ES2349828T3 - Núcleos de liberación de aromas para su uso en goma de mascar. - Google Patents
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Abstract
Un método de fabricación de una estructura de liberación, de larga duración del aroma, que comprende: a) preparar una mezcla que comprende un 5 material de celulosa termoplástico, un polímero termoplástico celulósico y un material de depósito de aromas poroso para formar una composición generalmente homogénea; b) efectuar el mezclado y la fusión del polímero termoplástico no celulósico y el material de celulosa termoplástico en un extrusor para formar una composición liberadora de aromas; c) extruir y enfriar la composición liberadora de 10 aromas; d) dimensionar la composición liberadora de aromas refrigerada; y c) incorporar el aroma dentro de la composición de liberación del aroma para formar núcleos de liberación de aromas.
Description
REFERENCIA A SOLICITUD PRESENTADA ANTERIORMENTE
La invención se refiere a estructuras que liberan aromas para ser usadas en
5 gomas de mascar. Más particularmente, la presente invención se refiere a estructuras de liberación de aromas para gomas de mascar que tienen al menos un material de deposito de aromas poroso, al menos un material de celulosa termoplástico, y al menos un polímero termoplástico no celulósico, y opcionalmente al menos un plastificante.
10
La presente invención es un avance en la técnica de estructuras que se usan en gomas de mascar y gradualmente liberan un agente aromático mientras la goma es masticada. Estas estructuras pueden proporcionar características mejoradas de
15 liberación de aromas durante las últimas porciones que se mascan y pueden proporcionar una mayor recuperación de aromas que los medios convencionales de agentes aromáticos que se suministran. Normalmente, la goma que contiene un agente aromático presentará una liberación de aromas muy fuerte y rápida en los periodos iniciales de masticación. Ejemplos de gomas de mascar de liberación de
20 aromas mejorada pueden ser hallados en el documento WO98/27826. Después de esta liberación de aromas inicial, la liberación de aromas disminuye dramáticamente. Las estructuras que incorporan la presente invención pueden proporcionar una liberación de aromas significativa durante los últimos periodos de masticación, cuando la liberación de aromas de la goma convencional ha disminuido. Adicionalmente,
25 variando la composición de la estructura de liberación de aromas, pueden obtenerse diferentes características de liberación de aromas.
Se proporciona una goma de mascar que tiene estructuras de liberación de
30 aromas. La goma comprende una base de goma, una porción voluminosa soluble en agua, y una estructura de liberación de aromas. La estructura de liberación de aromas comprende un material de depósito de aromas poroso, que puede ser de ambos, un polímero termoplástico no celulósico y un material de celulosa termoplástico, y opcionalmente un plastificador. Estos materiales forman el núcleo de la estructura de
35 liberación de aromas. El material de depósito de aromas está dispersado en el material
de fijación y está retenido por éste. Al menos uno de los materiales retiene de modo liberable un agente aromático. En un primer aspecto, la invención es un método de fabricación de una estructura de larga duración de liberación del aroma para goma de mascar que
5 comprende preparar una mezcla que contiene un material de celulosa termoplástico, un polímero termoplástico no celulósico, y un material de depósito aromático poroso para formar un composición generalmente homogénea; mezclar los materiales y fundir el polímero termoplástico no celulósico y el material de celulosa termoplástico en un extrusor para formar una composición de liberación aromática; extruir y enfriar la
10 composición de liberación de aromas; dimensionar la composición de liberación de aromas enfriada; e incorporar aromas dentro de la composición de liberación de aromas para formar núcleos de liberación de aromas. En un segundo aspecto, la invención es una estructura de liberación de aromas de larga duración que comprende del 30% al 60% de material celulósico termoplástico,
15 del 5% al 50% de polímero termoplástico no celulósico, y del 10% al 40% de material de depósito aromático poroso; y un agente aromático incorporado dentro de la estructura.
20 La presente invención se describirá mejor a continuación. En los pasajes siguientes se definen diferentes aspectos de la invención con más detalle. Cada aspecto así definido puede ser combinado con cualquier otro aspecto o aspectos a menos que claramente se indique lo contrario. En particular, cualquier característica indicada como preferida o ventajosa puede ser combinada con cualquier otra característica o
25 características indicadas como preferidas o ventajosas. En el contexto de esta invención, goma de mascar se refiere a goma de mascar, goma de burbujas y similares. Además, todos los porcentajes están basados en porcentajes en peso a menos que sean especificados de otra manera. Los pesos moleculares especificados son pesos moleculares de peso medio.
30 Una realización de una estructura fabricada de acuerdo con la presente invención es una goma que tiene estructuras de liberación de aromas fabricadas extrayendo una mezcla de un material de celulosa termoplástico, un polímero termoplástico no celulósico, un material de depósito aromático poroso y opcionalmente un plastificante.
Uno de los materiales de soporte puede ser un material de celulosa termoplástico. Este material se deformará o fundirá, resultando circulable a las temperaturas y presiones usadas en el extrusor, como lo será el polímero termoplástico no celulósico. Otro material usado es un material de depósito aromático
5 poroso. La estructura de liberación de aromas tiene al menos estos tres materiales que forman el núcleo de la estructura. Un cuarto material usado opcionalmente es un plastificador, que ayuda en el proceso de los otros materiales.
