CN1042692C - 口香糖胶基及含有该胶基的口香糖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

口香糖胶基的制法,包括将5-95%重量的选自聚异丁烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯-乙烯月桂酸酯共聚物、天然橡胶、天然树胶及其混合物组成的组中的弹性体、0-75%重量的选自天然松香酯和合成萜烯树脂组成的组中的弹性体增塑剂、1-65%重量的填充料和0.01-1.00%重量的由7-20%重量的α-生育酚,45-75%重量的γ-生育酚,18-32%重量的δ-生育酚和0-3%重量的-β-生育酚构成的生育酚混合物混合在一起。

Description

口香糖胶基及含有该胶基的口香糖的制备方法
本发明涉及一种口香糖胶基材料,其中含有生育酚同系物特殊配料,从而改进了抗氧化效果。
从现有技术中知,口香糖的典型组合物包括水溶性的填充部分、水不溶性的口香糖胶基部分和典型的水不溶增香剂。在咀嚼过程中,溶于水的成分和一部分增香剂被消耗掉了,而胶基部分则一直留在嘴里。
口香糖胶基包括许多成分,其中一些在储藏过程中会氧化变质。这种水不溶性胶基通常包括弹性体、弹性体增塑剂、蜡、脂肪、油脂、软化剂、乳化剂、填充料、增稠剂及诸如抗氧化剂、防腐剂、着色剂、漂白剂等多种成分。碳原子间含有双键的成分,包括脂肪、油脂、一些弹性体及弹性体增塑剂,容易受到氧化作用。口香糖胶基构成口香糖组合物重量的5-95%,更典型的是10-50%(重量),最通常的为15-25%(重量)。
通常使用的天然或人造抗氧化剂/防腐剂包括β-胡萝卜素、酸化剂(例如:维生素C)、酸丙酯、丁基对羟基苯甲醚(BHA)、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、和叔丁基对苯二酚(TBHQ)。其中最著名、最通用的是合成抗氧剂BHA、BHT和TBHQ。
生育酚是已知具有抗氧特性的、天然存在的化合物。最普通的生育酚,α-生育酚,也被称作维生素E。其他的普通同系物是β、γ和δ生育酚。所有这些生育酚同系物均是FDA允许的、动物试验安全的食品添加剂。天然生育酚通常从植物油酯、特别是大豆油中得到,也可以从许多香料水果、坚果、种子和其他植物来源中得到。
不幸地,在阻止口香糖胶基成分的氧化反应方而,生育酚同系物通常比BHA和BHT效果要差。而且生育酚还具有使用上限,高于该上限,口香糖胶基成分的氧化作用又开始加剧。与一些合成稳定剂共用时,生育酚可有效地用作某些口香糖胶基成分,如:苯乙稀丁二烯橡胶的稳定剂。U.S.4489099(Shaheen等人)中就公开了将维生素E生育酚与二月桂基二硫代丙酸酯(DLTDP)共同使用的方法。但是,迄今以前,在口香糖胶基成分中单独使用生育酚的效果是不理想的。
我们发现,将某种生育酚同系物的混和物以一定的比例,用于口香糖胶基,其抗氧性能呈现出重大的改进。本发明所用的该种同系物混和物在阻止口香糖胶基成分氧化反应方面,比任何单独使用的同系物组分都更有效,并且与BHT效果相当,有时还更好。
我们还发现,当生育酚被用在典型的,80℃-150℃温度下生产的口香糖胶基中时,它不象BHT挥发的那么多。这使得在口香糖胶基中其抗氧化剂水平能在最初加入量的基础上保持相对恒定。而且,生育酚加入量可大于0.1%(重量),方便易行而且抗氧效果更佳。美国食品和药物管理局规则规定,BHT浓度为0.1%(重量),而典型使用的BHT浓度为0.02-0.09%(重量)。
本发明使用的生育酚混合物含有至少3种生育酚同系物:α、γ和δ-生育酚,以特殊的比例配制。β-生育酚及其他可能的同系物也可以小量存在。
用百分数表示活性成分的含量为(即:占生育酚总量的重量百分数),7-20%α-生育酚,45-75%γ-生育酚和18-32%δ-生育酚。β-生育酚可选择性存在,含量上限至3%。
本发明使用的生育酚混和物可以是天然存在的物质、天然物质的混和物、天然物质的改性物、生育酚组分的混和物或加入了生育酚组分的天然物质的混和物。常规中,生育酚混和物存在于稀释液中,最普通是植物油中。从抗氧剂观点上说,稀释剂的量并不重要,但从粘度和操作的角度看,优选的活性水平为约70%(指生育酚占重量的约70%,稀释剂占约30%)。
