JP3667640B2 - チューインガム用の長い香味持続時間放出構造 - Google Patents

Description

【０００１】
（先に提出された出願に対する関係）
本出願は、1999年４月１日出願の米国特許仮出願番号90/127,439の米国特許法第119条(e)の下に、その出願日の利益を主張し、ここに該出願は参照によって取り込まれる。
（発明の分野）
本発明は、チューインガムの香味付けに関する。さらに詳細には、本発明は、チューインガムに長い香味持続時間を与える方法及び組成物について述べる。
【０００２】
（発明の背景）
チューインガムは、典型的に香味成分、甘味成分及び香味強化成分を含む多くの成分を含有する。長時間持続する高度の甘味及び香味を有するチューインガムを製造することが望まれることが多い。技術的に公知の「高速放出」チューインガムは、通常その香味及び甘味化合物を急速に放出し、高度の甘味と香味の初期バーストを引き起こし、消費者を喜ばせるが持続しない。反対に、「遅延放出」チューインガムは、長時間にわたって甘味及び香味を放出するが、高度の甘味及び香味の初期バーストを与えない。それゆえに、チューインガム製造業者は、常に、初期の甘味及び香味インパクトという特質を犠牲にすることなく、消費者がチューインガムの甘味及び香味を楽しめる時間を延長することを試みている。
【０００３】
香味剤の放出のより良いコントロールを提供し、かつ香味持続時間の長さを増やすために種々の方法及び組成物について記述されている。例えば、技術は香味剤及び他の活性成分のマトリックス中への封入について述べている。このようなマトリックスの例は、例えば米国特許第4,978,537号；第2,290,120号；第2,596,852号；第3,085,048号；第3,795,744号；第3,826,847号；第3,818,107号；第3,962,463号；第4,217,368号；第4,259,355号；第3,962,463号；第4,217,368号；第4,259,355号；第4,230,687号；第4,590,075号及び第5,128,155号及びＰＣＴ特許公開番号WO98/27826（ここに、それぞれ参考として取り込む）に開示されている。これら特許は、さらに詳細に後述される。
【０００４】
米国特許第4,978,537号は、活性剤と壁材の混合物を融解紡糸することによって形成される徐放構造を開示している。米国特許第2,290,120号は、チューインガム基剤と香味剤の粒子を混合して実質的に均質な混合物を提供することを開示している。
米国特許第2,596,852号は、チューインガム基剤を香味成分の分子と化学的に反応させることを開示しており、該チューインガム基剤はビニルアセテートポリマーであり、かつ香味分子がエチレン結合を含んでいる。米国特許第2,886,446号は、ゼラチン体内における典型的な揮発性の水不混和性香味オイルのコアセルベーションを開示している。米国特許第3,085,048号は、リン酸二カルシウムを糖で被膜する方法を開示している。米国特許第3,795,744号及び第3,826,847号は、デンプン、セルロース、タンパク質、ガム、ポリビニルアルコール及びポリビニルエステルを含む高分子量化合物による香味剤の被膜、封入又は併用を開示している。米国特許第3,818,107号は、ポリマー骨格に、加水分解するとすぐに放出可能に付加された香味剤を開示している。
【０００５】
米国特許第3,962,463号は、ゼラチン蝋、ポリエチレン等の中に香味成分を封入後、その封入された香味粒子をチューインガムの表面上に沈着させることを開示している。米国特許第4,217,368号は、ガム基剤の中で分散し、ガム基剤によって封入され、ガム基剤の中で捕捉され、また他のやり方でガム基剤によって保護された（第２の）甘味料のコントロールされた放出を開示している。第１の甘味料は相対的に保護されておらず、香味の初期バーストを提供する。米国特許第4,259,355号は、ゼラチン、デキストリン、ガムアカシア又はヒドロキシプロピルセルロース固体懸濁剤の助けによって改良された食品デンプンに取り込まれた、加水分解的に放出可能な香味オイルを開示している。疎水性の制限されていない香味オイルが香味の初期バーストを提供する。
【０００６】
米国特許第4,230,687号は、厳格かつ密接な機械的剪断条件を用いて香味剤をポリマー媒体中に封入して、香味剤と封入媒体を混合することを開示している。香味剤は、マトリックスの水和速度に依存し、ひいては使用する特定のマトリックスによっても依存する速度で、封入マトリックスから徐々に放出される。このポリマーマトリックスは、カゼイン、ゼラチン、改良デンプン、ガム及び関連材料のような天然物質由来でよい。
米国特許第4,590,075号は、エラストマーマトリックス内に封入された香味剤及び／又は甘味料を含む香味及び甘味デリバリーシステムを開示している。エラストマーマトリックスは、実質的に疎水性であり、エラストマー、エラストマー溶媒、蝋系及び賦形剤を含有する。賦形剤は、少量でしか存在せず、炭水化物材料（部分加水分解デンプンを含む）、多価アルコール、及び炭水化物と多価アルコールとの混合物を含むことができる。
【０００７】
