ITMI20012752A1 - Gomme da masticare e processo per la loro preparazione - Google Patents

Gomme da masticare e processo per la loro preparazione Download PDF

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Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo:
"GOMME DA MASTICARE E PROCESSO PER LA LORO PREPARAZIONE”
La presente invenzione ha per oggetto confetti o “mini-dragees” di piccole dimensioni con un’anima costituita da gomma base aromatizzata ed eventualmente dolcificata con dolcificanti intensivi, formulata in assenza di zuccheri o polioli convenzionalmente impiegati nella preparazione di gomme da masticare tradizionali.
La gomma base è uno degli ingredienti principali e più complessi in un chewing gum e può essere realizzata miscelando ingredienti appartenenti alle seguenti classi: gomme vegetali o da sintesi, resine, cere, emulsionanti, ausiliari tecnologici, prodotti di carica ed antiossidanti.
Le gomme forniscono la struttura coesiva della gomma base, struttura che può variare a seconda della specifica gomma o della miscela di gomme utilizzata, sia essa da sintesi o vegetale. Gomme da sintesi tipicamente utilizzate sono: poliisobutilene, il copolimero isobutileneisoprene ed altre. Gomme di origine vegetale tradizionalmente utilizzate nella preparazione della gomma base sono: chicle, jelutong etc...
Le resine sono utilizzate per modificare la durezza della gomma base oltre ad avere effetto coesivo sulla stessa e possono essere di vario tipo. Le principali resine utilizzate, di seguito riportate in un elenco non esaustivo, sono: resine terpeniche, esteri di colofonia, acetato di polivinile.
Allo scopo di modificare la consistenza e plasticità della gomma base sono normalmente utilizzati cere, emulsionanti e ausiliari tecnologici. Più dettagliatamente questa ampia classe di ingredienti comprende, ma non si limita a: olii vegetali idrogenati (quali palma, cotone, soia), cere microcristalline e paraffine raffinate e da sintesi, cere d’api, candelilla e carnauba, esteri acetici, monostearati di glicerolo e loro esteri acetici, glicerolo, ed altri ancora.
I prodotti di carica hanno anch’essi un’importante influenza sulle proprietà meccaniche e di struttura della gomma base oltre che avere utilità come supporti o agenti di scivolamento. I prodotti di carica più frequentemente impiegati sono carbonato di calcio, carbonato di magnesio, talco.
In aggiunta alle classi di ingredienti sopra descritti anche altri ingredienti possono essere aggiunti alla gomma base, quali ad esempio antiossidanti, che hanno lo scopo di preservarla dagli effetti ossidativi che potrebbero alterarne il gusto o ridurne la durabilità.
Una tipica composizione di gomma base è riportata di seguito:
Ingrediente Esempio n°l Esempio n°2 Gomme da sintesi 21.7% 9.8% Gomme vegetali — — Resine 35.0% 41.7% Cere ed Olii vegetali idrogenati 21.4% 3.3% Emulsionanti ed Ausiliari tecnologici 6.3% 2.9% Prodotti di carica 15.5% 42.2% Antiossidanti 0.1% 0.1% TOTALE 100.0% 100.0%
La maggior parte delle gomme da masticare oggi disponibili si presentano sotto forma di lastrine o di confetti, questi ultimi comprendenti un’anima di gomma base miscelata ad altri componenti (aromi, polioli e/o zuccheri, plastificanti, etc.) rivestita da uno strato di confettatura o ricopertura costituito da zucchero o da polioli quali maltitolo, xilitolo e simili.
I confetti tradizionali sono di dimensioni piuttosto rilevanti. Confetti sferici o sferoidali possono avere un diametro di 10-15 mm mentre confetti in forma di tavolette rettangolari possono avere dimensioni di 10x20mm circa o anche maggiori.
La dimensione delle gomme da masticare in forma di confetti, che si vanno sempre più affermando sul mercato rispetto alla forma in lastrine, è determinata tra l’altro da necessità tecniche connesse alla formulazione stessa della gomma che, per soddisfare le caratteristiche di masticabilità, impone l’aggiunta alla gomma base di una matrice zuccherina o di polioli, in ragione di circa due volte il peso della gomma base. Per i motivi sopra accennati, tuttavia, i metodi di produzione convenzionali, se applicati alla preparazione di confetti di piccola dimensione, non consentirebbero di ottenere risultati accettabili poiché la quantità assoluta di gomma base risulterebbe troppo bassa e non consentirebbe un’adeguata masticabilità della composizione Diversamente, la gomma base da sola, senza l’ausilio della matrice zuccherina o di polioli consente una adeguata masticabilità anche per confetti di piccole dimensioni. Una gomma base aromatizzata e dolcificata di questo tipo risulta, però, caratteristiche di plasticità tali da rendere difficile se non impossibile la laminazione in lastrine o in anime per confetti, e inoltre l'uso di normali laminatoi o non consente di ottenere dei prodotti di forma sferoidale.
