專利名稱：低熱值低吸濕性填充劑組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及用于食用組合物的低熱值、低吸濕性填充劑組合物。更具體地說，本發明涉及填充劑組合物，該組合物含有聚右旋糖和選自異麥芽糖醇(isomalt)和甘露糖醇的第二種填充劑。這種填充劑組合物的堅固性得到改進，吸濕性降低，可以用在許多種食用組合物中，例如口香糖和糖果。
聚右旋糖是一種低熱值的糖代用品(每克含大約1卡熱量)，它具有糖的很多工藝性質，但沒有甜味。這種無甜味填充劑與高強度甜味劑相組合可用來提供低熱值的食品。
聚右旋糖是一種無規鍵合的、高度支化的葡萄糖聚合物，它的制備方法是用無水熔融聚合法，以不揮發的食用有機多元羧酸和多元醇作為催化劑、交聯劑或聚合活化劑，使葡萄糖或麥芽糖聚合或二者一起聚合。聚右旋糖的數均分子量在約1，500和18，000之間，含有(a)約0.5%至5%(摩爾)的多元羧酸酯基，其中酸選自檸檬酸、富馬酸、酒石酸、琥珀酸、己二酸、衣康酸和蘋果酸;(b)約5%至20%(重量)食用多元醇，選自山梨糖醇、甘油、赤蘚醇、木糖醇、甘露糖醇和半乳糖醇，多元醇與羧酸化學鍵合。
授予Rennhard的美國專利3，766，165和3，876，794公開了制造聚右旋糖的方法。聚右旋糖商品可從輝瑞化學公司購得。
市售的聚右旋糖有三種形式聚右旋糖A，為一種無定形的、略呈酸性(PH2.5-3.5)的可熔粉末;聚右旋糖N，為用氫氧化鉀部分中和的(PH5-6)、淺色的70%聚右旋糖A水溶液;聚右旋糖K，為用碳酸氫鉀部分中和的(PH5-6)粉狀聚右旋糖A。
所有這些聚右旋糖產品都含有一些未反應的單體，例如葡萄糖、山梨糖醇、以及檸檬酸、1，6-葡萄酐(左旋葡聚糖)和5-羥甲基糠醛。例如，聚右旋糖A中的檸檬酸(或檸檬酸鹽)含量約為0.9%(重量)。
最近又有了第四種形式的聚右旋糖改進的聚右旋糖，它是一種基本上不含某些低分子量有機酸的聚右旋糖A(PH3-4)。一般來說，填充劑中的含酸量小于約0.3%(重量)。除去這些低分子量酸有助于去除聚右旋糖帶有的異味。
在制備口香糖中的低熱值填充劑組合物時，大量使用聚右旋糖帶來的一個問題是，聚右旋糖往往柔軟而吸濕。例如，當用在口香糖中時，這種低熱值口香糖的咀嚼質地和口感不能令人滿意。在貯存期間，口香糖吸收水分，這進一步降低了口香糖的堅固性。
輝瑞公司中心研究實驗室(Groton，Connecticut)的聚右旋糖研究產品通報(1981，第11頁)公開了一種口香糖組合物，其制備方法是，使聚右旋糖A、碳酸氫鈉、山梨糖醇和一種強甜味劑的混合物形成微粒，將這種磨細的混合物加到熔融的基膠混合物中，然后向該混合物中分批加入薄荷油和甘油。
授予Klose等并轉讓給通用食品公司的美國專利4，382，963公開了一種低熱值的無糖口香糖組合物，其中將風味劑加到軟化的基膠與噴霧干燥聚右旋糖N填充劑的混合物中。
授予Cherukuri等并轉讓給沃納-蘭伯特公司的美國專利4，765，991公開了一種低熱值的口香糖組合物，其中將風味劑加到由高百分含量的非苯乙烯一丁二烯共聚物/聚乙酸乙烯酯彈性體口香糖基膠和低百分含量的多糖構成的混合物中，上述多糖選自聚右旋糖、聚麥芽糖、改性的聚右旋糖、以及它們的混合物。
轉讓給沃納-蘭伯特公司的美國專利申請043，793和193，961公開了純化聚右旋糖的方法。
授予Torres的美國專利4，622，233公開了純化聚右旋糖和制備含Alitame和聚右旋糖的餐用甜味劑的方法。
授予Dartey等并轉讓給Nabisco Brands公司的美國專利4，688，519公開了一種含約5%至20%聚右旋糖的小甜餅。加入聚右旋糖來代替起酥油或脂肪及糖，以避免結團。
授予Zeller的美國專利4，631，196公開了一種低熱值乳制品，其中含有5%至30%的糖，該糖由10%至90%聚右旋糖和90%至10%果糖的混合物構成。
1989年4月12日Cherukuri等提交的美國專利申請336，678公開了含有異麥芽糖醇的無糖低吸濕性口香糖組合物。
其它的提高口香糖堅固性的方法集中在制備基本上無水的口香糖組合物，例如在授予Yang等的美國專利4，514，422、授予Cherukuri等的美國專利4，579，738、授予Bucher的美國專利3，262，784、授予Stubits等的美國專利4，035，572、授予Rudolph等的美國專利4，150，161、和授予Glass等的美國專利4，638，138中所公開的那些組合物。
雖然以上參考文獻公開了許多含聚右旋糖的組合物，但是上述組合物中沒有一個克服了大量使用聚右旋糖所造成的問題。因此，提供一種具有令人滿意的堅固性和低吸濕性的含聚右旋糖的組合物在商業上是有利的。這種組合物應該具有改進的感官特性，并且更容易加工和包裝。本發明提供了這種改進的低熱值、低吸濕性組合物，它具有改進的堅固性，沒有先前已知產品特有的缺點。本發明還涉及制備這些填充劑組合物和可以使用這些組合物的食用組合物的方法。
本發明涉及一種低熱值、低吸濕性的填充劑組合物，該組合物含有聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑。這種填充劑組合物可以用于許多種食用組合物中，例如口香糖、糖果等。本發明還涉及制備這些低熱值、低吸濕性填充劑組合物以及可以使用這些組合物的食用組合物中的方法。


