CN101980696B - 用于增加亲水性材料从口香糖组合物中释放的可湿性填充剂 - Google Patents

Abstract

在本公开中提供了一种口香糖。在实施方案中，口香糖包含至少一种可湿性填充剂，其中所述可湿性填充剂有助于产生一种或多种亲水性添加剂的增加的释放。在另一个实施方案中，口香糖包含γ^-在至少15.0mJ/m²到约65.0mJ/m²范围内的可湿性填充剂，其中所述可湿性填充剂有助于增加至少一种亲水性添加剂的释放。还提供了在口香糖组合物中增加一种或多种亲水性添加剂的释放的方法。

Description

用于增加亲水性材料从口香糖组合物中释放的可湿性填充剂

发明背景 

总的来说，本公开涉及口香糖组合物。更具体来说，本公开涉及使用填充剂来促进具有亲水性质的物质最佳释放的口香糖组合物。 

大多数包含具有亲水性质的添加剂和/或药物的口香糖通常经历不完全释放和/或后期释放的减慢。这是由于口香糖胶基的疏水性质使添加剂与口香糖胶基部分结合所致。此外，这些添加剂的低效释放可能是由于在咀嚼过程中添加剂持续地重吸收到口香糖基质中。结果，亲水性添加剂从不能从口香糖组合物完全释放，从而提供了达不到最佳的感觉特性和/或健康益处。 

例如，当为了牙齿再矿化的好处向口香糖施加盐时，将发生不完全释放和/或后期释放减慢的问题。含有盐例如钙盐和磷酸盐、用于牙齿再矿化的口香糖，经历不完全释放和/或后期释放减慢两种情况，因此从不能从口香糖组合物完全释放，为消费者提供了达不到最佳的再矿化益处。 

一般来说，为了补偿这种部分到完全亲水性物质从口香糖释放的降低，开发者们设计了替代方式以促进有效释放。这些替代方案通常损害了口香糖组合物的口味、香味和感觉特性，导致生产成本的增加，并最终减少了提供消费者能够从口香糖组合物接受到的益处的机会。因此，从口香糖组合物有效释放活性化合物的配方，引人注目。 

因此，对于改进了亲水性添加剂、例如为了消费者和/或健康益处的盐、维生素、甜味剂、调味剂和其他药物的释放特性的口香糖，存在着需求。 

发明概述 

总的来说，本公开涉及口香糖组合物。更具体来说，本公开涉及改进亲水性添加剂释放的口香糖组合物。 

在实施方案中，本公开提供了包含至少一种可湿性填充剂的口香糖。可湿性填充剂有助于产生一种或多种亲水性添加剂的增加的释放。 

在实施方案中，可湿性填充剂可以具有大于15.0mJ/m²的γ^-。可湿性填充剂可以是页硅酸盐。或者，可湿性填充剂可以包括例如磷酸一钙、二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸八钙、磷酸四钙、蒙脱石、白云母或其组合。 

在实施方案中，释放改进的亲水性添加剂包括例如维生素、盐、甜味剂、调味剂、药物或其组合。亲水性添加剂可以包括例如胆碱、硫辛酸、肌醇、B₁(硫胺素、舒布硫胺、苯磷硫胺)、B₂(核黄素)、B₃(烟酸、烟酰胺)、B₅(泛酸、D-泛醇、泛硫乙胺)、B₆(吡哆醇、磷酸吡哆醛)、B₇(生物素)、B₉(叶酸)、B₁₂(氰钴胺素、羟基钴胺素、甲钴胺)及其组合。 

在实施方案中，亲水性添加剂还可以包括例如三氯蔗糖、阿斯巴甜、NAPM衍生物例如纽甜、乙酰磺胺酸的盐、双甜(阿斯巴甜-乙酰磺胺酸盐)、阿力甜、糖精及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、奇异果甜蛋白、应乐果甜蛋白或其组合。 

在实施方案中，亲水性添加剂被包衣、囊封、聚团或吸附。 

在另一个实施方案中，本公开提供了包含可湿性填充剂的口香糖，所述可湿性填充剂的γ^-在至少25.0mJ/m²到约65.0mJ/m²的范围内。 

在另一个实施方案中，本公开提供了包含可湿性填充剂的口香糖，所述可湿性填充剂的γ^-在至少15.0mJ/m²到约65.0mJ/m²的范围内。可湿性填充剂有助于增加至少一种亲水性添加剂的释放。亲水性添加剂可以包括例如维生素、盐、甜味剂、调味剂、药物及其组合。 

在实施方案中，可湿性填充剂可以包括例如磷酸三钙、磷酸八钙、磷酸四钙或其组合。或者，可湿性填充剂可以包括例如无水磷酸二钙、蒙脱石、白云母或其组合。 

在实施方案中，亲水性添加剂可以包括例如维生素C、抗坏血酸及其盐、或其组合。亲水性酸也可以包括例如钙、钾、钠、铵、焦磷酸盐、锌和铜盐或其组合。 

在另一个实施方案中，本公开提供了包含至少一种可湿性填充剂的口香糖，所述可湿性填充剂的γ^-大于15.0mJ/m²。可湿性填充剂有助于增加一种或多种亲水性添加剂例如柠檬酸钙、磷酸钾、磷酸钠或其组合的释放。 