En un procedimiento usado para fabricar los núcleos, el material de celulosa termoplástico, el polímero termoplástico no celulósico, el material de depósito 10 aromático poroso y los materiales plastificadores opcionales se mezclan juntos y son añadidos a una tolva que alimenta al extrusor. La temperatura incrementada y la desviación dentro del extrusor hacen que los materiales termoplásticos puedan circular. Una vez que la mezcla puede circular esta es forzada entonces a través de un dado para formar un extruido. El material extruido debe ser enfriado inmediatamente
15 después de la extrusión. Esto puede ser efectuado recogiendo el extruido sobre un transportador de correa de acero inoxidable con capacidades de enfriamiento. El extruido es entonces conectado a tierra y tamizado si es necesario, para proporcionar núcleos de un tamaño deseado. Diversas proporciones de termoplásticos y materiales de depósito aromáticos
20 porosos pueden ser usadas. Normalmente, cuando se usa un material celulósico y sílice, puede ser usado un máximo del 40% de sílice (basado en el peso total de la mezcla). En adición a la extrusión, otros procedimientos pueden ser usados para formar los núcleos. Por ejemplo, los materiales pueden ser combinados en un vaso de
25 presión caliente, calentado a una temperatura a la cual el termoplástico puede circular y mezclarse. Tras el enfriamiento, el material resultante puede ser conectado a tierra y tamizado si es necesario para proporcionar núcleos de un tamaño deseado. La trituración puede ser efectuada usando medios conocidos en la técnica. Por ejemplo, puede ser usado un molino de Mikropul o Fitzmill. En operaciones a gran
30 escala en las que el calor desarrollado puede ser una preocupación, puede ser usada una molienda criogénica. La exposición medioambiental del material extruido a una alta humidificación antes o después de la trituración puede reducir la capacidad de los núcleos para mantener un agente aromático y puede incrementar las dificultades de manipulación.
Los núcleos tienen al menos dos matrices. Una matriz está compuesta del material de depósito aromático poroso y la otra matriz está compuesta de la celulosa termoplástica y de materiales polímeros termoplásticos no celulósicos. La matriz del depósito aromático poroso está dispersada a través de la matriz termoplástica. La
5 relación de los materiales termoplásticos con el material del depósito aromático poroso está comprendida generalmente entre 10:1 y 1:1 en peso. El material termoplástico funciona como un material de enlace para el material del depósito aromático poroso en el núcleo. El primer aglomerante, el material de celulosa termoplástico, enlaza la estructura que libera aromas conjuntamente, y generalmente comprenderá de
10 alrededor del 30% a alrededor del 60% del núcleo antes de que el sabor sea añadido. El segundo aglomerante, el polímero termoplástico no celulósico, tal como un termoplástico usado ordinariamente en la base del chicle, ayuda a enlazar la estructura de liberación conjuntamente mientras está en la matriz de goma de masticar y durante la masticación. A niveles altos de utilización, alrededor del 1% en la goma,
15 hidroxipropilcelulosa (HPC) tiene una tendencia a romper la matriz base de goma y hace que la goma sea muy blanda durante el masticado. La adición del segundo aglomerante reduce o elimina este efecto. El nivel del segundo aglomerante puede ser de alrededor del 5-50% y preferiblemente de alrededor del 10-40% en peso del núcleo antes de que el aroma sea añadido. El material termoplástico forma una matriz más
20 ancha que el material de depósito aromático poroso y soporta e incorpora el material del depósito aromático poroso. Por tanto, el material de depósito aromático poroso puede ser encerrado en el material termoplástico en grados que varían. Algo del material de depósito aromático poroso puede ser completamente encerrado en el material termoplástico, algo puede ser solo parcialmente encerrado en el material
25 termoplástico y algo puede ser sustancialmente no encerrado en el material termoplástico. Los materiales termoplásticos pueden diferir en la solubilidad en agua (lo rápidamente que se disolverán en agua) en comparación con el material del depósito aromático poroso. Esta diferencia puede afectar al régimen de liberación del agente
30 aromatizante. El material del depósito de aromas poroso puede ser esencialmente insoluble en agua. Por ejemplo, puede usarse sílice como material de soporte del depósito de aromas poroso. Por otra parte, el material termoplástico puede ser soluble
o hinchable en agua, pero deberá tener un régimen relativamente lento de disolución.
