專利名稱：由塑化蛋白質(zhì)類原料制的非粘性口香糖和含有這種原料的組合物的制作方法
背景技術(shù)：
塑化蛋白質(zhì)類原料的制作是首先將至少一種蛋白質(zhì)和至少一種增塑劑合并成固態(tài)混合物，然后在熱和受控剪切條件下處理，產(chǎn)生塑化蛋白質(zhì)類原料，該原料的性能是當(dāng)與口香糖組合物中所用的其它配料共混時(shí)可給口香糖提供非粘性。
常規(guī)來(lái)說(shuō)，口香糖基質(zhì)中含有所謂彈性體的原料，其提供了膠質(zhì)的彈性或橡膠特性。彈性體為水不溶性聚合物，天然聚合物，例如天然橡膠和糖膠樹脂和合成聚合物，例如苯乙烯丁二烯共聚物，聚異丁烯，聚乙烯等等。彈性體通常與各種分子量的聚乙酸乙烯酯(PVAc)組合，以便給膠基提供延展性和彈性。常規(guī)的膠質(zhì)中還含有的原料諸如樹脂類，其用作彈性體的溶劑，以軟化彈性體；蠟類；脂肪和/或油類，其可以作為增塑劑；填料以及可選擇性地含有抗氧化劑和乳化劑。
口香糖制造中的常規(guī)配料和技術(shù)是已知的，例如在糖食制造(SugarConfectionery Manufacture)第2版，E.B.Jackson,editor,BlackieAcademic & Professional,Glasgow,NZ(1995),259-286頁(yè)中的描述，其引入這里作為參考。
為提供具有非粘特性的口香糖組合物，以前所作的嘗試是取消蠟類。例如，U.S.專利5,482,722和U.S.專利5,462,754公開了一種膠質(zhì)組合物，其含有元蠟的膠基、天然和合成的彈性體、脂肪和油和/或軟化劑。
U.S.專利5,424,081公開了一種不發(fā)粘的口香糖基質(zhì)，其包括谷蛋白組分和蛋白質(zhì)縮合劑。U.S.專利4,241,090涉及了一種不發(fā)粘的口香糖組合物，該組合物含有α纖維素和一種或多種增稠劑，包括水解谷物固體、麥芽糖糊精、改性食用淀粉等等。
國(guó)際申請(qǐng)WO95/32,634和WO95/32,637公開了一種非粘膠質(zhì)組合物，其含有中鏈甘油三酸酯。U.S.專利5,431,930涉及了一種含有中鏈甘油三酸酯和卵磷脂的非粘膠質(zhì)組合物。其它非粘膠質(zhì)組合物公開于U.S.專利5,437,875；5,437,876；5,437,877；以及國(guó)際申請(qǐng)WO93/17570；WO93/17512；和WO93/17575中。
現(xiàn)有技術(shù)中的以上提及類型的非粘膠質(zhì)組合物具有缺陷，因?yàn)樗鼈儍H在光滑無(wú)孔表面上是非粘性的，例如在托牙材料上，并且/或者具有不足的甜度和/或風(fēng)味釋放性。
U.S.專利5,601,858中嘗試提供一種在多孔和無(wú)孔表面上均不發(fā)粘的膠質(zhì)組合物，其中公開了一種不含脂肪、蠟類和彈性體溶劑樹脂的非粘性口香糖基質(zhì)組合物。該膠基包括(a)不同分子量的聚乙酸乙烯酯的共混物(b)非彈性體的溶劑樹脂增塑劑，包括甘油三乙酸酯，乙?；视蛦嗡狨ゼ捌浠旌衔镆约?c)填料，例如碳酸鈣，氧化鋁，滑石，粘土等等。該膠質(zhì)組合物對(duì)各種表面都是非粘性的，包括牙托材料、木頭、瀝青、混凝土、地毯、毛發(fā)和布料。
天然蛋白質(zhì)，由于其通常缺乏柔韌性，無(wú)法表現(xiàn)或模擬膠基的性能，如彈性、延展性和可咀嚼性。變性蛋白也曾用于口香糖中，但現(xiàn)有技術(shù)中沒有提供具有常規(guī)膠質(zhì)感官特點(diǎn)的蛋白質(zhì)基的膠質(zhì)，也沒有提供具有非粘性的蛋白質(zhì)基的膠質(zhì)。例如，U.S.專利5,482,722公開了一種用于糖食制品的可咀嚼的蛋白質(zhì)類膠基，其中將醇溶蛋白溶解于醇/水溶劑系統(tǒng)中，并且添加組織化處理劑，形成沉淀，其中截留有組織化處理劑。
盡管可以使用這種系統(tǒng)來(lái)形成蛋白質(zhì)類原料，代替膠質(zhì)和糖食組合物中常規(guī)使用的彈性體，但這種原料仍不能有效地達(dá)到與常規(guī)口香糖相同的感官性，并且它們不能提供非粘性。
因此，開發(fā)一種可有效地在各種各樣表面上(包括多孔和無(wú)孔表面如皮革、橡膠等)具有同樣非粘性、并且具有與常規(guī)膠質(zhì)相同或相似感官特征的口香糖，對(duì)本領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一種顯著的進(jìn)步。
更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及一種非粘性口香糖組合物，該組合物含有a)約2-25wt％的塑化蛋白質(zhì)類原料，其含有一種蛋白質(zhì)組分和一種增塑劑組分，其中將蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的固態(tài)共混物在受控剪切條件下于約20-140℃下加熱；b)與其組合的口香糖膠基配料，其量為足夠給該不含彈性體溶劑和蠟的口香糖組合物帶來(lái)口香糖的特征。
在本發(fā)明的一個(gè)具體方面中，非粘性口香糖組合物中除塑化蛋白質(zhì)類原料外還含有彈性體原料和/或聚乙酸乙烯酯以及軟化劑/乳化劑，所說(shuō)的軟化劑/乳化劑起塑化彈性體原料和/或聚乙酸乙烯酯的增塑劑作用。發(fā)明詳述總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及含有塑化蛋白質(zhì)類原料的非粘性口香糖組合物，其中增塑劑或其混合物(增塑劑組分)分散在至少一種蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)組分)的基體中。
