貓砂結(jié)團強度主觀評價數(shù)據(jù)化的研究

陳若楠，孫建蒙，李露，殷國政，劉耀慶，溫敏,2

（1.乖寶寵物食品集團股份有限公司 山東聊城 252000；2.聊城大學生物制藥研究院 山東聊城 252000）

近年來，我國寵物行業(yè)發(fā)展迅速，隨著國民經(jīng)濟能力與消費能力的提高，“貓經(jīng)濟”逐漸發(fā)展起來。貓砂作為寵物用品中最大的消耗品，其質(zhì)量問題越來越受到養(yǎng)貓人士的重視。貓砂也稱為寵物墊土，一般具有較好的吸水性、結(jié)團性等特點[1]。最初的貓砂是由黃砂、煤灰等制成，但是由于結(jié)塊性不強等缺點導致耐用性差，經(jīng)常需要全部清理[2]。而且早期貓砂僅僅只有收納貓便的功能，但是隨著貓砂技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進步，人們對貓砂的要求不僅僅收納糞便那么簡單。為了滿足消費者不斷增加的品質(zhì)需求，市場上出現(xiàn)了很多不同種類、不同功能的貓砂。但是目前沒有專門針對貓砂的產(chǎn)品質(zhì)量評定的國家標準，貓砂質(zhì)量參差不齊，貓砂企業(yè)各自的出廠檢驗結(jié)果與用戶反饋有偏差，用戶體驗感較差。

目前評定貓砂的主要指標除了樣品外觀、色澤、氣味等感官指標外，產(chǎn)品的吸水率、含粉率、結(jié)團強度等物理指標也非常重要。另外，貓主人對于清除貓砂時貓砂的結(jié)團性非常關(guān)心。針對此種情況，我們設計了貓砂結(jié)團強度的測試。本次實驗僅針對實驗室測試與貓舍實際使用情況展開研究，實驗室測試又分別在不同濕度、不同震動時間條件下模擬貓尿液進行貓砂結(jié)團強度測試。通過本次研究可以為建立與用戶體驗一致的測試方法和優(yōu)化現(xiàn)有的貓砂標準提供研究方向。

1 實驗材料與方法

1.1 貓砂的來源與取樣

通過市場調(diào)研，選取比較暢銷的六款貓砂。包括一款混合貓砂、兩款豆腐貓砂、三款植物貓砂。統(tǒng)一分裝后進行實驗。其主要成分見表1。

表1 貓砂樣品成分表

1.2 試劑材料

0.9%氯化鈉。

1.3 實驗儀器

恒溫恒濕培養(yǎng)箱（天津賽得利斯實驗分析儀器制造廠）、振動篩（河南眾人天機械有限公司）、蠕動泵、水浴鍋（上海力辰邦西儀器科技有限公司）、天平（精確度0.01 g）、鼓風干燥箱（上海博訊醫(yī)療生物儀器股份有限公司）、萬分之一天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.4 實驗動物

36 只健康貓咪，家庭環(huán)境下飼養(yǎng)，包含市場常見品種：布偶、金漸層、銀漸層、美短、中華田園貓、暹羅、藍貓，年齡在1～5 歲之間，公母比例1:1?；拘畔⒁姳?。

表2 貓咪信息表

1.5 實驗方法

1）貓舍測試方法。①在某集團旗下寵物營養(yǎng)研究與發(fā)展中心的貓舍（圖1）中進行測試。貓舍配有凈化系統(tǒng)，每天有專業(yè)人員清掃貓舍，貓咪可正常活動，玩耍；②選擇36 只健康貓咪，每只貓單獨貓柜，單獨貓砂盆，平均分配六款貓砂，每款貓砂6 個貓柜測試，每款貓砂貓咪公母比例為1:1；③測試期間正常飼喂，無應激等情況出現(xiàn)；④每天清掃貓砂盆，每天工作人員進行記錄與觀察貓砂情況，在第7 天時進行多人評價，10 人根據(jù)評價標準進行貓砂結(jié)團效果評價。以第7 天的評分結(jié)果為最終結(jié)果。評價標準見表3。