このかなりの量の研究にもかかわらず、香味の持続時間及び強度が長時間維持できないという点で技術的に不十分なままである。ガムの香味特性を改良するという能力のために興味を引き付けたマトリックス材料は、ヒドロキシプロピルセルロース（以後ＨＰＣと言う）である。米国特許第5,128,155号（具体的には、参照によって本明細書に取り込まれている）は、チューインガム用の香味コアとしてシリカ及び可塑剤を有するＨＰＣ組成物について記述している。これら組成物では、シリカは香味貯蔵材料として作用するために必要かつ十分であると考えられた。ＰＣＴ公開WO98/27826は、低濃度のＨＰＣが、チューインガムから放出される香味の量を増すのに有用であることを示唆している。これら組成物が役立つためには、他の成分と予備混合され、又は封入体若しくは凝集剤として使用されるのとは対照的に、ＨＰＣをガム組成物中に直接取り込むことが必要だった。さらに、ガムの統合性が維持されるとすれば、ＨＰＣは１％未満の濃度で存在しなければならなかった。
【０００８】
明らかに、先行技術は、チューインガム組成物における香味の持続時間と強度を増すことが要望されていることを示している。この要望は部分的に満足されたが、さらなる改良が大きな利益となるだろう。本発明は、この先行技術における欠点を克服する方法及び組成物に関するものである。
【０００９】
（発明の概要）
チューインガムの香味の持続時間及び／又は強度を改良することが技術的に要望されている。本発明は、この要望に焦点を当てることに向けられている。本発明は、チューインガムの香味の持続時間を、前記ガム又は香味の統合性を損なうことなく改良する方法及び組成物を提供する。この有益な成果は、好ましくは新規な高分子量ＨＰＣ材料を使用することによって達成される。
特に、本発明は、チューインガム用の長い香味持続時間放出構造を製造する方法であって、ヒドロキシル基を有するセルロース材料を多官能性カルボキシレートと混合し、一般に均質な組成物を形成する工程；該組成物を、低い水溶性のマトリックスを形成するのに十分な時間硬化温度まで処理する工程；該マトリックスをチューインガム組成物中で使用される大きさにするサイジング工程；及び該マトリックス中に香味剤を配合する(incorporate)工程を包含する方法を提供する。
【００１０】
本発明の他の局面は、長い香味持続時間放出構造であって、ヒドロキシル基を有し、架橋剤と混合され、かつ硬化されて低い水溶性のマトリックスを形成しているセルロース材料と、該マトリックス中に配合された香味剤とを含有する構造を提供する。
ここに、長い香味持続時間を有するチューインガム組成物であって、ガム基剤；水溶性バルク部分；及び以下を含む香味放出構造を含有する組成物をも包含される：
ｉ）ヒドロキシプロピルセルロース含有水溶液を、架橋剤含有水溶液と混合し、かつ該混合物から水を蒸発させることによって形成されるマトリックス；及び ii）該マトリックス中に配合された香味剤。
【００１１】
本発明のさらに別の局面は、長い香味持続時間を有するチューインガム組成物の製造方法であって、ヒドロキシル基を有するセルロース材料を、該セルロース材料が水和されるまで水と混合する工程；該セルロース材料から水を乾燥する工程；該セルロース材料を、少なくとも４時間、少なくとも120℃の温度で硬化して、最初のセルロース材料より低い水溶性のマトリックスを形成する工程；該マトリックスを、チューインガム中の成分として有用な大きさにするサイジング工程；該マトリックス中に、香味を配合する工程；及び香味が中に配合された該マトリックスを、ガム基剤及び充填剤と混合して、チューインガム組成物を形成する工程を包含する方法を提供する。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。しかし、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、この詳細な説明から本発明の精神及び範囲内の種々の変形及び修正が当業者には明らかになるので、これらは説明のためだけに与えられていることを理解すべきである。
以下の図面は本明細書の一部を形成し、本発明の特定の局面をさらに説明するために包含される。本発明は、本明細書に提示された特有の実施形態の詳細な説明と併せてこの図面を参照することによってよりよく理解されうる。
【００１３】
（発明の好ましい実施形態の詳細な説明）
チューインガムにおける香味の持続時間及び強度を増す方法及び組成物を提供することが技術的に要望されている。本発明は、チューインガムの香味持続時間を延長する方法及び組成物を提供することによって、この要望を取り扱う。さらに詳細には、発明者らは、ヒドロキシセルロース材料と多官能性カルボキシレートの均質組成物を調製し、その二成分を水中で混合し、ブレンドし、乾燥し、かつ該組成物を硬化して、低い水溶性のマトリックスを形成することによって長い香味持続時間放出構造を製造することができることを示した。そして、このマトリックスを所望どおりの大きさにして香味付けすることができる。この有益なマトリックスを製造する方法及び組成物は、以下にさらに詳述される。
【００１４】