由上述考虑,本发明的一个特征和优点是为口香糖胶基提供一种稳定剂,从而使口香糖胶基成分的氧化反应减至最小而不必使用合成抗氧剂,如BHA和BHT。
本发明的又一特征和优点是为口香糖提供一种胶基成分、其货架期稳定且不含合成抗氧化剂。
本发明的又一特征和优点是提供了一种口香糖组合物,它性质稳定而又避免了使用合成BHA和BHT抗氧剂。
由阅读下文的描述及公开了本发明优选方案的实施例,可以使本发明的上述及其他特征和优点更为明显。可以理解的是,由所附权利要求及其等同物所定义的本发明的范围可由下文的叙述进一步说明而不是被其限定。
口香糖胶基成分的氧化会导致口香糖的颜色、风味、组织和味道发生不理想的变化,而口香糖制造者总想达到保证质量和延长口香糖货架期的重要目标,因此,他们面临的一个主要问题就是口香糖成分,包括胶基成分的氧化问题。
以前,主要用合成抗氧剂BHA、BHT和TBHQ来稳定口香糖胶基。这些化合物都可以有效地抗氧化是因为它们共同的特征是具有酚基结构,如下所示:
生育酚是从蔬菜和其他植物种子如大豆、葵花籽及各种水果和坚果中得到的天然物质。因其取自天然,使他们比合成抗氧化剂对口香糖制造者和消费者具有更大的吸引力。从抗氧化剂的观点看,生育酚令人感兴趣是因为它含有类似BHA、BHT、TBHQ中的酚基基团:β-生育酚
Figure C9211063900101
γ-生育酚
Figure C9211063900102
δ-生膏酚
Figure C9211063900103
单独使用时,不同的生育酚同系物呈现出不同的化学活性,包括不同的抗氧活性水平。由于这个原因,人们改进了从混和物中分离单一同系物的方法及将一种生育酚同系物变成另一种的方法。这些方法在U.S.4977282(Baldwin等人)中有所公开。
本发明以前,还不知道经特殊混合的生育酚同系物在口香糖胶基中所能呈现的、比任何一个单独使用的同系物所呈现的活性更高的抗氧化活性,该活性可与BHT的活性相比。如前所述,本发明涉及在口香糖胶基中使用生育酚混和物,有效地提高抗氧活性,该抗氧活性与使用典型BHT用量的抗氧活性类似或者更高。
生育酚混和物的优选量依具体的口香糖胶基组合物而不同,也可以依使用胶基的口香糖的具体组合物而不同,因为部分抗氧剂会转移到口香糖的其他成分中去。下文表1列出本发明所用生育酚混和物的优选组合物和加入到口香糖胶基组合物中的优选量。表1    生育酚组合物的用量
生育酚组合物(%)(占生育酚总量的重量百分数(A) β-生育酚(%)(C) 使用量(%)(加入到口香糖中的重量百分数(B)
范围 7-20%α-生育酚45-75%γ-生育酚18-32%δ-生育酚    0-3%  0.01-1.00%
应当注意到,许多胶基成分包括脂肪、氢化植物油脂和卵磷脂,含有少量天然存在的生育酚,含量范围占胶基成分重量的约0.01%-0.15%之间,表1中B栏列出的百分数,是指加入到口香糖胶基的生育酚量,它比任何天然存在的生育酚量要大。向口香糖胶基中加入生育酚混和物可在制造口香糖胶基时直接加入;或者,将生育酚混和物溶于溶剂,制成乳状液,悬浮液或溶液,然后与口香糖胶基混和,食用脂肪或油脂是优选的溶剂;或者,将生育酚(或乳状液、溶液、干粉或其悬浮液)与一种或几种口香糖胶基成分预混和。
水不溶性的口香糖胶基一般构成口香糖重量的约5至约95%。较优选的范围在10-50%之间,最优选的范围在约20至约35%之间。本发明可使用任何商业上可接受的口香糖胶基。
弹性体构成胶基重量的约5至约95%,优选范围在10-70%,最优选的范围在15-45%之间。弹性体包括聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯-乙烯月桂酸酯共聚物及其混合物。天然的弹性体包括烟状或液状的胶乳和银菊胶等天然橡胶以及天然的树胶如明胶、lechicaspi、perillo、massaranduba balata、massaranduba chocolate、nispero、rosindinha,糖胶树胶(chile)、gutta hang kang或它们的混和物。