在另一个实施方案中，本公开提供了用于增加口香糖组合物中亲水性添加剂的释放的方法。方法包括向包含一种或多种亲水性添加剂的口香糖组合物添加至少一种可湿性填充剂。可湿性填充剂有助于增加一种或多种亲水性添加剂的释放。亲水性添加剂可以是例如钙、钾、钠、铵、焦磷酸盐或其组合。或者，亲水性添加剂是柠檬酸钙。此外，亲水性添加剂可以是例如甜味蛋白、罗汉果、甜菊糖甙、莱鲍迪甙A、Rebiana、莫那亭(monatin)或其组合。 

在实施方案中，一种或多种亲水性添加剂的释放速度在口香糖组合物咀嚼过程中大于约6分钟。 

在实施方案中，亲水性添加剂是水果调味剂。 

本公开的一个优点是提供改进的口香糖组合物。 

本公开的另一个优点是提供口香糖中各种不同的亲水性物质的更佳释放。 

本公开的另一个优点是提供口香糖组合物，所述口香糖组合物促进了组合物中包含的亲水性物质的更完全的和后期释放。 

本公开的再一个优点是提供具有改进的感觉益处的口香糖组合物。 

本公开的还一个优点是提供具有改进的健康益处的口香糖组合物。 

本公开的另一个优点是提供了用于增加口香糖组合物中包含的亲水性物质的释放的方法 

在本文中还描述了其他特点和优点，它们从下面的具体说明和图中将变得明显。 

附图说明

图1列出了各种不同物质的界面和表面张力值。 

图2显示了两张时间对钙和磷水平的图，用于实施例1a与2a的比较。 

图3显示了两张时间对钙和磷水平的图，用于实施例2a和2b与实施例1a的比较。 

图4显示了两张时间对钙和磷水平的图，用于实施例1c和1e与实施例1a的比较。 

图5显示了两张时间对钙和磷水平的图，用于实施例1c和1d与实施 例1a的比较. 

具体说明 

本公开涉及口香糖组合物及其制造方法。 

本文中使用的“润湿”是当使流体和表面发生接触时二者之间的接触。 

本文中使用的“亲水性”是指分子能够通过氢键与水(H₂O)暂时键合的物理性质。本文公开的亲水性物质和添加剂是拥有典型被电荷极化并能够形成氢键的亲水性分子或分子部分的物质和添加剂。 

本文中使用的“未校正的咀嚼专门小组”是使用同样的口香糖配方，还没有经过校正以确定释放的统计学可重复性的受试者。 

本文中使用的“校正过的咀嚼专门小组”是使用同样的口香糖配方，已经过校正以确定释放的统计学可重复性的受试者。 

“后期”释放是在咀嚼过程中，时间超过6分钟活性成分仍继续从口香糖组合物释放到唾液中。 

根据本公开，正如下面进一步解释的，已发现在口香糖组合物中使用可湿性填充剂，起到了在口香糖咀嚼后促进亲水性物质更完全和后期释放的作用。这种有效的释放随后增进了由口香糖组合物提供的感觉和/或健康益处。 

已经发现，盐和其他化合物例如维生素、甜味剂、调味剂和药物不完全或减慢释放的原因，与口香糖组合物中使用的填充剂的可润湿性和不可润湿性有关。 

例如，组合物(液体或固体)内部的分子在每个方向上都受到相等吸引力的影响，然而表面处的分子缺少气相中的邻近分子，因此朝向组合物中心具有更大的吸引力。这导致了界面具有过量自由能的情况。这种过量自由能的特征可以发生在任何液体或固体组合物中。一般来说，系统倾向于通过最小化它的相的界面(phase interphase)来获得最小的势能。 

矿物材料例如碳酸钙、硅酸镁和碳酸镁用作口香糖组合物的填充剂，其目的是降低成本、改良胶基中的橡胶组织和使其软化。结果是填充剂成为口香糖组合物的主要组成成分。但是，一般来说，填充剂与亲水性物质的有效释放没有关联。 

在口香糖组合物中，除了口香糖基质中存在的填充剂、弹性体、聚合物等之外，还有相间区域将口香糖中存在的许多成分彼此分离开，该区域包含靠近界面的区域。“界面”是两种物质交汇处的接触表面，与术语“界面区”同义。因此，通过了解口香糖基质中界面区的相互作用，产生掺入到口香糖组合物中的盐、维生素、调味剂、甜味剂、药物等的有效释放。为了实现这一点，口香糖组合物中存在的填充剂必须被液体例如唾液“可润湿”，以便亲水性物质例如盐从界面区中释放，挣脱口香糖基质中存在的吸引力。 

在分子水平上，表面张力可以根据分子相互作用例如氢键形成、永久偶极相互作用和色散力进行解释。具体对于氢键形成来说，氢原子作为将两个高电负性原子连接在一起的桥。结果，在口香糖基质中经常发生氢键形成，导致亲水性物质和添加剂例如盐结合在界面区中，即使在暴露于唾液和咀嚼产生的剪切力中时。因此，由于结合在界面区中，盐的释放以及它可以赋予的任何感觉或健康益处也同时受到阻碍。因此，本公开提供了一种解决方法，通过使用可湿性填充剂结合口香糖组合物中的亲水性物质。 

可以使用各种不同的可湿性填充剂。在本公开的实施方案中，适合的可湿性填充剂包括例如页硅酸盐、包括蛇纹石(叶蛇纹石、纤蛇纹石、利蛇纹石)、粘土(高岭土、依利石、蒙脱石、蒙脱石、蛭石)、滑石、叶蜡石、云母类(黑云母、白云母、金云母、锂云母、珍珠云母、海绿石)和绿泥石。 