圖1圖示說明了口香糖組合物在5周時間內的吸濕量，這些口香糖組合物含有聚右旋糖和山梨糖醇按不同重量比構成的混合物作為填充劑(實施例1-3)。
圖2圖示說明了含有聚右旋糖和第二種填充劑的混合物作為填充劑的口香糖組合物在5周時間內的吸濕量，聚右旋糖和第二種填充劑各占填充劑重量的70%和30%(實施例4-9)。
圖3圖示說明了含有聚右旋糖和Palatinit按不同重量比構成的混合物作為填充劑的口香糖組合物在5周時間內的吸濕量(實施例10-13)。
圖4圖示說明了含有聚右旋糖和麥芽糖醇按不同重量比構成的混合物作為填充劑的口香糖組合物在4周時間內的吸濕量(實施例14-16)。
圖5圖示說明了各種口香糖組合物的咀嚼質地和口感隨時間的變化，這些口香糖組合物含有70%(重量)的聚右旋糖和30%(重量)的第二種填充劑構成的混合物作為填充劑(實施例17-23)。
申請人發現，當把異麥芽糖醇、甘露糖醇或麥芽糖醇作為第二種填充劑混入到聚右旋糖中時，得到一種降低了吸濕性的食品。麥芽糖醇與聚右旋糖混合物的質地柔軟，甘露糖醇和聚右旋糖混合物的質地堅固，而異麥芽糖醇和聚右旋糖混合物的質地很堅固，因此，聚右旋糖與異麥芽糖醇或甘露糖醇的混合物提供了一種既具有堅固的咀嚼質地又具有低吸濕性的食品。因為本發明的食用組合物在貯存期間吸水較少，所以組合物的堅固性能保持更長的時間。這種新組合物的改進的堅固性和吸濕性使食品具有更好的口感，并且有利于產品的加工和包裝。這種填充劑組合物可以用在許多種食用組合物中，例如口香糖、糖果等。本發明還涉及制備這些填充劑組合物和可以使用這些組合物的食用組合物的方法。
申請人限定名詞“食用”包括被人體利用或在人體內行使某種功能的所有物質和組合物，其中包括被吸收和不被吸收、以及可消化和不可消化的物質及組合物。
本發明中的聚右旋糖填充劑組分可以是任何商品形式的聚右旋糖，例如聚右旋糖A，它是一種無定形的、略呈酸性(PH2.5-3.5)的可熔粉末;聚右旋糖N，它是一種用氫氧化鉀部分中和的(PH5-6)淺色70%聚右旋糖A水溶液;聚右旋糖K，它是一種用碳酸氫鉀部分中和的(PH5-6)粉末狀聚右旋糖A。
聚右旋糖填充劑組分也可以是改進的聚右旋糖，它是一種基本上不含某些低分子量有機酸的聚右旋糖A(PH3-4)。一般來說，在改進的聚右旋糖中這些酸的含量少于約0.3%(重量)，優選少于約0.2%，最優選的是少于約0.1%。
聚右旋糖填充劑組分也可以是粒徑在約125微米以下的粉化的改進聚右旋糖。粉化的改進聚右旋糖可以用改進的聚右旋糖按以下方法制備(a)將改進的聚右旋糖與一種防結塊劑混合成混合物;(b)將混合物磨細，形成粉化的改進聚右旋糖。在1989年5月19日提交的共同轉讓的美國專利申請354，650中更詳細地公開了制備粉化的改進聚右旋糖的方法，其公開內容在這里引用作為參考。本發明中的聚右旋糖填充劑組分最好是改進的聚右旋糖。
本發明中的第二種填充劑組分是一種對食品的不吸濕性(吸水量低)和堅固性起主要作用的填充劑。這個第二種填充劑可以從異麥芽糖醇和甘露糖醇中選擇。最好是用異麥芽糖醇作第二種填充劑。
本發明的第二種填充劑組分異麥芽糖醇是一種無糖的、基本上無水的非吸濕性粉狀填充劑。更具體地說，異麥芽糖醇含有α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇和α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇的外消旋混合物，它具有以下化學結構
α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇
α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇在一項優選的實施例中，本發明的異麥芽糖醇填充劑組分含有α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇和α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇的外消旋混合物，即市場上可買到的Suddeutsche Zucker公司以PALATINIT的商品名制造的非吸濕性異麥芽糖醇填充劑。PALATINIT對蔗糖的相對甜度約為0.50-0.60，每克含熱量2卡，25℃時在水中的溶解度為28.7克/100毫升。
本發明的第二種填充劑組分甘露糖醇是一種直鏈的六羥基醇，是由玉米糖或葡萄糖氫化衍生的。甘露糖醇的化學式為
第二種填充劑組分在本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物中的含量應足以使食品具有堅固的質地，并且構成對組合物不吸濕性的主要貢獻。第二種填充劑組分的含量不應該高到使低熱值填充劑組合物的熱值顯著增加。在一項優選的實施例中，本發明的填充劑組合物含有聚右旋糖和第二種填充劑，其中第二種填充劑的含量為填充劑組合物重量的約20%-40%，優選約30%。
本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物是通過將聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑相混合而制得的。
一旦制備完畢，本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物就可以貯存備用，也可以以有效數量與常規的添加劑，例如藥用載體或糖果成分，一起配制成許多種食用組合物，例如食品、粉狀飲料、果凍、浸膏、糖果制品、餐用甜味劑、口服藥物組合物、以及衛生制品(例如牙膏和口香糖)。