D’altra parte, gomme da masticare in forma di confetto sferoidale di piccole dimensioni sarebbero desiderabili sotto diversi punti di vista: il consumatore potrebbe ad esempio modulare secondo il proprio gusto personale la quantità di gomma da masticare ingerendo un numero appropriato di confetti di piccola dimensione, anche in tempi diversi (ad esempio in sequenza). Inoltre, un confetto sferoidale di piccola dimensione sarebbe più gradevole per i bambini, per i quali la masticazione di una massa di volume superiore ad una certa soglia può provocare disagio e scarsa soddisfazione.
Il brevetto italiano N° 1180176, a nome della Gum Base Co. SpA, propone una composizione di gomma base non cariogena e ipocalorica esente da matrice zuccherina, caratterizzata da una specifica composizione nei vari componenti della gomma base stessa, quali elastomeri poliisobutilenici, oli vegetali o animali, polimeri vinilici, resine, gomme naturali, cere e mono- e di-gliceridi di acidi grassi. Tale gomma base, addizionata di aromi, dolcificanti intensivi e di glicerina, consente la preparazione di gomme da masticare dotate di buone caratteristiche di plasticità con contenuto molto elevato di gomma base, nonostante l’assenza di matrice zuccherina o di polioli. Lo stesso brevetto riguarda per altro la preparazione di lastrine per laminazione della composizione di gomma base mentre non prevede la produzione di confetti.
Composizioni di gomma base aromatizzata sono state descritte in US 6264999 che però prevede pur sempre l’uso di eritritolo come dolcificante di massa. WO 96/08157 descrive un processo per l’estrusione di gomma base che può contenere anche aromi.
EP 732055 descrive un processo in continuo per la preparazione di gomme da masticare senza la separata preparazione di gomma base. Nelle sue specifiche esemplificazioni, anche questo documento prevede l’uso di zuccheri o polioli.
Infine, US 6017565 descrive ancora un processo in continuo analogo a quello di EP 732055 e riporta in dettaglio la preparazione di gomme da masticare in forma di confetti. Anche in questo caso, è previsto l’uso di polioli, in particolare sorbitolo e mannitolo.
La tecnica nota non contiene pertanto insegnamenti o suggerimenti utili per la preparazione di anime di gomma base di piccole dimensioni, esenti da matrici zuccherine e di polioli, contenenti aromi ed eventualmente dolcificanti intensivi quali acesulfame K e simili.
Si è ora trovato che è possibile ottenere confetti o “mini-dragees “comprendenti un’anima sferoidale di diametro inferiore a 10 mm, preferibilmente di diametro inferiore a 7 mm e più preferibilmente di diametro inferiore o uguale a 5mm, costituita da gomma base aromatizzata ed eventualmente dolcificata, con un processo che comprende:
a) miscelazione dei costituenti della gomma base in un impastatore alle temperature normalmente utilizzate;
b) raffreddamento dell’impasto ottenuto in a) a una temperatura compresa tra 60 e 90°C, eventualmente in un secondo impastatore, e aggiunta degli aromi e dei dolcificanti intensivi sotto agitazione;
c) estrusione della massa ottenuta in b) in un estrusore riscaldato attraverso fori di piccolo diametro;
d) Formazione di anime tramite taglio con lame rotanti in immersione in corrente di acqua a temperatura compresa tra 10 e 20°C;
e) separazione della anime sferoidali ottenute in d), loro essiccazione ed intalcatura, o spolvero;
f) eventuale confettatura delle anime sferoidali.
Il metodo di produzione della presente invenzione, non solo permette di produrre i confetti di piccole dimensioni di cui sopra, ma permette anche di risparmiare le usuali fasi di impasto della gomma base con gli altri ingredienti (quali zucchero o sorbitolo) e, soprattutto, di laminazione della stessa.
Secondo l’invenzione, è possibile impiegare svariati tipi di gomma base purché garantiscano alcune proprietà fondamentali quali la non appiccicosità ai denti e la masticazione gradevole per semplice aggiunta di aromi ed eventualmente di dolcificanti intensivi. E’ stato scoperto che gomme base che garantiscano le proprietà di non appiccicosità e le migliori caratteristiche di masticabilità sono ottenibili preferibilmente con formulazioni che rientrino nel seguente esempio:
da 8 a 15% di un elastomero scelto nel gruppo comprendente poliisobutilene e copolimero isobutilene-isoprene
da 0 a 8% di una gomma naturale
da 8 a 20% di resine da scegliere nel gruppo degli esteri di resine vegetali e resine da sintesi
da 8 a 20% di acetato di polivinile
da 8 a 25% di olii vegetali o animali idrogenati o parzialmente idrogenati
da 3 a 10% di cere scelte nel gruppo comprendente cere vegetali e derivate dal petrolio o ottenute per sintesi
da 2 a 10% di emulsionanti ed ausiliari tecnologici, più precisamente monostearato di glicerolo, monogliceridi acetilati, lecitine e triacetina
da 10 a 45% di prodotti di cariche minerali inerti
fino a 0.1% di antiossidanti.
