JP2004518448A - 生分解性チューインガムおよび当該チューインガムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
[発明の分野]
本発明は包括的には、チューインガム製造の分野に関し、特に、少なくとも部分的に生分解性ガムベースを含むチューインガムの製造方法に関する。当該方法により、許容可能な質感プロフィール(texture profile)を有するチューインガムができる。
【0002】
[発明の背景]
屋内または屋外環境中に落とされたチューインガムは、落とされたガムが例えば道路および歩道表面に、そしてかかる環境中に存在するかまたは動いているヒトの靴および衣服にしっかり張り付くために、かなりの迷惑および不便さを生じると一般に認識される。このような迷惑および不便さに実質的に加わるのは、一般的に入手可能なチューインガム製品が、環境中で実質的に非分解性である天然由来または合成のエラストマーおよび樹脂性ポリマーの使用を基礎にしているという事実である。したがって分解性または生分解性チューインガムを開発するために、いくつかの試みがなされてきた。
【0003】
分解性チューインガムベースは、米国特許第6,153,231号に開示されているが、これは、ポリ(乳酸−二量体−脂肪酸−オキサゾリン)コポリマーおよびポリ(乳酸−ジオール−ウレタン)コポリマーから選択されるポリ乳酸コポリマーを含む。
【0004】
米国特許第5,672,367号は、光の影響下で、または加水分解的に水溶性および無毒性構成成分に分解され得る、ポリマー鎖中に化学的に不安定な結合を有するある種の合成ポリマーから作られる分解性チューインガムを開示する。特許請求された分解性チューインガムは、例えばラクチド、グリコリド、トリメチレンカーボネートおよびε−カプロラクトンを基礎にした環状エステルの重合により得られる少なくとも1つの分解性ポリエステルポリマーを含む。
【0005】
しかしながら、このようなガムベースは典型的には、許容可能な質感特性を有するチューインガムを製造するために、適切な流動学的特性を保有しない。したがって、良好な質感特性を有するチューインガムを生成するために、適切な分解性ガムベースまたはガムベース成分を提供するのは困難である。
【0006】
従来の非分解性チューインガムを補足するかまたは取って代わりさえし得る生分解性チューインガムを得るためのいくつかの試みは、従来の技術分野内でなされてきた。
【0007】
このようなポリマーの製造方法は、例えば米国特許第5,672,367号に開示されている。米国特許第5,672,367号によれば、得られるポリマーは、少なくとも1つのポリエステルポリマーにより形成されるガムベースを融解することにより調製される。
【0008】
しかしながら、例えばガムベース中およびチューインガム中に生分解性代替物を適用する場合の一つの問題は、必然的にこのような製品についての消費者の評価基準となるチューインガムの質感が、従来のチューインガムと比較して「感触が悪い」という点である。この問題を克服するために、広範な実験が実施されてきた。
【0009】
基本的には、従来技術にしたがってチューインガムを製造するために利用可能な生分解性ポリマーは、従来のガムベース構成成分と非常に異なるよう振舞う傾向がある。したがって、従来のチューインガムの特性と肩を並べることは非常に困難であった。
【0010】
したがって、適切な生分解性チューインガム構成成分、例えば環状エステルの重合により得られるポリエステルを提供する方法に、多大な努力がなされてきた。
【0011】
上記の生分解性ポリマーを適用する場合、従来の非生分解性チューインガムに匹敵する特性を受け継ぐことができるチューインガムを提供することが、本発明の一目的である。
【0012】
[発明の概要]
本発明は、ガムベース、甘味料および風味剤を含むチューインガムであって、上記ガムベースの少なくとも一部が少なくとも1つの生分解性ポリマーを含み、tan(δ)がチューインガムの線型粘弾性領域(LVR)内で少なくとも0.6であり、かつtan(δ)がtanδ(ω)=(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)と定義されるチューインガムに関する。
【0013】
本発明によれば、WO01/47368、WO00/19837、WO98/17123、米国特許第6,153,231号、WO00/35297、WO98/17124、米国特許第6,017,566号(これらの記載内容は、参照により本明細書中に援用される)に記載されているようないくつかの異なる種類の生分解性ポリマーにより、チューインガムが生成され得る。
【0014】
本発明によれば、質感は、最終チューインガムの測定可能な流動学的特性を示し得ると認識される。
【0015】
さらに、生分解性ポリマーは、チューインガムが、初めから所望の流動学的特性を満たさない生分解性ポリマーを基礎にして製造される場合でさえ、いわゆる可塑剤により所望の流動学的特性に向けて調整され得ると理解される。
【0016】
本発明によれば、広義の可塑剤は、例えば芳香および風味剤、軟化剤、液体甘味料、乳化剤、可溶化剤、蝋および油を含む。
【0017】
特定の例は、例えばトリアセチン、レシチンを含み得る。
【0018】
さらに、可塑剤は、当該方法の初めから従来の非生分解性チューインガム構成成分と比較して劣ると思われる生分解性ポリマーの特性を補いさえし得る、ということが確定されている。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、例え従来の非生分解性ガムポリマーを基礎にした質感に関してあまり許容可能ではないと思われたチューインガムの特性は、可塑剤による流動学的調整により部分的に補われるか、あるいは完全に補われさえした。
【0020】
本発明のさらなる実施形態によれば、分解性ポリマーを部分的に含むチューインガムはまた、商業的に魅力のある特性を有するチューインガムに調整され得る。
【0021】
tan(δ)は、適切な使用中温度のうちの一温度で測定した場合、かつ適切な使用中振動数のうちの一振動数で、即ち1Hzに近い振動数帯域で、標準振動試験設備により測定した場合、粘弾性領域(LVR)内で少なくとも0.6である。
【0022】
使用中温度は、典型的には約34℃であり、即ち口腔温度に近い。
【0023】
本発明によれば、生分解性ポリマーを基礎にして、部分的または完全に許容可能な生分解性チューインガムが提供された。
【0024】
本発明によれば、基本的生分解性ポリマーは、従来のゴム基剤またはゴム基剤成分と比較して劣っていると思われるという事実にもかかわらず、生分解性ガムベースを基礎にして、許容可能な質感特性を有するチューインガムが調製された。
【0025】
さらに、このtan(δ)は、従来の非生分解性チューインガムのtan(δ)より低いことさえあることが示唆された。
【0026】
tan(δ)は、チューインガムの関連特性を反映するため、好ましくはほぼ体温で測定されるべきであることに留意すべきである。
【0027】
さらに、本発明の一実施形態によれば、流動学的パラメーターに関して商業的開発を可能にする特性を有する極めて有意な量の生分解性ポリマーを含むチューインガムが得られた。
【0028】
tan(δ)が線型粘弾性領域(LVR)の外側で増大する場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0029】
典型的には、材料およびチューインガム自体が評価され、したがって、当該技術分野内でLVRとも呼ばれるいわゆる線型粘弾性領域内である種の流動学的特性を得るために設計される。
【0030】
本発明によれば、チューインガム最終製品を評価し、確立する場合、非線型特性は非常に重要であることがさらに理解される。したがって、非線型特性は、チューインガムの質感の働き(texture behavior)を反映し得る。即ち、典型的な機械誘導条件中、チューインガムを非線型粘弾性にさせる。この特徴は、以下で十分に説明される。
【0031】
tan(δ)が少なくとも1つの可塑剤により調整される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0032】
本発明によれば、チューインガムの生分解性または部分的生分解性ポリマーを含むチューインガムを最適化する目的のために、比較的簡単な測定が提供された。
【0033】
チューインガムへの可塑剤の添加によりtan(δ)が増大される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0034】
本発明によれば、可塑剤は、典型的には混合中に、即ちガムベースまたはチューインガム構成成分自体を基礎にして最終チューインガムが調製される場合、添加され得る。
【0035】
チューインガムへの可塑剤の添加によりtan(δ)が線型粘弾性領域(LVR)の外側で増大される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0036】