ここで、用語「硬化」は、組成物に粉砕可能な固体構成を採らせるのに十分な高温まで該組成物を処理することを意味する。マトリックス組成物が十分に硬化されたかどうかを試験するため、「湿った指」試験を行うことができる。その硬化された組成物が指上で湿って、かつ該マトリックスが溶解して湿った、ねばねば感を与えるならば、その組成物は完全に硬化されていない。マトリックスが正確に硬化されている場合、それは水中で認めうるほどに溶解せず、そしてまたマトリックスを湿った指で取り扱ってもねばねばした膜を形成しないだろう。このような適切に硬化された組成物は、本明細書では「低い水溶性」を有すると言われる。以下の説明は、典型的なマトリックス成分、香味料及び他のガム成分、及び硬化マトリックスの製造方法及びそれをチューインガム組成物の製造に使用する方法を提供する。
【００１５】
（マトリックス成分）
本発明は、チューインガムの香味持続時間の改良に関する方法及び組成物を提供する。発明者らは、ヒドロキシセルロース、さらに詳細にはＨＰＣを香味コア中で使用することがチューインガムの香味の持続時間を向上させることを見出した。以前の香味コアは、ＨＰＣをシリカ及び可塑剤と共に使用して香味コアを調製した。高分子量のＨＰＣは長い香味持続時間を与え、低分子量のＨＰＣは短い香味持続時間を与えた。高分子量のＨＰＣ材料は、香味の強い放出を伴う狭い放出時間をも与えた。しかし、ガムに高濃度で使用すると、ＨＰＣ材料はガムにねばねばしたテクスチャーを生じさせた。結果として、これらコアを用いてガムに添加できる香味の量は実用的な制限を有していた。より長い香味持続時間のために、さらに高分子量のＨＰＣが望ましいが、このタイプの材料は食品グレード製品として入手できない。ＨＰＣとナトリウムカルボキシメチルセルロース（以後ナトリウムＣＭＣと言う）との混合物は、乾燥かつ硬化された場合、新規なマトリックス材料を与えることが見出された。香味がこのマトリックス材料上に吸収されると、この材料は優れた、広範な香味プロフィル、及びより長い持続時間を与えた。また、香味が放出されるとき、以前の高濃度の高分子量ＨＰＣによってあったようには、ねばねばしたテクスチャーがなかった。
【００１６】
後述するプロセスで形成されるＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスは、架橋材料であってもなくてもよい。マトリックスは、物理的現象に起因し、或いは架橋されうる。種々の方法によるマトリックスの分析は、マトリックスが架橋されていることを示さなかった。しかし、架橋はこれら分析に非常に非感受性であるかもしれず、架橋レベルが低すぎて検出できないのかもしれない。また、いずれの架橋もマトリックスの分析時又はその寿命の間に分解されうる。分析は事実上ＨＰＣとナトリウムＣＭＣである分解生成物についてのものであるかもしれない。理論的には、ＨＰＣとナトリウムＣＭＣ材料は、架橋してこの新規な構造マトリックスを与えうる。このマトリックスは、非常に高分子量のＨＰＣの特性を与え、かつ香味プロフィル及び遅延放出を改変することができる。
【００１７】
約90質量％〜約95質量％のＨＰＣに対して約５質量％〜約10質量％のナトリウムＣＭＣ材料という最大レベルが、この新しい生成マトリックスを得るのに十分なはずである。一般に、このマトリックスは二成分を水中で混合し、ブレンドし、乾燥し、かつ高温で硬化することによって形成されうる。このマトリックスの実物大生産の生産効率をよくするため、マトリックスを押し出すことができ、これはより速い乾燥を与え、より速くかつ容易な製造を考慮するだろう。この場合、マトリックス成分は、水、アルコール、及びそれらの混合物のような潤滑剤と共にブレンドされうる。以下のセクションでは、このマトリックス成分及び生産のさらに詳細な議論を提供する。
【００１８】
ａ．ＨＰＣ
本発明の特有の実施形態では、ヒドロキシセルロース組成物は、マトリックスコアの一部として使用されて香味貯蔵所を形成する。この目的のために好ましい典型的なセルロース系材料は、セルロース２−ヒドロキシプロピルエーテルであり、ヒドロキシプロピルセルロースと呼ばれる。この材料は、Hercules Inc.の子会社、Aqualon Co.から商標名Klucel(登録商標)として販売されている。
ヒドロキシプロピルセルロースは、種々の分子量で入手可能である。分子量を変えると、コアの放出特性に影響しうる。例えば、Klucel HFは、約1,150,000の分子量を有し、Klucel EFは、約80,000の分子量を有する。従って、本発明の方法に従って架橋され、又は処理される場合、高い又は非常に高い分子量の材料を生成するＨＰＣ組成物を選択することが可能である。
【００１９】
ＨＰＣは本発明で使用するのに好適なセルロース系材料であるが、他のセルロース系材料も有用であることも予想される。種々のグレードのＨＦＣが、当業者にとって商業的に入手可能であり、例えば、Klucel HFFは食品グレードであり、Klucel HFは化粧品グレードである。好ましい実施形態はKlucel HFFを使用する。
