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摘要:目的:通過比較研究分析各種類型貓砂產品的質量技術指標,為消費者挑選貓砂產品提供理論依據,為生產企業優化配比,改善生產工藝提供技術支持。設計:本研究收集市場上常見的6種貓砂,從吸水率、結團性(結團高度、結團克重、結團強度)、粉化率、除臭效果4大方面進行效果研究。結果:膨潤土貓砂、豆腐貓砂各方面技術指標均達到寵物飼養標準需求,帶來更好的養寵體驗。
關鍵詞:寵物貓砂;除臭效果;結團性;吸水率
隨著寵物飼養數量的不斷增加,寵物用品銷量也越來越高,其中貓砂的消費量占寵物貓消費用品的90%以上。最初貓砂的作用是方便收納寵物貓糞便尿液,隨著科技的進步和人們對于寵物產品的高度需求,使得貓砂不止局限于處理糞便這單一功能,開發更多具有可以清潔環境、清除臭味和改善寵物生存環境功能的貓砂產品。經過多年的研究和發展,現在市面上出現很多新型的功能貓砂,主要有以下幾類:普通貓砂、膨潤土貓砂、水晶貓砂、木屑貓砂、紙屑貓砂、豆腐貓砂、其他混合貓砂等。目前國內還未制訂發布寵物貓砂質量技術指標要求的國家標準及行業標準,現在僅有3個貓砂的團體標準,主要通過貓砂產品的吸水率、結團性、粉化率、潰散時間、除臭效果等來評定貓砂產品質量。本文對寵物市場上常見的6種貓砂,在實驗室模擬寵物居家環境,針對貓砂各項技術指標要求進行對比研究,為寵物貓砂生產技術規范提供技術理論依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
從市面上購買不同品牌,不同類型的貓砂產品、膨潤土貓砂、水晶貓砂、木屑貓砂、紙屑貓砂、豆腐貓砂、其他混合貓砂每種類型寵物貓砂產品各1種,共計6種寵物貓砂產品。統一取樣后分裝,各類型貓砂產品的成分見表1,各類型貓砂產品的基本性狀和水分含量見表2。
1.2試驗方法
1.2.1吸水率
取中速定量濾紙放在蒸餾水中浸漬30s,使其吸水飽和,然后放在多孔陶瓷板上平衡水分60min后,稱量該濾紙,得到重量m2。稱量后的濾紙用鑷子和鏟刀小心平鋪于多孔陶瓷板上。稱取約(10±1)g貓砂樣品,得到重量m,均勻地分散置于濕濾紙上,散布直徑約8cm。將散布貓砂的濾紙放置于多孔陶瓷板上,蓋上容器蓋。在(20±2)℃靜置1h后,用鑷子和鏟刀仔細取出濕濾紙和濕貓砂,在天平上稱量,得到質量m1。貓砂吸水率=(m1-m2-m)/m×100%。
1.2.2粉化率
將用四分法稱取樣品約600g,放于規定篩孔的篩格內,在振篩機上預篩5min。從篩上樣品重新稱取樣品500g,得到質量m3,裝入粉化儀的回轉箱內,蓋進箱蓋,開動機器,使箱體回轉10min。停機后取出樣品,放于規定篩孔的篩格內,在振篩機上篩理5min。稱取篩下樣品質量,得到質量m4。粉化率=m4/m3×100%
1.2.3除臭效果
稱取300g貓砂裝入結晶皿中,放入干燥器底部,取10mL0.5%氨水加入到貓砂樣品中央,蓋緊干燥器,靜置5min后用氨氣檢測儀檢測干燥器內氨氣變化情況,記錄結果。
1.2.4結團性
用透明杯裝取貓砂樣品,吸取38℃純水10mL,讓水從貓砂樣品正上方1~2cm處勻速自然流盡。用直尺測定結團的高度,即為結團高度。將(1)步驟中得到的結團置于天平上稱取質量(精確到0.01g),即為結團克重m5。(3)將(1)(2)步驟中得到的結團,從60cm高度自由跌落至硬質表面上,撿取最大一塊團塊稱重,得到重量m6。結團強度=m6/m5×100%
