说明书包含具有高玻璃化转变温度的生物可降解聚合物的生物可降解口香糖
技术领域
本发明涉及口香糖领域。特别是，本发明提供了包含玻璃化转变温度(Tg)高于37℃的生物可降解聚合物的胶基和口香糖。
背景技术
人们普遍认识到，丢弃在室内或室外环境中的口香糖会导致相当的麻烦和不便，因为这些丢弃的口香糖会牢牢粘在例如街道和人行道表面上以及粘在该环境中存在或移动的人们的鞋和衣服上。实质上引起这样的麻烦和不便的原因是，传统的口香糖产品基于使用在环境中基本不能降解的天然或合成的弹性体和树脂性聚合物。
清除丢弃的口香糖残物常常不仅成本高，而且效果不理想。
已经尝试例如改进清洁方法或在口香糖配方中添加抗粘剂来减少广泛使用的口香糖所带来的麻烦。但是，这些预防措施对于解决污染问题没有显著贡献。
近来，人们对合成聚酯的兴趣日益增加，其可水解为较小分子的化合物，这些化合物可通过环境作用而更易于降解和/或通过代谢途径除去。
美国专利5,672,367中已经公开，口香糖可以自某些合成聚合物制备，在它们的聚合物链中存在化学不稳定的键，其在光的影响下或通过水解可以分解成水溶且无毒的组分。在美国专利5,672,367中，通过环状酯(例如丙交酯、乙交酯和ε-己内酯)的聚合获得的这类聚合物被称为生物可降解的。此外，根据该专利，应用于口香糖中的这类聚合物的玻璃化转变温度最高为37℃。
玻璃化转变温度的上限基本为人体温度这一点在生物可降解的口香糖聚合物领域内的整个现有技术中是一种普遍的推定。保持口香糖聚合物的玻璃化转变温度基本低于人体温度的重要性似乎是与玻璃化转变温度(Tg)相关的基本性质的逻辑结果。通常，Tg宽泛地定义为聚合物性质发生显著变化的温度。相应地，Tg可描述为聚合物结构一加热即变得“橡胶样”而一冷却即变得“玻璃样”的温度。
因此，在生物可降解的口香糖聚合物的现有技术中，玻璃化转变温度通常保持基本低于人体温度。
这类现有技术口香糖聚合物的实例公开于WO 00/19837中，其中指出己内酯可能有毒，应避免用作咀嚼物质。由于所用聚合物不包含导致低Tg的单体，结果发现Tg过高，因此使用大量的增塑剂来获得具有较低Tg的聚(D，L-乳酸)聚合物。按WO 00/19837，Tg从较高值变为较低值，这样，按WO 00/19837，所得聚合物的橡胶性和弹性要高得多。
在口香糖中大量使用增塑剂如三醋精的缺陷可能在于口香糖的坚实性被损害，特别是如果口香糖中含有相当有化学活性的口香糖成分如酸或脂肪时。
为使胶基或口香糖组分同时获得有利的质构和坚实性的另一种方法是混合生物可降解的聚合物与不同种类的天然树脂。树脂化合物对获得所需的咀嚼性质有帮助并为胶基组合物的弹性体充当增塑剂。
传统口香糖胶基中的树脂通常包括合成树脂如聚醋酸乙烯酯(PVA)和天然树脂如松香酯，松香酯常被称为酯胶。此外，天然树脂如部分氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔罗油松香的甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氢化甲酯和松香的季戊四醇酯通常用于口香糖胶基中。其他常用于口香糖胶基中的树脂化合物包括合成树脂，如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯的萜烯树脂，和天然萜烯树脂。
本发明的目的是避免使用天然树脂，原因是这些组分缺乏可降解性。
合成树脂聚醋酸乙烯酯(PVA)在环境中基本是不能降解的，因此，该树脂聚合物在胶基中的使用对口香糖的不可降解性有很大影响。胶基中PVA的添加量常取决于分子量范围，这样以例如为胶基提供拉伸或弹性。胶基组合物中所用PVA的总量通常占整个胶基组合物的约5-95重量％。通常，口香糖胶基中PVA的量在10-30％的范围内，因此构成整个胶基组合物的一个主要部分。由于该合成树脂在环境中基本不可降解，故胶基中的该组分对基于这类胶基的口香糖整个的不可降解性负有显著的责任。
本发明的目的是创造一种适用于口香糖并具有改进的可降解性的生物可降解聚合物。
本发明的又一目的是制备包含聚合物的口香糖，所述聚合物特别容易降解并可取代口香糖的树脂部分。
本发明的又一目的是获得在例如降解过程和/或降解残留物方面具有改进的生物可降解性的口香糖聚合物。
发明内容
本发明涉及一种口香糖，所述口香糖包含量为约0.1％-约95％的至少一种生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度(Tg)高于37℃。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为约0.1％-约95％的至少一种生物可降解聚合物，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度(Tg)高于37℃，分子量(Mn)在约500-60000g/mol的范围内，且其中所述口香糖包含少于约5重量％的天然树脂。
按本发明的实施方案，口香糖的低分子量聚合物组分(即分子量(Mn)在约500-400000g/mol范围内的生物可降解组分)的高Tg导致了所用低分子量聚合物的改进效果。换句话说，按本发明获得了低分子量聚合物组分的改进效果。这样的改进可导致例如有可能减少低分子量聚合物的总量，这对稳定性很重要，特别是对于生物可降解的口香糖尤其如此。
按本发明，最终的口香糖中天然树脂的量应保持较低，原因是所希望的生物可降解性会被所得天然树脂的特性所损害。
此外，按本发明的实施方案，高Tg聚合物的使用带动了导致高Tg的单体的使用，对于例如基于丙交酯或基于乙交酯的生物可降解聚合物，这被认为更易于生物降解。因此，内酯聚合物的降解性不如丙交酯聚合物或乙交酯聚合物快，而且，内酯聚合物的降解产物不如丙交酯和/或乙交酯聚合物的降解产物优选。此外，本发明的高Tg性质的应用便于有利的聚合物单体的使用。按本发明的有利实施方案，生物可降解的聚合物可基本单独基于丙交酯和/或乙交酯制得和/或内酯的含量可被减到最少。
按本发明的优选实施方案，口香糖应包含少于约2重量％的天然树脂。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量为约2-60重量％的所述至少一种生物可降解聚合物。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度(Tg)高于约40℃。
在本发明的实施方案中，所述口香糖基本不含天然树脂。
按本发明的优选实施方案，应避免使用天然树脂以获得可认为是可完全生物降解的口香糖，原因是与基于典型的合成聚酯的聚合物相比，天然树脂几乎不能生物降解。
按本发明应避免的天然树脂包括天然松香酯，天然松香酯常被称为酯胶，包括例如部分氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔罗油松香的甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氢化甲酯、松香的季戊四醇酯。
按本发明的实施方案，即便那些根据某些文献可在非常长的时间内和升高的温度下具有一定的降解性的天然树脂也不以任何值得考虑的量适用于本发明。
其他树脂性化合物包括合成树脂如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯的萜烯树脂，天然萜烯树脂。本发明不认为这类树脂是生物可降解的。因此，其不以任何值得考虑的量适用于本发明。
本发明的目的是避免使用天然树脂，因为这些组分明显缺乏可降解性。按本发明，作为树脂性化合物，Tg至少为37℃的生物可降解聚合物比较低Tg的生物可降解聚合物有更大作用。因此，高Tg的生物可降解聚合物可能是天然树脂的优良替代品。
在本发明的又一实施方案中，当使用本发明的有效的高Tg聚合物时，口香糖中树脂替代品的量可降低。
在本发明的实施方案中，包含所述至少一种生物可降解聚合物的所述口香糖还包含至少一种弹性体化合物。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物对所述弹性体化合物具有增塑作用。
在本发明的优选实施方案中，Tg高于37℃的生物可降解聚合物对口香糖的弹性体部分起增塑剂作用。换句话说，按本发明的实施方案，高Tg的生物可降解聚合物充当弹性体增塑剂，而这通常是树脂性化合物的角色。本发明的生物可降解口香糖聚合物可因此被称为生物可降解树脂。
在本发明的实施方案中，最终的口香糖中包括一种或多种高Tg的生物可降解树脂和一种或多种弹性体化合物在内的聚合物的总含量可优选在口香糖的5-90重量％、更优选20-70重量％的范围内。太低的聚合物含量可能使口香糖太软，使口香糖溶解在口中并完全被吞咽或留下不溶于水的部分，这样的部分太小而不便咀嚼。另一方面，如果聚合物含量太高，则口香糖可能过硬和/或崩裂。在合理的聚合物含量限度内，存在多种调节本发明的包含高Tg生物可降解树脂的口香糖的质构的可能。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量在2-50％范围内的所述生物可降解聚合物。
按本发明，口香糖的坚实性可通过增大口香糖的聚合物部分的量得到提高。具体而言，按本发明，当保持弹性体含量于一恒定水平而增大本发明的高Tg生物可降解聚合物的量时，口香糖的坚实性可得到明显提高。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量在5-40％范围内、优选10-30％范围内的所述生物可降解聚合物。
应该指出，在口香糖的制造中实现弹性体和树脂性化合物间的平衡是很重要的。按本发明，高Tg(高于人体温度)的生物可降解聚合物适宜作为口香糖中的至少一种树脂性聚合物。树脂性生物可降解聚合物的量应优选不构成口香糖的整个聚合物部分。取决于实际所用的弹性体，树脂含量可有利地降低从而为更高含量的弹性体留出余地，这可改善最终的口香糖的质构。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量在5-25％范围内的所述生物可降解聚合物。