本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物在食用組合物中的用量是能在食用組合物中起到令人滿意的填充劑作用的有效數量。填充劑組合物的準確用量取決于喜好，受組合物中所用載體的類型及其它成分等因素的影響。因此，填充劑組合物的用量可以變動以便使最終產品達到預期的結果，這種變動是本領域技術人員能夠作到的，無需過多的實驗。一般來說，低熱值、低吸濕性填充劑組合物在食用組合物中的含量最高達食用組合物重量的約70%，優選約20%至60%，更優選的是約35%至55%。
本發明可延伸到制備食用組合物的方法。在這樣一種方法中，將有效數量的本發明低熱值、低吸濕性填充劑組合物與藥用載體或糖果物料以及所要的最終食用組合物的其它成分相混合，制成組合物。通常根據所要組合物的本質而加入其它成分，這是本領域普通技術人員所熟知的。最終的食用組合物易于用食品技術和制藥工藝中公知的方法制備。
本發明的一個重要方面包括一種摻有本發明填充劑組合物的改進的低熱值口香糖組合物和制備這種口香糖組合物的方法，包括口香糖與泡泡糖兩種配方。一般來說，改進的口香糖組合物含有一種基膠;有效數量的本發明低熱值、低吸濕性填充劑組合物;一種強甜味劑;以及各種添加劑，例如風味劑。
最好是，口香糖組合物中基膠的含量最高達口香糖組合物重量的約55%，優選約15%-40%，更優選的是約20%至35%。口香糖組合物也可以含有高含量的強親水性口香糖基膠。這些口香糖中基膠含量約為口香糖組合物重量的50%至85%，優選約50%至75%，更優選的是約60%至70%。
這里所采用的“低熱值組合物”一詞指組合物的熱值比常規組合物小三分之一或更低。術語“難嚼的”或“橡皮般的”咀嚼質地是指咀嚼口香糖組合物時需要很大的肌肉咀嚼力量，或者口香糖組合物形成了具有高彈性和回彈力的膠塊，因而難以變形。
強親水性基膠包括聚乙酸乙烯酯基膠，它也可以含有低熔點的蠟。這種基膠不需要高含量的填充劑來增塑以使其在咀嚼時柔軟。這些基膠的用量可以比口香糖組合物中的正常用量高，代替填充劑和/或填充性甜味劑，以制得高基膠、低填充劑、低熱值的口香糖，該口香糖沒有橡皮般的或難嚼的咀嚼特性。這些基膠的親水性比常規基膠要強，而且在通過咀嚼釋放出風味劑和甜味劑期間其體積似乎增大，同時保持咀嚼質地柔軟。風味劑與甜味劑通常是包封在基膠中。用這種基膠以高含量制得的低熱值口香糖組合物吸濕性較小(吸水量小)，與常規的低熱值口香糖組合物相比更不易變陳，而堅固性和質地相近。
在基膠中使用的彈性體(橡膠)隨各種因素變化很大，例如所要求的基膠類型、所要求的口香糖組合物的稠度、以及為制得最終的口香糖產品而用在組合物中的其它組分等。該彈性體可以是工藝上已知的任何水不溶性聚合物，包括用于口香糖和泡泡糖的那些基膠聚合物。適用于基膠的聚合物的說明性實例包括天然的和合成的彈性體。例如，適合用在基膠組合物中的聚合物包括(但不限于)天然物質(植物來源)，例如糖膠樹膠、天然橡膠、冠膠、歐查果膠、rosidinha、節路頓膠、紫蘇膠、皂膠、美洲假膠樹膠、巴拉塔樹膠、杜仲膠、lechi capsi、香豆膠、gutta Kay等，以及它們的混合物。合成彈性體的實例包括(但不限于)苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚異丁烯、異丁烯-異戊二烯共聚物、聚乙烯等，以及它們的混合物。
基膠中彈性體的用量隨各種因素而有很大變化，這些因素包括所用基膠的類型、所要求的口香糖組合物的稠度、以及為制備最終的口香糖產品在組合物中使用的其它組分等。一般來說，基膠中彈性體的含量為基膠重量的約0.5%至20%，優選約2.5至15%。
基膠中所用的聚乙酸乙烯酯聚合物是中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物，具體地說，其平均分子量處在約35，000至55，000的范圍內。這種中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的粘度最好是約35秒至約55秒(ASTM標準D1200-82，用福特杯粘度計法)。這種中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物在基膠中的含量是基膠重量的約10%至25%，優選約12%至27%。
這種中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物也可以與低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物混合。低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的平均分子量在約12，000至約16，000的范圍。這種低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的粘度最好是約14秒至約16秒(ASTM標準D1200-82，用福特杯粘度計法)。低分子量聚乙酸乙烯酯聚合物在基膠中的含量最高達基膠重量的約17%，優選約12%至17%。