チューインガムへのさらなる可塑剤の添加により振動トルクに対して線型粘弾性領域(LVR)の外側でtan(δ)の勾配が増大される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0037】
本発明の一実施形態によれば、tan(δ)低減は、もちろん、可塑剤の量を低減することにより得られる。
【0038】
tan(δ)が非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.0に増大する場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0039】
本発明の好ましい実施形態によれば、tan(δ)は、非線型領域中に入る場合、少なくとも1.0(1)まで増大すべきである。典型的には、tan(δ)のより上の値は、表面剥離時に、即ち非線型測定が利用可能な力学的測定設備によりもはや適用可能でない場合に得られる。
【0040】
好ましくは、tan(δ)が、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.1に増大する。
【0041】
より好ましくは、tan(δ)が、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.2に増大する。
【0042】
より好ましくは、tan(δ)が、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.5に増大する。
【0043】
典型的には、tan(δ)は、10000〜25000μN・mの振動トルク内の上記の値まで増大すべきである。
【0044】
10000μN・mの振動トルクに達した場合に、tan(δ)が非線型粘弾性領域(非LVR)において少なくとも1.0まで増大する場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0045】
典型的には、振動トルクはいわゆるSAOS試験により測定され得る。
【0046】
10000μN・mの振動トルクに達した場合に、かつ咀嚼チューインガムに関して測定した場合に、tan(δ)が非線型粘弾性領域(非LVR)において少なくとも1.3まで増大すると、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0047】
11000μN・mの振動トルクに達した場合に、かつ咀嚼チューインガムに関して測定した場合に、tan(δ)が非線型粘弾性領域(非LVR)において少なくとも1.3まで増大すると、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0048】
tan(δ)が振動トルクの一関数として測定される場合、非線型粘弾性領域への線型粘弾性領域間の移行から10以内にtan(δ)が少なくとも1に増大すると、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0049】
振動トルクが13000μN・m未満である場合、約2.0または好ましくは1.7の最大値を有するようtan(δ)が調整されると、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0050】
tan(δ)が予備咀嚼チューインガムに関して測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0051】
tan(δ)が口腔温度で測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0052】
tan(δ)が約30℃〜45℃の範囲内で測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0053】
これらの測定温度は、利用可能な測定方法が高曲げ剛性(high stiffness)に対処することができないという事実のために必要であり得ることに留意すべきである。
【0054】
tan(δ)が典型的な咀嚼振動数に対応する振動周波数で測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0055】
tan(δ)が1.0Hzの振動周波数で測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0056】
tan(δ)が0.5〜2Hzの範囲内の振動周波数で測定される場合、本発明のさらに有利な実施形態が得られた。
【0057】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が、好ましくは0〜5重量%の量で乳化剤を含む場合に得られた。
【0058】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が、好ましくは0〜15重量%の量で脂肪を含む場合に得られた。
【0059】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が、好ましくは0〜15重量%の量で蝋を含む場合に得られた。
【0060】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が、好ましくは0〜5重量%の量で可溶化剤を含む場合に得られた。
【0061】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が風味剤、好ましくは液体風味剤を、好ましくは0〜30重量%の量で含む場合に得られた。
【0062】
さらに有利な実施形態は、可塑剤が、好ましくは0〜30重量%の量で液体甘味料を含む場合に得られた。
【0063】
本発明によれば、チューインガムは、1〜99重量%の量の生分解性ポリマーを含み得る。
【0064】
本発明のさらに有利な実施形態によれば、チューインガムは部分的に非生分解性ポリマーを含む。
【0065】
線型粘弾性領域(LVR)は、300μN・m〜10000μN・mの範囲内、好ましくは400μN・m〜3000μN・mの範囲内、最も好ましくは500μN・m〜2000μN・mの範囲内の最大振動トルクを有する。
【0066】
さらに、tan(δ)は臨界的に0.7より大きく、好ましくは0.8より大きく、好ましくは1.0より大きいが、この場合、tan(δ)(crit)は、tan(δ)対振動トルク測定におけるδ(crit)に対応するtan(δ)値であり、かつδ(crit)は、材料が変形し始める点、即ち振動トルクがLVRから非LVRへの移行を引き起こす点での振動トルクを説明する、G’対振動トルク測定において確定される臨界振動トルクを表す。
【0067】
好ましくは、tan(δ)は臨界的に、1.0未満、好ましくは0.9より大きく、好ましくは0.8より大きい。
【0068】
生分解性ポリマーは、例えば、ラクチド、グリコリド、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、β−プロピオラクトン、ジオキサノン(エステル−エーテル)、トリ−メチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、5,5ジ−メチル−1,3−ジオキサン−2−オンおよび5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オンからなる群から選択される単量体を含むポリ(エステル−カーボネート)を含み得る。
【0069】
ポリエステルは、ホモポリマー、コポリマーまたはターポリマーを含み得る。
【0070】
生分解性ポリマーの分子量は、500〜10,000g/モルの範囲内、10000〜100,000g/モルの範囲内、または100000〜1000,000g/モルの範囲内である。
【0071】
さらに本発明は、生分解性チューインガムの製造方法であって、少なくとも1つの生分解性ポリマーを提供する段階と、損失弾性率および貯蔵弾性率間の平衡を調整するのに適した量で上記の少なくとも1つの生分解性ポリマーに可塑剤を添加する段階とを包含する方法に関する。
【0072】
図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【0073】
[詳細な説明]
テーブル1は、包含されるガムベースおよびチューインガムを示す。
テーブル2は、1021チューインガムベースの基本的な配合を示す。
テーブル3は、1023チューインガムベースの基本的な配合を示す。
テーブル4は、1025チューインガムベースの基本的な配合を示す。
テーブル5は、1020チューインガムベースの基本的な配合を示す。
テーブル6は、CG SUB4チューインガムベースの基本的な配合を示す。
テーブル7は、1525〜1530および1556〜1561チューインガムベースの基本的な配合を示す。
【0074】
図1a〜図1cは、本発明にしたがって試験され、適用されるガムベースの流動学的毒性を示す。
【0075】