按本发明，最终的口香糖质构可通过调节高Tg聚合物的量加以设计。按本发明，口香糖中生物可降解聚合物的足够量可优选大大低于使用具有较低Tg的相似聚合物时所必要的量。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度(Tg)高于38℃。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的至少0.5重量％、优选至少1重量％的弹性体化合物。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的至少5重量％、优选至少8重量％的弹性体化合物。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量在口香糖的约1重量％-40重量％范围内的弹性体化合物。
按本发明，高Tg生物可降解聚合物可因此认为具有用作口香糖中的树脂化合物亦即对于弹性体化合物而言的有利增塑剂或溶剂的能力。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在38℃-90℃的范围内。
先前人们猜想用于口香糖中的聚合物的Tg值得低于人体温度，因为按照逻辑，Tg应为聚合物呈玻璃态或呈可咀嚼态间的界限。现已惊奇地发现，使用Tg值远高于人体温度的聚合物而不损害最终口香糖的可咀嚼性是可能的，因为所述聚合物能提供树脂的功能，即用作口香糖中弹性体的增塑剂。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度在41℃-75℃的范围内。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度在42℃-65℃的范围内。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的玻璃化转变温度在43℃-48℃的范围内。
本发明涉及包含生物可降解聚合物的口香糖，所述生物可降解聚合物具有有利的树脂性质并非常易于降解。此外，本发明的生物可降解口香糖聚合物的降解产物特别理想，因为它们是生化途径的一部分。
当本发明的生物可降解聚酯聚合物的Tg比口腔温度高出几度但不高出约十到二十度时可获得本发明的有利实施方案，因为其作为树脂和弹性体增塑化合物的性能高而不在最终的口香糖中赋予太硬的质构。
此外，包含Tg在该Tg范围内的生物可降解聚合物的口香糖可获得高度的坚实性。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在1000-40000g/mol、优选在1000-25000g/mol的范围内。
按本发明的优选实施方案，相关生物可降解聚合物的较低分子量是使最终的口香糖具有所希望的质构的因素之一。低分子量聚合物应提供树脂性质，通常是增塑作用，这对与弹性体聚合物的组合有用。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物的分子量(Mn)在3000-22000g/mol、优选在3000-15000g/mol的范围内。
按本发明的实施方案，当降低分子量时，增塑作用可得到改进。可以优选稍微接近常规合成树脂的分子量的分子量。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚合物为聚酯。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚酯聚合物可通过环状单体开环聚合获得。
按本发明的实施方案，有利的生物可降解聚酯聚合物可基于环状单体获得。
在本发明的实施方案中，所述环状单体选自环状酯和环状碳酸酯。
在本发明的实施方案中，自环状酯和/或环状碳酸酯获得的生物可降解聚酯聚合物可提供本发明的口香糖，所述口香糖在质构和降解性方面具有优选的性质。
在本发明的实施方案中，所述环状单体选自D，L-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、三亚甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
在本发明的实施方案中，至少一种所述环状单体为导致高Tg的单体。
在本文中，术语“导致高Tg的单体”和“导致低Tg的单体”分别指当单独聚合或以其各自的组聚合时产生高和低Tg的聚合物的单体。在本文中，所得高和低Tg的聚合物可理解为分子量为至少500Mn的聚合物。换句话说，术语导致高和低Tg的单体用来指当聚合成至少500 Mn的聚合物时可优选产生高或低Tg的聚合物的单体。在本文中，高Tg定义为高于口腔温度的Tg，低Tg相应定义为低于口腔温度的Tg。
当用来指为具有树脂样性质的聚酯的聚合物时，也称本发明的生物可降解树脂的口香糖弹性体增塑剂聚合物在本文中有时可能称为“聚酯树脂”。
在本发明的实施方案中，聚酯树脂包含源自一类或多类导致高Tg的单体如丙交酯或乙交酯并形成具有高Tg的均聚物或共聚物的单体单元。
在本发明的实施方案中，导致高Tg的单体可选自D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯。
使用至少一种导致高Tg的单体所观察和期望的效果可为获得比平常的口香糖聚合物硬度高而弹性低的口香糖聚合物。已经观察到这样的聚合物意味着最终的口香糖中令人愉悦的质构。
在本发明的实施方案中，所述聚酯为可通过单一类型的导致高Tg的单体的聚合获得的聚合物。
在本发明的实施方案中，生物可降解的聚酯聚合物为仅基于一种类型的导致高Tg的单体的均聚物。优选的这类聚合物可为聚(丙交酯)或聚(乙交酯)。
在本发明的实施方案中，所述聚酯为可通过至少两种不同的导致高Tg的单体的聚合获得的共聚物。
在本发明的实施方案中，共聚物如(D，L-丙交酯)-乙交酯共聚物可用作本发明的口香糖中的高Tg生物可降解聚合物。引入共聚物的目的可能是这样的共聚物可能比均聚物的非晶性高而结晶性低，这些特征可进一步有助于最终的口香糖获得有利的质构性质。
在本发明的实施方案中，所述聚酯为可通过至少一种导致低Tg的单体与至少一种导致高Tg的单体的聚合获得的共聚物。
在本发明的实施方案中，小百分比的导致低Tg的单体被引入到聚合物链中以控制所得共聚物的Tg。按本发明的优选实施方案，在按本发明保持Tg高于38℃的同时，聚合物的质构可通过调节共聚物中导致低Tg的单体的百分比加以调节。
在本发明的实施方案中，高Tg的生物可降解树脂聚合物具有作为树脂性化合物的改进效果，从而减少了增塑口香糖的弹性体部分所必需的树脂量。
在本发明的实施方案中，高Tg生物可降解聚合物的结构可通过共聚物中导致高和低Tg的单体间的平衡加以调整以提供具有弹性体和相当的非晶性的聚合物。这样可获得本发明的最终口香糖的优选品质。
具有弹性体性质的聚合物可同时包含弹性体和树脂性质，并在较低的温度下充当弹性体，在较高的温度下充当树脂(弹性体增塑剂)。
在本发明的实施方案中，所述至少一种导致高Tg的单体与所述至少一种导致低Tg的单体的摩尔比在75/25-99/1的范围内，优选在85/15-99/1的范围内。
导致低和高Tg的单体间这样的比率的优势在于可获得改进的弹塑性特征。
在本发明的实施方案中，所述至少一种导致高Tg的单体与所述至少一种导致低Tg的单体的摩尔比在90/10-99/1的范围内，优选在95/5-99/1的范围内。
在本发明的实施方案中，所述至少一种导致高Tg的单体与所述至少一种导致低Tg的单体的摩尔比在95/5-98/2的范围内。
在本发明的实施方案中，所述至少一种导致高Tg的单体选自D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯。
当这些单体单元构成聚合物的相当大部分时可获得降解产物方面的优势。当目标是获得生物可降解的口香糖时，其可大大有助于提供口香糖的有用性，因为其单体或低聚物降解产物是环境中所希望的。这就是本发明可获得的，与现有技术生物可降解口香糖聚合物(其中，导致低Tg的单体如内酯常以更高的百分比使用)相比，作为降解产物的乳酸、乙醇酸等部分可增加。
本发明的口香糖中的生物可降解树脂中这些导致高Tg的单体的使用通常涉及一些重要优势，如降解速率快以及降解产物有利和无毒。此外，这些单体化合物的购买成本低。
通过增大聚合物中导致高Tg的单体的百分比，所得聚合物的Tg将提高，经验已表明当在口香糖中与弹性体化合物组合使用这类硬和非弹性的聚合物时实际有可能获得理想的口香糖特征。
在本发明的实施方案中，所述至少一种导致低Tg的单体选自ε-己内酯、δ-戊内酯、三亚甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
至于至少部分地自这些单体制得的聚合物，其可能在降解速率方面表现出一定的不明确性。当然，其降解速率比传统的口香糖聚合物如PVA或天然树脂要快得多。但当与高Tg聚合物如聚(D，L-丙交酯)相比时，可观察到其以较慢的速率降解。因此，在考虑降解性方面时，导致高Tg的单体的量可有利地增大。
在本发明的实施方案中，出于成本考虑，ε-己内酯可能比δ-戊内酯优选。
在本发明的实施方案中，所述开环聚合通过一种或多种引发剂引发。
在本发明的实施方案中，所述引发剂构成所述生物可降解聚酯聚合物的约0.01-1.0重量％。
在本发明的实施方案中，至少50摩尔％、优选至少70摩尔％的所述引发剂是双官能度的。
在本发明的实施方案中，双官能度引发剂的摩尔百分数可用来控制生物可降解聚合物的线型度。如果同时使用了双官能度和更高官能度的引发剂，则增大双官能度引发剂的摩尔百分数可增大线型度，而更高官能度引发剂的增多可引起聚合物中更高的支化度。