好ましい実施形態において、本発明は、チューインガム組成物の香味持続エンハンサーとして使用するためのＨＰＣマトリックスを提供する。特に好ましい実施形態では、チューインガム組成物は、約0.1％〜約４％のＨＰＣを含有する。特有の実施形態では、チューインガム組成物のＨＰＣ含量が、約1.98％であることが熟考される。当然に、チューインガム組成物のＨＰＣ含量が、チューインガム組成物の約0.5％〜約２％；約0.75％〜約1.5％；及び約１％〜約２％のような他のいずれの範囲も考えられる。先行技術では、ガム中の１％のＨＰＣ含量がガム組成物の統合性の損失をもたらしたこと（WO 98/27826）に注目することは重要である。以前は、１％のＨＰＣの存在が望ましくないねばねばしたテクスチャーをガムに与えてしまことが注目されていた。
【００２０】
ｂ．ナトリウムＣＭＣ
架橋されたＨＰＣマトリックスを形成するため、少量の架橋剤が必要であり；この架橋剤は好ましくは多官能性カルボキシレートである。ここで使用する用語「多官能性カルボキシレート」は、２個以上のカルボン酸部分を含む化合物又はそれらの塩を意味する。
カルボキシル基は、ＨＰＣ由来のヒドロキシル基と反応し、水が除去されると架橋されたＨＰＣを与えうる。架橋剤としてナトリウムＣＭＣが使用されることが望ましいが、種々の有機酸のような他のタイプの材料も架橋剤として有効でありうる。実際、ここで利用される硬化プロセスで、ＨＰＣはそれ自体で架橋してＨＰＣ多量体を形成し、それによって付加的な架橋剤を必要とすることなくマトリックスを形成することが可能である。
【００２１】
周知のように、ナトリウムＣＭＣは長く業界で製造されており、ペースト又は増粘剤のような種々の用途に適用されている。ナトリウムＣＭＣのこのような用途は当業者には周知であり、かつ例えば米国特許第4,063,018号；第4,883,537号及び第4,525,585号（いずれも参照によって本明細書に取り込まれる）に記載されている。
ナトリウムＣＭＣに加え、他の多官能性カルボキシレート群としては、限定するものではないが、アジピン酸、リンゴ酸、クエン酸等が挙げられる。当然に、これら酸の混合物も使用できる。多官能性カルボキシレート組成物が食品グレードの品質であることを保証する必要があることは理解される。食品グレードのナトリウムＣＭＣは容易に入手可能であり、かつ当業者には周知である。特に好ましいナトリウムＣＭＣは、Hercules Inc.の子会社であるAqualon Co.から入手可能なタイプ7H3SFである。
【００２２】
本発明のマトリックスの調製では、ナトリウムＣＭＣ（又は他の架橋剤）は、ＨＰＣ含量に関連して、該マトリックスの約１％〜約10％までを構成しうることが考えられる。従って、組成物は、特定の実施形態でこの範囲内のナトリウムＣＭＣ濃度のいずれの範囲でも構成でき、特定の実施形態では、ナトリウムＣＭＣ濃度は約２％〜約８％でよく；他の実施形態では約４％〜６％の範囲でよく、特に好ましい実施形態では、ＣＭＣ含量は、該組成物のＨＰＣ含量に関連して該マトリックス組成物の５％である。
【００２３】
ｃ．マトリックスの調製
以下のプロセスは架橋されたＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスを与えると考えられるが、架橋生成物ではなく、このプロセスが、おそらく水素結合に起因する所望の物理的性質を与える混合物を有するマトリックスをただ与えるだけであるという可能性がある。
ここで提示される典型的な実施形態では、マトリックスは、11.35ｇのナトリウムＣＭＣを含有する溶液を215.65ｇの高分子量ＨＰＣを含有する溶液に添加することによって調製される。ＨＰＣは冷水中で溶解され、ナトリウムＣＭＣは熱水中で溶解される。さらに詳細には、215.65ｇのKlucel HFFが室温で４リットルの蒸留水に添加され、Hobartミキサー内で２時間混合される。同時に、11.35ｇ/のナトリウムＣＭＣ、タイプ7H3SFが、撹拌しながら70℃で900mlの蒸留水にゆっくり添加され、かつ２時間混合される。そして、Hobartミキサー内のＨＰＣ溶液に、低速で混合しながらナトリウムＣＭＣ溶液がゆっくり添加され、かつさらに４時間混合される。ここで提供される特有の実施例は、11.35ｇのナトリウムＣＭＣ：215.56ｇのＨＰＣを使用するが、本発明の教示が与えられると、当業者は多かれ少なかれナトリウムＣＭＣ及び／又はＨＰＣを使用して、ここで記載されているような有用なマトリックス組成物に到達できることがわかる。
【００２４】
ナトリウムＣＭＣ溶液がＨＰＣ溶液中に均一に取り込まれたら、該マトリックスはHobartミキサーから取り出され、テフロン(登録商標)コートトレイ上に広げられ、強制空気オーブン内に置かれて約20℃〜約40℃の温度で乾燥される。特に好ましい実施形態では、乾燥温度は32℃である。これら層は、約６時間乾燥され、はがされ、裏返しにされて、さらに24時間適度の温度で乾燥される。この乾燥プロセスはいずれの過剰水分をも除去する。発明者らは、硬化が正しく起こるために、この過剰の水を除去することが重要であることを発見した。さらに、この水が低い乾燥温度で除去されないと、ナトリウムＣＭＣとＨＰＣとの間で相分離が起こり、ひいてはマトリックスの統合性を失うことになる。
【００２５】