這里所說(shuō)的術(shù)語(yǔ)″膠基″應(yīng)當(dāng)包括形成不含糖、風(fēng)味劑和著色劑(能夠給膠質(zhì)組合物帶來(lái)所需味道和顏色的物質(zhì))的膠質(zhì)組合物所用的原料。術(shù)語(yǔ)″膠質(zhì)組合物″應(yīng)當(dāng)除膠基原料外還包括糖、風(fēng)味劑和著色劑。
用于本發(fā)明的塑化蛋白質(zhì)類原料的形成成功與否首先取決于對(duì)包含蛋白質(zhì)或其混合物和增塑劑的一種或多種共混物或其混合物的正確選擇。蛋白質(zhì)和增塑劑的優(yōu)選的組合可以由各種因素來(lái)確定，包括溶解度參數(shù)、共混物的自由體積以及共混物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，詳情可見U.S專利申請(qǐng)08/936,570,1997年9月24日申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容引入這里作為參考。
然后，將所得的蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的共混物進(jìn)行加工，優(yōu)選在加熱和受控剪切條件下，以獲得塑化蛋白質(zhì)類原料，該塑化蛋白質(zhì)類原料可以取代口香糖中的一種或多種常規(guī)配料(如蠟類)并且當(dāng)與其它某些常規(guī)配料的混合物合并時(shí)可給口香糖組合物帶來(lái)非粘性，同時(shí)達(dá)到所需的味道和感官特征。
制作塑化蛋白質(zhì)類原料的優(yōu)選方法是使熔融狀態(tài)的蛋白質(zhì)組分(即粘液體形式的蛋白質(zhì)組分)變性。更具體說(shuō)，該方法包括在受控剪切條件加熱蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的共混物，共混物在加工前優(yōu)選是固態(tài)，從而當(dāng)冷卻時(shí)，增塑劑組分被截留在蛋白質(zhì)組分的變性基體內(nèi)。
術(shù)語(yǔ)熔融，或熔化，通常用來(lái)描述通過(guò)施加熱量使物質(zhì)從固體轉(zhuǎn)變成液體相。熔融的物質(zhì)具有流動(dòng)性和可加工性。據(jù)對(duì)很多合成聚合物發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加熱時(shí)蛋白質(zhì)通常不熔融或流動(dòng)。它們經(jīng)常是在達(dá)到可使蛋白質(zhì)熔融的必要溫度之前便分解了。增塑劑是通常添加到聚合物原料中以獲得加熱時(shí)可流動(dòng)的共混原料并由此增加聚合物的可加工性或柔韌性的物質(zhì)。將固態(tài)的增塑劑組分和蛋白質(zhì)組分的共混物加熱成熔融狀態(tài)，不會(huì)伴隨有蛋白質(zhì)組分的分解和伴隨有蛋白質(zhì)組分的變性?？梢岳斫?，單獨(dú)一種蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的混合物可以與單獨(dú)一種增塑劑或增塑劑的混合物形成共混物。
適宜蛋白質(zhì)或其混合物的選擇部分地取決于蛋白質(zhì)的分子量及其在形成非粘性基質(zhì)所需溫度范圍內(nèi)的可加工性。形成口香糖的典型加工溫度為約40-120℃范圍內(nèi)。適宜的蛋白質(zhì)還能經(jīng)得起常規(guī)混合設(shè)備的加工，包括擠出機(jī)、共混機(jī)等等。
蛋白質(zhì)的分子量必須足夠高至蛋白質(zhì)被分類為高分子。分子量至少約5,000、優(yōu)選至少約10,000是適宜的。
為形成塑化蛋白質(zhì)類原料所選擇的蛋白質(zhì)必須與適宜的增塑劑相配。這個(gè)相配的過(guò)程要考慮溶解度參數(shù)、自由體積以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，詳情可見U.S專利申請(qǐng)08/936,570,1997年9月24日申請(qǐng)。
適宜蛋白質(zhì)組分與增塑劑組分的相配首先取決于對(duì)蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的溶解度參數(shù)的考慮，該參數(shù)由它們的相對(duì)粘合性能來(lái)決定。各種材料的溶解度參數(shù)及其計(jì)算方法為本領(lǐng)域已知的，如公開于D.W.VanKrevelen E1sevier之″聚合物的特性″(1990)，其引入這里作為參考，以及U.S.專利申請(qǐng)08/936,570。
聚合物自由體積增加的正常效果是其被塑化(即玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，模量和拉伸強(qiáng)度降低，并且伸長(zhǎng)和沖擊強(qiáng)度增加)。然而，由增塑劑提供的移動(dòng)自由度還允許聚合物分子可相互緊密聯(lián)系(如果它們的性質(zhì)是可以這樣作的話)。
總體來(lái)說(shuō)，自由體積所依據(jù)的原理是適宜的增塑劑增加了蛋白質(zhì)的自由體積。蛋白質(zhì)自由體積的增加提高了蛋白質(zhì)的可動(dòng)性，并因此增加了塑化的程度。因此，如果期望更大程度的塑化，可以增加增塑劑的量，如U.S.專利申請(qǐng)08/936,570所述。
