貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)化的研究

陳若楠，孫建蒙，李露，殷國(guó)政，劉耀慶，溫敏,2

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

近年來，我國(guó)寵物行業(yè)發(fā)展迅速，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)能力與消費(fèi)能力的提高，“貓經(jīng)濟(jì)”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(tuán)性等特點(diǎn)[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(qiáng)等缺點(diǎn)導(dǎo)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(jìn)步，人們對(duì)貓砂的要求不僅僅收納糞便那么簡(jiǎn)單。為了滿足消費(fèi)者不斷增加的品質(zhì)需求，市場(chǎng)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(duì)貓砂的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，貓砂質(zhì)量參差不齊，貓砂企業(yè)各自的出廠檢驗(yàn)結(jié)果與用戶反饋有偏差，用戶體驗(yàn)感較差。

目前評(píng)定貓砂的主要指標(biāo)除了樣品外觀、色澤、氣味等感官指標(biāo)外，產(chǎn)品的吸水率、含粉率、結(jié)團(tuán)強(qiáng)度等物理指標(biāo)也非常重要。另外，貓主人對(duì)于清除貓砂時(shí)貓砂的結(jié)團(tuán)性非常關(guān)心。針對(duì)此種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度的測(cè)試。本次實(shí)驗(yàn)僅針對(duì)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與貓舍實(shí)際使用情況展開研究，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試又分別在不同濕度、不同震動(dòng)時(shí)間條件下模擬貓尿液進(jìn)行貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)試。通過本次研究可以為建立與用戶體驗(yàn)一致的測(cè)試方法和優(yōu)化現(xiàn)有的貓砂標(biāo)準(zhǔn)提供研究方向。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 貓砂的來源與取樣

通過市場(chǎng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)儀器

恒溫恒濕培養(yǎng)箱（天津賽得利斯實(shí)驗(yàn)分析儀器制造廠）、振動(dòng)篩（河南眾人天機(jī)械有限公司）、蠕動(dòng)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(fēng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物

36 只健康貓咪，家庭環(huán)境下飼養(yǎng)，包含市場(chǎng)常見品種：布偶、金漸層、銀漸層、美短、中華田園貓、暹羅、藍(lán)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(shí)驗(yàn)方法

1）貓舍測(cè)試方法。①在某集團(tuán)旗下寵物營(yíng)養(yǎng)研究與發(fā)展中心的貓舍（圖1）中進(jìn)行測(cè)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?；顒?dòng)，玩耍；②選擇36 只健康貓咪，每只貓單獨(dú)貓柜，單獨(dú)貓砂盆，平均分配六款貓砂，每款貓砂6 個(gè)貓柜測(cè)試，每款貓砂貓咪公母比例為1:1；③測(cè)試期間正常飼喂，無應(yīng)激等情況出現(xiàn)；④每天清掃貓砂盆，每天工作人員進(jìn)行記錄與觀察貓砂情況，在第7 天時(shí)進(jìn)行多人評(píng)價(jià)，10 人根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行貓砂結(jié)團(tuán)效果評(píng)價(jià)。以第7 天的評(píng)分結(jié)果為最終結(jié)果。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

圖1 貓舍

表3 結(jié)團(tuán)強(qiáng)度主觀評(píng)價(jià)表

2）實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法。①貓砂含水量測(cè)試。參照《GB 5009.3—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)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(diǎn)第一位。對(duì)同一試樣取兩份試料進(jìn)行平行測(cè)定，分別測(cè)試五種濕度條件下的水分值；②貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)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(yù)（濕度30%、50%、80%、100%）、自然條件，五種條件下測(cè)試貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度，然后根據(jù)貓舍實(shí)際使用情況選擇最適合的濕度條件。用蠕動(dòng)泵抽取約20 g 0.9%氯化鈉溶液（38±2 ℃），滴入樣品貓砂，時(shí)間控制在20 s 左右，并停留1 min，鏟出貓砂團(tuán)，測(cè)出結(jié)團(tuán)重量m。將結(jié)團(tuán)試樣放入震動(dòng)篩中震動(dòng)不同時(shí)間，震動(dòng)時(shí)間分別選擇4、5、6、7、8 和9 s，振動(dòng)篩目數(shù)18 目，振動(dòng)頻率1 440 r/min，拾取最大貓砂團(tuán)并稱重m1，計(jì)算結(jié)團(tuán)強(qiáng)度Q=（m1/m）×100%。對(duì)同一試樣取兩份試料進(jìn)行平行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 貓舍測(cè)試結(jié)果

