技术领域
本发明涉及咀嚼型胶基糖及其生产方法。特别地,本发明涉及包括多个毛细管的咀嚼型胶基糖,该毛细管至少部分地以填充物材料填充。
背景技术
生产由不同组分形成的咀嚼型胶基糖,从而提高感官愉悦是合乎期望的。存在若干具有随咀嚼被释放的被调味的液体或糖浆中心的胶基糖产品。例如,TridentSplash咀嚼型胶基糖具有液体中心填充料。US2007003663公开了包括液体填充物组合物和胶基糖区域的咀嚼型或吹泡型胶基糖组合物,所述的咀嚼型或吹泡型胶基糖组合物包括围绕该液体填充物的胶基糖基础剂。当已知这种产品增加了感官愉悦时,由于该中心被快速地释放和/或消蚀,愉悦期通常是短暂的。由此,本发明的目的在于提供一种能够提供中心填充物的延长的释放和/或提供新的和改进的感官体验的咀嚼型胶基糖。
还存在提供具有减少的食糖含量的咀嚼型胶基糖的要求。因此,本发明的进一步目的在于提供一种可以被生产的、具有降低的食糖含量的咀嚼型胶基糖产品,所述咀嚼型胶基糖产品保持或提供改进的感官体验。
本发明的一个或更多个实施方案的目的在于克服现有技术的一个或更多个问题。本发明的实施方案的一个的目的还在于提供具有延长的填充物释放属性的填充的咀嚼型胶基糖及其生产方法。本发明的进一步目的还在于提供具有减少的食糖的属性的咀嚼型胶基糖。
发明内容
根据本发明的实施方案,提供了包括挤出的本体部分的咀嚼型胶基糖产品,该本体部分具有多个设置于其中的毛细管,一个或更多个毛细管至少部分地以填充物材料填充,并且本体部分和/或填充物材料包括胶基糖。
因此,本发明提供一种可以具有填充物材料的延长的或不同的释放属性的咀嚼型胶基糖产品,该填充物材料已经被引入到毛细管内。
在本发明的内容中,术语“咀嚼型胶基糖”意图包括吹泡型胶基糖和用于一系列胶基糖的制造的胶基糖基础剂。
在一个实施方案中,仅本体部分包括胶基糖。在可选择的实施方案中,仅填充物材料包括胶基糖。在进一步的实施方案中,本体部分和填充物材料二者包括胶基糖。在再进一步的实施方案中,本体部分和填充物材料的每个可以包括不同的胶基糖组分,从而当产品被咀嚼时,该不同的组分在口中被混合在一起。例如,本体部分可以包括胶基糖基础剂,而填充物材料可以包括调味剂和增甜剂。在进一步的实施方案中,不同的毛细管可以以不同的胶基糖组分填充,从而当产品被咀嚼时,不同的组分被混合在一起。
在本体部分的材料或填充物材料不包括胶基糖的实施方案中,可以采用若干在糖食的生产中通常使用的材料——如糖果,胶基糖以及巧克力等等。适合的巧克力包括黑巧克力、牛奶巧克力、白巧克力以及复合巧克力。适合的糖果包括硬糖、耐嚼糖果、橡皮糖、胶冻糖果、太妃糖、法奇糖、牛轧糖等等。
毛细管可以沿本体部分的基本上整个长度延伸,但在一些实施方案中可以沿本体部分的不少于75%、80%、90%、95%或99%的长度延伸(例如,当期望密封本体部分的端时)。如果毛细管沿本体部分的整个长度延伸,毛细管的端适当地在本体部分的一个或更多个端是可见的。
在某些实施方案中,一个或更多个毛细管可以以液体材料填充。毛细管能够以在室温时是固体而在高于室温时是流体的材料填充。例如,熔融的巧克力可以被包括到毛细管内,并且当被冷却到室温时被允许凝固。对本领域技术人员将会显然的是,室温通常被视为在20℃附近。可选择地,毛细管能够被以作为液体被沉积而随后固化的材料填充。在这样的实施方案中,固化可以与热有关或无关。将会显然的是,液体填充毛细管的固化能够以若干方式实现。例如归因于以下的一个或更多,固化可以发生:
冷却——当被沉积时,填充料(filling)可以是熔融的,然后该填充料在室温下被冷却到固体;
加热——当被沉积时,填充料可以是液体,挤出的本体部分的热使该填充料凝固(例如,将蛋白泵送到热的硬糖的挤出的本体部分中,一经接触,这将会使该蛋白凝固);
干燥——填充料可以是溶液,该溶液被干燥为固体(例如,来自溶液的水分被吸收到挤出的本体部分中);
溶剂丧失——填充料可以在溶剂中,由此该溶剂被吸收到挤出的本体部分中,留下固体;
化学反应——填充料可以以液体被沉积,但反应或“变质”为固体;
交联——归因于混合和/或加热,填充料可以形成用于交联材料的成分;以及
时间——填充料可以简单地随时间凝固(例如,食糖溶液和明胶将会随时间最终凝固)。
用于毛细管的适合的填充材料包括,但不限于,水介质、脂肪、巧克力、卡拉梅尔糖、可可脂、方旦糖、糖浆、花生脂、果酱、胶冻软糖、凝胶、松露巧克力糖、果仁糖、耐嚼糖果、硬糖或其任何组合或混合。
胶基糖可以由若干通常用于咀嚼型胶基糖的生产的胶基糖组分形成。
优选地,胶基糖将会包括通常包括弹性体的胶基糖基础剂。有用的合成弹性体包括(但不限于)在美国食品和药品管理局,CFR,Title 21,Section 172,615、咀嚼剂物质,合成物中列出的合成弹性体(为了所有目的,其内容通过引用被整体并入本文),这样的合成弹性体如聚异丁烯(例如,具有约10,000至1,000,000的范围(包括50,000至80,000的范围)的气相压力色谱(GPC)平均分子量)、异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、苯乙烯-丁二烯共聚物(例如,具有约1∶3至3∶1的苯乙烯-丁二烯比率)、聚醋酸乙烯酯(PVA)(例如,具有2,000至90,000的范围(如包括30,000至50,000的范围的3,000至80,000的范围)的GPC平均分子量,其中较高分子量的聚醋酸乙烯酯典型地用于吹泡型胶基糖基础剂)、聚异戊二烯、聚乙烯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物(例如,具有约5至50%重量(如共聚物的10至45%重量)的月桂酸乙烯酯含量)以及此处物质的组合。