當低分子量聚乙酸乙烯酯聚合物與中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物相混合時，兩種聚合物的摩爾比是1∶0.5至1∶1.5。
中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物也可以和高分子量聚乙酸乙烯酯聚合物混合。高分子量聚乙酸乙烯酯的平均分子量在約65，000至約95，000的范圍。高分子量聚乙酸乙烯酯聚合物在基膠中的含量最高達基膠重量的約5%。
乙酰化的甘油單酯像聚乙酸乙烯酯聚合物一樣，可以作為增塑劑使用。雖然乙酰化甘油單酯的皂化值并非關鍵，但是皂化值優選278至292、316至331、370至380、430至470。一種特別優選的乙酰化甘油單酯的皂化值在約400以上。這類乙酰化甘油單酯的乙酰化值(乙酰化百分數)通常在約90以上，羥值低于10左右(食用化學品法典(FCC)Ⅲ/P508及美國油脂化學家學會的修訂版)。
在本發明的基膠中采用乙酰化甘油單酯優于采用帶苦味的聚乙酸乙烯酯(PVA)增塑劑，特別是甘油三乙酸酯。乙酰化甘油單酯在基膠中的含量為基膠重量的約4.5%至10%，優選約5%至9%。
基膠中的蠟將聚合物彈性體混合物軟化并且改善了基膠的彈性。所用蠟的熔點應低于約60℃，優選約45℃-55℃。一種優選的蠟是低熔點的石蠟。蠟在基膠中的含量為基膠重量的約6%至10%，優選約7%至9.5%。
除了低熔點蠟以外，在基膠中可以使用最高達基膠重量約5%的熔點更高的蠟。這類高熔點蠟包括蜂蠟、植物蠟、小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟、大多數石油蠟等，以及它們的混合物。
除上述組分外，基膠中還包括許多傳統的成分，例如選自彈性體溶劑、乳化劑、增塑劑、填料以及它們的混合物的某種組分。這些成分在基膠中的含量使基膠總量達到100%。
基膠可以含有彈性體溶劑以促進彈性體組分的軟化。這類彈性體溶劑可以包括工藝上已知的那些彈性體溶劑，例如萜烯樹脂，如α-蒎烯或β-蒎烯的聚合物;松香和改性松香的甲酯、甘油酯和季戊四醇酯;樹膠，如氫化的、二聚的和聚合的松香，以及它們的混合物。適用于本發明的彈性體溶劑的實例包括部分氫化的木松香和松香的季戊四醇酯;木松香和松香的季戊四醇酯;木松香甘油酯;部分二聚的木松香和松香的甘油酯;聚合的木松香和松香的甘油酯;浮油松香的甘油酯;木松香和松香以及部分氫化的木松香和松香的甘油酯;部分氫化的木松香和松香甲酯;以及它們的混合物。基膠中彈性體溶劑的用量為基膠重量的約2%至15%，優選約7%至11%。
基膠中還可以含有乳化劑，以促進不互溶的組分分散成單一的穩定體系。可用的乳化劑包括單硬脂酸甘油酯、卵磷脂、脂肪酸甘油單酯、甘油二酯、單硬脂酸丙二醇酯等，以及它們的混合物。一種優選的乳化劑是單硬脂酸甘油酯。乳化劑的用量可以是基膠重量的約2%至15%，優選約7%至11%。
基膠中還可以含有增塑劑或軟化劑以提供各種理想的質地和稠度性質。因為這些成分的分子量低，增塑劑和軟化劑能透過基膠的基本結構，使其具有塑性而粘性減小。可用的增塑劑和軟化劑包括羊毛脂、棕櫚酸、油酸、硬脂酸、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、三乙酸甘油酯、甘油卵磷脂、單硬脂酸甘油酯、單硬脂酸丙二醇酯、乙酰化甘油單酯、甘油等，以及它們的混合物。蠟，例如天然蠟和合成蠟、氫化植物油、石油蠟(如聚氨酯蠟)、聚乙烯蠟、石蠟、微晶蠟、脂肪蠟、單硬脂酸失水山梨醇酯、牛脂、丙二醇、以及它們的混合物等也可以摻合到基膠中。基膠中增塑劑和軟化劑的用量一般最高為基膠重量的約20%，優選約9%至17%。
優選的增塑劑是氫化植物油，包括大豆油和棉籽油，它們可以單獨使用或混合使用。這些增塑劑使基膠具有良好的質地和柔軟的咀嚼特性。這些增塑劑和軟化劑的用量一般是基膠重量的約5%至14%，優選約5%至13.5%。
在另一項優選的實施例中，軟化劑是無水甘油，例如市售的美國藥典(USP)級無水甘油，甘油是帶有強烈甜味的漿狀液體，其甜度約為蔗糖的60%。因為甘油吸水，所以重要的是在制造口香糖組合物的整個過程中要保持無水甘油處在無水條件下，并且口香糖組合物中的填充劑具有抗吸濕性。
基膠中還可以包含有效數量的無機助劑，它們起填料和增稠劑的作用。可用的無機助劑包括碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鋁、氫氧化鋁、硅酸鋁、滑石、磷酸三鈣、磷酸二鈣等，以及它們的混合物。這些填料或助劑在基膠組合物中的含量可以不同。在使用填料時，其用量最好為基膠重量的約15%至40%，優選約20%至30%。
在基膠中可以視需要加入有效數量的各種傳統成分，諸如著色劑、抗氧化劑、防腐劑、風味劑等。例如，可以使用二氧化鈦和稱為F.D.&C染料的適用于食品、藥物和化妝品的其它染料。還可以含有一種抗氧化劑，例如丁化羥基甲苯(BHT)、丁化羥基苯甲醚(BHA)、棓酸丙酯、以及它們的混合物。口香糖領域中普通技術人員所了解的其它常規口香糖添加劑也可以用在基膠中。
基膠中各組分的混合方式并非關鍵，可以用本領域技術人員所了解的標準技術和裝置進行混合。在一種典型方法中，將彈性體與彈性體溶劑和/或增塑劑和/或乳化劑混合并攪動1到30分鐘。在混合完畢之后，將聚乙酸乙烯酯組分混入混合物中。中等分子量的聚乙酸乙烯酯最好是在加入或有或無的低分子量聚乙酸乙烯酯之前混入，以防止在彈性體混合物內形成聚乙酸乙烯酯穴。然后將其余成分(例如低熔點蠟)整批或逐漸加入，同時將基膠混合物再混合1到30分鐘。
