什么是冻干猫粮？

谢邀 @麋鹿先生 。

本回答只介绍原理，不做猫粮推荐。

一般来说，「冻干」就是「 真空冷冻干燥 （vacuum freeze drying）」的简称 ^{[1] [2]} ；

那么「冻干猫粮」即是指：经真空冷冻干燥技术制作而成的猫食品。

真空冷冻干燥技术，是先通过冷冻，使湿物料中的水分冻结成固态的冰，再将这些固态的水分（也就是冰），直接升华成水蒸气，从而将这些水分排出物料 ^{[1] [2] [3] [4] [5]} 。

那为什么要排出物料（食物）中的水分呢？

这是 为了抑制微生物 。

（一）干燥、水与微生物

（1）微生物是食物腐败变质的根源 ^[6] 。

食品科学、食品加工技术的发展，大多都围绕着食物中的微生物而展开 ^[5] ，或利用微生物（例如制作酒和奶酪 ^[7] ）或防治微生物。

由于我们和猫的食物都是有机物，这就给微生物提供了各种营养 ^[7] ，例如碳源、氮源等 ^{[8] [9]} 。

以细菌为例，许多食物都是它们的栖身之地，尤其是蛋白质含量很高的食物，更是细菌的理想居所 ^[10] ；而为猫这样 严格的食肉动物 ^{[11] [12] [13] [14] [15]} 所准备的食物：猫粮，通常蛋白质含量就很高。

而「水」在微生物的生命活动中，是不可或缺的 ^{[5] [16] [17] [18] [19]} 。

所以，干燥处理能抑制微生物的生长和繁殖 ^{[20] [21] [8]} 。

（2）水之于微生物，至关重要。

水之于微生物，主要有如下5个方面的作用：

①维持细胞形态 ^[16] ：水是微生物机体的重要成分 ^{[9] [18]} （微生物体内质量的70%~90%都是水分 ^{[18] [20] [9] [17] [19]} ）；

②作为微生物所需营养物质的载体或溶剂 ^{[16] [17] [22] [18] [19]} ：微生物对所需营养物质的吸收与代谢，必须依靠水作为介质，才可以完成 ^{[16] [19]} （例如细菌就是如此 ^{[23] [24]} ）；

③维持生物大分子的稳定 ^[17] ：水通过类似「粘合剂」的作用 ^[19] ，维持蛋白质、核酸等生物大分子物质稳定的天然构象和状态 ^{[16] [19]} ；

④参与微生物细胞内一些列重要的生化反应 ^{[16] [17]} （如：合成、水解等 ^[19] ）；

⑤帮助微生物应对温度变化 ^[22] ：水作为良好的热导体 ^{[16] [9]} ，具有比热容较大等特点 ^{[16] [22] [17]} ，可以吸收并散出微生物代谢过程中所产生的热，以帮助微生物应对温度变化 ^{[16] [9]} 。

低 水活度 （water activity），可以让微生物内部的蛋白质变性，进而使微生物的代谢活动停止 ^{[18] [25]} （不同微生物对于干燥条件的抵抗能力也不同 ^{[18] [8]} ）；干燥虽然能抑制微生物，但通常并不能将其杀灭 ^[20] ，微生物的细胞并没有去世，而是在休眠的状态下长期存活，如果水分恢复供应，则很快就可以复苏 ^[18] 。

虽然干燥食品并不等于无菌，且相差很远 ^[20] ，但由于在非常低的水活度、非常干燥的条件下，微生物无法生长，因此干燥依然成为了保藏食物等物品的有利方法 ^[18] ，是一种非常重要的食品加工手段 ^[5] ，例如，奶粉、速溶咖啡等脱水食品，在室温下的保存时间有时能够达到一年甚至一年以上 ^[20] 。

（二）真空冷冻干燥的优势

对食品进行干燥加工，是一种古老的加工方式 ^{[21] [26]} ，早在史前时代，日晒法就被应用于制作干燥肉片 ^[26] ，可以将晒干归类为自然干燥法（区别于人工干燥法），自然干燥还包括阴干、风干等 ^[21] 。

正如我们上面所说，干燥加工的主要目标之一就是抑制食物中的微生物；而干燥加工还有一个目标，就是在尽量排出水分的前提下，减少食物品质的负面变化 ^{[5] [20] [27]} ；例如，传统的干燥方式通常会让食物损失较多营养 ^[25] 。