在胶基糖基础剂中组合具有高分子量的合成弹性体和具有低分子量的弹性体的合成弹性体是可能的。目前,合成弹性体的优选的组合包括(但不限于)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,以及全部以上单独的合成聚合物与聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物分别掺和以及与其混合物掺和。
典型地,胶基糖基础剂包括至少一种是以该胶基糖基础剂的3-80%重量的范围的量的弹性体,优选地是胶基糖基础剂的4-60%重量的范围的量,并且还要更优选地,是胶基糖基础剂的5-40%重量的范围的量,如是胶基糖基础剂的8-20%重量的范围。
弹性体可以包括生物可降解弹性体。生物可降解弹性体可以是例如聚酯(例如,通过至少一个环酯的聚合获得)。
胶基糖基础剂可以包括一种或更多种树脂,该树脂有助于获得期望的咀嚼性能,并且作为用于胶基糖基础剂的弹性体的塑化剂。在本文中,有用的树脂包括(但不限于)通常被称为酯胶的天然松香酯,包括作为实施例的部分氢化的松香的甘油酯、聚合的松香的甘油酯、部分二聚的松香的甘油酯、妥尔油松香的甘油酯、部分氢化的松香的季戊四醇酯、松香的甲酯、松香的部分氢化的甲酯以及松香的季戊四醇酯。其他有用的树脂化合物包括如从α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯、天然萜烯树脂得到的萜烯树脂的合成树脂;以及上述物质的任何适合的组合。树脂的选择将会取决于具体的应用以及取决于所使用的弹性体(一种或更多种)的类型而变化。
通常,胶基糖基础剂包括至少一种是以该胶基糖基础剂的10-90%重量的范围的量的树脂,优选地是20-80%重量的范围的量,并且还要更优选地,是胶基糖基础剂的30-70%重量的范围的量,如是胶基糖基础剂的40-60%重量的范围的量。
树脂可以包括天然树脂和/或树脂可以包括合成树脂。
树脂可以包括生物可降解树脂。生物可降解树脂可以是例如聚酯(例如,通过至少一个环酯的聚合获得)。
本发明的实施方案中,胶基糖基础剂是生物可降解的胶基糖基础剂,并且优选地是包括至少一种聚酯聚合物的生物可降解胶基糖基础剂。若干包括生物可降解聚酯的有用的生物可降解聚合物在WO2004068964中存在,其通过引用被整体并入本文。
此外,胶基糖基础剂可以包括一种或更多种选自由乳化剂、脂肪、蜡以及填料组成的组的组分。
在优选的实施方案中,胶基糖基础剂包括在1-15%重量的范围的量的乳化剂,并且优选地是5-10%重量的范围。
若干不同的乳化剂可用在胶基糖基础剂中。例如,阴离子乳化剂、阳离子乳化剂、两性乳化剂或非离子乳化剂可以被使用。适合的乳化剂包括卵磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸盐、可食用脂肪酸的单或双甘油酯的单和双乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的柠檬酸甘油单酯和甘油二酯、脂肪酸的蔗糖酯、脂肪酸的聚甘油酯、酯交换的蓖麻油酸的聚甘油酯(E476)、硬脂酰乳酸钠、月桂醇硫酸钠和山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯化的氢化蓖麻油(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、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸的山梨糖醇酯以及聚氧乙烯硬脂酸酯。
特别地,适合的乳化剂是聚氧乙烯硬脂酸酯,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出售的聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯(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)或者TWEEN 65(三硬脂酸酯))、可食用脂肪酸的单或双甘油酯的单和双乙酰酒石酸酯、可食用脂肪酸的柠檬酸甘油单酯和甘油二酯、硬脂酰乳酸钠、月桂醇硫酸钠、聚氧乙烯化的氢化蓖麻油、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。乳化剂可以是单一化合物或者数个化合物的组合。
在本发明的实施方案中,胶基糖基础剂包括至少一种是该胶基糖基础剂的10-90%重量的范围的量的树脂,至少一种是该胶基糖基础剂的4-60%重量的范围的量的弹性体,以及是1-15%重量的范围的量的乳化剂。优选地,胶基糖基础剂包括至少一种是该胶基糖基础剂的30-70%重量的范围的量的树脂,至少一种是该胶基糖基础剂的5-40%重量的范围的量的弹性体,以及是5-10%重量的范围的量的乳化剂。
混合物包括至少一种咀嚼型胶基糖成分,并且典型地包括数种咀嚼型胶基糖成分。
所述至少一种咀嚼型胶基糖成分可以选自由增量甜味剂、高强度甜味剂、风味剂、凉味剂、暖味剂、软化剂、乳化剂、着色试剂、接合试剂、酸化剂、填料以及抗氧化剂组成的组。