在本公开的另一个实施方案中，适合的可湿性填充剂包括例如磷酸一钙、二水磷酸二钙(DCPD)、无水磷酸二钙(DCPA)、磷酸三钙(TCP)、磷酸八钙(OCP)、磷酸四钙或其组合。其中，磷酸二钙用作口香糖组合物中的可湿性填充剂，用于增进释放和长期释放有口腔护理益处的盐。 

或者，适合的填充剂可以根据它们的可润湿性特征或性质来确定。用于确定润湿的定量性质包括界面张力和表面张力。界面张力是指在两个不混溶的液相之间存在的表面自由能的量。表面张力由液体分子之间受到各种不同分子间力的吸引所引起，是液体表面的一种性质，使其行为类似于弹性片。界面张力和表面张力的性质有助于确定因子γ^-，它是填充剂可润湿性的指标。确定γ^-首先需要将固体-液体界面处的界面自由能(s1)与该界面处的表面张力通过下述方程关联起来： 

方程1： $\mathrm{\Δ}{G}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{IF}}=-2{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}$

该表面张力由如下的非极性(LW)和极性(路易斯酸-碱，AB)分量之和定义： 

方程2： ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}={\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{LW}}+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{AB}}$

非极性参数可以进一步由单个表面张力之间的关系定义： 

方程3： ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{LW}}={(\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{\mathrm{LW}}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{\mathrm{LW}}})}^2$

然后，极性分量与下面的表面张力相关，其中γ⁺是路易斯酸分量，γ^-是路易斯碱分量： 

方程4： ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{AB}}=2(\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{+}{\mathrm{\γ}}_s^{-}}+\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{+}{\mathrm{\γ}}_l^{-}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{+}{\mathrm{\γ}}_l^{-}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{+}{\mathrm{\γ}}_s^{-}})$

通过将方程3和4合并到方程2中，固体-液体界面处表面张力的完整杨氏(Young′s)表达如下： 

方程5： ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}={(\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{\mathrm{LW}}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{\mathrm{LW}}})}^2+2(\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{+}{\mathrm{\γ}}_s^{-}}+\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{+}{\mathrm{\γ}}_l^{-}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_s^{+}{\mathrm{\γ}}_l^{-}}-\sqrt{{\mathrm{\γ}}_l^{+}{\mathrm{\γ}}_s^{-}})$

从杨氏表达描绘出了当向总界面自由能 

提供相等的非极性和极性表面张力贡献时，亲水性与疏水性固体之间的边界： 

方程6： ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{LW}}=-{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{sl}}^{\mathrm{AB}}$

进一步，使用方程6的限制并将图1中典型矿物的代表性张力值γ^LW和γ⁺代入，根据路易斯碱表面张力分量γ^-可以定量确定亲水-疏水边界。关于界面张力的其他详细情况，参考van Oss和Giese，“粘土矿物的亲水性和疏水性”(The Hydrophilicity and Hydrophobicity of Clay Minerals)，Clays and Clay Minerals，Volume 3，No.4，474-477，1995，在此引为参考。 

因此，在本公开的另一个实施方案中，可湿性填充剂优选具有至少15.0mJ/m²的γ^-、至少25.0mJ/m²的γ^-、至少35.0mJ/m²的γ^-、至少45.0mJ/m²的γ^-和至少55.0mJ/m²的γ^-。更进一步，本公开的可湿性填充剂具有小于65.0mJ/m²的γ^-。 

在本发明的可选实施方案中，可湿性填充剂具有γ^-＞28.0mJ/m²。在口香糖组合物中使用γ^-＞28.0mJ/m²的可湿性填充剂，提供了钙、磷酸盐、焦磷酸盐、钾、铜、铵和锌盐的增加且长期的释放，这种增加且长期的释放可以单独或与口腔护理益处组合提供，所述口腔护理益处例如再矿化、牙齿敏感性益处、过敏性益处、防龋、去除牙菌斑、牙菌斑中和、抗牙垢/结石剂、口臭益处、牙齿增白、消炎益处、牙龈炎益处或其组合。 

在各种不同实施方案中，人们可以在口香糖组合物中利用一种以上的可湿性填充剂用于有助于亲水性物质在咀嚼过程中从口香糖释放，每种可湿性填充剂具有至少15.0mJ/m²的γ^-。 

也可以在口香糖组合物中使用可湿性填充剂来增加甜味剂的释放。甜味剂可以包括例如三氯蔗糖、阿斯巴甜、NAPM衍生物例如纽甜、乙酰磺胺酸的盐、双甜(阿斯巴甜-乙酰磺胺酸盐)、阿力甜、糖精及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、奇异果甜蛋白、应乐果甜蛋白或其组合。甜味剂还可以包括天然甜味剂，例如甜味蛋白、罗汉果、甜菊糖甙、莱鲍迪甙A、Rebiana、莫那亭或其组合。 

在实施方案中，口香糖组合物包含γ^-＞15.0mJ/m²的可湿性填充剂，以增加甜味剂例如双甜(阿斯巴甜-乙酰磺胺酸盐)、乙酰磺胺酸的盐、环己烷氨基磺酸的盐和糖精的盐或其组合的释放。 