一旦通過(guò)比較蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分各自的溶解度參數(shù)值，或者還另外比較如上所述的共混物的自由體積，確認(rèn)了蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的可能的共混物，則最終產(chǎn)品(塑化蛋白質(zhì)類原料)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度必須要考慮。例如，對(duì)口香糖來(lái)說(shuō)，塑化蛋白質(zhì)類原料的適宜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約35-45℃。
因此，塑化蛋白質(zhì)類原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由各自熱膨脹系數(shù)的比、增塑劑組分的體積分?jǐn)?shù)以及增塑劑組分和蛋白質(zhì)組分各自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的差來(lái)決定。通常來(lái)說(shuō)，通過(guò)選擇具有相對(duì)高熱膨脹系數(shù)和/或較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的增塑劑組分，可以增加塑化蛋白質(zhì)類原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。如果期望塑化蛋白質(zhì)類原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，則選擇具有相對(duì)高熱膨脹系數(shù)和/或較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的蛋白質(zhì)是合適的。
適合本發(fā)明中使用的蛋白質(zhì)可以是任何合成或天然的蛋白質(zhì)，例如任何水不溶性的植物或動(dòng)物蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)可以是經(jīng)過(guò)酶改性的、化學(xué)改性的或基因工程技術(shù)的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)可以是基本上純的或可以是混合物的一部分，例如谷物的級(jí)分。可以理解，當(dāng)使用谷物級(jí)分時(shí)，一批與另一批的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可能不同，從而可能影響其溶解度參數(shù)值和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
蛋白質(zhì)可以選自(但不限于此)谷物蛋白，例如玉米、小麥、大麥、稻米、燕麥、大豆、高粱蛋白及其級(jí)分，包括谷蛋白和醇溶蛋白，如玉米醇溶蛋白、麥谷蛋白、麥醇溶蛋白；以及動(dòng)物蛋白，例如膠原、卵和乳的蛋白質(zhì)，包括明膠、卵清蛋白(卵白蛋白)、乳清蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸鈉、乳清和乳分離物，如酪蛋白酸鹽和乳清的共混物。
優(yōu)選的蛋白質(zhì)組分中含有至少一種選自小麥、玉米、稻米、大豆乳和動(dòng)物蛋白的蛋白質(zhì)原料。
除水不溶性外，決定蛋白質(zhì)的其它因素優(yōu)選包括粘彈性。例如，具有較高粘彈性的產(chǎn)品通常是通過(guò)使用了選自小麥和玉米蛋白包括玉米醇溶蛋白和小麥醇溶蛋白或明膠及其混合物的蛋白質(zhì)組分提供的。相反，具有較低粘彈性的產(chǎn)品通常是通過(guò)使用選自卵白、乳清和酪蛋白酸鈉的蛋白質(zhì)組分提供的。
增塑劑，如前所述，是一種可給塑化蛋白質(zhì)類原料提供可加工性并賦予其粘彈性的物質(zhì)。適合本發(fā)明使用的增塑劑或其混合物可以選自各種材料，包括有機(jī)增塑劑和不含有機(jī)化合物的類似水的物質(zhì)。
屬于優(yōu)選類型增塑劑的有機(jī)增塑劑包括(但不限于此)鄰苯二甲酸酯衍生物，例如鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯和鄰苯二甲酸二丁酯；分子量?jī)?yōu)選為約200-6,000的聚乙二醇；甘油；二元醇類化合物例如聚丙二醇，丙二醇，聚乙二醇和乙二醇；檸檬酸酯例如檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三乙酰酯；表面活性劑例如十二烷基硫酸鈉，聚氧亞甲基(20)脫水山梨糖醇和聚氧乙烯(20)脫水山梨糖醇一油酸酯、與水的共混物；醇類，例如乙醇和異丙醇；有機(jī)酸類例如乙酸和乳酸及其低級(jí)烷基酯；增體甜味劑(bulk sweeter)，例如山梨糖醇，甘露糖醇，木糖醇和氧化葡萄糖漿；脂肪/油類，例如蔬菜油，菜籽油和蓖麻油；乙?；视蛦嗡狨ィ桓视腿宜狨?；蔗糖酯；傳統(tǒng)香精油或其混合物。優(yōu)選的有機(jī)增塑劑是多元醇類化合物，例如甘油和二元醇類，特別是丙二醇，聚丙二醇，乙二醇和聚乙二醇；和有機(jī)酸，特別是乳酸和乙酸，及其對(duì)應(yīng)的酯。