而在诸多干燥方式中，真空冷冻干燥就将「排出水分」和「减少品质变化」这两大目标，兼顾得很好。

首先，真空冷冻干燥降低物料水活度的效果名列前茅 ^[25] ，同时还能使物料的纤维结构变化较少 ^[25] ，最大程度保持食品原有的物理结构 ^{[7] [5] [1] [4] [26]} 和营养成分 ^{[4] [28]} ，且具有很好的复水性 ^{[4] [25] [2]} 。

那么冻干猫粮相比其他猫粮又有什么好处呢？

（三）冻干猫粮的主要优势

与膨化猫粮相比，冻干猫粮不需要添加淀粉类原料。

我们日常所说的猫粮，通常指的都是 膨化型猫干粮 ，要生产膨化猫粮，就 必须加入一定量的淀粉 ^{[14] [29] [30]} ，而淀粉是一种高分子碳水化合物 ^[31] ，因此在膨化猫粮中，就一定会存在一定量的碳水化合物，通常 淀粉含量越高的猫粮品质也就越差 。

猫作为 严格的肉食动物 ^{[11] [12] [13] [14] [15]} ，几乎不需要摄入多少碳水化合物 ^[15] ，但也可以通过碳水化合物获得能量 ^{[13] [15]} 。

而如果猫粮中的淀粉含量太高，在其他条件的共同作用下，就可能会危害猫咪的健康，详见我的下面这篇回答：

另外，由于冻干产品具有很好的复水性 ^{[4] [25] [2]} ，用温水浸泡冻干食品后，可以让其重新吸入水分并增大一定的体积。如果将冻干猫粮复水后喂食还能增加猫咪的摄水量（ 但要注意及时食用，避免复水后更快变质 ）。