在貓舍實(shí)際場(chǎng)景測(cè)試過程中，樣品二和樣品四結(jié)團(tuán)后被鏟除時(shí)，少見貓砂團(tuán)散落，鏟除后，貓砂盆比較干凈。

根據(jù)貓舍測(cè)試人使用感受及主觀評(píng)分結(jié)果，6 款貓砂結(jié)團(tuán)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(píng)分表見表4。

表4 結(jié)團(tuán)強(qiáng)度主觀評(píng)分表

2.2 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果

1）水分測(cè)試結(jié)果。根據(jù)《GB 5009.3-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》測(cè)試出的結(jié)果為濕度30%時(shí)，六款貓砂的水分值在5.54%～6.74%之間；濕度50%時(shí)，六款貓砂的水分值在6.54%～7.81%之間；濕度80%時(shí)，六款貓砂的水分值在8.88%～14.01%；濕度100%時(shí)，六款貓砂的水分值在13.15%～21.34%之間；自然條件下時(shí)，六款貓砂的水分值在7.24%～9.59%之間。具體詳細(xì)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(shí)的水分為21.34%，吸水性最好。樣品二濕度100%時(shí)的水分為13.15%，吸水性最差。

2）貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果。貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)試中，在自然條件下測(cè)試時(shí)的結(jié)果為震動(dòng)時(shí)間4 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在93.12%～97.50%之間；震動(dòng)時(shí)間5 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在89.94%～96.44%之間；震動(dòng)時(shí)間6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在91.31%～97.23%之間；震動(dòng)時(shí)間7 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在91.42%～97.43%之間；震動(dòng)時(shí)間8 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在92.28%～96.74%之間；震動(dòng)時(shí)間9 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在93.26%～98.38%之間。結(jié)團(tuán)強(qiáng)度大體呈現(xiàn)先降后升趨勢(shì)。具體詳細(xì)數(shù)據(jù)見表6。

表6 自然條件下測(cè)試結(jié)果（%）

在濕度30%測(cè)試時(shí)的結(jié)果為震動(dòng)時(shí)間4 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在86.82%～98.15%之間；震動(dòng)時(shí)間5 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在84.4%～98.47%之間；震動(dòng)時(shí)間6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在92.5%～97.28%之間；震動(dòng)時(shí)間7 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在88.36%～98.52%之間；震動(dòng)時(shí)間8 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在86.09%～99.17%之間；震動(dòng)時(shí)間9 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在90.57%～99.87%之間。在濕度30%時(shí)，震動(dòng)時(shí)間相同時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度差距較大。具體詳細(xì)數(shù)據(jù)見表7。

表7 濕度30%條件下測(cè)試結(jié)果（%）

在濕度50%測(cè)試時(shí)的結(jié)果為震動(dòng)時(shí)間4 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在91.06%～95.71%之間；震動(dòng)時(shí)間5 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在89.98%～98.41%之間；震動(dòng)時(shí)間6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在88.18%～96.89%之間；震動(dòng)時(shí)間7 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在90.17%～98.01%之間；震動(dòng)時(shí)間8 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在90.12%～97.49%之間；震動(dòng)時(shí)間9 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在96.14%～99.38%之間。在濕度50%，震動(dòng)時(shí)間在5 s、6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度差距相對(duì)較大。具體詳細(xì)數(shù)據(jù)見表8。