蛋白質(zhì)/增塑劑共混物中蛋白質(zhì)組分的存在量如上所述是變化的。必須考慮塑化蛋白質(zhì)類原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)組分的量為至少40wt％，并且更典型為至少50wt％。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)組分的量達(dá)到約60-75wt％時(shí)通常獲得特別好的塑化蛋白質(zhì)類原料。
優(yōu)選，基于蛋白質(zhì)/增塑劑共混物的總重量，典型增塑劑的量包括，例如，含水乙醇(20-40wt％)，丙二醇(20-40wt％)，乙二醇(10-30wt％)以及乙酸和乳酸(10-30wt％)?？梢岳斫猓旧暾?qǐng)涉及的是食物制品(如口香糖和糖食組合物)，出于使用管理的規(guī)定要求，乙醇是不優(yōu)選的。
用于本發(fā)明非粘口香糖的優(yōu)選蛋白質(zhì)和增塑劑的共混物包括玉米醇溶蛋白/丙二醇/甘油；玉米醇溶蛋白/甘油/丙二醇/乙酸/水；玉米醇溶蛋白/乳酸/甘油/丙二醇/乙二醇和玉米醇溶蛋白/乳酸/丙二醇/乳酸乙酯/乳酸丁酯/乙酸乙酯/甘油。
蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分各自以干態(tài)使用，即蛋白質(zhì)和增塑劑的預(yù)共混物具有增塑劑中均勻分散有蛋白質(zhì)的粉末狀物理性質(zhì)。蛋白質(zhì)/增塑劑共混物通常由蛋白質(zhì)的共混物和/或增塑劑的共混物組成，以利用各個(gè)組分的特性，使共混物組分最大程度地相容。
將蛋白質(zhì)和增塑劑合并成共混物，并且將共混物處理形成增塑劑分散在蛋白質(zhì)基體內(nèi)的混合物。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，蛋白質(zhì)和增塑劑的混合物中含有在蛋白質(zhì)熔融階段呈高粘稠狀態(tài)的原料(即塑化蛋白質(zhì)類原料)。熔融溫度和共混物在熔融溫度下的粘度受增塑劑的類型和存在量的影響?？傮w來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的實(shí)踐中用于形成塑化蛋白質(zhì)類原料的增塑劑的量越大，熔融溫度越低，且用于形成塑化蛋白質(zhì)類原料的共混物的粘度越低。
在熔融-塑化之前或之后將其它原料與蛋白質(zhì)組分共混。可以使用不同量的蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分來(lái)獲得給口香糖組合物提供非粘性的原料，部分原因是本發(fā)明的口香糖組合物中省略了諸如常規(guī)彈性體溶劑(如松香)和蠟類(如石蠟、微晶蠟或天然蠟類)的原料。在本發(fā)明非粘性口香糖的生產(chǎn)中，按所需量組合的膠基原料可提供具有杰出味道和感官性的非粘口香糖組合物。
更具體說(shuō)，本發(fā)明的非粘性口香糖組合物含有如前所述的塑化蛋白質(zhì)類原料的組合以及膠基原料的獨(dú)特組合，所說(shuō)的膠基原料的量為可提供在各種多孔和無(wú)孔底物上呈非粘性并且具有所需味道和感官性的有效量。
口香糖組合物的膠基中所存在的塑化蛋白質(zhì)類原料的量一般為約2-25wt％，優(yōu)選約5-15wt％。
優(yōu)選的非粘性膠質(zhì)組合物中還包含膠基原料，包括彈性體材料(即彈性體)和/或聚乙酸乙烯酯，以及軟化劑(乳化劑)。
彈性體包括天然和/或合成的彈性體。天然彈性體的實(shí)例包括節(jié)路頓膠，lechi,caspi,perillo，香豆乳汁(sorva),massaranduba balata,massaranduba chocolate,nispero,rosindinha，糖膠樹脂，gutta hangkang，煙狀或液體膠乳和銀膠菊及其組合。
合成彈性體的實(shí)例包括聚異丁烯、異丁烯-異戊二烯共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物，聚異戊二烯，聚乙烯及其組合。
本發(fā)明非粘性口香糖組合物的膠基中可以使用的彈性體的量，基于膠基的總重量，通常為約2-25wt％，優(yōu)選約5-15wt％。
聚乙酸乙烯酯(PVAc)存在的同時(shí)可以存在或不存在彈性體。PVAc包含在非粘性口香糖組合物中的量取決于其分子量范圍。據(jù)測(cè)定，聚乙酸乙烯酯所希望的重均分子量范圍為至少約8,000，優(yōu)選約8,000-100,000。非粘性口香糖組合物的膠基中的PVAc總量，基于非粘性口香糖組合物的膠基總重量，一般為約25-75wt％，優(yōu)選約40-55wt％。
用于本發(fā)明非粘性口香糖組合物典型的軟化劑(術(shù)語(yǔ)″軟化劑″是習(xí)慣上的較寬含義，并且包括乳化劑)包括牛油，氫化牛油，氫化一硬脂酸酯，一月桂酸甘油酯，一油酸甘油酯，聚山梨酸酯60，聚山梨酸酯65，吐溫65，吐溫80，甘油三乙酸酯，卵磷脂，甘油單酸酯，甘油二酸酯二和甘油三酸酯，乙酰化甘油單酸酯脂肪酸及其組合。優(yōu)選的脂肪酸包括硬脂酸、棕櫚酸、油酸和亞油酸。軟化劑的使用量，基于非粘性口香糖組合物的膠基的總重量，通常為約3-35wt％。優(yōu)選約10-20wt％。