有用的凉味剂在美国专利号6,627,233中被提及,为了所有目的,其内容通过引用被整体并入本文。
凉味剂的特定的实施例包括:取代p-薄荷烷、取代p-薄荷烷-甲酰胺(例如,N-乙基-p-薄荷烷-3-甲酰胺(FEMA 3455))、无环羧酰胺、取代的环己酰胺、取代的环己甲酰胺、取代的脲和磺胺以及取代的薄荷醇(全部来自Wilkinson Sword);p-薄荷烷的羟甲基和羟乙基衍生物(来自Lever Bros.);琥珀酸薄荷醇酯;2-巯基-环-癸酮(来自International Flavors and Fragrances);2-异丙基-5-甲基环己醇(来自Hisamitsu Pharmaceuticals,此后称为“isopregol”);具有2-6个碳原子的羟基羧酸;薄荷酮甘油缩酮(FEMA 3807,商品名FRESCOLAT(TM)MGA类型);3-1-甲氧基丙-1,2-二醇(来自Takasago,FEMA 3784,(此后称为“TCA”));以及乳酸薄荷酯(来自Haarman & Reimer,FEMA 3748,商品名FRESCOLAT(TM)ML类型)。
有用的暖味剂包括辣椒和烟酸酯,如苄基烟酸酯。
在本发明的优选实施方案中,至少一种咀嚼型胶基糖成分是增量甜味剂,并且优选地是多元醇。
若干有用的多元醇是可用的,并且多元醇可以是例如选自由葡萄糖、蔗糖、乳糖、氢化淀粉水解物、木糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、赤藓糖醇、乳糖醇、麦芽糖糊精以及环糊精组成的组。
在本发明的尤其优选的实施方案中,多元醇以混合物的从10-80%重量的范围的量存在。
多元醇可以以混合物的从30-70%重量的范围的量存在,例如在范围35-65%中,以及在范围40%-60%中。
例如,多元醇可以以混合物的从20-55%重量的范围的量存在,这样的范围例如以混合物的30-50%重量的范围的量。
此外,混合物可以包括高强度甜味剂。高强度的甜味剂可以是例如选自由三氯蔗糖、纽甜、阿斯巴甜、乙酰磺胺酸盐、阿力甜、邻磺酰苯甲酰亚胺及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查尔酮、奇异果甜蛋白、莫内林、甜菊苷及其组合组成的组。
高强度的甜味剂可以例如以混合物的从0.01-3%重量的范围的量存在。
此外,咀嚼型胶基糖组合物(以及例如混合物)可以包括活性成分。这样的活性成分的实施例在例如WO00/25598中存在,为了所有目的,其内容通过引用被整体并入本文。
有用的活性成分包括药品、膳食补充剂、防腐剂、pH-调整剂、抗吸烟剂以及用于口腔和牙齿的护理或治疗的物质,以及能够在咀嚼期间释放脲的化合物。
活性成分的实施例是酚类化合物(例如,麝香草酚、p-氯酚、甲酚、EGCG)、六氯酚、水杨酸酰苯胺化合物、三氯生、卤素(碘、碘载体、氯胺、二氯氰尿酸盐)、醇类(3,4-二氯苯甲醇、苯甲醇、苯氧基乙醇、苯基乙醇),参考马丁代尔药典,还有具有有限的水溶性的金属盐、复合物以及化合物,如铝盐(例如硫酸铝钾AIK(SO4)2,12H2O),以及硼、钡、锶、铁、钙、锌(醋酸锌、氯化锌、葡萄糖酸锌)、铜(氯化铜、硫酸铜)、铅、银、镁、钠、钾、锂、钼、钒的盐、复合物以及化合物应该被包括;其他用于口腔和牙齿的护理的复合物例如:包含氟的盐、复合物以及化合物(如氟化钠、单氟磷酸钠、氨基氟化物、氟化锡)、磷酸盐、碳酸盐以及硒,可以接受的基础剂,如碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐或者钠、钾、铵、镁或钙的氧化物,尤其是镁和钙。进一步的活性成分可以在J.Dent.Res.Vol.28 No.2,160-171页,1949中找到,为了所有目的,其内容通过引用被整体并入本文。
活性组分可以包括以下提及的化合物或其衍生物(但不限于此):阿司匹林丁丙诺啡、布洛芬、酮洛芬、吗啡、萘普生、羟考酮、吡罗昔康、假麻黄碱、碳酸钙、尼古丁、苯海拉明、洗必泰、脲、阿司匹林、铝盐、钙盐、铁盐、银盐、锌盐、咖啡因、麻黄素、苯福林、硝酸甘油、睾酮、泛酸(Protothenic acid)、氨基乙酸铝、扑热息痛、苯佐卡因、桂利嗪、薄荷醇、香芹酮、双氯苯双胍己烷-二-醋酸盐、苯甲嗪氢氯化物、咪康唑、天冬甜素、氟化钠、糖精、西吡氯铵、其他四价铝化合物、格列本脲、乙酰基-水杨酸、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、椒样薄荷油、水杨酰胺、氢化可的松或阿司咪唑、包含氟的复合物和化合物(如氟化钠、单氟磷酸钠、氨基氟化物、氟化锡)、磷酸盐、碳酸盐以及硒。
其他有用的活性成分可以包括以下提及的化合物或其衍生物(但不限于此):水杨酸、水杨酰胺以及相关物质(乙酰水杨酸、水杨酸胆碱、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、吗啡和吗啡的盐(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-受体阻滞剂、(心得安)、钙拮抗剂、盐酸维拉帕米、硝苯地平以及Barney H.Hunter和Robert L.Talbert在Pharm.Int.,Nov.85,267-271页中提及的适合的物质及其盐、硝化甘油、赤藓醇四硝酸酯、士的宁及其盐、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、淀粉转葡糖苷酶、葡糖氧化酶、链激酶、链道酶、葡聚糖酶、阿法淀粉酶)、多肽(催产素、戈那瑞林、(LH.RH)、醋酸去氨加压素(DDAVP)、盐酸异克舒令、麦角胺化合物、氯喹(磷酸盐、硫酸盐)、异山梨糖醇、去氨缩宫素、肝素)。以膳食补充剂的形式的活性成分的实施例是例如具有维生素B2(核黄素)、维生素B12、叶酸、烟酸、生物素、氨基酸、维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E和维生素K以及以包含钙、磷、镁、铁、锌、铜、碘、锰、铬、硒、钼、钾、钠或钴的盐、复合物和化合物的形式的矿物质的营养效果的盐和化合物。
