отношения рыб к вкусовым раздражителям нами использован метод, основанный „а регистрации поведенческих тест-реакции рыб „а искусственные агар-агаровые гранулы, содержанию испытываемые вкусовые вещества.

До начала проведения экспериментов рыб предварительно обучали схватывать поштучно корм личинок хирономид (мотыль), а затем и агар-агаровые гранулы с водным экстрактом мотыля. Подопытные особи быстр обучались схватывать вносимую гранулу. Рыбы обычно располагались толше воды или у дна аквариума под отверстием в крышке и схватывали подаваемые гранулы почти в.00 % предъявлений. Схватывание гранулы происходило, как правило, либо сразу же при попадании ее в воду, либо спустя 2-5 с. Исключение составляла верховка, в опытах с которой схватывание гранулы происходило лишь через 30,0 с. Подготовленные так„м образом особи схватывали в дальнейшем любые предлагавшиеся им

После завершения обучения приступали к опытам, в которых наедали за поведенческой реакцией рыб на вносимую в аквариум;!улу. В каждом опыте, который начинался с внесения в аквариум одной гранулы, регистрировали следующие показатели: число актов схватывания внесенной гранулы до момента заглатывания или окончательного отвергания; 2) продолжительность удержания гранулы (в секундах) при первом схватывании; 3) продолжительность удержания рыбой гранулы во рту в течение всего опыта; 4) поедаемость гранулы, т.е. была съедена или отвергнута схваченная гранула.

Продолжительность удержания рыбой гранулы регистрировали с помощью ручных секундомеров "Агат" суммирующего типа.

Момент заглатывания гранулы определяли по завершению характерных жевательных движений челюстями и восстановлению ритмичных движений жаберными крышками. Об окончательном отвергании рыбой гранулы судили по ее поведению, выражавшемся в уходе рыб от гранулы и отсутствии повторных приближений к ней или попыток схватывания. Опыты, в которых гранула в течение 1 минуты после внесения в аквариум не схватывалась рыбой, не учитывали. Отвергнутую или не схваченную рыбой гранулу (крайне редкие случаи) сразу после окончания опыта из аквариума удаляли.

Гранулы с разными вкусовыми раздражителями подавали в случайной последовательности и чередовали с гранулами, содержащими экстракт личинок хирономид в указанной выше концентрации и с контрольными гранулами. Интервал между опытами с одной и той же подопытной особью составлял не менее 10-15 минут. Число опытов с гранулами одного типа на разных подопытных особях было близким или совпадало.

Исследование динамики поведенческого вкусового ответа В специальной серии экспериментов изучали динамику поведенческого вкусового ответа. Для этого у рыб, содержащихся в отсадниках, регистрировали продолжительность последовательных периодов удержания гранулы (У) и интервалов между схватываниями гранулы (И), а также период от падения гранулы в воду и до ее схватывания рыбой (И0). Для этих целей была использована компьютерная программа "BH-Fish", позволяющая определять продолжительность этих временных отрезков с точностью 0.1 с. Регистрацию указанных событий (последовательные схватывания и отвергания гранулы в течение отдельного опыта) производили нажатием соответствующей клавиши клавиатуры или мыши компьютера. Продолжительность всего опыта так же, как и отдельных временных отрезков (периоды удержаний гранулы и интервалы между удержаниями) фиксировались в отдельном файле, и далее эти данные использовались для статистической обработки.

Свободные аминокислоты

Детеррентные стимулы среди аминокислот так же, как и среди классических вкусовых веществ не обнаружены. Большинство аминокислот -12 из 21 вызывали достоверное увеличение потребления гранул (табл. 6). Наиболее сильным привлекательным вкусом для линя обладал цистеин, присутствие которого в составе гранул приводило почти к 100% их потреблению рыбами. Эффективность остальных стимулирующих аминокислот была на много ниже. Средняя продолжительность удержания гранул с разными аминокислотами широко варьировала (от 2-3 с до 23 с) и тесно коррелировала с вкусовой привлекательностью (табл. 7). Варьирование среднего числа схватываний гранулы в опытах с аминокислотами было ниже (от 1.0 до 2.1), значимая корреляция этого показателя с другими параметрами вкусового ответа не выявлена. Гранулы с высоко привлекательным цистеином заглатывались рыбами преимущественно после первого схватывания (в 144 опытах из 146, в которых гранулы были заглочены), удержание рыбами гранул с этим веществом было в 3-5 и более раз продолжительнее, чем с другими аминокислотами (табл. 8). Гранулы, содержащие менее привлекательные или индифферентные аминокислоты в среднем рыбы удерживали менее продолжительное время, при этом отвергания и повторные схватывания гранул в течение опыта происходили гораздо чаще. Например, в отдельных экспериментах гранулы с серином, аргинином, аспарагиновой кислотой, глутаминовой кислотой или тирозином схватывались рыбами до 7-8 и более раз. Сравнение потребления рыбами гранул с ос-фенилаланином и Р-фенилаланином не обнаружило статистически достоверных различий (р 0.05).

В связи с высоким стимулирующим действием цистеина были выполнены эксперименты по определению пороговой концентрации этой аминокислоты. Установлено, что по мере снижения концентрации вкусовая привлекательность гранул закономерно снижается, также как и большинство других показателей вкусового ответа. При концентрации 0.01 М привлекательные свойства цистеина уже не проявляются, отсутствие достоверных отличий по отношению к контролю других параметров ответа (число схватываний и продолжительность удержания гранулы рыбой) наблюдается при концентрации цистеина 0.001 М (табл. 8).

Органические кислоты

Большинство органических кислот - 17 из 19-ти обладали привлекательным вкусом для линя. Стимулирующее действие 7 кислот - малеиновой, а-кетоглютаровой, щавелевой, винной, яблочной, лимонной и малоновой было наиболее высоким (уровень потребления гранул свыше 70%). Гранулы с ними заглатывались преимущественно после первого схватывания и длительного удержания в ротовой полости. Только две кислоты не оказывали заметного влияния на потребление гранул рыбами - уксусная и холиевая.

Примечание. , - уровень значимости соответственно /? 0.05, 0.01, 0.001. До первой косой черты - вкусовые ответы на свободные аминокислоты; между косыми чертами - на органические кислоты; после второй косой черты - на свободные аминокислоты, органические кислоты и классические вкусовые вещества, суммарно.

Для органических кислот в целом отмечена хорошо выраженная связь между уровнем потребления гранул, и числом актов схватывания гранулы и продолжительностью ее удержания рыбой (табл. 9).

Эксперименты по определению уровня вкусовой чувствительности линя к органическим кислотам выполнены на примере малеиновои кислоты, относящейся к наиболее эффективным кислотам. Установлено, что стимулирующее действие малеиновои кислоты проявляется в диапазоне концентраций 0.1-0.01 М, при снижении концентрации еще на один порядок (0.001 М) эффект не проявляется. По мере уменьшения концентрации закономерно снижается потребление гранул и продолжительность их удержания рыбами, а число схватываний в опыте возрастает (табл. 8).

В опытах с горчаком были использованы классические вкусовые вещества, свободные аминокислоты и органические кислоты. Так же был определен уровень пороговой чувствительности горчака к вкусовому веществу, обладающему детеррентными свойствами.

Классические вкусовые вещества

Обнаружено, что среди классических вкусовых веществ эффективным раздражителем для горчака была только лимонная кислота, вызывавшая резкое снижение потребления гранул (табл. 10). Сахароза, хлорид кальция и хлорид натрия были индифферентными вкусовыми стимулами. Гранулы с экстрактом мотыля поедались наиболее охотно.

Среднее число актов схватывания гранулы в опытах было от 1.3-1.9 (экстракт мотыля и индифферентные стимулы) до 2.3-2.1 (контроль и лимонная кислота).

Время удержания рыбой гранулы было наибольшим только в опытах с экстрактом мотыля, а наименьшим - в опытах с лимонной кислотой, во всех остальных случаях продолжительность удержания гранулы достоверно не отличалась от контроля. Время удержания рыбами непривлекательных гранул (содержащих лимонную кислоту) было рекордно малым - 0.6 с при первом схватывании, и 1.4 с в течение всего опыта.

Классические вкусовые вещества

Среди свободных аминокислот было обнаружено 8 стимулирующих аминокислот и одна детеррентная аминокислота - изолейцин, уровень потребления гранул с которой был равен 0, то есть ни одна из гранул этого типа не была проглочена рыбой после схватывания (табл. 22). Остальные 12 аминокислот не оказывали достоверного влияния на потребление гранул и служили для рыб индифферентными веществами. Наиболее сильным привлекательным вкусом обладали гранулы с аланином (59.3%), уровень потребления которых был выше чем гранул, содержащих водный экстракт мотыля (57.1%). Далее, по степени убывания стимулирующего эффекта, аминокислоты располагались в следующем порядке: глицин, цистеин, глутамин, лизин, аспарагин, валин, треонин. Число схватываний гранулы варьировало в диапазоне от 1.5 до 2.8. Достоверно малым числом повторных схватываний отличались опыты с гранулами, содержащими стимулирующие аминокислоты аланин, глицин, аспарагин и треонин, индифферентные аминокислоты аргинин, аспарагиновую кислоту и норвалин и детеррентную аминокислоту изолейцин. Продолжительность удержания гранул высоко коррелировала с уровнем поедаемости (rs=0.96; рО.001) (табл. 23). Самое короткое время удержания было в опытах с непривлекательным для леща изолейцином (1.0 с - после первого схватывания и 1.7 с в течение всего опыта) и с некоторыми индифферентными аминокислотами - норвалином, тирозином, триптофаном и метионином.