包含されるガムベースおよびチューインガムは、テーブル1に列挙されている。
【0076】
一般に、図5を参照して示され、記載されるように、以下の測定が実施された。さらに、図5に関連した説明は、本発明により言及される主な流動学的定義を導入する。
【0077】
ガムベースという用語は、広範に、エラストマー、樹脂、充填剤および軟化剤の組成物、あるいは例えばポリマー自体を指し得る。
【0078】
従来のチューインガム製造によれば、ガムベースは、最終チューインガム中に風味剤、甘味料等とともに混合され、所望により、その後コーティングされ得る。
【0079】
図1a〜図1cは、70℃の温度での測定を示す。
【0080】
図1a〜図1cは、いくつかのガムベースを示す。示されたガムベースについての詳細は、テーブル1に記載されている。
【0081】
図1aは、振動トルク(μN・m)の一関数としてのいくつかの異なるガムベースのtan(δ)を示す。
【0082】
GB SUB3およびGB SUB4のtan(δ)は他の群のガムベースより有意に高いことが観察される。
【0083】
下方の群のガムベースは、生分解性、部分的分解性および標準非分解性ガムベースをともに含むことが注目される。
【0084】
下方の群のガムベース間の有意差は観察されない。
【0085】
当面の考えは、100%生分解性ガムベースGB SUB3およびGB SUB4が、許容可能なチューインガムの質感を得るという目的のためでなければ、多少存在することである。
【0086】
図1bは、図1aのガムベースの振動トルク(μN・m)の一関数としての貯蔵弾性率G’(Pa)を示す。
【0087】
図1cは、図1aのガムベースの振動トルク(μN・m)の一関数としての損失弾性率G”(Pa)を示す。
【0088】
図2a〜図2cは、45℃の温度での測定を示す。
【0089】
図2aは、図1a〜図1cで示されたようなガムベース構成成分の選定に基づいたいくつかのチューインガムのtan(δ)を示す。
【0090】
図2a〜図2cは、非咀嚼チューインガムを示す。また、tan(δ)は、振動トルク(μN・m)の一関数として測定されたものと同様である。
【0091】
例えば1552および1553は、LVR内でさえtan(δ)増大を示す(G’により確定)ことが注目される。
【0092】
さらに、生分解性ポリマーを基礎にして調製されるチューインガムは、外見上、従来の非生分解性チューインガムに匹敵することが注目される。
【0093】
チューインガムは、例えば圧延および刻み目を入れることによる最終チューインガム形状へのその後の加工処理を促すために、好ましくは少なくとも300μN・mのLVRを示すべきであることが注目される。さらに、その後の加工処理としては、コーティング、パッケージングおよび分配が挙げられる。示唆限界未満のLVRにより、所望の寸法を保持することができない多少の粘性を有する生成チューインガムが得られる。
【0094】
当面の印象は、評価されたチューインガムが許容可能な最小LVRを示す、というものである。
【0095】
さらに、LVRは、その後の加工処理を促すために、約10000μN・m以下の最大値を示す必要があることに留意すべきである。示唆限界より大きいLVRは、乾燥した皺くちゃの表面を生じる。
【0096】
1554の0%および1554の2.5%はともに、チューインガムにあまり適していないと思われることが注目される。
【0097】
図2bは、図2aのチューインガムの振動トルク(μN・m)の一関数としての貯蔵弾性率G’(Pa)を示す。
【0098】
図2cは、図2aのチューインガムの振動トルク(μN・m)の一関数としての損失弾性率G”(Pa)を示す。
【0099】
図3a〜図3cは、37℃の温度での測定を示す。
【0100】
図3a〜図3cは、咀嚼済チューインガムを指す。
【0101】
図3aは、図1a〜図1cで示されたようなガムベースの選定に基づいたいくつかのチューインガムのtan(δ)を示す。
【0102】
また、tan(δ)は、振動トルク(μN・m)の一関数として測定される。
【0103】
ここで、示された特性を、テーブル1に記述されたようなパラメーターを説明する質感を参照して注釈する。
【0104】
最初に、チューインガム1526、1528および1530は、許容可能であるかまたはほぼ許容可能である(1526は標準チューインガムであり、1528および1530は生分解性ポリマーを部分的に含む)ことが注目される。測定可能範囲の振動トルク内で少なくとも約1.0のtan(δ)値に達しないチューインガムはすべて、質感評価により許容不可能であるとみなされたことがさらに注目される。
【0105】
ガムベースGB SUB4を基礎にしたチューインガムCG SUB4は、示された図3a〜cにおいて再現されないことに留意すべきである。しかしながら、チューインガムは試験され、質感評価パネルにより、許容可能であるとみなされた。
【0106】
許容可能チューインガムのtan(δ)の勾配は、非LVR内で測定した場合、0.2〜0.9の範囲内であることが注目される。
【0107】
特に、チューインガム1526、1528および1530のtan(δ)の勾配はそれぞれ0.34、0.26および0.17であることが注目される。
【0108】
【表1】
【0109】
tan(δ)の勾配は、測定中止前の最終(ここでは4つの)測定点により測定した場合(例えば表面剥離またはスリップ時)、非LVR内の曲線に対する接線として確定された。
【0110】
tan(δ)の勾配は、小さい勾配により、チューインガムにあまり適していない全体的剛性および曲げ剛性の質感を生じ、高勾配は柔軟な、即ちバターのように柔らかい質感を生じて、これもチューインガムにあまり適さないという意味で、チューインガム評価のために非LVR領域が重要であることを示す。
【0111】
図3bは、図3aのチューインガムの振動トルク(μN・m)の一関数としての貯蔵弾性率G’(Pa)を示す。
【0112】
図3cは、図3aのチューインガムの振動トルク(μN・m)の一関数としての損失弾性率G”(Pa)を示す。
【0113】
図4a〜図4cは、37℃の温度での測定を示す。
【0114】
図4a〜図4cは、振動トルク(μN・m)の一関数としての、生分解性ポリマーを含むチューインガムのtan(δ)、G’(Pa)(貯蔵弾性率)およびG”(Pa)(損失弾性率)を示す。
【0115】
図4a〜図4cは、咀嚼済チューインガムを指す。
【0116】
組成物中に共通に存在する示されたチューインガムは、可塑剤の量および種類が異なる。示されたチューインガムおよび適用量調整可塑剤についての詳細に関しては、テーブル1を参照されたい。
【0117】
テーブル1に大まかに記載されたような質感評価に対する注解を以下で考察する。
【0118】
基本的にチューインガムの質感評価は、非線型粘弾性領域の測定可能域(即ち、利用可能な測定設備が対処できる領域)内のtan(δ)増大により、改良された質感が得られることを明示した。
【0119】
チューインガム試料間の比較の簡単な要約を以下に記述する。
【0120】
質感(主観的)評価は、最良のチューインガム:1557、1561、1560、1559、1558および1556から出発して、チューインガムを採点した。
【0121】
したがって、顕著な結果は、主観的評価は、客観的な物理的特性と直接的に相関し得るということ、および生分解性ポリマーを含むチューインガムの客観的な物理的特性は可塑剤の変化により調整され得るということである。
【0122】
本発明によれば、生分解性または部分的生分解性チューインガムは可塑剤により調整され得ることが結果として理解された。
【0123】
図5は、所望の最終製品、即ちチューインガムを得るために、本発明により適用される異なる関連流動学的パラメーターの測定のための測定設備を示す。
【0124】
本発明によれば、流動学は、ゴム基剤原料、ゴム基剤およびチューインガムの粘弾性特性の試験のために適用され得る。例えば小振幅振動応力または歪み(SAOS)を試料に加えることにより、試料中の顕微鏡的相互作用に関する情報を得ることができる。この情報は、ゴム基剤原料、ゴム基剤およびチューインガムの質感および加工の働きに関連した特性の予測のために用いられ得る。
【0125】
変形は、非破壊的領域、即ちいわゆる線型粘弾性領域(LVR)で、ならびに剪断応力/剪断率関係を示すLVRの外側で高応力で測定される。
【0126】
粘弾性測定の結果は、G’(貯蔵弾性率)、G”(損失弾性率)およびtan(δ)=G”/G’として表され得る。
【0127】
G’はエネルギーの弾性貯蔵を表し、試料が如何に良好に構造化されるかの測定値である。貯蔵弾性率が優勢的に高い場合、試料は高度構造化され、その逆もある。構造が破壊されている場合、G’は低減し、臨界応力(または歪)振幅が確定されて、変形に対する耐性についての情報を提供する。
【0128】
G”は、粘性散逸またはエネルギー損失を表す。損失弾性率が高い場合、試料は主に粘性がある。
【0129】
tan(δ)は、入力と出力の間の位相差を表す。δは、粘性の働きの増大に伴って増大し、弾性の働き増大に伴って低減する。