圖1 貓舍

表3 結(jié)團強度主觀評價表

2）實驗室測試方法。①貓砂含水量測試。參照《GB 5009.3—2016食品安全國家標準食品中水分的測定》，稱取約5 g 的貓砂產(chǎn)品放入烘干箱，在105 ℃條件下干燥至重量不變[3]。以減輕的重量與干燥之前的重量比值表示，百分率表示至小數(shù)點第一位。對同一試樣取兩份試料進行平行測定，分別測試五種濕度條件下的水分值；②貓砂結(jié)團強度測試。將貓砂放置在恒溫恒濕培養(yǎng)箱中16 h 取出。選擇儀器干預（濕度30%、50%、80%、100%）、自然條件，五種條件下測試貓砂結(jié)團強度，然后根據(jù)貓舍實際使用情況選擇最適合的濕度條件。用蠕動泵抽取約20 g 0.9%氯化鈉溶液（38±2 ℃），滴入樣品貓砂，時間控制在20 s 左右，并停留1 min，鏟出貓砂團，測出結(jié)團重量m。將結(jié)團試樣放入震動篩中震動不同時間，震動時間分別選擇4、5、6、7、8 和9 s，振動篩目數(shù)18 目，振動頻率1 440 r/min，拾取最大貓砂團并稱重m1，計算結(jié)團強度Q=（m1/m）×100%。對同一試樣取兩份試料進行平行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 貓舍測試結(jié)果

在貓舍實際場景測試過程中，樣品二和樣品四結(jié)團后被鏟除時，少見貓砂團散落，鏟除后，貓砂盆比較干凈。

根據(jù)貓舍測試人使用感受及主觀評分結(jié)果，6 款貓砂結(jié)團情況排序如下：樣品二=樣品四＞樣品五＞樣品一＞樣品六＞樣品三。主觀評分表見表4。

表4 結(jié)團強度主觀評分表

2.2 實驗室測試結(jié)果

1）水分測試結(jié)果。根據(jù)《GB 5009.3-2016 食品安全國家標準食品中水分的測定》測試出的結(jié)果為濕度30%時，六款貓砂的水分值在5.54%～6.74%之間；濕度50%時，六款貓砂的水分值在6.54%～7.81%之間；濕度80%時，六款貓砂的水分值在8.88%～14.01%；濕度100%時，六款貓砂的水分值在13.15%～21.34%之間；自然條件下時，六款貓砂的水分值在7.24%～9.59%之間。具體詳細數(shù)據(jù)見表5。

表5 不同濕度條件下水分值（%）

由表5 可看出，自然條件下貓砂的水分值基本介于濕度50%與濕度80%之間。樣品一濕度100%時的水分為21.34%，吸水性最好。樣品二濕度100%時的水分為13.15%，吸水性最差。

2）貓砂結(jié)團強度測試結(jié)果。貓砂結(jié)團強度測試中，在自然條件下測試時的結(jié)果為震動時間4 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在93.12%～97.50%之間；震動時間5 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在89.94%～96.44%之間；震動時間6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在91.31%～97.23%之間；震動時間7 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在91.42%～97.43%之間；震動時間8 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在92.28%～96.74%之間；震動時間9 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在93.26%～98.38%之間。結(jié)團強度大體呈現(xiàn)先降后升趨勢。具體詳細數(shù)據(jù)見表6。

表6 自然條件下測試結(jié)果（%）

在濕度30%測試時的結(jié)果為震動時間4 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在86.82%～98.15%之間；震動時間5 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在84.4%～98.47%之間；震動時間6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在92.5%～97.28%之間；震動時間7 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在88.36%～98.52%之間；震動時間8 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在86.09%～99.17%之間；震動時間9 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在90.57%～99.87%之間。在濕度30%時，震動時間相同時，六款貓砂的結(jié)團強度差距較大。具體詳細數(shù)據(jù)見表7。