在本发明的实施方案中，当高Tg的较低分子量生物可降解聚酯聚合物获得高的线型度和结晶度时，口香糖可获得有利的坚实性和质构。从而可获得口香糖中生物可降解树脂一样的优异性质。
因此，当其中引入了一定的结晶和线型区域时，优异的树脂性质可源于特别是玻璃化转变温度高于口腔温度的生物可降解聚合物可获得优良的弹性体增塑性质这一事实。
在本发明的实施方案中，优选的双官能度引发剂可为二醇引发剂如1，2-丙二醇。
在本发明的实施方案中，所述聚酯聚合物是基本线型的。
在本发明的实施方案中，高线型度可能与高Tg生物可降解聚合物改进的弹性体增塑功能有关。此外，更高的线型度也可能意味着更高的结晶度，这在本发明的实施方案中可必然需要较少量的生物可降解树脂聚合物以获得本发明的最终口香糖所希望的质构。
在本发明的实施方案中，所述基本线型的聚酯聚合物包含超过50％的线型聚合物链。
相应地，在本发明的实施方案中，本发明的生物可降解聚合物的高百分比线型度可有助于口香糖获得高度的坚实性和悦人的质构。
在本发明的实施方案中，所述基本线型的聚酯聚合物包含超过70％的线型聚合物链。
在本发明的实施方案中，所述基本线型的聚酯聚合物包含超过80％的线型聚合物链。
这样，在本发明的实施方案中，高Tg生物可降解聚酯聚合物的弹性体增塑剂功能方面可获得进一步的改进。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解聚酯聚合物可通过多官能度酸或其衍生物和/或多官能度醇或其衍生物的缩聚获得。
自羧酸产生聚合物的缩聚方法的实例已在美国专利5,310,865和美国专利4,273,920中公开。
在本发明的实施方案中，所述多官能度酸选自乳酸和乙醇酸。
在本发明的实施方案中，所述多官能度酸为多羟基羧酸或羟基羧酸。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量为口香糖的至少5重量％、优选至少10重量％的弹性体化合物。
弹性体化合物的量取决于实际所用的弹性体和树脂。已经发现，当在加到标准口香糖配方中的胶基中组合使用高Tg生物可降解树脂与弹性体化合物时，本发明的口香糖可获得精美的质构。
在本发明的实施方案中，所述至少一种弹性体化合物为生物可降解的弹性体。
为获得可高度降解的口香糖，可能优选口香糖的树脂和弹性体部分均是生物可降解的。
在本发明的实施方案中，所述生物可降解的弹性体可通过至少一种醇或其衍生物与至少一种羧酸或其衍生物的聚合获得。
这种有用的弹性体可自大量不同的单体制备。
在本发明的实施方案中，有利的弹性体聚合物可自对苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯和二(乙二醇)制备。本发明范围内的其他实例包括通常可由二-、三-或更高官能度的醇或其酯与二-、三-或更高官能度的脂族或芳族羧酸或其酯的逐步增长聚合来制备的聚合物。同样，羟基酸或多官能度羧酸的酸酐和卤化物也可用作单体。聚合可涉及直接聚酯化或酯交换并且可经催化。
在另一实施方案中，可用的弹性体化合物可包括通过一种或多种环状酯如丙交酯、乙交酯、三亚甲基碳酸酯、δ-戊内酯、β-丙内酯和ε-己内酯的聚合获得的聚酯聚合物。
不管单体组成如何，弹性体化合物的分子量可显著高于本发明的树脂性高Tg生物可降解聚合物的分子量。同样，弹性体的玻璃化转变温度可以低得多。
在本发明的实施方案中，水含量低于口香糖的3重量％，优选低于1.5重量％，最优选低于1重量％。
在本发明的一些最优选的实施方案中，由于口香糖中含有高度可降解的聚合物如聚(丙交酯)，故最终口香糖中的低水含量很重要。当使用这类对水解降解特别敏感的聚合物时，按本发明，低水含量可为避免或至少最小化咀嚼前降解的决定性因素，咀嚼前降解在口香糖中是非常不希望发生的。保持口香糖中的低水含量可大大提高最终口香糖产品的保存品质，使使用前的存储期得到延长而不损害口香糖的味道、外观和质量。
因此，由于本发明的口香糖中存在大量特别易于降解的聚合物，保持水含量尽可能低是一般目标。
本发明的口香糖可通过多种不同的工艺如间歇法、通过挤出、通过一步法等制造。
最后得到的口香糖片的形状可为任何可制造的几何形状，如圆、椭圆、扁平、棒等。所述片也可为多模的，如中心填充的。
本发明的口香糖也可通过压缩生产，如压缩多模片等。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含一种或多种选自包括调味剂、甜味剂、填料、软化剂、乳化剂和活性成分的集合的口香糖成分。
在本发明的实施方案中，所述调味剂包含天然植物组分、精油、香精、提取物、粉的形式的天然和合成调料，包括能影响味觉特征的酸和其他物质。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包含量为0.01-约25重量％、优选0.1-约5重量％的香料，所述百分比基于所述口香糖的总重量。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的约0-约20重量％、更通常为口香糖的约0-约10重量％的至少一种软化剂。
按本发明，已经发现软化剂可以将与常规口香糖中所用量对应的量有利地添加到本发明的口香糖中。按本发明可获得包含高Tg树脂性化合物的口香糖令人满意的质构，即便当所加软化剂的量相当低时，即低于口香糖的10重量％或甚至低于5重量％时也是如此。
在本发明的实施方案中，软化剂可选自牛油、氢化牛油、氢化和部分氢化的植物油、可可油、单硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二、三酸酯、乙酰化甘油一或二酸酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕榈酸、油酸和亚油酸)、蜡、PGE和其混合物。
在本发明的实施方案中，乳化剂的量在所述口香糖的0-18重量％范围内。
在本发明的不同实施方案中，所述口香糖可以含有或不含有乳化剂。
在本发明的实施方案中，所述甜味剂选自包括填充型甜味剂和高甜度甜味剂及其组合的集合。
在本发明的实施方案中，口香糖包含糖。
在本发明的实施方案中，口香糖是无糖的。
在本发明的实施方案中，所述填充型甜味剂构成口香糖的约5-约95重量％，优选约20-约80重量％。
按本发明，填充型甜味剂可为糖甜味剂、非糖甜味剂和其组合。
在本发明的实施方案中，糖甜味剂可包含含糖化合物如蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糊精、海藻糖、D-塔格糖、干转化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、淀粉糖浆干粉等，单独或组合使用。
此外，在本发明的实施方案中，非糖甜味剂可包含糖醇如山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、异麦芽酚、赤藓糖醇、乳糖醇，单独或组合使用。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的约0-约1.2重量％、优选约0.1-约0.6重量％的高甜度甜味剂。
在本发明的实施方案中，高甜度甜味剂可包含三氯蔗糖、阿斯巴甜、丁磺氨的盐、阿力甜、纽甜、双甜、糖精及其盐、环己氨基磺酸及其盐、甘草甜素、双氢查耳酮、索马甜、莫内林、蛇菊苷，单独或组合使用。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的约0-约50重量％、更通常为口香糖的约10-约40重量％的填料。
在本发明的实施方案中，口香糖包含至少一种着色剂。
在本发明的实施方案中，所述口香糖成分包含活性成分。
在本发明的实施方案中，活性成分可选自药物、口服组合物、戒烟剂、高甜度甜味剂、pH调节剂、营养剂、防腐剂、矿物质、护理或治疗口腔和牙齿的试剂、营养强化剂、其他活性成分和其组合。
在本发明的实施方案中，所述口香糖包覆有选自包括硬包衣、软包衣和可食用膜包衣的集合的外包衣。
所述外包衣可以是糖包衣或无糖包衣或其组合。
在本发明的实施方案中，所述外包衣是包含至少50重量％的多元醇的硬包衣，所述多元醇选自包括山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇和异麦芽酮糖醇的集合。
在本发明的另一实施方案中，可食用膜包衣包含至少一种选自包括蜡和可食用膜形成剂如纤维素衍生物、改性淀粉、糊精、明胶、虫胶、阿拉伯胶、玉米蛋白、植物胶、合成聚合物及其任意组合的集合的组分。
在本发明的实施方案中，外包衣包含至少一种选自包括粘结剂、吸湿组分、成膜剂、分散剂、防粘组分、填充剂、调味剂、着色剂、药学或美容活性组分、脂质组分、蜡组分、糖、酸和能加速可降解聚合物咀嚼后降解的试剂的集合的添加剂组分。
在本发明的实施方案中，能加速可降解聚合物咀嚼后降解的试剂可为一种或多种酶，选自PCT/DK2003/000939中所提到的那些。
具体实施方式
按本发明的生物可降解性的优选定义，生物可降解性是某些有机分子的性质，由此当暴露于自然环境或置于有机体内时，其通过酶或微生物过程并且通常结合化学过程例如水解而反应形成更简单的化合物和最终的二氧化碳、氮氧化物、甲烷、水等。
在本发明内容中，术语“生物可降解聚合物”是指环境或生物可降解的聚合物化合物并且是指口香糖胶基组分，所述组分在口香糖丢弃之后能够经历物理、化学和/或生物降解，由此丢弃的口香糖废弃物变得可更容易从丢弃的位置处除去或最终崩解为不再可认出是口香糖残留物的小块或颗粒。这种可降解聚合物的降解或崩解可以受物理因素如温度、光、湿度等、化学因素如氧化性条件、pH、水解等或生物因素如微生物和/或酶的影响或诱导。降解产物可以是较大的低聚体、三聚物、二聚物和单体。
优选最终降解产物为小分子无机化合物如二氧化碳、氮氧化物、甲烷、氨、水等。