【0130】
δ(crit)は、材料が変形し始める点、即ち、振動トルクがLVRから非LVRへの移行を引き起こす点での振動トルクを説明する、G’対振動トルク測定で確定される臨界振動トルク(または応力振幅)を表す。
【0131】
tan(δ)(crit)は、tan(δ)対振動トルク測定におけるδ(crit)に対応するtan(δ)値である。
【0132】
図5は、ガムベース原料、ガムベースおよびチューインガムの粘弾性特性の評価のために適用され得る適用可能な力学的測定方法、いわゆる制御応力技法を模式的に示す。
【0133】
その他の力学的測定方法、例えば波動伝播または定常流法は、所望の材料特性の測定のために適用され得ることに言及する必要がある。
【0134】
適用可能な流量計は、TA Instrumentsにより供給されるAR1000である。この流量計は、図1a〜図4cにおける測定のために適用された。
【0135】
すべての測定は、平行プレート、ハッチプレートおよび2cmの直径を用いてなされた。
【0136】
示された測定設備は、駆動ロッド53の末端に配置された測定ヘッド52に対して配置される固定底板51を含む。
【0137】
ロッドは、モーター制御誘導応力の結果である角速度ω(rad s−)でその軸の周囲を回転(および振動)し得る。
【0138】
上記の測定を実施する場合、平行プレートにより粒子を含有する試料を有効に測定できるという事実のために、平行プレートが適用された(例えば錐体の代わりに)。
【0139】
その結果生じる円板の角運動、およびそれにより生じる歪みは、その結果生じる歪みの検出のために配置される光学エンコーダ(図示せず)により測定され得る。
【0140】
上記のパラメーターG’貯蔵弾性率およびG”損失弾性率は、当該技術分野内ではその他の名称で、例えばG’は弾性率と、G”は粘性率と呼ばれることがあることに留意すべきである。しかし依然として同一定義が当てはまる。
貯蔵弾性率G’は、回復可能なエネルギーを貯蔵する材料の能力の測定値である。エネルギー貯蔵は、変形後に貯蔵エネルギーを回復する複素ポリマー、構造的網状構造またはこれらの組合せの能力の結果であり得る。
線型粘弾性領域は、応力と歪みの間に線型関係が存在する領域である。
損失弾性率G”は、粘性流のために失われた非回復性エネルギーの測定値である。
tan(δ)は、(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)と定義される。言い換えれば、tan(δ)は、流動する能力と、外的な機械的変形時に材料の形状および立体配置の可逆的弾性再生を実施する材料能力、即ち回復する能力との間の関係を表し得る。
【0141】
本発明によれば、測定は、できるときにはいつでも、適用条件にできるだけ近い条件下で実施された。
【0142】
適用条件は、例えば振動数、温度および応力を指す。
【0143】
関連振動数は、正常咀嚼が約1Hzの優勢(dominant)咀嚼振動数構成成分を含むために、典型的には1Hzで調整された。
【0144】
チューインガムを評価および設計するために、高振動数構成成分および低振動数構成成分が問題となることがあることにもちろん留意すべきである。しかしながら、評価に関連した最も問題となる振動数は、上記の1Hz辺りの帯域における振動数である。
【0145】
【表2】
GB: ガムベース
CG: チューインガム
PVAcsub: ポリ(D,L−ラクチド−コ−ε−カプロラクトン)、Tg=31℃、Mn=5,600g/モル。
エラストマーsub2: 50%ポリ(ε−カプロラクトン−コ−トリメチルカーボネート)、Mn=255,000g/モル、Tg=−53℃および50%ポリ(ε−カプロラクトン−コ−トリメチルカーボネート)、Mn=350,000g/モル、Tg=−54℃(重量)。
エラストマーsub3: ポリ(D,L−ラクチド−コ−ε−カプロラクトン)、Tg=18℃、Mw=37,000g/モル。
エラストマーsub4: ポリ(D,L−ラクチド−コ−ε−カプロラクトン)、Tg=15℃、Mw=36,000g/モル。
【0146】
チューインガム1556〜1561は、基本的には同一配合物を指す。しかしながら、可塑剤の量が増大されると、ソルビトールの量はそれに対応して低減され、それによりテーブル7に記載されたような同一の基礎チューインガム配合物を保持する。同様に、可塑剤の量が低減されると、ソルビトールの量はそれに対応して増大される。
【0147】
テーブル2〜テーブル5の下記のガムベース、ならびにテーブル6およびテーブル7のチューインガムは、従来の方法により、以下の製法にしたがって製造される。
【0148】
チューインガムベース
チューインガムベースは、例えばバッチミキサー、シグマブレードミキサーを用いて、約1〜4時間/バッチの混合時間を用いて、従来調製される。典型的には、所定量のエラストマー、樹脂および充填剤が、約2:1の比の前対後羽根速度を有する加熱シグマブレードミキサーに加えられる。初期成分が均質に一塊にされた後、残りのエラストマー、樹脂、充填剤、軟化剤/乳化剤、蝋(用いられる場合)およびその他の成分が順次バッチミキサーに加えられて、均質塊が得られるまで混ぜ合わされる。最終塊温度は、80℃〜120℃であり得る。完成溶融塊は、混合ケトルからコーティングまたは貼合せ鍋に移され、任意の望ましい形状に押し出されるかまたは鋳造され、冷却されて、固化される。
【0149】
チューインガム
ガムベースは、固体形態で加えられ、次にミキサーの覆いから、または混合過程中に発生される摩擦熱からの加熱により軟化されるか、あるいは融解形態で加えられ得る。
【0150】
加工処理される特定の種類のチューインガムに関して選択されるチューインガム構成成分はすべて、例えば、選択されたチューインガム構成成分をよく混合して、均質チューインガム塊を生成することができる、例えば水平に配置されたZ形腕のような混合手段を備えたケトルのような任意の従来の種類の混練即ち混合容器中で十分に混合される。チューインガムは混合後、容器から取り出され、当該技術分野で既知である従来の段階、例えばチューインガムを例えばピロー、スティックおよびコアに形作る段階を用いて二次成形される。ミキサーから取り出された時の最終塊温度は、40℃〜70℃であり得る。
【0151】
コーティング
硬化または固化後、チューインガム要素はコーティングされる。コーティングは、当該技術分野で既知である任意の種類の硬質コーティング、軟質コーティングまたは皮膜コーティング、あるいはこのようなコーティングの組合せであり得る。
【0152】
【表3】
【0153】
【表4】
【0154】
【表5】
【0155】
【表6】
【0156】
以下のテーブル6および7は、チューインガム配合物を示す。
【0157】
1526および1528(1525〜1530、1556〜1561)はガムベースを基礎にして製造されるが、CG SUB4は、生分解性ポリマーGB SUB4自体を基礎にして製造されることに留意すべきである。
【0158】
【表7】
【0159】
【表8】
【0160】
チューインガムベース配合物
一般にチューインガムベース配合物は、合成または天然由来のものであり得る1つまたはそれ以上のエラストマー化合物、1つまたはそれ以上の樹脂化合物、充填剤、軟化化合物、ならびに少量のその他の成分、例えば酸化防止剤、着色剤等を含む。
【0161】
本明細書中に記載されたように、チューインガムの中心は、少なくとも1つの物理的、化学的または生物学的分解性エラストマーまたは樹脂ポリマーを含む。現在用いられている種類のエラストマーおよび樹脂と対照的に、このようなポリマーは、チューインガムの咀嚼後、環境中で分解され得る。これは、用いられるチューインガムが最終的には崩壊し、かつ/またはそれが投げ捨てられた場所から物理的または化学的手段によってより容易に除去されるので、非分解性ポリマーを基礎にしたチューインガムより環境汚染を生じにくい。
【0162】
本明細書中で適用される場合、「分解性ポリマー」という表現は、チューインガムの投げ捨て後、あるいは咀嚼中でさえ、物理的、化学的および/または生物学的分解を受けることができるチューインガムベース構成成分またはチューインガムベースを指す。それにより、投げ捨てられたチューインガム廃棄物は、投げ捨て場所からより容易に除去されるようになり、あるいは最終的に塊または粒子に崩壊され、これはもはやチューインガムの残骸として認識することができない。このような分解性ポリマーの分解または崩壊は、物理的因子、例えば温度、光、湿度により、あるいは化学的因子、例えばpHの変化により引き起こされる加水分解により、あるいはポリマーを分解することができる適切な酵素の作用により実行されるかまたは誘導され得る。
【0163】
本発明のコンテキストにおいて、このような環境的または生物学的分解可能チューインガムベースポリマーの適切な例としては、エステル、カーボネート、エーテル、アミド、ウレタン、ペプチド、アミノ酸のホモポリマー、例えばポリリジン、ならびに例えばタンパク質加水分解物、例えばゼイン加水分解物のようなその誘導体を含むタンパク質が挙げられる。