表7 濕度30%條件下測試結(jié)果（%）

在濕度50%測試時的結(jié)果為震動時間4 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在91.06%～95.71%之間；震動時間5 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在89.98%～98.41%之間；震動時間6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在88.18%～96.89%之間；震動時間7 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在90.17%～98.01%之間；震動時間8 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在90.12%～97.49%之間；震動時間9 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在96.14%～99.38%之間。在濕度50%，震動時間在5 s、6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度差距相對較大。具體詳細數(shù)據(jù)見表8。

表8 濕度50%條件下測試結(jié)果（%）

在濕度80%測試時的結(jié)果為震動時間4 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在94.25%～98.75%之間；震動時間5 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在93.7%～99%之間；震動時間6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在93.8%～99%之間；震動時間7 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在95.15%～98.9%之間；震動時間8 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在92.6%～99.2%之間；震動時間9 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在94.74%～99.68%之間。在濕度80%，震動時間在4 s、5 s、6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度區(qū)間變化相近。具體詳細數(shù)據(jù)見表9。

表9 濕度80%條件下測試結(jié)果（%）

在濕度100%測試時的結(jié)果為震動時間4 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～97.3%之間；震動時間5 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～96.39%之間；震動時間6 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～98.57%之間；震動時間7 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～97.74%之間；震動時間8 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～97.67%之間；震動時間9 s 時，六款貓砂的結(jié)團強度在0%～98.87%之間。在濕度100%，其中一款貓砂完全不結(jié)團。具體詳細數(shù)據(jù)見表10。

表10 濕度100%條件下測試結(jié)果（%）

由表4～10 的測試結(jié)果可以確定貓砂結(jié)團強度測試的濕度條件是濕度80%，震動時間為8 s 時，最接近貓舍實際使用情況。

2.3 結(jié)果分析與討論

本研究分別通過五種不同的濕度條件進行測試是為了接近實際使用情況下的空氣濕度，在測試期間兼顧了貓砂水分測試，驗證了不同濕度下的水分值不同，且逐漸增加。濕度30%與濕度50%時，貓砂含水量較低，貓砂結(jié)團強度并不是最高的，濕度100%時，其中一款貓砂已經(jīng)不再結(jié)團，其他貓砂的結(jié)團強度也不高，原因可能與貓砂中水分含量增加和貓砂的生產(chǎn)工藝有關(guān)[4]。并且測試時發(fā)現(xiàn)自然條件下的水分介于濕度50%與濕度80%之間，實際使用情況下貓砂使用周期為7 d，使用過程中，貓砂水分會比原始水分值高，這也可能是濕度80%時結(jié)果較為相近的原因。

同時為了更貼近實際場景下的貓砂結(jié)團強度，也在振動篩的震動時間上選取了4～9 s 之間進行測試，結(jié)果表明，結(jié)團強度并不是隨著時間越長，結(jié)團強度越低，在表10 中，樣品六在震動時間為6 s 時，結(jié)團強度為62.16%，震動時間7s 時反而為85.79%。原因可能與貓砂成分與工藝有關(guān)[5]。

另外，此次實驗利用0.9%氯化鈉溶液替代了傳統(tǒng)實驗中的水來模擬貓的尿液，溫度設置為38±2 ℃，更貼近于實用場景。

3 結(jié)論

通過貓舍實際使用情況與實驗室結(jié)團強度測試結(jié)果表明，在濕度80%、震動時間為8 s，震動頻率1 440 r/min 時測試出的結(jié)團強度，最接近當前實際用戶體驗。貓舍實用場景為不可控因素，此次實驗室測試的測試結(jié)果僅接近于貓舍實際使用結(jié)果，并不是完全一致。本次實驗中的貓舍測試是在北方，并且測試期間無陰雨天氣，有些地區(qū)潮濕且梅雨季節(jié)時，測試結(jié)果需進一步研究與討論。貓砂企業(yè)在進行產(chǎn)品驗收時，除了施行現(xiàn)有的企業(yè)標準外，可進一步加大貓砂結(jié)團強度與實際使用情況的測試，提高用戶滿意度。本次研究為建立與用戶體驗一致的測試方法和優(yōu)化現(xiàn)有的貓砂標準提供了研究方向。