專利名稱：含有交聯明膠基質膠基的口香糖的制作方法
含有交聯明膠基質膠基的口香糖
發明背景
本發明涉及口香糖。更具體來說，本發明涉及口香糖的改進劑型，其含有交聯明膠基質膠基以及包含赤蘚糖醇、甘露糖醇或其混合物的增量劑。本發明的交聯明膠基質可以單獨使用或與常規口香糖中傳統使用的彈性體組合使用，以形成交聯明膠基質膠基。然后將這種交聯明膠基質膠基與用作增量劑的甘露糖醇和/或赤蘚糖醇合并，以形成最終口香糖產品。本發明的口香糖更容易消化和丟棄、環境友好并且潛在地可生物降解。
傳統口香糖的基本組分典型為水不溶性膠基部分和水溶性部分。傳統膠基的主要組分是彈性體聚合物，其為產品提供特征性的耐嚼質地。膠基典型地包括修飾咀嚼性質或協助產品加工的其他成分。這些成分包括增塑劑、軟化劑、填充劑、乳化劑、塑性樹脂以及著色劑和抗氧化劑。口香糖的水溶性部分典型地包括增量劑以及少量次級組分例如調味劑、 高強度甜味劑、著色劑、水溶性軟化劑、膠質乳化劑、酸化劑和增感劑。典型情況下，水溶性部分、增感劑和調味劑在咀嚼期間消散，而膠基在整個咀嚼期間保留在口中。
傳統口香糖膠基中存在的彈性體通常源自于石油原料，并被加工至食品級標準。 近來，消費者表現出對更天然食品的偏好以及將石油來源產品的使用降至最低的愿望。另外，由于石油價格和供應的波動，這些食品級彈性體的持續可獲得性變得不確定。盡管已提出一些非石油來源的彈性體，但與成本、供應、質地、風味或潛在有毒的溶劑和試劑的使用相關的問題，妨礙了這些可選彈性體的廣泛推行。就此而言，希望發現一種廉價、容易獲得、消費者可接受的膠基，其源自于天然食品成分并且不使用潛在有毒的溶劑和試劑進行加工。非石油基膠基可以與常規的石油基彈性體膠基組合，幫助使口香糖更加天然并將石油產品的使用降至最低，以便保持石油產品的可獲得性。
傳統膠基的另一個問題是當咀嚼過的口香糖嚼團被不適當丟棄時，口香糖垃圾的公害性。盡管消費者可以容易地將咀嚼過的嚼團丟棄在廢物箱中，但某些消費者有意或無意地將嚼團丟棄在人行道和其他環境表面上。常規膠基的性質可以使不適當丟棄的嚼團附著于環境表面，隨后被行人踩踏成可能極難被移除的扁平嵌入物質。
與傳統的彈性體膠基和膠基成分組合或用作膠基的唯一組分的本發明的交聯明膠基質膠基，致力于解決與單獨的石油基口香糖膠基相關的一些問題，以及與傳統口香糖的丟棄相關的環境問題。以前尚未制造出含有交聯明膠基質膠基作為口香糖不溶性部分的一部分的商業上可接受的口香糖，因為傳統口香糖中存在的許多口香糖成分不與交聯明膠基質相容。事實上，許多成分、包括大多數多元醇，使交聯明膠基質變得水樣，或者裂成碎片，或者在混合器中 或在口中咀嚼時溶解。因此，制造具有交聯明膠基質作為膠基成分的口香糖的主要問題，是產生商業上可接受的口香糖。商業上可接受的口香糖是具有內聚特性， 在咀嚼期間形成有彈性且可咀嚼的嚼團，并且在口腔條件下不溶解的口香糖。口腔條件是指人類口腔中典型存在的溫度、濕度和PH以及在咀嚼期間由牙齒施加的剪切、擠壓和其他機械力的組合。大多數通常使用的多元醇增量劑使交聯明膠基質在混合器中變得極為水樣或易碎，這是由于多元醇不與交聯明膠基質化合以形成口香糖。即使能夠形成混合物，所述混合物也在被咀嚼時在口腔中瓦解或溶解，因此不產生商業上可接受的口香糖。
本發明涉及一種新的口香糖，其含有如果不是作為整個膠基也是作為膠基的一部分的交聯明膠基質部分，以及選自赤蘚糖醇、甘露糖醇或其混合物的額外增量劑。這兩種多元醇增量劑之一或兩者與交聯明膠基質膠基的組合提供了消費者可接受的商業化口香糖，這是因為與其他通常使用的多元醇增量劑不同，甘露糖醇和赤蘚糖醇是能夠為口香糖提供內聚和可咀嚼特性以及彈性，并且使口香糖在口腔條件下不溶解或崩解的僅有的兩種多元醇。發明概述一種口香糖，其包含水溶性部分和水不溶性部分。所述水不溶性部分含有交聯明膠基質膠基，所述水溶性部分含有由甘露糖醇或赤蘚糖醇或其組合構成的增量劑。所述交聯明膠基質可以用作唯一的口香糖膠基組分，或者可以與傳統的彈性體膠基成分組合使用。本發明的基于交聯明膠基質的口香糖具有成嚼團性、彈性、咀嚼性并且在口腔條件下不崩解。另外，可以向基于所述交聯明膠基質的口香糖添加在傳統口香糖中使用的其他常用口香糖成分，只要混合物保持為能夠在口腔條件下形成嚼團并且可咀嚼而不溶解的內聚團塊即可。