【0164】
好ましいポリマーとしては、分解性ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、ブロックポリマーおよびグラフトポリマーからなる群から選択されるポリマーが挙げられる。
【0165】
好ましい化合物は、ポリエステル、特にこの種類の有用な化合物、例えば米国特許第5,672,367号(この記載内容は、参照により本明細書中に援用される)に開示されたような1つまたはそれ以上の環状エステルの重合により得られるポリエステルポリマーである。この参考文献に開示されたポリマーは、ポリマー鎖中に、例えば加水分解的に、または光への曝露により壊され得る化学的に不安定な結合を有することを特徴とする。
【0166】
本明細書中で用いられるような分解性ポリマーの重要な特徴は、それらが、環境条件下で咀嚼済チューインガム中に破壊され得る化学的に不安定な結合を含有することである。本発明のコンテキストにおいて、「環境条件」という用語は、屋内および屋外位置、ならびにこのような環境中で一般的な温度、光および湿度条件を意味する。所与の環境中に落とされたチューインガムの残骸中の分解性ポリマーの分解速度は、上記の物理的条件に応じて変わると理解される。好ましい実施形態では、分解性ポリマーは、極冷温度条件、即ち0℃より低い温度を除いた任意の所与の環境条件下で、不安定な結合の少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、さらに好ましくは少なくとも15%、例えば少なくとも25%の不安定な結合が、環境条件下で1ヶ月〜12ヵ月後に壊されるものである。
【0167】
目下の好ましい実施形態では、コーティングしたチューインガム要素の少なくとも1つの分解性エラストマーまたは樹脂ポリマーは、ラクチド、グリコリド、トリメチレンカーボネート、δ−バレロラクトン、β−プロピオラクトンおよびε−カプロラクトンの群から選択される環状エステルから作られるポリエステルポリマーである。このようなポリマーは、ホモポリマー、コポリマーまたはターポリマー、例えばブロックポリマーまたはグラフトポリマー、例えばラクチドとε−カプロラクトンのコポリマー、例えばラクチドとε−カプロラクトンとの初期分子量比が99:1〜80:20の範囲、例えば95:5〜90:10の範囲であるようなコポリマー、ならびにε−カプロラクトンおよびδ−バレロラクトンのコポリマーであり得る。
【0168】
一般にチューインガムベース配合物は、異なる分子量のエラストマーおよび樹脂ポリマーを含む。したがって分解性ポリマーは、500〜10000g/モルの範囲、10,000〜100,000g/モルの範囲、または100,000〜1,000,000g/モルの範囲である平均分子量(Mw)を有するものであり得る。
【0169】
上記のようなチューインガムの中心は、エラストマーまたは樹脂構成成分のすべてが分解性ポリマーであるガムベース部分を含み得る。しかしながら、ガムベース部分が、1つまたはそれ以上の分解性ポリマーのほかに、ある割合の天然または合成ポリマーであり得る非分解性高分子エラストマーおよび/または樹脂を含有することは、本発明の範囲内である。このような非分解性ポリマーの割合は、1〜99重量%の範囲、例えば5〜90重量%の範囲、例えば10〜50重量%の範囲であり得る。
【0170】
このコンテキストにおいて、有用な合成エラストマーとしては、食品医薬品局、CFR、タイトル21、セクション172,615(the Masticatory Substances, Synthetic)に列挙された合成エラストマー、例えば約10,000〜約1,000,000の範囲、例えば50,000〜80,000の範囲のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)平均分子量を有するポリイソブチレン、イソブチレン−イソプレンコポリマー(ブチルエラストマー)、例えば約1:3〜約3:1のスチレン−ブタジエン比を有するスチレン−ブタジエンコポリマー、2,000〜約90,000の範囲の、例えば3,000〜80,000の範囲のGPC平均分子量を有するポリビニルアセテート(PVA)(この場合、高分子量ポリビニルアセテートは典型的には風船ガムベースに用いられる)、ポリイソプレン、ポリエチレン、コポリマーの例えば約5〜約50重量%の、例えば10〜45重量%のビニルラウレート含量を有するビニルアセテート−ビニルラウレートコポリマー、ならびにそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【0171】
例えば、ガムベース中で高分子量および低分子量エラストマーを有する合成エラストマーを組合せることは当業界で一般的である。ここで、合成エラストマーの好ましい組合せとしては、ポリイソブチレンおよびスチレン−ブタジエン、ポリイソブチレンおよびポリイソプレン、ポリイソブチレンおよびイソブチレン−イソプレンコポリマー(ブチルゴム)、ならびにポリイソブチレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、およびイソブチレン−イソプレンコポリマーの組合せ、ならびにポリビニルアセテート、ビニルアセテート−ビニルラウレートコポリマーそれぞれとそれらの混合物との混和物中の上記の個々の合成ポリマーのすべてが挙げられるが、これらに限定されない。
【0172】
有用な天然非分解性エラストマーとしては、「Masticatory Substances of Natural Vegetable Origin」として食品医薬品局、CFR、タイトル21、セクション172,615に列挙されたエラストマー、例えば天然ゴム化合物、例えば燻製または液体ラテックスおよびグアユールゴムならびにその他の天然ゴム、例えばディエラ(jelutong)、レチカスピ(lechi caspi)、マサランデュババラタ(massaranduba balata)、ソルバ(sorva)、ペリロ(perillo)、ロシンジンハ(rosindinha)、マサランデュバチョコレート(massaranduba chocolate)、チクル(chicle)、ニスペロ(nispero)、グッタハンカン(gutta hang kang)およびそれらの組合せが挙げられる。好ましい合成エラストマーおよび天然エラストマー濃度は、基剤が用いられるチューインガムが、以下で考察されるように、粘着性であるかまたは在来型であるか、風船ガムであるかまたは普通のガムであるかによって変わる。目下好ましい天然エラストマーとしては、ディエラ、チクル、マッサランデュババラタおよびソルバが挙げられる。
【0173】
本発明にしたがって、有用であるチューインガムベース構成成分は、所望の咀嚼特性の取得に寄与し、かつガムベース組成物のエラストマーのための可塑剤として作用する1つまたはそれ以上の樹脂化合物を包含し得る。本発明のコンテキストにおいて、有用なエラストマー可塑剤としては、しばしばエステルゴムと呼ばれる天然ロジンエステル、例としては例えば部分的水素化ロジンのグリセロールエステル、重合化ロジンのグリセロールエステル、部分的二量体化ロジンのグリセロールエステル、タル油ロジンのグリセロールエステル、部分的水素化ロジンのペンタエリトリトールエステル、ロジンのメチルエステル、ロジンの部分的水素化メチルエステル、ロジンのペンタエリトリトールエステルが挙げられるが、これらに限定されない。その他の有用な樹脂化合物としては、合成樹脂、例えばαピネン、βピネンおよび/またはd−リモネン由来のテルペン樹脂、天然テルペン樹脂、ならびに上記のものの任意の適切な組合せが挙げられる。好ましいエラストマー可塑剤は、特定用途によって、そして用いられているエラストマー(単数または複数)の種類によっても変わる。
【0174】
チューインガムベース配合物は、所望により、1つまたはそれ以上の充填剤、例えば炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム、硫酸ナトリウム、土壌石灰石、ケイ酸塩化合物、例えばケイ酸マグネシウムおよびケイ酸アルミニウム、カオリンおよび粘土、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、タルク、酸化チタン、リン酸一、二および三カルシウム、セルロースポリマー、例えば木材、ならびにそれらの組合せを包含し得る。
【0175】
充填剤は、天然有機繊維、例えば果実植物性繊維、穀物、米、セルロースおよびそれらの組合せも包含し得る。
【0176】
本明細書中で用いる場合、「可塑剤」という用語は、ガムベースまたはチューインガム配合物を軟化する成分を意味し、蝋、脂肪、油、乳化剤、界面活性剤および可溶化剤を包含する。
【0177】
