狗粮的化学

说服猫狗吃下眼前的食物,这是一项价值数十亿美元、尖端科学领域的研究。

尽管公司名称神秘莫测,办公园区建筑风格朴实无华,但只要走进 AFB International 的会议室,你就会立刻明白这家公司的业务性质。会议室里弥漫着狗粮的香味。一面全玻璃墙内,是一个小型挤压式狗粮生产车间,穿着实验服、戴着蓝色鞋套的男男女女来来往往,推着金属小车。AFB 生产的是干制宠物食品的口味涂层。为了测试这些涂层,公司需要生产少量普通狗粮来包裹它们。然后,这些裹有涂层的狗粮会被提供给消费者:Spanky、Thomas、Skipper、Porkchop、Mohammid、Elvis、Sandi、Bela、Yankee、Fergie、Murphy、Limburger,以及公司在味口评估资源中心(Palatability Assessment Resource Center,简称 PARC)居住的约 300 只其他猫狗。PARC 距离其圣路易斯地区总部约一小时车程。

当时 AFB 的副总裁 Pat Moeller、几位其他员工以及我,围坐在一张椭圆形桌子旁。Moeller 年届中年,和蔼可亲,说话直率。他嘴唇很小,天生深红色,唇弓明显,但说他长相秀气是不准确的。相反,他看起来像个军人,事实上,他曾是一名军人,并参与过为 NASA 阿波罗计划开发食品的工作。Moeller 说,宠物食品专业人士面临的基本挑战是平衡宠物和主人之间的需求和愿望。而这两者常常是相悖的。

第二次世界大战期间,由于锡罐短缺,干粮式谷物宠物食品开始流行。主人对此欣喜若狂。干制宠物食品更干净、气味小,也更方便。正如一位满意的过往猫粮客户所说,这些小饼干“既方便又干净”。

为了满足营养需求,宠物食品制造商将动物脂肪和肉粉与大豆、小麦谷物以及维生素和矿物质混合。这样生产出的便宜、营养的颗粒,却没人愿意吃。Moeller 说,猫狗并非天生爱吃谷物。“所以我们的任务是找出方法来吸引它们吃下足够量的食物,以达到营养上的充足。”

宠物食品有各种口味,因为这是人类喜欢的,我们认为宠物也会喜欢我们喜欢的。我们错了。

这就是“味王”(palatants)登场的地方。AFB 设计用于可食用挤压形状的粉状口味涂层。Moeller 来自菲多利(Frito-Lay),在那里他的工作就是设计,没错,就是用于可食用挤压形状的粉状口味涂层。“有很多相似之处,”他说。没有粉状涂层的 Cheetos 几乎没有味道。同样,加工便利餐中的酱汁基本上就是人类的味王。微波即食菜肴中鸡肉的烹饪过程会赋予其淡淡的甚至不存在的味道。味道几乎完全来自于酱汁——这是设计使然。Moeller 说:“你想要一个通用的基础,你可以在上面放两三种甚至更多的不同酱汁,然后就有了完整的产品线。”

宠物食品有各种口味,因为这是人类喜欢的,我们认为我们的宠物也喜欢我们喜欢的。我们错了。“对猫来说尤其如此,”Moeller 说,“改变往往比单调更困难。”

dog sniffing two food bowls with a female vet in the background
John Fedele

坐在我对面的 Nancy Rawson 是 AFB 的基础研究主管,也是动物味觉和嗅觉专家。她说,猫更喜欢坚持一种食物。野外的猫通常要么捕鼠,要么捕鸟,但不会同时两者都做。但别担心:金枪鱼美味(Tuna Treat)和家禽盛宴(Poultry Platter)之间的大部分区别仅在于名称和标签上的图片。“一种可能含有更多的鱼粉,另一种可能含有更多的禽肉粉,”Moeller 说,“但味道可能变化,也可能不变。”