如本文中所指的，玻璃化转变温度(Tg)可通过例如DSC(DSC：差示扫描量热法)来测定。DSC通常可用于测定和研究聚合物的热转变，具体而言，该技术可用于材料的二级转变的测定。Tg处的转变被认为是这种二级转变，即涉及热容的变化但没有潜热的热转变。因此，DSC可用来研究Tg。除非另有说明，否则在整个应用过程中采用10℃/分的加热速率。
除非另有说明，当关于聚合物在本文中使用时，术语“分子量”是指数均分子量(Mn)，计为g/mol。此外，本文中用到的缩写PD是指聚合物的多分散性，多分散性定义为Mw/Mn，其中Mw为聚合物的重均分子量。表征生物可降解聚合物的公认技术是凝胶渗透色谱法(GPC)。
本文中假定口香糖消费者的口腔内温度约为人体温度，虽然在实际咀嚼过程中其可能较体温要低几度。高于口腔温度的玻璃化转变温度在本文中称为高Tg，而低于口腔温度的Tg在本文中称为低Tg。
本发明的口香糖通常包含水溶性的填充部分、水不溶性的可咀嚼胶基部分和调味剂。所述水溶性的部分随部分调味剂在咀嚼过程中的一段时间内消散。胶基部分在整个咀嚼过程中均保留在口中。术语口香糖广义上指咀嚼型口香糖和泡泡糖。
胶基是口香糖的咀嚼物质，其赋予最终产品以咀嚼特征。胶基通常决定香料和甜味剂的释放特性并在口香糖产品中起重要作用。
口香糖的不溶部分通常可含弹性体、乙烯基聚合物、弹性体增塑剂、蜡、软化剂、填料和其他任选成分(如着色剂和抗氧剂)的任意组合。
胶基配方的组成基本上可随待制备的具体产品以及最终产品所希望的咀嚼和其他感官特征而变。但上述胶基组分的典型范围(重量％)为：5-80重量％的弹性体化合物，5-80重量％的弹性体增塑剂，0-40重量％的蜡，5-35重量％的软化剂，0-50重量％的填料，和0-5重量％的其他组分如抗氧剂、着色剂等。胶基可构成口香糖的约5-约95重量％，更经常的是，胶基构成口香糖的10-约60％。
弹性体为口香糖提供橡胶样的内聚性，其随该成分的化学结构以及其怎样与其他成分复合而异。适宜用于本发明的胶基和口香糖中的弹性体可包括天然或合成类型。
弹性体增塑剂改变胶基的坚实性。其对弹性体分子间链断裂(增塑)的特异性及其不同的软化点导致不同的成品口香糖坚实度和在胶基中使用时不同的相容性。当想要使更多的弹性体链暴露于蜡的烷烃链中时，这一点很重要。
弹性体化合物可为天然的，但优选合成的，优选合成聚酯。按本发明，树脂化合物优选生物可降解的聚合物，在优选的实施方案中，树脂化合物为生物可降解的合成聚酯。任何种类的天然树脂在本发明的口香糖中均应避免。
按本发明，口香糖包含至少一种Tg高于37℃的生物可降解聚合物。此外，按本发明，这些生物可降解聚合物非常适于用作本发明的口香糖中的树脂性化合物。下面给出一系列单体组合物的实例，其摩尔比通过调整后可用于高Tg生物可降解聚合物，高Tg生物可降解聚合物是本发明的口香糖的一部分。
按本发明的不同实施方案，高Tg生物可降解聚合物可包含至少一种选自丙交酯或乙交酯的导致高Tg的单体并可以包含一种或多种选自内酯和环状碳酸酯的导致低Tg的单体。
内酯单体可选自ε-己内酯、δ-戊内酯、γ-丁内酯和β-丙内酯，也包括在沿着环的任何非羰基碳原子处为一个或多个烷基或芳基取代基所取代的ε-己内酯、δ-戊内酯、γ-丁内酯或β-丙内酯。碳酸酯单体可选自三亚甲基碳酸酯、5-烷基-1，3-二烷-2-酮、5，5-二烷基-1，3-二烷-2-酮、或5-烷基-5-烷氧羰基-1，3-二烷-2-酮、碳酸亚乙酯、3-乙基-3-羟甲基、碳酸异丙烯酯、三羟甲基丙烷单碳酸酯、4，6-二甲基-1，3-碳酸异丙烯酯、2，2-二甲基三亚乙基碳酸酯和1，3-二氧杂环庚烷-2-酮。
按本发明，一些优选的单体为环状单体，如导致高Tg的D，L-丙交酯、L-丙交酯和乙交酯，以及导致低Tg的ε-己内酯、δ-戊内酯、三亚甲基碳酸酯(TMC)和二烷酮。
为获得所希望的高Tg，可使用单独的导致高Tg的单体的均聚物或共聚物，或使用导致高和低Tg的单体的组合的均聚物或共聚物，其中，控制导致高Tg的单体和导致低Tg的单体间的比率是很重要的。
按本发明的实施方案，导致高Tg的单体的均聚物或共聚物的一些实例可包括如下：聚(L-丙交酯)、聚(D-丙交酯)、聚(D，L-丙交酯)、聚(内消旋丙交酯)、聚(乙交酯)、(L-丙交酯)-(D，L-丙交酯)共聚物、(L-丙交酯)-(内消旋丙交酯)共聚物、(L-丙交酯)-(乙交酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(内消旋丙交酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(乙交酯)共聚物、(内消旋丙交酯)-(乙交酯)共聚物等。
按本发明的其他实施方案，一种或多种导致高Tg的单体与一种或多种导致低Tg的单体可聚合到一起，导致高Tg的单体/导致低Tg的单体的摩尔比在75/25-99/1的范围内，优选在85/15-99/1的范围内，通常在95/5-99/1的范围内。换句话说，导致高Tg的单体的摩尔百分数为形成所得聚合物的单体总摩尔数的至少75％，优选至少85％，通常至少95％。在保持这些比率的同时，环状单体的优选组合可包括如下：
D，L-丙交酯/ε-己内酯、D，L-丙交酯/TMC、D，L-丙交酯δ-戊内酯、D，L-丙交酯/-二烷酮、D，L-丙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
L-丙交酯/ε-己内酯、L-丙交酯/TMC、L-丙交酯/δ-戊内酯、L-丙交酯/二烷酮、L-丙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
D，L-丙交酯/乙交酯/ε-己内酯、D，L-丙交酯/乙交酯/TMC、D，L-丙交酯/乙交酯/δ-戊内酯、D，L-丙交酯/乙交酯/-二烷酮、D，L-丙交酯/乙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
L-丙交酯/乙交酯/ε-己内酯、L-丙交酯/乙交酯/TMC、L-丙交酯/乙交酯/δ-戊内酯、L-丙交酯/乙交酯/二烷酮、L-丙交酯/乙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
乙交酯/ε-己内酯、乙交酯/TMC、乙交酯/δ-戊内酯、乙交酯/二烷酮、乙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
D，L-丙交酯/L-丙交酯/ε-己内酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/TMC、D，L-丙交酯/L-丙交酯δ-戊内酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/二烷酮、D，L-丙交酯/L-丙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/ε-己内酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/TMC、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/δ-戊内酯、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯/二烷酮、D，L-丙交酯/L-丙交酯/乙交酯与任何两种、三种或四种导致低Tg的单体的组合
按本发明，根据上述组合物的单体的聚合可产生一些非常易于降解的高Tg聚合物，其适于用作本发明的口香糖中的树脂化合物。
所得高Tg生物可降解聚合物的一些实例可包括(L-丙交酯)-(三亚甲基碳酸酯)共聚物、(L-丙交酯)-(ε-己内酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(三亚甲基碳酸酯)共聚物、(D，L-丙交酯)-(ε-己内酯)共聚物、(内消旋丙交酯)-(三亚甲基碳酸酯)共聚物、(内消旋丙交酯)-(ε-己内酯)共聚物、(乙交酯)-(三亚甲基碳酸酯)共聚物、(乙交酯)-(ε-己内酯)共聚物等。
按本发明的实施方案，获得用于本发明的口香糖中的生物可降解聚合物的聚合过程可通过引发剂如多官能度醇、胺或具有多个羟基或其他活性基团的其他分子或化合物或其混合物引发。
按本发明的实施方案，适合的多官能度引发剂的实例包括但不限于甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二(聚)季戊四醇和乙氧基化或丙氧基化多元胺。
此外，在本发明的优选实施方案中，引发剂可为双官能度的，适用的双官能度引发剂的实例包括双官能度醇，非限制性的实例包括1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、其他链烷二醇、乙二醇、含两个羟基的普通醇，和能引发开环聚合的其他双官能度化合物。
此外，按本发明，引发剂可构成可用于本发明的口香糖中的高Tg生物可降解聚酯聚合物的0.01-1.0重量％，优选0.05-0.8重量％。
按本发明的实施方案，生物可降解聚合物中为双官能度或更高官能度的引发剂部分可经调控从而可控制线型度和支化度。
在本发明的实施方案中，双官能度引发剂占所用引发剂分子总含量的至少50摩尔％。这样可向本发明的生物可降解聚合物中引入相当的线性度并可获得一定的所希望的结晶度。这样，生物可降解聚酯聚合物可获得作为弹性体增塑剂的非常适宜的性质，并因此可在本发明的口香糖中提供有利的生物可降解树脂。要增大线性度以改善本发明实施方案中口香糖的结晶性、塑性和强度，双官能度引发剂的含量可提高至所用引发剂分子总摩尔含量的例如60％、70％、80％、90％或约100％。
因此，按本发明的实施方案，基本为线型的聚酯聚合物可包含超过例如50或80％的线型聚合物链。
本发明的生物可降解的树脂性均聚物可优选通过开环聚合获得。但在本发明的范围内生产方法不受限制。作为实例，丙交酯的开环聚合较乳酸(如α-羟基丙酸)的缩聚更常被用作生产方法。但这主要是工艺条件和生产容易性的问题。就所得聚合物而论，其可具有基本相同的组成和性质并在本发明的口香糖中同等适用。这类聚合物的命名常被认为是可互换的，因此名称聚(丙交酯)和聚(乳酸)可用来指同一种聚合物。