La solubilidad en agua de estos materiales tendrá un efecto sobre el régimen de 35 liberación del agente aromatizante. Generalmente, todos los factores restantes
permanecen los mismos, cuanto más alta sea la solubilidad en agua de los materiales termoplásticos más rápido será el régimen de liberación del agente aromatizante. Un material de celulosa termoplástico específico es la celulosa del éter hidroxipropilo-2, que es denominada hidroxipropilcelulosa. La hidroxipropilcelulosa es
5 vendida por Aqualon Co., un empresa subsidiaria de Hercules Inc. Bajo el nombre comercial KLUCEL ®. La hidroxipropilcelulosa está disponible con pesos moleculares diferentes. La variación del peso molecular afecta a las características de liberación de los núcleos. Por ejemplo, el Klucel HF tiene un peso molecular de 1.500.000 y proporcionará una liberación de aromas lenta, y el Klucel EF tiene un peso molecular
10 de 80.000, y proporcionará una liberación de aromas más rápida. Combinaciones de los dos proporcionarán regímenes intermedios de liberación de aromas. Otro ejemplo de un material de celulosa termoplástico es el hidroxipropilhidroxietilcelulosa. Este producto es vendido por la empresa Aqualon Co. bajo el nombre comercial Natrovis®. Un aspecto a considerar en la elección de un material termoplástico es el grado en que
15 el agente aromático puede plastificar el material termoplástico. Si tiene lugar una plastificación excesiva los núcleos podrían resultar difíciles de procesar. La extrusión de núcleos aromáticos se produce típicamente a 150º C o por encima de esta temperatura, usualmente con un plastificador, o preferiblemente a alrededor de 180º C a 200º C con el plastificador, o puede ser tan alta como de 230º C
20 sin el plastificador. Por lo tanto, los polímeros termoplásticos no celulósicos que son estables en estas condiciones deberían ser usados. El acetato de polivinilo (PVAc) de grado de alimentación, de peso molecular (MW) alto, por encima de 55.000 en MW, es un segundo aglomerante eficaz. Preferiblemente, el MW del PVAc debe ser de alrededor de 80.000 a 120.000, pero un MW más alto puede ser usado. Se ha hallado
25 que el PVAc es muy eficaz para ser usado con aromas tipo menta. No obstante, debido a la afinidad hacia algunos aromas, tales como al aldehído cinámico y ésteres de aromas frutales, para PVAc, pueden ser usados otros polímeros plásticos. Uno de tales polímeros es el polietileno (PE). El peso molecular deseado de PE depende del punto de ablandamiento y la estabilidad del PE, teniendo en cuenta la alta temperatura
30 de extrusión utilizada para fabricar el depósito aromático. Polímeros termoplásticos alternativos y adicionales que pueden ser usados incluyen elastómeros de goma sintética y naturales tales como poliisopreno, poliisobutileno, copolímero del isobutilenoisopreno, caucho de butadieno estireno, polipropileno, politerpenos y similares.
El material de depósito poroso es uno que no es miscible con polímeros plásticos. Hay tres tipos de materiales que funcionarán y tienen las propiedades necesarias para ser material de depósito. Estos materiales forman dominios porosos, discretos dentro de la matriz. Uno es naturalmente poroso, tal como sílice. Otro no es
5 inherentemente poroso, pero puede llegar a ser poroso cuando esté aglomerado, tal como el carbonato cálcico. El tercero es un material, tal como las maltodextrinas que se enfrían a partir de una fusión para formar una estructura porosa, amorfa. El material de depósito aromático poroso debe ser capaz de absorber, adsorber, retener o servir como un depósito, para el agente aromático. Comprenderá generalmente de alrededor
10 del 10% a alrededor del 40% de los núcleos antes de que el aroma sea añadido. No obstante, la capacidad para retener el agente aromático no debería ser tan grande que este material no liberase el agente aromático cuando fuese masticado en una goma. Esto puede ser satisfecho por diversos tipos de materiales. Por ejemplo, el material de depósito aromático poroso puede estar compuesto de pequeñas partículas con
15 estructuras microporosas, que pueden estar compuestas de las composiciones descritas en la Patente U.S. Nº 4.497.832, estas pueden estar compuestas de pequeñas partículas con áreas superficiales muy altas o pueden contener una combinación de cualquiera de estos tipos de materiales o propiedades. Ejemplos de materiales que pueden ser usados como materiales depositarios
20 de aromas son: sílices, tales como el dióxido de silicio amorfo sintético, SYLOID® 244FP, y SYLOID® 74FP, otro dióxido de silicio, pudiendo obtenerse ambos de GRACE Davison Products; talco; dióxido de titanio; carbonato cálcico; manitol; maltodextrinas; almidones; microesponjas tales como las suministradas por Advanced Polymer Systems, Co.; zeolitas; arcillas amorfas; y carbón negro. También pueden ser
25 usados otros materiales de tipo absorbente que son estables a 200ºC. Cuando se usan aldehídos cinámicos para el aroma, el material de depósito de los aromas que se usa debe ser uno que no reaccione con el aldehído cinámico.
La estructura de liberación de aromas incluirá opcionalmente un plastificador. Generalmente el plastificador comprenderá alrededor del 25% de los núcleos antes de 30 que el aroma sea añadido, el monoestearato de glicerol puede ser añadido a los ingredientes de núcleo del depósito de aromas termoplásticos y porosos. Añadiendo un plastificador tal como el monoestearato de glicerol al material de celulosa termoplástico, al polímero termoplástico no celulósico y al material de depósito aromático poroso, el procedimiento de extrusión del material a extruir es más fácil. 35 Además, el monoestearato de glicerol, otros plastificadores tales como la lecitina,
mono y diglicéridos, lactopalmitato gliceril, monoestearato sorbitan, monostearato triglicérido, monooleato octaglicerol, polisorbatos 65, 60 y 80, monoglicéridos acetilados, monoglicéridos destilados, glicolmonoéster de propileno destilado y monoglicéridos succinicos pueden ser usados.