發明內容

本發明提供了改進的口香糖劑型，其不是完全石油基的、環境友好、潛在可生物降解并潛在地可以被吞咽。此外，本發明允許用非石油基組分部分替代傳統口香糖膠基，所述非石油基組分與口香糖膠基中使用的傳統彈性體具有相似特征。根據本發明，所述新的口香糖包含交聯明膠基質，其構成膠基的一部分或整個膠基，含有明膠、水和交聯劑，其中向所述膠基添加赤蘚糖醇和/或甘露糖醇，其用量典型為增加稠度并降低水含量，但仍形成可以作為商業上可接受的口香糖銷售的內聚和彈性團塊所需的量。交聯劑可以是但不限于多酚、多酚的組合、交聯酶類、樹膠、其他交聯劑及其組合。明膠是半透明、無色并且幾乎無味的固體物質，其源自于動物皮膚和骨骼內的膠原。它已在食品中廣泛用于各種目的，并被分類為食物。明膠是通過從動物膠原提取的膠原蛋白的部分水解而產生的蛋白質。明膠在加熱時熔化成液體，并在再次冷卻時固化。它與水一起形成半固體膠狀凝膠。明膠在水中形成高粘度溶液，其在冷卻后凝固成凝膠，并且其化學組成在許多方面近似于其母體膠原蛋白的化學組成。明膠以干重計含98-99%的蛋白質，并且非必需氨基酸甘氨酸和脯氨酸(即由人體生產的氨基酸)含量異常高，而缺少某些必需氨基酸(即人體不能生產的氨基酸)。它不含色氨酸，并且缺乏異亮氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸。明膠的典型氨基酸組成為21%甘氨酸，12%脯氨酸，12%羥脯氨酸，10%谷氨酸，9%丙氨酸，8%精氨酸，6%天冬氨酸，4%賴氨酸，4%絲氨酸，3%亮氨酸，2%纈氨酸，2%苯丙氨酸，2%蘇氨酸，1%異亮氨酸，1%羥賴氨酸,少于1%甲硫氨酸和組氨酸，以及少于O. 5%酪氨酸。這些值隨著原材料來源和加工技術而變，特別是少量組成成分。明膠按照其強度進行測試和分級。等級是基于“膠凍強度(Bloom)”試驗，并且膠凍強度數越高，等級越高。膠凍強度可以在30至350的范圍內。多酚是存在于水果和植物中的一類化學物質，其特征在于每個分子存在一個以上的酚單元或構件。多酚一般被分為水解型鞣酸(葡萄糖和其他糖的沒食子酸酯)和苯丙素例如木質素、類黃酮以及縮合的鞣酸。這樣的多酚的實例包括但不限于香豆酸衍生的木質素、莰非醇、兒茶酸、槲皮素、咖啡酸和阿魏酸、衍生的木質素、羥基酪醇酯、掊兒茶酸(EGCG、eGC、EC)、鞣酸、楊梅黃酮、芥子醇衍生的木質素、白藜蘆醇、類黃酮和熊果苷。含有多酚的植物提取物的實例是綠茶提取物。綠茶提取物含有大量多酚、特別是兒茶酸，其中最豐富的是EGCG。除了多酚之外，可用于形成交聯明膠基質的交聯劑是交聯酶類例如轉谷氨酰胺酶、樹膠例如果膠、瓊脂、刺槐豆膠、卡拉膠、魔芋膠和阿拉伯膠，或天然交聯劑例如genepin。對于交聯劑來說,優選實施方案是多酹或多酹的組合。可以產生包含本發明的交聯明膠基質與赤蘚糖醇和/或甘露糖醇組合的各種口香糖劑型。所有這些口香糖劑型包含在水的存在下混合在一起的明膠和交聯劑，以形成用作一部分或整個口香糖膠基的基質。正如前面提到的，對于交聯劑來說，優選實施方案是多酚或具有高的多酚濃度的含多酚的植物或水果提取物。在某些實施方案中，得到的交聯明膠基質具有低至0.3:1或高達1:1的多酚與明膠比率。然而，優選情況下本發明的得到的交聯明膠基質含有O. 7:1至1:1之間的多酚與明膠比率。最優選情況下，得到的多酚與明膠比率在O. 75:1至O. 85:1之間。在某些實施方案中，交聯明膠基質膠可以使用沉淀法來制造。沉淀法包括產生兩種溶液，其中一種溶液是明膠與大量水的組合，第二種溶液是多酚與大量水的組合。將明膠溶液加熱以溶解明膠。然后向明膠溶液加入多酚溶液以形成交聯明膠基質的沉淀物。然后將沉淀物、即交聯明膠基質從混合物中取出，并用作膠基的全部或一部分。加工溫度必須足夠低以防止明膠降解，但是也必須足夠高以允許明膠熔化并形成均勻的基質產物。另外，加工溫度對于反應發生來說必須足夠高，例如高于25°C或高于28°C。在沉淀法的其他實施方案中，加工溫度可以為至少30°C。溫度也不應高到影響結構，例如高達90°C。在其他實施方案中，溫度可以高達55°C。在沉淀法的某些實施方案中，加工溫度在28至90°C的范圍內。然而，優選情況下沉淀法的加工溫度為30至55°C。