Характерной особенностью вкусового ответа леща было большое число повторных схватываний гранулы, достигавшее в некоторых опытах до 22-25 раз, а также длительное удержание гранул (в отдельных опытах свыше 1 мин).

Для выяснения динамики вкусового поведенческого ответа линя были использованы гранулы с аланином. Выбор этой аминокислоты был обусловлен тем, что среди всех испытанных веществ, в опытах с аланином наблюдалось относительно большое среднее число повторных схватываний гранулы - 1.6 (табл. 6). Важным было также и то, что прежде чем заглотить или окончательно отвергнуть гранулу, рыбы длительное время удерживали ее в ротовой полости. Выбор аланина был продиктован и близким к 50 %-му уровнем потребления гранул, что позволяло проводить анализ динамики вкусового ответа раздельно для опытов, закончившихся заглатыванием (ЗГ-опыты) или отверганием гранулы (ОГ-опыты). Эти важные с методической точки зрения особенности реагирования линя на гранулы с аланином существенно облегчали решение поставленной задачи по выяснению динамики поведенческого вкусового ответа рыб. Из 15 подопытных рыб для экспериментов были отобраны две особи, индивидуальные параметры реагирования которых в наибольшей мере отражали средние групповые величины.

Потребление гранул с аланином в этой серии экспериментов составило 54 %, а средняя продолжительность опыта 12.4 с. В большинстве опытов наблюдалось 1-2 схватываний гранулы, максимальное число схватываний было 6 (рис. 2). Средняя продолжительность опыта прямо зависела от числа повторных схватываний гранулы (рис. 3) и варьировала от 5.7 с в случае одного схватывания до 33.1 с при 6-ти схватываниях (табл. 25). В среднем, периоды удержания гранулы были значительно короче (2.72 с), чем интервалы между схватываниями (4.52 с). Наиболее длительными были первое удержание гранулы и интервал между 1-м и 2-м схватываниями (табл. 25).

Продолжительность последовательных периодов поведенческого вкусового ответа линя на гранулы, содержащие L-аланин, 0.1 М. У - У6 - соотвественно первое и последующие периоды удержания гранулы; HJ-J - И5-6 - соответственно интервалы между первым и вторым, и последующими схватываниями гранулы. Остальные обозначения как на рис.3.

Близкие результаты были получены и при анализе динамики проявления рыбами вкусового поведенческого ответа раздельно в опытах, закончившихся заглатыванием или отверганием гранулы - удержания после первого схватывания были наиболее продолжительными, чем все последующие, причем длительность удержаний уменьшалась с каждым следующим схватыванием гранулы. Интервалы между схватываниями последовательно уменьшались в ОГ-опытах и сохранялись приблизительно на одном уровне в ЗГ-опытах. Продолжительность вкусового ответа была длительнее в ЗГ-опытах (табл. 25, рис. 2 и 3).

Гранулы с цистеином

Рыбы характеризуются чрезвычайно высоким разнообразием видовых адаптации, связанных с питанием (Никольский, 1956, 1971, 1974; Wootton, 1998). Различаются характер и состав потребляемого рыбами корма, широта и вариабельность спектра используемых в пищу организмов, способы добывания корма, ритмика питания и т.п. Считается, что по этим показателям рыбы значительно превосходят всех остальных позвоночных животных (Никольский, 1974). В сложно организованных и многокомпонентных трофических сетях, формирующихся в водных экосистемах и придающих им стабильность и устойчивость, рыбы представляют собой чаще всего консументов высшего порядка (Biro, 1998). Изучение питания рыб, особенностей их пищевого поведения, сенсорных основ поиска, обнаружения и избирания кормовых объектов, влияния на эффективность питания разнообразных внешних условий среды и внутреннего мотивационного состояния и физиологического статуса рыб, относится к традиционным направлениям ихтиологических исследований (Шорыгин, 1952; Никольский, 1956; Гаевская, 1956; Мантейфель и др., 1965; Фортунатова, Попова, 1973; Ивлев, 1977; Хиатт, 1983; Михеев, 2006). Эти вопросы продолжают активно разрабатываться и в настоящее время, при этом особое внимание привлекает проблема выяснения механизмов и закономерностей, лежащих в основе реализации рыбами сложного комплекса биологических проявлений, связанных с питанием и пищевым поведением -экологических, физиологических, этологических и других (Hart, Gill, 1992; Павлов, Касумян, 1990, 1998; Касумян, 1997; Osse et al., 1997; Kasumyan, Doving, 2003). Разработка этих важных фундаментальных проблем представляет большой интерес и для решения многих острых вопросов современной аквакультуры и рыболовства, таких как оптимизация и создание новых способов и технологий кормления, разработка искусственных кормов, повышение уловистости орудий лова и т.п. (Jobling, 1994; Jobling et al., 1995). В сенсорном обеспечении пищевого поведения - сложной последовательности действий от получения пищевого сигнала и поиска потенциальной добычи, до ее обнаружения, предварительной оценки, схватывания, внутри ротовой обработки и заглатывания или отвергания, важную роль играют хемосенсорные системы. Участие вкусовой рецепции заключается в контроле качества схваченной рыбами добычи, оценке ее вкусовых свойств и соответствия пищевым потребностям особи (Kasumyan, Doving, 2003).

Известно, что большинство поведенческих реакций животных, в том числе и у рыб, реализуется на основании информации, поступающей по различным сенсорным каналам одновременно. В формировании поведенческой реакции рыб на гранулы, содержащих химические вещества, могут участвовать обе основные хемосенсорные системы - обонятельная и вкусовая. В формировании ответа рыб на гранулы роль третьей хемосенсорной системы - общей химической чувствительности, по-видимому, невелика, поскольку, как показали специально выполненные электрофизиологические исследования, эта система обладает крайне ограниченным спектром эффективных стимулов (Kotrschal et al., 1996). Ответ на вопрос о том, какая из двух хемосенсорных систем, обонятельная или вкусовая, ответственна за проявление рыбами регистрировавшихся нами поведенческих ответов на гранулы, является принципиально важным. Эксперименты с аносмированными рыбами являются традиционным способом выяснения роли обоняния в обеспечении поведенческих реакций рыб на химические сигналы различного типа (Касумян, Пащенко, 1982; Liley et al., 1993; Касумян, Девицина, 1997 и многие другие). Сравнительный анализ поведенческих опытов с аносмированными и контрольными (интактными) особями карпа и гольяна, выполненных по методике идентичной нашей, показал, что лишение рыб обонятельной чувствительности не приводит к изменению их реакции на гранулы с веществами. У аносмированных и интактных рыб совпадают и пороговые концентрации веществ, вводившихся в гранулы. Эти данные дают основания заключить, что обонятельная система не участвует в сенсорном обеспечении наблюдаемых различий поведенческих ответов подопытных рыб на гранулы с разными веществами, а также, что характер и интенсивность этих ответов обеспечиваются внутриротовой вкусовой рецепцией (Касумян, Морси, 1996; Касумян, Сидоров, 2005).

Полученные нами результаты показывают, что исследованные карповые рыбы способны распознавать и дифференцированно реагировать на гранулы, содержащие вкусовые вещества - классические вкусовые вещества, свободные аминокислоты и органические кислоты. Среди поведенческих вкусовых ответов этих рыб можно отметить одну общую особенность: у всех видов сахароза не оказывает достоверного влияния на уровень потребления гранул, т.е. является индифферентным вкусовым стимулом (табл.26, рис. 15). Характерной особенностью вкусового ответа на классические вкусовые стимулы было еще и то, что лимонная кислота обладала высоко привлекательными вкусовыми свойствами для леща и линя и сильным отталкивающим вкусом для горчака, золотого карася и верховки. Хлорид натрия вызывал достоверное увеличение уровня потребления гранул у линя и леща, а для остальных видов являлся индифферентным веществом. Хлорид кальция служил эффективным вкусовым стимулятором для линя, леща и золотого карася, отношение верховки к вкусу хлорида кальция было негативным, а у горчака- индифферентным.

Корма для кошек должны обладать хорошими вкусовыми качествами, чтобы животные потребляли их в количестве, достаточном для удовлетворения своих потребностей в питательных веществах и энергии. Иначе даже идеально сбалансированный рацион бесполезен: ведь кошка не ест его. Иногда, когда этого требует состояние здоровья животного, приходится использовать специальные диеты, вкус которых не слишком привлекает животных. Существуют различные способы решения этой проблемы, позволяющие сохранить вкусовые качества корма на высоком уровне.