5 El agente aromático puede ser añadido a los núcleos antes, durante o después de su formación. Cuando el agente aromático es añadido antes de la extrusión, no obstante, debe ponerse cuidado en mantener las temperaturas bastante bajas para impedir la degradación o vaporización del agente aromatizante. El aroma puede ser añadido después de la extrusión, cuando el compuesto que libera el aroma
10 se ha enfriado. Usualmente el material extruido será dimensionado en menos de alrededor de 420 micrómetros y en más de alrededor de 75 micrómetros. El aroma puede ser añadido antes o después de la operación de dimensionado. El éxito de estas diversas órdenes de adición dependerá de diversos factores, incluyendo los resultados que han de ser obtenidos, las condiciones del procedimiento bajo las cuales
15 se forma el núcleo, los materiales usados, y los agentes de aromatización usados. El agente de aromatización puede ser añadido después de la formación impregnando los núcleos en un vaso químico o en contacto con un agente aromatizante. Otro método para añadir el agente aromatización es mediante el mezclado del agente de aromatización con los núcleos. Aunque estos métodos
20 funcionarán se prefiere obtener una distribución tan homogénea como es posible del agente aromatizante en los núcleos. Uno de tales modos de obtener una distribución homogénea es usando un mezclador Littleford Plough o una combinadora Ribbon. Un Mezclador Shell Cónico es otro tipo de mezclador que proporcionará la distribución uniforme deseada del agente aromatizante en el núcleo. Un mezclador con un
25 troceador puede ser preferido si el troceador es necesario para romper las piezas que empiezan a aglomerarse juntas durante el mezclado. Aunque en la mayoría de los casos el agente aromatizante será absorbido dentro de los núcleos muy rápidamente, es aconsejable permitir que los núcleos se mezclen durante un tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio.
30 El agente aromatizante es retenido de modo liberable por los núcleos, hasta que es liberado cuando la goma que contiene las estructuras de liberación es masticada. Ambas, la matriz termoplástica y la matriz de depósito aromática porosa pueden retener de modo liberable el agente aromático. Adicionalmente, pueden ser usados agentes aromatizantes diferentes y múltiples en un núcleo único. Los núcleos
35 pueden contener muy grandes cantidades de agente de aromatizante. Por ejemplo, pueden ser fabricados núcleos que contengan alrededor del 10% al 40% de agente aromatizante basados en el peso total del núcleo. Mayores cargas son obtenidas usualmente cuando el agente aromatizante es añadido al núcleo después de ser este formado, comparado cuando el agente aromatizante es añadido durante la formación.
5 Alrededor del 33% de la carga, basado en el peso total del núcleo, es un ejemplo específico de carga. El color puede ser cargado también sobre los núcleos, o revestido sobre los núcleos después de cargado el aroma.
Los agentes aromatizantes pueden comprender aceites esenciales, sabores sintéticos, o mezclas de los mismos incluyendo pero sin limitarse a aceites obtenidos 10 de plantas y frutas tales como aceites cítricos, esencias de frutos, aceite de pimiento, aceite de menta, aceite de clavo, aceite de invierno verde, anís, y similares. Agentes aromáticos artificiales son contemplados también. Los expertos en la técnica reconocerán que los agentes aromatizantes naturales y artificiales pueden ser combinados en cualquier mezcla aceptable sensorialmente. Todos estos aromas y la 15 mezcla de aromas son contemplados por la presente invención, incluyendo a modo de ejemplo, menta de pimiento, menta de lanza, verde de invierno, naranja, grano azul, uva, fresa, frambuesa, lima, limón, cereza, cítricos, manzana, pera, melocotón, ciruela, cola, licores, canela, mentol, clavo, nuez, vainilla, anís, espigas, y eucalipto. En adición, detectores, tales como agentes de refrigeración, agentes de calentamiento y
20 agentes picantes, pueden ser añadidos con los aromas. También pueden ser añadidos edulcorantes de alta intensidad que pueden ser mezclados con el aroma de los núcleos.
Una vez que el agente aromatizante es retenido en el núcleo, el núcleo puede ser revestido con un revestimiento barrera del aroma. El revestimiento aumenta 25 la vida útil de la estructura de liberación de aromas cuando es incorporado dentro de una goma de mascar. El revestimiento ayuda también en la manipulación y el procesado de los núcleos al impedir que el aroma se evapore. El revestimiento puede impedir que el aroma emigre dentro de la goma y puede proteger químicamente agentes aromatizantes sensibles evitando que reaccionen con los ingredientes de la
30 goma. El revestimiento puede afectar también al régimen de liberación del agente aromatizante. Generalmente, cualquier material natural o sintético que ofrezca una barrera característica a los aromas puede ser usado para revestimiento. Los materiales de revestimiento que tienen una alta afinidad hacia el agente aromatizante son menos
35 deseables porque pueden arrastrar el agente aromatizante fuera del núcleo. Los
materiales inertes y los materiales hidrofílicos son preferidos para el revestimiento. Por ejemplo, el revestimiento puede ser: de ceras tales como las siguientes que son vendidas por la Petrolite Corp., Ultraflex, Victory, Be Square 175, Be Square 185, Be Square 195, Starwax 100, Petrolite L-700, Petrolite L-1030, y Mekon White; polímeros 5 y combinaciones de ceras tales como las siguientes que son vendidas por la Petrolite Corp., Polywax 500, 655, 1000, y 2000; polímeros sintéticos tales como los siguientes que son vendidos por la Corp. Petrolite C-4040, CP7, CP-11. CP-12 y Vybar 825, 260, 253, 103, 373; materiales hidrofílicos tales como azúcar, gelatinas, goma arábiga. alginatos, chitosan, resina comercial, almidón, celulosa (metil-celulosa), musgo de
10 Islandia, pirolidona de polivinilo, alcohol polivinílico, de etileno, y copolímeros de alcohol vinílico de etileno (tales como EVAL, que es un nombre comercial de Evalca Co.); acetatos de polivinilo; y polietileno. Los núcleos pueden ser revestidos una vez o múltiples veces con el mismo material de revestimiento o sucesivamente con diferentes materiales de revestimiento.