弹性体增塑剂构成口香糖胶基重量的约0至约75%,优选的范围是5至45%,最优选的范围是10-30%。弹性体增塑剂包括天然的松香酯如部分加氢松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、松香甘油酯、部分加氢松香的季戊四酯、松香甲酯和部分氢化松香甲酯、松香季戊四酯或混和物。弹性体增塑剂还包括由α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯中提取的萜烯树脂合成物。
蜡,包括合成的(如聚乙烯和Fischer-Tropsch waxes)和天然的(小烛树蜡(candelilla)巴西棕榈蜡(carnauba);蜂蜡、米糠或其混合物)及石油的(如:微晶体和石蜡)。使用蜡质一般至多占口香糖胶基重量的30%。
软化剂/乳化剂包括动物脂、氢化动物脂氢化和部分氢化植物油、可可脂、硬脂酸单甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、单一、双一、三一甘油酯、乙酰甘油酯及脂肪酸(如:硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸)或它们的混和物。软化剂/乳化剂通常占口香糖胶基重量的0.5-40%。
填充料和增稠剂包括镁和钙的碳酸盐、细石灰,硅酸盐如硅酸镁、硅酸铝、粘土、氧化铝、滑石,还有氧化钛、磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙,纤维素聚合物如乙基、甲基的聚合物和木质或它们的混和物。优选的填充料占口香糖胶基重量约1至约65%。
着色剂和漂白剂包括FD&C-型染料和色淀,水果、蔬菜提取液、二氧化钛或其混和物。
制造口香糖胶基,一般方法是向加热的曲拐式搅拌机(Sigma blade mixer)中加入一定量的弹性体、弹性体增塑剂和填充料,其中前后桨速比为2∶1。胶基原料最初加入量由混和槽的工作能力决定,从而得到合适的稠度。最初加入的原料混匀后,以连续的方式将平衡量的弹性体增塑剂、填充料、软化剂等加入,至得到完全均匀熔融的料团。这项操作通常需要1-4小时,视口香糖配方而定。最终料温可在60-150℃之间,优选范围在80-120℃之间。操作完毕后,将熔融料团从混和槽中倒空,移至夹层锅或带衬里的锅中,压成或铸成所需形状,而后冷却、成型。
口香糖中的水溶性部分包括软化剂、甜味剂、增香剂及其混和物。加入软化剂可使口香糖的咀嚼性和口感达到最佳。软化剂,工艺中也已知其为增塑剂,通常占口香糖重量的约0.5-15.0%之间。本发明使用的软化剂包括甘油、卵磷脂及其混和物。此外,甜味剂水溶液,如山梨糖醇、氢化淀粉水解物、玉米糖浆及其混和物,可在口香糖中用作软化剂和粘合剂。
大量的甜味剂占口香糖重量的20-80%,包括糖类和非糖类甜味剂。糖类甜味剂包括多糖,包括但不限于蔗糖、右旋糖、麦芽糖、糊精、干制转化糖、果糖、左旋糖、半乳糖、玉米糖浆固形物等,可单独使用或联合使用。非糖类甜味剂指具有甜味特性但组成中没有通常所知的糖类的成分。非糖类甜味剂包括但不限于糖醇,如山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇等,可单独或联合使用。
也可使用高强度甜味剂,包括但不限于sucralose,阿斯巴特糖精(aspartame)、氧硫杂连氮酯盐(acesulfame)、alitame、糖精及其盐、环己烷氨基磺酸及其盐、二氢查尔酮、thaumatin、monellin等,单独或联合使用。
口香糖中还可使用糖/或非糖甜味剂的混和物。甜味剂能够全部或部分地作为水溶性的填充剂在口香糖中发生作用。此外,软化剂与糖液或醛醇液一起又可以提供附加的甜味。
口香糖中可有一种或几种增香剂,含量占口香糖重量的约0.1至约10.0%以内,优选的范围是从约0.5至约5.0%。增香剂包括精油、天然或合成香味剂或其混和物,包括但不限于从植物和水果中提取的油,如:柑桔油、水果香精、胡椒薄荷油、绿薄荷油、其他薄荷油、丁香油、冬青油、大茴香油等。人造增香剂也可使用。本领域的技术人员知道天然和人造增香剂可以以任何感觉能接受的方式联合使用。所有这些香味剂和香味剂混和物均可用于本发明。
