专利名称：含有交联明胶基质胶基的口香糖的制作方法
含有交联明胶基质胶基的口香糖
发明背景
本发明涉及口香糖。更具体来说，本发明涉及口香糖的改进剂型，其含有交联明胶基质胶基以及包含赤藓糖醇、甘露糖醇或其混合物的增量剂。本发明的交联明胶基质可以单独使用或与常规口香糖中传统使用的弹性体组合使用，以形成交联明胶基质胶基。然后将这种交联明胶基质胶基与用作增量剂的甘露糖醇和/或赤藓糖醇合并，以形成最终口香糖产品。本发明的口香糖更容易消化和丢弃、环境友好并且潜在地可生物降解。
传统口香糖的基本组分典型为水不溶性胶基部分和水溶性部分。传统胶基的主要组分是弹性体聚合物，其为产品提供特征性的耐嚼质地。胶基典型地包括修饰咀嚼性质或协助产品加工的其他成分。这些成分包括增塑剂、软化剂、填充剂、乳化剂、塑性树脂以及着色剂和抗氧化剂。口香糖的水溶性部分典型地包括增量剂以及少量次级组分例如调味剂、 高强度甜味剂、着色剂、水溶性软化剂、胶质乳化剂、酸化剂和增感剂。典型情况下，水溶性部分、增感剂和调味剂在咀嚼期间消散，而胶基在整个咀嚼期间保留在口中。
传统口香糖胶基中存在的弹性体通常源自于石油原料，并被加工至食品级标准。 近来，消费者表现出对更天然食品的偏好以及将石油来源产品的使用降至最低的愿望。另外，由于石油价格和供应的波动，这些食品级弹性体的持续可获得性变得不确定。尽管已提出一些非石油来源的弹性体，但与成本、供应、质地、风味或潜在有毒的溶剂和试剂的使用相关的问题，妨碍了这些可选弹性体的广泛推行。就此而言，希望发现一种廉价、容易获得、消费者可接受的胶基，其源自于天然食品成分并且不使用潜在有毒的溶剂和试剂进行加工。非石油基胶基可以与常规的石油基弹性体胶基组合，帮助使口香糖更加天然并将石油产品的使用降至最低，以便保持石油产品的可获得性。
传统胶基的另一个问题是当咀嚼过的口香糖嚼团被不适当丢弃时，口香糖垃圾的公害性。尽管消费者可以容易地将咀嚼过的嚼团丢弃在废物箱中，但某些消费者有意或无意地将嚼团丢弃在人行道和其他环境表面上。常规胶基的性质可以使不适当丢弃的嚼团附着于环境表面，随后被行人踩踏成可能极难被移除的扁平嵌入物质。
与传统的弹性体胶基和胶基成分组合或用作胶基的唯一组分的本发明的交联明胶基质胶基，致力于解决与单独的石油基口香糖胶基相关的一些问题，以及与传统口香糖的丢弃相关的环境问题。以前尚未制造出含有交联明胶基质胶基作为口香糖不溶性部分的一部分的商业上可接受的口香糖，因为传统口香糖中存在的许多口香糖成分不与交联明胶基质相容。事实上，许多成分、包括大多数多元醇，使交联明胶基质变得水样，或者裂成碎片，或者在混合器中 或在口中咀嚼时溶解。因此，制造具有交联明胶基质作为胶基成分的口香糖的主要问题，是产生商业上可接受的口香糖。商业上可接受的口香糖是具有内聚特性， 在咀嚼期间形成有弹性且可咀嚼的嚼团，并且在口腔条件下不溶解的口香糖。口腔条件是指人类口腔中典型存在的温度、湿度和PH以及在咀嚼期间由牙齿施加的剪切、挤压和其他机械力的组合。大多数通常使用的多元醇增量剂使交联明胶基质在混合器中变得极为水样或易碎，这是由于多元醇不与交联明胶基质化合以形成口香糖。即使能够形成混合物，所述混合物也在被咀嚼时在口腔中瓦解或溶解，因此不产生商业上可接受的口香糖。
本发明涉及一种新的口香糖，其含有如果不是作为整个胶基也是作为胶基的一部分的交联明胶基质部分，以及选自赤藓糖醇、甘露糖醇或其混合物的额外增量剂。这两种多元醇增量剂之一或两者与交联明胶基质胶基的组合提供了消费者可接受的商业化口香糖，这是因为与其他通常使用的多元醇增量剂不同，甘露糖醇和赤藓糖醇是能够为口香糖提供内聚和可咀嚼特性以及弹性，并且使口香糖在口腔条件下不溶解或崩解的仅有的两种多元醇。发明概述一种口香糖，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联明胶基质胶基，所述水溶性部分含有由甘露糖醇或赤藓糖醇或其组合构成的增量剂。所述交联明胶基质可以用作唯一的口香糖胶基组分，或者可以与传统的弹性体胶基成分组合使用。本发明的基于交联明胶基质的口香糖具有成嚼团性、弹性、咀嚼性并且在口腔条件下不崩解。另外，可以向基于所述交联明胶基质的口香糖添加在传统口香糖中使用的其他常用口香糖成分，只要混合物保持为能够在口腔条件下形成嚼团并且可咀嚼而不溶解的内聚团块即可。