膠基中還可以含有有效量的填料。使用填料是為增加咀嚼組合物的硬度，同時(shí)仍保持適宜的冷流動(dòng)性能。有用的填料包括有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物，例如碳酸鈣、碳酸鎂、石灰石粉、硅酸鹽包括硅酸鎂、硅酸鋁、粘土、氧化鋁、滑石、氧化鈦、磷酸鈣、磷酸三鈣、磷酸二鈣、纖維素聚合物例如木材等等和其混合物。典型地，填料在非粘性口香糖組合物的膠基中的量，基于非粘性口香糖組合物的膠基的總重量，為約5％-約25wt％，優(yōu)選約5-15wt％。可以理解，填料的量將部分地取決于所選擇的特定的填料和獲得口香糖組合物所需硬度和冷流動(dòng)所必需的填料量。
非粘性口香糖基質(zhì)中可以摻入一種或多種纖維素原料作為可選擇的配料，其用量基于口香糖組合物的膠基的總重量通常為約2-10wt％，優(yōu)選約2-5wt％?？捎糜诒景l(fā)明非粘性口香糖組合物中的纖維素原料是水溶性，并且其實(shí)例包括纖維素，甲基纖維素，乙基纖維素，甲基羥基乙基纖維素，甲基羥基丙基纖維素，羥丙基纖維素和羧甲基纖維素鈉和其混合物。
將前述的膠基配料與甜味劑，風(fēng)味劑，著色劑和常規(guī)添加劑如增稠劑，酸味劑等等合并。
在商業(yè)實(shí)踐中，通常是將至少一部分的膠基原料預(yù)混合，形成母料。然后，將母料與剩余量的膠基原料加上上述的其它原料(如甜味劑)合并，形成膠質(zhì)組合物。
在本發(fā)明中，可以形成優(yōu)選含有彈性體原料[如聚(異丁烯-異戊二烯)共聚物]、聚乙酸乙烯酯和軟化劑的母料。
本發(fā)明的非粘性口香糖組合物還含有增體甜味劑。適宜的糖包括單糖類、雙糖類和多糖類化合物，例如木糖、核酮糖、葡萄糖(右旋糖)、甘露糖、半乳糖、果糖(左旋糖)、蔗糖(食糖)、麥芽糖、轉(zhuǎn)化糖、部分水解淀粉和玉米糖漿固體及其混合物。適宜的非糖增體劑包括糖醇增體劑，例如山梨糖醇、木糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、麥芽糖醇及其混合物，異麥芽(isomalt)，麥芽糖糊精；氫化淀粉水解物；氫化己糖；氫化二糖類化合物等等及其混合物。上述的增體劑或甜味劑的使用量范圍較寬，基于非粘性口香糖組合物的總重量一般為30-75wt％，優(yōu)選約45-60wt％。
非粘性口香糖組合物中還含有高強(qiáng)度甜味劑。適宜的增強(qiáng)甜味劑的實(shí)例包括(A)水溶性天然存在的增強(qiáng)甜味劑，例如二氫查耳酮，薯芋葉防己甜素，甜菊糖苷，甘草甜素，黃烷酮醇(dihydroflavenol)和L-氨基二羧酸氨基鏈烷酸酯酰胺，例如U.S.專利4,619,834中公開的，以及其混合物；(B)水溶性人造甜味劑，包括可溶性糖精鹽，例如糖精鈉或鈣鹽，環(huán)己基氨基磺酸鹽，3,4-二氫6-甲基-1,2,3-氧雜噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的鈉、銨或鈣鹽，3,4-二氫6-甲基-1,2,3-氧雜噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的鉀鹽(乙?；前匪徕?，糖精的游離酸形式等等及其混合物；(C)二肽基的甜味劑，包括得自L-天冬氨酸的甜味劑，例如1-天門冬酰-L-苯基丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)和U.S專利3,492,131中描述的物質(zhì)，L-α-天門冬酰-N-(2,2,4,4-四甲基-3-硫雜環(huán)丁烷-D-丙氨酰胺水合物(阿力甜)，L-天門冬酰-L-苯基-甘油和L-天門冬酰-L-2,5-二氫苯基-甘氨酸的甲酯，L-天門冬酰-2,5-二氫-L-苯丙氨酸，L-天門冬酰-L-(1-環(huán)己烯)-丙氨酸等等和其混合物；(D)得自天然水溶性甜味劑的水溶性增強(qiáng)甜味劑，例如普通糖(蔗糖)的氯化衍生物，如氯脫氧糖衍生物，例如氯脫氧蔗糖或氯脫氧半乳糖蔗糖的衍生物，已知如產(chǎn)品名稱為Sucralose；氯脫氧蔗糖和氯脫氧半乳糖蔗糖衍生物的實(shí)例包括(但不限于此)1-氯-1’-脫氧蔗糖；4-氯-4-脫氧-α-D-半乳糖吡喃糖基-α-D-果糖呋喃糖苷，或4-氯-4-脫氧半乳糖蔗糖；4-氯-4-脫氧-α-D-半乳糖吡喃糖基-1-氯-1-脫氧-β-D-果糖呋喃糖苷，或4,1’-二氯-4,1’-二脫氧半乳糖蔗糖；1’,6’-二氯-1’,6’-二脫氧蔗糖；4-氯-4-脫氧-α-D-半乳糖吡喃糖基-1,6-二氯-1,6-二脫氧-β-D-果糖呋喃糖苷，或4,1’,6’-三氯-4,1’,6-三脫氧半乳糖蔗糖；4,6-二氯-4,6二脫氧-α-D-半乳糖吡喃糖基-6-氯-6-脫氧-β-D-果糖呋喃糖苷，或4,6,6’-三氯-4,6,6’-三脫氧半乳糖蔗糖；6,1’,6’-三氯-6,1’,6-三脫氧蔗糖；4,6-二氯-4,6-二脫氧-α-D-半乳糖-吡喃糖基-1,6-二氯-1,6-二脫氧-β-D-果糖呋喃糖苷或4,6,1’,6-四氯-4,6,1’,6’-四脫氧半乳糖-蔗糖和4,6,1’,6’-四脫氧蔗糖和其混合物；以及(E)蛋白質(zhì)基的增強(qiáng)甜味劑，例如thaumaoccous danielli(Thaumatin Ⅰ和Ⅱ)。增強(qiáng)甜味劑的使用量通常最多為口香糖組合物總重量的約1wt％。