供选择的成分,如着色剂、乳化剂、药物成分可加入口香糖中。
通常,现有技术中制造口香糖是向商购混和槽中连续地加入各种口香糖原料。原料充分混和后,口香糖团从混和槽中排出,制成需要的形状,如:滚成薄片、切成条、挤压成块、制模成粒等。
一般,原料混和要先将口香糖胶基软化(如加热),加入到启动了的混和槽中,也可以在混和槽中软化胶基。着色剂和乳化剂在此时加入。软化剂,例如甘油,与糖浆和部分填充剂一起也可此时加入,其后加入另一部分填充剂,景后一部分填充剂随同增香剂一起加入混和槽。
全部混和过程一般需要5到15分钟,有时需要稍长时间。本领域技术人员知道,上述操作的变动或不同的操作是可以允许的。
对本领域技术人员来说,很明显上述的发明实施方案可以进行很大的变化和改进。下文的实施例不能被解释为对发明的限制,而仅仅是用以举例说明优选的方案。
实施例1
Tenox GT-2生育酚混和物(可由Eastman Kodak购得),含有12.5%α-生育酚,63.9%γ-生育酚和23.6%δ-生育酚(占生育酚总重的百分数),用大豆油稀释(70%生育酚,30%大豆油)。将其加入到口香糖胶基中,胶基成分如下:成分    百分重量合成弹性体:异戊二烯-异丁烯         9.38聚异丁烯                6.31聚醋酸乙烯酯            24.84苯乙烯-丁二烯橡胶       1.54天然弹性体              21.59松香酯                  8.13微晶蜡                  8.55碳酸钙                  8.91-9.41氢化植物油脂            7.38软化剂                  2.87
准备5种不同的试样,前4个试样中分别含0%、0.05%、0.10和0.50%(重量)的Tenox GT-2,第5个试样含0.04%(重量)BHT,作为标准。抗氧剂直接加入到混和槽中的口香糖胶基料团中,经过约30分钟,将胶基移出混和槽。
5个试样放在100°F氧气分压100psi的反应器中存放100天。经0、7、1 4、21、28、35、42、49、56、63、70、77、83、91和98后测定试样的“过氧化物值”。用过氧化物值即过氧化物毫克当量(meg)/kg试样来表示氧化反应的情况。该值测定是用A、O、C、S法定方法Cd8-53,1986修订版。
下文表2给出了这个试验的结果。从全部时间和各种抗氧剂含量看,含有生育酚的试样的过氧化物值几乎与含BHT的试样的一样低。存放时间大于70天,含0.10%生育酚的试样的过氧化物和含0.50%生育酚的试样的过氧化物值比含BHT试样的要低。存放21天或更长,含生育酚的试样的过氧化物值比未加稳定剂的试样的要低得多。这说明,含生育酚混和物的Tenox GT-2显示出有效的抗氧化性质,与BHT等效或更好。
表2口香糖胶基中的生育酚混和物的特性
抗氧剂类型和含量(占口香糖胶基重量的%)     过氧化物值(meg/kg)100°F100Psi氧
 0天 7天  14天  21天  28天 35天 42天 49天
    0  7.9  2.0  2.0  95.4  113  141 131 136
.05% Tenox GT-2  2.0  2.0  4.0  5.8  6.0  5.9 6.0 5.9
.10% Tenox GT-2  7.9  8.0  4.0  5.9  6.0  5.9 6.0 5.9
.50% Tenox GT-2  4.0  6.0  4.0  6.0  5.9  5.9 6.0 6.0
.04% BHT  2.0  2.0  2.0  2.0  2.0  2.0 4.0 3.9
56天 63天 70天 77天 83天 91天 98天
    0  108  103  86  90  79 65 62
.05% Tenox GT-2  10  12  22  93  125 75 86
.10% Tenox GT-2  6.0  6.0  8.0  8.0  9.0 10 12
.50% Tenox GT-2  6.0  6.0  6.0  6.0  6.0 6.0 6.0
