包含阿斯巴甜和碳酸氢钠的改进的口香糖配方的制作方法

专利名称：包含阿斯巴甜和碳酸氢钠的改进的口香糖配方的制作方法
背景技术：
本发明一般性地涉及口香糖。更具体的是，本发明涉及包含阿斯巴甜的口香糖。
毫无疑问，公知制备口香糖包括多种不同的成分。这些成分的一部分是用来向口香糖中增加风味或甜味。在向口香糖中添加某种成分所遇的一个困难就是它们易受到降解。
最近已经开始向口香糖配方中添加的一种成分就是高效甜味剂。其中一种这样的高效甜味剂就是阿斯巴甜。阿斯巴甜作为甜味剂在美国和许多不同的国家已经被批准用于包括口香糖在内的食品。在口香糖中使用阿斯巴甜的一个困难就是其易被降解；暴露于水分时，阿斯巴甜会降解。
已经用于口香糖产品中的另一个成分是碳酸氢钠或发面苏打。口香糖中使用碳酸氢钠会带来益于牙齿健康的好处。这些好处包括可能使牙齿增白。
含碳酸氢钠的口香糖一般是无糖的。因此，这些口香糖需要包含阿斯巴甜。然而，当口香糖包含碳酸氢钠时，由于其较高的pH值，阿斯巴甜在产品中会不稳定。确实，用于配方中碳酸氢钠的量越大，在配方中阿斯巴甜的稳定性越低。这导致了口香糖产品中阿斯巴甜的降解。因此，在口香糖中加入阿斯巴甜是需要的，但同时包含碳酸氢钠和阿斯巴甜的这样的口香糖产品是非常成问题的。
发明概要本发明涉及包含阿斯巴甜的改进的口香糖及其制备方法。根据本发明，包含碳酸氢钠的口香糖组合物，也包含有包胶的阿斯巴甜。已经发现通过在含碳酸氢钠口香糖配方中使用包胶的阿斯巴甜，在口香糖产品货架期内的阿斯巴甜的损失实际上已不存在。
为此，本发明提供包含水不溶性胶基部分和包含碳酸氢钠和包胶的阿斯巴甜的水溶性部分的口香糖。
在一个实施方案中，碳酸氢钠为近于0.1％至约1％的口香糖重量。
在一个实施方案中，阿斯巴甜为近于0.01％至约1％的口香糖重量。
在一个实施方案中，阿斯巴甜用选自由虫胶、玉米醇溶蛋白、琼脂、藻酸盐、纤维素衍生物、糊精、明胶、变性淀粉、阿拉伯树胶和麦芽糖糊精组成的组中至少一种食品级原料涂敷。
在一个实施方案中，包胶的阿斯巴甜为至少20％的涂层。
在一个实施方案中，口香糖的水分含量小于2％。
在一个实施方案中，阿斯巴甜用凝结的方法包胶。
在一个实施方案中，通过向阿斯巴甜涂敷食品级原料包胶阿斯巴甜。
在另一个实施方案中，提供的口香糖包含水不溶性胶基部分和包含至少0.1％重量的碳酸氢钠和至少0.01％重量的包胶的阿斯巴甜的水溶性部分。
在本发明另一个实施方案中，制造包含阿斯巴甜和碳酸氢钠口香糖的方法，包括向水不溶性胶基部分添加包胶的阿斯巴甜和碳酸氢钠的步骤。
在一个实施方案中，包胶的阿斯巴甜和碳酸氢钠与风味剂一起添加到水不溶性胶基部分。
在一个实施方案中，有通过向阿斯巴甜涂敷食品级原料包胶阿斯巴甜的步骤。
在一个实施方案中，有通过向阿斯巴甜凝结制剂包胶阿斯巴甜的步骤。
在一个实施方案中，有通过使用两步法包胶阿斯巴甜的步骤。
在一个实施方案中，有通过采用阿斯巴甜被吸收到另一种成分上的方法包胶阿斯巴甜的步骤。
本发明的优点是提供改进的口香糖配方。
本发明的另一个优点是提供包含碳酸氢钠的改进的口香糖配方。
本发明更进一步的优点是提供无糖的改进的口香糖配方，且其中包括碳酸氢钠以及阿斯巴甜。
另外，本发明的一个优点是提供改进的方法制备包含阿斯巴甜的口香糖配方。
此外，本发明的优点是提供包含阿斯巴甜以及碳酸氢钠的口香糖配方，其中在口香糖产品的货架期内阿斯巴甜的损失被有效地消除。
本发明另外的特点和优点通过本发明优选实施方案的详细描述和附图进行说明和清楚的了解。