非粘性口香糖組合物中還含有風(fēng)味劑，選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的風(fēng)味劑并且包括天然風(fēng)味劑和人造風(fēng)味劑。具代表性的風(fēng)味劑的非限定性實(shí)例包括(A)風(fēng)味油，例如留蘭香，肉桂，冬青油(水楊酸甲酯)，薄荷(薄荷醇)，丁香，月桂，茴香，桉屬植物，百里香，雪松葉，肉豆蔻油，香辣椒，鼠尾草油，肉豆蔻衣，苦杏仁油和桂皮油；(B)人造、天然和合成水果風(fēng)味劑，例如香草和柑橘類水果的油，包括檸檬、橘子，菜母酸橙，葡萄柚；以及水果香精包括蘋果，梨，桃，葡萄，草莓，覆盆子，櫻桃，李子，菠蘿，杏等等；(C)醛類和酯類，例如乙醛，苯甲醛，茴香醛，肉桂醛，檸檬醛，橙花醛，癸醛，香草醛，天芥菜，胡椒醛，乙基香草醛，α戊基肉桂醛，丁醛，戊醛，香茅醛，癸醛，乙酸二氫香芹酯，甲酸丁子香酯，C-8醛，C-9醛，C-12醛，2-乙基丁醛，己烯醛，甲苯醛，藜蘆醛，2,6-二甲基-5-庚烯醛，2,6-二甲基辛醛，2-十二烯醛，對(duì)-甲基茴香醚等等。通常來(lái)說(shuō)，可以使用任何風(fēng)味劑或食品添加劑，例如《食品加工中使用的化學(xué)品》(Chemicals Used in Food Processing),publication1274,63-258頁(yè)，National Academy of Sciences中描述的物質(zhì)，其引入這里作為參考。
可在風(fēng)味組分中使用的其它配料包括酸類，例如檸檬酸、酒石酸、蘋果酸等等酸味劑。在本發(fā)明的非粘性口香糖組合物中，風(fēng)味劑的存在量，基于口香糖組合物的總重量，通常為約0.5％-4.0wt％。
口香糖組合物中還可以含有著色劑，選自(但不限于此)顏料，例如二氧化鈦，其摻入量基于非粘性口香糖組合物的總重量可以最多為約0.3wt％；天然食品著色劑和適于食品、藥物和化妝品應(yīng)用的染料，已知如F.D.＆C.染料和色淀。所有F.D.＆C.著色劑和其相應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)在Kirk-Othmer化學(xué)技術(shù)百科全書(Encyclopedia of Chemical Technology)，第3版，第5卷，857-884頁(yè)中有所敘述，其引入這里作為參考。
口香糖組合物中可以使用其它常規(guī)添加劑。可以使用的其它常規(guī)添加劑的實(shí)例包括增稠劑例如甲基纖維素，藻酸鹽，角叉菜膠，黃原膠，明膠，角豆膠，黃芪膠和剌槐莢膠，酸味劑例如蘋果酸，己二酸，檸檬酸，酒石酸，延胡索酸和其混合物。
本發(fā)明的非粘性口香糖組合物具有廣泛達(dá)到的非粘性?？谙闾墙M合物不僅不會(huì)粘在無(wú)孔材料例如牙托材料上，其包括(但不限于此)天然牙齒，充填物，活動(dòng)和固定口腔修復(fù)器件、牙托等等，而且膠質(zhì)組合物還不會(huì)粘在各種普通的表面上，包括多孔表面，即使溫度高達(dá)40℃。
更具體說(shuō)，非粘性口香糖組合物不會(huì)粘在普通戶內(nèi)表面上，例如地毯、小塊毯、油氈、瓷磚、馬賽克地板等等。膠質(zhì)組合物還不會(huì)粘在普通戶外表面上，例如混凝土基材料、瀝青、大理石、石、磚、甲板木等等。
膠質(zhì)組合物不會(huì)粘在的其它表面包括皮革鞋底、橡膠鞋底、羊毛織物、棉花織物等等。
這里所說(shuō)的術(shù)語(yǔ)”非粘性“意思應(yīng)當(dāng)是指口香糖組合物僅通過(guò)拔取便可以從表面上除去(即無(wú)需借助諸如刮器、刀子等用具和/或諸如丙酮、甲苯等溶劑和萜烯基的市售溶劑共混物。)
蛋白質(zhì)的變性由加工轉(zhuǎn)矩值(熔化轉(zhuǎn)矩值)的峰值來(lái)表示，所說(shuō)的轉(zhuǎn)矩值是由于從粉末狀到粘糊狀的相轉(zhuǎn)變。按常規(guī)方式測(cè)定塑化蛋白質(zhì)類原料的轉(zhuǎn)矩值(粘度)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和力學(xué)性能。
分別從Freeman Industries,Clofine Dairy和Food Products,NewZealand Milk Products和Hormel Foods公司獲得玉米醇溶蛋白，蛋清，乳(乳清濃縮物，酪蛋白酸鈉，乳分離物(80％酪蛋白酸和20％乳清的共混物))和明膠(GP-8,250Bloom)。這些市售的蛋白質(zhì)被認(rèn)可使用。
從Sigma獲得丙二醇和甘油并且分別從Morfiex,Aldrich和SRIPolyols獲得檸檬酸三乙酯，聚乙二醇和山梨糖醇。
在實(shí)施例中，使用C.W.Brabender轉(zhuǎn)矩流變計(jì)(PL2,000)將蛋白質(zhì)塑化，該流變計(jì)配有裝有滾筒葉片的預(yù)混合機(jī)。Brabender流變計(jì)是一個(gè)加熱室，其上安裝有兩個(gè)不規(guī)則的滾筒。將一定量的原料添加到室中達(dá)到70％容量，使用以下表達(dá)式樣品裝料量=70％x混合機(jī)容積x樣品比重。將樣品熔融，并且用測(cè)力計(jì)測(cè)定使?jié)L筒在熔體中以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的總轉(zhuǎn)矩，所說(shuō)的旋轉(zhuǎn)速度可以是不斷變化的，所說(shuō)的測(cè)力計(jì)包括一移動(dòng)的齒輪箱，其通過(guò)扭轉(zhuǎn)臂與負(fù)載單元相連。該單元是預(yù)先校準(zhǔn)的，但可以是再校準(zhǔn)的。使用伸入至樣品室中的熱電偶測(cè)定聚合物溫度?；旌蠙C(jī)中使用的總原料為250g。經(jīng)測(cè)定，轉(zhuǎn)矩值為不同溫度下以半分鐘為間隔的時(shí)間的函數(shù)，所說(shuō)的溫度可以是用來(lái)舉例說(shuō)明的明顯的點(diǎn)。