在本发明的另一个实施方案中，在口香糖组合物中使用的可湿性填充剂增加了亲水性添加剂的释放，所述亲水性添加剂例如水溶性维生素例如天然和人工来源的维生素C、抗坏血酸及其盐、胆碱、硫辛酸、肌醇、B₁(硫胺素、舒布硫胺、苯磷硫胺)、B₂(核黄素)、B₃(烟酸、烟酰胺)、B₅(泛酸、D-泛醇、泛硫乙胺)、B₆(吡哆醇、磷酸吡哆醛)、B₇(生物素)、B₉(叶酸)、B₁₂(氰钴胺素、羟基钴胺素、甲钴胺)或其组合。此外，通过在口香糖组合物中使用γ^-＞15.0mJ/m²的可湿性填充剂，改进了维生素C、B₆和B₁₂的释放。 

本公开的口香糖组合物使用的可湿性填充剂在至少约0.01重量％、至少2.0重量％、至少4.0重量％、至少8.0重量％、至少10.0重量％或甚至至少15.0重量％的范围内。 

典型情况下，口香糖包含两相，原来被称为口香糖胶基的水不溶 性的部分，和水溶性部分。水溶性部分可以包含增量甜味剂、高强度甜味剂、调味剂、软化剂、乳化剂、色素、酸味剂、填充剂、抗氧化剂和其他提供所需品质的成分。 

可湿性填充剂可以包含在口香糖胶基部分、水溶性部分或二者中。一般来说，胶基的填充剂或可湿性填充剂含量低或没有。如果包含的话，胶基可以含有0.001％到约1.00％的填充剂和/或0.001％到约1.00％的可湿性填充剂。当作为独立组分掺入口香糖组合物时，在进行混合以制造最终的口香糖组合物之前，可湿性填充剂一般不与胶基接触。 

不溶性胶基一般包含弹性体、树脂、脂肪和油、软化剂和无机填充剂，并可以包含蜡。不溶性胶基可以占口香糖重量的约5％到约95％。但是，胶基典型占口香糖的约10％到约50％，更典型占口香糖重量的约25％到约35％。 

在各种不同实施方案中，口香糖胶基含约20重量％到约60重量％的合成弹性体、最高约30重量％的天然弹性体、约5重量％到约55重量％的弹性体增塑剂、约0.01％到约35重量％的填充剂、约5％到约35重量％的软化剂，以及任选的少量(例如约1重量％或更低)杂项成分例如着色剂、抗氧化剂等。 

合成弹性体可以包括，例如，GPC重均分子量为约10,000到约95,000的聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物(丁基弹性体)、苯乙烯-丁二烯共聚物(具有例如约1∶3到约3∶1的苯乙烯-丁二烯比例)、GPC重均分子量为约2,000到约90,000的聚乙酸乙烯酯、聚异戊二烯、聚乙烯、月桂酸乙烯酯含量占共聚物重量的约5％到约50％的乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物，及其组合。 

优选的合成弹性体包括GPC重均分子量为约50,000到约80,000的聚异丁烯、针对结合苯乙烯的苯乙烯-丁二烯比例为1∶1到1∶3的苯 乙烯-丁二烯共聚物、GPC重均分子量为10,000到65,000的聚乙酸乙烯酯，其中较高分子量聚乙酸乙烯酯典型用于泡泡糖胶基，以及月桂酸乙烯酯含量为10的乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物。 

天然弹性体可以包括天然橡胶，例如熏制的或液态胶乳和银菊胶，以及天然树胶例如节路顿胶、来开欧胶、perillo、索马胶、二齿铁线子胶、巧克力铁线子胶、nispero、rosindinha、糖胶树胶、古塔胶及其组合。胶基中的合成弹性体和天然弹性体浓度根据口香糖是粘附性的还是常规的、是泡泡糖还是常规口香糖而变。优选的天然弹性体包括节路顿胶、糖胶树胶、索马胶和二齿铁线子胶。 

弹性体增塑剂可以包括但不限于天然松香酯例如部分氢化的松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚化松香的甘油酯、松香的甘油酯、部分氢化的松香的季戊四醇酯、松香的甲基酯和部分氢化的甲基酯、松香的季戊四醇酯，合成物质例如由α-萜烯、β-萜烯衍生的萜烯树脂，和/或前述物质的任何适合组合。使用的弹性体增塑剂也根据使用的弹性体的具体应用和类型而变。 

基础填充剂和/或组织改良剂(texturizer)可以包括，例如，无机粉末例如碳酸镁和碳酸钙、碎石灰石、硅酸盐类型例如硅酸镁和硅酸铝、粘土、氧化铝、滑石粉、氧化钛、磷酸一、二和三盐、纤维素聚合物例如木材，及其组合。如上所述，本公开的填充剂的至少一部分是可润湿的，具有γ^-＞15.0mJ/m²。 

软化剂和/或乳化剂可以包括动物脂、氢化动物脂、氢化和部分氢化的植物油、可可脂、单硬脂酸甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油单和三酯、乙酰化甘油单酯、脂肪酸(例如硬脂酸、棕榈酸、油酸和亚油酸)及其组合。 

着色剂和增白剂可以包括FD&C染料和色淀、水果和蔬菜提取物、 二氧化钛及其组合。 

胶基可以包含蜡。但是，美国专利No.5,286,500公开了无蜡胶基的例子，其公开内容在此引为参考。 

除了水不溶性胶基部分之外，典型的口香糖组合物还包括水溶性增量部分。水溶性部分可以包括例如增量甜味剂、高强度甜味剂、调味剂、软化剂、乳化剂、色素、酸味剂、填充剂、抗氧化剂和其他提供所需品质的成分。 