ガムベース配合物は、本発明にしたがって、1つまたはそれ以上の脂肪、例えば牛脂、水素化牛脂、任意の完全または部分的水素化動物脂肪、完全水素化および部分的水素化植物油または脂肪、ココアバター、脱脂ココアバター、グリセロールモノステアレート、グリセロールトリアセテート、レシチン、モノ、ジおよびトリグリセリド、アセチル化モノグリセリド、脂肪酸(例えばステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸およびリノール酸)、および/またはそれらの組合せ含み得る。
【0178】
ガムベースをさらに軟化するために、およびそれに水結合特性を提供するために(これらはガムベースに快適な平滑表面を付与し、その粘着性を低減する)、1つまたはそれ以上の乳化剤が、典型的にはガムベースの0〜18重量%、好ましくは0〜12重量%の量で、通常は組成物に添加される。食用脂肪酸のモノおよびジグリセリド、食用脂肪酸のモノ、ジおよびトリグリセリドの乳酸エステルおよび酢酸エステル、アセチル化モノおよびジグリセリド、食用脂肪酸のスクロースポリエステルまたは糖エステル、例えばWO00/25598(この記載内容は、参照により本明細書中に援用される)に開示されているもの、Na、K、MgおよびCaステアレート、レシチン、ヒドロキシル化レシチン、グリセロールモノステアレート、グリセロールトリアセテート、脂肪酸(例えばステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸およびリノール酸)、プロピルガレート、ならびにそれらの組合せは、チューインガムベースに添加され得る従来用いられる乳化剤の例である。下記のような生物学的または薬学的活性成分が存在する場合、活性成分を分散し、放出するために、配合物はある種の特定の乳化剤および/または可溶化剤を含み得る。
【0179】
蝋は、粘稠性の調整のために、そしてチューインガムベースを調製する場合には、チューインガムベースの軟化のために従来用いられる。本発明に関連して、任意の従来用いられる適切な種類の蝋、例えば、米糠蝋、ポリエチレン蝋、石油蝋(精製パラフィンおよび微晶質蝋)、パラフィン、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリア蝋が用いられ得る。
【0180】
さらに、ガムベース配合物は、本発明にしたがって、着色剤および白色染料、例えばFD&C型染料およびレーキ、果物および植物抽出物、二酸化チタン、ならびにそれらの組合せを含み得る。さらに有用なチューインガムベース構成成分としては、酸化防止剤、例えばブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、プロピルガレートおよびトコフェロール、ならびに防腐剤を含み得る。
【0181】
下記のようなチューインガム添加剤と混和されるチューインガムベース配合物の組成は、調製される特定の生成物によって、ならびに所望の咀嚼物および最終生成物のその他の知覚特性によって実質的に変わり得る。しかしながら上記のガムベース構成成分の典型的範囲(重量%)は、以下のとおりである:5〜100重量%のエラストマー化合物、5〜55重量%の樹脂、0〜50重量%の充填剤、5〜35重量%の可塑剤および0〜1重量%のその他の成分、例えば酸化防止剤、着色剤等。
【0182】
チューインガム添加剤
チューインガムの中心配合物は、上記の水不溶性ガムベース構成成分のほかに、一連のチューインガム添加剤を含む一般的に水溶性の部分を含む。本発明のコンテキストにおいて、「チューインガム添加剤」という用語は、従来のチューインガム製造過程において、ガムベースに添加される任意の構成成分を示すために用いられる。このような従来用いられる添加剤の主要特性は水溶性であるが、水不溶性構成成分、例えば水不溶性風味化合物も含まれ得る。
【0183】
本発明のコンテキストにおいて、チューインガム添加剤としては、大量甘味料、高強度甘味料、風味剤、軟化剤、乳化剤、着色剤、結合剤、酸味剤、充填剤、酸化防止剤、ならびに完成チューインガム製品に所望の特性を付与するその他の構成成分、例えば薬学的または生物学的に活性な物質が挙げられる。
【0184】
適切な大量甘味料としては、糖および非糖甘味構成成分が挙げられる。大量甘味料は、典型的にはチューインガムの約5〜約95重量%、さらに典型的にはガムの約20〜約80重量%、例えば30〜70重量%または30〜60重量%を構成する。
【0185】
有用な糖甘味料は、チューインガム業界で一般に既知の糖類含有構成成分、例えばスクロース、デキストロース、マルトース、デキストリン、トレハロース、D−タガトース、乾燥転化糖、フルクトース、レブロース、ガラクトース、コーンシロップ固体等の単独または組合せであるが、これらに限定されない。
【0186】
ソルビトールは、非糖甘味料として用いられ得る。その他の有用な非糖甘味料としては、その他の糖アルコール、例えばマンニトール、キシリトール、水素化デンプン加水分解物、マルチトール、イソマルト、エリスリトール、ラクチトール等の単独または組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【0187】
高強度人工甘味剤も、単独で、または上記の甘味料と組合せて用いられ得る。好ましい高強度甘味料としては、スクラロース、アスパルテーム、アセスルファムの塩、アリテーム、サッカリンおよびその塩、シクラミン酸およびその塩、グリシリジン、ジヒドロカルコン、タウマチン、モネリン、ステリオシド等の単独または組合せが挙げられるが、これらに限定されない。長期残存性甘味および風味知覚を提供するためには、人工甘味料の少なくとも一部を封入するか、またはそうでなければその放出を制御するのが望ましい。湿潤粒状化、蝋粒状化、噴霧乾燥、噴霧冷却、流動床コーティング、酵母細胞中の保存および封入、ならびに繊維押出成形のような技法を用いて、所望の放出特性を達成し得る。甘味剤の封入は、樹脂化合物のような別のチューインガム構成成分を用いても提供され得る。
【0188】
人工甘味料の使用レベルはかなり変化し、甘味料の効力、放出速度、生成物の所望の甘味度、用いられる風味剤のレベルおよび種類、ならびにコスト考慮に応じて変わる。したがって、人工甘味料の活性レベルは、約0.001〜約8重量%(好ましくは約0.02〜約8重量%)で変わり得る。封入のために用いられる担体が含まれる場合、封入甘味料の使用レベルは、比例して高くなる。糖および/または非糖甘味料の組合せは、本発明にしたがって加工されるチューインガム配合物中に用いられ得る。さらに、軟化剤も糖またはアルジトール水溶液を用いた場合のように、付加的甘味を提供し得る。
【0189】
低カロリーガムが望ましい場合、低カロリー増量剤が用いられ得る。低カロリー増量剤の例としては、ポリデキストロース、ラフティロース、ラフチリン、フルクトオリゴ糖(NutraFlora(登録商標))、パラチノースオリゴ糖、グアーゴム加水分解物(例えばSun Fiber(登録商標))または不消化性デキストリン(例えばFibersol(登録商標))が挙げられる。しかしながらその他の低カロリー増量剤も用いられ得る。
【0190】
本発明の方法で加工処理されるチューインガム混合物中に含まれ得るさらなるチューインガム添加剤としては、特に薬学的または生物学的活性成分が存在する場合には、界面活性剤および/または可溶化剤が挙げられる。本発明のチューインガム組成物中の可溶化剤として用いられる界面活性剤の種類の例として、H.P. Fiedler, Lexikon der Hilfstoffe fur Pharmacie, Kosmetik und Angrenzende Gebiete, page 63-64 (1981)および各国の認可食品乳化剤の一覧が参照される。陰イオン性、陽イオン性、両性または非イオン性可溶化剤が用いられ得る。適切な可溶化剤としては、レシチン、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸塩、食用脂肪酸のモノおよびジグリセリドのモノおよびジアセチル酒石酸エステル、食用脂肪酸のモノおよびジグリセリドのクエン酸エステル、脂肪酸のサッカロースエステル、脂肪酸のポリグリセロールエステル、インターエステル化ヒマシ油酸(E476)のポリグリセロールエステル、ナトリウムステアロイルラチレート、ナトリウムラウリルスルフェート、ならびに脂肪酸のソルビタンエステルおよびポリオキシエチル化水素化ヒマシ油(例えばCREMOPHORの商品名で販売されている製品)、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックコポリマー(例えばPLURONICおよびPOLOXAMERの商品名で販売されている製品)、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪エステル、脂肪酸のソルビタンエステルならびにポリオキシエチレンステアリン酸エステルが挙げられる。
【0191】