牙科产品包括尿素、CPP(酪蛋白磷酸肽),包含洗必泰、双乙酸洗必泰、氯化洗必泰、葡萄糖酸洗必泰、海克替啶、氯化锶、氯化钾、碳酸氢钠、碳酸钠的成分,氟化物、氟化钠、氟化铝、氟化铵、氟化钙、氟化亚锡、其他包含氟石的成分、氟硅酸铵、氟硅酸钾、氟硅酸钠、一氟基磷酸铵、一氟基磷酸钙、一氟基磷酸钾、一氟基磷酸钠、十八烯基氟化铵、硬脂酰三羟乙基丙二胺二氢氟化物、维生素(包括维生素A、B1、B2、B6、B12)、叶酸、烟酸、泛酸、生物素(生物素C、D、E、K)、矿物质(包括钙、磷、镁、铁、锌、铜、碘、锰、铬、硒、钼)。其他的活性成分包括:Q10、酶。
用于以上提及的包封方法的包封材料可以包括例如蛋白质(如明胶、小麦蛋白、大豆蛋白、酪蛋白酸钠、酪蛋白和/或玉米蛋白)、胶(如阿拉伯树胶、黄原胶、刺槐豆胶)、淀粉(如改性淀粉、淀粉水解物(麦芽糖糊精))、海藻酸盐、果胶、角叉菜胶、壳聚糖、蜡(如蜂蜡、小烛树蜡和/或巴西棕榈蜡)、氢化植物油。
对于以上提及的包封方法有用的其他包封材料是聚合物(如聚乙烯醇聚合物、低分子量聚乙烯)、聚乙烯酯(如聚醋酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯)、聚丙酸乙烯酯和聚醋酸乙烯酯的接枝共聚物、醋酸乙烯酯和乙烯的共聚物、丙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸及其不饱和酸的酯。
若需要,产品可以进一步包括包衣部分来包裹本体部分。本领域技术人员将会理解的是,若干包衣能够被采用——例如巧克力、胶基糖、糖果以及食糖等等。
包衣部分可以是硬质包衣,该术语硬质包衣(包括食糖包衣和无糖(或不含糖)包衣及其组合)以其常规的含义被使用。硬质包衣的目的是获得被消费者欣赏的甜的、酥脆的层,以及出于各种目的保护混合物。在提供混合物以保护性食糖包衣的典型的工艺中,胶基糖在适合的包衣装备中以可结晶的食糖(如蔗糖或葡萄糖)的水溶液被连续地处理,取决于所达到的包衣阶段,该水溶液可以包含其他的功能性成分,例如填料、色素等等。在本文中,食糖包衣可以包含进一步的功能性或活性化合物,包括风味化合物、药物活性化合物和/或聚合物降解物质。
在典型的硬质包衣工艺中,包含可结晶的食糖和/或多元醇的糖浆被施加到混合物上,并且其包含的水通过吹送加温的、干燥的空气被蒸发掉。为了达到所需的溶胀(swelling),这个循环被重复数次(典型地是10至80次)。术语“溶胀”表示产品重量的增加,如在包衣操作结束时与在开始时的比较所考虑的,并且相关于包衣的咀嚼型胶基糖组合物的最终重量。
可选择地,包衣可以是软质包衣。这样的软质包衣使用常规的方法被施加,并且可以有利地由食糖或任何以上提到的非生龋的、不含糖的增甜化合物与淀粉水解物的混合物组成。包衣可以是膜包衣。膜包衣可以通过使混合物经受膜包衣工艺而获得,并且膜包衣因此包括一种或更多种膜形成聚合物试剂,以及可选地一种或更多种辅助化合物,例如塑化剂、颜料以及乳浊剂。膜包衣是施加到任何以上形式的混合物的薄基于聚合物的包衣。这种膜包衣的厚度通常在20至100μm之间。一般地,膜包衣通过将混合物传递通过具有包衣材料在适合的水溶剂载体或有机溶剂载体中的雾化液滴的喷雾区域而获得,在这之后,附着到混合物的材料在下一个包衣部分被接收之前被干燥。这个循环被重复直到包衣被完成。
在本文中,适合的膜包衣聚合物包括可食用的纤维素衍生物如纤维素醚,包括甲基纤维素(MC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)以及羟丙基甲基纤维素(HPMC)。其他有用的膜包衣试剂是丙烯酸聚合物和共聚物,例如甲基丙烯酸氨基酯共聚物或者纤维素衍生物与丙烯酸聚合物的混合物。也被称为功能性聚合物的膜包衣聚合物的一特定组是这样的聚合物,即除了其膜形成特性之外,给予关于咀嚼型胶基糖配方的活性组分的改性的释放性能。这种释放改性的聚合物包括甲基丙烯酸酯共聚物、乙基纤维素(EC)以及被设计用于抵抗酸性胃环境、然而容易地在十二指肠中溶解的肠溶型聚合物。肠溶型聚合物组包括:醋酸邻苯二甲酸酯纤维素(CAP)、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯(PVAP)、虫胶、甲基丙烯酸共聚物、醋酸偏苯三酸纤维素(CAT)以及HPMC。将会被理解的是,根据本发明的外膜包衣可以包括上述膜包衣聚合物的任何组合。
在本发明的其他实施方案中,咀嚼型胶基糖组合物的膜包衣层包括增塑剂,该增塑剂具有改变聚合物的物理性能的能力,以使膜包衣层在执行作为膜形成材料的功能中更有用。一般地,由于塑化剂分子将其自身插入在独立的聚合物束之间,由此打破聚合物-聚合物相互作用,塑化剂的效果将会使聚合物更软和更柔韧。大部分在膜包衣中使用的塑化剂是无定形的或者几乎不具有结晶性。
