專利名稱：膠基組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及口香糖工業。更具體地，它涉及一種可直接壓縮的粉末形狀的改進的膠基組合物，該組合物有利于用作制備口香糖的原料。
背景技術：
文獻中已廣泛描述了制備口香糖的方法，膠基組合物構成了制備口香糖的必要原料組分。現有技術中“膠基組合物”還被稱作“膠基原料”，一般是一種硬的彈性材料，由各種組分(例如特別是天然或合成橡膠、蠟、乳化劑和增塑劑)的混合物制備。文獻中已經廣泛描述了制備該膠基組合物的方法，特別是專利或專利申請中。一般情況下，用于制備該膠基組合物的組分在高溫下與溶劑、增塑劑和/或潤滑劑混合，并進行擠出或壓成薄片。如此得到的產物是一種硬材料，物理彈性體，但是它不能夠照這樣進行處理。
因此在制備口香糖的常規方法中，例如上述的膠基原料首先在約60-120℃的溫度范圍內熔融一段時間，該時間足以使基料熔融和變粘。為了塑化混合物以及控制基料的硬度、粘彈性和可成形性，再加入其它用于制備口香糖的組分，即增塑劑、軟化劑、增甜劑和/或填料、濕潤劑、著色劑和調味劑，繼續混合直到得到均勻的混合物。然后將混合物冷卻、壓制和切斷，并可以成形為所需的口香糖形狀。
該方法包括高溫處理，其缺點在于會引起組合物中包括活性劑和香料的熱敏組分的降解，而且實施這些方法需要特殊和昂貴的設備。
現有技術特別是US5,866,179或US5,711,961中已經建議了另外制備口香糖的方法，具體地涉及膠基原料的處理或操作。這些專利公開了制備口香糖的方法，包括第一步驟冷卻膠基原料，接下來在加入其它組分之前進行研磨。例如US5,711,961公開了一種制備片劑的方法，包括步驟將膠基原料冷凍到-20至-25℃的溫度，然后研磨該冷凍的膠以使其適于與其它口香糖組分混合。該方法中，使原料轉變成能被再加工的適當形式的必要的冷卻步驟是昂貴和費時的處理。
在現有技術公開的所有方法中，膠基原料即使在加熱或冷卻處理之后，仍然是不適于制備口香糖的形態。換句話說，這樣處理過的膠基原料仍不是可壓縮的形態。因此在口香糖制備過程中加入助劑以使配料變得可壓縮。
因此考慮到迄今方法中存在的缺點，為了產業化，改進是非常重要的，特別是避免加熱或冷卻膠基原料的方法和/或提供可直接壓縮原料的方法。
近來WO02/069729公開了一種制造“膠料微粒混合物”的方法，該方法在于提供包含彈性體、增塑劑、樹脂、脂肪和油、蠟、軟化劑和無機填料的膠料組分的干混物，通過研磨、擠出和研磨和/或噴霧凍結這些組分，然后將其混合形成膠料微粒。實施制備粉末狀膠料組分的方法的選擇根據已處理組分的軟化點而定。例如擠煉(mixtruding)一般是與彈性體增塑劑和硬彈性體實施。這些方法在于處理構成膠基原料的組分以提供備用和準備制成片劑的粉末狀膠料，但該文獻中公開的方法實施需要很多設備。事實上，可以進行很多種方法，特別的選擇根據膠料組分的性質而定。需要一種簡單方法能夠提供適用于各種組分的粉末狀膠料組分。
如今我們能夠提供一種非常簡單的方法，適用于任何性質(特別是軟化點)的膠料組分，它能夠制備可直接壓縮的膠基組合物。該方法是快速和廉價的，并避免了任何特殊的外熱或冷卻步驟。
發明內容
因此本發明的一個目的是提供一種將不可壓縮膠基原料轉變成可壓縮粉末狀膠基組合物的方法，該組合物包含重量比最高達85wt％的合成和/或天然不可壓縮膠基原料，1-16％的硅酸鹽衍生物和4-30％的多元醇。本發明的方法包括步驟將合成和/或天然不可壓縮膠基原料與粉末狀硅酸鹽衍生物和多元醇在15-30℃的溫度混合；使熱塊狀物(agglomerate)冷卻到室溫得到硬的成塊混合物；最后研磨該硬的成塊混合物得到可壓縮粉末。在特定的實例中，得到的粉末再進行篩分。
本發明使用的術語“膠基組合物”不應被理解為如現有技術中大多數情況中所述的膠基原料，上述的硬且不易于處理的原料。相反它用于表示在該方法最后得到的最終產物，即準備用于壓縮的粉末狀組合物。
本發明方法使用的原料，此處稱作“膠基原料”或“合成或天然膠料”，是一種市售的硬的不可壓縮的原料。所述方法在于將后者原料轉變成本發明可壓縮的膠基組合物。因此與WO02/069729公開的相反，本發明方法將該市售膠基原料用作原料產品，它由彈性體、填料、增塑劑等的混合物組成，但它的形狀不適于被處理。因此該方法不在于處理構成膠基原料的組分，而在于將不可壓縮膠基原料直接轉變成在口香糖中將被制成片劑的可壓縮的膠基組合物。
