沈月偉 邁克欣生物科技(上海)有限公司
本文首先對目前國內(nèi)外寵物市場情況進行了簡單的歸納整理,其次針對寵物異味控制方面進行探討,從異味的形成機理以及微生物活動與異味關(guān)聯(lián)性方面進行了解釋,列舉了邁克欣實驗室從微生物控制角度對異味的產(chǎn)生進行控制的解決方案;最后對寵物護墊類產(chǎn)品的發(fā)展以及功能性的賦予進行了展望。
美國寵物行業(yè)已經(jīng)進入成熟期,整體發(fā)展穩(wěn)健,2021年美國寵物市場規(guī)模達1,236億美元,超過了預(yù)期值1,096億美元,與2020年相比增長19.31%。其中寵物食品類占比40.5%,寵物用品類占比24.1%。
圖1 美國寵物市場規(guī)模細分
2021年歐洲寵物市場消費總額達439億歐元,相較于2020年增長2.1%,其中食品銷售額達227億歐元,寵物用品和寵物服務(wù)銷售額達212億歐元。未來五年該地區(qū)消費預(yù)期將以較低速度持續(xù)增長。其中寵物食品類占比51.7%,寵物用品類占比21.4%。
圖2 歐洲寵物市場規(guī)模細分
日本經(jīng)濟增長停滯、育兒成本高、寵物高齡化等因素促進寵物護理行業(yè)發(fā)展。2021年日本寵物行業(yè)市場規(guī)模為1.63萬億日元,保持平緩增長。其中寵物食品類占比32%,寵物用品類占比51%。
圖3 日本寵物市場規(guī)模細分
2017—2021年我國寵物市場高速發(fā)展,2021年我國城鎮(zhèn)寵物(犬貓)消費市場規(guī)模達到2,490億元,比2020年增長20.58%;隨著寵物家庭滲透率和行業(yè)成熟度的持續(xù)提升,我國寵物行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢。其中寵物食品類占比52%,寵物用品類占比12.8%。
2021年,中國市場中的頭部寵物衛(wèi)生用品生產(chǎn)企業(yè)銷售業(yè)績相較2020年均有所增長,寵物衛(wèi)生用品以出口為主,出口量占產(chǎn)量的比例高達83.5%。護墊類衛(wèi)生用品主要是以寵物墊和寵物紙尿褲為主,其中幾家主要生產(chǎn)商的年生產(chǎn)能力總計為寵物墊74.8億片/年,寵物紙尿褲15.15億片/年。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,消費量占比最大的產(chǎn)品為寵物墊,因其使用便捷,所以用量高于寵物紙尿褲。未來,或有更多生產(chǎn)企業(yè)進入該市場,成為新的產(chǎn)品增點。
寵物護墊在使用過程中的異味控制,是目前市場的普遍訴求。研究異味形成的機理,對相關(guān)功能性的開發(fā)至關(guān)重要。
寵物的個體氣味主要來源于氣味腺、唾液、尿和糞便等,寵物的分泌物及排泄物與細菌、寄生蟲、病毒接觸會直接影響氣味的形成,使寵物產(chǎn)生臭味,經(jīng)常出現(xiàn)臭味的部位有口腔、胃腸道、皮膚/毛發(fā)等。
這些分泌物及排泄物在微生物的作用下進行分解發(fā)酵產(chǎn)生異味因子,如氮化物(氨氣、甲胺),硫化物(硫化氫、甲基硫醇),脂肪族化合物(吲哚、丙烯醛、糞臭素、甲烷等)。這些異味因子會吸附在寵物的皮膚及毛發(fā)上,一方面會造成難聞的氣味,另一方面也會對寵物的健康造成危害。
對異味的控制,要從根源控制,但又不能影響寵物本身的正常生理現(xiàn)象。寵物的臭味也與基因、細菌、激素等密切相關(guān)。針對基因與激素進行前端干預(yù)控制顯然不太合適,會影響到寵物正常的生理習性。某些異味的產(chǎn)生,例如微生物的發(fā)酵作用,在寵物體內(nèi)就已經(jīng)進行,因此可以在合理條件下,科學的對寵物的腸胃進行調(diào)理,比如通過一些益生菌和科學的喂食方式,調(diào)節(jié)寵物腸道菌群,來進行異味控制。
在微生物滋生及分解代謝物的環(huán)節(jié)上加以控制是比較合理的,可以有效切斷排泄物/分泌物與大部分異味因子之間的轉(zhuǎn)化途徑。
對于棉纖維上細菌與氣味的相關(guān)性,通過測試發(fā)現(xiàn)細菌數(shù)量需要在儲存/磨損期間增加才能檢測到氣味。因此,如果細菌的數(shù)量可以保持不變或減少,那么異味的產(chǎn)生也會減少(見表1)。
表1 棉纖維上細菌與氣味相關(guān)性
通過在護墊類產(chǎn)品中添加抗菌因子來殺滅或抑制代謝物中本身存在的微生物及防止外界微生物的入侵,可以阻斷或延緩異味的產(chǎn)生。