ＣＭＣ/ＨＰＣ層が乾燥されるとすぐに、それらは真空オーブン内で適宜の温度と時間硬化される。例えば、層は約４〜約48時間、約120℃〜約250℃の温度で硬化される。特定の実施形態は、24時間約125℃〜約140℃で硬化することを予想する。当然、これは典型的な温度範囲であり、これら２つの温度の間のいずれの温度又はポリマー材料を硬化するために通常使用されているいずれの他の温度も、本発明のこの文脈で使用しうることは理解される。従って、ＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスの統合性が維持される限り、いずれのこのような温度も使用できることがわかる。真空オーブンにおける乾燥の代替として、マトリックスをいくらか高温を用いて通常のオーブン内で硬化させうる。例えば、約140℃〜約200℃で、６〜８時間通常のオーブン内でマトリックスを硬化させうる。この場合もやはり、これらは単に典型的な条件であり、当業者は通常のオーブン内でマトリックスが適切に硬化される好適な時間、140℃〜200℃の温度より高いか或いは低い温度でマトリックスを硬化しうることがわかる。マトリックスが適切に硬化されることを確実にするための一つの試験は、上述したように湿った指を使用することである。マトリックスが一旦硬化されると、それを粉末に粉砕し、その中に香味を取り込ませ、かつガム製剤に添加することができる。好ましくは、マトリックスは20メッシュのふるいを通過する大きさに粉砕される。
【００２６】
いかなる特定理論にも束縛されないが、発明者らは、上記混合、乾燥及び硬化手順がいくつかのタイプの結合をもたらし、架橋ＨＰＣマトリックスの特性を与えうることを提案する。このプロセスが自己架橋生成物を与えるか、又は上で与えられた条件でラジカルがＨＰＣ内に生成し、ＨＰＣ分子内に結合されることも可能である。また、水素結合がセルロース系材料の物理的性質を改変して、所望の性質を与えうる。他の理論は、混合されたＨＰＣの結晶性／非晶質マトリックスが生成して低い溶解性を与えるということである。
【００２７】
ＨＰＣ材料は、水中で溶解され、乾燥され、かついずれの他の架橋剤の存在なしで上記と同様の条件下で硬化されて香味吸収性コアとしても作用しうるマトリックスを生成することができる。ＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスにその望ましい特性を与える硬化プロセスは、低い水溶性のような硬化ＨＰＣマトリックスと同様の特性をも与え、かつ該ＨＰＣマトリックスは同様に湿った指試験を通過しうる。そして、香味は、コア上に40〜60％という高レベルで吸収され、その香味／コアマトリックスをチューインガム製剤に添加して長く持続する香味を得ることができる。
【００２８】
分子ブレンドがＨＰＣとＣＭＣとの間又はＨＰＣそれ自体で必要ない場合、所望の特性を有する硬化ＨＰＣを得るのに少ししか水が必要ない可能性がある。この利点は、少ししか乾燥する必要がなく、かなり加工時間を減少させることができる。使用すべき水の量は、９部のＨＰＣに対して１部と低くてよく、19部のＨＰＣに対して１部という低さでさえよい。ＨＰＣ分子が隣接分子と再結合してＨＰＣの物理的構造及び溶解性を変えるさらなる機会を有するように、ＨＰＣ分子を動くようにするためには十分な水を与えるべきである。しかし、十分な量の水なしで乾燥してＨＰＣそれ自体で硬化することが、有意な効果を有するのは期待されないことは注意すべきである。
【００２９】
（チューインガムの製造）
本発明の長い香味持続時間放出構造は、典型的なチューインガム組成物に使用できる。一般に、チューインガム組成物は、典型的には水不溶性の咀嚼性ガム基剤部分に添加された水溶性バルク部分を含む。香味剤は、通常水不溶性である。咀嚼の際、ガム基剤部分は咀嚼の間じゅう口内に保持されながら、水溶性部分は香味剤の部分と共に散逸する。
チューインガムの水溶性部分は、さらに軟化剤、甘味料、香味剤及びそれらの組合せを含むことができる。軟化剤は、ガムの咀嚼性及び口の感触を最適にするためにチューインガムに添加される。可塑剤又は可塑化物質としても技術的に公知の軟化剤は、通常チューインガムの約0.5〜約15.0質量％を構成する。本発明で考えられる軟化剤としては、グリセリン、レシチン及びそれらの組合せが挙げられる。さらに、チューインガムの軟化剤及び結合剤として、ソルビトール、水素化デンプン加水分解物、コーンシロップ及びそれらの組合わせを含有するもののような水性甘味料溶液を使用できる。
【００３０】
糖甘味料には一般的に、限定されるものではないが、チューインガム業界において普通に知られている成分であるショ糖、ブドウ糖、麦芽糖、デキストリン、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を単独又は組み合わせで含む糖類が含まれる。非糖甘味料としては、ソルビトール、マンニトール及びキシリトールが挙げられる。
着色剤、乳化剤及び薬剤のような任意の成分をチューインガムに添加しうる。
一般に、チューインガムは技術的に公知の市販のミキサーに種々のチューインガム成分を順次添加することにより製造される。成分を十分混合した後、ガムの塊をミキサーから取り出し、シートに圧延して棒状に切断したり、チャンクに押し出したり或いはペレットにキャスティングしたりして所望の形状に造形する。