Высокие вкусовые качества корма - одно из важнейших условий его потребления животными.

Основная цель питания состоит в регулярном обеспечении организма необходимыми питательными веществами в количестве, достаточном для удовлетворения его потребностей. Первая из них - энергетическая, обеспечивается за счет правильно рассчитанной калорийности корма. Поэтому разработка рациона для кошек прежде всего основывается на его энергетической ценности: количество потребляемого кошкой корма должно соответствовать ее пищеварительной способности.

При слишком низком уровне потребления корма у кошки не возникает чувство насыщения. При потреблении корма в чрезмерном количестве эффективность его переваривания снижается, что сопряжено с нарушениями пищеварения.

Снижение аппетита, как признак стресса у кошек

Высокие вкусовые качества корма помогают кошке справиться с некоторыми видами стресса.

Одним из первых признаков стресса у многих кошек является снижение аппетита. Если в такой ситуации животное получает не очень привлекательный для него корм и если состояние стресса не проходит слишком долго, то возрастает риск возникновения дефицита питательных веществ в организме из-за хронического недостаточного их поступления с кормом. Как следствие, кошка теряет вес, ухудшается качество ее шерсти, снижается иммунитет.

Примеры ситуаций, в которых у кошек нарушается аппетит:

Изменение окружающей обстановки

Когда котенок или взрослая кошка попадают в незнакомую обстановку нового дома, когда они переезжают вместе с семьей на новое место жительства или когда их оставляют в гостинице для животных на время отпуска.

Изменение рациона

Некоторые кошки отвергают переход на новые, незнакомые корма. Такой феномен особенно часто проявляется, когда новый рацион предлагают животным в неподходящих для этого условиях или когда кошка на протяжении длительного времени получала один и тот же корм. Неофобия является одним из естественных адаптационных механизмов, определяющих возможность перехода кошек с одного вида питания на другой. Тем самым она обеспечивает благополучие животного и предотвращает развитие отвращения к корму, которое преодолеть значительно труднее.

Целесообразно проводить замену одного корма другим постепенно. Например, можно смешать в 1-й день 25 % нового корма с 75% корма, привычного для кошки. На 2-й день эти корма смешивают уже в равном количестве, а на 3-й день к 75% нового корма добавляют 25% старого. На 4-й день можно начать кормить животное только одним новым кормам.

Как оценить вкусовые качества корма?

Чтобы оценить вкусовые качества готовых кормов, проводят специальные исследования. Они основаны на оценке поведения кошек, которым предоставляется один или несколько тестируемых кормов. Одна их важнейших и интереснейших стадий исследования - это оценка предпочтения кошками определенного корма и способов, которыми они потребляют его.

Определение корма, которому кошки отдают предпочтение

Чтобы узнать, какому корму кошки отдают предпочтение, определяют разницу между потреблением двух разных кормов, к которым у животных был свободный доступ. Затем анализируют, что именно послужило основанием для выбора животных. Достоверность полученных результатов зависит от количества кошек, которые участвуют в тестировании. Степень точности данных повышается, если для проведения исследования выбирают животных, наиболее чувствительных к вкусовым качествам корма.

Оценка способа, которым кошки потребляют корм

Эта оценка отражает степень привлекательности корма для кошек. Очень важно знать, какое количество корма животные могут съесть за конкретный период времени или за какое время они съедают порцию определенного объема. Дополнительные полезные данные получают с помощью видеосъемки, позволяющей рассмотреть, каким способом животные захватывают крокеты сухого корма и какие трудности возникают при этом. Оценивают также привлекательность корма для кошек при различных условиях их содержания - в питомниках или у частных владельцев, Отмечают, какое впечатление производит на владельцев внешний вид корма, его упаковка и т. д.

Ухудшаются ли вкусовые качества корма со временем?

Все продукты питания со временем портятся. Чтобы гарантировать сохранение хороших вкусовых качеств кормов на протяжении всего срока годности, необходимо замедлить изменение компонентов корма, происходящее во время хранения.

Очень важно контролировать сохранность жиров в кормах, особенно в крокетах сухих рационов с наружным покрытием. При контакте с кислородом воздуха молекулы жиров разрушаются, образуя нестабильные соединения - свободные радикалы, которые вызывают окисление жиров. Жидкие жиры, являясь ненасыщенными, при комнатной температуре окисляются наиболее быстро. Следовательно, если хранить продукты в светлом месте при комнатной температуре, то срок их годности сокращается.

Значение антиоксидантов заключается в блокировании свободных радикалов прежде, чем они индуцируют цепную реакцию, в результате которой образуются сначала пероксиды, а затем вторичные продукты окислительных процессов - кетоны и альдегиды. Все эти компоненты обладают потенциальной токсичностью. Кошки редко едят корм с прогорклым жиром, запах которого они легко определяют. Применение высокоэффективных антиоксидантов позволяет сохранить вкусовые качества кормов и защищает здоровье животных от нежелательных последствий поедания испорченного корма.

Ароматический профиль корма

Качество готовых кормов зависит не только от их вкуса, но и от аромата, который особенно важен для кошек, оценивающих пищу в первую очередь при помощи обоняния. Ароматизаторы, применяемые в производстве кормов, - это летучие вещества, и их запах легко улавливается кошками. Однако это создает риск испарения ароматических веществ при хранении кормов без упаковки. В результате крокеты сухого корма, долго находившиеся на воздухе, сохраняют в основном запах внутренней части, который не так привлекателен для кошек.

Существует также риск, что первоначально приятный запах корма в процессе слишком длительного хранения становится фактором, вызывающим у животных отвращение. После появления вкусовых добавок для готовых кормов много внимания уделялось изучению их влияния на качество кормов в процессе хранения. Основная задача состояла в подборе добавок, которые стабильно сохраняют аромат готовых кормов на протяжении всего срока хранения.

Чтобы снизить потерю вкусовых и ароматических качеств кормов после вскрытия упаковки, рекомендуется приобретать корма, расфасованные небольшими порциями, достаточными для суточного кормления кошки. Кошка с массой тела 4 кг съедает в сутки около 50 сухого корма. Следовательно, упаковки весом 1,5 кг ей будет достаточно на один месяц. Если вскрытую упаковку корма хранить в темном месте при постоянной температуре и после очередного кормления сразу же герметично закрывать ее, это обеспечит длительную сохранность вкусовых и ароматических свойств продукта. Но лучше не покупать большие упаковки, которые придется хранить дольше.

Вкусовая привлекательность - это ключевой фактор, который следует учитывать с самого начала разработки корма. Например, термообработка, применяющаяся для выделения белков и жиров из мяса, сильно влияет на вкусовые качества корма. Точно также определенные источники жира будут влиять на вкус корма в зависимости от их устойчивости к окислению.

Настоящее изобретение относится к способу получения усилителя вкусовой привлекательности для использования в кормах для домашних животных с низким, средним и высоким содержанием влаги. Способ включает: (i) проведения реакции субстрата с, по меньшей мере, одной протеазой в отсутствие какой-либо добавленной липазы, причем субстрат содержит белковые и жировые материалы, (ii) тепловой инактивации указанной протеазы и фильтрования полученного продукта расщепления; г) проведение реакции полученной эмульсии с, по меньшей мере, одной липазой в отсутствие какой-либо добавленной протеазы, с получением продукта реакции второй стадии: д) добавление к указанному продукту реакции второй стадии, по меньшей мере, одного редуцирующего сахара и, по меньшей мере, одного соединения азота и нагревание полученной смеси. 7 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 12 табл., 5 пр.

Рисунки к патенту РФ 2476082

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу усиления вкусовой привлекательности композиций (в том числе кормов, добавок, приправ, игрушек и тому подобного) для животных-компаньонов. В частности, изобретение относится к способу приготовления усилителя вкусовой привлекательности для применения в кормах для домашних животных с низкой, средней или высокой влажностью.

Изобретение относится к сфере кормов для домашних животных, таких как собаки и кошки. Подразумевается, что все имеющиеся здесь ссылки на корм любого вида относятся только к корму, который производится и продается для домашних животных, таких как собаки и кошки. Хотя к настоящему времени испытания ограничивались только собаками и кошками, изобретение может быть также приспособлено для использования у грызунов и других видов домашних животных. При необходимости раскрытое здесь изобретение может быть также испытано для определения его применимости для использования у различных классов животных, в том числе грызунов (таких как: хомяков, морских свинок, кроликов и подобных им), птиц, а также лошадей и любых типов домашнего скота. Однако поскольку собаки и кошки обнаруживают более высокую степень чувствительности к привкусу, вкусу и аромату, чем грызуны, лошади, домашний скот и т.д., и поскольку в основном собаки и кошки получают корм с улучшенным вкусом, используемый в настоящем тексте термин «домашние животные» будет относиться ко всем животным, которые, по-видимому, получают корм с улучшенным вкусом, как он раскрыт здесь, а термин «корм для животных» будет относиться ко всем типам корма, предлагаемого этим животным.