在沉淀法的某些實施方案中，干燥多酚與明膠起始原料的比率低至O.1:1`并高達1:1。然而，優選情況下干燥多酚與明膠起始原料的比率為O. 7:1至1:1。最優選情況下干燥多酚與明膠起始原料的比率為O. 75:1至O. 85:1 ο在某些實施方案中，交聯明膠基質可以使用溶液凝固法來制造。溶液凝固法包括產生多酚與水的溶液，其中僅存在比多酚略多一點的水。然后向混合器中的干燥明膠加入所述溶液，以產生均勻的粘彈性材料，其被用作膠基。與沉淀法相同，加工溫度必須足夠低以防止明膠降解，但是也必須足夠高以允許明膠熔化并形成均勻的基質產物。加工溫度還必須足夠高以允許反應發生，例如至少25°C或至少28°C。在溶液凝固法的其他實施方案中，加工溫度可以為至少30°C。溫度不應高到影響基質的結構，例如高達90°C。在其他實施方案中，溫度可以高達55°C。在某些實施方案中，溶液凝固法的加工溫度為28°C至90°C。然而，優選情況下溶液凝固法的加工溫度為約30°C至55°C。在溶液凝固法的某些實施方案中，干燥多酚與明膠起始原料的比率低至0.3:1并高達1:1。然而，優選情況下干燥多酚與明膠起始原料的比率低至O. 7:1到1:1。最優選情況下干燥多酚與明膠起始原料的比率為O. 75:1 至 O. 85:1。在某些實施方案中，交聯明膠基質可以使用在本文中未描述的可選方法來制造。在通過可選方法制造的交聯明膠基質的優選實施方案中，得到的交聯明膠基質具有低至0.3:1并高達1:1的多酚與明膠比率。然而，優選情況下得到的交聯明膠基質具有O. 70:1至1:1之間的多酚與明膠比率。更優選情況下，得到的交聯明膠基質具有O. 75:1至O. 85:1之間的多酚與明膠比率。無論使用何種方法來形成交聯明膠基質膠基，具有這些比率的基于交聯明膠基質的口香糖具有超過60分鐘的溶解時間。正如前面提到的，在某些實施方案中，交聯明膠基質可以使用多酚之外的交聯劑來制造。在某些實施方案中，交聯可能通過共價鍵合發生。在某些實施方案中，交聯可能通過氫鍵鍵合和/或疏水相互作用來實現。可以使用任何方法或化學試劑來制造交聯明膠基質，只要得到的基質對于人類消費來說是安全的，并且能夠形成有彈性、可咀嚼并且在口腔條件下不崩解的嚼團即可。在某些實施方案中，使用任何方法制造的交聯明膠基質可以被冷凍干燥或以任何其他移除水分的方式進行干燥。將基質干燥以除去水，對于儲存目的來說是理想的。然后可以將交聯明膠基質用水重新水合至其作為膠基使用所必需的理想水分含量。在某些實施方案中，交聯明膠基質具有低至15%的水含量，而在其他實施方案中它具有高達60%的較高水含量。然而，更優選情況下，交聯明膠基質的水含量在15%至30%之間。典型情況下，可以將水含量保持在低于霉菌能夠生長，但高得足以使口香糖保持其彈性的水平下。這提高了儲存期限，從而制造了商業上更加可接受的口香糖。傳統上，使用增量劑為商品化口香糖產品增加體積和稠度。增量劑也可用于幫助降低口香糖的水含量。在口香糖劑型中最常用的增量劑是蔗糖。隨著當前的需求和市場向更加無糖的產品轉移，多元醇由于其較低的卡路里含量已變成越來越流行的增量劑。多元醇是含有多個羥基的醇類。科學使我們相信，通常使用在傳統口香糖中的所有增量劑也可作為增量劑用于交聯明膠基質膠基。典型的增量劑包括甘露糖醇、異麥芽糖醇、赤蘚糖醇、麥芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇和麥芽糖糊精。用于無糖口香糖的最常見增量劑是山梨糖醇。事實上，蔗糖、山梨糖醇和大多數其他多元醇和其他常用增量劑，當與膠基中的交聯明膠基質合并時，不能產生商業上可接受的口香糖。事實上，許多這些成分使構成膠基的全部或一部分的交聯明膠基質變得水樣、裂成碎片、或者在混合器中或在口中咀嚼后溶解。我們令人吃驚地發現，僅有的兩種能夠與交聯明膠基質膠基成功合并的常用增量劑是甘露糖醇和赤蘚糖醇。在混合器中和咀 嚼時兩種情況下，甘露糖醇和赤蘚糖醇兩者與交聯明膠基質膠基相容。所謂的相容是指沒有相分離，基質在混合器中保持完整，并且在咀嚼時具有與傳統口香糖相似的彈性和耐嚼品質。另外，當含有交聯明膠基質作為膠基的全部或一部分的口香糖被咀嚼超過60分鐘時，基質不破裂。口香糖還保持均勻單一的相以及均勻的外觀。使用常見增量劑進行了試驗，其在比較性操作中進行了詳細描述。