附图的简要说明

图1是与碳酸氢钠一起存在于口香糖中的阿斯巴甜损失的图示；时间上以周计的特定的阿斯巴甜损失的百分含量。
图2是通过时间上以周计的阿斯巴甜的百分数，来图示说明具有0％的碳酸氢钠情况下的阿斯巴甜的损失。
图3是通过时间上以周计的阿斯巴甜的百分数，来图示说明具有0.25％的碳酸氢钠情况下的阿斯巴甜的损失。
图4是通过时间上以周计的阿斯巴甜的百分数，来图示说明具有1％的碳酸氢钠情况下的阿斯巴甜的损失。
本发明优选实施方案的详细说明本发明提供改进的口香糖配方及其制备方法。根据本发明，在包含碳酸氢钠的口香糖配方中提供包胶的阿斯巴甜。已经令人惊奇地发现，将包胶的阿斯巴甜与碳酸氢钠同时使用实质上消除了阿斯巴甜的损失。
如上所述，虽然希望在至少某些口香糖配方中使用碳酸氢钠以提供健齿的好处，例如牙齿增白，但使用这样的产品有缺点。在这种情况下，希望这样的产品是无糖的。然而，已经发现当阿斯巴甜与碳酸氢钠一起使用时，阿斯巴甜变得不稳定，且阿斯巴甜会降解。确实，用于口香糖配方中碳酸氢钠的量越大，在配方中阿斯巴甜的稳定性越低。
已经意想不到地发现，在含碳酸氢钠的口香糖配方中使用包胶的阿斯巴甜，事实上消除了在产品货架期内阿斯巴甜的损失。如以下的详细描述，包胶方法的种类没有明显影响通过本发明得到的结果。因此，阿斯巴甜可以通过使用例如涂敷、包胶、凝结、吸收或挤压的方法包胶。同样如下所述，优选口香糖具有降低的水分含量，优选小于2％。最优选口香糖的水分降低到1％或更少。
通过实施例的方式说明而不是进行限制，下列实施例说明了具有碳酸氢钠的口香糖中阿斯巴甜稳定性的效果。实施例A至E制成下述口香糖配方
测试这些口香糖配方，以确定一段时间内各配方中阿斯巴甜的稳定性。分析的结果列于图1中；在一段时间内(以周计)，阿斯巴甜损失的图示列于图1中。如图所示，碳酸氢钠的用量越高，阿斯巴甜的稳定性越低。
为了改善包含碳酸氢钠的口香糖配方中阿斯巴甜的稳定性，根据本发明包胶阿斯巴甜。阿斯巴甜可以用包胶剂包胶、凝结、吸收、隔离或挤压，以防止其降解。对于阿斯巴甜的包胶方法，可以使用提供部分或全部包胶的任何标准的技术。这些技术包括，但不仅限于喷雾干燥、喷雾冷却、流化床涂布和凝聚。这些包胶技术可以单独使用，或以一步方法或多步方法任意组合。
依赖于该方法中使用的涂布组合物，采用的包胶技术可以提供从部分到全部涂布的各种程度的涂敷。另外，涂布组合物易遭受不同程度的水渗透。一般，组合物具有高有机可溶性，好的成膜性和低的水溶性，提供较好的阿斯巴甜的包胶。这样的组合物包括丙烯酸聚合物和共聚物，羧基乙烯基聚合物、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙酸邻苯二甲酸乙烯酯、聚乙烯基-吡咯烷酮和蜡。
虽然所有的上述物料是能进行阿斯巴甜包胶的，但只使用食品级物料。作为好的成膜剂但不具有水溶性的两个标准的食品级涂布物料是虫胶和玉米醇溶蛋白。其它更易水溶且作为好的成膜剂的是例如琼脂、藻酸盐、范围广泛的纤维素衍生物象乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、糊精、明胶和变性淀粉之类的物料。其它包胶剂象阿拉伯胶或麦芽糖糊精也可以用于包胶阿斯巴甜。
一般，越高的涂布量就会导致越低的阿斯巴甜的用量和越高的阿斯巴甜的稳定性。为了获得所希望的包胶。包胶剂的最小用量是约20％的被涂敷产品，优选包胶剂的最小用量是约30％的被涂敷产品，最优选的最小用量应是约40％的被涂敷产品。根据涂层的不同，需要较高或较低量的涂层以提供所需的包胶。