一般に、ガム基剤をまず溶融し、それを作動中のミキサーに添加することにより成分を混合する。基剤は、ミキサー中でもそれ自体溶融されうる。この時点で着色剤又は乳化剤も添加しうる。グリセリンのような軟化剤もこの時点でシロップ及び増量剤の一部と共に添加しうる。増量剤のさらなる部分は、典型的には増量剤の最終部分と共に添加される。
【００３１】
全混合手順は、典型的には約15分かかるが、それより長い混合時間が必要な場合もある。当業者は前述の手順の多くの変形が考えられることを認めるだろう。 マトリックスの形成及び粉砕して所望の大きさの香味コアを形成後に、そのコアを香味剤のビーカー内に浸漬することによって香味剤を添加することができる。香味剤を添加する他の方法は、コア全体に香味剤を噴霧することによる。これら方法はよく作用するが、可能な限りコア中の香味剤の均質な分布を得ることが好ましい。このような均質な分布を得る１つの方法は、Veeミキサーを使用することによる。Veeミキサーは、コアが転がっている間にコア全体に香味剤を噴霧するノズルを有している。Veeミキサーは、Patterson Indsutries(Canada) Limitedから入手できる。Cone Shell Blenderは、コア中の香味剤の所望な均一分布を達成する別のタイプのミキサーである。多くの場合に香味剤はコア中に非常に速く吸収されるが、コアを平衡に達するのに十分な時間混合させることが望ましい。
【００３２】
この香味放出構造を含有するガムがかまれると、それが放出されるまで香味剤はコアによって放出可能に保持される。さらに、異なったかつ複数の香味剤を単一のコアに使用できる。コアは、非常に大量の香味剤を包含できる。例えば、コアは、コアの総質量に基づいて40〜60％もの香味剤を包含して作られた。しかし、現在はコアの総質量に基づいて33％装填が好ましい。すべての他の因子が等しい場合、装填量が高くなるほど香味剤はコアから速く放出される、
【００３３】
（香味料及び他のガム成分）
香味剤は、限定するものではないが、柑橘類オイル、果実エッセンス、ペパーミントオイル、スペアミントオイル、クローブオイル、ヒメコウジ、アニス等のオイルのような植物及び果実由来のオイルを含むエッセンシャルオイル、合成香料、又はそれらの混合物を含みうる。人口香味剤も考えられる。当業者は、天然及び人口香味剤がいずれの感覚的に許容可能なブレンドでも組み合わせうることがわかるだろう。このような香料及び香料ブレンドのすべてが、実施例によるペパーミント、スペアミント、ヒメコウジ、シナモン、メントール、ユーカリ、及び他の果実及び柑橘類香料を含め、本発明によって考えられる。
【００３４】
香味剤がコア中に保持されると、コアは最適に香味バリア被膜で被膜されうる。被膜は、香味放出構造がチューインガム中に取り込まれたときのその寿命を長くする。被膜は、香料が蒸発するのを防ぐことによって、コアの取扱い及び加工をも助ける。被膜は、香料がガム中に移動するのを妨げ、かつ化学的に感受性の香味剤をガムの成分との反応から保護することができる。また、被膜は香味剤の放出速度にも影響しうる。一般的に、いずれの天然又は合成材料も被膜用に使用可能な香味バリア特性を示す。
【００３５】
香味放出構造が形成されると、チューインガム中に取り込まむことができる。混合サイクルの最終段階の際にガムミキサーに添加すると好ましく、香味放出構造に対するいずれのダメージをも最少にする。
チューインガムは、通常水溶性バルク部分が添加されるガム基剤から成る。チューインガム基剤は、一般的に可塑剤及び無機充填剤と共にエラストマーと樹脂との組合せを含む。
【００３６】
ガム基剤は、天然ガム及び／又は合成エラストマー及び樹脂を含みうる。天然ガムはエラストマー及び樹脂の両方を含む。好適な天然ガムとしては、限定するものではないが、チクル（chicle) 、ゼルトン(jellutong) 、ソルバ(sorva) 、ニスペロツヌ(nispero tunu)、ニガーガタ(niger gutta) 、マサランドゥバベラタ(massaranduba belata) 、及びチキブル(chiquibul) が挙げられる。
天然ガムを使用しない場合には、ガム基剤は「合成」と呼ばれ、天然ガムは合成エラストマー及び樹脂と置換される。合成エラストマーとしては、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、イソブチレン−イソプレンコポリマー、スチレンブタジエンゴム、「butyl rubber」の商標名でExxon Corp.から市販されているコポリマー等が挙げられる。
【００３７】
ガム基剤に使用されるエラストマーの量は、典型的には選択された特定のエラストマー及び最終ガム基剤に望まれる物理的性質に依存して約10〜約20％で変えることができる。例えば、粘度、軟化点、及び弾性が変化しうる。
ガム基剤に使用される樹脂としては、ポリビニルアセテート、ポリエチレン、エステルガム、（グリセロールの樹脂エステル）、ポリビニルアセテートポリエチレンコポリマー、ポリビニルアセテートポリビニルラウレートコポリマー、及びポリテルペンが挙げられる。エラストマーと同様に、ガム基剤に使用される樹脂の量は、選択された特定の樹脂及び最終ガム基剤に望まれる物理的性質に依存して変化しうる。