15 Cuando se escogen ceras como revestimientos, las ceras de punto de fusión más alto tales como Starwax 100 presentan características de barrera aromáticas superiores a las ceras de punto de fusión más bajo. Generalmente, cualquier parafina basada en ceras con un intervalo del punto de fusión de alrededor de 57,72-93,33ºC puede ser útil como un revestimiento.
20 El revestimiento puede ser añadido mediante una revestidora de disco giratorio, mediante una revestidora de lecho fluidificado, congelando una pulverización
o mediante un cilindro transportador. Si los núcleos se adhieren juntos antes de que el revestimiento, de sílice, pueda ser añadido para separarlos. Una vez que los núcleos han sido revestidos puede ser necesario tamizar más el material a través de un tamiz
25 de 420 micrones, tamiz para separar cualquier material de revestimiento aglomerado o para dimensionar además los núcleos que se han de usar en una goma. Los finos menores de 75 micrómetros pueden ser excluidos. Un tamaño de partícula comprendido entre 420 y 180 micrómetros puede ser usado. Una vez que la estructura de liberación de aromas ha sido formada, es
30 incorporada entonces en la goma de mascar. Los núcleos de liberación de aromas comprenderán generalmente entre alrededor del 0,5% y alrededor del 5% de la composición de la goma. La adición al mezclador de goma durante la última etapa del ciclo de mezclado puede minimizar cualquier daño en las estructuras de liberación de aromas. Si se usa un revestimiento de cera, la cera puede cambiar la textura de la
35 modificación que requiere la goma de la base o fórmula de la goma.
La goma de mascar está compuesta de una base de goma a la cual puede ser añadida normalmente una porción voluminosa soluble en agua. Las bases de la goma de mascar comprenden generalmente una combinación de elastómeros y resinas junto con plastificadores y rellenos inorgánicos.
5 La base de goma puede contener gomas naturales y/o elastómeros sintéticos y resinas. Las gomas naturales incluyen ambos, elastómeros y resinas. Las gomas naturales adecuadas incluyen, pero no se limitan al chicle, jellutong, sorva, níspero tunu, niger gutta, massaranduba belata, y chiquibul.
Cuando no se usan gomas naturales, la base de goma es denominada
10 “sintética” y las gomas naturales son sustituidas por elastómeros sintéticos y resinas. Los elastómeros sintéticos pueden incluir poliisopreno, poliisobutileno, un copolímero de isobutileno-isopreno, caucho de estireno butadieno, y similares. La cantidad de elastómero usada en la base de goma puede ser típicamente modificada entre alrededor del 10 y alrededor del 20 por ciento, dependiendo del
15 elastómero específico seleccionado y de las propiedades físicas deseadas en la base de goma final. Por ejemplo, la viscosidad, el punto de ablandamiento, y la elasticidad pueden ser modificados. Las resinas usadas en las bases de goma pueden incluir acetato de polivinilo, polietileno, gomas de ésteres, (ésteres de resina de glicerol), copolímeros de
20 polietileno de acetato de polivinilo, copolímeros premiados de polivinilo y acetato de polivinilo, y politerpenos. Adicionalmente, un acetato de polivinilo obtenido de Monsanto bajo la designación “Gelva” y un politerpeno obtenido de Hercules bajo la designación “Piccolyte” pueden ser usados.
Como con el elastómero, la cantidad de resina usada en la base de goma 25 puede ser modificada dependiendo de la particular resina seleccionada y de las propiedades físicas deseadas en la base de goma final.
La base de goma puede incluir también plastificadores seleccionados del grupo compuesto de grasas, aceites, ceras y mezclas de estos. Las grasas y aceites pueden incluir sebo, aceites vegetales parcialmente hidrogenados y manteca de coco.
30 Las ceras empleadas ordinariamente incluyen la parafina, ceras microcristalinas y naturales tales como la cera de abeja y la carnauba. Adicionalmente, pueden ser usadas mezclas de los plastificadores tales como una mezcla de cera parafina, aceite vegetal parcialmente hidrogenado, y monoestearato de glicerol. La base de goma puede incluir también un componente de relleno. El
35 componente de relleno puede ser seleccionado del grupo compuesto de carbonato
cálcico, carbonato magnésico, talco, fosfato dicálcico y similares. El relleno puede constituir entre alrededor del 5 y alrededor del 60 por ciento en peso de la base de goma. Preferiblemente, el relleno comprende de alrededor del 5 a alrededor del 50 por ciento en peso de la base de goma.
5 Además, las bases de goma pueden contener también ingredientes opcionales tales como antioxidantes, colores y emulsificadores.
