酶制剂在宠物行业中的应用进展

　　摘要：酶制剂具有绿色环保、安全高效、作用条件温和、反应可控等特点，在动物生产中应用广泛。宠物行业发展迅猛，市场规模大。文章概述酶制剂在宠物诱食剂、宠物食品、食品配料、用品等生产加工中的应用情况，为酶制剂在宠物行业应用提供参考。

　　关键词：酶制剂;宠物诱食剂;宠物食品;宠物用品

　　宠物行业处于持续快速发展阶段。在宠物消费中，宠物食品消费占比最高，宠物诊疗和宠物用品消费增长迅速[1]。酶制剂已广泛应用于淀粉糖加工、洗涤剂、纺织、制革、制浆造纸、食品、动物饲料等化工等行业[1]。酶制剂在宠物行业中应用潜力巨大。

　　1酶制剂在宠物诱食剂中的应用

　　宠物食品是宠物行业中最受关注的商品。适口性是宠物主人和商家关注的重点。宠物对食品气味和风味十分敏感，食物风味直接影响宠物采食量。犬类对甜味食品比较钟爱，而猫类对酸味食物更感兴趣[2]。诱食剂是1种非营养型饲料添加剂，可以提高饲料适口性，增强动物食欲，提高宠物的食量，提高饲料利用率和消化率。诱食剂按口味可以分为酸味剂、甜味剂、鲜味剂、咸味剂、香味剂和辣味剂，有膏状、液体状和粉末状，可根据宠物食品的不同种类和特点添加[3]。

　　1.1酶制剂在犬类诱食剂中的应用

　　蛋白质经蛋白酶水解后产生的多肽和氨基酸可以改善适口性。Franzen等[4]发现，一些氨基酸或混合物可提高犬粮的适口性，如L-蛋氨酸(Met)、L-亮氨酸(Leu)、L异亮氨酸(Ile)、L-苯丙氨酸(Phe)、L-色氨酸(Trp)、L-酪氨酸(Tyr)、L-丝氨酸(Ser)、L-精氨酸(Arg)等。Trivedi等[5]研究表明，谷氨酸钠和肌苷酸钠等增鲜剂和动物蛋白水解物可以提高宠物粮适口性。Boudreau等[6]发现，L-脯氨酸(Pro)、L-半胱氨酸(Cys)、L-组氨酸(His)、L-赖氨酸(Lys)、三磷酸腺苷(ATP)、5’-二磷酸肌苷(IDP)和5’-三磷酸肌苷(ITP)可以激活犬类的味觉神经元，将其或其混合物加入犬粮中，可有效提犬粮的适口性。Spradlin等[7]指出，经过α-淀粉酶和蛋白酶处理后的粉末蛋白物含有较多的风味物质，可以吸引宠物犬摄食。

　　Buck等[8]发现，蛋白质降解物含有大量的风味物质，体系中还原糖会与氨基酸发生美拉德反应。热反应型诱食剂的蛋白来源主要是禽类内脏或动物副产品以及鱼肉和下脚料，使用适当的蛋白酶水解，添加可以增加肉香的辅料，通过美拉德反应制得风味浓厚的诱食剂产品。陈晓[9]发现，利用胰酶水解鸡肝结合美拉德反应制备犬粮诱食剂，可以提高肝脏类禽副产物利用率;郭艳霞[10]发现，利用动物水解专用酶和木瓜蛋白酶水解鸡肉制备犬粮诱食剂，可以改善犬粮风味，引诱犬采食，提高采食量。李超[11]利用木瓜蛋白酶酶解鸡肉制备犬粮诱食剂，最终确定诱食剂添加量为2.0%，其效果优于市场在售的大多数诱食剂。

　　孔凌等[12-13]采用先蛋白酶水解再进行热反应的方式，利用牛肉、鸡肝和鸡脚等禽畜下脚料制备出腥香味的宠物诱食剂，将该诱食剂以5%喷涂到宠物干粮上，发现添加自制肉腥香诱食剂的犬粮消耗量较添加从市场购买的诱食剂犬粮提高50%。陈雪梅[14]使用酿酒酵母制备犬类诱食剂，发现使用风味蛋白酶作促溶剂效果最好，有助于啤酒酵母自溶释放出更多游离氨基酸进行美拉德反应。中国农业科学院饲料研究所[15]利用复合风味蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解鸡肝和牛肉混合肉糜，在水解物中添加糖类进行美拉德反应，制得一款风味与营养兼具的犬类诱食剂。

　　1.2酶制剂在猫类诱食剂中的应用

　　猫类对不同氨基酸十分敏感。刘策等[16]发现，猫的采食量和猫粮中谷氨酸和胱氨酸的含量相关。Niceron等[17]发明的猫类诱食剂中含有适当数量的游离氨基酸，发现游离氨基酸可以改善适口性。谢广杰[18]使用胰蛋白酶和风味蛋白酶水解草鱼下脚料，确定蛋白酶解工艺为温度50℃、pH值7.3、水料比4∶2∶1、酶加量2.2%，再结合美拉德反应制备猫粮诱食剂，其具有诱食效果。