Следует понимать, что выражение «корм для животных», как оно использовано здесь, включает корма, имеющие низкое, среднее или высокое содержание влаги. Существуют три категории кормов для животных: (1) сухие продукты или продукты с низким содержанием влаги (обычно менее 15%), которые обычно имеют высокое содержание питательных веществ, более дешевую упаковку, более удобны в обращении, но имеют более низкую вкусовую привлекательность; (2) консервированные или влажные продукты или продукты с высоким содержанием влаги (больше, чем приблизительно 50%), которые обычно имеют наибольшую вкусовую привлекательность для домашних животных; (3) наполовину влажные или полусухие продукты или продукты с промежуточным или средним содержанием влаги (обычно от 15% до 50%;), которые обычно обладают меньшей вкусовой привлекательностью, чем консервированные корма, но большей вкусовой привлекательностью, чем сухие корма.

Предшествующий уровень техники

Заботливые хозяева предоставляют домашним животным подходящий выбор кормов. Эти корма могут быть обычным рационом и могут включать их обычный рацион, добавки, дополнительные обработки и игрушки. Домашние животные, подобно людям, предпочитают и чаще и охотнее едят корм, обладающий для них вкусовой привлекательностью. Поэтому усилители вкусовой привлекательности чрезвычайно важны для потребления животными. Корма для животных - такие, как корма для домашних животных, обычно содержат ароматизирующие композиции для повышения их аппетитности и привлекательности для домашних животных. К настоящему времени описано большое число ароматизирующих композиций (усилителей вкусовой привлекательности или факторов аппетитности). Например, в патентах США № 3857968 и 3968255 Haas and Lugay раскрывают улучшающую вкусовую привлекательность композицию для использования в сухих кормах для животных, особенно в сухих кормах для собак, содержащую жир и белки, которую получают способом, включающим эмульгирование жира, обработку композиции смесью ферментов, содержащей липазу и протеазу, и, по усмотрению, инактивацию ферментов. Другой пример описан в патенте США № 4713250, в котором композицию, усиливающую вкусовую привлекательность корма для собак, получают многостадийной ферментативной реакцией, включающей, во-первых, контактирование водного белкового или мучнистого материала с протеазой и/или амилазой, затем приготовление эмульсии, содержащей жир и полученный на первой стадии продукт, и проведение реакции указанной эмульсии с липазой и протеазой. Следующий пример описан в патенте США № 4089978, где Lugay et al. предлагают композицию с улучшенной вкусовой привлекательностью для использования в корме животных, которую готовят способом, включающим проведение реакции при умеренной температуре водной смеси редуцирующего сахара, крови животных, дрожжей и жира с ферментной смесью, содержащей липазу и протеазу, с последующим повышением температуры для более полного формирования привкуса и инактивации ферментов.

Однако вкусовая привлекательность таких композиций в основном различается для разных видов животных. Например, эффективный для кошек ароматизатор (вкусо-ароматический агент) часто неэффективен для собак. Более того, ароматизатор, эффективный в сухих кормах для домашних животных, обычно неэффективен в полувлажных или влажных кормах для домашних животных. Поэтому имеется постоянная потребность в новых усилителях вкусовой привлекательности, которые обеспечивают устойчивый привкус и которые могут легко и эффективно использоваться для домашних животных, включая собак и кошек, в таких различных типах кормов, как сухие, промежуточные и влажные корма.

Сущность изобретения

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить такой «общеприменимый» усилитель вкусовой привлекательности, то есть усилитель вкусовой привлекательности, который эффективен вне зависимости от вида животных и типа корма. Способ согласно настоящему изобретению обеспечивает значительное усиление вкусовой привлекательности кормов для домашних животных с низким, средним или высоким содержанием влаги.

Таким образом, представлен способ получения усилителя вкусовой привлекательности. Этот способ включает стадийный ферментативный гидролиз, за которым следует создающая привкус термическая реакция сырья (например, домашней птицы, свинины, говядины, баранины, рыбных продуктов и тому подобного) для получения высокоэффективного усилителя вкусовой привлекательности. Усилитель вкусовой привлекательности может быть добавлен в корм для домашних животных в виде жидкого продукта путем покрывающего опрыскивания, в виде сухого порошка в процессе покрывающего напыления или же в виде жидкого или сухого продукта путем смешивания его с ингредиентами корма для домашних животных перед расфасовкой или консервированием. В качестве альтернативы, усилитель вкусовой привлекательности может быть смешан с жиром и добавлен одновременно.

Настоящее изобретение рассматривает также комбинирование двух или более усилителей вкусовой привлекательности, в том числе одного такого, как раскрыто здесь, для получения композиций или смесей, полезных для усиления вкусовой привлекательности кормов для домашних животных. Различные типы усилителей вкусовой привлекательности можно смешать вместе перед их введением в корм (смеси усилителей вкусовой привлекательности можно так хранить до их использования). В качестве альтернативы, различные усилители вкусовой привлекательности можно комбинировать in situ, то есть прямо в корме для домашних животных.

Неожиданно обнаружено, что усилитель вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению - первый, который обладает высокой привлекательностью для домашних животных, преимущественно собак и кошек, когда он добавлен к корму для домашних животных, имеющему низкое, среднее или высокое содержание влаги.

Краткое описание фигур

Фиг.1: график, показывающий результаты определения вкусовой привлекательности усилителя вкусовой привлекательности SP1 фирмы Super Premium по сравнению с SP2 (пример 1).

Фиг.2: набор графиков, показывающих результаты определения вкусовой привлекательности усилителей вкусовой привлекательности XLHM в сравнении с продуктами фирмы Super Premium SP1 и SP2 (примеры 1 и 2).

Фиг.3: график, показывающий результаты определения вкусовой привлекательности усилителя вкусовой привлекательности фирмы Super Premium PRODUCT В в сравнении с PRODUCT С (пример 5).

Детальное описание изобретения

Термин «вкусовая привлекательность» означает относительную предпочтительность для животного одной пищевой композиции перед другой. Вкусовая привлекательность может быть определена по стандартной процедуре испытаний, в которой животное имеет равный доступ к обеим композициям. Такое предпочтение может возникать на основании любого из чувств животного, но обычно связано со вкусом, запахом, привкусом, структурой, ощущением во рту. Здесь определено, что корм для домашних животных, имеющий повышенную вкусовую привлекательность, - это такой корм, который животное предпочитает контрольной композиции.

Термины «усилители вкусовой привлекательности» или «вкусовые добавки», или «ароматизаторы» (корригенты, вкусоароматические добавки), или «факторы вкусовой привлекательности», или «факторы аппетитности» обозначают любой материал, который усиливает вкусовую привлекательность кормовой композиции для животного. Усилителем вкусовой привлекательности может быть одиночный материал или смесь материалов, и это могут быть природные, обработанные или необработанные, синтетические или же частично природные и частично синтетические материалы.

Используемый здесь термин «ломтик» («kibble») относится к конкретным ломтикам или кусочкам, полученным в процессе отжимания или выдавливания. Обычно ломтики делают для получения сухого и полуувлажненного корма для домашних животных. Кусочки могут различаться по размеру и форме, в зависимости от процесса или оборудования. Используемый здесь термин «хлебец» («loaf») относится к съедобным пищевым продуктам, получаемым в виде влажных продуктов, и включает терринс (terrines), паштеты, муссы и подобное им. В более общем смысле термин «корм для домашних животных» охватывает все формы кормов, в том числе ломтики и хлебцы, как они определены выше, которые пригодны для поедания домашними животными.

Как хорошо известно в данной области, «протеаза» - это фермент, который проводящий протеолиз, то есть запускает катаболизм белка путем гидролиза пептидных связей, соединяющих вместе аминокислоты в полипептидной цепи. Липаза - это водорастворимый фермент, который катализирует гидролиз эфирных связей в водонерастворимых липидных субстратах. Важно то, что поскольку липазы являются белками, они могут по крайней мере частично гидролизоваться протеазами, когда липазы и протеазы используют в качестве ферментной смеси, как раскрыто в предшествующих исследованиях. Это побочная реакция, на исключение которой нацелено настоящее изобретение.

Термины «жир» и «масло», как они использованы здесь, являются синонимами и охватывают также смеси жиров или масел. Можно использовать животные жиры, а также растительные и/или морские масла. Могут быть испытаны любые коммерчески доступные источники животного, растительного, морского жира. Растительные масла, которые доступны в больших количествах, - это обычно рапсовое масло, соевое масло, кукурузное масло, оливковое масло, подсолнечное масло, масло семян льна, пальмовое масло, шафранное масло и подобные им, а также их побочные продукты. Типичными животными жирами являются сало, лярд, птичий жир и подобные им, а также их побочные продукты. Морские масла - это обычно масло тунца, масло сардины, масло лосося, масло анчоусов, рыбий жир и подобные им, а также их побочные продукты. Здесь охвачены также жиры, получаемые из животных, растительных, морских источников, или продуцируются (производятся) животными и растениями.