Estos ingredientes de la base de goma pueden estar combinados de una manera convencional. En particular, los elastómeros, resinas, plastificadores, y el relleno son ablandados típicamente por calentamiento y luego mezclados durante un
10 tiempo suficiente para garantizar una masa homogénea. La masa puede ser configurada en forma de placas o bolitas y puede ser enfriada antes de ser usada en la fabricación de chicle. Alternativamente, la masa fundida puede ser usada directamente en un procedimiento de fabricación de chicle. Típicamente, la base de goma constituye desde alrededor del 5 a alrededor
15 del 95 por ciento en peso de la goma. Más preferiblemente, la base de goma insoluble comprende entre el 10 y el 50 por ciento en peso de la goma y con la máxima preferencia entre alrededor del 20 y alrededor del 35 por ciento en peso de la goma. En general, una composición de la goma de mascar comprende típicamente una porción voluminosa soluble en agua añadida a la porción de mase de goma
20 masticable insoluble en agua. Los agentes aromáticos son típicamente insolubles en agua. La porción soluble en agua se disuelve con una porción del agente aromatizante en un cierto periodo de tiempo durante el masticado, mientras la porción de base calentada es retenida en la boca durante el masticado. La porción soluble en agua de la goma de mascar puede comprender
25 además, agentes ablandadores, edulcorantes, aromatizantes y combinaciones de los mismos. Los ablandadores son añadidos a la goma de mascar para optimizar el mascado y la manipulación en la boca de la goma. Los ablandadores, conocidos también en la técnica como plastificadores o agentes de plastificación, constituyen generalmente entre alrededor del 0,5 y alrededor del 15,0 por ciento en peso de la
30 goma de mascar. Los ablandadores contemplados por la presente invención incluyen glicerina, lecitina, y combinaciones de las mismas. Además, soluciones edulcorantes acuosas tales como las que contienen sorbitol, hidrolizados de almidón hidrogenado, jarabe de cereales y combinaciones de los mismos pueden ser usados como agentes suavizadores y de enlace en la goma de mascar.
Los edulcorantes de azúcar incluyen generalmente componentes que contienen sacáridos conocidos ordinariamente en la técnica de la goma de mascar que comprenden pero sin limitarse a estos, sacarosa, dextrosa, maltosa, dextrina, azúcar invertida desecada, fructosa, levulosa, galactosa, sólidos de jarabe de cereales, y
5 similares, solos o combinados de cualquier manera. Los edulcorantes que no son de azúcar pueden incluir sorbitol, mannitol y xilitol. Ingredientes opcionales tales como colores, emulsificadores y agentes farmacéuticos pueden ser añadidos a la goma de mascar. En general, la goma de mascar se fabrica añadiendo secuencialmente los
10 diversos ingredientes de la goma de mascar a una mezcladora disponible comercialmente conocida en la técnica. Después de haber sido mezclados los ingredientes perfectamente, la masa de goma es descargada de la mezcladora y configurada en la forma deseada laminándola en hojas y cortada en tiras, que son extruídas en forma de pedazos muy pequeños o fundidos en forma de bolitas.
15 Generalmente, los ingredientes son mezclados mediante una primera fusión de la base de goma y añadiendo estos a la mezcladora en marcha. La base puede ser fundida también en la propia mezcladora. El color o los emulsificadores pueden ser añadidos también en este momento. Un ablandador tal como glicerina puede ser añadido también en este momento junto con jarabe y una porción del agente de
20 voluminosidad. Más porciones del agente de voluminosidad son añadidas con edulcorantes intensos u otros aditivos en polvo, y aromas son añadidos con la porción final del agente de voluminosidad.
El procedimiento de mezclado competo requiere típicamente alrededor de quince minutos, pero algunas veces se pueden necesitar tiempos mayores. Los 25 expertos en la técnica reconocerán que se pueden introducir muchas variaciones en el
procedimiento anteriormente descrito.
La adición de un plastificador a los ingredientes de núcleo del depósito de aromas poroso funciona muy bien incrementando el régimen de producción del extruido. Debido a sus propiedades de antiaglutinación, un plastificador origina que el
30 ingrediente termoplástico circule mejor en el extrusor. Cuando las estructuras de liberación de aromas son añadidas a la goma de mascar, ellas liberarán gradualmente el agente aromático a medida que la goma es masticada. El régimen con el cual el agente aromático es liberado puede ser modificado variando el peso molecular del material termoplástico. Esto contrasta con la
35 manera normal de adicionar los agentes aromatizantes en la goma de mascar en la
que se produce una liberación rápida de los aromas pero sin incremento posterior alguno. Los ejemplos siguientes son ilustrativos de realizaciones de la invención.
Las estructuras de liberación de aromas fueron realizadas usando las formulaciones siguientes en un extrusor ZSK-25:
Comparación
10 Ex.A Ex.1 Ex.2 Ex.3 Ex.4 Ex.5 Ex.6 Klucel HF 60% 57% 54% 57% 54% 48% 48% Sílica (SYLOID® 244FP) 20% 19% 18% 19% 18% 16% 16% Monoestearato de glicerol 20% 19% 18% 19% 18% 16% 16% PVAc* 5% 10% 20%
15 PVAc** 10% 5% 20%
* El peso molecular de PVAc fue 55.000-75.000.