特に適切な可溶化剤は、ポリオキシエチレンステアレート、例えばポリオキシエチレン(8)ステアレートおよびポリオキシエチレン(40)ステアレート、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(TWEEN、例えばTWEEN20(モノラウレート)、TWEEN80(モノオレエート)、TWEEN40(モノパルミテート)、TWEEN60(モノステアレート)またはTWEEN65(トリステアレート)の商品名で販売されている)、食用脂肪酸のモノおよびジグリセリドのモノおよびジアセチル酒石酸エステル、食用脂肪酸のモノおよびジグリセリドのクエン酸エステル、ナトリウムステアロイルラチレート、ナトリウムラウリルスルフェート、ポリオキシエチル化水素化ヒマシ油、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマー、ならびにポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテルである。可溶化剤は、単一化合物であるか、またはいくつかの化合物の組合せであり得る。活性成分の存在下では、チューインガムは好ましくは当該技術分野で既知の担体も含み得る。
【0192】
本明細書中で提供されるチューインガムの中心は、芳香剤および風味剤、例えば天然および合成風味剤を、味プロフィールに影響を及ぼすことができる酸およびその他の物質を含めて、例えば天然植物構成成分、精油、エッセンス、抽出物、粉末の形態で含有し得る。液体および粉末風味剤の例としては、ココナツ、コーヒー、チョコレート、バニラ、グレープフルーツ、オレンジ、ライム、メントール、甘草、キャラメル芳香、蜂蜜芳香、ピーナッツ,クルミ、カシューナッツ、ヘーゼルナッツ、アーモンド、パイナップル、イチゴ、ラズベリー、トロピカルフルーツ、サクランボ、シナモン、ペパーミント、冬緑油、スペアミント、ユーカリ、ミント、例えばリンゴ、ナシ、モモ、イチゴ、アンズ、ラズベリー、サクランボ、パイナップルおよびウメ及びスモモエッセンスから抽出した果物エッセンスが挙げられる。精油としては、ペパーミント、スペアミント、メントール、ユーカリ、クローブ油、月桂樹油、アニス、タイム、シーダー葉油、ナツメグ、ならびに上記のような果実の油(例えばレモン、ベルガモットおよびオレンジ)が挙げられる。
【0193】
チューインガム風味剤は、好ましくは粉末、スライスまたはそれらの組合せの小片の形態で、凍結乾燥される天然風味剤であり得る。粒子サイズは、粒子の最長寸法として算定して、3mm未満、例えば2mm未満、さらに好ましくは1mm未満であり得る。天然風味剤は、粒子サイズが約3μm〜2mm、例えば4μm〜1mmである形態であり得る。好ましい天然風味剤としては、果実からの、例えばイチゴ、ブラックベリーおよびラズベリーからの種子が挙げられる。
【0194】
種々の合成風味剤、例えば混合果実風味剤も、本発明のチューインガムの中心に用いられ得る。上記のように、芳香剤は、従来用いられるよりも少ない量で用いられ得る。芳香剤および/または風味剤は、用いられる芳香および/または風味剤の所望の強さによって、最終生成物の0.01〜約30重量%(好ましくは0.01〜約15重量%)の量で用いられ得る。好ましくは、芳香/風味剤の含量は、総組成物の0.2〜3重量%の範囲である。
【0195】
種々の酸、例えばアジピン酸、コハク酸、フマル酸またはそれらの塩、あるいはクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、酢酸、乳酸、リン酸およびグルタル酸の塩も、典型的には果実風味剤と組合せて用いられる。
【0196】
一実施形態において、チューインガムの中心組成物は、薬学的または生物学的活性物質を含む。このような活性物質(その包括的一覧は、例えばWO00/25598(この記載内容は、参照により本明細書中に援用される)に見出される)の例としては、薬剤、栄養補助食品、防腐剤、pH調整剤、抗喫煙剤、ならびに口腔および歯のケアまたは治療のための物質、例えば過酸化水素、ならびに咀嚼中に尿素を放出し得る化合物が挙げられる。口腔中のpHを調整する作用物質の形態の活性物質の例としては、以下のものが挙げられる:酸、例えばアジピン酸、コハク酸、フマル酸またはそれらの塩あるいは、酒石酸、リンゴ酸、酢酸、乳酸、リン酸、グルタル酸、及びクエン酸の塩ならびに許容可能な塩基、例えば炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、硫酸塩、あるいはナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウムまたはカルシウム、特にマグネシウムおよびカルシウムの酸化物。
【0197】
本発明のコーティングしたチューインガム要素のガムの中心は、任意の従来のコーティング法、例えば以下に記載されるコーティング法の使用により、チューインガム中心をコーティングさせる任意の形態、形状または寸法を有し得る。したがって、ガムの中心は、例えばペレット、クッション形ペレット、スティック、錠剤、チャンク、香錠、ピル、ボールおよび球から選択される形態であり得る。
【図面の簡単な説明】
【0198】
【図1a】ガムベース配合物の流動学的特性を示す。
【図1b】ガムベース配合物の流動学的特性を示す。
【図1c】ガムベース配合物の流動学的特性を示す。
【図2a】非咀嚼チューインガムの流動学的特性を示す。
【図2b】非咀嚼チューインガムの流動学的特性を示す。
【図2c】非咀嚼チューインガムの流動学的特性を示す。
【図3a】咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図3b】咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図3c】咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図4a】本発明にしたがって調整された咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図4b】本発明にしたがって調整された咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図4c】本発明にしたがって調整された咀嚼済チューインガムの流動学的特性を示す。
【図5】本発明の一実施形態による立証および調整のために適用された試験設備を示す。
Claims (54)
- ガムベース、甘味料および風味剤を含むチューインガムであって、前記ガムベースの少なくとも一部が少なくとも1つの生分解性ポリマーを含み、
tan(δ)がチューインガムの線型粘弾性領域(LVR:linear viscoelastic region)内で少なくとも0.6であり、かつ
前記tan(δ)は、(損失弾性率G"/貯蔵弾性率G')と定義される
チューインガム。 - 前記tan(δ)は、線型粘弾性領域(LVR)の外側で増大する請求項1記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、少なくとも1つの可塑剤により調整される請求項1または2記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、チューインガムに可塑剤を添加することにより増大される請求項1ないし3のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、チューインガムへの可塑剤の添加により線型粘弾性領域(LVR)の外側で増大される請求項1ないし4のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 振動トルクに対する線型粘弾性領域の外側(非LVR)の前記tan(δ)の勾配がチューインガムに可塑剤をさらに添加することにより増大される請求項1ないし5のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.0に増大する請求項1ないし6のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、振動トルクが10000μN・mに達した場合に、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.0に増大する請求項1ないし7のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、振動トルクが10000μN・mに達した場合に、かつ咀嚼されたチューインガムで測定した場合に、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.3に増大する請求項1ないし8のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、振動トルクが11000μN・mに達した場合に、かつ咀嚼されたチューインガムで測定した場合に、非線型粘弾性領域(非LVR)中で少なくとも1.3に増大する請求項1ないし9のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、振動トルクの一関数として測定される場合、線型粘弾性領域間からの非線型粘弾性領域への移行から10(one