【００３８】
好ましくは、ガム基剤は脂肪、油、蝋、及びそれらの混合物からなる群より選択される可塑剤をも含む。脂肪及び油には獣脂、水素化及び部分水素化植物油、及びココアバターが含まれうる。一般的に使用される蝋としては、パラフィン蝋、微結晶質蝋及び密蝋及びカルナバのような天然の蝋が挙げられる。さらに、パラフィン蝋、部分水素化植物油、及びグリセロールモノステアレートの混合物のような可塑剤の混合物も使用しうる。
好ましくは、ガム基剤は充填剤成分も含む。充填剤成分は、好ましくは炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、リン酸二カルシウム等からなる群より選択される。充填剤はガム基剤の約５〜約60質量％を構成しうる。好ましくは、充填剤はガム基剤の約５〜約50質量％を構成する。
さらに、ガム基剤は酸化防止剤、着色剤、及び乳化剤のような任意の成分をも含みうる。
【００３９】
ガム基剤のこれら成分は従来の方法で結合させことができる。特に、エラストマー、樹脂、可塑剤、及び充填剤は典型的には加熱により軟化され、均質な塊を保証するのに十分な時間混合される。この塊をスラブ又はペレットに形成し、チューインガムの製造前に冷却する。代わりに、この溶融塊をチューインガム製造プロセスに直接使用することができる。
典型的には、ガム基剤はガムの約５〜約95質量％を構成する。さらに好ましくは、不溶性ガム基剤はガムの10〜50質量％、最も好ましくはガムの約20〜約35質量％を構成する。
【００４０】
（実施例）
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を説明するために含まれる。以下の実施例に開示された技術が発明者らによって発見された技術を本発明の実施でうまく機能するように説明しており、従ってその実施のための好ましい形態を構成することを考えられることは、当業者によって認められるべきである。しかし、当業者は、本開示に照らして、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく開示されている特定の実施形態において多くの変更を為し、同一又は同様の結果さえ得ることができることを認めるべきである。
【００４１】
以下の手順は、本発明のＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスを製造する典型的な方法を提供する。当然に、これは単に典型的な手順であり、当業者はこの手順で使用される質量、温度及び時間を採用して本発明で有用なマトリックスに容易に到達できることがわかる。
１．215.65ｇのKlucel HFF（高分子量ＨＰＣ）を秤量し、４リットルの蒸留水に室温で添加し、Hobartミキサー内で２時間混合する。
２．11.35ｇのナトリウムカルボキシルメチルセルロース（ナトリウムＣＭＣ）、タイプ7H3SFを秤量し、900mlの蒸留水に70℃で撹拌しながら添加し、２時間混合する。
３．Hobartミキサー内のＨＰＣ溶液に、低速で混合しながらナトリウムＣＭＣ溶液をゆっくり添加し、さらに４時間混合する。
４．ＨＰＣ/ＣＭＣ混合物をHobartミキサーから取り出し、材料をテフロン(登録商標)コートトレイ上に広げ、90゜F（32℃）の強制空気オーブン内に置く。
５．６時間乾燥させ、部分的に乾燥された混合物をはがし、裏返して24時間乾燥させる。
６．この材料は、乾燥されてから125〜140℃の真空オーブン内で24時間硬化され、粉砕される。
【００４２】
発明者らは、このプロセスがＨＰＣ及びナトリウムＣＭＣ間の架橋を促進すると考える。しかし、このプロセスが自己架橋生成物を与え、或いは上述の条件でラジカルがＨＰＣ内に生成し、ＨＰＣ分子内で結合されることもありうる。
ＨＰＣとナトリウムＣＭＣポリマーが正しく硬化されているかどうかを決定するために、予備試験を行うことができる。指上で湿っている場合、ポリマーは溶解して湿ったねばねばした感触を与えるようである。ポリマーが正しく硬化されているときは、それらは水中で溶解せず、指上にねばねばした膜を形成しない。これら硬化ポリマーは固体であり、粉砕することができる。このことは、このマトリックスをガム用途に膨潤かつ吸収することを可能にする。本発明のプロセスは、非常に低い水溶性の固体マトリックスを生成する。好ましくは、このような非常に低い水溶性は、高分子量のＨＰＣの水溶性よりさらに低い。
【００４３】
香料がマトリックス材料上に吸収されると、非粘着性の固体粒子が形成され、適当な大きさに膨潤する。ナトリウムＣＭＣを多く使用しすぎると、架橋密度が高すぎ、あまり多くの香料を吸収できない。低い架橋密度が望ましく、低濃度のナトリウムＣＭＣを使用すべきであり、好ましくはＨＰＣ材料の約10％未満、さらに好ましくはＨＰＣ材料の約５％未満である。