轉(zhuǎn)矩用″米-克″或″牛頓-米″來(lái)表達(dá)。其可以容易地?fù)Q算成其它單位，例如泊或帕斯卡-秒。這個(gè)單位源于所用的Brabender轉(zhuǎn)矩流變計(jì)。因?yàn)檗D(zhuǎn)矩的產(chǎn)生與施加給樣品的剪切應(yīng)力有關(guān)。該流變計(jì)可以用作熔體粘度計(jì)。Brabender上的混合葉片的旋轉(zhuǎn)速度決定了剪切樣品最大速率。因此，表觀粘度=K1(轉(zhuǎn)矩/RPM)且壁處的剪切速率=K2x RPM。K1和K2是Brabender測(cè)定的不同類型輥筒和葉片的常數(shù)。本發(fā)明中所用的混合輥筒(預(yù)混合機(jī))的值是K1=10,760和K2=2.47。根據(jù)這些等式，在30 RPM下，剪切速率大約為75sec-1且1米-克(轉(zhuǎn)矩)大約360泊或36帕斯卡-秒(表觀粘度)。
使用Perkin Elmer差式掃描測(cè)熱計(jì)(DSC)7儀器以20℃/分鐘的加熱速率測(cè)定轉(zhuǎn)矩流變計(jì)中的塑化蛋白質(zhì)類原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。Ⅱ、擠出機(jī)制備本實(shí)施例舉例說(shuō)明使用蛋白質(zhì)與增塑劑的混合物來(lái)制備塑化蛋白質(zhì)類原料。使用擠出機(jī)作為加工設(shè)備。
使用配有計(jì)量螺桿的反旋轉(zhuǎn)圓錐形雙螺桿擠出機(jī)(C.W.Brabender)將蛋白質(zhì)-增塑劑共混物熔融加工，所說(shuō)的計(jì)量螺桿上裝有棒狀或帶狀模頭。擠出機(jī)具有三個(gè)桶狀加熱器/冷卻溫度和1或2個(gè)模頭區(qū)。在第三區(qū)和模頭的末端分別連接有壓力轉(zhuǎn)換器和熱電偶，以便監(jiān)測(cè)擠出加工過(guò)程中的壓力和熔體溫度。所有的加工參數(shù)，包括轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，都由計(jì)算機(jī)控制，并且在塑化蛋白質(zhì)類原料的擠出過(guò)程中直接打印出來(lái)。典型的加工條件如下加工溫度(1區(qū)至4區(qū))70-100℃加工轉(zhuǎn)矩 500-3000mg頭壓 80-600psiRPM 20-40.
以不同比例預(yù)混合蛋白質(zhì)，然后與不同量的增塑劑劇烈混合。然后通過(guò)將它們送入料斗將混合物擠出。收集條狀擠出物并且分析。
按以下方式制備一部分膠基原料的母料。將8.0重量份彈性體原料聚(異丁烯-異戊二烯)共聚物(Butyl 077分子量=400,000，得自Exxon化學(xué)公司)、8重量份聚乙酸乙烯酯(AYAC，分子量=12,800，得自UnionCarbide公司)和8重量份用于彈性體原料的軟化劑(DURKEE 17得自VanDen Bergh Foods公司)合并，并且混合至獲得均勻混合物。
將母料與11重量份蛋白質(zhì)類原料、39.5重量份聚乙酸乙烯酯、6重量份乳化劑(NM得自Lonza,Inc.)、5重量份彈性體原料/軟化劑、7.5重量份填料(ATOMITE得自Webber)和7重量份增塑劑(甘油三乙酸酯，得自Eastman Chemicals)合并，并且將混合物按以下方式共混，形成非粘口香糖膠基，其中所說(shuō)的蛋白質(zhì)類原料獲得自60wt％玉米醇溶蛋白和40wt％乙二醇的熔體塑化。
將5kg裝配有Sigma葉片的罐通過(guò)蒸汽夾套加熱至110℃。將母料放入罐中并且熔融。隨著加入塑化的玉米醇溶蛋白，開始混合。將母料和玉米醇溶蛋白在加熱條件下混合，直至形成均勻混合物，此時(shí)加熱聚乙酸乙烯酯。
當(dāng)聚乙酸乙烯酯熔融并且與母料和玉米醇溶蛋白的均勻混合物徹底混合時(shí)，將溫度降低至室溫，并且加入軟化劑(Durkee 17)，直至形成均勻混合物。之后，加入乳化劑(NM)和甘油三乙酸酯并且混合直至獲得均勻混合物。
將35.00重量份如上制備的膠基與7.50重量份玉米糖漿、54.96重量份糖粉、0.44重量份天然和合成薄荷油各一份、0.66重量份薄荷醇晶體和1.0重量份薄荷合并，形成非粘性膠質(zhì)組合物。
將口香糖組合物分成一系列的多個(gè)樣品組，并且咀嚼5分鐘。對(duì)所有樣品進(jìn)行Instron重復(fù)壓迫試驗(yàn)(Compression Cycle Test)。使用Instron重復(fù)壓迫試驗(yàn)來(lái)給放在底物上(如地毯、皮革、混凝土等)之后的咀嚼過(guò)的口香糖組合物重復(fù)性地施加力。力重復(fù)20次以模仿20個(gè)人對(duì)放在底物上之后的口香糖的腳踏。在重復(fù)過(guò)程之后，將每組中的樣品分成5個(gè)小組，在室溫下放置不同長(zhǎng)度的時(shí)間(0、0.5、1.0、24和48小時(shí))，隨后進(jìn)行Instron 180°剝離試驗(yàn)。
在Instron 180°剝離試驗(yàn)中，將底物夾緊在Instron設(shè)備中的下顎。將搽在底物上的口香糖以與底物表面180°的角度從底物上剝離掉，直至膠質(zhì)與底物表面分離。如果有任何一部分膠質(zhì)組合物仍粘在底物表面上，則用字母″S″表示，代表″粘性″。如果樣品不粘，則用字母″NS″表示，代表″非粘性″。