除食品之外，冻干技术还应用于生物制品的保存（例如疫苗和菌种），以及药品、航天食品等领域 ^{[1] [3] [32]} 。

参考

1. ^ ^{a b c d} 冷冻真空干燥/刘军，彭润玲，谢元华 主编.—北京：化学工业出版社，2015.9
2. ^ ^{a b c d} 周国燕, 胡琦玮, 李红卫, 桑迎迎. 冻干技术的特点及在方便主食中的应用[J]. 食品工业科技, 2010, 31(3):389-392.
3. ^ ^{a b} 冷冻干燥/[德]彼特·黑斯利（Peter Haseley），乔治-威海姆·厄特延（G-W. Oetjen）主编.—北京：化学工业出版社，2017.5（Freeze-Drying）
4. ^ ^{a b c d e} 新型食品干燥技术及应用/段续 著.—北京：化学工业出版社，2018.10
5. ^ ^{a b c d e f} 食品加工原理/[美]戴尼斯·R. 海德曼（Dennis R. Heldman），理查德·W. 哈特尔（Richard W. Hartel）著；夏文水 等 译.—北京：中国轻工业出版社，2001.6（Principles of Food Processing）
6. ^ 食品安全学/侯红漫 主编.—北京：中国轻工业出版社，2014.10
7. ^ ^{a b c} Brock微生物生物学（原书第11版）（上下册）/[美]M. T. 马迪根（M. T. Madigan），J. M. 马丁克（J. M. Martinko）等 编著；李明春，杨文博 主译.—北京：科学出版社，2009〔Brock Biology of Microorganisms（11th Edition）〕
8. ^ ^{a b c} Lawrie' s 肉品科学（第7版）/[英]劳瑞（R. A. Lawrie），里德瓦（D. A. Ledward）著；周光宏 主译.—北京：中国农业大学出版社，2009.2（Lawrie' s Meat Science）
9. ^ ^{a b c d e} 烹饪微生物/蒋云升 主编.—北京：中国轻工业出版社，2007.3
10. ^ 专业烹饪（第四版）/[美]韦恩·吉斯伦（Wayne Gisslen）著；李正喜 译.—大连：大连理工大学出版社，2005.6〔Professional Cooking（Fourth Edition）〕
11. ^ ^{a b} Debra L. Zoran, C. A. Tony Buffington. Effects of nutrition choices and life style changes on the well-being of cats, a carnivore that has moved indoors[J]. Journal of the American Veterinary Medical Association, 2011, 239(5): 596-606.
12. ^ ^{a b} M. L. MacDonald, Q. R. Rogers, J. G. Morris. NUTRITION OF THE DOMESTIC CAT, A MAMMALIAN CARNIVORE[J]. Annual Review of Nutrition, 1984, 4(1): 521-562.
13. ^ ^{a b c} 犬猫营养需要/[美]国家学术委员会下属的国家研究委员会（National Research Council of the National Academies）主编；丁丽敏，夏兆飞 主译.—北京：中国农业大学出版社，2010.8（Nutrient Requirements of Dogs and Cats）
14. ^ ^{a b c} 犬猫营养学（第3版）/[美]Linda P. Case，Leighann Daristotle，Michael G. Hayek，Melody Foess Raasch 主编；陈江楠，许佳，夏兆飞 主译.—济南：山东科学技术出版社，2020.6〔Canine and Feline Nutrition（Third Edition）〕
15. ^ ^{a b c d} 猫内科学（第7版）/[加]苏珊·E. 利特尔（Susan E. Little）著；张海霞，夏兆飞 主译.—武汉：湖北科学技术出版社，2020.6〔August's Consultations in Feline Internal Medicine（Volume7）〕
16. ^ ^{a b c d e f g h i} 微生物学（第8版）/沈萍，陈向东 主编.—北京：高等教育出版社，2016.1
17. ^ ^{a b c d e f} 微生物学教程（第3版）/周德庆 编著.—北京：高等教育出版社，2011.4
18. ^ ^{a b c d e f g h} 环境微生物学（第三版）/乐毅全，王士芬 主编.—北京：化学工业出版社，2018.8
19. ^ ^{a b c d e f g} 微生物培养基实用手册/马乐好，崔树玉，阚方琦，叶建中 主编.—长春：吉林科学技术出版社，2005
20. ^ ^{a b c d e f} 食品科学（第五版）/[美]Norman N. Potter，Joseph H. Hotchkiss 著；王璋，钟芳，徐良增，陈劼，巫庆华，杜先锋 译.—北京：中国轻工业出版社，2001.6〔FOOD SCIENCE（FIFTH EDITION）〕
21. ^ ^{a b c} 食品科学：学科基础与进展/金征宇，江波，杨瑞金 等 编著.—北京：科学出版社，2010
22. ^ ^{a b c} 微生物生态学导论（第二版）/陈声明，吴甘霖 编著.—北京：高等教育出版社，2015.8
23. ^ 医学微生物学（第3版）/李明远，徐志凯 主编.—北京：人民卫生出版社，2015
24. ^ 医学微生物学（第8版）/李凡，徐志凯 主编.—北京：人民卫生出版社，2013
25. ^ ^{a b c d e f} 吴满刚, 王俊山, 段立昆, 王家豪, 刘瑞, 葛庆丰, 于海. 不同干燥处理方法对鸡肉丁的干燥效果[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(7):235-241.
26. ^ ^{a b c} 禽肉科学与肉品加工/[加]塞·巴布特（Shai Barbut）著；徐幸莲 主译；王虎虎，孙京新 副主译.—北京：中国农业大学出版社，2018.10（The Science of Poultry and Meat Processing）
27. ^ 食品干燥原理与技术/朱文学 等 编著.—北京：科学出版社，2009
28. ^ 李乐毅, 刘淑琴, 王盛春, 周彩霞. 辐照技术对宠物食品冻干鸡肉丁品质的影响[J]. 现代畜牧兽医, 2021(1):23-27.
29. ^ 李庆凯, 高一桐. 膨化高蛋白宠物食品生产技术研究进展[J]. 饲料博览, 2019(4):27-29.
30. ^ Elizabeth M. Hodgkins. Your Cat: Simple New Secrets to A Longer, Stronger Life[M]. Macmillan, 2007.
31. ^ 潘明. 马铃薯淀粉和玉米淀粉的特性及其应用比较[J]. 中国马铃薯, 2001, 15(4):222-226.
32. ^ 徐成海, 邹惠芬, 张世伟. 真空冷冻干燥技术的现状及发展趋势[J]. 真空与低温, 2000, 6(2):71-74.