为了评估新产品的可接受性,食品科学传统上依赖于消费者测试小组:乐于奉献的个人,他们品尝各种产品并报告他们的偏好。宠物方面也一样。只不过,你不能问它们。

焦磷酸盐被形容为“猫的毒品”。在狗粮上涂抹一些,宠物食品制造商就能弥补一系列味觉上的不足。Rawson 的办公室里有三种焦磷酸盐。它们装在普通的棕色玻璃瓶里,匿名性隐约透着一丝邪恶。我曾请求品尝一些,我想这为我赢得了一些好感。酸性焦磷酸钠,俗称 SAPP,是 AFB 的创始专利的一部分,但公司里几乎没有人要求品尝过它。Rawson 觉得这很奇怪。我也这么认为,尽管我也接受其他两个人会觉得我们很奇怪的可能性。

Rawson 今天穿着一条长长的印花裙,搭配低跟棕色靴子和一件轻薄的梅子色毛衣。她个子高瘦,面颊和下颌骨宽大而优雅。她看起来既像一个可以当过 T 台模特的人,又像一个听到这话会稍微有点不悦的人。在被 AFB 聘用之前,Rawson 曾在金宝汤公司(Campbell Soup Company)担任营养师,在此之前,她在费城莫内尔化学感觉中心(Monell Chemical Senses Center)从事动物味觉和嗅觉研究。

Rawson 拧开其中一个瓶子的盖子。她往一个塑料杯里倒了指甲盖大小的一指液体。虽然宠物食品味王最常见的形式是粉末,但液体更适合品尝。要体验味道,被品尝物的分子需要溶解在液体中。液体流入舌头乳突的微小沟槽,与覆盖它们的味觉感受细胞的味蕾接触。这也是我们应该感谢唾液的原因之一。此外,它还解释了蘸甜甜圈的吸引力。

味道是一种化学触觉。味觉细胞是特化的皮肤细胞。如果你有手可以拿起食物并放入口中,那么味觉细胞长在舌头上是合乎逻辑的。但如果你不像苍蝇那样,也许把它们长在脚上会更有效率。“它们落在某个东西上,然后说,‘哦,糖!’” Rawson 尽力模仿一只家蝇。“然后口器会自动伸出来吸取液体。” Rawson 有一位研究小龙虾和龙虾的同事,它们用触角来品尝。“我一直很嫉妒那些研究龙虾的人。他们检查触角,然后就能享用龙虾大餐。”

味觉研究者首选的实验动物是鲶鱼,仅仅因为它拥有大量的感受器。这些感受器遍布它全身的皮肤。“它们基本上是会游泳的舌头,”Rawson 说。这对于一种没有四肢、靠摩擦来寻找食物的生物来说是一种有用的适应;许多鲶鱼种类通过 scavenging 河底的碎屑来觅食。

two scientists in a modern laboratory doing an experiment
John Fedele

我想象一下,如果人类是通过在皮肤上摩擦来品尝东西,生活会是什么样子。嘿,尝尝这个海盐焦糖冰淇淋——太棒了。Rawson 指出,鲶鱼在品尝食物时可能不会有意识地感知任何东西。鲶鱼的神经系统可能只是直接指挥肌肉进食。想到没有感知体验的品尝,这似乎很奇怪,但你现在正在这样做。人类在肠道、声带、上食道都有味觉感受细胞。但只有舌头的感受器向大脑报告。“这是值得感恩的事,”Rawson 的前同事 Danielle Reed 说。否则,你就会尝到胆汁和胰酶的味道。(肠道味觉感受器被认为会触发对盐和糖等分子的激素反应,以及对危险的苦味物质的防御反应——呕吐、腹泻。)

我们认为品尝是一种享乐的追求,但在动物王国的大部分地区,以及我们自己的史前时期,品尝的作用更多是功能性的,而非感官性的。味觉,如同嗅觉,是消化道的门卫,对潜在的危险(苦、酸)物质和有益的(咸、甜)营养物质进行化学扫描。不久前,一位名叫 Phillip Clapham 的鲸类生物学家给我发了一张照片,这张照片说明了没有门卫的生活可能导致的后果。与大多数一口吞下食物的生物一样,抹香鲸的味觉有限,几乎没有味觉。照片显示了从抹香鲸胃中取出的 25 件物品。这就像约拿在里面安了家:一个水壶,一个杯子,一管牙膏,一个滤网,一个垃圾桶,一双鞋,一个装饰性雕像。