通常，本发明的口香糖中所用的生物可降解聚合物可为均聚物、共聚物或三元共聚物，包括接枝和嵌段聚合物。
可用作本发明口香糖中的弹性体的有用的聚合物通常可以由二、三或更高官能度的醇与二、三或更高官能度的脂族或芳族羧酸或其酯的逐步增长聚合来制备。同样，羟基酸或酸酐以及多官能度羧酸的卤化物也可以用作单体。聚合可以涉及直接聚酯化或酯交换并且可经催化。
由于多官能度羧酸通常是在缩聚反应介质中具有非常有限的溶解度的高熔点固体，因此通常使用多官能度羧酸的酯或酸酐来克服这种局限。此外，涉及羧酸或酸酐的缩聚产生缩合产物水，其需要高温去除。因此，涉及多官能度酸的酯的酯交换的缩聚通常是优选的方法。例如，可以使用对苯二甲酸二甲酯来替代对苯二甲酸本身。在这种情况下，缩合产物是甲醇而不是水，前者比水更容易去除。通常，反应以本体方式(没有溶剂)进行并且使用高温和真空以去除副产物并驱使反应完全。
可用于本发明口香糖中的弹性体的制备中的脂族多官能度羧酸的具体实例包括草酸、丙二酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、马来酸、戊二酸、谷氨酸、己二酸、葡糖二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等。同样，芳族多官能度羧酸的具体实例可为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸和萘1，4-、2，3-、2，6-二羧酸等。
出于举例说明而非限制的目的，可用来制备用于本发明的口香糖中的弹性体的羧酸衍生物的一些实例包括羟基酸例如3-羟基丙酸和6-羟基己酸以及酸酐、酰卤或酯，如对应于上述酸的二甲酯或二乙酯，这指例如草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等的二甲酯或二乙酯。一般来说，甲酯有时比乙酯更为优选，这是由于较高沸点的醇比较低沸点的醇难于去除。通常优选的多官能度醇含有2-100个碳原子，例如聚乙二醇和聚丙三醇。
在用于本发明的口香糖中的弹性体的聚合中，可作为醇本身或作为其衍生物使用的醇的一些可应用实例包括多元醇例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、1，4-环己二醇、1，4-环己二甲醇、新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露醇等。
通常，本发明的口香糖中使用的弹性体聚合物可为均聚物、共聚物或三元共聚物，包括接枝和嵌段聚合物。
可用于本发明的胶基中的另外的环境或生物可降解口香糖基础聚合物的其他适宜实例包括可降解的聚酯、聚碳酸酯、聚酯酰胺、多肽、氨基酸均聚物如聚赖氨酸、蛋白质包括其衍生物如水解蛋白(包括水解玉米蛋白)。
根据在制造本发明范围内的口香糖中的一般原则，现将各种不同的适宜成分列举和说明如下。
本发明的口香糖可包含着色剂。按本发明的实施方案，口香糖可包含着色剂和增白剂，如FD&C型染料和色淀、水果和植物提取物、二氧化钛和其组合。
其他有用的口香糖基础组分包括抗氧剂，如丁羟甲苯(BHT)、丁羟茴醚(BHA)、没食子酸丙酯和生育酚、及防腐剂。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的约0-约18重量％、更通常为口香糖的约0-约12重量％的软化剂。
按本发明，软化剂/乳化剂可加到口香糖和胶基中。
按本发明，胶基配方可包含一种或多种软化剂，如蔗糖酯(包括WO 00/25598中公开的那些，该专利申请通过引用结合到本文中)、牛油、氢化牛油、氢化和部分氢化的植物油、可可油、脱脂可可粉、单硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二、三酸酯、乙酰化甘油一酸酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕榈酸、油酸和亚油酸)和其组合。本文中用到的术语“软化剂”指软化胶基或口香糖配方并包括蜡、脂肪、油、乳化剂、表面活性剂和增溶剂的成分。
为进一步软化胶基并为胶基提供赋予胶基悦人的光滑表面并减少其粘附性质的水结合性质，通常将一种或多种乳化剂加入组合物中，加入的量通常为胶基的0-18重量％，优选0-12重量％。可食用脂肪酸的甘油一和二酸酯、可食用脂肪酸的甘油一和二酸酯的乳酸酯和乙酸酯、乙酰化甘油一和二酸酯、可食用脂肪酸的糖酯、Na-、K-、Mg-和Ca-硬脂酸盐、卵磷脂、羟基化卵磷脂等是可加入口香糖胶基中的常用乳化剂的实例。在存在下面所定义的生物或药学活性成分的情况下，配方可包含某些特定的乳化剂和/或增溶剂，以分散和释放活性成分。
在制备口香糖胶基时，蜡和脂肪常被用于调节稠度和软化口香糖胶基。至于本发明，可以使用任何常用和适合类型的蜡和脂肪，例如米糠蜡、聚乙烯蜡、石油蜡(精制石蜡和微晶蜡)、石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、可可油、脱脂可可粉以及任何适宜的油或脂肪，例如完全或部分氢化的植物油或完全或部分氢化的动物脂肪。
在本发明的实施方案中，口香糖包含填料。
如果需要，口香糖胶基配方可包括一种或多种填料/组织形成剂，包括例如包括碳酸镁和碳酸钙、硫酸钠、重质碳酸钙、硅酸盐化合物如硅酸镁和硅酸铝、高岭土和粘土、氧化铝、氧化硅、滑石、氧化钛、磷酸一钙、磷酸二钙和磷酸三钙、纤维素聚合物如木材、和其组合。
在本发明的实施方案中，口香糖包含量为口香糖的约0-约50重量％、更通常为口香糖的约10-约40重量％的填料。
除水不溶性的胶基部分外，典型的口香糖还包括水溶性的填充部分和一种或多种调味剂。所述水溶性部分可包括填充型甜味剂、高甜度甜味剂、调味剂、软化剂、乳化剂、着色剂、酸化剂、填料、抗氧剂和提供所希望属性的其他组分。
适合的填充型甜味剂包括糖或非糖增甜组分。填充型甜味剂通常构成口香糖的约5-约95重量％，更通常构成口香糖的约20-约80重量％，例如30-60重量％。
可用的糖甜味剂为口香糖领域中公知的含糖组分，包括但不限于蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糊精、海藻糖、D-塔格糖、干转化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、淀粉糖浆干粉等，单独或组合使用。
山梨糖醇可用作非糖甜味剂。其他可用的非糖甜味剂包括但不限于其他糖醇如甘露醇、木糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、异麦芽酚、赤藓糖醇、乳糖醇等，单独或组合使用。
高甜度人造甜味剂可单独使用或结合上述甜味剂一起使用。优选的高甜度甜味剂包括但不限于三氯蔗糖、阿斯巴甜、丁磺氨的盐、阿力甜、纽甜、双甜、糖精及其盐、环拉酸及其盐、甘草甜素、双氢查耳酮、索马甜、莫内林、蛇菊苷等，单独或组合使用。为提供更持久的甜味和香味，可能希望的是包封或以其他方式控制至少一部分的人造甜味剂的释放。可以使用诸如湿造粒、蜡造粒、喷雾干燥、喷雾冷却、流化床涂覆、凝聚、酵母泡腔包封以及纤维挤出等技术实现所希望的释放特征。甜味剂的包封还可用另一种口香糖组分如树脂性化合物来提供。
高甜度人造甜味剂的使用水平变化明显并取决于诸如甜味剂的效能、释放速率、产品所希望的甜味、所用香料的水平和类型以及成本考虑的因素。因此，高效人造甜味剂的有效水平可在约0-约8重量％范围内变化，优选0.001-约5重量％。当包括用于包封的载体时，包封的甜味剂的用量水平将成比例地更高。
糖和/或非糖甜味剂的组合可用于根据本发明加工的口香糖配方中。此外，软化剂还可提供另外的甜味，如糖或醛醇的水溶液。
如果需要低卡路里口香糖，可以使用低卡路里填充剂。低卡路里填充剂的实例包括聚葡萄糖、Raftilose(低聚果糖)、Raftilin(菊粉)、寡聚果糖(NutraFlora)、低聚帕拉金糖、水解瓜尔胶(例如SunFiber)或难消化的糊精(例如Fibersol)。但是，可以使用其他低卡路里填充剂。
本发明的口香糖可含香味剂和调味剂，包括例如天然植物组分、精油、香精、提取物、粉末形式的天然和合成调料，包括能影响味道特征的酸和其他物质。液态和粉末调料的实例包括椰子、咖啡、巧克力、香草、葡萄果实、桔子、酸橙、薄荷醇、甘草、焦糖香、蜜香、花生、胡桃、腰果、榛子、杏仁、菠萝、草莓、悬钩子、热带水果、樱桃、肉桂、胡椒薄荷、冬青、留兰香、桉树和薄荷、诸如来自苹果、梨、桃、草莓、杏、悬钩子、樱桃、菠萝的果香精以及李子香精。精油包括胡椒薄荷、留兰香、薄荷醇、桉树、丁香油、月桂油、茴香、百里香、雪松叶油、肉豆蔻以及上述水果的油。
口香糖香料可以是冻干的天然调味剂，优选粉末、薄片或块或其组合的形式。粒径(按颗粒的最长维度计算)可小于3mm、小于2mm或更优选小于1mm。天然调味剂可以是粒径为约3μm-2mm的形式，如粒径为约4μm-1mm。优选的天然调味剂包括来自水果例如来自草莓、黑莓和悬钩子的种子。
各种合成香料例如混合水果香料也可用于本发明的口香糖芯中。如上所述，与传统使用的那些相比，可以使用更少量的香味剂。可以使用量为成品的0.01-约30重量％的香味剂和/或香料，这取决于所用香味剂和/或香料的所希望的强度。优选香味剂和/或香料的含量为总组合物的0.2-3重量％。
在本发明的实施方案中，调味剂包含天然植物组分、精油、香精、提取物、粉末形式的天然和合成调料，包括能影响味道特征的酸和其他物质。