在本文中,适合的塑化剂包括多元醇(如甘油、丙二醇、聚乙二醇(例如此处的200-6000级))、有机酯(如邻苯二甲酸酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸酯以及三乙酸甘油酯)、油/甘油酯(包括蓖麻油、乙酰化的单甘脂以及分馏的椰子油)。
用于混合物的膜包衣的一种或更多种膜形成聚合物和增塑剂以适当考虑被选择,该适当考虑是为了实现包衣的就水分和气体越过膜的溶解和扩散而言的最佳的可能屏障性能。
混合物的膜包衣还可以包含一种或更多种色料或乳浊剂。除了提供期望的色调之外,这样的试剂可以有助于保护被压紧的胶基糖基础剂免受咀嚼前的反应,特别地,通过形成抵御水分和气体的屏障。适合的色料/乳浊剂包括有机染料和它们的色淀、无机着色试剂(例如氧化钛)以及天然色素(如β-胡萝卜素)。
附加地,膜包衣可以包含一种或数种辅助物质,如风味物和蜡或者糖类化合物如葡聚糖、糊精(包括麦芽糖糊精、乳糖、改性淀粉),蛋白质(如明胶或玉米蛋白),植物胶及其任何组合。
一般地,包衣典型地包括一个或更多个层。例如,包衣的层数可以在1-100层的范围中,如3-75层、10-60层以及20-40层。
例如,包衣可以包括蜡层。在本发明的实施方案中,包衣的最外层是蜡层。
本体部分可以连接到一个或更多个另外的咀嚼型胶基糖部分。在一些实施方案中,本体部分被三明治状夹在糖食/咀嚼型胶基糖材料之间或者可以被连接到或成层到一个或更多个糖食/咀嚼型胶基糖层。该另外的一个或更多个咀嚼型胶基糖部分可以包括或不包括夹杂物、液体填充的珠等等。
在一些实施方案中,毛细管基本上均匀地遍及本体部分分布,并且可以从邻近的毛细管被均匀地间隔开。在其他实施方案中,毛细管可以以预先确定的构型在本体部分内分布,如围绕本体部分的周围或者在本体部分内的一个或更多个位置成组。在一些实施方案中,本体部分具有圆环形的、椭圆形的、规则的多边形或半圆环形的横截面。本体部分能够以圆柱、料串、丝、条、带等的形式被成形,或者能够以标准咀嚼型胶基糖产品,例如咀嚼型胶基糖片、丸、球、棒或带的形式被成形。本体部分在形状上可以是不规则的或规则的。此外,本体部分能够以可能的任何形状,例如以物体、卡通人物或动物(仅举几例)的形状被形成。本体部分的形状可以在横截面上是一般地圆形的或多边形的。
优选的是,毛细管遍及本体部分是一般地均匀的。毛细管的宽度或直径在本体部分中可以是基本上均匀的。邻近的毛细管之间的距离在本体部分中可以保持是基本上相同的。优选地,两个或更多个毛细管在本体部分中基本上彼此平行地延伸。
若需要,这样的布置将会允许不同的量的不同的填充物材料被包括到不同的毛细管内。此外,毛细管可以具有不同的横截面轮廓。例如,糖食产品可以具有毛细管,该毛细管具有包括星形和三角形或者不同动物形状等等的横截面形状。
本体部分可以包括中心腔。如果这样的中心腔被提供,该中心腔可以具有大于毛细管的宽度或直径。
在实施方案中,本体部分中的毛细管导致在挤出物的1-99%的范围的空隙率,或在挤出物的5-99%的范围的空隙率。空隙率可以在10-60%、20-50%、30-45%或35-40%的范围。空隙率还可以在这些范围的中间点,例如,5-40%、5-45%、5-50%、5-60%、10-40%、10-45%、10-50%、10-99%、20-60%、20-45%、20-40%、20-60%、20-99%、30-40%、30-50%、30-60%或30-99%。空隙率可以超过5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。
将小的横截面宽度或直径的毛细管包括在内使得毛细管能够将对比的或互补的咀嚼型胶基糖材料夹带(entrain)到本体部分中,同时避免了将大的中心填充物区包括在内的需要,该大的中心填充物区可以易于遍及咀嚼型胶基糖产品渗漏,或渗漏出糖食产品。多个毛细管的使用还使得两种或更多种材料能够被包括到咀嚼型胶基糖产品内,以遍及整个产品给出多重纹理、口味、颜色和/或口感。
在一些实施方案中,毛细管具有不大于2mm、1mm、0.5mm、0.25mm或更小的直径或宽度。使毛细管具有不大于100μm、50μm或10μm的直径或者宽度是可能的。
在挤出期间,本体部分的材料将会优选为液体。应该被理解的是,术语“液体”意图意指材料能够流动或具有准备流动的状态,包括糊状物(pastes)。此外,这个术语意图包括(但不限于)那些能够在挤出期间被“熔融”的材料,并且本领域技术人员将会理解的是,术语“熔融”意指已经被归纳到液体形式或显示液体性能的形式的材料。本体部分可以至少部分或基本上是固体,从而其可以不再被认为是以液体的形式流动。
在本发明的另一实施方案中,提供了具有第一挤出的部分和第二挤出的部分的咀嚼型胶基糖产品,其中每个部分具有多个设置于其中的毛细管,并且第一和第二部分的毛细管是:
a)不连续的;和/或
b)连续的并且在多于一个的方向上取向。
每个部分的毛细管可以基本上彼此平行地形成。在一个实施方案中,第一和第二部分是以堆叠的构型,以使第一和第二部分的毛细管基本上是基本上彼此平行的。在可选择的实施方案中,第一和第二部分是以折叠的构型。在又一可选择的实施方案中,第一和第二部分是不连续的,并且毛细管被以相关于彼此的随机的构型定向。在一些实施方案中,第一和/或第二部分的毛细管具有不大于3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm或更小的直径或宽度。包括具有低如100μm、50μm或10μm的直径或宽度的毛细管是可能的。