本發明方法制備的膠基組合物最重要的優點是可以直接被壓縮。本領域的公知常識是在開發口香糖配方的一般過程中和制備片劑的常規過程中會發生加工問題。頂裂(capping)，層合(lamination)，脫粒(picking)和粘連(sticking)，可壓縮性差和流動性差是最常見的加工問題。為了提高配料的壓縮性，通常在制備口香糖的不同時期加入有利于促進壓縮的組分和其它配料組分。
相反地，本發明的產品是可直接壓縮的，即它的形狀是細粉末狀，因此可以與最終產物配料中所需的其它同樣是粉末狀的組分(例如香料、增甜劑或藥用活性劑)干混。這樣得到的混合物可以被簡單而容易地壓縮成口香糖片劑，而不需要昂貴或復雜的方法和設備。因此本發明可直接壓縮的粉末能夠制備咀嚼片，從而省略了會導致配料中組分降解的步驟例如加熱。
從下面的詳細說明中可以清楚本發明更多的目的、特征和優點。
合成和/或天然膠料或膠基原料用作本發明方法的原料，它一般是一種市售的不可壓縮的原料，通常包含聚合物、聚合物溶劑、脂肪和油、蠟、軟化劑和無機填料。應用于該產物中的聚合物的例子包括例如丁基彈性體，聚異丁烯，異丁烯-異戊二烯共聚物和苯乙烯丁二烯橡膠彈性體。聚合物溶劑包括萜烯樹脂、酯膠或樹脂酯。可以使用蠟例如石蠟、微晶和天然蠟例如蜂蠟、小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟和聚乙烯蠟。適于制備該原料的脂肪和油包括例如動物脂、大豆或棉籽油、氫化和部分氫化植物油。有用的軟化劑包括甘油一硬脂酸酯，卵磷脂，或脂肪酸的一、二和三甘油酯。最后，膠基原料中的無機填料包括例如滑石粉、磷酸二鈣、碳酸鈣、碳酸鎂和本領域公知的其它組分。
應用于本發明范圍內的許多合成和/或天然膠料是市售產品，特別是商品名Sierra，Nevada，Apolo-T，Balear-T，FantasyT，Marfil，和Mallorca(產地Cafosa，西班牙)。
多種類型的膠基原料適合本發明的目的，特殊原料的選擇根據各種因素有很大的變化，例如所需基料(口香糖或泡泡糖)類型、所需膠的稠度和制造最終口香糖產品組合物中使用的其它組分。
相對于組合物的總重計，本發明膠基組合物中的膠基原料可達85％，優選量為40-70wt％。組合物中高含量的膠基原料是本發明意料不到和有益的特征。事實上迄今為止已知的大多數膠基組合物包含非常少的膠基原料。現在假設消費過程中，即當產品被咀嚼時，口香糖配方中的大多數組分快速溶解并從產品釋放，且被消費者吞咽下去時，最后保留在消費者口中唯一的成分是膠基原料。理想的是，該可咀嚼部分應該構成物質的重要部分，使得產品在消費過程中保持彈性、咀嚼結構和粘結性。此外該要求必須與需要提供一種合理尺寸的產品進行平衡。考慮到所有其它化合物已經溶解之后咀嚼物質的量，為了滿足消費者的需求，實際上膠基組合物中膠基原料越少，制備口香糖所需的膠基組合物量越多，因此最終產品更大。所以很容易理解膠基原料含量高的膠基組合物能夠制造合理尺寸的最終產品，同時滿足上述要求。換句話說，包含高百分比膠基原料(以上表示為天然和/或合成膠料)的膠基組合物能夠制備合理尺寸的口香糖，同時即使在配料中的其它組分都已溶解之后，也能提供給消費者足夠的物質來咀嚼。
除了膠基原料之外，相對于組合物的總重，本發明的粉末狀膠基組合物還包含1-16wt％的硅酸鹽衍生物和4-30％的多元醇。
特定的實例中，組合物中硅酸鹽衍生物的含量為2-14wt％，相對于組合物的總重。適于本發明目的的硅酸鹽衍生物的非限定性例子包括二氧化硅、硅酸鎂、硅酸鋁和硅酸鈉。在一個特定實例中，可以使用二氧化硅，商品名Syloid，W.R.Grace and Company，Davison Chemical Division提供。
另一個實例中，相對于組合物的總重，本發明的粉末狀組合物包含6-25wt％的多元醇。適合的多元醇包括但不局限于山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇及其混合物。
在實施本發明的特別方法中使用山梨醇。
除了上述三種必要組分之外，本發明的膠基組合物還可以包含非強制性選擇的組分例如著色劑、顏料或增甜劑。