发明内容

本发明提供了改进的口香糖剂型，其不是完全石油基的、环境友好、潜在可生物降解并潜在地可以被吞咽。此外，本发明允许用非石油基组分部分替代传统口香糖胶基，所述非石油基组分与口香糖胶基中使用的传统弹性体具有相似特征。根据本发明，所述新的口香糖包含交联明胶基质，其构成胶基的一部分或整个胶基，含有明胶、水和交联剂，其中向所述胶基添加赤藓糖醇和/或甘露糖醇，其用量典型为增加稠度并降低水含量，但仍形成可以作为商业上可接受的口香糖销售的内聚和弹性团块所需的量。交联剂可以是但不限于多酚、多酚的组合、交联酶类、树胶、其他交联剂及其组合。明胶是半透明、无色并且几乎无味的固体物质，其源自于动物皮肤和骨骼内的胶原。它已在食品中广泛用于各种目的，并被分类为食物。明胶是通过从动物胶原提取的胶原蛋白的部分水解而产生的蛋白质。明胶在加热时熔化成液体，并在再次冷却时固化。它与水一起形成半固体胶状凝胶。明胶在水中形成高粘度溶液，其在冷却后凝固成凝胶，并且其化学组成在许多方面近似于其母体胶原蛋白的化学组成。明胶以干重计含98-99%的蛋白质，并且非必需氨基酸甘氨酸和脯氨酸(即由人体生产的氨基酸)含量异常高，而缺少某些必需氨基酸(即人体不能生产的氨基酸)。它不含色氨酸，并且缺乏异亮氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。明胶的典型氨基酸组成为21%甘氨酸，12%脯氨酸，12%羟脯氨酸，10%谷氨酸，9%丙氨酸，8%精氨酸，6%天冬氨酸，4%赖氨酸，4%丝氨酸，3%亮氨酸，2%缬氨酸，2%苯丙氨酸，2%苏氨酸，1%异亮氨酸，1%羟赖氨酸,少于1%甲硫氨酸和组氨酸，以及少于O. 5%酪氨酸。这些值随着原材料来源和加工技术而变，特别是少量组成成分。明胶按照其强度进行测试和分级。等级是基于“胶冻强度(Bloom)”试验，并且胶冻强度数越高，等级越高。胶冻强度可以在30至350的范围内。多酚是存在于水果和植物中的一类化学物质，其特征在于每个分子存在一个以上的酚单元或构件。多酚一般被分为水解型鞣酸(葡萄糖和其他糖的没食子酸酯)和苯丙素例如木质素、类黄酮以及缩合的鞣酸。这样的多酚的实例包括但不限于香豆酸衍生的木质素、莰非醇、儿茶酸、槲皮素、咖啡酸和阿魏酸、衍生的木质素、羟基酪醇酯、掊儿茶酸(EGCG、eGC、EC)、鞣酸、杨梅黄酮、芥子醇衍生的木质素、白藜芦醇、类黄酮和熊果苷。含有多酚的植物提取物的实例是绿茶提取物。绿茶提取物含有大量多酚、特别是儿茶酸，其中最丰富的是EGCG。除了多酚之外，可用于形成交联明胶基质的交联剂是交联酶类例如转谷氨酰胺酶、树胶例如果胶、琼脂、刺槐豆胶、卡拉胶、魔芋胶和阿拉伯胶，或天然交联剂例如genepin。对于交联剂来说,优选实施方案是多酹或多酹的组合。可以产生包含本发明的交联明胶基质与赤藓糖醇和/或甘露糖醇组合的各种口香糖剂型。所有这些口香糖剂型包含在水的存在下混合在一起的明胶和交联剂，以形成用作一部分或整个口香糖胶基的基质。正如前面提到的，对于交联剂来说，优选实施方案是多酚或具有高的多酚浓度的含多酚的植物或水果提取物。在某些实施方案中，得到的交联明胶基质具有低至0.3:1或高达1:1的多酚与明胶比率。然而，优选情况下本发明的得到的交联明胶基质含有O. 7:1至1:1之间的多酚与明胶比率。最优选情况下，得到的多酚与明胶比率在O. 75:1至O. 85:1之间。在某些实施方案中，交联明胶基质胶可以使用沉淀法来制造。沉淀法包括产生两种溶液，其中一种溶液是明胶与大量水的组合，第二种溶液是多酚与大量水的组合。将明胶溶液加热以溶解明胶。然后向明胶溶液加入多酚溶液以形成交联明胶基质的沉淀物。然后将沉淀物、即交联明胶基质从混合物中取出，并用作胶基的全部或一部分。加工温度必须足够低以防止明胶降解，但是也必须足够高以允许明胶熔化并形成均匀的基质产物。另外，加工温度对于反应发生来说必须足够高，例如高于25°C或高于28°C。在沉淀法的其他实施方案中，加工温度可以为至少30°C。温度也不应高到影响结构，例如高达90°C。在其他实施方案中，温度可以高达55°C。在沉淀法的某些实施方案中，加工温度在28至90°C的范围内。然而，优选情况下沉淀法的加工温度为30至55°C。在沉淀法的某些实施方案中，干燥多酚与明胶起始原料的比率低至O.1:1`并高达1:1。