.04% BHT  4.0  4.0  6.0  23 156 123 101
实施例2:
实验和评估步骤同实施例1,只是口香糖胶基不同,该胶基成分如下所示:成分    重量百分数合成弹性体异戊二烯-异丁烯    12.12聚异丁烯           9.96聚醋酸乙烯脂       14.83碳酸钙             28.64-29.14氢化植物油脂       28.62软化剂             5.33
下文表3给出这个实验的结果。Tenox GT-2是一个与BHT同样有效的抗氧剂。存放91天和98天,含0.10%和0.50%生育酚的试样确实比含BHT的试样的氧化反应要少。表3口香糖胶基中生育酚混和物的特性:
抗氧剂类型和含量(占口香糖胶基重量的%)     过氧化物值(meo/kg)100°F100Psi氧
0天 7天 14天 21天 28天 35天 42天 49天
    0  0  2.0 4.0 10.0 36.6 94.0 105 111
.05% Tenox GT-2  0  2.0 2.0  6.0  7.9  9.9 11.8 13.9
.10% Tenox GT-2  6.0  4.0 6.0  8.0  9.9 10.9 11.9 13.9
.50% Tenox GT-2  2.0  4.0 8.0 10.0 11.8 12.9 15.7 17.7
.04% BHT  0  0 0  0  0  2.0  2.0 4.0
 56天  63天 70天  77天 84天 91天 98天
    0  109   94 78  60 47  35  28
.05% Tenox GT-2  18  18 22  25 56 117 126
.10% Tenox GT-2  18  18 19  21 20  22  34
.50% Tenox GT-2  18  18 20  20 21  21  22
.04% BHT 4.0 6.0 10 10 15 61 89
在此公开的本发明的实施方案目前被认为是优选的。在不背离本发明精神和范围的情况下,各种变动和改进可由此实现。本发明的范围由所附权利要求说明,在权利要求等同物的含义和范围之内的所有变动都囊括其中。

Claims (27)

1、一种口香糖胶基的制备方法,包括将下述组分混合在一起:
5-95%重量的弹性体,选自聚异丁烯一异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯-乙烯月桂酸酯共聚物、天然橡胶、天然树胶及其混合物组成的组;
0-75%重量的弹性体增塑剂,选自天然松香酯和合成萜烯树脂组成的组;
1-65%重量的填充料;和
0.01-1.00%重量的生育酚混合物,其中含有7-20%重量的α-生育酚,45-75%重量的γ-生育酚,18-32%重量的δ-生育酚和-3%重量的β-生育酚。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的生育酚混合物的用量为0.05-0.50%重量。
3、如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的生育酚混合物用量为0.08-0.20%重量。
4、如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的弹性体的用量为10-70%重量。
5、如权利要求4所述的方法,其特征在于所述的弹性体的用量为15-45%重量。
6、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括苯乙烯-丁二烯共聚物。
7、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括聚异丁烯。
8、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括异丁烯-异戊二烯共聚物。
9、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括聚醋酸乙烯酯。