在一項實施例中，強親水性基膠含有(a)含量為基膠重量的約0.5%至20%的彈性體;(b)分子量為約35，000至55，000的中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物，其含量為基膠重量的約10%至25%;(c)含量為基膠重量的約4.5%至10%的乙酰化甘油單酯;(d)熔點低于約60℃的蠟，其含量為基膠重量的約6%至10%;(e)選自彈性體溶劑、乳化劑、增塑劑、填料以及它們的混合物的一種物質，它在基膠中的重量含量使基膠總量達到100%。
在1986年12月10日提交的美國專利4，872，884中對使用高含量強親水性基膠的口香糖組合物有更詳細的說明，其公開內容在這里引用作為參考。
適合以高含量用于口香糖組合物中的其它強親水性基膠也可以用于本發明。一般來說，這些基膠的用量最高可達口香糖組合物重量的99%，優選約40%至85%，更優選的是約40%至75%。合適的強親水性基膠包括在美國專利4，698，223中公開的強親水性基膠，該專利的公開內容在這里引用作為參考。
基膠在口香糖組合物中的用量隨所用基膠的類型、所要求的稠度、制造最終口香糖產品所用的其它組分等因素而變。一般來說，強親水性基膠在口香糖組合物中的含量是口香糖組合物重量的約50%至85%，優選約50%至75%，更優選的是約60%至70%。
在一項優選的實施例中，本發明涉及一種基膠含量較低的口香糖組合物。一般來說，這些口香糖組合物中的基膠含量最高為口香糖組合物重量的約55%，優選約15%至40%，更優選的是約20%至35%。在這一實施例中，基膠含有一種彈性體和許多傳統成分，例如彈性體溶劑、蠟、乳化劑、增塑劑或軟化劑、可以起填料和增稠劑作用的無機助劑、著色劑、抗氧化劑、防腐劑、風味劑等，以及它們的混合物。這些基膠組分的說明性實例已在前面提到。
一旦制備完畢，可以將基膠與本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物和有效數量的常規添加劑一起配制，制備多種口香糖組合物。常規添加劑可以選自增塑劑、軟化劑、乳化劑、蠟、填料、無機助劑、風味劑、著色劑、抗氧化劑、酸化劑、增稠劑等，以及它們的混合物。這些成分在口香糖組合物中的含量使口香糖組合物的總量達到100%。這些添加劑中有一些可能具有一種以上的功能。例如，在無糖口香糖組合物中，甜味劑(例如山梨糖醇或其它糖醇)也可以起填充劑的作用。
上述的適用于基膠中的增塑劑、軟化劑、無機助劑、蠟和抗氧化劑也可以用在口香糖組合物中。可以使用的其它常規添加劑的實例包括乳化劑，例如卵磷脂和單硬脂酸甘油酯;增稠劑，例如甲基纖維素、藻酸鹽、角叉膠、黃原膠、明膠、角豆樹膠、黃蓍膠和刺槐豆膠，可以單獨使用或與其它軟化劑混合使用;酸化劑，例如蘋果酸、己二酸、檸檬酸、酒石酸、富馬酸以及它們的混合物;填料，例如前面在無機助劑范疇內討論過的填料。
可以使用的風味劑包括技術人員所了解的那些風味劑，例如天然的和人造的風味劑。這些風味劑可以選自合成的香精油和風味芳香物和/或從植株、葉、花、果實等得到的油、含油樹脂和提取物，以及它們的混合物。香精油的非限制性實例包括留蘭香油、肉桂油、冬青油(水楊酸甲酯)、薄荷油、丁子香油、月桂油、茴香油、桉葉油、百里香油、雪松葉油、肉豆寇油、眾香子油、鼠尾草油、肉豆蔻、苦杏仁油和山扁豆油。人造的、天然的和合成的水果風味劑也是可用的風味劑，例如香草和柑桔油，包括檸檬、桔、酸橙和柚子油，以及水果香精，包括蘋果、梨、桃、葡萄、草莓、覆盆子、櫻桃、李、菠蘿、杏等。這些風味劑可以以液體或固體形式使用，可以單獨使用或混合使用。常用的風味劑包括薄荷，例如胡椒薄荷、薄荷醇、人造香草、肉桂衍生物，以及各種水果風味劑，單獨使用或混合使用。
其它可用的風味劑包括醛類和酯類，例如乙酸肉桂酯、肉桂醛、檸檬醛、二乙基乙縮醛、乙酸二氫香芹酯、甲酸丁子香酚酯、對甲基茴香醚等。一般來說，在“用于食品加工中的化學物質”(美國國家科學院，Publication 1274)一書63-258頁中提到的任何風味劑或食品添加劑均可使用。
醛類風味劑的其它實例包括(但不限于)乙醛(蘋果)、苯甲醛(櫻桃、杏仁)、茴香醛(甘草、茴香)、肉桂醛(肉桂)、檸檬醛即α-檸檬醛(檸檬、酸橙)、橙花醛即β-檸檬醛(檸檬、酸橙)、癸醛(桔、檸檬)、乙基香蘭素(香草、乳油)、亞甲二氧基苯甲醛即胡椒醛(香草、乳油)、香蘭素(香草、乳油)、α-戊基肉桂醛(辛辣水果香料)、丁醛(奶油、奶酷)、戊醛(奶油、奶酪)、香茅醛(改性，很多種)、癸醛(柑桔水果)、辛醛(柑桔水果)、壬醛(柑桔水果)、十二醛(柑桔水果)、2-乙基丁醛(漿果)、己烯醛即反式2-己烯醛(漿果)、甲基苯甲醛(櫻桃、杏仁)、藜蘆醛(香草)、2，6-二甲基-5-庚烯醛即甜瓜醛(甜瓜)、2，6-二甲基辛醛(青水果)、2-十二烯醛(柑桔、柑)、櫻桃、葡萄、草莓松餅、它們的混合物等。
風味劑可以以液體形式和/或干燥的形式使用。在以后一形式使用時，可以采用適當的干燥手段，例如將油噴霧干燥。也可以將風味劑吸收到水溶性物質上，例如纖維素、淀粉、糖、麥芽糖糊精、阿拉伯樹膠等，或將風味劑包封。制備這種干燥形式的實際技術是公知的，并不構成本發明的一部分。
本發明的風味劑可以以工藝上熟知的多種不同的物理形式使用，以提供風味的最初涌發/或持久風味感覺。這些物理形式包括(但不限于)游離形式(例如噴霧干燥的、粉狀的和粒狀的)和包封形式，以及它們的混合形式。