** El peso molecular de PVAc fue 272.000-310.000
20 El perfil de la temperatura para el extrusor ZSK-25 fue: 200ºC, 195ºC. 204ªC y el extrusor funcionó a 100 rpm. Después de la extrusión, las muestras fueron rectificadas en un molino de Fitz, tamizadas a través de una malla 40, 420 micrones, y cargada con el 33% de aroma de “peppermint”. Cada uno de los ejemplos de aroma cargados. más el ejemplo comparativo, fueron ensayados en dos fórmulas sin azúcar Estructura de libera
- 25
- mostradas a continuación:
- Formula A
- Fórmula B
- 30 35
- Sorbitol Base de goma Carbonato cálcico Glicerina Aroma de peppermint Lecitina Edulcorante encapsulado Edulcorante libre 45,0% 33,0% 13,0% 4,0% 2,2% 0,5% 0,7% 0,1% 41,5% 33,0% 13,0% 4,0% 2,2% 0,5% 0,7% 0,1%
ción de aromas 1,5% 5,0%
Las fórmulas de gomas fueron obtenidas mediante una base de goma
5 blanda, carbonato cálcico, y sorbitol juntos en un horno a alrededor de 60º C y añadidos a un mezclador de gomas. La lecitina y la glicerina fueron añadidas al mezclador en marcha y los edulcorantes se adicionaron transcurridos 5 minutos. Después de 8 minutos fue añadido el líquido aromático, y después de 10 minutos fue añadida la estructura aromática inventada. La goma fue mezclada durante otros 3
10 minutos, retirada y extendida entre las capas. Las muestras fueron tamizadas y probadas a nivel de banco. Los resultados de la prueba mostraron que altos niveles de PVAc proporcionan una cohesión mejorada a las fórmulas de la goma con una liberación de aromas más extensa, y la conclusión fue que el PVAc añadido a la estructura aromática ayudaba a mantener la
15 consistencia de la goma durante el masticado. Otra serie de estructuras aromáticas fue preparada para evaluar niveles más altos de PVAc (Acetato de Polivinilo) en la estructura aromática y su efecto. Fueron ensayados los ejemplos siguientes:
20 Comparación Ex.B Ex.7 Ex.8 Ex.9 Ex.10 Klucel HF 60% 48% 45% 39% 30% Silica (SYLOID® 244FP) 20% 16% 15% 13% 10% Monoestearato de Glycerol 20% 16% 15% 13% 10%
25 PVAc*** 20% 35% 35% 50%
***El peso molecular de PVAc fue 80,000-110,000
El mismo perfil de temperatura, así como las r.p.m. del extrusor, fueron
30 usados como en los ejemplos anteriores. Como se hizo anteriormente, las muestras fueron conectadas a tierra, tamizadas a través de una malla (420 micrones) y cargadas con el 33% de aroma mezclando el aroma dentro de la estructura de aroma en polvo en un mezclador en V durante 13 minutos. Se observó que las estructuras cargadas con los niveles más altos de PVAc aparecieron más húmedas y más densas.
Las estructuras aromáticas fueron evaluadas en la fórmula A de la goma anterior y tenían buenas cualidades sensoriales. Niveles de PVAc más altos proporcionaban una liberación más larga de aromas y una liberación más lenta de edulcorante. Todas las muestras experimentales tenían una buena textura de la goma
5 cohesiva, a diferencia de la textura viscosa, blanda del ejemplo comparativo.
Otra serie de muestras de estructuras aromáticas fue hecha para evaluar todavía niveles más altos de PVAc en las estructuras aromáticas para estudiar el efecto del aroma frutal sobre las estructuras aromáticas. Se obtuvieron los ejemplos siguientes:
10 Comparación Ex.C Ex.11 Ex.12 Ex.13 Ex.14 Klucel HF 60% 45% 30% 15% Klucel EF 45% Silica (SYLOID® 244FP) 20% 15% 10% 5% 15%
15 Monoestearato de Glycerol 20% 15% 10% 5% 15% PVAc*** 25% 50% 75% 25%
*** El peso molecular del PVAc fue 80,000-110,000
20 Después de la extrusión las estructuras fueron conectadas a tierra, tamizadas a través de una malla 40 de 420 micrómetros y cargadas con el 33% de aroma frutal, que fue una combinación de ésteres frutales y aceites de frutos esenciales. Al ser añadidos los aromas, las estructuras parecieron plastificarse y se humedecieron mucho. En los cuatro ejemplos de la invención, el mezclado adicional
25 en el mezclador-V durante otros 30 minutos fue necesario para dispersar el aroma. El ejemplo 13, en esta alta carga aromática, no proporcionó una estructura aromática satisfactoria incluso después de extender el mezclado. No obstante, se considera que este material sería satisfactorio con una carga aromática más baja. El Ejemplo Comparativo C y los Ejemplos 11, 12, y 14 fueron ensayados en
30 la siguiente formulación de chicle azucarado: % Azucar 52,9 Base de goma 21,0 Dextrosa Monohidrato 10,0
35 Jarabe de maíz 39 DE, 43 Be 11,0
Glicerina 0,8
Aroma frutal 0,8
Aroma frutal encapsulado 1,0
Edulcorantes encapsulados 0,2
5 Lecitina 0,1
Color 0,7
Estructura aromática 1,5
La base de goma previamente ablandada con el azúcar, jarabe de maíz,
10 lecitina, colorante, y aromas encapsulados fueron añadidos en el mezclador. La glicerina y la dextrosa fueron añadidas al mezclador en marcha, los edulcorantes encapsulados fueron añadidos transcurridos 3 minutos y el líquido aromático transcurridos 6 minutos. La estructura aromática fue añadida transcurridos 8 minutos y la goma fue mezclad durante otros 3 minutos.