試驗揭示出在添加赤蘚糖醇和甘露糖醇之外的少量增量劑時，存在交聯明膠基質的相分離和/或破裂。所試驗的其他常見增量劑有異麥芽糖醇、麥芽糖醇、蔗糖、木糖醇和山梨糖醇。所有這些常用成分在低至O. 08:1或更低的多元醇與交聯明膠基質比率下，顯示出相分離。添加更多的這些不相容成分最終引起交聯明膠基質在混合器中破裂。因此，甘露糖醇和赤蘚糖醇與其他增量劑相比給出了令人吃驚的結果。甘露糖醇和赤蘚糖醇兩者，可以以高達9:1的甘露糖醇或赤蘚糖醇與交聯明膠基質的比率，或合計高達9:1的組合的甘露糖醇和赤蘚糖醇與交聯明膠基質的比率，向交聯明膠基質添加。這提供了高達90%由增量劑構成的口香糖。在某些實施方案中，例如當多酚與明膠比率處于
較低范圍內時，優選添加低至口香糖的5%的較少甘露糖醇和/或赤蘚糖醇(或O. 05:1的甘
露糖醇和/或赤蘚糖醇與交聯明膠基質比率)。在較低的多酚與明膠比率范圍內，可以使用
較少量的甘露糖醇和/或赤蘚糖醇來生產商業上可接受的口香糖而不使交聯明膠基質破m
ο在某些實施方案中，赤蘚糖醇或甘露糖醇可以被用作唯一增量劑。在其他實施方案中，增量劑是赤蘚糖醇與甘露糖醇的組合，其中赤蘚糖醇的百分率在I至99%的范圍內，甘露糖醇的百分率在I至99%的范圍內。在另一個實施方案中，赤蘚糖醇和/或甘露糖醇可以與少量其他多元醇和其他增量劑例如糖、聚右旋糖和水溶性纖維組合，其量高達不影響膠基中使用的交聯明膠基質的內聚性的水平。在其他實施方案中，可以包含多元醇與明膠比率高達O. 15:1的其他多元醇，只要交聯明膠基質的內聚性不受影響即可。這樣的其他多元醇包括異麥芽糖醇、麥芽糖醇、木糖醇、乳糖醇和山梨糖醇。然而，優選情況下，本發明的口香糖劑型是用作膠基的一部分或全部的交聯明膠基質與包含甘露糖醇和赤蘚糖醇的組合的增量劑的組合。在本發明的某些實施方案中，交聯明膠基質是口香糖的不溶性部分的唯一組分。在其他實施方案中，不溶性部分可以包含與填充劑、軟化劑、乳化劑、彈性體、彈性體溶劑、塑性樹脂、抗氧化劑、著色劑、調味劑和/或被批準用于食品的其他石油基材料組合的交聯明膠基質。盡管這些成分典型地存在于口香糖的不溶性部分中，但也可以向口香糖的可溶性部分添加它們。在本發明的某些優選實施方案中，口香糖的不溶性部分只包含可消化、非石油基并潛在可生物降解的材料和食品成分。對于口香糖的不溶性部分來說，本發明的更優選實施方案是只包含交聯明膠基質。可生物降解是指口香糖能夠被生物因子分解或隨著時間過去而自然降解。 使口香糖的不溶性部分只包含交聯明膠基質，在咀嚼時產生可以被完全消化、非石油基并且潛在可生物降解的嚼團。除了通過易于消化而緩解丟棄問題之外，不論膠基是部分還是完全由交聯明膠基質構成，由基于交聯明膠基質的口香糖形成的嚼團與傳統的石油基口香糖產品相比也更容易從表面移除。在咀嚼過的嚼團被不適當地丟棄并纏繞在人行道和其他環境表面上的情形中，由于水從口香糖的交聯明膠基質部分蒸發，口香糖膠基的交聯明膠基質部分隨著時間變得越來越易碎，而不是像傳統口香糖產品那樣發粘。因此，口香糖的更易碎的特點使其比發粘的口香糖更容易移除。為了進一步增強從含有本文所述膠基的口香糖形成的嚼團的可移除性，在膠基和/或口香糖中引入其他已知的增強可移除性的特點，可能是理想的。例如，可以添加某些添加劑例如乳化劑和兩親性聚合物。可能有用的另一種添加劑是如WO 06-016179中所公開的具有直鏈或支鏈碳-碳聚合物骨架和附連于所述骨架的大量側鏈的聚合物，所述公開在此為任何和所有目的以其全文引為參考，其程度以不與本文中提供的教示矛盾為限。可能增強可移除性的另一種添加劑是含有可水解單元的聚合物或這樣的聚合物的酯和/或醚。一種這樣的含可水解單元的聚合物是在商品名Ganirez 下銷售的共聚物。添加水平為以口香糖膠基的總重量計約I重量％至約20重量％的一種或多種這樣的聚合物，可能降低被丟棄口香糖嚼團的附著。通過用本發明的交聯明膠基質代替全部或一部分常規彈性體膠基，或通過在口香糖膠基和/或口香糖中引入其他已知的增強可移除性的特點，可以制造更加安全、經濟、環境友好并且可以為消費者所接受的口香糖產品。另外，通過用交聯明膠基質代替全部或一部分常規彈性體膠基，口香糖制造商使用更少的具有潛在不確定的可獲得性的石油來源的成分。