寵物護(hù)墊類(lèi)產(chǎn)品從抗菌到異味的控制

沈月偉 邁克欣生物科技（上海）有限公司

本文首先對(duì)目前國(guó)內(nèi)外寵物市場(chǎng)情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的歸納整理，其次針對(duì)寵物異味控制方面進(jìn)行探討，從異味的形成機(jī)理以及微生物活動(dòng)與異味關(guān)聯(lián)性方面進(jìn)行了解釋?zhuān)信e了邁克欣實(shí)驗(yàn)室從微生物控制角度對(duì)異味的產(chǎn)生進(jìn)行控制的解決方案；最后對(duì)寵物護(hù)墊類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展以及功能性的賦予進(jìn)行了展望。

1 寵物護(hù)墊類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)概述

1.1 歐美寵物市場(chǎng)概述

美國(guó)寵物行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，整體發(fā)展穩(wěn)健，2021年美國(guó)寵物市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1,236億美元，超過(guò)了預(yù)期值1,096億美元，與2020年相比增長(zhǎng)19.31%。其中寵物食品類(lèi)占比40.5%，寵物用品類(lèi)占比24.1%。

圖1 美國(guó)寵物市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分

2021年歐洲寵物市場(chǎng)消費(fèi)總額達(dá)439億歐元，相較于2020年增長(zhǎng)2.1%，其中食品銷(xiāo)售額達(dá)227億歐元，寵物用品和寵物服務(wù)銷(xiāo)售額達(dá)212億歐元。未來(lái)五年該地區(qū)消費(fèi)預(yù)期將以較低速度持續(xù)增長(zhǎng)。其中寵物食品類(lèi)占比51.7%，寵物用品類(lèi)占比21.4%。

圖2 歐洲寵物市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分

1.2 日本寵物市場(chǎng)概述

日本經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)停滯、育兒成本高、寵物高齡化等因素促進(jìn)寵物護(hù)理行業(yè)發(fā)展。2021年日本寵物行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為1.63萬(wàn)億日元，保持平緩增長(zhǎng)。其中寵物食品類(lèi)占比32%，寵物用品類(lèi)占比51%。

圖3 日本寵物市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分

1.3 中國(guó)寵物市場(chǎng)概述

2017—2021年我國(guó)寵物市場(chǎng)高速發(fā)展，2021年我國(guó)城鎮(zhèn)寵物（犬貓）消費(fèi)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2,490億元，比2020年增長(zhǎng)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(guó)寵物行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢(shì)。其中寵物食品類(lèi)占比52%，寵物用品類(lèi)占比12.8%。

2021年，中國(guó)市場(chǎng)中的頭部寵物衛(wèi)生用品生產(chǎn)企業(yè)銷(xiāo)售業(yè)績(jī)相較2020年均有所增長(zhǎng)，寵物衛(wèi)生用品以出口為主，出口量占產(chǎn)量的比例高達(dá)83.5%。護(hù)墊類(lèi)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(jì)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(fèi)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(lái)，或有更多生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入該市場(chǎng)，成為新的產(chǎn)品增點(diǎn)。

2 異味的形成機(jī)理及與微生物關(guān)聯(lián)性

寵物護(hù)墊在使用過(guò)程中的異味控制，是目前市場(chǎng)的普遍訴求。研究異味形成的機(jī)理，對(duì)相關(guān)功能性的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。

寵物的個(gè)體氣味主要來(lái)源于氣味腺、唾液、尿和糞便等，寵物的分泌物及排泄物與細(xì)菌、寄生蟲(chóng)、病毒接觸會(huì)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(jìn)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(huì)吸附在寵物的皮膚及毛發(fā)上，一方面會(huì)造成難聞的氣味，另一方面也會(huì)對(duì)寵物的健康造成危害。

3 如何在護(hù)墊類(lèi)產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)異味控制

3.1 前端干預(yù)控制

對(duì)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(xì)菌、激素等密切相關(guān)。針對(duì)基因與激素進(jìn)行前端干預(yù)控制顯然不太合適，會(huì)影響到寵物正常的生理習(xí)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(jìn)行，因此可以在合理?xiàng)l件下，科學(xué)的對(duì)寵物的腸胃進(jìn)行調(diào)理，比如通過(guò)一些益生菌和科學(xué)的喂食方式，調(diào)節(jié)寵物腸道菌群，來(lái)進(jìn)行異味控制。