15 La evaluación de los sensores indicó que las estructuras aromáticas habían retenido el aroma durante un periodo de tiempo más largo que la muestra de comparación, pero como la estructura aromática se rompe durante la masticación hay un nivel más alto de aceites esenciales pesados y menor de ésteres frutales volátiles. La conclusión fue que niveles más altos de PVAc proporcionaban un aroma que
20 duraba más tiempo. La totalidad de los ejemplos usados para fabricar la goma tenían mejor textura que el ejemplo de comparación. En otra serie de muestras, las estructuras aromáticas se hacían con polietileno para evaluar las estructuras aromáticas para el uso de aromas frutales. Se establecieron los porcentajes siguientes:
25 Ex15 Ex16 Ex17 Ex18 Ex19 Polietileno**** 25% 50% 25% 50% Monoestearato de Glicerol 15% 15% l0% 15% 10% Silica (SYLOID® 244FP) 15% 15% 10% 15% l0%
30 Klucel EF 45% 45% 30% Klucel HF 45% 30% PVAc*** 25%
**** El peso molecular del PE fue 21,000 35 *** El peso molecular del PVAC fue 80,000-110,000
La extrusión de estos materiales mostró menos expansión durante la extrusión, y la temperatura fue bajada para los Ejemplos 15, 16 y 17 para el Klucel EF. El ejemplo 17 no proporciona una matriz satisfactoria incluso a las temperaturas más bajas, pero puede ser satisfactorio a incluso temperaturas más bajas. El ejemplo 18
5 con Klucel HF y 25% de polietileno proporciona los mejores resultados incluso a temperaturas más altas.
Los ejemplos 16, 18 y 19 fueron cargados con el 33% de aroma frutal y formó estructuras aromáticas satisfactorias después de alrededor de 15 minutos de mezclado en un mezclador-V, con el Ejemplo 18 proporcionando la mejor estructura
10 aromática. No obstante, no fueron preparadas fórmulas de goma para estos ejemplos
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Un método de fabricación de una estructura de liberación, de larga duración del aroma, que comprende: a) preparar una mezcla que comprende un 5 material de celulosa termoplástico, un polímero termoplástico celulósico y un material de depósito de aromas poroso para formar una composición generalmente homogénea; b) efectuar el mezclado y la fusión del polímero termoplástico no celulósico y el material de celulosa termoplástico en un extrusor para formar una composición liberadora de aromas; c) extruir y enfriar la composición liberadora de10 aromas; d) dimensionar la composición liberadora de aromas refrigerada; y c) incorporar el aroma dentro de la composición de liberación del aroma para formar núcleos de liberación de aromas.
- 2. El método de la reivindicación 1, en el que la operación de15 dimensionamiento se efectúa triturando la composición de liberación de aromas enfriada.
- 3. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 en el que laoperación de incorporar el aroma dentro de la composición se produce después de la 20 operación de dimensionar la composición enfriada.
- 4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el material de depósito poroso es seleccionado del grupo compuesto de sílice, talco, titanio, dióxido de titanio, carbonato cálcico, mannitol (alcohol hexahydrico),25 maltodextrina y mezclas de los mismos y/o opcionalmente en donde el material de celulosa termoplástico es seleccionado del grupo compuesto de hidroxipropilcelulosa e hidroxipropilhidroxietil-celulosa; y/o opcionalmente en donde el polímero termoplástico no celulósico es seleccionado del grupo compuesto de acetato de polivinilo que tiene un peso medio molecular mayor que 55,000, polietileno, y mezclas de los mismos.30
-
- 5.
- El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el mezclado comprende además un plastificador.
-
- 6.
- El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la relación en peso de los materiales termoplásticos con respecto el material de depósito aromático poroso está comprendida entre 10:1 y 1:1.
5 7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que la operación de extruir el compuesto es efectuada a una temperatura de al menos 180ºC. - 8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprendeademás la operación de revestir los núcleos de liberación de aromas con un 10 revestimiento de barrera de aromas.
- 9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el aroma comprende en peso del 10% al 40% de los núcleos de liberación de aromas.15 10. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el aroma comprende sabor a menta.
- 11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que losnúcleos de liberación de aromas comprenden además un edulcorante de alta 20 intensidad y/o opcionalmente un material percibido por los sentidos.
- 12. Una estructura de liberación de aromas de larga duración que comprende en peso: a) del 30% al 60% de material de celulosa termoplástico, del 5% al 50% de polímero termoplástico no celulósico, y del 10% al 40% de material de25 depósito aromático poroso; y b) un agente aromatizante incorporado dentro de la estructura.
- 13. La estructura de liberación de aromas de larga duración de la reivindicación 12, en la que el polímero termoplástico es seleccionado del grupo 30 compuesto de acetato de polivinilo que tiene un peso molecular medio mayor que 55,000, polietileno, y mezclas de los mismos; y en donde opcionalmente el material de celulosa termoplástico comprende hidroxipropilce-lulosa; y/o opcionalmente en el que el material de depósito aromático es seleccionado del grupo compuesto de sílice, talco, dióxido de titanio, carbonato cálcico, manitol, maltodextrina y mezclas de los35 mismos.
-
- 14.
- La estructura de liberación de aromas de larga duración de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13 que comprende además del 5% al 25% en peso de plastificador.
-
- 15.
- La estructura de liberación de aromas de larga duración de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14 que comprende en peso, alrededor del 45% de hidroxipropilcelulosa, alrededor del 25% de acetato de polivinilo, alrededor del 15% de sílice y alrededor del 15% de monoestearato de glicerol.
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