Anche gli aromi impiegabili secondo l’invenzione possono essere scelti in un’ampia gamma : esempi tipici comprendono oli essenziali (olio di menta piperita, olio di agrumi, essenze di frutta, etc.) o aromi sintetici.
Come dolcificanti intensivi si possono impiegare taumatina, aspartame, ciclammato, saccarina sodica, alitarne, stevioside, glicirrizina, acesulfame K e simili, eventualmente in miscela tra loro.
È preferito in particolare l’uso dell’ acesulfame K per la sua termostabilità.
Se desiderato, il dolcificante e. o gli aromi possono essere incapsulati secondo tecniche note, allo scopo di stabilizzarli.
La gomma base potrà, inoltre, essere addizionata di coloranti compatibili con l’uso alimentare.
Il processo per la preparazione dei confetti oggetto dell’invenzione, in una sua specifica forma di realizzazione, prevede che in un primo passaggio vengano aggiunti in un miscelatore (a doppia Z) tutte le materie prime costituenti una normale gomma base (elastomeri, polimeri, cariche, olii idrogenati, cere e quant'altro necessario). La miscelazione avviene con riscaldamento alle temperature normalmente utilizzate fino all'ottenimento di una massa omogenea e liquida, benché viscosa. Questo passaggio è identico a quanto avviene per una normale gomma base, e può, comunque essere eseguito su qualsiasi impastatore idoneo, anche su un impastatore o estrusore in continuo.
Nel caso di utilizzo di estrusori in continuo l'aroma può essere aggiunto nell'ultima parte dell'estrusore senza necessità di effettuare la fase di raffreddamento e miscelazione sotto descritta e il prodotto in uscita può direttamente alimentare l'impianto per la formazione delle anime sferoidali.
Nel caso di utilizzo di miscelatori a doppia Z o in discontinuo la massa miscelata ancora calda viene poi trasferita in un secondo miscelatore non riscaldato, oppure raffreddato ad acqua fino a raggiungere una temperatura di circa 80°C. A questo punto viene aggiunto l'aroma e, eventualmente, il dolcificante intensivo. E' importate usare un miscelatore che sia in grado di minimizzare i tempi di mescolamento con l'aroma per evitare perdite dell'aroma stesso, ad esempio un miscelatore del tipo a coclea con vomeri. È inoltre opportuno non diminuire eccessivamente la temperatura per evitare problemi nei passaggi successivi. La temperatura ottimale della massa è compresa tra i 60 e i 90°C.
A questo punto la pasta viene estratta da una pompa e spinta in un estrusore per la formazione delle anime sferoidali. Sia il corpo pompa, che l'estrusore sono riscaldati con vapore allo scopo di evitare il blocco dell'impianto. Alla fine dei canali di estrusione la pasta è immediatamente tagliata in piccole porzioni della lunghezza voluta da delle lame raschianti in rotazione. Il taglio avviene in immersione totale in una corrente di acqua fredda (10-20°C). Le porzioni appena tagliate vengono quindi sagomate dalla turbolenza della corrente in forma sferoidale e contemporaneamente vengono raffreddati e inviati in una vasca di separazione dove le anime sferoidali vengono separate per centrifugazione, raccolte da un nastro trasportatore, asciugate ed intalcate, mentre l'acqua viene raffreddata nuovamente e ricircolata.
Dato che la gomma base è idrofobica il processo di formazione e raffreddamento non causa perdite significative di aroma o dolcificante.
Si può, eventualmente, effettuare la miscelazione dell'aroma con la gomma base in modo alternativo, saltando il secondo miscelatore a coclea, e inserendo fra il serbatoio di alimentazione e l'estrusore un miscelatore statico.
Il prodotto ottenuto in questa fase è già completo e può essere utilizzato come tale o confettato.
Il processo di ottenimento della confettatura è convenzionale. La dimensione notevolmente piccola delle anime consente di avere un prodotto finito in cui la percentuale in peso della parte confettata è maggiore rispetto ad un prodotto standard e superiore al 40% in peso rispetto al totale del confetto. La confettatura può essere effettuata con zucchero o con polioli quali maltitolo, isomalto, sorbitolo, xilitolo e simili, da soli o in miscela. Maltitolo e isomalto sono particolarmente preferiti.
Sia l'alta percentuale di confettatura, sia il polialcole scelto fanno si che il confetto abbia una croccantezza nettamente superiore ad altri confetti in commercio.