足够拖延了。是时候品尝味王了。我把杯子凑近鼻子。没有闻到任何气味。我将一些液体在舌头上滚动。所有五种味觉感受器都处于闲置状态。尝起来像兑了奇怪物质的水。不难吃,只是感觉“别的”。不是食物。

“这也许是那种‘别的’对猫来说是某种特定的味道,”Rawson 说。也许是某种人类无法感知到的肉的味道。猫对焦磷酸盐的热衷可能解释了猫被认为是挑食的原因。“我们根据自己的喜好做出(宠物食品)选择,”Reed 说,“然后当它们不喜欢时,我们就称它们为挑剔。”

是时候品尝味王了。我将一些液体在舌头上滚动。尝起来像兑了奇怪物质的水。不难吃,只是感觉“别的”。不是食物。

我们无法知道或想象焦磷酸盐对猫来说是什么味道。就像猫试图想象糖的味道一样。猫不像狗和其他杂食动物那样能够尝出甜味。没有必要,因为猫在野外的饮食几乎不含碳水化合物(也就是简单的糖)。它们要么从未拥有感知甜味的基因,要么在进化的过程中丢失了。

狗在选择吃什么以及吃多用力时,更多地依赖于嗅觉而非味觉。关键在于,如果味王闻起来有吸引力,狗就会表现出即时而明显的狂热,主人就会认为食物很受欢迎。而实际上,它可能只是闻起来像受欢迎的食物。

解读动物的进食行为是棘手的。举个例子,狗对食物表示赞赏的最高敬意之一就是呕吐。当一只“吞食者”(gulper),用 Moeller 的话说,被食物的香气所吸引时,它会吃得太多太快。胃部过度充盈,食物会反射性地吐出,以避免破裂的风险。“没有消费者喜欢这样,”他说,“但这是狗非常喜欢它的最佳指标。”

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spilled animal dry food with two containers on top
John Fedele

“每个人都想成为 Meow Mix。” PARC 的主管 Amy McCarthy 站在 Tabby Room 2 的玻璃窗外,这里一名未具名的客户正在与 Meow Mix、Friskies 和未包裹的狗粮进行偏好测试。如果客户想宣称猫更喜欢他们的产品,他们必须在这个设施里证明这一点。

两名身穿手术服的动物技术员面对面站着。他们每人手里拿着一个装着各种棕色狗粮的浅金属盘。20 只猫在他们脚踝周围踱步、转身。技术员们同时单膝跪下,放下盘子。

猫和狗的区别显而易见。虽然狗一旦放下食物几乎会(有时字面意义上)将其吞下,但猫则更加谨慎。猫想先尝一点。McCarthy 将我的目光引向没有味王涂层的狗粮。“你看它们是怎么用嘴感觉然后吐出来的?”

我看到的是一片起伏不定的猫头,但我还是回答“是”。

“现在看看那边。”她引导我的目光看向 Meow Mix,透过狗粮的缝隙可以看到盘底。McCarthy,三十多岁,说话比一般人预期的大声,这也许是长时间在嘈杂的狗叫声中说话留下的后遗症。

走廊尽头,一款 A 狗粮,裹着新配方的 AFB 味王,正在与竞争对手较量。兴奋的声音此起彼伏。一只狗发出像篮球鞋在篮球场上摩擦的尖叫声。另一只发出类似两人伐木锯的喘息声。技术员戴着厚重的耳罩,那种在机场停机坪上使用的耳罩。

一位名叫 Theresa Kleinsorge 的技术员打开一个大狗笼的门,并在一只长着深色眼圈的串串狗面前放下两个碗。她身材矮胖,头发染成紫红色,梳着俏皮的发型。“Kleinsorge”在德语里是“小麻烦”的意思,这个名字似乎很贴切——指那种出于好意、顽皮捣蛋的“小麻烦”。她养了七条狗。McCarthy 自己也养了六条。这里的动物味口评估资源中心(PARC)弥漫着对狗的爱。它是第一个“集体饲养”动物的宠物食品测试设施。除了在某些偏好测试期间,动物会被关在笼子里以避免分心,PARC 是一个无笼设施。成群的狗,根据精力水平进行匹配,整天在户外院子里互相嬉戏。