本發明的主要目的是提供一種新型方法，將不可壓縮的膠基原料轉變成上述的可壓縮粉末狀膠基組合物。本發明的方法包括步驟將不可壓縮合成和/或天然膠料與粉末狀硅酸鹽衍生物和固體多元醇在室溫下混合，得到熱的塊狀糊料；使熱的塊狀物冷卻到室溫得到硬的塊狀混合物；將該硬的塊狀混合物研磨得到可壓縮的粉末。
該粉末狀硅酸鹽衍生物的特征在于平均粒徑一般在50μm之下。
本發明的方法非常簡單廉價，能夠制備細微粉末狀的產品，其優點是可以直接壓縮。與現有技術公開的方法相反，本發明的方法不利用通過加熱或冷卻處理合成和/或天然硬膠料的外部能量。另一方面，它不需要WO02/069729所述的當彈性體、填料和增塑劑初始形成微粒狀時所需的設備。作為所需用途的功能的選擇，該種情形下原料是組合物的合成或天然不可壓縮膠料，該原料和都為粉末狀的硅酸鹽衍生物和多元醇被簡單地加入到混合器例如雙葉片混合器中。室溫下混合，即一般是15-30℃的溫度，不進行加熱或冷卻，混合的剪切力使混合物加熱到約50℃。該方法第一步驟得到的產物是熱的塊狀糊料，其失去了膠基原料通常的物理彈性，現在它是物理熱塑性。將得到的熱塊狀糊料在本方法的第二步驟中簡單置于環境空氣中，使其冷卻到室溫。另外，該塊狀糊料可以用其它方式進行冷卻，例如通過冷卻器。一旦冷卻下來，該硬塊狀物被簡單研磨得到細微粉末，研磨步驟可以使用本領域已知的任何設備進行。研磨步驟后，將粉末進行均化步驟，例如通過碾磨機。所得產品的優點是均勻，粒徑一般是50-500μm的可壓縮粉末狀。
由上述方法制備的均勻粉末膠基組合物利于用來制備口香糖。
本發明的另一個目的是口香糖包含約15-80wt％的膠基組合物，約20-85wt％的用于口香糖的添加劑組合物。此處“用于口香糖的添加劑組合物”一般指的是包含增甜劑和調味組分的組合物，用于提高、加強或改變最終產品的器官感受性，該組合物還包含其它非強制性選擇的組分例如填料、著色劑等。甜味劑可以從很寬的材料范圍內選擇，包括水溶性試劑、水溶性人造增甜劑和二肽基增甜劑，還包括其混合物。至于調味組分，衍生自植物、樹葉、鮮花、水果等的合成和天然調味劑及其組合都是有用的。該調味組分的具體例子可以在現有文獻中找到，例如S.Arctander，Montclair N.J.(USA)的Perfume and Flavour Chemicals；CRCPress的Fenaroli’s Handbook of Flavour Ingredients或M.B.Jacobs，vanNostrand Co.Inc.的Synthetic Food Adjuncts。這些組分對于調味和/或芳香化消費品(即賦予消費品以氣味或味道)領域的普通技術人員來說是公知的。
本發明的優選實例中，制備口香糖時使用的調味組分是固體或微囊狀。實際上當初始膠基組合物是粉末狀時，它可以容易地與另一種粉末混合然后壓縮得到口香糖片劑。因此可以在本發明范圍內使用噴霧干燥固體狀或其它粉末形狀即膠囊包封狀的調味組分或組合物以賦予口香糖以味道。膠囊中的調味組分最好被保護不受降解作用例如氧化的影響，而且膠囊中的調味組分優點在于使如此包封的活性組分有控制地進行釋放，這是產品例如口香糖中的關鍵問題。
本發明的另一個目的是從上述膠基組合物開始的制備口香糖的方法，該方法特別包括步驟將粉末狀膠基組合物與其它粉末狀的組分例如調味組分或組合物或增甜劑干混，壓縮所得到的混合物，壓縮步驟可以通過任何工業中常用的壓縮設備來實施，在此不作詳述，本領域技術人員能夠選擇適當設備并適應他的需要。該方法得到的口香糖是一種均勻的組合物，它能夠有利地用于釋放活性組分例如調味劑。
如上述，本發明的粉末狀膠基組合物特別適合制備口香糖，其中調味劑是粉末狀的(由噴霧干燥、擠出或其它包封方法制備)，因為在壓縮前調味劑可以簡單地與初始膠基組合物干混。從干混粉末開始的制備口香糖的情況優點在于避免了混合過程中污染使用的設備，污染發生在使用液體調味劑的情況下。除此之外，本發明制備口香糖方法中使用的粉末狀組分例如調味組分或組合物或增甜劑，有利地不經受任何加工例如加熱，加熱會導致包封組分的降解或過早釋放。
下面實施例中將更詳細地說明本發明，其中溫度是攝氏度，縮寫是本領域的普通含義。
實施本發明的方式實施例1制備膠基原料含量為40％的粉末狀膠基組合物由如下配料制備膠基組合物
1)產地Cafosa，西班牙2)產地W.R.Grace Company；Davison Chemical Division。