在其他實施方案中，基于交聯明膠基質的口香糖的含有赤蘚糖醇和/或甘露糖醇的可溶性部分，可以合并有增塑劑、填充劑、著色劑、調味劑、抗氧化劑、乳化劑、甜味劑(包括高強度甜味劑)、酸化劑、增感劑、其他常規非彈性體膠基組分、藥物或營養劑及其組合。盡管這些成分典型地存在于口香糖的可溶性部分中，但它們也可以向口香糖的不溶性部分添加。還可以向口香糖的可溶性或不溶性部分添加在本文中未提到的其他任選成分。基于交聯明膠基質的口香糖可以被造型成條、片、卷、包衣或未包衣球粒或球，或任何其他所需形式。通過如本發明中所述用交聯明膠基質代替全部或一部分常規膠基彈性體并將交聯明膠基質膠基與赤蘚糖醇和/或甘露糖醇組合，可以制造表現出部分或完全可消化、更加環境友好和潛在可生物降解性質的消費者可接受的口香糖產品。產生基于明膠的膠基、例如在本發明的膠基中使用的交聯明膠基質時遇到的一些問題，包括典型的明膠基質的高水含量。為了解決這個問題必須使用增量劑；然而正如前面提到的，常用于口香糖工業中的大多數增量劑，當以高得足以適合地降低水含量的比率添加時，事實上引起交聯明膠基質碎裂。得到的口香糖在混合器中或在口中咀嚼后瓦解。在高得足以將水含量降低至商業上可接受的水平同時仍使口香糖保持彈性的比率下，赤蘚糖醇和甘露糖醇顯示出與交聯明膠基質良好的相容性。然而，另一個挑戰是當明膠的水含量降低時，較低的水分引起較高的加工溫度，其隨后引起明膠降解并帶來加工問題。例如，當交聯明膠基質的水含量降低至低于15%時，需要較高的加工溫度，其可能使明膠降解。商業上可接受的水平是產生的水含量低得足以使霉菌不生長并增加儲存期限，但又高得足以使明膠不發生降解、使口香糖保持彈性并且加工問題減至最小的水平，從而生產具有與傳統的石油基膠基相當的良好彈性和咀嚼特性的最終產品。
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平衡基于明膠的口香糖、例如本發明的口香糖的水含量和儲存期限以制造商業上可接受的口香糖的另一種手段，是通過添加抗微生物產品以延緩發霉。抗微生物產品可以摻入到口香糖產品的不溶性部分或可溶性部分中。在一個實施方案中，在形成交聯明膠基質中可以使用抗微生物的多酚例如綠茶提取物作為交聯劑。綠茶提取物表現出能夠延緩發霉的抗微生物性質。這允許使用較高的水含量，其通過添加赤蘚糖醇或甘露糖醇以及基質中多酚與明膠的比率來平衡。具有30%至50%的水分含量的明膠膠基對于適當加工來說是理想的；然而，這對于防止發霉來說可能有點高。因此在交聯明膠基質形成之后，使用赤蘚糖醇和甘露糖醇將水分含量降低至可接受的水平。在完工的基于交聯明膠基質的口香糖產品中，低于15%的水分范圍能夠有效平衡水含量，以便適當混合并阻止細菌和霉菌的生長。另外，正如前面提到的，可以將抗微生物劑摻入到口香糖的可溶性或不溶性部分中。可以同時利用上述手段的任何組合以獲得改進的稠度、彈性和使用壽命。交聯明膠基質膠基與赤蘚糖醇和/或甘露糖醇的組合，當按照本發明使用時，為口香糖提供了消費者可接受的稠度、儲存期限和香味品質，同時易于處置。另外，由于用作膠基的全部或一部分的交聯明膠基質與赤蘚糖醇和/或甘露糖醇的組合具有與含有傳統彈性體膠基的口香糖相似的咀嚼性質，因此含有這種組合的口香糖使產生的口香糖產品具有高的消費者可接受性以及對石油產品的較少需求。比較性操作和實施例下面的比較性操作和本發明的實施例被提供用于說明而不是限制本發明，本發明由權利要求書定義。比較性操作I至8演示了當將不同的多元醇增量劑與通過沉淀和溶液凝固兩種方法制備的交聯明膠基質膠基組合時發生的情況。采用沉淀或溶液凝固兩種方法之一制備交聯明膠基質膠基，以便獲得O. 7至O. 9之間的多酚與明膠比率。在兩種方法中，將水、明膠和含多酚提取物、具體來說含有90%的多酚的綠茶提取物，混合在一起。對于所有操作來說，選用膠凍強度為275的明膠。正如前面提到的，兩種方法之間的主要差別是使用的水的量和回收交聯明膠基質的方式。在沉淀法中，將100克明膠與約1000克水合并(約10:1的水與明膠比率)以形成溶液。也將約85克綠茶提取物(多酚含量超過90%)與約850克水合并(約10:1的水與綠茶提取物比率)。將明膠溶液加熱至最高45°C以使明膠溶解。然后向明膠加入綠茶提取物溶液，同時對溶液進行混合。在這種特定情況下，向11份明膠溶液添加9份綠茶提取物溶液，以形成具有接近O. 