1.3數據處理與分析
所有試驗結果通過EXCEL表格對各處理進行結果統計分析。
2結果
2.1不同類型貓砂產品吸水率檢測結果
通過各類型貓砂產品吸水率進行試驗比較,由表3可知,各類型貓砂產品吸水率:豆腐貓砂>膨潤土貓砂>混合貓砂>木屑貓砂>紙屑貓砂>水晶貓砂。除水晶貓砂外,其余5種類型貓砂的吸水率均在200%以上,其中以豆腐貓砂的吸水能力最好,水晶貓砂吸水能力最差。
2.2不同類型貓砂產品粉化率檢測結果
通過各類型貓砂產品粉化率進行試驗比較,由表3可知,各類型貓砂產品粉化率:膨潤土貓砂>豆腐貓砂>木屑貓砂>混合貓砂(紙屑貓砂)>水晶貓砂,其中膨潤土貓砂粉化率最高,使用數次后產生粉塵的數量最多,其次是豆腐貓砂,水晶貓砂粉塵率最低,幾乎無粉塵。
2.3不同類型貓砂產品除臭效果檢測結果
通過各類型貓砂產品除臭效果(以氨含量計)進行試驗比較,由表3可知,各類型貓砂產品除臭效果(以氨含量計):豆腐貓砂>紙屑貓砂>混合貓砂>木屑貓砂>水晶貓砂>膨潤土貓砂,其中豆腐貓砂除臭效果最好,其次是紙屑貓砂,膨潤土貓砂除臭效果最差,其中膨潤土和豆渣混合的貓砂產品的除臭效果比單獨膨潤土貓砂產品除臭效果好。
2.4不同類型貓砂產品結團性檢測結果
通過各類型貓砂產品結團高度、結團質量、結團強度進行試驗比較,由表4可知,各類型貓砂產品結團性:豆腐貓砂>膨潤土貓砂>混合貓砂>木屑貓砂>紙屑貓砂>水晶貓砂,水晶貓砂不屬于結團性貓砂,因此不具備結團性。豆腐貓砂結團性最好,其次是膨潤土貓砂和混合貓砂,而且膨潤土貓砂結團質量最大。
3討論與結論
3.1不同類型貓砂產品的吸水率結果分析
吸水性是現在寵物貓砂產品重要的質量指標之一,吸水性能好壞直接影響貓砂吸收尿液的能力,決定貓砂環境的異味大小。喬蓓[1]研究表明,豆腐貓砂吸水速率快,在15s左右,吸水率高達200%以上,周娜娜[2]研究表明膨潤土顆粒遇水會迅速吸水、膨脹,吸水倍數達3倍以上,與本研究結果基本一致。本研究表明,除水晶貓砂外,其余5種類型貓砂的吸水率均在200%以上,其中以豆腐貓砂的吸水能力最好,水晶貓砂吸水能力最差,這與貓砂成分密切相關。豆腐貓砂和膨潤土貓砂具有的多孔性、吸附性的特性,決定其良好的吸水能力,而水晶貓砂的主要成分是硅膠,屬于非晶態物質,不溶于水和任何物質,具有良好的穩定性[3],鎖水性差,無法吸收的尿液容易留到底部,必須搭配貓砂盆使用。木屑貓砂和紙屑貓砂吸水能力居中,這一類貓砂的采用松木木屑和廢紙紙質為原料,輔以少量天然黏合劑造粒而成,木屑和廢紙具有天然的吸水性,尿液進入后可以迅速滲透,吸收結團。
3.2不同類型貓砂產品粉化率結果分析
貓砂產品的粉塵率對于寵物的健康至關重要。膨潤土貓砂粉化率最高,使用數次后產生粉塵的數量最多,對寵物影響最嚴重,其次是豆腐貓砂,水晶貓砂粉塵率最低,幾乎無粉塵,對寵物影響最輕。不同類型的貓砂產品由于加工工藝,原料的不同,導致粉塵率的不同[3]。膨潤土一般采用傳統的生產工藝,將膨潤土礦石改性烘干后磨粉,設備造粒烘干,在此工藝過程中,需要多次擠壓烘干,使得膨潤土貓砂水分含量小,造粒后表面粗糙,結團質量大,使用后更容易產生粉塵,對寵物造成危害。喬蓓[1]研究中在膨潤土貓砂生產中加入羥丙基甲基纖維素(HPMC),此物質具有增稠、粘合以及保持水分的特性,可以減少膨潤土貓砂生產后產品表面的粉塵,增加貓砂的使用壽命,降低粉化率。