可以包括在本发明的口香糖中的其他口香糖成分包括表面活性剂和/或增溶剂，特别是当存在药学或生物活性成分时。作为用作本发明口香糖组合物中的增溶剂的表面活性剂类型的实例，参考H.P.Fiedler，Lexikon der Hilfstoffe für Pharmacie，Kosmetik undAngrenzende Gebiete，63-64页(1981)以及各个国家批准的食品乳化剂的清单。可以使用阴离子、阳离子、两性或非离子增溶剂。合适的增溶剂包括卵磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸盐、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的单乙酰和二乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的柠檬酸酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、互酯化蓖麻油酸的聚甘油酯(E476)、硬脂酰基乳酰乳酸钠、月桂基硫酸钠和脂肪酸的失水山梨醇酯以及聚氧乙基化氢化蓖麻油(例如以商品名CREMOPHOR出售的产品)、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物(例如以商品名PLURONIC和POLOXAMER出售的产品)、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸的失水山梨醇酯以及聚氧乙烯硬脂酸酯。
特别适合的增溶剂为聚氧乙烯硬脂酸酯，例如聚氧乙烯(8)硬脂酸酯和聚氧乙烯(40)硬脂酸酯、以商品名TWEEN出售的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯例如TWEEN 20(单月桂酸酯)、TWEEN 80(单油酸酯)、TWEEN 40(单棕榈酸酯)、TWEEN 60(单硬脂酸酯)或TWEEN65(三硬脂酸酯)、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的单乙酰和二乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的甘油一酯和甘油二酯的柠檬酸酯、硬脂酰基乳酰乳酸钠、月桂基硫酸钠、聚氧乙基化氢化蓖麻油、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物以及聚氧乙烯脂肪醇醚。增溶剂可以是单一化合物或是几种化合物的组合。在活性成分存在下，口香糖可优选还包含本技术领域中已知的载体。
用作软化剂的乳化剂可包括牛油、氢化牛油、氢化和部分氢化的植物油、可可油、单硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油一、二和三酸酯、乙酰化甘油单酸酯、脂肪酸(如硬脂酸、棕榈酸、油酸和亚油酸)和其组合。
按本发明的实施方案，口香糖可包含药学、美容或生物活性物质。这类活性物质的实例的综合清单可在例如WO 00/25598中找到，该专利申请通过引用结合到本文中。
待用于本发明中的活性剂可为任何希望从口香糖中释放的物质。如果想要加快释放速率(对应于香料所获得的效果)，首要物质为具有有限水溶性(通常低于10g/100ml，包括完全不水溶)的那些。实例为药物、营养强化剂、口服组合物、戒烟剂、高效甜味剂、pH调节剂等。
活性成分的其他实例包括扑热息痛、苯佐卡因、桂利嗪、薄荷醇、香芹酮、咖啡因、乙酸氯己定、盐酸赛克利嗪、1，8-桉油醇、南诺龙、咪康唑、mystatine、阿斯巴甜、氟化钠、尼古丁、糖精、西吡氯胺、其他季铵化合物、维生素E、维生素A、维生素D、格列苯脲或其衍生物、黄体酮、乙酰水杨酸、茶苯海明、赛克利嗪、甲硝唑、碳酸氢钠、来自银杏的活性组分、来自蜂胶的活性组分、来自人参的活性组分、美沙酮、胡椒薄荷油、水杨酰胺、氢化可的松或阿斯咪唑。
营养强化剂形式的活性剂的实例为例如具有维生素B2(核黄素)、B12、叶酸、烟酸、维生素H、难溶的甘油磷酸酯、氨基酸、维生素A、D、E和K、盐形式的矿物质、含钙、磷、镁、铁、锌、铜、碘、锰、铬、硒、钼、钾、钠或钴的络合物和化合物的营养作用的盐和化合物。
此外可参考各国主管机构认可的营养素清单，如US Code ofFederal Regulations，Title 21，Section 182.5013.182 5997和182.8013-182.8997。
用来护理或治疗口腔和牙齿的化合物形式的活性剂的实例为例如结合过氧化氢和能在咀嚼过程中释放脲的化合物。
防腐剂形式的活性剂的实例为例如胍和双胍的盐和化合物(例如乙酸氯己定)以及具有有限水溶性的下述类型的物质：季铵化合物(例如神经胺(ceramine)、氯二甲酚、结晶紫、氯胺)、醛(例如多聚甲醛)、地喹胺(dequaline)化合物、聚羟甲脲(polynoxyline)、酚(例如百里酚、对氯酚、甲酚)、六氯酚、水杨酸苯胺化合物(salicylic anilidecompounds)、三氯生、卤素类(碘、碘酊、氯胺、二氯氰尿酸盐)、醇(3，4二氯苯甲醇、苯甲醇、苯氧乙醇、苯乙醇)，此外参考Martindale，The Extra Pharmacopoeia，28th edition，547-578页；应该包括具有有限水溶性的金属盐、络合物以及化合物，例如铝盐(如硫酸铝钾AlK(SO4)2·12H2O)以及硼、钡、锶、铁、钙、锌(醋酸锌、氯化锌、葡糖酸锌)、铜(氯化铜、硫酸铜)、铅、银、镁、钠、钾、锂、钼、钒的盐、络合物和化合物；护理口腔和牙齿的其他组合物：例如含氟的盐、络合物和化合物(如氟化钠、一氟磷酸钠、氨基氟化物、氟化亚锡)、磷酸盐、碳酸盐以及硒。
此外参考J.Dent.Res.Vol.28 No.2，160-171页，1949，其中提到了多种经过试验的化合物。
口腔中pH调节剂形式的活性剂的实例包括例如：可接受的酸，例如己二酸、琥珀酸、富马酸，或其盐，或柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、乳酸、磷酸和戊二酸的盐，和可接受的碱，例如钠、钾、铵、镁或钙的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐或氧化物，特别是镁和钙的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐或氧化物。
戒烟剂形式的活性剂的实例包括例如：尼古丁、烟草粉末或银盐，例如醋酸银、碳酸银和硝酸银。
活性剂的其他实例为任何类型的药物。
药物形式的活性剂的实例包括咖啡因、水杨酸、水杨酰胺和相关物质(乙酰水杨酸、胆碱水杨酸盐、水杨酸镁、水杨酸钠)、扑热息痛、镇痛新的盐(盐酸镇痛新和乳酸镇痛新)、盐酸丁丙诺啡、盐酸可待因和磷酸可待因、吗啡和吗啡盐(盐酸盐、硫酸盐、酒石酸盐)、盐酸美沙酮、凯托米酮和凯托米酮的盐(盐酸盐)、β-阻断剂(普萘洛尔)、钙拮抗剂、盐酸维拉帕米、硝苯地平及Pharm.Int.，Nov.85，pages 267-271，Barney H.Hunter and Robert L.Talbert中提到的适合的物质及其盐、硝化甘油、丁四硝酯、马钱子碱及其盐、利多卡因、盐酸丁卡因、盐酸埃托啡、阿托品、胰岛素、酶(例如木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶、链激酶、链道酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶)、多肽(缩宫素、促性激素释放素、(LH.RH)、醋酸去氨加压素(DDAVP))、盐酸异舒普林、麦角胺化合物、氯喹(磷酸盐、硫酸盐)、异山梨醇、去氨缩宫素、肝素。
其他活性成分包括β-羽扇醇、Letigen、柠檬酸西地那非和其衍生物。
牙科产品包括尿素(Carbami)、CPP酪蛋白磷肽、氯己定、醋酸氯己定、盐酸氯己定、葡萄糖氯己定、Hexetedine、氯化锶、氯化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、含氟成分、氟化物、氟化钠、氟化铝、氟化铵、氟化钙、氟化亚锡、其他含氟成分氟硅酸铵、氟硅酸钾、氟硅酸钠、一氟磷酸铵、一氟磷酸钙、一氟磷酸钾、一氟磷酸钠、十八酰氟化铵、硬脂酰三羟乙基丙二胺二氢氟化物、维生素包括A、B1、B2、B6、B12、叶酸、烟酸、泛酸(Pantothensyre)、维生素H、C、D、E、K。
矿物质包括钙、磷、镁、铁、锌、铜、铅、锰、铬、硒、钼。其他活性成分包括：Q10@，酶。天然药物包括银杏、姜和鱼油。本发明也涉及偏头痛药物的使用，如5-羟色胺拮抗剂：舒马曲坦、佐米曲普坦、那拉曲坦、利扎曲普坦、依来曲普坦；抗恶心药物如赛克利嗪、桂利嗪、茶苯海明、苯海拉明(Difenhydrinat)；抗花粉热药物如西替利嗪、氯雷他定(Loratidin)；疼痛缓解药物，如丁丙诺啡、曲马多；抗口腔疾病药物如咪康唑、两性霉素B、丙酮去炎松(Triamcinolonaceton)；和药物Cisaprid、多潘立酮、灭吐灵。