软化剂典型地优化口香糖的可咀嚼性和口感。软化剂、也称为增塑剂和塑化剂，一般占口香糖重量的约0.5％到约15％。软化剂可以包括甘油、卵磷脂及其组合。水性甜味剂溶液例如含有山梨糖醇、氢化淀粉水解物(例如氢化淀粉水解物糖浆或麦芽糖醇糖浆)、玉米浆及其组合的溶液，也可以在口香糖中用作软化剂和粘合剂。水性软化剂可以与甘油或丙二醇组合以产生共蒸发的糖浆，例如在美国专利No.4,671,961中描述的那些。 

可以掺入乳化剂以改进口香糖产品的稠度和稳定性。乳化剂也可以有助于产品的柔软性。卵磷脂是最常使用的乳化剂，尽管也可以使用非离子型乳化剂例如聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和常见脂肪酸的偏酯(月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸的衍生自山梨糖醇的己醇酐(己糖醇酐和己糖二酐))。在使用时，乳化剂典型地占口香糖组合物的0.5到2％。 

本公开的口香糖组合物也可以包括表面活性剂。这包括例如钾盐、铵盐或钠盐。钠盐包括阴离子表面活性剂，例如烷基硫酸盐，包括月桂基硫酸钠、月桂基醚硫酸钠等。其他钠盐包括月桂酰基肌氨酸钠、巴西酸钠(sodium brasslate)等。适合的铵盐包括甜菜碱衍生物例如椰油酰胺丙基甜菜碱等。 

口香糖可以具有添加的水分作为独立成分，但典型情况下它是其他成分水分含量的副产物。尽管几乎所有食物成分都含有一些水，但碳水化合物糖浆贡献了大部分水。其他可能贡献显著量水分的组分包括例如某些增量剂、甘油以及偶尔的其他成分。口香糖产品中水分的总量影响其质地和稳定性，并且如果包装没能充分保护产品的话，可能发生不希望有的水分丢失。取决于口香糖的类型、使用的成分、意向的地理市场、水分敏感性成分的存在和其他因素，口香糖中的初始水分水平可以低至0.1重量％或甚至更低，或高达3到4重量％。粒状芯典型表现出相对低的水分水平，而糖条形口香糖通常表现出相对高的水分水平。 

增量甜味剂或增量剂包括糖和无糖组分。增量甜味剂典型情况下占口香糖重量的约5％到约95％，更典型为口香糖重量的约20％到约80％，更典型为口香糖重量的约30％到约60％。糖甜味剂一般包括在口香糖技术领域中公知的糖类组分，包括但不限于单独或组合的蔗糖、右旋糖、麦芽糖、糊精、干转化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、玉米浆固形物等。无糖甜味剂包括但不限于糖醇例如单独或组合的山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、氢化淀粉水解物、赤藓糖醇、塔格糖、海藻糖等。 

高强度人造甜味剂可以单独或与上述增量甜味剂组合发挥作用。高强度人造甜味剂包括例如单独或组合的三氯蔗糖、阿斯巴甜、双甜(阿斯巴甜-乙酰磺胺酸盐)、NAPM衍生物例如纽甜、乙酰磺胺酸的盐、阿力甜、糖精及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、奇异果甜蛋白、应乐果甜蛋白等。也可以使用天然甜味剂，包括但不限于甜味蛋白、罗汉果、甜菊糖甙、莱鲍迪甙A、Rebiana、莫那亭。 

口香糖可以掺入糖和/或无糖甜味剂的组合。此外，软化剂也可以 提供附加的甜度，例如使用水性糖或糖醇溶液。 

如果制造低卡路里口香糖，人们可以使用低卡路里增量剂，例如聚葡萄糖、raftilose、raftilin、低聚果糖(例如 )、低聚帕拉金糖、瓜耳胶水解物(例如 

)或可消化的糊精(例如 

)。 

为了提供较长时间持续的甜味和香味感觉，可以希望将使用的至少一部分甜味剂囊封或以其它方式控制其释放。诸如湿法成粒、蜡法成粒、喷雾干燥、喷雾激冷、流化床包衣、凝聚和纤维伸展的技术，可以获得所需的释放特征。 

任选地，本公开的口香糖可以包含附加的口气清新、抗微生物或口腔健康成分，例如可用于食品的金属盐，选自葡萄糖酸的锌盐和铜盐、乳酸的锌盐和铜盐、乙酸的锌盐和铜盐、柠檬酸的锌盐和铜盐、叶绿素铜及其组合。本公开的口香糖还可以包含一种或多种典型用于向水果香型产品提供酸或酸味的食品用酸(例如抗坏血酸)。具体的食品用酸及其在产品中的浓度，可以控制产品中酸味的性质和释放。 

口香糖一般可传递口腔护理益处。除了由咀嚼动作提供的对牙齿的机械清洁之外，由咀嚼刺激的唾液、来自产品的香味和味道，传递了减少口臭、中和酸和再矿化牙齿的有益性质。唾液也包含能够改善口腔环境的有益的多肽和其他成分。这些包括例如抗微生物蛋白例如溶菌酶、乳铁蛋白、过氧化物酶和富组蛋白，以及自发结晶的抑制剂例如富酪蛋白。 