然而，优选情况下干燥多酚与明胶起始原料的比率为O. 7:1至1:1。最优选情况下干燥多酚与明胶起始原料的比率为O. 75:1至O. 85:1 ο在某些实施方案中，交联明胶基质可以使用溶液凝固法来制造。溶液凝固法包括产生多酚与水的溶液，其中仅存在比多酚略多一点的水。然后向混合器中的干燥明胶加入所述溶液，以产生均匀的粘弹性材料，其被用作胶基。与沉淀法相同，加工温度必须足够低以防止明胶降解，但是也必须足够高以允许明胶熔化并形成均匀的基质产物。加工温度还必须足够高以允许反应发生，例如至少25°C或至少28°C。在溶液凝固法的其他实施方案中，加工温度可以为至少30°C。温度不应高到影响基质的结构，例如高达90°C。在其他实施方案中，温度可以高达55°C。在某些实施方案中，溶液凝固法的加工温度为28°C至90°C。然而，优选情况下溶液凝固法的加工温度为约30°C至55°C。在溶液凝固法的某些实施方案中，干燥多酚与明胶起始原料的比率低至0.3:1并高达1:1。然而，优选情况下干燥多酚与明胶起始原料的比率低至O. 7:1到1:1。最优选情况下干燥多酚与明胶起始原料的比率为O. 75:1 至 O. 85:1。在某些实施方案中，交联明胶基质可以使用在本文中未描述的可选方法来制造。在通过可选方法制造的交联明胶基质的优选实施方案中，得到的交联明胶基质具有低至0.3:1并高达1:1的多酚与明胶比率。然而，优选情况下得到的交联明胶基质具有O. 70:1至1:1之间的多酚与明胶比率。更优选情况下，得到的交联明胶基质具有O. 75:1至O. 85:1之间的多酚与明胶比率。无论使用何种方法来形成交联明胶基质胶基，具有这些比率的基于交联明胶基质的口香糖具有超过60分钟的溶解时间。正如前面提到的，在某些实施方案中，交联明胶基质可以使用多酚之外的交联剂来制造。在某些实施方案中，交联可能通过共价键合发生。在某些实施方案中，交联可能通过氢键键合和/或疏水相互作用来实现。可以使用任何方法或化学试剂来制造交联明胶基质，只要得到的基质对于人类消费来说是安全的，并且能够形成有弹性、可咀嚼并且在口腔条件下不崩解的嚼团即可。在某些实施方案中，使用任何方法制造的交联明胶基质可以被冷冻干燥或以任何其他移除水分的方式进行干燥。将基质干燥以除去水，对于储存目的来说是理想的。然后可以将交联明胶基质用水重新水合至其作为胶基使用所必需的理想水分含量。在某些实施方案中，交联明胶基质具有低至15%的水含量，而在其他实施方案中它具有高达60%的较高水含量。然而，更优选情况下，交联明胶基质的水含量在15%至30%之间。典型情况下，可以将水含量保持在低于霉菌能够生长，但高得足以使口香糖保持其弹性的水平下。这提高了储存期限，从而制造了商业上更加可接受的口香糖。传统上，使用增量剂为商品化口香糖产品增加体积和稠度。增量剂也可用于帮助降低口香糖的水含量。在口香糖剂型中最常用的增量剂是蔗糖。随着当前的需求和市场向更加无糖的产品转移，多元醇由于其较低的卡路里含量已变成越来越流行的增量剂。多元醇是含有多个羟基的醇类。科学使我们相信，通常使用在传统口香糖中的所有增量剂也可作为增量剂用于交联明胶基质胶基。典型的增量剂包括甘露糖醇、异麦芽糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇和麦芽糖糊精。用于无糖口香糖的最常见增量剂是山梨糖醇。事实上，蔗糖、山梨糖醇和大多数其他多元醇和其他常用增量剂，当与胶基中的交联明胶基质合并时，不能产生商业上可接受的口香糖。事实上，许多这些成分使构成胶基的全部或一部分的交联明胶基质变得水样、裂成碎片、或者在混合器中或在口中咀嚼后溶解。我们令人吃惊地发现，仅有的两种能够与交联明胶基质胶基成功合并的常用增量剂是甘露糖醇和赤藓糖醇。在混合器中和咀 嚼时两种情况下，甘露糖醇和赤藓糖醇两者与交联明胶基质胶基相容。所谓的相容是指没有相分离，基质在混合器中保持完整，并且在咀嚼时具有与传统口香糖相似的弹性和耐嚼品质。另外，当含有交联明胶基质作为胶基的全部或一部分的口香糖被咀嚼超过60分钟时，基质不破裂。口香糖还保持均匀单一的相以及均匀的外观。使用常见增量剂进行了试验，其在比较性操作中进行了详细描述。试验揭示出在添加赤藓糖醇和甘露糖醇之外的少量增量剂时，存在交联明胶基质的相分离和/或破裂。所试验的其他常见增量剂有异麦芽糖醇、麦芽糖醇、蔗糖、木糖醇和山梨糖醇。所有这些常用成分在低至O. 08:1或更低的多元醇与交联明胶基质比率下，显示出相分离。添加更多的这些不相容成分最终引起交联明胶基质在混合器中破裂。因此，甘露糖醇和赤藓糖醇与其他增量剂相比给出了令人吃惊的结果。甘露糖醇和赤藓糖醇两者，可以以高达9:1的甘露糖醇或赤藓糖醇与交联明胶基质的比率，或合计高达9:1的组合的甘露糖醇和赤藓糖醇与交联明胶基质的比率，向交联明胶基质添加。这提供了高达90%由增量剂构成的口香糖。在某些实施方案中，例如当多酚与明胶比率处于