活性成分可包含但不限于下述化合物或其衍生物：对乙酰氨基酚、乙酰水杨酸、丁丙诺啡、溴己新、塞来昔布、可待因、苯海拉明、双氯芬酸、依托昔布、异丁苯丙酸、吲哚美辛、酮洛芬、鲁米昔布、吗啡、萘普生、羟可待酮(Oxycodon)、帕瑞昔布、吡罗西康、伪麻黄碱、罗非昔布、替诺昔康、曲马多、戊地昔布、碳酸钙、氢氧化镁铝、双硫仑(Disulfiram)、安非他酮、烟碱、阿奇霉素、克拉霉素、克雷唑、红霉素、四环素、格拉司琼、昂丹司琼、异丙嗪(Prometazin)、托烷司琼、溴苯那敏、西替利嗪、左西替利嗪(leco-Ceterizin)、氯环嗪、氯苯那敏、苯海拉明、多西拉敏、非诺非那定(Fenofenadin)、愈创甘油醚、氯雷他定、右氯雷他定、苯托沙敏、异丙嗪、Pyridamine、特非那定、曲克芦丁、甲基多巴、哌醋甲酯、苯扎氯铵、苄索氯铵、西吡氯铵、氯己定、依卡倍特钠、氟哌啶醇、别嘌醇、秋冰仙碱(Colchinine)、茶碱、普萘洛尔、强的松龙、强的松、氟化物、脲、咪康唑、爱妥糖(Actot)、格列本脲、格列吡嗪、甲福明、米格列醇、瑞格列奈、罗格列酮、阿扑吗啡、西力士(Cialis)、西地那非、瓦地那非、地芬诺酯、二甲硅油、甲氰咪胍、法莫替丁、雷尼替丁、Ratinidine、西替利嗪、氯雷他定、阿斯匹林、苯佐卡因、右甲吗喃、麻黄碱、苯丙醇胺(Phenylpropanolamine)、伪麻黄碱、西沙比利、多潘立酮、胃复安、无环鸟苷、二辛基硫琥珀酸、酚酞、阿莫曲坦、依拉曲普坦、麦角胺、托芬那酸(Migea)、那拉曲坦、利扎曲坦、舒马曲坦、佐米曲坦、铝盐、钙盐、铁盐、银盐、锌盐、两性霉素B、氯己定、咪康唑、曲安奈德、梅拉通宁、苯巴比妥、咖啡因、苯二氮平、羟嗪、甲丙氨酯、吩噻嗪、布克利嗪、布洛他嗪、桂利嗪、赛克利嗪、苯海拉明、茶苯海明、丁咯地尔、安非他明、咖啡因、麻黄碱、奥利司他、苯福林、苯丙醇胺、伪麻黄碱、西布曲明、酮康唑、硝化甘油、制霉菌素、孕酮、睾丸激素、维生素B12、维生素C、维生素A、维生素D、维生素E、毛果芸香碱、氨基乙酸铝(Aluminumaminoacetat)、甲氰咪胍、埃索美拉唑、法莫替丁、兰索拉唑、氧化镁、尼扎替丁和/或雷替尼丁。
在本发明的一个实施方案中，香料可在包含活性成分的口香糖中用作掩味剂，其中所述活性成分自身具有不受欢迎的味道或改变配方的味道。
口香糖可任选含常见的添加剂，如粘结剂、酸化剂、填料、着色剂、防腐剂和抗氧剂，例如丁羟甲苯(BHT)、丁羟茴醚(BHA)、没食子酸丙酯和生育酚。
着色剂和增白剂可包括FD&C型染料和色淀、水果和植物提取物、二氧化钛和其组合。
用于甜味剂的上述包封方法的材料可包括例如明胶、小麦蛋白、大豆蛋白、酪蛋白酸钠、酪蛋白、阿拉伯胶、改性淀粉、水解淀粉(麦芽糊精)、藻酸盐、果胶、角叉菜胶、黄原胶、槐豆胶、壳聚糖、蜂蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、氢化植物油、玉米蛋白和/或蔗糖。
通常，优选按本发明制备的口香糖和胶基完全基于生物可降解的聚合物。
但在本发明的范围内，也可用较少量常规的合成口香糖弹性体或弹性体增塑剂，其实例在下面提及。
这类通常为生物不可降解的合成树脂的实例包括聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物和其混合物。生物不可降解的合成弹性体的实例包括但不限于Food and Drug Administration，CFR，Title21，Section 172，615(the Masticatory Substances，Synthetic)中列出的合成弹性体，如凝胶渗透色谱(GPC)平均分子量在如约10,000-1,000,000范围内(包括50,000-80,000)的聚异丁烯，异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)，苯乙烯-丁二烯比率为如约1∶3-3∶1的苯乙烯-丁二烯共聚物，GPC平均分子量在2,000-90,000范围内(如3,000-80,000范围内，包括30,000-50,000)的聚醋酸乙烯酯(PVA)(其中较高分子量聚醋酸乙烯酯通常用在泡泡糖胶基中)，聚异戊二烯，聚乙烯，月桂酸乙烯酯含量为共聚物的约5-50重量％(如10-45重量％)的醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物，和其组合。
工业上通常在胶基中组合使用具有高分子量的合成弹性体与具有低分子量的合成弹性体。这样的组合的实例为聚异丁烯和苯乙烯-丁二烯、聚异丁烯和聚异戊二烯、聚异丁烯和异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基橡胶)以及聚异丁烯、苯乙烯-丁二烯共聚物和异丁烯异戊二烯共聚物的组合、和全部上述各个合成聚合物分别与聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物的混合物及其混合物。
应优选不用于本发明的口香糖中的天然树脂的实例为：天然松香酯，天然松香酯常被称为酯胶，包括例如部分氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、塔罗油松香的甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、松香甲酯、松香的部分氢化甲酯、松香的季戊四醇酯、合成树脂如源于α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯的萜烯树脂和天然萜烯树脂。
通常，口香糖可通过向本领域内已知的可市购混合器中顺序加入各种口香糖成分生产。在初始成分经彻底混合后，口香糖体从混合器中放出并通过例如轧成片和切成条、挤成块或铸成粒成型为所希望的形式。
通常，各成分可通过首先熔融胶基再将其加到运转的混合器中而混合。着色剂、活性剂和/或乳化剂也可在此时加入。软化剂如甘油也可在此时随糖浆和一部分填充剂/甜味剂一起加入。其他部分的填充剂/甜味剂可然后加到混合器中。调味剂通常与最后部分的填充剂/甜味剂一起加入。高甜度甜味剂优选在最后部分的填充剂和香料已经加入之后加入。
整个混合程序通常需要五到十五分钟，但有时需要更长的混合时间。本领域熟练技术人员会理解可按上述程序的许多变体进行，包括美国专利申请2004/0115305中所述的一步法，该文通过引用结合到本文中。口香糖通过挤出、压缩、轧制形成，并可中心填充以任何形式的液体和/或固体。
也可为本发明的口香糖提供外包衣，外包衣可为硬包衣、软包衣、膜包衣或本领域内已知的任何类型的包衣或这类包衣的组合。所述包衣通常可构成包衣口香糖块的0.1-75重量％。
一种优选的外包衣类型为硬包衣，术语硬包衣包括糖包衣和无糖(或不含糖的)包衣及其组合。硬包衣的目的是获得甜的脆性层(这是消费者喜欢的)和保护口香糖芯。在为口香糖芯提供保护性糖包衣的典型工艺中，口香糖芯依次在适合的包衣设备中用可结晶的糖(如蔗糖或葡萄糖)的水溶液处理，取决于所达到的包衣阶段，所述水溶液中可含其他功能成分如填料、着色剂等。
在本发明的一个优选实施方案中，硬包衣工艺中所用的包衣剂为无糖包衣剂，如多元醇，包括例如山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇和异麦芽酮糖醇，或例如单糖、二糖，包括例如海藻糖。
或可采用无糖软包衣，如包含交替地向芯施加多元醇或单糖、二糖的糖浆，所述多元醇或单糖、二糖包括例如山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖醇和海藻糖。
在另外的可用实施方案中通过成膜剂如纤维素衍生物、改性淀粉、糊精、明胶、玉米蛋白、虫胶、阿拉伯树胶、植物胶、合成聚合物等或其组合提供膜包衣。
在本发明的实施方案中，外包衣包含至少一种选自包括粘结剂、吸湿组分、成膜剂、分散剂、防粘组分、填充剂、调味剂、着色剂、药学或美容活性组分、脂质组分、蜡组分、糖和酸的集合的添加剂组分。
本发明的包衣口香糖芯可具有允许口香糖芯用任何常规的包衣法包衣的任何形式、形状或尺寸。
本发明的包衣口香糖单元的口香糖芯可具有允许口香糖芯用任何常规的包衣法包衣的任何形式、形状或尺寸。因此，口香糖芯可为例如选自粒、垫形粒、棒、片、块、锭、丸、球和半球的形状，且通常口香糖芯的重量可为0.5-5克。
下面的非限制性实施例说明本发明口香糖的制造。
实施例1
用摩尔比为97％的D，L-丙交酯和3％的ε-己内酯制备生物可降解树脂性聚合物(以1，2-丙二醇引发)
向干燥的氮气吹扫手套箱内干燥的100ml玻璃圆底烧瓶中装入0.265g乙基己酸锡(II)(Aldrich 97％)、6.427g 1，2-丙二醇(Aldrich 99+％)和18.627g ε-己内酯(ACROS 99+％)。将反应器浸没在130℃的预热硅油浴中并机械搅拌65分钟，然后从油浴中移出。趁热将聚合物吸入干燥的注射器中并取22.172g装入内含678.062g D，L-丙交酯(ORTEC)的干燥的1000mL圆底烧瓶中。将烧瓶浸没在130℃的预热硅油浴中并机械搅拌300分钟。立即将烧瓶移出手套箱并用经预热的Glas-Col 500瓦/115伏加热罩完全包住，该加热罩用Staco Energy Products公司型号为3的可调自耦变压器控制，变压器设定在0-120V输出的65％处。倒置经加热的容器，使最终的聚合物产物在约2分钟内完全从反应器中流出进入干燥的1夸脱金属包装容器中。
对聚合物的表征表明，Tg＝44℃(DSC，加热速率10℃/分钟)，Mn＝11,650g/mol，Mw＝12,420g/mol(凝胶渗透色谱法，在线MALLS检测器)，PD＝1.07。
实施例2
用摩尔比为96.5％的D，L-丙交酯和3.5％的ε-己内酯制备生物可降解树脂聚合物(以1，2-丙二醇引发)
向干燥的氮气吹扫手套箱内干燥的100ml玻璃圆底烧瓶中装入0.252g乙基己酸锡(II)(Aldrich 97％)、3.198g 1，2-丙二醇(Aldrich 99+％)和23.366gε-己内酯(ACROS 99+％)。将反应器浸没在130℃的预热硅油浴中并机械搅拌65分钟，然后从油浴中移出。趁热将聚合物吸入干燥的注射器中并取22.344g装入内含677.871g D，L-丙交酯(ORTEC)的干燥的1000mL圆底烧瓶中。将烧瓶浸没在130℃的预热硅油浴中并机械搅拌320分钟。立即将烧瓶移出手套箱并用经预热的Glas-Col 500瓦/115伏加热罩完全包住，该加热罩用Staco Energy Products公司型号为3的可调自耦变压器控制，变压器设定在0-120V输出的65％处。倒置经加热的容器，使最终的聚合物产物在约2分钟内完全从反应器中流出进入干燥的1夸脱金属包装容器中。