第一和/或第二部分的毛细管可以具有不同的宽度或直径。
除第一和第二部分之外,可以还存在另外的部分,其可以包括或不包括毛细管。在一个实施方案中,咀嚼型胶基糖产品包括第一部分,该第一部分被可以包括或不包括毛细管的一个或更多个另外的部分从第二部分分开。
第一和第二部分可以如上文中对本体部分所描述的那样。第一和第二部分可以包括相同的材料或不同的材料。例如,第一部分可以是巧克力,而第二部分是胶基糖。第一和第二部分中的每个中的毛细管可以以相同的或不同的材料填充。第一和/或第二部分中的一个或更多个毛细管可以以与第一和/或第二部分中的其他的毛细管不同的材料(一种或更多种)填充。
根据本发明的进一步的实施方案,提供包括具有多个设置于其中的毛细管的挤出的本体部分的咀嚼型胶基糖产品,其中每个毛细管被由挤出的本体部分形成的壁从每个相邻的毛细管分开,并且其中每个毛细管之间的壁具有不大于该毛细管的宽度或直径的厚度。
根据进一步的实施方案,提供用于制造包括具有多个设置于其中的毛细管的本体部分的咀嚼型胶基糖产品的工艺,该工艺包括步骤:
a)挤出具有多个设置于该本体部分中的毛细管的可挤出的咀嚼型胶基糖材料;以及
b)至少部分地以填充物材料填充一个或更多个毛细管,并且其中本体部分和/或填充物材料包括胶基糖。
在一些实施方案中,该方法可以包括额外的选自:
c)将挤出物切割为两个或更多个具有设置于其中的多个毛细管的块,并且形成将该块包括在内的咀嚼型胶基糖产品;和/或
d)折叠挤出物,并且形成将所述折叠的挤出物包括在内的咀嚼型胶基糖产品的步骤。
根据进一步的实施方案,提供用于制造包括具有多个设置于其中的毛细管的本体部分的咀嚼型胶基糖产品的工艺,该工艺包括步骤:
a)挤出具有设置于该本体部分中的多个毛细管的可挤出的咀嚼型胶基糖材料;以及
b)将挤出物切割为两个或更多个具有设置于其中多个毛细管的块,并且形成将该件包括在内的咀嚼型胶基糖产品;或
c)折叠挤出物,并且形成将该折叠的挤出物包括在内的咀嚼型胶基糖产品。
任何以上工艺还可以包括在一个或更多个毛细管中的至少一部分中沉积填充物材料的步骤。填充料的沉积可以在挤出步骤期间——但还可以在挤出之后发生。在实施方案中,填充料包括流体。流体可以包括液体,或在高于室温的温度是液体的材料。若需要,流体可以在沉积之后固化。
任何所述工艺还可以包括在挤出之后急冷冷却挤出物的步骤。急冷冷却可以使用如空气、油或液氮的流体——但其他急冷冷却的方法对于本领域技术人员同样将会是显然的。
任何所述工艺还可以包括在挤出之后拉伸挤出物的步骤。拉伸挤出物可以由若干方式进行,例如使挤出物经过或通过以不同速度运行的传送带或辊,从而拉伸挤出物。通过采用这个附加的步骤,具有更大的直径的毛细管的挤出物可以被进行,该挤出物在直径方面可以随时间被逐渐地减少,从而生产具有更小的毛细管的挤出物,这种具有更小的毛细管的挤出物会是较难以被生产。通常,具有2mm或更大的孔尺寸的毛细管将会在挤出期间被生产,并且通过拉伸挤出物,这些毛细管将会被显著地缩小。在一些实施方案中,毛细管被缩小到不大于1mm、0.5mm、0.25mm、100μm、50μm、25μm或10μm。
任何所述步骤还可以包括将所述咀嚼型胶基糖产品包裹入包衣的步骤。这样的包衣对于本领域技术人员将会是显然的,并且先前已被讨论。
所述工艺可以用于生产如上文中所描述的咀嚼型胶基糖材料。
本发明的进一步的实施方案提供适于根据如上文所描述的工艺生产咀嚼型胶基糖产品的设备。WO2005056272公开了用于生产包括多个毛细管通道的挤出物产品的设备。WO2008044122公开了相关的设备,该设备额外地包括用于在挤出物离开模具时急冷冷却该挤出物的装置。这些设备两者可以被采用/适用于在生产依照本发明的咀嚼型胶基糖中使用。
具体实施方式
本发明的具体的实施方案现将仅以实施例的方式参考附图被描述,其中:
图1是依照本发明图示说明在实施例中描述的实验中使用的设备的概观的示意图;
图2是图示说明能够结合图1中示出的设备被使用从而提供液体填充的毛细管的设备的示意图;
图3是用于形成实施例的挤出材料中的毛细管的挤出模具的图片;
图4是将图3中示出的挤出模具并入到如图1和2中所图示说明的设备的挤出模具的平视图;
图5示出如图1和图2中所图示说明的挤出设备的外部部分的照片,示出当挤出物离开模具时用于冷却挤出物的气刀(air knife);
图6示出本发明的包括具有空气填充物的胶基糖的实施方案;
图7示出本发明的包括具有液体填充物的胶基糖的实施方案;
图8示出本发明的包括具有固体填充物的胶基糖的实施方案;
图9A示出依照本发明形成的挤出物的透视图,其中该挤出物已被折叠;
图9B示出从被标注为“X”的线所视的如图9A中所示出的挤出物的剖视图;
图10示出依照本发明形成的挤出物的立体图,其中若干挤出物层已被一层在另一层上地堆叠;
图11示出依照本发明的咀嚼型胶基糖产品的剖视图,其中毛细管围绕该产品的周边并且围绕大中心填充腔排列;以及
图12是示出依照本发明制造的产品的横截面的照片,具有挤出的胶基糖本体部分,该胶基糖本体部分具有中心腔和多个围绕周边安置的毛细管。
进行试验,从而在食品级环境中使用食品级装备生产将毛细管包括在内的咀嚼型胶基糖。
示出挤出线的一般的布局的示意图在图1中被示出,并且毛细管模具的示意图在图2中被示出。