这只串串狗名叫 Alabama。它的尾巴在笼子边上敲打着节拍。“Alabama 是个大胃王,”Kleinsorge 说。在做报告时,AFB 技术员必须考虑动物个体进食时的怪癖。有吞食者、打圈者、翻倒者、嗅闻者。例如,如果你不熟悉 Alabama 的邻居 Elvis,你可能会认为它对刚放在它面前的两种食物都不感兴趣。Kleinsorge 在一旁评论 Elvis 的行为,而另一位同事则忙着记录。“嗅闻 A,嗅闻 B,舔 B,舔爪子。回到 A,看 A,嗅闻 B,吃 B。”

大多数狗更果断。就像 Porkchop。“你会看到的。它会先闻闻两者,然后选一个,吃掉。准备好了吗?”她把两个碗放在 Porkchop 的前爪。“闻 A,闻 B,吃 A。看到了吗?它就是这么做的。”

scientist poring a liquid over animal dry food
John Fedele

PARC 的技术员也试图关注狗在院子里的互动。“我们需要知道,”McCarthy 说,“是因为你不喜欢这种食物,还是因为 Pipes 之前偷了你的骨头?” Kleinsorge 提到,一只名叫 Mohammid 的狗最近肠胃不适,而 Porkchop 喜欢吃呕吐物。“所以这会影响 Porkchop 的食欲。”很可能也会影响你的食欲。

除了计算狗吃了多少食物,PARC 的技术员还会统计“首选比例”(First-Choice Percentage):即最先将鼻子伸进新食物的狗所占的百分比。这对宠物食品公司来说很重要,因为正如 Moeller 之前所说,“如果你能吸引它们走到碗边,它们大部分时间都会吃。”然而,一旦开始吃,狗可能会转向另一种食物,并最终吃掉更多。由于大多数人不会给他们的狗两种选择,所以他们不知道在进食过程中,宠物最初的、流口水的、被气味驱动的兴奋劲儿可能会有多大程度上减退。

挑战在于找到一种能让狗疯狂,但又不让主人(用 Amy McCarthy 的话说)“吐”的气味。“尸胺对狗来说是非常令人兴奋的东西,”Rawson 说。“或者腐胺。”但对人类来说不是。这些是分解蛋白质散发出的气味化合物。我惊讶地得知,当肉类腐烂到一定程度后,狗就会失去兴趣。狗什么都吃是一种神话。“人们以为狗喜欢陈旧、脏兮兮、在泥土里打滚的东西,”Moeller 告诉我。但他也说,这只是一定程度上的。“刚开始腐烂的东西仍然具有完整的营养价值。而细菌已经分解得很彻底的东西——它的营养价值已经大大降低,它们只有在别无选择的情况下才会吃。”无论哪种情况,宠物主人都不想闻到。

一些狗粮设计师走得太远,将气味调整得对人类有吸引力,却不考虑狗的感受。问题在于,普通狗的鼻子灵敏度可能是普通人类的 10,000 倍。对你我来说闻起来像烤牛排的味道,对狗来说可能过于浓烈而无吸引力。

今天早些时候,我观看了一项关于一种薄荷味零食的测试,该零食被宣传为洁牙辅助品。从化学角度来说,薄荷,就像墨西哥辣椒一样,与其说是味道,不如说是刺激物。对狗零食来说,这是一个不寻常的选择。(墨西哥辣椒也是,尽管根据心理学家 Paul Rozin 的说法,墨西哥的狗和美国的狗不同,它们喜欢一点辣味。他的研究表明,动物也有文化饮食偏好。)制造商显然是在讨好主人,依靠薄荷与良好口腔卫生的联系。竞争对手则在视觉上迎合同样的牙齿卫生协会:饼干被做成牙刷的形状。只有 Mohammid 喜欢薄荷味的零食——这也许可以解释呕吐。

一只名叫 Winston 的狗正在它的碗里寻找偶尔出现的白色块状物,藏在棕色狗粮中。许多狗首先挑出这些白色块状物。它们就像什锦坚果里的 M&M 巧克力豆。McCarthy 印象深刻。“那是一块非常、非常美味的东西。”一位技术员提到她之前尝过一些,那个白色的碎块尝起来像鸡肉。或者更确切地说,“鸡肉味”。

我可能流露出惊讶的表情,因为 Kleinsorge 插话道。“如果你打开一袋,闻起来很好……”