对聚合物的表征表明，Tg＝41℃(DSC，加热速率10℃/分钟)，Mn＝20,350g/mol，Mw＝23,480g/mol(凝胶渗透色谱法，在线MALLS检测器)，PD＝1.15。
实施例3
具有较低Tg的生物可降解树脂性聚合物
用摩尔比为91.5％的D，L-丙交酯和8.5％的ε-己内酯按与实施例1类似的聚合法制备生物可降解的树脂性聚合物。
对聚合物的表征表明，Tg＝31℃(DSC，加热速率10℃/分钟)，Mn＝6500g/mol，Mw＝7600g/mol。
实施例4
生物可降解的弹性体聚合物
利用500mL树脂釜来生产弹性体样品，该树脂釜装配有顶置搅拌器、氮气进口管、温度计以及用于去除甲醇的蒸馏头。将83.50g(0.43摩尔)对苯二甲酸二甲酯、99.29g(0.57摩尔)己二酸二甲酯、106.60g(1.005摩尔)二(乙二醇)和0.6g乙酸钙一水合物充入釜中。在氮气下缓慢加热混合物同时搅拌，直到所有组分熔融(120-140℃)。继续加热和搅拌，连续蒸馏甲醇。温度缓慢升到150-200℃，直到甲醇的释放停止。停止加热并使内容物冷却到约100℃。移开反应器盖并小心地将熔融聚合物倒入接收容器中。
对聚合物的表征表明，Tg＝-30℃(DSC，加热速率10℃/分钟)，Mn＝40,000g/mol，Mw＝190,000g/mol(凝胶渗透色谱法，在线MALLS检测器)。
实施例5
胶基和口香糖的制备
通过组合实施例4的弹性体聚合物与如表1中所列三种不同的树脂聚合物从实施例1-4的上述聚合物制备三种不同的胶基：
表1：％表示胶基的重量百分数。
胶基的制备如下：
将弹性体聚合物和树脂聚合物加入混合釜中，该混合釜装配有混合装置如水平放置的Z型臂。釜已预热15分钟到约60-80℃的温度。将混合物混合10-20分钟，直到整个混合物变得均匀。然后将混合物放入平底锅并使其从60-80℃的放料温度冷却到室温。
基于树脂性组分的Tg，与胶基103相比，本文中的胶基101和102被认为是高Tg的生物可降解胶基。在胶基103中，树脂性组分的Tg为约31℃，低于口腔温度，而在胶基101和102中，树脂性组分的Tg为44℃和41℃，高于正常口腔温度。
胶基101、102和103分别用在口香糖1001、1002和1003中。口香糖配方在表2中示出：
表2：％表示口香糖的重量百分数。
所制全部口香糖的总体组成相同，仅胶基中树脂组分的类型(分别为实施例1、2和3的聚合物)不同。软化剂、乳化剂和填料可或者作为胶基制剂的一部分加入聚合物中。
口香糖产品的制备如下：
将胶基加入混合釜中，该混合釜装配有混合装置如水平放置的Z型臂。釜已预热15分钟到约40-60℃的温度，或在胶基和釜具有约60-80℃温度的同一混合器中制备胶基之后立即一步制备口香糖。
将一半山梨糖醇与胶基加到一起并混合3分钟。然后将胡椒薄荷和薄荷醇加入釜中并混合1分钟。将剩余的一半山梨糖醇加入并混合1分钟。加入麦芽糖醇糖浆，然后可加入蜡和填料，搅匀。缓慢加入软化剂并混合7分钟。然后加入阿斯巴甜和丁磺氨并混合3分钟。加入木糖醇并混合3分钟。然后排出所得口香糖混合物并转移到例如40-48℃的平底锅。然后将口香糖辊轧并切成芯、棒、球、立方体以及任意其他所希望的形状，任选随后在包装或使用之前进行包覆和抛光。
显然，在本发明的范围内，其他方法和成分可以在制作口香糖的过程中使用。
实施例6
包含高Tg生物可降解聚合物的口香糖的评价和调控分子量的作用
由一些个体试验人员对口香糖样品1001和1002进行试验，由此获得如下评价：
口香糖样品编号质构评价
1001质构普遍认为还可以，但似乎比传统的口香糖稍硬一些。
1002弹性不如1001，更硬，有崩解趋势。普遍认为质构不是很好，需要稍软一些、结合力强一些。可通过进一步或以其他方式软化获得改进的质构。
表3：包含高Tg生物可降解聚合物的口香糖的评价
已经发现，可接受的口香糖质构可通过使用高Tg聚合物作为为口香糖提供树脂作用的化合物获得。
在本次评价中，样品1001被评定为是最好的替代物，尽管1001中树脂性生物可降解聚合物的Tg比1002中的高几度。如果因Tg引起了两样品间的任何差异，可以预料树脂性聚合物的Tg将影响1001使之具有最硬的质构。由于观察到了相反的情形，质构的解释可解释为分别归因于1001和1002的树脂性生物可降解聚合物的分子量中的差异。1002的树脂聚合物的分子量比1001的略高一些，因此最终的口香糖1002的质构较1001的略硬一些。因此可以知道，在口香糖中分子量可能对这类较高Tg的生物可降解聚合物的性能具有相当大的影响。
应对1002的口香糖配方加以调节以使包含具有相当高的Tg和分子量的树脂性生物可降解聚合物的口香糖获得完全可接受的质构。调节本配方的方法可为例如略微降低树脂性生物可降解聚合物的量或略微增加软化剂的量。
实施例7
口香糖的评价
然后对口香糖1001(包含Tg为44℃、Mn为11650g/mol的生物可降解聚合物)与低Tg口香糖1003(包含Tg为31℃、Mn为6500的生物可降解聚合物)加以比较。
1001和1003的样品在整个为期7分钟的咀嚼过程中评价并包括咀嚼过程的初始阶段A和B(A：0-1分钟，B：1-2分钟)、中间阶段(4-5分钟)和结束阶段(6-7分钟)。评价涉及如下参数：香味、凉爽感、甜味、弹性、体积和柔软性。口香糖样品的试验通过在室温下让品尝间内的21名感官试验团成员品尝口香糖样品进行，品尝间按ISO 8598标准制造，样品装在无味的小塑料杯中，杯上带有随机的三位数字码。对于每一受试参数，要求试验团成员按0-15的任意尺度给出其评定，其中，0为最低分，15为最高分。每试验一个样品后，让试验团成员休息3分钟。
大致的平均分在表4中给出：
表4：感官试验团成员评价口香糖1001和1003所得的平均分总的来说，上述评价揭示了口香糖1001的样品令人惊奇的结果。惊奇的是，Tg为44℃(远高于人体温度)的聚合物事实上完全适用于口香糖中。特别是，尽管Tg不同，口香糖1001的性质基本与口香糖1003的处于同一水平，这一点是不同寻常的。与本技术领域内的预期相反，实验表明高Tg生物可降解聚合物可以相当大的量用于口香糖中而不显著损害质构。
上表4以平均数概括了感官试验团给出的评价结果。但基于21名感官试验团成员的断言，还评价了小的差异对哪些参数是显著的。
在表5中，评价结果以五个不同的水平代表：
2代表1001相对于1003有显著改进。
1代表观察到1001样品较1003样品有利的差异表现。
0代表未发现1001和1003间有值得考虑的差异。
-1代表观察到1001和1003间有性质差异表现，1001的不如1003的好。
-2代表1001和1003间有显著差异，且1003是有利的。
参数 初始阶段1-2 1001对1003的样品 中间阶段 1001对1003的样品 结束阶段 1001对1003的样品
香味 0 -2 -1
凉爽感 -1 0 1
甜味 0 -2 -2
弹性 0 0 1
体积 -1 0 0
柔软性 -2 -2 -2
表5：包含Tg(℃)分别为44和31的生物可降解聚合物的口香糖1001和1003之间的差异和相似性的
仅柔软性在所有咀嚼阶段中被评定为1001明显差于1003。两种口香糖的甜味水平在初始阶段相同，但在中间和结束阶段，1001明显较1003更快失去甜味。至于其余参数：香味、凉爽感、弹性和体积，值得注意的是，总的情形是最终差异不显著。
从实验可知，Tg远高于口腔温度的生物可降解聚酯可能完全适于用作口香糖中的树脂性化合物。事实上，基于实验，相信通过提高Tg，这类树脂性生物可降解聚合物的强度将增大。换句话说，较高的Tg将增强其在口香糖中作为树脂性化合物的功能并改进其在一些配方中的作用。因此，Tg高于口腔温度的生物可降解聚合物已发现具有作为弹性体增塑剂(即口香糖中的弹性体溶剂)的很好的性质。
还应指出，可通过使用本发明的树脂性生物可降解聚合物而避免天然树脂和天然橡胶的使用。
实施例8
具有高Tg的生物可降解树脂性均聚物
仅用一种单体D，L-丙交酯按与实施例1类似的聚合法制备生物可降解的树脂性聚合物，以得到基于100％丙交酯的聚合物。
对聚合物的表征表明，Tg＝40-45℃(DSC，加热速率10℃/分钟)，Mn＝6,800g/mol，Mw＝7,400g/mol(凝胶渗透色谱法，在线MALLS检测器)。
已确认该聚合物也适于用作实施例5的口香糖配方中的树脂化合物。口香糖是可咀嚼而不进一步软化的，口香糖质构可通过将丙交酯聚合物的分子量改变为相对于较低Tg(如31℃)的生物可降解聚合物而言相当低来调节。
实施例9
以NatureWorksPLA 4060D(非晶)聚D，L-丙交酯均聚物作为树脂。该均聚物的Tg为约56℃(Mn～100,000)。
实施例10
以NatureWorksPLA 5500D(非晶)聚D，L-丙交酯均聚物作为树脂。该均聚物的Tg为约50℃(Mn～50,000)。
实施例11
制备胶基
按照下列路线来实施制备胶基的方法：将胶基组分加入混合釜中，该混合釜装配有混合装置例如水平放置的Z型臂。釜已预热到约140℃的温度。将混合物混合30-120分钟，直到整个混合物变得均匀。然后将混合物充入平底锅并使其冷却到室温。
制备了如表6所示的三种不同的胶基。
胶基组分对照胶基104胶基105 胶基106
常规弹性体15
实施例4的聚酯弹性体15 15
常规树脂20
常规合成树脂20
实施例9的聚酯40
实施例10的聚酯 40
填料2020 20
乳化剂55 5
脂肪2020 20
表6：胶基组合物，各组分以重量％表示。
实施例12
制备口香糖
实施例11的胶基被用于制备具有如表7中所示基本配方的胡椒薄荷味口香糖配方1004-1006，其中，胶基104用于制备口香糖1004，胶基105用于制备口香糖1005，依此类推。
表7：胡椒薄荷味口香糖配方。成分浓度以重量百分数给出。
软化剂、乳化剂和填料可替代地作为胶基制剂的一部分加到聚合物中。
实施例13
表7口香糖的评价
评价了表7口香糖的质构。
普遍观察到质构经改性的软化体系很好地补偿了，且1005和1006的质构是可接受的，与1004具有可比性。