较低范围内时，优选添加低至口香糖的5%的较少甘露糖醇和/或赤藓糖醇(或O. 05:1的甘
露糖醇和/或赤藓糖醇与交联明胶基质比率)。在较低的多酚与明胶比率范围内，可以使用
较少量的甘露糖醇和/或赤藓糖醇来生产商业上可接受的口香糖而不使交联明胶基质破m
ο在某些实施方案中，赤藓糖醇或甘露糖醇可以被用作唯一增量剂。在其他实施方案中，增量剂是赤藓糖醇与甘露糖醇的组合，其中赤藓糖醇的百分率在I至99%的范围内，甘露糖醇的百分率在I至99%的范围内。在另一个实施方案中，赤藓糖醇和/或甘露糖醇可以与少量其他多元醇和其他增量剂例如糖、聚右旋糖和水溶性纤维组合，其量高达不影响胶基中使用的交联明胶基质的内聚性的水平。在其他实施方案中，可以包含多元醇与明胶比率高达O. 15:1的其他多元醇，只要交联明胶基质的内聚性不受影响即可。这样的其他多元醇包括异麦芽糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇和山梨糖醇。然而，优选情况下，本发明的口香糖剂型是用作胶基的一部分或全部的交联明胶基质与包含甘露糖醇和赤藓糖醇的组合的增量剂的组合。在本发明的某些实施方案中，交联明胶基质是口香糖的不溶性部分的唯一组分。在其他实施方案中，不溶性部分可以包含与填充剂、软化剂、乳化剂、弹性体、弹性体溶剂、塑性树脂、抗氧化剂、着色剂、调味剂和/或被批准用于食品的其他石油基材料组合的交联明胶基质。尽管这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们。在本发明的某些优选实施方案中，口香糖的不溶性部分只包含可消化、非石油基并潜在可生物降解的材料和食品成分。对于口香糖的不溶性部分来说，本发明的更优选实施方案是只包含交联明胶基质。可生物降解是指口香糖能够被生物因子分解或随着时间过去而自然降解。 使口香糖的不溶性部分只包含交联明胶基质，在咀嚼时产生可以被完全消化、非石油基并且潜在可生物降解的嚼团。除了通过易于消化而缓解丢弃问题之外，不论胶基是部分还是完全由交联明胶基质构成，由基于交联明胶基质的口香糖形成的嚼团与传统的石油基口香糖产品相比也更容易从表面移除。在咀嚼过的嚼团被不适当地丢弃并缠绕在人行道和其他环境表面上的情形中，由于水从口香糖的交联明胶基质部分蒸发，口香糖胶基的交联明胶基质部分随着时间变得越来越易碎，而不是像传统口香糖产品那样发粘。因此，口香糖的更易碎的特点使其比发粘的口香糖更容易移除。为了进一步增强从含有本文所述胶基的口香糖形成的嚼团的可移除性，在胶基和/或口香糖中引入其他已知的增强可移除性的特点，可能是理想的。例如，可以添加某些添加剂例如乳化剂和两亲性聚合物。可能有用的另一种添加剂是如WO 06-016179中所公开的具有直链或支链碳-碳聚合物骨架和附连于所述骨架的大量侧链的聚合物，所述公开在此为任何和所有目的以其全文引为参考，其程度以不与本文中提供的教示矛盾为限。可能增强可移除性的另一种添加剂是含有可水解单元的聚合物或这样的聚合物的酯和/或醚。一种这样的含可水解单元的聚合物是在商品名Ganirez 下销售的共聚物。添加水平为以口香糖胶基的总重量计约I重量％至约20重量％的一种或多种这样的聚合物，可能降低被丢弃口香糖嚼团的附着。通过用本发明的交联明胶基质代替全部或一部分常规弹性体胶基，或通过在口香糖胶基和/或口香糖中引入其他已知的增强可移除性的特点，可以制造更加安全、经济、环境友好并且可以为消费者所接受的口香糖产品。另外，通过用交联明胶基质代替全部或一部分常规弹性体胶基，口香糖制造商使用更少的具有潜在不确定的可获得性的石油来源的成分。