風味劑或甜味劑的包封釋放體系包括一個脂肪或蠟的疏水基質圍繞著甜味劑或風味劑核心。脂肪可以選自任何常規物質，例如脂肪酸、甘油酯或聚甘油酯、山梨糖醇酯、以及它們的混合物。脂肪酸的實例包括氫化和部分氫化的植物油，例如棕櫚油、棕櫚仁油、花生油、菜籽油、稻糠油、大豆油、棉籽油、葵花子油、紅花油以及它們的混合物。可以使用的甘油酯包括甘油單酯、甘油二酯和甘油三酯。
適用的蠟可以從天然蠟、合成蠟、以及它們的混合物中選擇。非限制性的實例包括石蠟、礦脂、聚乙二醇、微晶蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、小燭樹蠟、羊毛脂、楊梅蠟、甘蔗糖、鯨蠟、稻糠蠟、以及它們的混合物。
脂肪和蠟可以分別使用或混合使用，其用量從占包封體系重量的約10%至70%不等，優選約40%至58%。當混合使用時，脂肪和蠟的比例最好是約70∶1至85∶15。
在美國專利4，597，970和4，722，845中公開了典型的包封風味劑或甜味劑釋放體系，該專利的公開內容在這里引用作為參考。
這里，風味劑的用量一般取決于愛好，受各種因素的影響，例如最終口香糖組合物的類型、不同的風味劑、所用的基膠、以及所希望的風味強度等。因此，風味劑的用量可以變動以便在最終產品中達到所要求的結果，這種變動是本領域技術人員能夠作到的，無需作過多的實驗。風味劑在口香糖組合物中的含量一般為口香糖組合物重量的約0.02%至5%，優選約0.1%至2%，更優選的是約0.8%至1.8%。
可用于本發明中的著色劑以能產生所要求顏色的用量使用。這些著色劑包括顏料，它們的摻加量最高可達口香糖組合物重量的約6%。一種優選的顏料二氧化鈦的加入量最高可達口香糖組合物重量的約2%，優選少于約1%。著色劑也可以包括適用于食品、藥物和化妝品的天然食用染料和色素。這些著色劑稱為F.D.&C染料和沉淀色料。可在上述用途中使用的物質最好是水溶性的。非限制性的說明性實例包括稱作FD&C2號藍的靛藍染料，它是5，5-靛藍二磺酸的二鈉鹽。類似地，稱作FD&C1號綠的染料含有一種三苯甲烷型染料，它是4-[4-(N-乙基對锍芐氨基)二苯亞甲基]-[1-(N-乙基-N-對锍芐基)-δ-2，5-環己二烯亞胺的單鈉鹽。在“Kirk-Othmer化工百科全書”第三版第5卷857-884頁有關于所有FD&C著色劑及其相應化學結構的全面介紹，該部分內容在這里引用作為參考。
可用在口香糖組合物中的合適的油和脂肪包括部分氫化的植物油或動物脂肪，例如椰子油、棕櫚仁油、牛脂、豬油等。這些成分的用量一般最高可達口香糖組合物重量的約7%，優選不大于約3.5%。
根據本發明，可以將有效數量的本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物混合到口香糖組合物中。填充劑組合物的準確用量通常取決于喜好，受所制備的口香糖組合物的具體類型的影響。因此，填充劑組合物的用量可以變動以便在最終產品中達到所要求的結果，這種變動是本領域技術人員能夠作到的，無需作過多的實驗。一般來說，低熱值、低吸濕性填充劑組合物在口香糖組合物中的含量通常最高達口香糖組合物重量的約70%，優選約20%至60%，更為優選的是約35%至55%。
本發明還涉及一種制備改進的口香糖組合物的方法，包括口香糖與泡泡糖兩種配方。這種口香糖組合物可以用本領域技術人員已知的標準技術和設備制備。可用于本發明中的設備包括在口香糖制造工藝中公知的混合和加熱設備，因此具體裝置的選擇對于技術人員是顯而易見的。
在這樣一種方法中，將基膠與低熱值、低吸濕性填充劑組合物以及所要求的最終口香糖組合物的其它成分混合在一起，制得口香糖組合物。其它成分通常根據所要組合物的本質而加到組合物中，這是本領域普通技術人員所熟知的。最終口香糖組合物易于用食品技術和口香糖工藝中公知的方法制備。
例如，將基膠加熱到某個高得足以使基膠軟化，但對于基膠的物理及化學結構無不利影響的溫度。所采用的最佳溫度可能隨所用基膠的組成而變，但是這一溫度易于由本領域技術人員確定，無需過多的實驗。
基膠用常規方法在約60℃至120℃加熱足以使基膠熔化的一般時間。例如，可以在這些條件下將基膠加熱約30分鐘，隨后立即逐漸混入口香糖組合物的其余成分，例如填充劑、強甜味劑、增塑劑、軟化劑、和/或填料、著色劑和風味劑，以使混合物塑化，并且調節基膠的硬度、粘彈性和可成形性。繼續混合，直到形成口香糖組合物的均勻混合物。然后將口香糖組合物混合物制成所希望的口香糖形狀。
本發明的另一個重要方面包括一種摻有本發明低熱值、低吸濕性填充劑組合物的糖果組合物，以及制備這種糖果組合物的方法。糖果配方的制備很久以前就已公知，多年來變化很小。本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物可以通過將本發明組合物混入到常規糖果中而摻合到糖果中。
軟糖可以用常規方法加工和配制。軟糖(例如牛軋糖)的制備涉及常規方法，例如將兩個基本組分相混合，這兩個組分是(1)一種高沸點糖漿，例如玉米糖漿等;(2)一種質地較輕的弗拉貝，通常由卵清蛋白、明膠、植物蛋白(例如大豆衍生化合物)、無糖牛奶衍生的化合物(例如奶蛋白)以及它們的混合物制得。弗拉貝通常較輕，例如其密度可以為約0.5至0.7克/立方厘米。