«Термическая реакция» - это, согласно настоящему изобретению, реакция, получаемая комбинированием при повышенной температуре по меньшей мере одного углевода, предпочтительно редуцирующего сахара, и по меньшей мере одного соединения азота. Такая реакция может в действительности включать различные сопутствующие и/или последовательные реакции, в том числе, например, реакцию Мэйлора. Возможно, чтобы имело место сложное сочетание реакций, в зависимости от используемых условий. Предпочтительно, чтобы «редуцирующий сахар» был выбран их гексоз, пентоз, глюкозы, фруктозы, ксилозы, рибозы, арабинозы, гидролизатов крахмала и подобных им, а также их комбинаций. Термин «соединение азота», как он использован здесь, охватывает двадцать известных природных аминокислот, а также аминоацильные последовательности, то есть пептиды, олигопептиды и белки или полипептиды. Включены также все соединения, содержащие азот любого происхождения, приемлемые для использования в корме для домашних животных. Подходящие соединения азота выбраны из тиамина, метионина, цистина, цистеина, глутатиона, гидролизованных растительных белков (ГРБ), дрожжевых автолизатов, дрожжевых экстрактов и их комбинаций. Конечно, термин «соединение азота» охватывает любые соединения азота, содержащие серу, которые приемлемы для использования в корме для домашних животных, - такие, как содержащие серу аминокислоты.

Первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения усилителя вкусовой привлекательности для использования в кормах для домашних животных, включающий по меньше мере:

а) предоставление продукта реакции первой стадии, получаемого путем:

(i) проведения реакции по меньшей мере с одной экзогенной и/или эндогенной протеазой в отсутствие какой-либо добавленной (или экзогенной) липазы, причем субстрат содержит белковые и жировые материалы в количествах, при условиях рН и температуры и за время, эффективные для осуществления протеолитической реакции,

(ii) тепловой инактивации указанной протеазы и фильтрования полученного продукта расщепления;

б) по усмотрению добавление жира;

в) эмульгирование указанного продукта реакции первой стадии;

г) проведение реакции указанной эмульсии по меньшей мере с одной липазой в отсутствие какой-либо добавленной протеазы, в количествах, при условиях рН и температуры и за время, эффективные для осуществления липолитической реакции, чтобы получить продукт реакции второй стадии.

После этапа (а) (ii), где протеаза (протеазы) была (были) инактивированы теплом, полезно также охладить полученный продукт, например, до температуры от приблизительно 20°С до приблизительно 50°С (предпочтительно от приблизительно 25°С до приблизительно 45°С), чтобы смесь находилась при температуре, эффективной для проведения последующей липолитической реакции, как предлагается в этапе (г). Например, это охлаждение полезно провести непосредственно после этапа (а) (ii) и температура будет затем поддерживаться одинаковой в этапах (б), (в) и (г).

Желательно, чтобы продукт реакции первой стадии был приготовлен и хранился при подходящих условиях до последующего использования. Этот продукт реакции первой стадии может быть также удобным образом получен из коммерческого источника, если только коммерческий перевар был получен после одной лишь протеолитической реакции.

Существенной особенностью настоящего изобретения является схема последовательных реакций, состоящая вначале из использования протеазы, а затем из использования липазы. Действительно, эта стадийная ферментативная обработка обеспечивает повышение не только эффективности и скорости реакции, но также и степень усиления вкусовой привлекательности продукта. Кроме того, неожиданное преимущество получаемого усилителя вкусовой привлекательности состоит в том, что он может очень широко использоваться в таких сильно различающихся кормах, как сухие, полусухие и влажные корма, предназначенные для домашних животных, в том числе по меньшей мере кошек и собак.

Добавление жира на этапе (б) факультативно, но предпочтительно осуществляется для получения лучших результатов.

Протеазы могут иметься в исходном субстрате, содержащем белковые и жировые материалы. Поэтому добавление протеаз в этапе (i) необязательно. Тем не менее, для лучших результатов предпочтительно добавлять в этапе (а) (i) по меньшей мере одну протеазу.

Второй аспект настоящего изобретения относится к усилителю вкусовой привлекательности, предназначенному для использования в кормах для домашних животных, который может быть получен способом, описанным выше.

Усилитель вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению может быть в форме жидкости (например, раствора) или сухого вещества (например, порошка).

Третий аспект настоящего изобретения относится к повышающей аппетитность композиции, предназначенной для использования в кормах для домашних животных, которая содержит по меньшей мере один усилитель вкусовой привлекательности, как он описан выше.

В качестве альтернативы, указанная повышающая аппетитность композиция содержит два или более усилителей вкусовой привлекательности, при этом по меньшей мере один из них - это усилитель вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению.

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к способу приготовления корма для домашних животных, обладающего повышенной вкусовой привлекательностью, включающий по меньшей мере: введение по меньшей мере одного усилителя вкусовой привлекательности или по меньшей мере одной повышающей аппетитность композиции, как они раскрыты выше, в количестве, эффективном для повышения вкусовой привлекательности указанного корма для домашних животных.

Введение усилителя вкусовой привлекательности может быть осуществлено путем покрытия (например, опрыскиванием или распылением) или путем добавления к основной массе корма для домашних животных.

Пятый аспект настоящего изобретения касается корма для домашних животных, имеющего повышенную вкусовую привлекательность, получаемую описанным выше способом.

Настоящее изобретение охватывает также обладающий повышенной вкусовой привлекательностью корм для домашних животных, содержащий по меньшей мере один усилитель вкусовой привлекательности или по меньшей мере одну повышающую аппетитность композицию, как они описаны выше.

Такой корм для домашних животных может быть выбран из группы, состоящей из сухих, полусухих и влажных кормов.

Шестой аспект настоящего изобретения направлен на способ кормления домашних животных, включающий по меньшей мере:

а) предоставление корма для домашних животных, как он описан выше;

Предпочтительно, чтобы домашние животные были выбраны из группы, состоящей из кошек и собак.

Таким образом, изобретение относится к способу улучшения вкусовой привлекательности кормов для домашних животных, включающему липолиз исходных материалов с последующей термической реакцией - такой, как реакция Мэйлора. Под исходными материалами подразумевается животный и/или морской и/или растительный перевар, полученный после гидролиза имеющимися в тканях эндогенными ферментами или добавленными протеазами. Имеющиеся в продаже источники исходных материалов включают домашнюю птицу, свинину, говядину, баранину, рыбу и подобное им, а также их комбинации. В качестве исходных материалов можно использовать необработанные (сырые) ткани (например, внутренности или внутренности и печень из домашней птицы, свинины, говядины, баранины, рыбы и подобных им, а также их комбинаций) и проводить протеолиз перед продолжением процесса в виде липолиза и термической реакции.

Используемые в настоящем изобретении ферменты - это протеазы и липазы. Коммерческие протеазы и липазы выделяют из растений, животных и микроорганизмов - таких, как бактерии, дрожжи и грибы. На практике может оказаться, что имеющиеся в продаже протеазы не обладают полной чистотой в том смысле, что они могут проявлять остаточную липазную активность. Соответственно имеющиеся в продаже липазы могут проявлять остаточную протеолитическую активность. Конечно, опытный в данной области специалист способен выбрать подходящие ферменты, чтобы избежать возможных нежелательных побочных эффектов или минимизировать их. По этой причине в этапах (a) (i) и (г) указано, что протеолитическую и липолитическую реакции проводят соответственно «в отсутствие какой-либо добавленной липазы» (этап (а) (i)) и «в отсутствие какой-либо добавленной протеазы» (этап (г)). Это означает, что только протеаза (протеазы) в этапе (а) (i) и липаза (липазы) в этапе (г) присутствуют или добавляются. Поэтому если какая-либо остаточная липазная или протеазная активность присутствуют соответственно в этапах (а) (i) и (г), они незначительны. Единственно значительные, представляющие интерес ферментативные активности - это протеолитическая активность в этапе (а) (i) и липолитическая активность в этапе (г). Ферменты обычно используют в количествах приблизительно от 0,01% до 10%, предпочтительно от 0,01% до 5%, более предпочтительно от 0,01% до 2% по отношению к весу конечного усилителя вкусовой привлекательности.

Чтобы получить оптимальную скорость гидролиза, температуру и рН следует соотносить с используемыми ферментами. Это будет достаточно очевидно для специалистов в данной области. Можно установить нужное значение рН с помощью любого подходящего соединения, пригодного для использования в корме для домашних животных, - такого, как фосфорная кислота, каустическая сода, другие обычные и подходящие регуляторы кислотной и щелочной реакции, а также их комбинации.

Если в качестве исходного материала используются сырые ткани, после протеолиза и перед липолизом осуществляют этап тепловой инактивации ферментов (например, пастеризацию), с последующей фильтрацией, при температуре обычно приблизительно от 70°С до 95°С, в течение достаточного времени - например, приблизительно от 5 до 20 мин. Это позволяет инактивировать протеазы перед проведением липолиза.