在其他实施方案中，基于交联明胶基质的口香糖的含有赤藓糖醇和/或甘露糖醇的可溶性部分，可以合并有增塑剂、填充剂、着色剂、调味剂、抗氧化剂、乳化剂、甜味剂(包括高强度甜味剂)、酸化剂、增感剂、其他常规非弹性体胶基组分、药物或营养剂及其组合。尽管这些成分典型地存在于口香糖的可溶性部分中，但它们也可以向口香糖的不溶性部分添加。还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选成分。基于交联明胶基质的口香糖可以被造型成条、片、卷、包衣或未包衣球粒或球，或任何其他所需形式。通过如本发明中所述用交联明胶基质代替全部或一部分常规胶基弹性体并将交联明胶基质胶基与赤藓糖醇和/或甘露糖醇组合，可以制造表现出部分或完全可消化、更加环境友好和潜在可生物降解性质的消费者可接受的口香糖产品。产生基于明胶的胶基、例如在本发明的胶基中使用的交联明胶基质时遇到的一些问题，包括典型的明胶基质的高水含量。为了解决这个问题必须使用增量剂；然而正如前面提到的，常用于口香糖工业中的大多数增量剂，当以高得足以适合地降低水含量的比率添加时，事实上引起交联明胶基质碎裂。得到的口香糖在混合器中或在口中咀嚼后瓦解。在高得足以将水含量降低至商业上可接受的水平同时仍使口香糖保持弹性的比率下，赤藓糖醇和甘露糖醇显示出与交联明胶基质良好的相容性。然而，另一个挑战是当明胶的水含量降低时，较低的水分引起较高的加工温度，其随后引起明胶降解并带来加工问题。例如，当交联明胶基质的水含量降低至低于15%时，需要较高的加工温度，其可能使明胶降解。商业上可接受的水平是产生的水含量低得足以使霉菌不生长并增加储存期限，但又高得足以使明胶不发生降解、使口香糖保持弹性并且加工问题减至最小的水平，从而生产具有与传统的石油基胶基相当的良好弹性和咀嚼特性的最终产品。
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平衡基于明胶的口香糖、例如本发明的口香糖的水含量和储存期限以制造商业上可接受的口香糖的另一种手段，是通过添加抗微生物产品以延缓发霉。抗微生物产品可以掺入到口香糖产品的不溶性部分或可溶性部分中。在一个实施方案中，在形成交联明胶基质中可以使用抗微生物的多酚例如绿茶提取物作为交联剂。绿茶提取物表现出能够延缓发霉的抗微生物性质。这允许使用较高的水含量，其通过添加赤藓糖醇或甘露糖醇以及基质中多酚与明胶的比率来平衡。具有30%至50%的水分含量的明胶胶基对于适当加工来说是理想的；然而，这对于防止发霉来说可能有点高。因此在交联明胶基质形成之后，使用赤藓糖醇和甘露糖醇将水分含量降低至可接受的水平。在完工的基于交联明胶基质的口香糖产品中，低于15%的水分范围能够有效平衡水含量，以便适当混合并阻止细菌和霉菌的生长。另外，正如前面提到的，可以将抗微生物剂掺入到口香糖的可溶性或不溶性部分中。可以同时利用上述手段的任何组合以获得改进的稠度、弹性和使用寿命。交联明胶基质胶基与赤藓糖醇和/或甘露糖醇的组合，当按照本发明使用时，为口香糖提供了消费者可接受的稠度、储存期限和香味品质，同时易于处置。另外，由于用作胶基的全部或一部分的交联明胶基质与赤藓糖醇和/或甘露糖醇的组合具有与含有传统弹性体胶基的口香糖相似的咀嚼性质，因此含有这种组合的口香糖使产生的口香糖产品具有高的消费者可接受性以及对石油产品的较少需求。比较性操作和实施例下面的比较性操作和本发明的实施例被提供用于说明而不是限制本发明，本发明由权利要求书定义。比较性操作I至8演示了当将不同的多元醇增量剂与通过沉淀和溶液凝固两种方法制备的交联明胶基质胶基组合时发生的情况。采用沉淀或溶液凝固两种方法之一制备交联明胶基质胶基，以便获得O. 7至O. 9之间的多酚与明胶比率。在两种方法中，将水、明胶和含多酚提取物、具体来说含有90%的多酚的绿茶提取物，混合在一起。对于所有操作来说，选用胶冻强度为275的明胶。正如前面提到的，两种方法之间的主要差别是使用的水的量和回收交联明胶基质的方式。在沉淀法中，将100克明胶与约1000克水合并(约10:1的水与明胶比率)以形成溶液。也将约85克绿茶提取物(多酚含量超过90%)与约850克水合并(约10:1的水与绿茶提取物比率)。将明胶溶液加热至最高45°C以使明胶溶解。然后向明胶加入绿茶提取物溶液，同时对溶液进行混合。在这种特定情况下，向11份明胶溶液添加9份绿茶提取物溶液，以形成具有接近O. 