軟糖的高沸點糖漿或“鮑布(bob)糖漿”比較粘，密度比弗拉貝組分大，常常含有大量的碳水化合物填充劑，例如聚右旋糖。通常，制備最終的牛軋糖組合物時，將“鮑布(bob)糖漿”在攪拌下加到弗拉貝中形成牛軋糖的基礎混合物。隨后仍在攪拌下加入其它成分，例如風味劑、另外的碳水化合物填充劑、著色劑、防腐劑、醫藥以及它們的混合物等。關于牛軋糖的組成和制備的一般性討論可以在B.W.Minifie的“巧克力、可可與糖果科學與技術”一書的第二版(AVI出版公司，Westport，Conn，1980)424-425頁找到，該部分內容在這里引用作為參考。
制備軟糖的步驟涉及已知步驟。一般來說，先配制弗拉貝組分，然后在攪拌下緩慢加入糖漿組分，溫度至少為約65℃，優選至少約100℃。將各組分的混合物繼續混合形成均勻的混合物，然后將混合物冷卻到80℃以下，這時可以加入風味劑。將混合物再混合一段時間，直到可以取出制成合適的糖果形狀。
根據本發明，可以將有效數量的本發明低熱值、低吸濕性填充劑混合物混合到糖果中。填充劑組合物的確切用量可以變動以便在最終產品中達到所要求的結果，這種變動是本領域技術人員能夠作到的，無需作過多的實驗。填充劑組合物的確切用量通常取決于愛好，受所制備糖果的具體類型的影響。因此，填充劑組合物的用量可以變動以便在最終產品中達到所要求的結果，這種變動是本領域技術人員能夠作到的，無需過多的實驗。一般來說，低熱值、低吸濕性填充劑組合物在糖果中的用量通常最高達糖果重量的約100%，優選約50%至98%，更為優選的是約60%至85%。
本發明擴展到制造改進的糖果的方法。低熱值、低吸濕性填充組合物可以用本領域技術人員已知的標準技術和設備摻合到在其它方面都屬常規的糖果組合物中，可用于本發明中的設備包括糖果制造工藝中熟知的混合和加熱設備，因此，具體設備的選擇對于技術人員是顯而易見的。
在這樣一種方法中，將本發明的低熱值、低吸濕性填充劑組合物與所要求的最終組合物的其它成分一起混合到糖果組合物中，制得組合物。其它成分通常是根據所要組合物的本質加入到組合物中，這是本領域的普通技術人員所熟知的。最終的糖果組合物易于用食品技術和制藥工藝中公知的方法制備。隨后可以將糖果混合物制成所要求的糖果形狀。
這種低熱值、低吸濕性填充劑組合物可以與能提供各種質地的常規成分一起配制，以適合特定的應用。這些成分可以采取糖果、糖片、太妃糖、牛軋糖、膠姆糖、口香糖等形式，可以含糖或無糖。可用的成分可以從很大一類物質中選擇。這些物質包括(但不限于)稀釋劑、粘合劑和粘結劑、潤滑劑、崩解劑、其它填充劑、濕潤劑、緩沖劑、以及吸附劑。這類糖果和口香糖產品的制備方法是公知的。
在本申請中曾提到了各種出版物。這些出版物的公開內容在本申請中引用作為參考，以便更全面地說明目前工藝水平。
以下實施例進一步對本發明作出說明，這些實施例并非是對權利要求書有效范圍的限制。除非另外指明，在實施例和整個說明書及權利要求書中的所有份數及百分含量均按最終組合物的重量計。
實施例1-3這些實施例說明了含有不同數量的聚右旋糖和山梨糖醇的混合物作為填充劑的口香糖組合物，在5周時間內用填充劑重量表示的吸水量。
聚右旋糖按不同數量加到常規的以山梨糖醇為基礎的口香糖中。在實施例1中，填充劑含25%聚右旋糖和75%山梨糖醇。在實施例2中，填充劑含50%聚右旋糖和50%山梨糖醇。在實施例3中，填充劑含75%聚右旋糖和25%山梨糖醇。填充劑的總量構成口香糖組合物重量的55%。
實施例1-3的口香糖的吸水量是在5周時間內在27℃(80°F)和80%的相對濕度(RH)下測定的。圖1畫出了吸水百分數隨貯存周數變化的測定結果。
圖1表明，在5周之后，實施例1-3的口香糖吸收了大量水分。實施例2-3的口香糖分別含50%和75%的聚右旋糖，與含25%聚右旋糖的實施例1口香糖相比，它們最初含水較多，而且在貯存時吸收更多的水分。
實施例4-9這些實施例說明了含有70%聚右旋糖與30%第二種填充劑的混合物作為填充劑的口香糖組合物，在5周時間內用填充劑重量表示的吸水量。實施例4口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%山梨糖醇。實施例5口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%Palatinit。實施例6口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%麥芽糖醇。實施例7口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%甘露糖醇。實施例8口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%果糖。實施例9口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%木糖醇。填充劑的總量構成口香糖組合物重量的55%。
在5周的時間內于27℃(80°F)和80%的相對濕度下測定實施例4-9口香糖組合物的吸水量。圖2畫出了吸水百分數隨貯存周數變化的測定結果。
圖2表明，在5周之后，實施例5(70%聚右旋糖和30%Palatinit)、實施例6(70%聚右旋糖和30%麥芽糖醇)和實施例7(70%聚右旋糖和30%甘露糖醇)的口香糖吸收的水分比實施例4(70%聚右旋糖和30%山梨糖醇)、實施例8(70%聚右旋糖和30%果糖)和實施例9(70%聚右旋糖和30%木糖醇)的口香糖少。因為吸水量小，實施例5-7的口香糖不象實施例4、8和9的口香糖那樣發粘。