3.3不同類型貓砂產品除臭效果結果分析
貓砂產品的除臭效果是決定貓砂產品購買的重要功能指標。寵物的糞便、尿液產生的主要臭味物質有氨氣、硫化氫、甲基硫醇、脂肪族化合物,如吲哚、糞臭素等[4],貓砂可以對氨氣、硫化氫等有害氣體進行物理吸附,改善養寵的環境[5]。豆腐貓砂除臭效果最好,其次是紙屑貓砂,膨潤土貓砂除臭效果最差,其中膨潤土和豆渣混合的貓砂產品的除臭效果比單獨膨潤土貓砂產品除臭效果好。傳統膨潤土貓砂以鈣基膨潤土為主要原料,除氨效果差,除臭效果不理想,現在市面上已經存在添加多孔材料沸石的膨潤土貓砂產品,將膨潤土鈉化,增強貓砂吸氨效果,具有廣闊的市場前景[6]。由于原料問題引起的除臭效果差,可以通過改性來增強貓砂產品除臭效果,給貓砂生產廠家提供理論支持。
3.4不同類型貓砂產品結團性結果分析
結團性是指貓砂遇水結團的能力,也反應貓砂的吸水性。本研究表明,水晶貓砂不具備結團性,豆腐貓砂結團性最好,其次是膨潤土貓砂和混合貓砂,且膨潤土貓砂結團質量最大。這與貓砂產品的原材料和生產工藝也密切相關。豆腐貓砂生產方式是將粉末狀各原料混合后按照相應配方比例加入熱水,經設備充分攪拌后進行擠壓造粒。由于豆腐貓砂生產中加入熱水,會使得原材料中的淀粉糊化,糊化后的淀粉粘結性顯著提高,遇水后結團性增強。豆腐貓砂的原材料及生產工藝決定其良好的結團性能。
4結論
本試驗是對市面上常見的6種類型的貓砂產品進行吸水率、結團性(結團高度、結團克重、結團強度)、粉化率、除臭效果技術指標進行對比研究。試驗表明,各種類型的貓砂產品各有優劣,膨潤土貓砂具有良好的吸水性和結團性,但粉塵較大,除臭效果較差;豆腐貓砂吸水性、結團性以及除臭效果均良好,但粉塵較大;木屑貓砂和紙屑貓砂作為植物貓砂,具有環保自然的優勢,但粉塵較大,吸水性、結團性優勢不突出;水晶貓砂作為不結團貓砂,雖然沒有吸水性和結團性,但干凈清爽,具有良好的除臭能力,而且抗菌效果好,幾乎沒有粉塵,能強有力改善養寵環境;混合貓砂綜合膨潤土貓砂和豆腐貓砂的優點,各項指標均良好,但優勢不突出,原因可能是該品牌生產工藝及原材料選擇問題,需要繼續優化配方組合,改善生產工藝,整合2種原材料的優點,使得混合貓砂在各技術指標都表現良好,有良好的市場前景。通過本次研究試驗可知,購買的膨潤土貓砂、豆腐貓砂各方面技術指標均可達到寵物飼養標準需求,帶來更好的養寵體驗。給貓砂生產廠家優化貓砂原料配比,挑選最優原材料,改善生產工藝提供技術理論依據。
參考文獻
[1]喬蓓.顆粒型豆腐貓砂的結團機理研究及其噴霧流化床法制備[D].天津:天津科技大學,2021.
[2]周娜娜.膨潤土成型顆粒制備及其對氨氮的吸附與應用研究[D].合肥:合肥學院,2020.
[3]劉策,劉昭華,孫海濤,等.不同類型的寵物貓砂的質量評定及物理吸附效果的研究[J].山東畜牧獸醫,2020,41(7):16-18.
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[6]任瑞晨,王志恒,李彩霞,等.膨潤土—沸石制備新型復合貓砂試驗研究[J].非金屬礦,2018,41(1):24-26.
作者:王誠 劉娟 董桂紅 范秋蘋 郭慧君 劉建柱 單位:山東寵言生物科技有限公司 山東農業大學動物科技學院