　　贾丽艳等[19]利用鲭鱼、鸡肉、鸡肝等原料制备1种鱼肉味猫粮诱食剂，其中肉类原料经蛋白酶水解后结合热反应，散发出特殊香味，对猫诱食效果好。王鑫涛等[20]发明1种制备宠物诱食剂专用复合酶，其中包含碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶;该复合酶对肉类水解力强，且酶解产物无苦味、涩味，适口性强。酵母抽提物风味浓郁，对宠物猫具有诱食效果，其中酿酒酵母诱食效果最好[21]。酵母抽提物生产过程中常用蛋白酶做促溶剂。

　　2酶制剂在宠物食品和宠物食品配料生产中的应用

　　2.1酶制剂在宠物食品生产中的应用饲料中添加酶制剂可以减缓饲料中抗营养因子作用，提升饲料利用率，促进动物肠道健康并提升营养吸收率，还可以降低饲料原料中的营养价值差异性，降低动物过敏腹泻风险[22]。饲料常用酶制剂有淀粉酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、蛋白酶等脂肪酶等。宠物食品必须营养全面、易消化吸收、适口性好[23]。现在，市场上的宠物主粮以膨化粮为主。

　　膨化生产工艺会添加淀粉，但犬猫对淀粉消化吸收率低，可以在宠物粮中添加淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等来提高宠物对营养物质消化吸收，减少宠物粪便量，降低粪便臭味[24-25]。添加酶制剂可以改善宠物肠胃功能，提高免疫力，对幼龄宠物和年老宠物等肠胃功能弱的群体效果更显著。邢蕾等[26-27]研究发现，在贵宾幼犬日粮中添加复合酶制剂(淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶)有效提高幼犬的生长性能、被毛品质和营养物质表观消化率，改善幼犬的免疫功能，显著降低发病率，结合氨基酸锌使用效果更好。

　　2.2酶制剂在宠物食品配料生产加工中的应用

　　宠物食品生产加工中常用肉骨粉替代鲜肉，降低生产难度和生产成本。使用肉骨粉做宠物饲料配料可以提高资源利用率，且宠物饲料营养全面。张建斌等[28]等利用风味蛋白酶和复合蛋白酶双酶分步水解鲶鱼鱼骨和鸡肝，酶解产物加入葡萄糖和甘氨酸进行美拉德反应，调节产品pH值和颜色，最终研发出1种风味鲜香的宠物食品配料。

　　张建斌等[29]在羊肉粉的加工中使用中性蛋白酶，酶解可以使羊碎肉中蛋白转化为可溶性肽类，提高蛋白质利用程度。叶丽秀等[30]以酶解法处理鱼内脏，确定鱼内脏酶解工艺和使用鱼内脏酶解液生产宠物食品的加工工艺。其中酶解工艺为酶解温度50℃、酶添加量0.6%、料液比1.0∶1.5、水解时间2.5h、复合酶中木瓜蛋白酶∶风味蛋白酶=1.0∶2.0。

　　汪洋[31]在猫粮中添加蛋白酶酶解过的鹌鹑肉，发现鹌鹑肉相较传统鸡肉和鱼肉蛋白含量更高，必需氨基酸含量多，脂肪含量少，且酶解后鹌鹑肉更易消化吸收，适合用于猫粮生产。张益等[32]发明1种含酶解鸡肉物的宠物食品，该食品有助于宠物健康成长。相较传统宠物粮肉类原料，酶处理后的原料肉消化吸收率更高，营养利用更充分，更适合用作宠物食品配料。高利肖等[33]使用酶解羽毛粉替代犬粮中饲喂部分鸡肉粉，发现少量(2%~3%)添加酶解羽毛粉不会影响犬体重，但添加5%时犬体重下降，说明酶解羽毛粉可以少量替代其他蛋白原料用于宠物食品生产。

　　3酶制剂在宠物咬胶、零食和保健品生产中的应用

　　3.1酶制剂在宠物咬胶中的应用咬胶是1种可清洁口腔保护宠物犬牙齿的宠物零食。市场上宠物咬胶主要原料为猪皮和牛皮，基于产品规格、形状等限制在咬胶加工过程中需对皮料进行裁剪会产生许多边角碎料，造成资源浪费。李鹏等[34]利用谷氨酰胺转氨酶(TG酶)和大豆分离蛋白将碎牛皮粘结成整张牛皮，制成重组牛皮和原皮硬度、韧性以及颜色等性能相近。