Чтобы обеспечить проведение этапа липолиза, важно вначале эмульгировать смесь перед добавлением липаз. Эмульгирование можно осуществить добавлением по меньшей мере одного эмульгатора, приемлемого для использования в кормах для домашних животных. Подходящими эмульгаторами являются стеароил лактилат натрия (СЛН), сукциноилированные моноглицериды, камедь (гуммиарабик), альгинат натрия, лецитин и подобные им. Обычно эмульгаторы добавляют в количестве приблизительно от 0,01% до 10%, предпочтительно от 0,01% до 8% и более предпочтительно от 0,01% до 5% по отношению к весу конечного усилителя вкусовой привлекательности.

Как уже указано выше, можно испытать любой коммерчески доступный источник животного жира и/или растительного масла. Подходящими источниками растительных масел, доступными в больших количествах, являются рапсовое масло, соевое масло, кукурузное масло, оливковое масло, подсолнечное масло, масло семян льна, пальмовое масло, шафрановое масло и подобные им, а также их побочные продукты. Подходящими источниками животных жиров являются сало, лярд, птичий жир и подобные им, а также их побочные продукты. Подходящими источниками морских масел являются масло тунца, масло сардины, масло лосося, масло анчоусов, рыбий жир и подобные им, а также их побочные продукты. Здесь охвачены также жиры, получаемые из животных, растительных, морских источников, или продуцируются животными и растениями. Обычно жир присутствует в количестве приблизительно от 2% до 30%, предпочтительно от 5% до 20% по отношению к весу конечного усилителя вкусовой привлекательности.

После липолиза проводят термическую реакцию, чтобы завершить формирование привкуса продукта. Удобно добавлять углевод и соединение азота в концентрации приблизительно от 0,01% до 30%, предпочтительно от 0,1% до 20%, более предпочтительно от 0,1% до 15% для первого и приблизительно от 0,01% до 30%, предпочтительно от 0,01% до 20%, более предпочтительно от 0,01% до 15% для последнего. Подходящую температуру выбирают в интервале приблизительно от 70°С до 130°С, предпочтительно от 80°С до 120°С, и термическую обработку проводят в течение времени, достаточного для дальнейшего формирования привкуса продукта, например в течение по меньшей мере 30 мин.

Чтобы обеспечить длительный срок хранения, можно добавлять консерванты - такие, как природные или синтетические антиоксиданты (подходящие антиоксиданты включают, но не ограничиваются ими: бутилоксианизол (ВНА), бутилокситолуол (ВНТ), пропилгаллат, октилгаллат, токоферолы, экстракты розмарина и подобные им), сорбитовую кислоту или соли сорбита и другие кислоты типа фосфорной кислоты и подобных ей.

Усилитель вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению может быть использован прямо, сам по себе, обычно в количестве приблизительно от 0,01% до 20%, предпочтительно от 0,01% до 10%, более предпочтительно от 0,01% до 5% по весу по отношению к весу композиции корма для домашних животных. В качестве альтернативы, его можно комбинировать с другими усилителями вкусовой привлекательности, и все усилители вкусовой привлекательности можно вводить одновременно или последовательно.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сухую рецептуру с усилителем вкусовой привлекательности получают, комбинируя усилитель вкусовой привлекательности в подходящем соотношении с носителями и смешивая компоненты. Затем смесь высушивают выпариванием, и образуется сухой усилитель вкусовой привлекательности.

Усилители вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению применимы в кормах для домашних животных - таких, как сухие корма для домашних животных, полувлажные корма для домашних животных, имеющие содержание влаги приблизительно 50% или меньше по весу и представляющие собой питательно сбалансированную смесь, содержащую белки, волокна (fibre), углеводы и/или крахмал. Такие смеси хорошо известны специалистам в данной области и их состав зависит от многих факторов - таких, как, например, необходимый питательный баланс для конкретного вида домашнего животного. Кроме этих базовых элементов, корм может включать витамины, соли и другие добавки - такие, как приправы, консерванты, эмульгаторы и увлажняющие агенты. Питательный баланс, в том числе относительное содержание витаминов, солей, липидов, белков и углеводов, определяют согласно известным питательным стандартам в области ветеринарии - например, в соответствии с рекомендациями Национального исследовательского совета (National Research Council, NRC) или правилам Американской ассоциации представителей контроля за качеством пищи (American Asociation of Feed Control Officials, AAFCO).

Могут быть использованы все обычные источники белка, особенно растительные белки - такие, как соя или земляной орех, животные белки - такие, как казеин или альбумин, и сырые животные ткани, например, сырая мясная ткань и сырая рыбная ткань, или даже элементы, являющиеся сухими или высушенные, - такие, как рыбная мука, птичья мука, мясная мука и костная мука. Другие типы подходящих белковых материалов включают пшеничную или кукурузную клейковину и белки микроорганизмов - таких, как дрожжи. Можно также использовать ингредиенты, содержащие значительную долю крахмалов или углеводов, - например, кукурузу, milo, люцерну, пшеницу, ячмень, рис, соевую шелуху и другие зерна с низким содержанием белка.

К корму можно добавить другие ингредиенты - такие, как сыворотку и побочные продукты молока, в том числе углеводы. Кроме того, можно добавлять известные приправы, в том числе кукурузный сироп или патоку.

В качестве примера, типичная рецептура сухого корма для кошек, в которую может быть введен усилитель вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению, состоит из следующих компонентов (в весовых процентах): приблизительно 0-70% хлебной основы - такой, как мука (кукурузная, пшеничная, ячменная или рисовая); приблизительно 0-30% животных субпродуктов (из птицы или мяса); приблизительно 0-25% кукурузной клейковины; приблизительно 0-25% сырой животной ткани - такой, как ткани птицы или крупного рогатого скота; приблизительно 0-25% соевой муки; приблизительно 0-10% животного жира; приблизительно 0-20% основы из морских продуктов; приблизительно 0-25% сырой рыбной ткани; приблизительно 0-10% кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы; приблизительно 0-10% сухой мелассы; приблизительно 0-1,5% фосфорной кислоты и приблизительно 0-1,5% лимонной кислоты.

Могут быть добавлены витамины и соли, в том числе карбонат кальция, хлорид калия, хлорид натрия, холин-хлорид, таурин, оксид цинка, сернокислое железо, витамин Е, витамин А, витамин В12, витамин D3, рибофлавин, ниацин, пантотенат кальция, биотин, мононитрат тиамина, сульфат меди, фолиевая кислота, пироксидин-гидрохлорид, йодат кальция и комплекс менадиона с бисульфитом натрия (источник активности витамина К).

Сухие корма для домашних животных вообще готовят различными способами. Один из этих способов, который широко используется, это способ варки-экструзии. В способе варки-экструзии сухие ингредиенты вначале перемешивают вместе, получая смесь. Эту смесь переносят в паровой кондиционер, где она достаточно увлажняется, чтобы ее можно было выдавливать. Затем смесь вводят в варочный экструдер, где она варится при повышенных температуре и давлении и затем выдавливается из аппарата через пресс. Этот пресс придает продукту экструзии специфическую форму. Отдельные кусочки продукта получают периодическим отрезанием от конца полосы выдавливаемого продукта. Затем отдельные кусочки или ломтики высушивают в аппарате для сушки горячим воздухом. Обычно продукт сушат до тех пор, пока он не будет содержать менее 15% влаги, предпочтительно приблизительно от 5 до 10% влаги. Затем высушенные частицы или кусочки переносят загрузочным конвейером в барабан для покрытия и опрыскивают жиром. Другие жидкости - такие, как, например, фосфорная кислота, могут альтернативно наноситься на кусочки или могут наноситься вместе с жиром. Получаемые в итоге гранулы или ломтики составляют основную композицию, к которой может быть применено покрытие усилителем вкусовой привлекательности.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения усилители вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению могут вводиться путем покрытия. Термин «покрытие», как он использован здесь, относится к поверхностному нанесению усилителя вкусовой привлекательности или ароматизирующей композиции на поверхность основной композиции, например, разбрызгиванием, напылением и подобными им способами. Например, ломтики непокрытого, выдавленного основного (базового) корма для домашних животных могут быть помещены для смешивания в контейнер - такой, как труба или барабан для покрывания. Жир - такой, как свиной жир или птичий жир, нагревают и затем набрызгивают на корм для домашних животных так, чтобы получить покрытие ломтиков. Покрытие не требует непрерывного слоя, но предпочтительно должно быть равномерным. После жира может быть нанесен усилитель вкусовой привлекательности - либо как жидкость, либо как сухой порошок, в процессе смешивания продукта. Жидкий усилитель вкусовой привлекательности обычно набрызгивают, тогда как сухой усилитель вкусовой привлекательности обычно напыляют. В качестве альтернативы, усилители вкусовой привлекательности можно смешивать с жиром и наносить одновременно. В другом альтернативном способе покрытия усилители вкусовой привлекательности наносят до нанесения жира.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения усилитель вкусовой привлекательности приводят в контакт с сырыми материалами композиции корма для домашних животных до варки. В этом случае усилитель вкусовой привлекательности комбинируют с белками, волокнами, углеводами и/или крахмалом базовой композиции и варят вместе с этими материалами в варочном экструдере.