3.2.1 SAP高吸收樹脂與抗菌劑的結(jié)合
SYNGUARDTMBKC100是一款特殊規(guī)格的苯扎氯銨抗菌因子,其產(chǎn)品的特性可以與SAP很好的切合。
SYNGUARDTMBKC100為白色晶體粉末(外觀與SAP接近,包括粒徑大?。?,可以均勻分布;接近于無味,不會對SAP及后續(xù)的產(chǎn)品造成氣味困擾;BKC100具有很好的水溶性及表面活性,在SAP吸水的同時,BKC100開始緩慢釋放于水中,發(fā)揮其抗菌效果。
表2是在SAP中混入SYNGUARDTMBKC100后,加入一定比例的水,驗證其抑菌性能。
表2 SAP中SYNGUARDTM BKC100的抑菌性能
3.2.2 尿墊中抗菌因子的應(yīng)用實例
實驗設(shè)計:實驗?zāi)驂|主要由15%的SAP,85%的化學漿構(gòu)成,其中SAP中分別混合添加1%、1.5%、2%的SYNGUARDTMBKC100,然后植入人工尿液,分別觀察3種細菌在尿液中的生長情況,以及尿液pH值和氣味的變化。SYNGUARDTMBKC100的添加比例為相對于SAP的占比。
測試菌株為:CCUG 24 Escherichia coli 930224大腸桿菌、CCUG 9997 Enterococcus faecalis 930128糞腸球菌、CCUG 4637 Proteus mirabilis 910926奇異變形桿菌。人工尿液由實驗室配制。
從表3中可以看出,細菌在處理過的護理墊上生長很快,從1#試驗組來看,在10小時內(nèi)數(shù)量從103CFU/mL增長到109CFU/mL,并有異味產(chǎn)生,15小時后,細菌數(shù)在109CFU/mL范圍內(nèi)略有增長,但氣味變得更加強烈,pH值也有上升。但前5個小時內(nèi)數(shù)量從103CFU/mL增長到107CFU/mL,并無明顯氣味產(chǎn)生,與菌的代謝程度有關(guān)(持續(xù)時間及菌的數(shù)量)。實驗表明這樣的環(huán)境是很適合細菌生長的。氣味為氨水類化合物特征,是奇異變形桿菌作用產(chǎn)生,也是造成pH值上升的原因。
表3 樣品上細菌生長,pH值和氣味變化情況
表4 濾液殘留檢測
將SAP添加1.5% SYNGUARDTMBKC100處理,實際使用條件下,至少可以起到10小時或者是一整晚的氣味抑制效果。
實際條件下,抑制尿墊異味的產(chǎn)生與尿墊的使用時間長短,以及尿液中細菌、營養(yǎng)物質(zhì)的含量密切相關(guān)。
安全與殘留:用實驗室制備的護墊樣品做過濾后的濾液殘留檢測,均未檢出有殘留。
異味一旦產(chǎn)生,再在微生物環(huán)節(jié)進行干預(yù),效果已然不會太大,只能起到延緩異味加重的作用,但也有一些特殊的抗菌因子能起到消除吸附異味的作用,如具有陽離子性且有一定吸附作用的物質(zhì)。
對于已產(chǎn)生的異味清除,需要借助到一些特定的除異味因子:
1)化學除臭劑:常見的化學除臭劑通過和臭味分子的化學反應(yīng)和化學鍵合,達到去除異味的效果,如蓖麻油酸鋅。
2)臭味吸附技術(shù):臭味吸附技術(shù)是指使用一定的吸附底物去結(jié)合臭味分子,從而達到去除異味的作用,如膨潤土,活性炭。
3)生物除臭劑:生物除臭劑一般使用微生物代謝產(chǎn)生的酶或者直接添加酶,來降解引起不愉悅氣味的有機物,從而控制或者抑制異味的產(chǎn)生。
4)香精遮蓋技術(shù):普通的香精掩蓋技術(shù),用香味去遮蓋異味。香精中的一些高效除臭技術(shù)。可以通過和臭味分子結(jié)合,轉(zhuǎn)化成非臭味分子,比如香精中的醛類和酮類化合物通過和臭味分子發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化成全新非臭味分子,從而降低了臭味強度。另外一方面可以作用于三叉神經(jīng)的嗅覺受體,使其對臭味分子不敏感。
值得注意的是,在采用香精技術(shù)的時候需要考慮寵物的嗅覺比較靈敏且柔弱,一些香味物質(zhì)容易刺激寵物嗅覺,帶來不利于寵物健康的影響。
在傳統(tǒng)護理墊的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新,賦予一些新理念和多功能將是發(fā)展必不可少的,包括根據(jù)不同區(qū)域、不同種類的愛寵有針對性的設(shè)計不同大小、厚度、吸水性等差異化需求的產(chǎn)品,讓寵物更加舒適,在護理墊的材料選擇方面往可降解方向發(fā)展。