8:1的綠茶提取物與明膠比率的完工的交聯明膠基質膠基。可以改變明膠溶液與綠茶提取物溶液的初始比率，以獲得所需的交聯明膠基質膠基產率。當溶液被混合時形成沉淀物。然后將形成的沉淀物取出以用作膠基。在沉淀法使用中，無論起始原料的比率是O. 1:1的綠茶提取 物比明膠還是0.8:1的綠茶提取物比明膠，從水中沉淀出來的最終交聯明膠基質膠基產品都具有接近O. 8:1的綠茶提取物與明膠比率，以及約45%至48%范圍內的水分含量。多酚與明膠的起始比率對最終交聯明膠基質的組成沒有影響，它只影響廣率。在溶液凝固法中，交聯明膠膠基如下制備首先將綠茶提取物與水混合(約23克含有90%以上多酚的綠茶提取物在30克水中混合)以形成溶液。然后向47克干燥明膠加入所述綠茶提取物溶液并在35°C下混合，直至形成均勻溶液。這種特定組合形成的交聯明膠基質膠基具有約O. 8:1的綠茶提取物與明膠比率以及約25-35%的水分含量。為了獲得不同比率，可以調整水溶液中綠茶提取物的量。在這種情形(溶液凝固法)中，多酚與明膠的不同起始比率在最終的交聯明膠基質產物中產生不同的多酚與明膠最終比率。使用沉淀和溶液凝固兩種方法得到的最終交聯明膠基質膠基具有O. 75:1至
O.85:1范圍內的多酚與明膠比率以及4. 5至6. O之間的pH。正如前面提到的，交聯明膠基質可以使用所描述的兩種方法或本文沒有提到的任何其他方法來制造，只要多酚與明膠比率保持在適合的范圍內，使得口香糖在混合器中保持內聚和完整并且在口腔條件下可咀嚼、有彈性且不溶解即可。由于交聯明膠基質膠基的較高水分含量，因此優選加入增量劑以將水分含量降低至提高最終口香糖產品的儲存期和稠度的水平。因此，在下面的比較性操作中，試驗了在商品化口香糖中常用作增量劑的不同多元醇與交聯明膠基質膠基的相容性。具體來說，使用沉淀和溶液凝固兩種方法形成的交聯明膠基質膠基，對甘露糖醇、異麥芽糖醇、赤蘚糖醇、麥芽糖醇、蔗糖、木糖醇和山梨糖醇都進行了試驗。比較件操作I
使用沉淀法制備的膠基，將30克交聯明膠基質膠基置于混合器中，在40°C溫度下以小的增量緩慢加入甘露糖醇。在每次增加時，膠基混合物保持完整，并且甘露糖醇均勻地混合在其中。向膠基添加的甘露糖醇的最大量是92克，以形成接近3:1的甘露糖醇與膠基比率。在3:1的比率下，交聯明膠的基質保持完整，具有內聚和均勻的外觀，并且彈性非常高。按照同樣的方法向溶液凝固法制備的膠基添加甘露糖醇。添加的甘露糖醇的最大量為66克，提供2. 2:1的甘露糖醇與膠基比率。這種比率表現出良好的相容性和完整的基質。向溶液凝固法制備的膠基添加的甘露糖醇量可以更高，但是武斷地停止在2. 2:1的比率下。也對完工產品進行咀嚼。所有產品在咀嚼期間都不破裂。兩種產品都形成與咀嚼具有彈性體膠基的傳統口香糖時形成的類似的嚼團。產品被咀嚼超過60分鐘。比較件操作2使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向40克交聯明膠基質膠基逐步添加蔗糖。與甘露糖醇不同，蔗糖不結合到膠基中，并且在低至7-8克蔗糖量下就引起水從膠基滲出。當加入更多蔗糖時，更多的水從膠基滲出，并且所述水溶解蔗糖，產生兩相混合物。蔗糖的添加終止于53克。蔗糖和膠基的最終混合物產生不均勻的顆粒狀產物，其堅硬、發粘并且彈性有限。使用溶液凝固法制備的膠基獲得類似的結果。將完工的產品集中在一起并咀嚼。完工產品的分離相在口中不能合并，并形成有延展性但彈性即使有的話也是很低的產物，因為它在咀嚼后不能拉伸。比較件操作3使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向30克交聯明膠基質膠基逐步添加山梨糖醇。與蔗糖相似，山梨糖醇在添加8克后開始將水從明膠膠基中拉出并溶解在水中。當加入更多山梨糖醇時，混合物保持為兩相，山梨糖醇開始結塊并且完全不摻入到膠基中。山梨糖醇的添加終止于43克。完工的產品具有兩相(固體膠基和液體)，顆粒狀，具有白色山梨糖醇團塊(不能摻入)，并且完全不均勻或內聚；然而，它比蔗糖的彈性高一點。與蔗糖相似，山梨糖醇將水從膠基中拉出；然而與蔗糖不同，山梨糖醇也不溶解在水中，而是形成白色山梨糖醇團塊。使用溶液凝固法制備的膠基獲得類似的結果。