Усилители вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению полезны также для влажных кормов для домашних животных, имеющих содержание влаги более 50% и представляющих собой питательно сбалансированную смесь. Влажный корм может содержать один или более ингредиентов, выбранных из мучнистых материалов (таких, как материалы на основе зерна и мука), животные побочные продукты, сырые животные ткани, сырые рыбные ткани, животные и растительные жиры, материалы морского происхождения, витамины, соли, консерванты, эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, структурирующие средства, красители и подобные им. Такие ингредиенты хорошо известны опытным специалистам и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от вида влажного корма.

Большинство типов корма для домашних животных (комнатных животных) на основе мясной подливки готовят растиранием мяса, имитаторов мяса или мясных побочных продуктов и затем формированием протертой смеси путем экструзии при пониженном давлении через тоннель с паром, где корм варится. Затем добавляют крахмал и связующие вещества, после чего смесь нарезают на кусочки, смешивают с водой, крахмалом и связующими веществами. После этого смесь упаковывают и закрывают в консервные банки и варят в гидростате с непрерывной или вращательной стерилизацией. Влажные корма для домашних животных не на основе мясной подливки готовят путем размачивания мяса, имитаторов мяса или мясных субпродуктов и формированием размоченных материалов с помощью крахмала, воды и связующих веществ. После этого смесь упаковывают и закрывают в консервные банки и варят в гидростате с непрерывной или вращательной стерилизацией.

Жидкий или сухой усилитель вкусовой привлекательности можно вводить в основу типа подливки или желе в процессе перемешивания вместе с остальными ингредиентами (структурирующими средствами, стабилизаторами, красителями и питательными добавками). Жидкий или сухой усилитель вкусовой привлекательности можно также вводить в смеси на основе мясных субпродуктов для приготовления ломтиков или палочек. В этом случае его можно добавлять к сырому материалу до или после процесса растирания. Смесь на основе мясных субпродуктов можно варить в паровой печи или гриле в случае производства ломтиков или прямо запаивать в консервные банки в случае производства палочек.

Описанные выше усилители вкусовой привлекательности предоставляют существенные преимущества в сравнении с предыдущими решениями. Эффекты настоящего изобретения могут быть измерены в тесте, который повсеместно называют «тест двух мисок» или «тест сравнения». Конечно, опытный специалист в данной области для определения преимущества вместо описанного здесь теста двух мисок волен использовать любой другой подходящий тест. Такие альтернативные тесты хорошо известны в данной области.

Принцип теста двух мисок:

Тест основа на том постулате, что чем больше поедается корма, тем большую он имеет вкусовую привлекательность. Были проведены тесты предпочтения индивидуальных животных по методу двух мисок, основанные на сравнении двух кормов. Тесты проводили либо на группах из 36 собак, либо на группах из 40 кошек, в зависимости от цели теста.

Метод проведения теста:

Одинаковые количества корма А и корма Б были взвешены и помещены в одинаковые миски. Имеющееся в каждом рационе количество обеспечивает дневную потребность в пище.

Распределение мисок:

Тест для собак: миски помещали в индивидуальные подносы для корма, доступные для собак.

Тест для кошек: миски ставили в одно и то же время перед каждой кошкой в индивидуальных запертых боксах и их положение меняли при каждой кормежке, чтобы исключить влияние положения мисок.

Длительность испытания:

Тест для собак: максимально 15 мин (если одна из двух мисок была полностью опорожнена менее чем за 15 мин, обе миски убирали и тест прекращали).

Тест для кошек: минимально 15 мин (если содержимое одной из мисок было полностью съедено менее чем за 30 мин, обе миски убирали и тест прекращали).

Исследуемые параметры:

Измеряемые параметры: Первый съеденный корм и количество каждого корма, съеденное к концу теста.

Рассчитываемые параметры: Индивидуальное соотношение потребления в % (СП) (consumption ratio, CR).

СП А = потребление корма А (в г) × 100/потребление А+Б (в г)

СП Б = потребление корма Б (в г) × 100/потребление А+Б (в г).

Среднее соотношение потребления (ССП) - это среднее всех индивидуальных соотношений (все животные одинаково значимы, независимо от их размера и их соответствующего потребления пищи). Если потребление у животных выше или ниже определенных величин, их не принимают в рассмотрение при статистической обработке.

Статистический анализ:

Статистический анализ был применен для того, чтобы определить, есть ли достоверное различие между двумя соотношениями ССП. Использован t-тест Стьюдента с тремя пороговыми значениями ошибки, а именно 5%, 1% и 0,1%.

Хи-тест был использован для того, чтобы определить, имеется ли достоверное различие между числом собак или кошек с предпочтением корма А и числом собак или кошек с предпочтением корма Б.

Уровни значимости обозначены, как указано ниже:

НД различие недостоверно (р>0,05)

* достоверно (р<0,05)

** высокая степень достоверности (р<0,01

*** очень высокая степень достоверности (р<0<001).

В следующих примерах испытаны различные типы жиров или жировых смесей, как они определены выше. Эти жиры обозначены здесь далее как жир 1, жир 2, жир 3. Ниже показано, что независимо от того, использованы ли жир или жировая смесь, вкусовая привлекательность продукта согласно настоящему изобретению очень высока.

Пример 1: продукт XLHM с исходным сырым материалом

Рецептура:

Сырые материалы, экзогенные и/или эндогенные протеазы, консерванты и антиоксиданты смешивают вместе и прогревают при температуре приблизительно от 60°С до 70°С в течение по меньшей мере 30 мин (этап a) (i)).

Смесь прогревают и выдерживают для пастеризации при температуре приблизительно 85°С в течение по меньшей мере 10 мин, затем охлаждают при температуре приблизительно от 25°С до 45°С, предпочтительно вместе с сопутствующей фильтрацией, чтобы получить продукт реакции первой стадии (этап a) (ii)).

По усмотрению, можно добавить здесь этап хранения при подходящих условиях в течение заданного периода, с предшествующим процессом подкисления.

Затем рН доводят приблизительно до величины от 7 до 10 с помощью каустической соды или регулятора щелочности и для липолиза добавляют эмульгаторы, жир и липазные ферменты, липолиз проводят в течение по меньшей мере 120 мин, предпочтительно приблизительно от 120 до 420 мин, чтобы получить продукт реакции второй стадии (этапы с б) по г) проводят одновременно).

Вводят редуцирующие сахара и соединения азота и прогревают полученную смесь при температуре приблизительно от 90°С до 110°С в течение по меньшей мере 30 мин, получая в итоге усилитель вкусовой привлекательности (этап д).

В конце концов продукт охлаждают и для длительного хранения добавляют фосфорную кислоту, сорбат калия, консерванты и антиоксиданты, при этом конечный рН составляет 2,9, в итоге получают готовый к использованию продукт усилителя вкусовой привлекательности (обозначен XLHM).

XLHM версия А: основа - сырой материал из домашней птицы;

XLHM версия В: основа - сырой материал из домашней птицы, использован жир 1;

XLHM версия С: основа - сырой материал из домашней птицы, использован жир 2;

XLHM версия D: основа - сырой материал из домашней птицы, использован жир 3.

Результаты сравнения вкусовой привлекательности SP1 и SP2 для собак:

Потребление кормов SP1 и SP2 достоверно различается, что демонстрирует лучшее исполнение усилителя вкусовой привлекательности SP2 фирмы Super Premium. Результаты испытаний представлены на графике на фиг.1.

Результаты испытаний вкусовой привлекательности для собак XLHM в сравнении с SP1 и SP2

Все четыре версии XLHM проявляют повышенную вкусовую привлекательность по сравнению с продуктом SP1. При всех использованных вариантах жира вкусовая привлекательность XLHM равна или выше вкусовой привлекательности SP2.

Пример 2: продукт XLHM с исходным расщеплением

Рецептура:

Используемый в этом примере исходный продукт - это перевар (продукт расщепления), полученный после этапа a) (i) и (ii), как это проиллюстрировано в примере 1, то есть это продукт первой реакции.

Метод начинается с этапов б), в) и г), где рН устанавливают в диапазоне приблизительно от 7 до 10 с помощью каустической соды или регуляторов щелочности, для проведения липолиза добавляют эмульгаторы, жир и липазные ферменты, липолиз проводят в течение по меньшей мере 120 мин, предпочтительно в течение приблизительно от 120 до 420 мин, чтобы получить продукт реакции второй стадии.

Затем вводят редуцирующие сахара и соединения азота и прогревают полученную смесь при температуре приблизительно от 90°С до 110°С в течение по меньшей мере 30 мин, получая в итоге усилитель вкусовой привлекательности (этап д).

В конце концов продукт охлаждают и для длительного хранения добавляют фосфорную кислоту, сорбат калия, консерванты и антиоксиданты, при этом конечный рН составляет 2,9, в итоге получают готовый к использованию продукт усилителя вкусовой привлекательности (обозначен XLHM версия).