部分包胶的另一种方法是用凝结剂凝结，即部分地涂敷阿斯巴甜。该方法包括用少量的水或溶剂混合阿斯巴甜和凝结剂的步骤。该混合物以这样的方式制备以便于独立的湿颗粒互相接触，以至于可以得到部分涂敷。在水或溶剂排除之后，该混合物被磨碎，且用作粉状的、涂布的包胶阿斯巴甜。
可以用作凝结剂的物料是前述用在包胶方法中的那些物质。然而，由于涂层只是部分包胶，一些凝结剂比其它物质更有效。一些较好的凝结剂是有机聚合物，例如丙烯酸聚合物和共聚物，聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基-吡咯烷酮、蜡、虫胶和玉米醇溶蛋白。其它凝结剂不如蜡、虫胶和玉米醇溶蛋白这样的聚合物有效。这些其它的凝结剂包括，但不仅限于琼脂、藻酸盐、多种纤维素衍生物、糊精、明胶、变性淀粉和植物胶例如瓜尔豆胶、槐树豆胶和角叉菜胶。
即使凝结的阿斯巴甜只是部分地被涂布，当涂布的量与阿斯巴甜的量相比较增长时，即获得改善的阿斯巴甜稳定性。用于凝结的产品的涂敷量最小值应是约5％。优选涂敷量最小值应是约15％，且更优选是约20％。
阿斯巴甜可以在两步骤或多步骤方法中被涂敷。阿斯巴甜可以用任何如前所述的物料包胶，且接着如前所述将包胶的物料凝结，以获得包胶/凝结产品，该产品可以用于口香糖以改善稳定性。
本发明的另一个实施方案中，阿斯巴甜可以被吸收到另一种成分上，该成分经常被作为载体，它是多孔的，且阿斯巴甜被隔离到多孔成分的基体中。用作吸收阿斯巴甜的物料包括，但不仅限于硅石、硅酸盐、药物吸收粘土、海绵状珠或小珠、非晶形碳酸盐和氢氧化物包括铝和钙色淀、植物胶和其它喷雾干燥物料。
根据吸收剂物料的类型和其制备方法的不同，可以承载在吸收剂上的阿斯巴甜的量是不同的。一般物料，例如聚合物、海绵状珠或小珠、非晶形糖、糖醇、非晶形碳酸盐和氢氧化物吸收约10％至约40％的吸收剂重量。其它物料例如硅石、药物吸收粘土可以吸收约20％至约80％的吸收剂重量。
用于吸收阿斯巴甜至吸收剂上的一般工艺如下吸收剂例如煅制二氧化硅粉在粉末混合器中混合，且随着混合的继续，将阿斯巴甜的溶液喷涂到粉末上。该水溶液可以是约5％至10％的阿斯巴甜，且如果使用的温度升至90℃，可以使用较高的含量。一般水是溶剂，但其它溶剂，例如醇如果被批准用于食品的话，也可以使用。对于粉末混合物，液体被喷涂到粉末上。在该混合物变潮湿之前，停止喷涂。仍然自由流动的粉末从混合器中去除，并干燥以去除水或其它溶剂，并磨碎至特定的粒径。
在阿斯巴甜被吸收或固定到吸收剂上之后，该固定剂/阿斯巴甜可以通过包胶涂布。根据用于该方法的涂布组合物，可以采用全部或部分包胶。通过以喷雾干燥、喷雾冷却、流化床涂布、挤压、凝聚或任何其它标准技术将聚合物涂布可以获得全包胶。通过使用上述任何物料的凝结获得部分包胶或涂布。
因此，获得稳定阿斯巴甜可以采用的四种主要方法是(1)通过喷雾干燥、流化床涂布、喷雾冷却和凝聚包胶以提供全部或部分的包胶；(2)凝结以提供部分包胶；(3)固定或吸收也提供部分包胶；和(4)通过挤压的隔离。这四种方法，以任何有用的方式组合。
在口香糖配方中碳酸氢钠的量可以是约0.1％至约10％，以有益于牙齿；获得的有效量平均在0.1％至约1％的低水平。在口香糖配方中阿斯巴甜的量可以从约0.01％至约1％不等，但优选获得合适的甜度的量是0.1％至约0.6％；较低的含量可以用于糖型口香糖配方。