實施例10-13這些實施例說明了含有不同數量的聚右旋糖和Palatinit的混合物作為填充劑的口香糖組合物，在5周時間內用填充劑重量表示的吸水量。
實施例10口香糖中的填充劑是90%聚右旋糖和10%Palatinit。實施例11口香糖中的填充劑是80%聚右旋糖和20%Palatinit。實施例12口香糖中的填充劑是50%聚右旋糖和50%Palatinit。實施例13口香糖中的填充劑是25%聚右旋糖和75%Palatinit。填充劑的總量構成口香糖組合物重量的55%。
在5周的時間內于27℃(80°F)和80%的相對濕度下測定了實施例10-13口香糖的吸水量。圖3畫出了吸水百分數隨貯存周數變化的測定結果。
圖3表明，實施例10-13口香糖的吸水量隨聚右旋糖填充劑組合物中Palatinit填充劑組分用量的增加而減小。
實施例14-16這些實施例說明了含有不同數量的聚右旋糖和麥芽糖醇的混合物作為填充劑的口香糖組合物，在4周時間內用填充劑重量表示的吸水量。
實施例14口香糖中的填充劑是75%聚右旋糖和25%麥芽糖醇。實施例15口香糖中的填充劑是50%聚右旋糖和50%麥芽糖醇。實施例16口香糖中的填充劑是25%聚右旋糖和75%麥芽糖醇。填充劑的總量構成口香糖組合物重量的55%。
在5周時間內于27℃(80°F)和80%的相對濕度下測定了實施例14-16口香糖的吸水量。圖4畫出了吸水百分數隨貯存周期變化的測定結果。
圖4表明，實施例14-16口香糖的吸水量隨聚右旋糖填充劑組合物中麥芽糖醇填充劑組分含量的增加而減小。
實施例17-23這些實施例說明了各種口香糖組合物的咀嚼質地和口感隨時間的變化，組合物中含有的填充劑是由占填充劑重量70%的聚右旋糖和30%的第二種填充劑構成的混合物。
實施例17口香糖中的填充劑是山梨糖醇(對照)。實施例18口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%Palatinit。實施例19口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%麥芽糖醇。實施例20口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%蔗糖。實施例21口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%山梨糖醇。實施例22口香糖中的填充劑是70%聚右旋糖和30%甘露糖醇。實施例23是70%聚右旋糖和30%果糖。填充劑的總量構成口香糖組合物重量的55%。
一個評價口香糖組合物的感官特性及質地的評味小組對實施例17-23在咀嚼30秒、2分和6分時的相對堅固性按0-100記分法評分，0為柔軟，100為堅硬，按無規次序取樣，將評分結果集中并平均。評味小組的評定結果示于圖5。
圖5表明，含有70%聚右旋糖和30%Palatinit的實施例18口香糖在初始階段和整個咀嚼期間都具有最堅固的咀嚼性。分別含有山梨糖醇、麥芽糖醇、蔗糖、山梨糖醇和果糖的實施例17、19-21和23口香糖都顯示膠粘性和發粘的質地。含有甘露糖醇的實施例22口香糖不象實施例17、19-21和23口香糖那樣柔軟，但也不象實施例18口香糖那樣堅硬。
吸水量測量和堅固性評定的結果表明，含有由聚右旋糖和Palatinit組成的填充劑的口香糖組合物，其吸濕性顯著降低而且堅固性改進，形成了具有改進的感官特性的口香糖組合物。
以上已對本發明作了說明，顯然，可以以很多方式對本發明進行變動。這些變動不認為是對本發明的要旨和范圍的偏離，所有這些變動都將包括在以下權利要求書的范圍之內。
權利要求
1.一種制備低熱值、低吸濕性填充劑組合物的方法，該方法包括將聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑相混合。
2.根據權利要求1的方法，其中第二種填充劑是異麥芽糖醇。
3.一種制備食用組合物的方法，該方法包括將有效數量的低熱值、低吸濕性填充劑組合物與一種藥用載體相混合，其中填充劑組合物含有聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑。
4.根據權利要求3的方法，其中第二種填充劑是異麥芽糖醇。
5.一種制備口香糖組合物的方法，該方法包括(A)準備以下成分(a)一種基膠;(b)一種有效數量的低熱值、低吸濕性填充劑組合物，其中含有聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑;(c)一種強甜味劑;(d)一種風味劑;(B)將基膠熔化;(C)將填充劑組合物、強甜味劑、風味劑與熔化的基膠相混合;(D)將步驟(C)的混合物制成合適的口香糖形狀。
6.根據權利要求5的方法，其中第二種填充劑是異麥芽糖醇。
全文摘要
本發明涉及一種低熱值、低吸濕性填充劑組合物，該組合物含有聚右旋糖和選自異麥芽糖醇和甘露糖醇的第二種填充劑。這種填充劑組合物可以用在許多食用組合物中，例如口香糖、糖果等。本發明還涉及制備這些低熱值、低吸濕性填充劑組合物以及可以使用這些組合物的食用組合物的方法。
文檔編號A23G3/34GK1058515SQ9110526
公開日1992年2月12日 申請日期1991年8月2日 優先權日1990年8月3日
發明者S·R·卓魯庫里, S·M·浮士德 申請人:沃納-蘭伯特公司