Оценка вкусовой привлекательности для собак:

SP1 и SP2 - жидкости фирмы Super Premium из существующего набора с различным уровнем вкусовой привлекательности, причем вкусовая привлекательность у SP2 больше, чем у SP1.

Продукты XLHM - это усилители вкусовой привлекательности согласно настоящему изобретению:

XLHM версия Е: вначале жидкий перевар, использован жир 1;

XLHM версия F: вначале жидкий перевар, использован жир 2;

XLHM версия G: вначале жидкий перевар, использован жир 3.

Все результаты испытаний представлены на графике на фиг.2.

При использовании исходного перевара в начале процесса получен тот же итог, что и ранее. То есть: более высокая вкусовая привлекательность, чем у SP1, и по меньшей мере равная таковой у SP2, а часто более высокая, чем у SP2.

Сравнительный пример 3: продукт XLHM (D") с исходным сырым материалом и без относящегося к этому этапа протеолиза

Рецептура:

Здесь метод начинается с этапа совместного действия протеаз и липаз.

Вначале смешивают вместе содержащие протеазы сырые материалы, воду, консерванты и антиоксиданты, рН устанавливают в интервале приблизительно от 7 до 10 с помощью каустической соды, для проведения этапа гидролиза добавляют эмульгаторы, соли, жир 3 и липазные ферменты, гидролиз проводят при температуре приблизительно от 25°С до 45°С, в течение по меньшей мере 120 мин, предпочтительно в течение приблизительно от 120 до 420 мин, чтобы получить продукт 1.

Затем вводят редуцирующие сахара и соединения азота и прогревают полученную смесь при температуре приблизительно от 90°С до 110°С в течение по меньшей мере 30 мин, чтобы получить продукт 2.

В конце концов продукт 2 охлаждают и для длительного хранения добавляют фосфорную кислоту, сорбат калия, консерванты и антиоксиданты, при этом конечный рН составляет 2,9, чтобы получить готовый к использованию продукт (продукт XLHM D").

Оценка вкусовой привлекательности для собак:

В сравнении с результатами, полученными для продукта XLHM версия D (см. пример 1), XLHM версия D" хуже в сравнении с SP2, но сохраняет высокую вкусовую привлекательность по сравнению с SP1. Другими словами, результаты, полученные при комбинации протеолиза и липолиза, не так хороши, как результаты, полученные при разделении протеолиза и липолиза.

Сравнительный пример 4: продукт XLHM (В") с исходным сырым материалом и с переменой порядка ферментативных этапов

Рецептура:

В этом примере метод начинается этапом липолиза, за которым следует этап протеолиза.

Вначале смешивают вместе сырые материалы, воду, консерванты и антиоксиданты, рН устанавливают в интервале приблизительно от 7 до 10 с помощью каустической соды, для проведения этапа липолиза добавляют эмульгаторы, соли, жир 1 и липазные ферменты, липолиз проводят при температуре приблизительно от 25°С до 45°С, в течение по меньшей мере 120 мин, предпочтительно в течение приблизительно от 120 до 420 мин, чтобы получить продукт 1.

Затем вводят протеазные ферменты, редуцирующие сахара и соединения азота и прогревают при температуре приблизительно от 60°С до 70°С в течение по меньшей мере 30 мин, чтобы получить продукт 2.

Полученную смесь прогревают при температуре приблизительно от 90°С до 110°С в течение по меньшей мере 30 мин, чтобы получить продукт 3.

В конце концов продукт 3 охлаждают и для длительного хранения добавляют фосфорную кислоту, сорбат калия, консерванты и антиоксиданты, при этом конечный рН составляет 2,9, чтобы получить готовый к использованию продукт (продукт XLHM В").

Оценка вкусовой привлекательности для собак:

В сравнении с результатами, полученными для продукта XLHM версия В (см. пример 1), XLHM версия В" хуже, чем SP1.

Заключение: лучшие результаты получаются, если протеолиз проводится до липолиза, чем когда липолиз предшествует протеолизу.

Пример 5: Добавление продукта XLHM версия G в хлебцы для кошек

Рецептура продукта В

Рецептура продукта С

Определение: C"sens W9P - это коммерческий усилитель вкусовой привлекательности SPF фирмы Super Premium, предназначенный для введения во влажный корм для домашних животных.

Сырые материалы (свиные легкие, свиная печень, куриные легкие и печень, куриные тушки) размораживали в течение ночи при комнатной температуре. Затем их растирали в вертикальном измельчителе (Stephen, Germany) в течение 5 мин при частоте 1500 перемещений в мин. В стакан добавляли воду. Порошки (структурирующие агенты, смесь витаминов и солей и пшеничную муку) и XLHM версия G или C"sens W9P растворяли в воде с помощью гомогенизатора (Dynamic, France). Раствор добавляли к растертым мясным продуктам и перемешивали еще в течение 5 мин под вакуумом (-1 бар) в измельчителе. Кашу переносили в вакуумный дозатор (Handtmann, Germany) и расфасовывали в железные банки на 400 г. Банки закрывали и прогревали в Microflow retort (Barriquand, France), используя следующий режим: нагревание до 127°С в течение 13 мин, температура 127°С поддерживается в течение 55 мин, охлаждение до 20°С в течение 15 мин.

Оценка вкусовой привлекательности для кошек

Таким образом, здесь показан и описан новый и полезный способ улучшения вкусовой привлекательности композиций корма для домашних животных. Хотя настоящее изобретение сопровождалось примерами для целей иллюстрации и описание дано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, опытным специалистам в данной области должно быть очевидно, что возможны различные модификации, видоизменения и эквиваленты иллюстрирующих примеров. Считается, что любые такие изменения, которые прямо следуют из изложенного здесь и которые не отходят от духа и охвата настоящего изобретения, покрываются настоящим изобретением.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения усилителя вкусовой привлекательности для использования в кормах для домашних животных, включающий по меньшей мере:

а) предоставление продукта реакции первой стадии, получаемого путем:

(i) проведения реакции по меньшей мере с одной экзогенной и/или эндогенной протеазой в отсутствие какой-либо экзогенной или добавленной липазы, причем субстрат содержит белковые и жировые материалы в количествах, при условиях рН и температуры и за время, эффективных для осуществления протеолитической реакции, (ii) тепловой инактивации указанной протеазы и фильтрования полученного продукта расщепления;

б) по усмотрению добавление жира;

в) эмульгирование указанного продукта реакции первой стадии;

г) проведение реакции указанной эмульсии по меньшей мере с одной липазой в отсутствие какой-либо добавленной протеазы в количествах, при условиях рН и температуры и за время, эффективных для осуществления липолитической реакции, чтобы получить продукт реакции второй стадии;

д) добавление к указанному продукту реакции второй стадии по меньшей мере одного редуцирующего сахара и по меньшей мере одного соединения азота и нагревание полученной смеси до температуры и в течение времени, эффективных для дальнейшего формирования вкусовой привлекательности смеси, что приводит к получению усилителя вкусовой привлекательности.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий этап a) (iii) охлаждения продукта, полученного в этапе a) (ii), до температуры, эффективной для проведения последующей липолитической реакции в этапе г).

3. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий этап охлаждения смеси, полученной в этапе д).

4. Способ по п.1 или 2, где продукт реакции первой стадии готовится и хранится при подходящих условиях до последующего использования.

5. Усилитель вкусовой привлекательности для использования в кормах для домашних животных, который может быть получен способом по любому из пп.1-4.

6. Усилитель вкусовой привлекательности по п.5, где указанный усилитель вкусовой привлекательности представляет собой жидкость или порошок.

7. Повышающая аппетитность композиция для использования в кормах для домашних животных, содержащая по меньшей мере один усилитель вкусовой привлекательности по п.5 или 6.

8. Способ приготовления корма для домашних животных, имеющего повышенную вкусовую привлекательность, включающий по меньшей мере:

введение в корм для домашних животных по меньшей мере одного усилителя вкусовой привлекательности по п.5 или 6 или по меньшей мере одной повышающей аппетитность композиции по п.7 в количестве, эффективном для повышения вкусовой привлекательности указанного корма для домашних животных.

9. Способ по п.8, где указанное введение осуществляется путем покрытия или путем добавления к основной массе корма для домашних животных.

10. Корм для домашних животных, имеющий повышенную вкусовую привлекательность, который может быть получен способом по п.8 или 9.

11. Обладающий вкусовой привлекательностью корм для домашних животных, содержащий по меньшей мере один усилитель вкусовой привлекательности по п.5 или 6 или по меньшей мере одну повышающую аппетитность композицию по п.7.

12. Корм для домашних животных по п.10 или 11, где указанный корм для домашних животных выбран из группы, состоящей из сухих, полусухих и влажных кормов для домашних животных.

13. Способ кормления домашних животных, включающий по меньшей мере:

а) предоставление корма для домашних животных по любому из пп.10-12;

б) скармливание домашним животным указанного корма для домашних животных.

14. Способ по п.13, где указанные домашние животные выбраны из группы, состоящей из кошек и собак.