　　3.2酶制剂在宠物零食中的应用TG酶是1种可以催化蛋白或多肽之间发生共价交联酶，通常用于牛排、肥牛、豆制品和肠丸等产品生产加工，也可用于宠物仿真肉的生产。秦华[35]以鸡肉、鸭肉、牛碎肉等为原料制作宠物仿真烤牛排，在肉糜中添加TG酶和大豆分离蛋白来改善产品口感，相较真牛排成本降低40%左右。李雪等[36]以植物蛋白和非肉类动物蛋白为原料制作宠物仿肉丁，利用TG酶将蛋白原料黏结成型，切丁添加到其他宠物食品产品中(干粮、罐头)，或制成干性宠物零食，方便易行，成本低廉，较真肉丁更易保存，极大丰富宠物食品原料品种。

　　3.3酶制剂在宠物保健品中的应用目前，市场上常见的宠物保健品有营养补充剂(补充矿物质、维生素和氨基酸等)和美毛护肤、调理肠胃、去毛球等功能性产品[37]。动植物蛋白经酶解处理后可以产生易消化吸收的多肽和特定氨基酸，这些多肽可以为动物提供营养物质，具有抗氧化、抗菌、降血压和免疫调节等生理功能，保护动物肠道形态和功能，提高动物的免疫力，改善动物健康状况[38]。制备生物活性肽常用的酶有木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶等，其中多酶协同使用效果更好。

　　钙补充剂对宠物犬尤为重要，缺钙会导致幼犬患佝偻病、成犬患软骨病、老年犬骨质疏松，还会导致犬出现肌肉抽搐、食欲不振、活力下降和异食癖等症状[39]。钙补充剂分为无机钙、有机酸钙和螯合钙，无机钙对犬肠胃刺激较大，容易导致犬食欲降低，钙吸收率较低，还易引发便秘;有机酸钙吸收率高但钙含量低;螯合钙分为氨基酸螯合钙和肽螯合钙，其中肽螯合钙由蛋白酶水解蛋白质后得到的小肽和Ca2+螯合产生，小肽可以作为Ca2+跨膜运输载体，其吸收速率高，而且肽钙螯合物中小肽来源广泛，在补钙同时也可为机体补充营养，是1种理想的钙补充剂[40]。

　　4酶制剂在宠物用品生产加工中的应用酶制剂在宠物用品的生产加工中主要用于消毒除臭及口腔护理等。胡汪洋等[41]发明1种含溶菌酶的犬猫牙齿护理喷剂，改善口腔炎症，对口臭产生菌和蛀牙产生菌具有较强的杀伤作用，且无毒副作用。崔心江等[42]发明1种添加天冬氨酸蛋白酶和木瓜蛋白酶的宠物用生物除臭剂，该生物除臭剂可有效去除宠物粪便尿液及日常活动所产生的臭味，且安全有效。生物酶制剂相较化学除臭剂具有绿色安全和高效等特点，对消费者更具吸引力。

　　宠物动物论文投稿刊物：《宠物世界(狗迷)》创刊于2000年，是由中国轻工业出版社主办的宠物杂志。主要栏目：风尚、热点、发现、数读、视野、爆料、星闻、本月强档、购物进行时、编辑热推、新品速递、潮流周边、狗型狗秀等。

　　5展望

　　酶制剂在经济动物饲料中应用较多，在宠物行业应用相对较少。宠物食品占宠物消费支出50%以上，国内宠物企业起步较晚，生产的宠物食品产品在诱食、营养、消化方面有很大提升空间。为提升本土品牌竞争力，应注重新产品、高端产品研发以及功能性产品开发，运用酶制剂可以研发适口性与营养兼具的诱食剂;也可直接添加酶制剂开发功能性宠物食品，提高宠物的消化吸收以及抗敏能力;酶制剂也可以用于新型宠物食品配料的 研发，减少资源浪费，降低产品成本，提高产品竞争力。

　　参考文献

　　[1]江正强，杨绍清.食品酶学与酶工程原理[M].北京：中国轻工业出版社，2018.

　　[2]刘策，林振国，陈雪梅，等.宠物食品添加剂及其研究进展[J].山东农业科学，2019，51(8)：155-159.

　　[3]程忠刚.饲料诱食剂的应用研究[J].饲料工业，2001(8)：18-24.

　　[4]FranzenRW,GreberG,RiekenWC.Dogfoodofimprovedacceptability:US4296132A[P].1980-03-13.

　　[5]TrivediN,BenningJ.Thetriangleofsuccess:Ingredients,processingandpalatants[J].PetfoodIndustry,1999,36(5):12-14.

　　[6]BoudreauJC,WhiteTD.Dogfoodflavors:US4267195(A)[P].1981-05-12.

　　[7]SpradlinJE,MorganJD,OlsonAR,etal.Enzymedigestionforadogfoodofimprovedpalatability:US4393085A[P].1983-07-12.

　　[8]BuckME,SmithBW.Animalfoodproductandprocess:US3653908A[P].1972-04-04.

　　[9]陈晓.鸡肝蛋白酶解物的美拉德反应条件优化及其产物特性[D].合肥：安徽农业大学，2020.

　　作者：李旦旦1王兴吉1王克芬1肖静2*

转载请注明来自发表学术论文网：http://www.fbxslw.com/jjlw/27494.html