3.2 微生物控制途徑

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(duì)于棉纖維上細(xì)菌與氣味的相關(guān)性，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)細(xì)菌數(shù)量需要在儲(chǔ)存/磨損期間增加才能檢測(cè)到氣味。因此，如果細(xì)菌的數(shù)量可以保持不變或減少，那么異味的產(chǎn)生也會(huì)減少（見(jiàn)表1）。

表1 棉纖維上細(xì)菌與氣味相關(guān)性

通過(guò)在護(hù)墊類(lèi)產(chǎn)品中添加抗菌因子來(lái)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(shù)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，包括粒徑大小），可以均勻分布；接近于無(wú)味，不會(huì)對(duì)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(shí)，BKC100開(kāi)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(yàn)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(shí)例

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)?zāi)驂|主要由15%的SAP，85%的化學(xué)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(xì)菌在尿液中的生長(zhǎng)情況，以及尿液pH值和氣味的變化。SYNGUARDTMBKC100的添加比例為相對(duì)于SAP的占比。

測(cè)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(shí)驗(yàn)室配制。

從表3中可以看出，細(xì)菌在處理過(guò)的護(hù)理墊上生長(zhǎng)很快，從1#試驗(yàn)組來(lái)看，在10小時(shí)內(nèi)數(shù)量從103CFU/mL增長(zhǎng)到109CFU/mL，并有異味產(chǎn)生，15小時(shí)后，細(xì)菌數(shù)在109CFU/mL范圍內(nèi)略有增長(zhǎng)，但氣味變得更加強(qiáng)烈，pH值也有上升。但前5個(gè)小時(shí)內(nèi)數(shù)量從103CFU/mL增長(zhǎng)到107CFU/mL，并無(wú)明顯氣味產(chǎn)生，與菌的代謝程度有關(guān)（持續(xù)時(shí)間及菌的數(shù)量）。實(shí)驗(yàn)表明這樣的環(huán)境是很適合細(xì)菌生長(zhǎng)的。氣味為氨水類(lèi)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(xì)菌生長(zhǎng)，pH值和氣味變化情況

表4 濾液殘留檢測(cè)

將SAP添加1.5% SYNGUARDTMBKC100處理，實(shí)際使用條件下，至少可以起到10小時(shí)或者是一整晚的氣味抑制效果。

實(shí)際條件下，抑制尿墊異味的產(chǎn)生與尿墊的使用時(shí)間長(zhǎng)短，以及尿液中細(xì)菌、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量密切相關(guān)。

安全與殘留：用實(shí)驗(yàn)室制備的護(hù)墊樣品做過(guò)濾后的濾液殘留檢測(cè)，均未檢出有殘留。

3.3 已生成異味的消除控制

異味一旦產(chǎn)生，再在微生物環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)，效果已然不會(huì)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(yáng)離子性且有一定吸附作用的物質(zhì)。

對(duì)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(xué)除臭劑：常見(jiàn)的化學(xué)除臭劑通過(guò)和臭味分子的化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)鍵合，達(dá)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(dá)到去除異味的作用，如膨潤(rùn)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(lái)降解引起不愉悅氣味的有機(jī)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(guò)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(lèi)和酮類(lèi)化合物通過(guò)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(qiáng)度。另外一方面可以作用于三叉神經(jīng)的嗅覺(jué)受體，使其對(duì)臭味分子不敏感。

值得注意的是，在采用香精技術(shù)的時(shí)候需要考慮寵物的嗅覺(jué)比較靈敏且柔弱，一些香味物質(zhì)容易刺激寵物嗅覺(jué)，帶來(lái)不利于寵物健康的影響。

4 產(chǎn)品創(chuàng)新與展望

在傳統(tǒng)護(hù)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(lèi)的愛(ài)寵有針對(duì)性的設(shè)計(jì)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(hù)理墊的材料選擇方面往可降解方向發(fā)展。