为了有助于提供这些益处，通过使用本文描述的可湿性填充剂，本公开的口香糖可以用作载体，投送特定的口腔护理剂。 

通过掺入可湿性填充剂而改进投送和延长释放的口腔护理剂可以 包括，例如，抗微生物化合物例如氯化十六烷基吡啶(CPC)、三氯生、氯已定和厚朴提取物(MBE)；抗龋剂例如钙和磷酸根离子，牙菌斑去除剂例如磨料、表面活性剂和酶；牙菌斑中和剂例如铵盐、尿素和其他胺；抗牙垢/结石剂例如可溶性焦磷酸盐；抗口臭剂例如欧芹油和葡萄糖酸、乳酸、乙酸或柠檬酸的铜盐或锌盐，以及增白剂例如过氧化物；可以提供局部或全身抗炎效应以限制牙龈炎的药剂，例如COX-2抑制剂；可以降低牙齿过敏的药剂，例如抑制神经细胞传导的钾盐和，阻断牙本质小管的磷酸钙盐。 

在本公开的其他实施方案中，释放的亲水性添加剂可以被囊封或包衣以延迟或增加释放速度。用于获得囊封或包衣的亲水性添加剂的方法包括，例如(1)囊封(完全或部分地)，(2)聚团，(3)固定或吸附，以及(4)截留在被挤出的化合物中。这四种方法可以任何可用的方式单独或组合操作，所述可用方式从物理上修改了亲水性添加剂在与本发明中包含的可湿性填充剂同时使用时的释放或可溶解性。 

在实施方案中，使用的亲水性添加剂用阻挡层囊封或包衣。通过用另一种基质囊封对亲水性添加剂进行物理改性，可以通过改变亲水性添加剂的溶解度或溶解速度来增加或延迟它们的释放。人们可以使用任何能够给出完全或部分囊封的标准技术。这些技术包括例如喷雾干燥、喷雾激冷、流化床包衣、挤出、共挤出、包合、成粒、碾压和附聚作用。这些给出完全或部分囊封的囊封技术，可以在一步式方法或多步式方法中单独或组合操作。 

本文中描述的亲水性添加剂的包衣或囊封一般需要标准的包衣技术，根据方法中使用的包衣组合物进行各种不同程度的包衣，从部分到完全包衣。此外，组合物可以对水透过有不同程度的敏感性。一般来说，具有高有机溶解性、良好的成膜性质和低水溶性的组合物，给出较好的延迟释放。这样的组合物包括例如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、聚乙酸乙烯 邻苯二甲酸酯、聚乙烯吡咯烷酮和蜡。尽管所有这些材料都可以用作囊封剂，但典型情况下应该只考虑食品级材料。 

附聚作用是另一种用于修改亲水性添加剂释放的方法。附聚作用需要附聚剂来部分包衣亲水性添加剂。这种方法也包括将添加剂和附聚剂与少量水或溶剂混合。混合物被制备成使得单个湿颗粒彼此接触以施加部分包衣。在除去水或溶剂后，将混合物研磨并作为粉末状包衣产品使用。 

附聚剂与上面提到的囊封程序中使用的相同。但是，因为包衣仅仅是部分囊封，某些附聚剂修改亲水性添加剂的释放比其他附聚剂更为有效。适合的附聚剂包括例如有机聚合物像丙烯酸聚合物和共聚物、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯吡咯烷酮、蜡、虫胶和玉米蛋白。其他附聚剂包括例如琼脂、藻酸盐、广范围的纤维素衍生物像乙基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、糊精、明胶、改性和未改性淀粉、以及植物性树胶像瓜耳胶、刺槐豆胶和卡拉胶。附聚剂的水平可以是附聚基质重量的至少5％。 

在另一个实施方案中，亲水性添加剂也可以吸附在另一种多孔组分上，变成捕获在多孔组分的基质中。常用于吸附亲水性物质的材料包括例如二氧化硅、硅酸盐、药物吸附(pharmasorb)粘土、海绵状珠子或微珠、无定形糖类像喷雾干燥的右旋糖、蔗糖、糖醇、无定形碳酸盐和氢氧化物包括铝和钙色淀、植物胶和其他喷雾干燥的材料。 

吸附剂材料上可装载的亲水性物质的量将随着吸附剂的类型和制备而变。一般来说，像聚合物或海绵状珠子或微珠、无定形糖类和糖醇以及无定形碳酸盐和氢氧化物这样的材料，吸附的量等于吸附剂重量的约10％到约40％。其他材料像二氧化硅和药物吸附粘土，可能能够吸附吸附剂重量的约20％到约80％。 

在亲水性添加剂吸附到吸附剂上或固定在吸附剂上之后，可以按照上面的描述将添加剂通过囊封完全或部分地包衣。 

或者，通过纤维挤出或纤维纺织将成分捕获在聚合物中，是囊封的另一种形式。 

实施例

作为例子而不是限制，下面的实施例对本公开的各种不同实施方案进行了说明。具体来说，下面的实施例比较了各种口香糖配方中的释放情况，以证实亲水性添加剂例如盐类的释放抑制相对于各种不同填充剂的使用、水平或使用和类型的递增趋势。 

A背景 

为了满足消费者的接受标准，生产了含有同样类型和水平的再矿化剂的四个不同批次的中试工厂口香糖。根据消费者测试后的分析结果，发现四个全部含有同样类型和水平再矿化剂的中试工厂批次中的每个批次，与在以前的临床试验中使用并被证明有效的原始再矿化口香糖配方的情况不匹配。在进一步检查后，修改过的消费者测试配方使用了不同的调味剂、胶基、混合程序并除去了外加的磷酸二钙(无水)填充剂。因此，测试者进行了四个系列的实验，以决定哪些因子影响再矿化剂的释放。 