8:1的绿茶提取物与明胶比率的完工的交联明胶基质胶基。可以改变明胶溶液与绿茶提取物溶液的初始比率，以获得所需的交联明胶基质胶基产率。当溶液被混合时形成沉淀物。然后将形成的沉淀物取出以用作胶基。在沉淀法使用中，无论起始原料的比率是O. 1:1的绿茶提取 物比明胶还是0.8:1的绿茶提取物比明胶，从水中沉淀出来的最终交联明胶基质胶基产品都具有接近O. 8:1的绿茶提取物与明胶比率，以及约45%至48%范围内的水分含量。多酚与明胶的起始比率对最终交联明胶基质的组成没有影响，它只影响广率。在溶液凝固法中，交联明胶胶基如下制备首先将绿茶提取物与水混合(约23克含有90%以上多酚的绿茶提取物在30克水中混合)以形成溶液。然后向47克干燥明胶加入所述绿茶提取物溶液并在35°C下混合，直至形成均匀溶液。这种特定组合形成的交联明胶基质胶基具有约O. 8:1的绿茶提取物与明胶比率以及约25-35%的水分含量。为了获得不同比率，可以调整水溶液中绿茶提取物的量。在这种情形(溶液凝固法)中，多酚与明胶的不同起始比率在最终的交联明胶基质产物中产生不同的多酚与明胶最终比率。使用沉淀和溶液凝固两种方法得到的最终交联明胶基质胶基具有O. 75:1至
O.85:1范围内的多酚与明胶比率以及4. 5至6. O之间的pH。正如前面提到的，交联明胶基质可以使用所描述的两种方法或本文没有提到的任何其他方法来制造，只要多酚与明胶比率保持在适合的范围内，使得口香糖在混合器中保持内聚和完整并且在口腔条件下可咀嚼、有弹性且不溶解即可。由于交联明胶基质胶基的较高水分含量，因此优选加入增量剂以将水分含量降低至提高最终口香糖产品的储存期和稠度的水平。因此，在下面的比较性操作中，试验了在商品化口香糖中常用作增量剂的不同多元醇与交联明胶基质胶基的相容性。具体来说，使用沉淀和溶液凝固两种方法形成的交联明胶基质胶基，对甘露糖醇、异麦芽糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、蔗糖、木糖醇和山梨糖醇都进行了试验。比较件操作I
使用沉淀法制备的胶基，将30克交联明胶基质胶基置于混合器中，在40°C温度下以小的增量缓慢加入甘露糖醇。在每次增加时，胶基混合物保持完整，并且甘露糖醇均匀地混合在其中。向胶基添加的甘露糖醇的最大量是92克，以形成接近3:1的甘露糖醇与胶基比率。在3:1的比率下，交联明胶的基质保持完整，具有内聚和均匀的外观，并且弹性非常高。按照同样的方法向溶液凝固法制备的胶基添加甘露糖醇。添加的甘露糖醇的最大量为66克，提供2. 2:1的甘露糖醇与胶基比率。这种比率表现出良好的相容性和完整的基质。向溶液凝固法制备的胶基添加的甘露糖醇量可以更高，但是武断地停止在2. 2:1的比率下。也对完工产品进行咀嚼。所有产品在咀嚼期间都不破裂。两种产品都形成与咀嚼具有弹性体胶基的传统口香糖时形成的类似的嚼团。产品被咀嚼超过60分钟。比较件操作2使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向40克交联明胶基质胶基逐步添加蔗糖。与甘露糖醇不同，蔗糖不结合到胶基中，并且在低至7-8克蔗糖量下就引起水从胶基渗出。当加入更多蔗糖时，更多的水从胶基渗出，并且所述水溶解蔗糖，产生两相混合物。蔗糖的添加终止于53克。蔗糖和胶基的最终混合物产生不均匀的颗粒状产物，其坚硬、发粘并且弹性有限。使用溶液凝固法制备的胶基获得类似的结果。将完工的产品集中在一起并咀嚼。完工产品的分离相在口中不能合并，并形成有延展性但弹性即使有的话也是很低的产物，因为它在咀嚼后不能拉伸。比较件操作3使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向30克交联明胶基质胶基逐步添加山梨糖醇。与蔗糖相似，山梨糖醇在添加8克后开始将水从明胶胶基中拉出并溶解在水中。当加入更多山梨糖醇时，混合物保持为两相，山梨糖醇开始结块并且完全不掺入到胶基中。山梨糖醇的添加终止于43克。完工的产品具有两相(固体胶基和液体)，颗粒状，具有白色山梨糖醇团块(不能掺入)，并且完全不均匀或内聚；然而，它比蔗糖的弹性高一点。与蔗糖相似，山梨糖醇将水从胶基中拉出；然而与蔗糖不同，山梨糖醇也不溶解在水中，而是形成白色山梨糖醇团块。使用溶液凝固法制备的胶基获得类似的结果。