在Turbula混合器中預混合山梨醇，Syloid244和冰糖，將Balear-T膠置于設定為30℃的Winkworth σ-葉片混合器中，剪切該膠直到溫度達到50-55℃。加入預混合的粉末并與膠基原料混合直到得到均勻的粘糊狀體系，約5分鐘之后。從σ-葉片混合器中除去塊狀混合物，使其冷卻到室溫。一旦達到平衡，就將粗顆粒在錘磨機中研磨，用1mm的篩子將所得粉末過篩。
實施例2制備膠基原料含量為80％的粉末狀膠基組合物由如下配料制備膠基組合物
1)產地Cafosa，西班牙2)產地見實施例1
以與實施例1所述相似的方法制備粉末狀膠基組合物。
實施例3用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物和制備見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例4用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例5用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例6用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例7用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例8用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例9用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
實施例10用本發明的粉末狀膠基組合物制備的口香糖由如下配料制備口香糖
1)組合物，見實施例2制備，見實施例12)包封的調味劑；產地Firmenich SA，日內瓦，瑞士粉末狀膠基組合物與其它粉末狀組分干混，得到的混合物通過手動壓機(Specac機器)在壓縮力為1-4噸下進行壓縮。得到直徑為20mm的片劑。
權利要求
1.一種將不可壓縮膠基原料轉變成可壓縮粉末狀膠基組合物的方法，包括步驟a)將1-85wt％的合成和/或天然不可壓縮膠料與1-16wt％的粉末狀硅酸鹽衍生物和4-30wt％的固體多元醇在15-30℃的溫度混合，得到熱的塊狀糊料，所有的重量百分比都是相對于混合物的總重；b)使該熱的塊狀物冷卻到室溫而得到硬的塊狀混合物，和c)將該硬的塊狀混合物研磨得到可壓縮粉末。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于步驟c)中得到的粉末再進行篩分。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于在雙葉片混合器中實施步驟a)。
4.根據權利要求1的方法得到的可壓縮粉末狀膠基組合物。
5.根據權利要求4的膠基組合物，包含40-70wt％的合成和/或天然膠料。
6.根據權利要求4的膠基組合物，包含2-14wt％的硅酸鹽衍生物和6-25wt％的多元醇。
7.根據權利要求4的膠基組合物，其特征在于硅酸鹽衍生物選自以下物質二氧化硅、硅酸鎂、硅酸鋁和硅酸鈉。
8.根據權利要求7的膠基組合物，其特征在于硅酸鹽衍生物由二氧化硅組成。
9.根據權利要求4的膠基組合物，其特征在于多元醇選自以下物質山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇及其混合物。
10.根據權利要求9的膠基組合物，其特征在于多元醇由山梨醇組成。
11.根據權利要求4的膠基組合物在制備口香糖中的用途。
12.一種口香糖，包含15-80wt％的權利要求4的膠基組合物。
13.一種制備口香糖產品的方法，包括步驟a)將權利要求4所述的粉末狀膠基組合物與包含調味劑和增甜劑的粉末狀組合物干混；和b)壓縮a)中得到的干混物。
全文摘要
公開了一種制備口香糖的膠基組合物。該膠基組合物包含膠料、硅酸鹽衍生物和多元醇，是細微均勻的粉末狀，可直接壓縮。還公開了制備該粉末的方法。
文檔編號A23G4/08GK1708231SQ200380102198
公開日2005年12月14日 申請日期2003年11月3日 優先權日2002年11月6日
發明者熱羅姆·巴拉, 黎英, 塞爾日·努瓦扎 申請人:弗門尼舍有限公司