Il seguente Esempio illustra l’invenzione in maggior dettaglio.
Composizione dell anima
Composizione della Confettatura
Nel presente esempio la confettatura costituisce il 50% del peso finale del confetto.
Esempio di processo produttivo per l'ottenimento delle anime 1. Preparazione della gomma in un miscelatore a doppia Z a 115°C.
2. Trasferimento della massa in un miscelatore a coclea con vomeri a 90°C.
3. Aggiunta degli aromi e dei dolcificanti e agitazione per 60".
4. Estrusione e taglio della massa estrusa di gomma aromatizzata.
5. Formazione delle anime mediante corrente di acqua a 10-20°C.
6. Asciugatura ed intalcatura delle anime.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Chewing gum sferoidale di diametro inferiore a 10 mm costituito da gomma base aromatizzata ed eventualmente dolcificata.
  2. 2. Prodotto secondo la rivendicazione 1 ulteriormente confettato in cui il rivestimento di confettatura comprende polioli o zucchero.
  3. 3. Confetto secondo la rivendicazione 2 in cui i polioli sono scelti fra maltitolo e isomalto.
  4. 4. Confetto secondo una o più delle rivendicazioni 1-3 in cui l’anima contiene gomma base, uno o più aromi, uno o più dolcificanti intensivi ed eventualmente coloranti.
  5. 5. Confetto secondo una o più delle rivendicazioni 1-4 in cui i dolcificanti e/o gli aromi sono incapsulati.
  6. 6. Confetto secondo la rivendicazione 4 o 5 in cui il dolcificante intensivo è Acesulfame K.
  7. 7. Confetto secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui lo strato di confettatura costituisce almeno il 40% in peso del totale del confetto.
  8. 8. Un prodotto secondo la rivendicazione 1 in cui la gomma base è scelta fra quelle aventi la seguente composizione - da 8 a 15% di un elastomero scelto nel gruppo comprendente poliisobutilene e copolimero isobutilene-isoprene - da 0 a 8% di una gomma naturale - da 8 a 20% di resine da scegliere nel gruppo degli esteri di resine vegetali e resine da sintesi - da 8 a 20% di acetato di polivinile - da 8 a 25% di olii vegetali o animali idrogenati o parzialmente idrogenati - da 3 a 10% di cere scelte nel gruppo comprendente cere vegetali e derivate dal petrolio o ottenute per sintesi - da 2 a 10% di emulsionanti ed ausiliari tecnologici, più precisamente monostearato di glicerolo, monogliceridi acetilati, lecitine e triacetina - da 10 a 45% di prodotti di cariche minerali inerti - fino a 0.1% di antiossidanti.
  9. 9. Un prodotto secondo la rivendicazione 1 in cui la gomma base è scelta fra quelle aventi la seguente composizione - gomme da sintesi 12.6% - resine terpeniche/esteri di colofonia 14.3% - acetato di polivinile 14.1% - oli vegetali idrogenati 10.9% - cere microcristalline 4.8% - monostearati di glicerolo 4.0% - monogliceridi acetilati 0.8% - lecitine 0.4% - prodotti di carica 38.0% - antiossidanti 0.1%
  10. 10. Processo per la preparazione dei confetti delle rivendicazioni 1-9, che comprende: a) miscelazione dei costituenti della gomma base in un impastatore alle temperature normalmente utilizzate; b) raffreddamento dell’impasto ottenuto in a) a una temperatura compresa tra 60 e 90°C, eventualmente in un secondo impastatore, e aggiunta degli aromi e dei dolcificanti intensivi sotto agitazione; c) estrusione della massa ottenuta in b) in un estrusore riscaldato attraverso fori di piccolo diametro; d) taglio delle porzioni estruse con lame rotanti in immersione in corrente di acqua a temperatura compresa tra 10 e 20°C e) separazione della anime sferoidali ottenute in d), loro essiccazione ed intalcatura o spolveratura; f) eventuale confettatura delle anime sferoidali.
  11. 11. Processo per la preparazione dei confetti delle rivendicazioni 1-9, che comprende: a) miscelazione dei costituenti della gomma base in un impastatore alle temperature normalmente utilizzate; b) raffreddamento dell’impasto ottenuto in a) a una temperatura compresa tra 60 e 90°C e iniezione di aromi e dolcificanti intensivi a monte di un miscelatore statico; c) estrusione della massa ottenuta in b) in un estrusore riscaldato attraverso fori di piccolo diametro; d) taglio delle porzioni estruse con lame rotanti in immersione in corrente di acqua a temperatura compresa tra 10 e 20°C; e) separazione della anime sferoidali ottenute in d), loro essiccazione ed intalcatura o spolveratura; f) eventuale confettatura delle anime sferoidali.
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