将完工的产品集中在一起并咀嚼。产品在口中的反应与蔗糖相似——它不能聚在一起成为一团，并且不是非常有弹性。比较件操作4使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向40克交联明胶基质胶基逐步添加异麦芽糖醇。正如蔗糖和山梨糖醇那样，在添加4克异麦芽糖醇后，混合物开始分离成分开的相。当加入更多异麦芽糖醇时，异麦芽糖醇开始更多地掺入到胶基中，产生更内聚的料团；然而，随着越来越多的水从胶基中拉出，出现相分离，并且混合物是不均匀的。异麦芽糖醇的添加终止于53克。此时混合物已结成小块，存在两种不同的相，其中一相外观为白色，并且没有任何内聚性或弹性。溶液凝固法制备的胶基反应相似。通过将一些得到的异麦芽糖醇和胶基的混合物集中在一起，对混合物进行咀嚼。在口中，异麦芽糖醇混合物保持为大量小块，并且白色的异麦芽糖醇部分立刻溶解。在咀嚼一会儿之后，混合物在口中形成有弹力并发粘的嚼团；但是它为砂质且无弹性。比较件操作5 使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向40克交联明胶基质胶基逐步添加木糖醇。在添加仅仅5. 5克木糖醇后，大量水开始从胶基渗出，其量远大于蔗糖和山梨糖醇的情形。当添加更多木糖醇时，木糖醇不与胶基合并形成均匀混合物，并且越来越多的水渗出，超过试验的任何其他多元醇。木糖醇的添加终止于55克，并且存在与胶基分开的大的白色料团。混合物无弹性、无内聚性或不均匀，并且变得坚硬。溶液凝固法制备的胶基反应相似。对胶基/木糖醇混合物进行咀嚼。在口中，它成为几个小块，并且是坚硬、易碎且没有弹性的。比较件操作6使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向40克胶基逐步添加麦芽糖醇。在添加约5克麦芽糖醇时，混合物开始释放水分。当加入更多麦芽糖醇时，麦芽糖醇似乎从胶基中拉出更多水并溶解在水中，与蔗糖类似。麦芽糖醇的添加终止于53克。由于麦芽糖醇溶解，最终混合物比许多多元醇更加均匀；然而，混合物非常松散，成为小的坚硬而没有弹性的碎块。溶液凝固法制备的胶基反应相似。对麦芽糖醇/明胶混合物进行咀嚼。在口中，混合物略微软化并在一会儿之后变得有延展性，但不是非常有弹性。比较件操作7使用沉淀的胶基，以与甘露糖醇相同的方式向30克胶基逐步添加赤藓糖醇。在添加4-5克后，一些水从胶基渗出；但是当它进一步混合时，水被掺回到胶基中。当添加更多赤藓糖醇时，赤藓糖醇开始越来越多地与胶基掺混。赤藓糖醇的添加终止于42克。此时，赤藓糖醇被掺入到胶基中。混合物是内聚且有弹性的，与甘露糖醇的情况类似。使用溶液凝固法制备的混合物观察到相似的 结果。对赤藓糖醇/明胶混合物进行咀嚼。混合物在口中也有弹性、更内聚并类似于甘露糖醇。这些结果证明，使用蔗糖、山梨糖醇、异麦芽糖醇、木糖醇或麦芽糖醇不能制造商业上可接受的口香糖。蔗糖、麦芽糖醇、山梨糖醇和木糖醇与赤藓糖醇和甘露糖醇相比，都具有更高的吸湿性，这解释了水从胶基的释放。这四种多元醇以及异麦芽糖醇，与甘露糖醇或赤藓糖醇相比也具有更高的溶解性，这解释了它们与水的化合，不论是溶解在水中还是形成白色流体层或团块。然而，异麦芽糖醇正如赤藓糖醇和甘露糖醇那样具有非常低的吸湿性，并且也具有可比但仍高于赤藓糖醇和甘露糖醇的溶解性。另外，由于异麦芽糖醇是两种二糖的混合物，并且一种二糖可能使异麦芽糖醇的反应不同于另一种二糖，因此异麦芽糖醇的行为可能不同于赤藓糖醇和甘露糖醇。比较件操作8还将上面比较性操作7中所述的得到的赤藓糖醇/明胶口香糖混合物与山梨糖醇进行混合，以观察与胶基成功混合的多元醇与不能混合的多元醇的组合的效果。在向赤藓糖醇/明胶口香糖混合物添加8克山梨糖醇后，水开始从混合物渗出，与在比较性操作3的山梨糖醇/明胶口香糖混合物中的情形相同。随着对山梨糖醇/赤藓糖醇/明胶混合物继续进行混合，水开始吸收回混合物中。然而，添加更多山梨糖醇引起更多水渗出，其不能被掺回到混合物中。这显示出对赤藓糖醇和甘露糖醇之外，可以另外合并以形成包含交联明胶基质胶基的商品化口香糖的其他多元醇的量的限制。实施例1至6是被制造成口香糖球粒并被咀嚼超过60分钟的口香糖剂型的实例。在所有实施例中使用胶冻强度为275的明胶。实施例1和2