將本發(fā)明的膠質(zhì)組合物(由″S-1″表示)與市場(chǎng)廣告宣傳非粘性的市售產(chǎn)品進(jìn)行比較。結(jié)果示于表1中。表1
1Freedent是Wriglery公司的商標(biāo)2Stickfree是Nabisco公司的商標(biāo)3Freezone是Lotte公司的商標(biāo)4Trident和Clorets是Warner-Lambert公司的商標(biāo)如表1所示，本發(fā)明的膠質(zhì)組合物即使在與地毯表面接觸36個(gè)小時(shí)后仍顯出非粘性，而市售產(chǎn)品從接觸一開始便粘在地毯上。還應(yīng)當(dāng)注意到已知不粘牙的市售產(chǎn)品(如Freedent)粘地毯和其它類似表面，如以下
權(quán)利要求
1.一種非粘性口香糖組合物，該組合物含有a)約2-25wt％的塑化蛋白質(zhì)類原料，其含有一種蛋白質(zhì)組分和一種增塑劑組分，其中將蛋白質(zhì)組分和增塑劑組分的固態(tài)共混物在受控剪切條件下于約20-140℃下加熱；b)與其組合的口香糖膠基質(zhì)配料，其量為足夠給該不含彈性體溶劑和蠟的口香糖組合物帶來(lái)在多孔和無(wú)孔表面上不粘的特征。
2.權(quán)利要求1的非粘性口香糖組合物，其中口香糖膠質(zhì)配料包括選自彈性體原料、聚乙酸乙烯酯及其組合的至少一種配料和對(duì)所說(shuō)配料起增塑劑作用的化合物。
3.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中彈性體原料的存在量基于口香糖組合物的重量為約2-25wt％。
4.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中聚乙酸乙烯酯的分子量為至少8,000。
5.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中聚乙酸乙烯酯的量基于口香糖組合物的重量為約25-75wt％。
6.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中增塑劑的量基于口香糖組合物的重量為約3-35wt％。
7.權(quán)利要求2的非粘性口香糖，還含有選自填料和纖維素原料的至少一種配料。
8.權(quán)利要求7的非粘性口香糖組合物，其中填料的量基于口香糖組合物的總重量為約5-25wt％。
9.權(quán)利要求7的非粘性口香糖組合物，其中纖維素原料的量基于口香糖組合物的總重量為約2-10wt％。
10.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中彈性體原料是天然彈性體或合成彈性體。
11.權(quán)利要求10的非粘性口香糖組合物，其中天然彈性體選自節(jié)路頓膠，lechi,caspi,perillo，香豆乳汁，massaranduba balata,massarandubachocolate,nispero,rosindinha，糖膠樹脂，gutta hang kang，煙狀或液體膠乳和銀膠菊及其組合。
12.權(quán)利要求10的非粘性口香糖組合物，其中合成彈性體選自聚異丁烯、異丁烯-異戊二烯共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物，聚異戊二烯，聚乙烯及其組合。
13.權(quán)利要求4的非粘性口香糖組合物，其中聚乙酸乙烯酯的重均分子量為約8,000-100,000。
14.權(quán)利要求2的非粘性口香糖組合物，其中增塑劑選自牛油，氫化牛油，氫化和部分氫化植物油，可可脂，氫化一硬脂酸酯，一月桂酸甘油酯，一油酸甘油酯，聚山梨酸酯60，聚山梨酸酯65，吐溫65，吐溫80，甘油三乙酸酯，卵磷脂，甘油單酸酯，甘油二酸酯二和甘油三酸酯，乙?；视蛦嗡狨ズ椭舅?。
15.權(quán)利要求7的非粘性口香糖組合物，其中填料選自碳酸鈣、碳酸鎂、石灰石粉、硅酸鹽、粘土、氧化鋁、滑石、氧化鈦、磷酸鈣、磷酸三鈣、磷酸二鈣、纖維素聚合物。
16.權(quán)利要求7的非粘性口香糖組合物，其中纖維素原料選自纖維素，甲基纖維素，乙基纖維素，甲基羥基乙基纖維素，甲基羥基丙基纖維素，羥丙基纖維素和羧甲基纖維素鈉。
17.權(quán)利要求1的非粘性口香糖組合物，其中蛋白質(zhì)組分選自小麥、玉米、稻米、大豆、乳蛋白或動(dòng)物蛋白中的至少一種。
18.權(quán)利要求17的非粘性口香糖組合物，其中蛋白質(zhì)組分包括玉米醇溶蛋白、谷蛋白、麥醇溶蛋白或其混合物。
19.權(quán)利要求1的非粘性口香糖組合物，其中增塑劑組分是至少一種有機(jī)增塑劑。
20.權(quán)利要求19的非粘性口香糖組合物，其中有機(jī)增塑劑選自丙二醇、乙二醇、乙酸、乳酸、聚丙二醇、聚乙二醇、甘油和乙醇。
全文摘要
一種非粘性口香糖組合物,該組合物含有約2－25wt%的塑化蛋白質(zhì)類原料以及膠基原料的組合,不含彈性體溶劑和蠟類,可使組合物在無(wú)孔表面如牙托材料和普通表面如地板并且包括多孔表面如地毯上呈非粘性。
文檔編號(hào)A23G4/14GK1325275SQ99808754
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期1999年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月11日
發(fā)明者M·M·阿布戴爾－馬里克, A·威史瓦納斯安, A·M·歐拉榪 申請(qǐng)人:沃尼爾·朗伯公司