表8 濕度50%條件下測(cè)試結(jié)果（%）

在濕度80%測(cè)試時(shí)的結(jié)果為震動(dòng)時(shí)間4 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在94.25%～98.75%之間；震動(dòng)時(shí)間5 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在93.7%～99%之間；震動(dòng)時(shí)間6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在93.8%～99%之間；震動(dòng)時(shí)間7 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在95.15%～98.9%之間；震動(dòng)時(shí)間8 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在92.6%～99.2%之間；震動(dòng)時(shí)間9 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在94.74%～99.68%之間。在濕度80%，震動(dòng)時(shí)間在4 s、5 s、6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度區(qū)間變化相近。具體詳細(xì)數(shù)據(jù)見表9。

表9 濕度80%條件下測(cè)試結(jié)果（%）

在濕度100%測(cè)試時(shí)的結(jié)果為震動(dòng)時(shí)間4 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～97.3%之間；震動(dòng)時(shí)間5 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～96.39%之間；震動(dòng)時(shí)間6 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～98.57%之間；震動(dòng)時(shí)間7 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～97.74%之間；震動(dòng)時(shí)間8 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～97.67%之間；震動(dòng)時(shí)間9 s 時(shí)，六款貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度在0%～98.87%之間。在濕度100%，其中一款貓砂完全不結(jié)團(tuán)。具體詳細(xì)數(shù)據(jù)見表10。

表10 濕度100%條件下測(cè)試結(jié)果（%）

由表4～10 的測(cè)試結(jié)果可以確定貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)試的濕度條件是濕度80%，震動(dòng)時(shí)間為8 s 時(shí)，最接近貓舍實(shí)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(jìn)行測(cè)試是為了接近實(shí)際使用情況下的空氣濕度，在測(cè)試期間兼顧了貓砂水分測(cè)試，驗(yàn)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(shí)，貓砂含水量較低，貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度并不是最高的，濕度100%時(shí)，其中一款貓砂已經(jīng)不再結(jié)團(tuán)，其他貓砂的結(jié)團(tuán)強(qiáng)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(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)自然條件下的水分介于濕度50%與濕度80%之間，實(shí)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(huì)比原始水分值高，這也可能是濕度80%時(shí)結(jié)果較為相近的原因。

同時(shí)為了更貼近實(shí)際場(chǎng)景下的貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度，也在振動(dòng)篩的震動(dòng)時(shí)間上選取了4～9 s 之間進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，結(jié)團(tuán)強(qiáng)度并不是隨著時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)團(tuán)強(qiáng)度越低，在表10 中，樣品六在震動(dòng)時(shí)間為6 s 時(shí)，結(jié)團(tuán)強(qiáng)度為62.16%，震動(dòng)時(shí)間7s 時(shí)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(shí)驗(yàn)利用0.9%氯化鈉溶液替代了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的水來模擬貓的尿液，溫度設(shè)置為38±2 ℃，更貼近于實(shí)用場(chǎng)景。

3 結(jié)論

通過貓舍實(shí)際使用情況與實(shí)驗(yàn)室結(jié)團(tuán)強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果表明，在濕度80%、震動(dòng)時(shí)間為8 s，震動(dòng)頻率1 440 r/min 時(shí)測(cè)試出的結(jié)團(tuán)強(qiáng)度，最接近當(dāng)前實(shí)際用戶體驗(yàn)。貓舍實(shí)用場(chǎng)景為不可控因素，此次實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的測(cè)試結(jié)果僅接近于貓舍實(shí)際使用結(jié)果，并不是完全一致。本次實(shí)驗(yàn)中的貓舍測(cè)試是在北方，并且測(cè)試期間無陰雨天氣，有些地區(qū)潮濕且梅雨季節(jié)時(shí)，測(cè)試結(jié)果需進(jìn)一步研究與討論。貓砂企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)收時(shí)，除了施行現(xiàn)有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，可進(jìn)一步加大貓砂結(jié)團(tuán)強(qiáng)度與實(shí)際使用情況的測(cè)試，提高用戶滿意度。本次研究為建立與用戶體驗(yàn)一致的測(cè)試方法和優(yōu)化現(xiàn)有的貓砂標(biāo)準(zhǔn)提供了研究方向。