使用上述的沉淀法和溶液凝固法，以接近O. 8:1的绿茶提取物(多酚含量高于90%)与明胶比率形成了交联明胶基质胶基。然后将交联明胶基质胶基与赤藓糖醇、甘露糖醇和表中指定的其他成分合并。在每个实施例中使用的交联明胶基质胶基的量不同，以便对两种方法保持相同的水分含量和质量。成分在45°C下混合。
权利要求
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联明胶基质胶基，并且所述水溶性部分包含选自甘露糖醇、赤藓糖醇及其混合物的增量剂，其中所述口香糖具有成嚼团性、弹性、咀嚼性并且在口腔条件下不崩解。
2.权利要求1的口香糖，其中所述交联明胶基质胶基包含选自不同胶冻强度、不同来源或其组合的明胶。
3.权利要求1的口香糖，其中所述交联明胶基质胶基包含交联剂，所述交联剂是多酚或多酚的组合。
4.权利要求3的口香糖，其中所述多酚选自水解型鞣酸、苯丙素及其组合。
5.权利要求3的口香糖，其中所述多酚选自香豆酸衍生的木质素、莰非醇、儿茶酸、槲皮素、咖啡酸和阿魏酸、衍生的木质素、羟基酪醇酯、掊儿茶酸(EGCG)、鞣酸、杨梅黄酮、芥子醇衍生的木质素、白藜芦醇、类黄酮、熊果苷及其组合。
6.权利要求3-5的口香糖，其中所述多酚从植物或水果提取物获得。
7.权利要求6的口香糖，其中所述植物提取物是绿茶提取物。
8.前述权利要求任一项的口香糖，其中所述增量剂另外包含其他传统上使用的增量剂，所述其他传统上使用的增量剂的量不使所述口香糖失去其成嚼团、弹性、咀嚼性的特性，或者不引起所述口香糖在口腔条件下崩解。
9.权利要求8的口香糖，其中所述其他传统上使用的增量剂选自异麦芽糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇、山梨糖醇及其混合物。
10.前述权利要求任一项的口香糖，其中增量剂与交联明胶基质胶基的比率小于或等于9:1，更优选为4:1。
11.前述权利要求任一项的口香糖，其中所述口香糖中增量剂的百分率为5%至90%，更优选为20%至70%，更优选为40%至65%。
12.前述权利要求任一项的口香糖，其中所述交联明胶基质胶基的水含量为15%至60%,更优选为15%至30%。
13.前述权利要求任一项的口香糖，其中多酚与明胶的比率为O.3:1至1:1，更优选为O.7:1 M 1:1，更优选为 O. 75:1 至 O. 85:1。
14.前述权利要求任一项的口香糖，其中所述交联明胶基质胶基占所述口香糖的1%至95%，更优选占所述口香糖的10%至50%，更优选占所述口香糖的20%至35%。
15.权利要求1的口香糖，其中所述口香糖包含20%至35%的交联明胶基质胶基、20%至35%的赤藓糖醇、25%至40%的甘露糖醇和O.1至5%的调味剂。
16.制造口香糖的方法，所述方法包括下列步骤a.将多酚与明胶和水混合以制造交联明胶基质胶基；b.将所述交联明胶基质胶基与选自甘露糖醇、赤藓糖醇及其混合物的增量剂混合，以制造具有成嚼团性、弹性、咀嚼性并且在口腔条件下不崩解的口香糖。
17.权利要求16的方法，其还包括下列步骤a.将至少一种弹性体、弹性体溶剂、软化剂、塑性树脂、填充剂、着色剂、抗氧化剂、乳化剂、增塑剂、抗微生物剂或其组合混合到所述口香糖的不溶性部分中。
18.权利要求16或17的方法，其还包括下列步骤a.将至少一种软化剂、着色剂、抗氧化剂、乳化剂、调味剂、增塑剂、甜味剂、酸化剂、±曾感剂、抗微生物剂或其组合混合到所述口香糖的可溶性部分中。
19.权利要求16-18的方法，其中加工温度为28°C至90°C，更优选为35°C至55°C。
全文摘要
本发明提供了一种口香糖产品，其含有交联明胶基质胶基和选自赤藓糖醇、甘露糖醇或其混合物的增量剂。所述交联明胶基质可以构成所述胶基的全部或一部分，并且仍能在弹性、内聚性和口感方面与传统的弹性体口香糖产品的胶基相当。本发明的口香糖由于可消化并能部分替代对石油来源弹性体的需求，因此在环境上也更加友好。
文档编号A61K9/68GK103037853SQ201180033940
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年7月8日
发明者莫晓群, 刘京萍, 田敏敏, 茱莉·哈斯勒, 迈克尔·J·格林伯格 申请人:Wm. 雷格利 Jr. 公司