將完工的產品集中在一起并咀嚼。產品在口中的反應與蔗糖相似——它不能聚在一起成為一團，并且不是非常有彈性。比較件操作4使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向40克交聯明膠基質膠基逐步添加異麥芽糖醇。正如蔗糖和山梨糖醇那樣，在添加4克異麥芽糖醇后，混合物開始分離成分開的相。當加入更多異麥芽糖醇時，異麥芽糖醇開始更多地摻入到膠基中，產生更內聚的料團；然而，隨著越來越多的水從膠基中拉出，出現相分離，并且混合物是不均勻的。異麥芽糖醇的添加終止于53克。此時混合物已結成小塊，存在兩種不同的相，其中一相外觀為白色，并且沒有任何內聚性或彈性。溶液凝固法制備的膠基反應相似。通過將一些得到的異麥芽糖醇和膠基的混合物集中在一起，對混合物進行咀嚼。在口中，異麥芽糖醇混合物保持為大量小塊，并且白色的異麥芽糖醇部分立刻溶解。在咀嚼一會兒之后，混合物在口中形成有彈力并發粘的嚼團；但是它為砂質且無彈性。比較件操作5 使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向40克交聯明膠基質膠基逐步添加木糖醇。在添加僅僅5. 5克木糖醇后，大量水開始從膠基滲出，其量遠大于蔗糖和山梨糖醇的情形。當添加更多木糖醇時，木糖醇不與膠基合并形成均勻混合物，并且越來越多的水滲出，超過試驗的任何其他多元醇。木糖醇的添加終止于55克，并且存在與膠基分開的大的白色料團。混合物無彈性、無內聚性或不均勻，并且變得堅硬。溶液凝固法制備的膠基反應相似。對膠基/木糖醇混合物進行咀嚼。在口中，它成為幾個小塊，并且是堅硬、易碎且沒有彈性的。比較件操作6使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向40克膠基逐步添加麥芽糖醇。在添加約5克麥芽糖醇時，混合物開始釋放水分。當加入更多麥芽糖醇時，麥芽糖醇似乎從膠基中拉出更多水并溶解在水中，與蔗糖類似。麥芽糖醇的添加終止于53克。由于麥芽糖醇溶解，最終混合物比許多多元醇更加均勻；然而，混合物非常松散，成為小的堅硬而沒有彈性的碎塊。溶液凝固法制備的膠基反應相似。對麥芽糖醇/明膠混合物進行咀嚼。在口中，混合物略微軟化并在一會兒之后變得有延展性，但不是非常有彈性。比較件操作7使用沉淀的膠基，以與甘露糖醇相同的方式向30克膠基逐步添加赤蘚糖醇。在添加4-5克后，一些水從膠基滲出；但是當它進一步混合時，水被摻回到膠基中。當添加更多赤蘚糖醇時，赤蘚糖醇開始越來越多地與膠基摻混。赤蘚糖醇的添加終止于42克。此時，赤蘚糖醇被摻入到膠基中。混合物是內聚且有彈性的，與甘露糖醇的情況類似。使用溶液凝固法制備的混合物觀察到相似的 結果。對赤蘚糖醇/明膠混合物進行咀嚼。混合物在口中也有彈性、更內聚并類似于甘露糖醇。這些結果證明，使用蔗糖、山梨糖醇、異麥芽糖醇、木糖醇或麥芽糖醇不能制造商業上可接受的口香糖。蔗糖、麥芽糖醇、山梨糖醇和木糖醇與赤蘚糖醇和甘露糖醇相比，都具有更高的吸濕性，這解釋了水從膠基的釋放。這四種多元醇以及異麥芽糖醇，與甘露糖醇或赤蘚糖醇相比也具有更高的溶解性，這解釋了它們與水的化合，不論是溶解在水中還是形成白色流體層或團塊。然而，異麥芽糖醇正如赤蘚糖醇和甘露糖醇那樣具有非常低的吸濕性，并且也具有可比但仍高于赤蘚糖醇和甘露糖醇的溶解性。另外，由于異麥芽糖醇是兩種二糖的混合物，并且一種二糖可能使異麥芽糖醇的反應不同于另一種二糖，因此異麥芽糖醇的行為可能不同于赤蘚糖醇和甘露糖醇。比較件操作8還將上面比較性操作7中所述的得到的赤蘚糖醇/明膠口香糖混合物與山梨糖醇進行混合，以觀察與膠基成功混合的多元醇與不能混合的多元醇的組合的效果。在向赤蘚糖醇/明膠口香糖混合物添加8克山梨糖醇后，水開始從混合物滲出，與在比較性操作3的山梨糖醇/明膠口香糖混合物中的情形相同。隨著對山梨糖醇/赤蘚糖醇/明膠混合物繼續進行混合，水開始吸收回混合物中。然而，添加更多山梨糖醇引起更多水滲出，其不能被摻回到混合物中。這顯示出對赤蘚糖醇和甘露糖醇之外，可以另外合并以形成包含交聯明膠基質膠基的商品化口香糖的其他多元醇的量的限制。實施例1至6是被制造成口香糖球粒并被咀嚼超過60分鐘的口香糖劑型的實例。在所有實施例中使用膠凍強度為275的明膠。實施例1和2