用于本发明的口香糖可以是任何多种不同的口香糖。
口香糖一般由水不溶性胶基、水溶性部分和风味剂组成。在咀嚼一段时间后，水溶性部分用一部分风味剂消散。胶基部分在咀嚼过程中始终保持不变。
不可溶胶基一般包括弹性体、树脂、脂肪和油、软化剂和无机填料。胶基可以或不可以包括蜡。不溶胶基的构成是约5至约95％的口香糖重量。更通常的是胶基占10至约50％的口香糖重量，且在一些优选的实施方案中是20至约35％的口香糖重量。
在一个实施方案中，本发明的口香糖胶基含约20至约60％重量的合成弹性体，0至约30％重量的天然弹性体，约5至约55％重量的弹性体增塑剂，约4至约35％重量的填料，约5至约35％重量的软化剂和可选择的较少量(约1％或更少)的各种成分，例如色素、抗氧化剂等。
合成弹性体可以包括，但不仅限于具有GPC重均分子量是约10000至约95000的聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、具有约1∶3至约3∶1的苯乙烯-丁二烯比例的苯乙烯-丁二烯共聚物、具有GPC重均分子量是约2000至约90000的聚乙酸乙烯酯、聚异戊二烯、聚乙烯、具有月桂酸乙烯酯含量是约5至约50％共聚物重量的醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物和其组合。
优选范围是50000-80000 GPC重均分子量的聚异丁烯，1∶1至1∶3的苯乙烯-丁二烯，10000至65000 GPC重均分子量的聚乙酸乙烯酯，具有较高分子量的聚乙酸乙烯酯一般用于泡泡糖胶基，10-45％的月桂酸乙烯酯含量的醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯。
天然弹性体可以包括天然橡胶例如熏制的或液体的橡胶和银菊橡胶以及天然胶例如节路顿胶、lechi caspi、紫苏胶、香豆胶、massaranduba巴拉塔树胶、massaranduba可可树胶、尼斯佩罗胶、松香树胶、糖胶树胶、马来乳胶及其组合。根据口香糖其中的胶基被用作粘合剂或如下所述的常规的泡泡糖或普通口香糖的不同，优选的合成弹性体和天然弹性体浓缩的程度不同。优选的天然弹性体包括节路顿胶、糖胶树胶、香豆胶和massaranduba巴拉塔树胶。
弹性体增塑剂可以包括，但不仅限于天然甘油松香酯例如部分氢化松香甘油酯、聚合的松香甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、松香甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、松香甲酯和松香的部分氢化甲酯、松香的季戊四醇酯；合成的例如由α-蒎烯、β-蒎烯和/或柠檬烯衍生的萜烯树脂；和任何合适的前述物质的组合。根据特定的应用和使用的弹性体的种类的不同，优选的弹性体增塑剂也是不同的。
填料/组织形成剂可以包括碳酸镁和碳酸钙、粉碎的石灰石、硅酸盐例如硅酸镁和硅酸铝、粘土、矾土、滑石、三氧化钛、一、二和三磷酸钙、纤维素聚合物，例如木材，和其组合。
软化剂/乳化剂可以包括牛油、氢化牛油、氢化或部分氢化植物油、可可脂、甘油单硬脂酸酯、三醋酸甘油酯、卵磷脂、甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯、乙酰化甘油单酯、脂肪酸(例如，硬脂酸、棕榈酸、油酸和亚油酸)和其组合。