参考图1,用于实验中的挤出设备10的示意图被示出。简单地说,该设备包括可旋转地结合到挤出螺杆14的电动机12。螺杆14在一端通过料斗16被进料,并且相对的端被结合到具有挤出物出口20的挤出模具18。急冷喷嘴22被朝着模具出口20定向,从而冷却生产的被挤出的材料23,并且这些喷嘴被进料以压缩空气24。若需要,在料斗16被结合到螺杆14的该设备的区能够借助于冷却进料26被冷却。围绕螺杆14的是被形成为具有被标注为T1至T3的三个筒温度(barrel temperature)区域的筒28,每个区域的温度能够被控制。筒28借助于同样具有能够被控制的温度区域T4的进料导线管29连接到模具18。
在使用中,料斗16是以材料30(如胶基糖)填充的,材料30可以被加热,从而使材料30成为(或保持材料30为)可流动的材料。在材料传递到螺杆14中之前,该材料可以借助于冷却进料26被冷却,从而确保材料在针对进入螺杆挤出机的正确的温度。随着螺杆被旋转,液体材料沿筒28内侧的螺杆14被拉动(drawn),并且区域T1-T3的温度被相应地调整。然后,材料通过进料导线管29,并且在进入模具18之前,温度由温度控制T4被再次调整(如果需要)。模具18(在图3中示出)具有若干位于夹带体内的针(未示出),从而材料越过和围绕这些针。在材料正被挤出的同时,压缩空气24被推动通过这些针,以使挤出物包括若干毛细管。当挤出物23从模具18释放,挤出物23借助于急冷喷嘴22被冷却。阀32控制到所述设备的压缩空气流,并且压力装置P1和P2在阀之前和之后控制压缩空气24的压力。压缩空气线还具有温度控制器T6,从而在空气进入模具之前控制该空气的温度。
参考图2,示出在图1中示出的设备的适用。针被连接到包含可可脂的储槽50,而非压缩空气24被推动通过针。储槽50被加热,以使可可脂被维持在恰当的温度,从而维持其在液体状态。储槽50被连接到具有用于控制液体流的隔离阀54的导线管52。导线管52被包在维持导线管的温度的伴热管56中,以使液体在其在导线管内的移动期间保持在液体状态。导线管52被结合到具有若干针的到模具18的进口,从而当材料被挤出时,毛细管在周围形成,并且针可以同时以可可脂填充。当然,若需要,毛细管能够以其他类型的液体材料填充。
图3更详细地示出模具18。特别地,本图示出金属模具18在一端具有被连接到腔62的多个针60,腔62与用于将流体材料泵送到挤出的毛细管中的进口通道64流体连通。
参考图4,在夹带体70中就位的模具18被示出。熔融的材料72进入夹带体70的开口74,并且该材料被推动经过和围绕模具18的针60。与此同时,空气或者液体可可脂借助于流体进料导线管56进入模具进口。当操作时,熔融的材料经过模具18的针60被挤出通过夹带体70。接着,空气或者可可脂任一被同时泵送通过针,从而生产挤出物23(在方向78上),挤出物23具有没有填充料的毛细管或者具有以可可脂填充的毛细管。
图5示出具有开口80的夹带体70,挤出物通过开口80形成。本图还示出两个位于该开孔之上和之下的急冷喷嘴22,从而在挤出物已被生产之后冷却该挤出物。
在使用中,经过夹带嘴(皮下注射针)的尖端的熔融的材料流使低压力的小区在每个针尖端形成。每个嘴经由夹带体内的内部通道运送被连接在一起。夹带体又在挤出模具的外侧被连接到在室内温度和压力下的空气或者被连接到具有图2中的水压头h的熔融的可可脂储槽。将模具连接到可可脂储槽的管道和可可脂储槽被外部加热,以将可可脂维持在液相。一组隔离阀被用于在或者使用空气进料到夹带体或者使用熔融的可可脂进料到夹带体之间进行转换。这在图2中被示意性地示出。
急冷喷嘴被用于高空隙率材料的产生。差示扫描量热法(DSC)被用于检查材料的热行为,从而涉及相转变温度的信息能够被获得。
食品级设置挤出具有空气、液体以及固体中心的咀嚼型胶基糖。填充的挤出物在食品级环境中制成,并且被食用来调查它们的可食用性能。
咀嚼型胶基糖由未被包衣的更强的椒样薄荷-留兰香风味的咀嚼型胶基糖丸。用于这些实验中的液体填充料包括:单丙二醇(丙-1,2-二醇、BP、EP、USP、Fisher scientific——针对低粘度、零水分、低风味而选定,并且针对口腔使用级选定BP、EP & USP),金黄糖浆(Golden Syrup,部分转化的精炼糖浆(partially inverted refiners syrup)——Tate & Lyle——针对更高的粘度、食品级、货架稳定性以及甜味风味),红色食用着色剂(SuperCook英国),蓝色食用着色剂(SuperCook英国)。最后,内部得到的可可脂的固体填充料同样被用于这些实验中,而这是由于其在室温下是固体并且具有低的热粘度而被选定的。
戴维斯标准(Davis-Standard)的HPE-075 3/4”24∶1单螺杆挤出机被用于这些实验中。挤出机还包括气刀和头部罐。螺杆是简单的传送-压缩-泵送的全部正向的元件设计,没有混合或逆向部分。马达是3KW,齿轮连接以产生0-100rpm的螺杆旋转。进料喉(throat)装有护套,并且被供应以流动的环境(ambient)水,以阻止来自筒的、导致粘连的进料物方面的进料问题的热传递。筒具有三个加热区域,每个具有1KW加热器和强制环境空气冷却器。标准的挤出机具有一欧陆3216控制器每筒区域,以及一个用于模具的备件(连接到热电偶输入的模具控制器以及用于达1KW的加热器输出的标准16A240v插座)。