B.技术假设 

在消费者测试中，再矿化剂、钙和磷酸盐没有显示出与临床试验过程中使用的原始再矿化配方相同水平的后期释放。因为迁移和持留控制了许多成分例如盐类、维生素和药物的释放，因此，测试者对原始再矿化配方的调味剂、胶基和填充剂类型以及混合程序进行了系统性取代，以确定哪些因子影响口香糖柔软性和可润湿性。 

C.使用的材料和资源 

表1

表2

成分	实施例3a	实施例3b	实施例3c	实施例3d
					山梨糖醇	39.00	39.00	39.00	39.00
胶基A	30.00	*	30.00	*
					胶基B	*	30.00	*	30.00
柠檬酸钙	7.50	7.50	7.50	7.50

D.测试方法和结果 

1.释放动力学的测量 

将用于从每个受试者产生50ml唾液的7个收集管称重，并连续标记上T＝0、1、3、6、9、12和15分钟。对于T＝0的管来说，收集10分钟未受刺激的唾液(受试者没有咀嚼口香糖、胶基或石蜡膜以增加唾液流出受试者而产生的唾液)，测定基线钙(Ca)和磷(P)的水平。然后将两片口香糖称重，在下列以分钟计的时间间隔期间收集口香糖刺激的唾液：0-1、1-3、3-6、6-9、9-12和12-15。然后将收集有唾液的管重新称重，校正唾液质量，通过ICP(耦合等离子体光谱)外部测量进行元素分析，以确定Ca和P的浓度(ppm)。 

使用唾液质量，将钙和磷的唾液浓度从百万分率(ppm)转变成毫克(mg)。这种转变消除了由于受试者之间唾液流出的变化性所产生的浓度数据中的干扰。 

使用表1中的配方实施例1a，使用校正过的咀嚼专门小组，产生了17个试验的Ca和P释放情况。本文中使用的“校正过的咀嚼专门小组”包括使用同样的口香糖配方，已经过校正以确定释放的统计学可重复性的受试者。 

表3

Ca和P从配方1a释放的统计学分析 

时间(分钟)	Ca(mg)	标准偏差	p-值	CI
					0	0.63	0.11	0.99	0.05
1	3.72	1.25		0.59
					3	11.23	1.46		0.70
6	8.36	0.99		0.47
					9	5.55	0.87		0.41
12	4.11	0.56		0.26
					15	2.94	0.51		0.24
总计	36.55

时间(分钟)	P(mg)	标准偏差	p-值	CI
					0	1.12	0.25	0.99	0.12
1	4.05	0.78		0.37
					3	7.80	1.31		0.62
6	6.56	0.89		0.42
					9	4.40	0.56		0.27
12	3.25	0.51		0.24
					15	2.29	0.50		0.24
总计	29.48

表3中的统计学分析表明：(1)使用ANOVA模型时，配方实施例1a以95％的置信度提供了批次间一致的Ca和P离子向唾液的投送(p＝0.99)，(2)17个试验提供了基准释放情况的平均值和标准偏差，以及(3)释放动力学情况提供了用于确定Ca和P的释放是否受到口香糖配方改变的影响的定量手段。 

2.调味剂-胶基实验设计(DOE)-校正过的专门小组 

表1中的配方实施例2a与以前用于临床试验的实施例1a相比，显示出Ca和P后期释入唾液降低。图2显示了实施例1a和2a之间的比较。在检查了配方后，发现使用了不同类型或来源的调味剂和胶基。系统替换调味剂和胶基成分，用于确定它们对钙和磷酸盐从口香糖组合物中释放的影响。结果，2x2因子设计评估了这些改变是否可以对Ca和P从口香糖组合物释放到唾液中具有影响。 

表2显示了用于对实施例3a、3b、3c和3d产生钙和磷酸盐释放情况趋势的测试基质，使用了与表1实施例1a中试验相同的用于测量释放动力学的方法。情况趋势表明，使用胶基B和/或调味剂B单个取代或交替的胶基A或调味剂A的组合，不影响释放。 

3.填充剂-混合DOE-校正过的专门小组 

配方实施例2a与配方实施例1a相比，显示出Ca和P后期释入唾液的降低。使用配方实施例1a、1b、2a和2b，基于包含或除去作为填充剂的磷酸二钙的配方，对口香糖组合物进行了比较。此外，考虑到包含或除去磷酸二钙，如下面的表4和5所指出的，配方1a、1b、2a和2b基于它们相应的混合程序进行了比较。 

表4

1a和1b的混合程序 

时间(分钟)	步骤
		0-2	加入胶基和山梨糖醇
2	加入磷酸二钙、甘油、卵磷脂和三醋精
		3	加入调味剂和冷却化合物
8	加入柠檬酸钙、磷酸钠和磷酸钾掺合物以及高强度甜味剂
		8-13	继续混合；在13分钟后停止混合

表5

2a和2b的混合程序 

时间(分钟)	步骤
		0-2	加入胶基和山梨糖醇
2	加入磷酸二钙、甘油、卵磷脂和三醋精
		3	加入柠檬酸钙、磷酸钠和磷酸钾掺合物以及高强度甜味剂
8	加入调味剂和冷却化合物
		8-13	继续混合；在13分钟后停止混合

正如图3中所示，结果表明磷酸二钙改进了Ca和P的投送。具体来说，除去磷酸二钙导致Ca和P后期投送的显著降低，与混合程序无关。此外，实施例2b(含有磷酸二钙)的释放情况趋势表明Ca和P后期释放的显著改进，而在实施例2a中除去磷酸二钙降低了Ca和P后期释放。 