色素和增白剂可以包括FD&C型染料和色淀、水果和蔬菜提取物、二氧化钛，和其组合。
胶基可以包括或不包括蜡。无蜡胶基的例子公开于US5286500，在此引入对其的公开作为参考文献。
除了水不溶性胶基部分，一般的口香糖组合物还包括水溶性填充部分和一种或多种风味剂。该水溶性部分可以包括可以提供所需属性的填充甜味剂、高效甜味剂、风味剂、软化剂、乳化剂、色素、酸化剂、填料、抗氧化剂和其它成分。
加入到口香糖的软化剂是为了优化咀嚼性和口香糖的口感。软化剂也是本领域公知的增塑剂，一般的构成是约0.5至约15％的口香糖重量。软化剂可以包括甘油、卵磷脂和其组合物。甜味剂水溶液例如那些含山梨醇、氢化淀粉水解产物、玉米糖浆和其组合物的物质也可以用作口香糖的软化剂和粘合剂。
填充甜味剂包括糖成分和无糖成分。填充甜味剂一般为5至约95％的口香糖重量，较好为20至80％的口香糖重量，最好为30至60％的口香糖重量。
糖型甜味剂一般包括在口香糖领域里公知的含糖成分，其中包括，但不仅限于蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糊精、转化糖粉、果糖、左旋糖、半乳糖、玉米糖浆干粉等，单独或以组合的形式使用。
无糖甜味剂包括但不仅限于糖醇例如山梨醇、甘露醇、木糖醇、氢化淀粉水解产物、麦芽糖醇等，单独或以组合的形式使用。
除了阿斯巴甜以外，也可以使用其它高效人造甜味剂。优选甜味剂包括，但不仅限于铵糖精、乙酰舒泛的盐、天胺甜精、糖精及其盐、环己氨磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查二酮、祝马丁、莫尼林等，单独或以组合的形式使用。
糖和/或无糖甜味剂的组合可以用于口香糖。另外，软化剂也可以提供额外的甜度，例如，糖或糖醇的水溶液。
口香糖中含有的风味剂是约0.1-15％的口香糖重量范围，且优选约0.2-5％的口香糖重量，更优选约0.5-3％的口香糖重量。风味剂可以包括精油、合成香精或其混合物，包括但不仅限于来自植物和水果的油，例如柑桔油、水果香精、薄荷油、留兰香油、其它薄荷油、丁香油、冬青油、茴香油等。人造风味剂和成分也可以用作本发明的风味剂成分。天然和人造风味剂可以任何感官可接受的方式进行组合。
可选的成分例如色素、乳化剂和药剂和附加的风味剂也可以加入口香糖。
一般，通过连续地向本领域公知的任何市售混合器中加入多种口香糖成分而制成口香糖。在这些成分已经彻底混合之后，胶块从混合器中排出，形成所需的形状，例如，通过辊压成片、划和切成块。一般，上述成分通过首先熔化胶基且将其添加到运行的混合器中而被混合。该胶基也可以选择性地在混合器中熔化。色素或乳化剂可以在此时添加。
软化剂，例如甘油可以接着添加，与糖浆和一部分填充部分一起添加。另外一部分的填充部分接着添加到混合器中。风味剂一般与最后的一部分填充部分一起添加。整个混合过程一般需5-15分钟，但有时需要更长的混合时间。本领域普通技术人员能够确定该混合工艺的许多变化或其它混合工艺。