使用上述的沉淀法和溶液凝固法，以接近O. 8:1的綠茶提取物(多酚含量高于90%)與明膠比率形成了交聯明膠基質膠基。然后將交聯明膠基質膠基與赤蘚糖醇、甘露糖醇和表中指定的其他成分合并。在每個實施例中使用的交聯明膠基質膠基的量不同，以便對兩種方法保持相同的水分含量和質量。成分在45°C下混合。
權利要求
1.口香糖，其包含水溶性部分和水不溶性部分，其中所述水不溶性部分包含交聯明膠基質膠基，并且所述水溶性部分包含選自甘露糖醇、赤蘚糖醇及其混合物的增量劑，其中所述口香糖具有成嚼團性、彈性、咀嚼性并且在口腔條件下不崩解。
2.權利要求1的口香糖，其中所述交聯明膠基質膠基包含選自不同膠凍強度、不同來源或其組合的明膠。
3.權利要求1的口香糖，其中所述交聯明膠基質膠基包含交聯劑，所述交聯劑是多酚或多酚的組合。
4.權利要求3的口香糖，其中所述多酚選自水解型鞣酸、苯丙素及其組合。
5.權利要求3的口香糖，其中所述多酚選自香豆酸衍生的木質素、莰非醇、兒茶酸、槲皮素、咖啡酸和阿魏酸、衍生的木質素、羥基酪醇酯、掊兒茶酸(EGCG)、鞣酸、楊梅黃酮、芥子醇衍生的木質素、白藜蘆醇、類黃酮、熊果苷及其組合。
6.權利要求3-5的口香糖，其中所述多酚從植物或水果提取物獲得。
7.權利要求6的口香糖，其中所述植物提取物是綠茶提取物。
8.前述權利要求任一項的口香糖，其中所述增量劑另外包含其他傳統上使用的增量劑，所述其他傳統上使用的增量劑的量不使所述口香糖失去其成嚼團、彈性、咀嚼性的特性，或者不引起所述口香糖在口腔條件下崩解。
9.權利要求8的口香糖，其中所述其他傳統上使用的增量劑選自異麥芽糖醇、麥芽糖醇、木糖醇、乳糖醇、山梨糖醇及其混合物。
10.前述權利要求任一項的口香糖，其中增量劑與交聯明膠基質膠基的比率小于或等于9:1，更優選為4:1。
11.前述權利要求任一項的口香糖，其中所述口香糖中增量劑的百分率為5%至90%，更優選為20%至70%，更優選為40%至65%。
12.前述權利要求任一項的口香糖，其中所述交聯明膠基質膠基的水含量為15%至60%,更優選為15%至30%。
13.前述權利要求任一項的口香糖，其中多酚與明膠的比率為O.3:1至1:1，更優選為O.7:1 M 1:1，更優選為 O. 75:1 至 O. 85:1。
14.前述權利要求任一項的口香糖，其中所述交聯明膠基質膠基占所述口香糖的1%至95%，更優選占所述口香糖的10%至50%，更優選占所述口香糖的20%至35%。
15.權利要求1的口香糖，其中所述口香糖包含20%至35%的交聯明膠基質膠基、20%至35%的赤蘚糖醇、25%至40%的甘露糖醇和O.1至5%的調味劑。
16.制造口香糖的方法，所述方法包括下列步驟a.將多酚與明膠和水混合以制造交聯明膠基質膠基；b.將所述交聯明膠基質膠基與選自甘露糖醇、赤蘚糖醇及其混合物的增量劑混合，以制造具有成嚼團性、彈性、咀嚼性并且在口腔條件下不崩解的口香糖。
17.權利要求16的方法，其還包括下列步驟a.將至少一種彈性體、彈性體溶劑、軟化劑、塑性樹脂、填充劑、著色劑、抗氧化劑、乳化劑、增塑劑、抗微生物劑或其組合混合到所述口香糖的不溶性部分中。
18.權利要求16或17的方法，其還包括下列步驟a.將至少一種軟化劑、著色劑、抗氧化劑、乳化劑、調味劑、增塑劑、甜味劑、酸化劑、±曾感劑、抗微生物劑或其組合混合到所述口香糖的可溶性部分中。
19.權利要求16-18的方法，其中加工溫度為28°C至90°C，更優選為35°C至55°C。
全文摘要
本發明提供了一種口香糖產品，其含有交聯明膠基質膠基和選自赤蘚糖醇、甘露糖醇或其混合物的增量劑。所述交聯明膠基質可以構成所述膠基的全部或一部分，并且仍能在彈性、內聚性和口感方面與傳統的彈性體口香糖產品的膠基相當。本發明的口香糖由于可消化并能部分替代對石油來源彈性體的需求，因此在環境上也更加友好。
文檔編號A61K9/68GK103037853SQ201180033940
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月30日 優先權日2010年7月8日
發明者莫曉群, 劉京萍, 田敏敏, 茱莉·哈斯勒, 邁克爾·J·格林伯格 申請人:Wm. 雷格利 Jr. 公司