10、如权利要求1所述的方法,其特征在所使用的弹性体包括天然橡胶,其选自胶乳橡胶,银菊胶及其混合物组成的组。
11、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括天然树胶,其选自明胶、Lechi caspi,perillo,massaranduba balatamassar and ubachocolate,nispero,rosindinha,糖胶树胶,guttahang kang及其混合物组成的组。
12、如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的弹性体增塑剂的用量为5-45%重量。
13、如权利要求12所述的方法,其特征在于所述的弹性体增塑剂的用量为10-30%重量。
14、如权利要求12所述的方法,其特征在于所使用的弹性体增塑剂包括天然的松香酯。
15、如权利要求12所述的方法,其特征在于所使用的弹性体增塑剂包括合成萜烯树脂。
16、如权利要求1所述的方法,其特征在于其中还使用多至30%重量的蜡,选自天然蜡、合成蜡、石油蜡及其混合物组成的组。
17、如权利要求1所述的方法,其特征在于其中还使用0.5-40%重量的软化剂,选自动物脂、氢化动物脂、氢化和部分氢化植物油脂、可可脂、硬脂酸单甘油酯、三乙酸甘油酯、卵磷脂、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、脂肪酸及其混合物组成的组。
18、如权利要求1所述的方法,其特征在于所使用的填充料包括下列物质组成的组中的一种或多种:碳酸镁、碳酸钙、细石灰,硅酸镁、硅酸铝、粘土、氧化铝、滑石、氧化钛、磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙、纤维素聚合物、木质及其混合物。
19、如权利要求1所述的方法,其特征在于其中的生育酚混合物与弹性要进行预混合。
20、如权利要求1所述的方法,其特征在于所制备的胶基用于口香糖中。
21、一种口香糖组合物的制备方法,包括将下述组分混合在一起:含有20-80%重量的填充用甜味剂,0.1-10%重量的增香剂,0.5-15%重量的软化剂,10-50%重量的口香糖胶基,该口香糖胶基包括:
5-95%重量的弹性体,选自聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物,聚醋酸乙烯酯,醋酸乙烯-乙烯月桂酸酯共聚物、天然橡胶、天然树胶及其混合物组成的组;
0-75%重量的弹性体增塑剂,选自天然松香酯和合成萜烯树脂组成的组;
1-65%重量的填充料;和
0.01-1.00%重量的生育酚混合物,其中含有7-20%重量的α-生育酚,45-75%重量的γ-生育酚,18-32%重量的δ-生育酚和O-3%重量的β-生育酚。
22、如权利要求21所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括苯乙烯-丁二烯共聚物。
23、如权利要求2 1所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括聚异丁烯。
24、如权利要求21所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括异丁烯-异戊二烯共聚合物。
25、如权利要求21所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括聚醋酸乙烯酯。
26、如权利要求21所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括天然橡胶,选自胶乳橡胶、银菊胶及其混合物组成的组。
27、如权利要求21所述的方法,其特征在于所使用的弹性体包括天然树胶,选自明胶、Lechi caspi,perillo,massaranduba balata,massar and ubachocolate,nispero,rosindinha,糖胶树胶,guttahang kang及其混合物组成的组。
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