通过实施例的方式，但这不是对本发明进行限制，现说明本发明的口香糖实施例实施例1用阿斯巴甜和羟丙基甲基纤维素(HPMC)制成凝结阿斯巴甜产品。首先将2500g的阿斯巴甜和440g的HPMC在Hobart混合器中混合，接着，1520g的水在约1小时的时间内缓缓加入，直至混合物略微潮湿。该物料接着被取出，并在170°F下干燥过夜(16小时)，然后粉碎，得到具有85％活性阿斯巴甜的凝结产品。实施例2用阿斯巴甜和中等分子量的聚乙酸乙烯酯通过挤压制成挤压的阿斯巴甜产品。磨细的阿斯巴甜(200g)和磨细的PVAc(800g)被干燥混合。向其添加3g的硬脂酸镁，以降低给料器的粘性。该混合物接着挤压成纤维或带状物，并冷却。冷却之后，该产品被粉碎，得到具有20％活性阿斯巴甜的挤压产品。
上述两种物料以下述口香糖配方进行试验
口香糖样品被切成正方形片，且密封进袋，并在100°F下贮藏0、2、4、或6、8和10周。在迁移之后，分析样品的阿斯巴甜百分数。结果列于图2、3和4。
在图2中，采用0％的碳酸氢钠，样品损失少量的阿斯巴甜，具有包胶阿斯巴甜的比游离阿斯巴甜的稍微更稳定些。在图3中采用0.25％的碳酸氢钠，游离阿斯巴甜损失明显，但用包胶阿斯巴甜制得的口香糖样品均显示出良好的稳定性。同样，在图4中采用1％的碳酸氢钠，有明显的阿斯巴甜损失，但用包胶阿斯巴甜制得的口香糖样品显示出良好的稳定性。
权利要求
1.一种口香糖，包括水不溶性口香糖胶基部分；和包括碳酸氢钠和包胶的阿斯巴甜的水溶性部分。
2.权利要求1的口香糖，其中碳酸氢钠为近于0.1％至约1％的口香糖重量。
3.权利要求1的口香糖，其中阿斯巴甜为0.01％至约1％的口香糖重量。
4.权利要求1的口香糖，其中阿斯巴甜用选自由虫胶、玉米醇溶蛋白、琼脂、藻酸盐、纤维素衍生物、糊精、明胶、变性淀粉、阿拉伯树胶和麦芽糖糊精组成的组中至少一种食品级原料涂敷。
5.权利要求1的口香糖，其中包胶的阿斯巴甜包含至少20％的涂层。
6.权利要求1的口香糖，其中口香糖的水分含量小于2％。
7.权利要求1的口香糖，其中阿斯巴甜用凝结的方法包胶。
8.权利要求1的口香糖，其中通过向阿斯巴甜涂敷食品级原料包胶阿斯巴甜。
9.一种口香糖，包括水不溶性胶基部分；和包括至少0.1％重量的碳酸氢钠和至少0.01％重量的包胶的阿斯巴甜的水溶性部分。
10.权利要求9的口香糖，其中阿斯巴甜用选自由虫胶、玉米醇溶蛋白、琼脂、藻酸盐、纤维素衍生物、糊精、明胶、变性淀粉、阿拉伯树胶和麦芽糖糊精组成的组中至少一种食品级原料涂敷。
11.权利要求9的口香糖，其中包胶的阿斯巴甜包含至少20％的涂层。
12.权利要求9的口香糖，其中口香糖的水分含量小于2％。
13.一种制备包含阿斯巴甜的口香糖的方法，包括向水不溶性胶基部分添加包胶的阿斯巴甜和碳酸氢钠的步骤。
14.权利要求13的方法，其中包胶的阿斯巴甜和碳酸氢钠与风味剂一起添加到水不溶性胶基部分。
15.权利要求13的方法，包括通过向阿斯巴甜涂敷食品级原料包胶阿斯巴甜的步骤。
16.权利要求13的方法，包括通过向阿斯巴甜凝结制剂包胶阿斯巴甜的步骤。
17.权利要求13的方法，包括通过使用两步法包胶阿斯巴甜的步骤。
18.权利要求13的方法，包括通过采用阿斯巴甜被吸收到另一种成分上的方法包胶阿斯巴甜的步骤。
19.权利要求13的口香糖，其中通过向阿斯巴甜涂敷食品级原料包胶阿斯巴甜。
20.权利要求13的口香糖，其中口香糖的水分含量小于2％。
全文摘要
本发明公开了包含碳酸氢钠和包胶的阿斯巴甜的口香糖配方。也公开了口香糖的制备方法。
文档编号A61K9/68GK1275889SQ97182462
公开日2000年12月6日 申请日期1997年12月3日 优先权日1997年12月3日
发明者丹尼尔·J·基克, 罗伯特·雅卡 申请人:Wm.雷格利Jr.公司