在紧握(purchase)点,两个附加的模具控制器(热电偶输入和加热器输出)被指定,以使得头部罐的集成控制得以实现,该头部罐包含填充料材料和将所述头部罐与模具连接的管道。模具是包括本体的部件的组件,该本体具有细长的矩形形状的主要模具孔口,19个互连的嘴(在尺寸上类似于皮下注射针)同样通过该模具孔口离开。主要本体被加热,并且嘴被引导到外部装配,该外部装配可以开放至环境空气,或者可以被连接到加热的、加压的头部罐。梭形凸缘被构建,以将模具组件安装到挤出机的端凸缘上。
模具以4×100W 1/4”筒式加热器加热,并且由K型热电偶探针监控。初始时,这些由在定制外壳中的欧陆3216控制,直到控制和电源线路被传送到集成到挤出机中的欧陆。模具组件从挤出机接地到电源出口中。
头部罐和将该头部罐连接到模具的管道以两个100W的电热带加热,该电热带初始由在定制外壳中的单一模拟控制器控制,并且由单一裸露K型热电偶监控。随后,这些被分离为集成到具有两个热电偶和两个电源的挤出机的两个欧陆3216。当管道是塑料的并且不需要被接地时,头部罐被接地到电源出口。
压缩空气(BOC英国)以系列8000的气体调节器被调节,并且所使用的压力是0-10巴。压缩空气的主要用途是提供气刀。
食品安全高科技润滑脂(Food Safe High-Tech Grease)和来自Solent Lubriants(莱斯特,英国)的食品安全渗入油(Food Safe Penetrating Oil)被使用。
毛细管模具被连接在挤出机端板上。两个相对的气刀用于快速地将从挤出模具出现的挤出物急冷,所述两个相对的气刀被置于模具出口之上和之下;这些喷嘴经由阀被连接到在10bar压力的压缩空气线。示出挤出线的一般布局的示意图在图1中示出。
在使用中,经过夹带嘴(皮下注射针)的尖端的熔融的材料流使低压力的小区在每个针末端形成。每个嘴经由夹带体内的内部通道运送被连接在一起。这又在挤出模具的外侧被连接到在室内温度和压力的空气或者被连接到具有水压头h的头部罐,该头部罐包含在环境温度和压力或者在提高的温度和压力的液体。头部罐和连接到模具的管道在外部被加热。一组隔离阀被用于在将空气进料用到夹带体或者将熔融的可可脂进料用到夹带体之间进行转换。这在图2中被示意性地示出。
急冷喷嘴被用于高空隙率材料的产生。在先前的研究期间已经被发现的是,如果出现的挤出物被非常快速地急冷并且经受高拉动力,更高空隙率的横截面可以被获得。聚合物和工艺条件的调整产生高达60%并且可能超过60%的空隙率。
15-100rpm的螺杆速度被用于实验中。产品的差异是最低限度的(除了生产率)。具有形成完全的毛细管的连续的、完整的、透明的膜可以通过方案的最优化被生产。膜可以在不渗漏的情况下被填充和/或拉动。已发现产品形态随拉动速度和内联冷却率而改变。没有冷却的迅速拉动可能将膜变薄到具有微小的宽度和毛细管的1mm宽。在密集冷却的情况下进行拉动使膜中的空隙率扩大。
未被包衣的胶基糖丸在尺寸上被减少到大约3mm,来帮助进料到挤出机中。这是用冷冻法和国内食品处理器完成的。58℃的筒和模具温度导致最连续的产品。这个产品具有显著的完整性,几乎不要填充以漏隙。有可能的是,使用胶基糖基础剂(特别是熔融的胶基糖基础剂)而不是整个胶基糖,将会生产具有还要更高的完整性的膜。
在头部罐中具有大约5cm液体深度的单丙二醇填充料在环境温度和压力被实现,该头部罐又比模具高大约10cm。根据需要以及当需要时,色素被直接添加到头部罐中。
金黄色糖浆填充料这样被实现,即通过将头部罐和管道加热到78℃来填充硬糖,以及加热到58℃来以填充胶基糖。要求在较低温度下进行头部罐的加压,以产生糖浆流。再次说明,根据需要以及当需要时,色素被直接添加到头部罐中。
图6-8示出在实验的第三阶段形成的挤出的照片。图6示出具有空气填充物的胶基糖。图7示出具有液体填充物的胶基糖。图8示出具有固体填充物的胶基糖。
同样已经被示出的是,空气、液体以及固体中心可以被包括到毛细管挤出之内,提供可以被液化的并且是可流动的固体中心。
本发明的咀嚼型胶基糖挤出物能够以若干方式被配置。例如,图9A和9B示出具有中心填充的毛细管102的挤出物100,其中该挤出物自身被向后折叠数次。这样的构型将使得在咀嚼期间中心填充物的延长的释放得以实现。咀嚼型胶基糖可以被形成包括具有液体填充的毛细管的耐嚼中心——其中该耐嚼中心被折叠多次,从而使得该液体填充物在延长的时间段被释放得以实现。
图10示出挤出物120的一层在另一层上地堆叠的多个层,并且每个堆叠包括多个具有中心填充料的毛细管122。
图11示出包括具有圆环形横截面的挤出的本体201的圆柱形咀嚼型胶基糖产品200。在产品的中心部分,提供以液体薄荷方旦糖的形式的液体中心填充物202。若干被均匀间隔的毛细管204围绕产品的周边延伸,并且围绕液体中心填充物202。该毛细管被以高强度薄荷调味的糖浆填充。在挤出之后,圆柱型产品可以被夹住并且沿其长度切割,从而形成密封的胶基糖枕,该胶基糖枕具有方旦糖中心填充物以及在胶基糖中围绕该中心填充物散布的附加的毛细管。接着,这样的产品可以使用现有技术的方法被滚挂而具有壳层。
最后,在图12中,照片示出具有与在图11中示出的咀嚼型胶基糖产品类似的形状和构造的糖食产品的横截面,该产品由具有圆形的中心腔212和多个围绕周边安置的毛细管214的挤出的胶基糖本体部分210形成。毛细管和腔可以在挤出期间或之后以对比性的材料填充。
上述实施方案不是意图限制由权利要求书给予的保护范围,而是意图就本发明能够如何被实施而描述实施例。