decade)以内に少なくとも1に増大する請求項1ないし10のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、前記振動トルクが13000μN・m未満である場合、約2.0または好ましくは1.7の最大値を有するよう調整される請求項1ないし11のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、予備咀嚼チューインガムに関して測定される請求項1ないし12のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、口腔温度で測定される請求項1ないし13のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、37℃で測定される請求項1ないし14のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、約30℃〜45℃の範囲内で測定される請求項1ないし15のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、典型的咀嚼振動数に対応する振動周波数で測定される請求項1ないし16のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、1.0Hzの振動周波数で測定される請求項1ないし17のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、0.5〜2Hzの範囲内の振動周波数で測定される請求項1ないし18のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記可塑剤は乳化剤を含む請求項1ないし19のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜5重量%の量の乳化剤を含む請求項1ないし20のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記可塑剤は脂肪を含む請求項1ないし21のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜15重量%の量の脂肪を含む請求項1ないし22のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記可塑剤は、蝋(wax)を含む請求項1〜23のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜15重量%の量の蝋を含む請求項1ないし24のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記可塑剤は、風味剤、好ましくは液体風味剤を含む請求項1ないし25のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜30重量%の量の風味剤を含む請求項1ないし26のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記可塑剤は、液体甘味料を含む請求項1〜27のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜30重量%の量の液体甘味料を含む請求項1ないし28のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも1重量%である請求項1ないし29のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも5重量%である請求項1ないし30のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも10重量%である請求項1ないし31のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも15重量%である請求項1ないし32のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも20重量%である請求項1ないし33のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 可塑剤の量が少なくとも30重量%である請求項1ないし34のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 1〜99重量%の量の生分解性ポリマーを含む請求項1ないし35のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 部分的に非生分解性ポリマーを含む請求項1ないし36のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記チューインガムポリマーは生分解性ポリマーからなる請求項1ないし37のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記線型粘弾性領域(LVR)は、300μN・m〜10000μN・mの範囲内の最大振動トルクを有する請求項1ないし38のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記線型粘弾性領域(LVR)は、400μN・m〜3000μN・mの範囲内で最大値を有する請求項1ないし39のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記線型粘弾性領域(LVR)は、500μN・m〜2000μN・mの範囲内で最大値を有する請求項1ないし40のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、臨界的に(critically)0.7より大きく、好ましくは0.8より大きく、好ましくは1.0より大きいが、この場合、tan(δ)(crit)はtan(δ)対振動トルク測定におけるδ(crit)に対応するtan(δ)値であり、かつ前記δ(crit)は、材料が変形し始める点、即ち振動トルクがLVRから非LVRへの移行を引き起こす点での振動トルクを説明する、G対振動トルク測定において確定される臨界振動トルクを表す請求項1ないし41のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記tan(δ)は、臨界的に1.0未満、好ましくは0.9より大きく、好ましくは0.8より大きい請求項1ないし42のいずれか一項に記載のチューインガム。
- ポリ(エステル−カーボネート)が、ラクチド、グリコリド、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、β−プロピオラクトン、ジオキサノン(エステル−エーテル)、トリ−メチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、5,5ジ−メチル−1,3−ジオキサン−2−オンおよび5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オンからなる群から選択される単量体を含む請求項1ないし43のいずれか一項に記載のチューインガム。
- ポリエステルがホモポリマーである請求項1ないし44のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記ポリエステルはコポリマーである請求項1ないし45のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記ポリエステルはターポリマーである請求項1ないし46のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 前記分解性ポリマーの分子量は、500〜10,000g/モルの範囲である請求項1ないし47のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 分解性ポリマーの分子量が10,000〜100,000g/モルの範囲である請求項1ないし48のいずれかに記載のチューインガム。
- 分解性ポリマーの分子量が100,000〜1000,000g/モルの範囲である請求項1ないし47のいずれかに記載のチューインガム。
- 生分解性チューインガムの製造方法であって、少なくとも1つの生分解性ポリマーを提供する段階と、貯蔵弾性率および損失弾性率間の平衡を調整するのに適した量で前記少なくとも1つの生分解性ポリマーに可塑剤を添加する段階とを包含する方法。
- 前記チューインガムは、請求項1ないし50のいずれか一項に記載のチューインガムを包含する請求項51記載の方法。
- 前記可塑剤は可溶化剤を含む請求項1ないし50のいずれか一項に記載のチューインガム。
- 0〜5重量%の量の可溶化剤を含む請求項51記載のチューインガム。
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