技术员耸耸肩。“而且你饿了……”

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dog eating dry food from a food bowl
John Fedele

1973 年,营养监督组织“公共利益科学中心”(Center for Science in the Public Interest,简称 CSPI)出版了一本名为《食物评分表》(Food Scorecard)的小册子,声称在公共住房中购买的罐装狗粮有三分之一被人类食用。不是因为这些人养成了吃的习惯,而是因为他们负担不起更贵的肉类产品。(当记者问及这个数字的来源时,CSPI 的联合创始人 Michael Jacobson 记不清了,而且至今该组织也一无所知。)

在我看来,令人震惊的是营养评分本身。36 种常见的美国蛋白质产品按整体价值排名。根据维生素、钙和微量矿物质得分,并减去添加的玉米糖浆和饱和脂肪。Jacobson——他认为穷人食用了大量的宠物食品,并且/或者发挥了他的宣传才能——将 Alpo 加入了排名。Alpo 获得 30 分,超过了香肠、炸鸡、虾、火腿、西冷牛排、麦当劳汉堡、花生酱、纯牛肉热狗、午餐肉、培根和博洛尼亚香肠。

我将 CSPI 的排名告诉了 Rawson。我们又回到了 AFB 总部,这次是在另一个会议室,Moeller 也在。(会议室有五个:达尔马提亚犬、缅因猫、格雷伊猎犬、三花猫和秋田犬。员工们称它们为品种名称,例如“你想去格雷伊猎犬室吗?”“达尔马提亚犬室中午有空吗?”)看起来,在营养方面,我午餐吃的便宜肉丸三明治和狗们之前享用的 Smart Blend 并没有什么区别。Rawson 并不同意。“你的三明治营养可能更不全面。”

CSPI 食物评分表的最高分是 172 分,是牛肝。鸡肝和肝香肠分别位列第二和第三。一份肝脏提供的维生素 C 含量是每日推荐摄入量的一半,核黄素是每日推荐摄入量的三倍,维生素 A 是普通胡萝卜的九倍,并且富含维生素 B-12、B-6、D、叶酸和钾。

AFB 狗粮味王的主要成分是什么?

内脏是地球上营养最丰富的食物之一。羊脾脏的维生素 C 含量几乎与橘子一样高。

“肝脏,”Moeller 说。“混合了一些其他内脏。野生动物在猎杀时通常最先吃的是肝脏和胃,也就是胃肠道。”总的来说,内脏是地球上营养最丰富的食物之一。羊脾脏的维生素 C 含量几乎与橘子一样高。牛肺的含量还要高 50%。胃尤其有价值,因为里面含有猎物吃下的植物和谷物。Rawson 说:“动物的进化是为了生存。它们喜欢对它们最有利的东西。”人们看到宠物食品成分表上的“鱼粉”或“肉粉”会感到不适,但肉粉——其中包含各种肉、内脏、皮和骨头——最能体现出野生猫狗的饮食。“

动物的味觉系统是针对它们在环境中占据的生态位而特化的。这包括我们。作为干旱草原的猎人和采集者,我们最早的祖先进化出了对重要但稀缺的营养物质——盐、高能量脂肪和糖——的偏好。简而言之,这解释了垃圾食品的广泛流行。以及肥胖症的普遍存在——这是我们现在与宠物共享的一个特征。最近的一项兽医调查发现,超过 50% 的狗猫超重或肥胖。

致力于健康生活方式的人们也开始将他们的饮食顾虑和偏见投射到他们的宠物身上。AFB 的一些客户开始销售 100% 素食狗粮。猫是所谓的“真肉食动物”——它们的天然饮食不含植物。Moeller 歪了歪头。眉毛微微上扬。他的表情仿佛在说:“客户想要什么,我们就做什么。”

Mary Roach 是《Gulp: Adventures on the Alimentary Canal》一书的作者,该书于今年春天出版。

周四,3 月 28 日,美国东部时间中午 12 点,访问 PopularScience.com 参加 Mary Roach 的在线聊天。她将回答您关于狗粮化学、她的新书《Gulp》以及更多问题。

本文摘自 2013 年 4 月的《Popular Science》杂志。在此处查看本期杂志的其余内容。

 

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