此外，下面的表6证实，磷酸二钙的正性释放益处是由于它作为可湿性填充剂的功能性质，Ca和P的任何投送增加都不是来自于磷酸二钙本身。正如在表6中所描述的，当从配方中除去囊封的磷酸盐和柠檬酸钙时，实施例1a的释放情况不能提供唾液Ca和P水平的可感知的增加。这表明磷酸二钙只起到填充剂的作用，不释放其自身的钙和磷酸盐。因此，在口香糖中使用磷酸二钙作为可湿性填充剂，是在咀嚼6分钟后提供了可溶性钙和磷酸盐改进的释放的关键成分。 

表6

不带有柠檬酸钙和囊封的磷酸盐并且带有或不带有无水磷酸二钙的实施例1a的基线释放情况的比较 

4.填充剂实验 

使用了各种不同的填充剂来确定可湿性填充剂的界面理论是否能够预测可溶性物质(例如盐类、维生素和药物)从口香糖组合物的释放。因此，使用校正过的专门小组测试一系列性质确定的口香糖填充剂，可以对盐类(钙和磷)的释放趋势进行分析，并测量其主动释放。图4详细描述了使用疏水性滑石粉和碳酸钙填充剂与亲水性磷酸二钙相比获得的释放减慢的趋势。此外，图5详细描述了当填充剂例如磷酸三钙的疏水性介于高度疏水的滑石粉与亲水性的磷酸二钙之间时获得的释放改进的趋势。 

总的来说，释放情况支持了这一理论，即可湿性差的填充剂例如滑石粉明显减慢了咀嚼过程中盐类例如Ca和P从口香糖的后期释放及其向唾液中的投送。 

应该理解，对于本技术领域的专业人员来说，对本文描述的目前 优选的实施方案进行各种不同的改变和修改将是显而易见的。这样的改变和修改可以在不背离本发明主题的精神和范围并且不减少其打算的优点的情况下做出。因此，打算将这样的改变和修改覆盖在随附的权利要求书中。 

Claims (22)

1.一种口香糖，其包含至少一种可湿性填充剂，其中所述可湿性填充剂有助于产生一种或多种亲水性添加剂的增加的释放，所述可湿性填充剂不是磷酸三钙。

2.权利要求1的口香糖，其中可湿性填充剂的γ^-大于15.0mJ/m²。

3.权利要求1的口香糖，其中可湿性填充剂的γ^-小于65.0mJ/m²。

4.权利要求1的口香糖，其中可湿性填充剂是页硅酸盐。

5.权利要求1的口香糖，其中可湿性填充剂选自磷酸一钙、二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙、磷酸四钙及其组合。

6.权利要求1的口香糖，其中可湿性填充剂选自蛇纹石、滑石、叶蜡石、云母、绿泥石及其组合。

7.权利要求1的口香糖，其中亲水性添加剂选自维生素、盐、甜味剂、调味剂、药物及其组合。

8.权利要求7的口香糖，其中亲水性添加剂选自抗坏血酸及其盐、胆碱、硫辛酸、肌醇、维生素B₁、舒布硫胺、苯磷硫胺、维生素B₂、维生素B₃、烟酸、维生素B₅、D-泛醇、泛硫乙胺、维生素B₆、磷酸吡哆醛、维生素B₇、维生素B₉、维生素B₁₂、羟基钴胺素、甲钴胺、及其组合。

9.权利要求7的口香糖，其中亲水性添加剂选自三氯蔗糖、阿斯巴甜、纽甜、乙酰磺胺酸的盐、阿斯巴甜-乙酰磺胺酸盐、阿力甜、糖精及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、奇异果甜蛋白、应乐果甜蛋白及其组合。

10.权利要求1的口香糖，其中亲水性添加剂被包衣、囊封、聚团或吸附。

11.一种口香糖，其包含γ^-在至少15.0mJ/m²到约65.0mJ/m²的范围内的可湿性填充剂，其中所述可湿性填充剂有助于增加至少一种亲水性添加剂的释放。

12.权利要求11的口香糖，其中可湿性填充剂选自磷酸八钙、磷酸四钙及其组合。

13.权利要求11的口香糖，其中可湿性填充剂选自白云母、蒙脱石及其组合。

14.权利要求11的口香糖，其中亲水性添加剂选自抗坏血酸及其盐，及其组合。

15.权利要求11的口香糖，其中亲水性添加剂选自钙盐、钾盐、钠盐、铵盐、焦磷酸盐、锌盐和铜盐及其组合。

16.一种增加口香糖组合物中亲水性添加剂的释放的方法，所述方法包括：向包含一种或多种亲水性添加剂的口香糖组合物添加至少一种可湿性填充剂，其中所述可湿性填充剂有助于增加一种或多种亲水性添加剂的释放，其中可湿性填充剂的γ^-在至少15.0mJ/m²到约65.0mJ/m²的范围内。

17.权利要求16的方法，其中可湿性填充剂选自二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙、磷酸四钙及其组合。

18.权利要求16的方法，其中可湿性填充剂是页硅酸盐。

19.权利要求16的方法，其中亲水性添加剂是柠檬酸钙。

20.权利要求16的方法，其中亲水性添加剂选自甜味蛋白、罗汉果、甜菊糖甙、莱鲍迪甙A、Rebiana、莫那亭及其组合。

21.权利要求16的方法，其中亲水性添加剂是水果调味剂。

22.权利要求16的方法，其中在口香糖组合物咀嚼过程中，所述一种或多种亲水性添加剂的释放速率大于约6分钟。

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