ペパーミント香味ブレンドのような香料は、ＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスと混合され、３〜４時間固定される。粒子は固体粒子のままであるが、膨潤時軟らかい粒子であり、チューインガム製剤に直接添加することができる。以下の実施例２では、５％ナトリウムＣＭＣを有する２部のＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスが作られ、20メッシュ未満に粉砕され、コアとして使用され、かつ１部のペパーミント香料と混合されて４時間固められた。比較として、比較例１において、ＨＰＣ／シリカ／グリセロールモノステアレートマトリックスが比60/20/20で作られ、ＰＣＴ特許公開番号WO 94-14330に記述されているような比２/１のコア／香料のペパーミント香料と混合され、かつ比較目的で使用された。以下のガム配合は、実施例１及び２を作るのに使用された。
【００４４】
成分 ％含量
基剤 18.75
糖 51.52
39DE,45.5 Be シロップ 12.71
デキストロースモノヒドレート 9.45
グリセリン 1.23
ペパーミント香料 0.86
封入甘味料 3.26
レシチン 0.24
ポリマーコア／香料マトリックス 1.98
全 ％ 100.00
【００４５】
実施例１及び２は、９名のパネラーによって香味強度についてのブラインドテストで比較され、そのデータは図１に示されている。結果は、ＨＰＣ/ＣＭＣマトリックスは、以前に製造された香味コアに比し、大部分の咀嚼時間にわたって改良された香味強度を与えたことを示している。比較試料は、標準的な製品と比べて改良された香味放出を以前は示したが、新規なＨＰＣ/ＣＭＣ香味マトリックスは、さらに改良された香味放出を与えることを示している。また、チューインガム組成物の約２％濃度でＨＰＣを使用すると、比較例１の香味コアはねばねばしたテクスチャーを生じた。しかし、実施例２のガムで２％のＨＰＣを使用しても、ねばねばしたテクスチャーが生じなかった。
【００４６】
ここで開示され、また請求されるすべての組成物及び／又は方法は、本開示に照らして過度の実験をすることなく製造かつ実行することができる。本発明の組成物及び方法は、好ましい実施形態に関して記述されているが、本発明の概念、精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された組成物及び／又は方法及び方法の工程又は工程の順序に変更を施しうることは、当業者には明かだろう。さらに詳細には、化学的にも生理学的にも関連する特定の薬剤を本明細書に記載された薬剤と置換しても同一又は同様の結果が達成されうることは明かだろう。当業者にとって明かなすべてのこのような同様の置換及び変形は、特許請求の範囲で定義された本発明の精神、範囲及び概念内であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましいマトリックスと、以前に製造された香味コアについて、大部分の咀嚼時間にわたって香味強度を比較するグラフである。

Claims (33)

1. チューインガム用の長い香味持続時間放出構造を製造する方法であって、以下を包含する方法：
   ａ）ヒドロキシプロピルセルロース材料を多官能性カルボキシレートと混合して、一般に均質な組成物を形成する工程；
   ｂ）前記組成物を、低い水溶性のマトリックスを形成するのに少なくとも４時間の間、少なくとも 120 ℃の硬化温度に処理する工程；
   ｃ）前記マトリックスを、チューインガム組成物で使用される大きさにするサイジング工程；及び
   ｄ）前記マトリックス中に香味剤を配合する工程。
2. 前記サイジング工程が、前記マトリックスを粉砕することによって行われる請求項１に記載の方法。
3. 香味を前記マトリックス中に配合する工程が、前記マトリックスのサイジング工程の後に存在する請求項１に記載の方法。
4. 前記セルロース材料が、ヒドロキシプロピルセルロースを含む請求項１に記載の方法。
5. 前記多官能性カルボキシレートが、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、アジピン酸、リンゴ酸、クエン酸及びそれらの混合物からなる群より選択される請求項１に記載の方法。
6. 前記多官能性カルボキシレートが、ナトリウムカルボキシメチルセルロースを含む請求項４に記載の方法。
7. 前記セルロース材料が、約80,000〜約1,150,000の平均分子量を有する請求項１に記載の方法。
8. セルロース材料の多官能性カルボキシレートに対する比が、約99：１〜約９：１である請求項１に記載の方法。
9. ヒドロキシプロピルセルロース対ナトリウムカルボキシメチルセルロースの比が、約95：５である請求項６に記載の方法。
10. 前記混合工程が、前記セルロース材料と前記多官能性カルボキシレートを液状媒体中に分散することを含む請求項１に記載の方法。
11. 前記混合工程が、前記セルロース材料と前記多官能性カルボキシレートを水溶液中に溶解することを含む請求項１に記載の方法。
12. 前記ヒドロキシプロピルセルロースと前記カルボキシメチルセルロースが、一緒に混合される前にそれぞれ水中に溶解される請求項６に記載の方法。
13. 前記混合工程が、約１％〜約10％のヒドロキシプロピルセルロースと、約0.1％〜約1.0％のナトリウムカルボキシメチルセルロースと、約98.9％〜約89％の水とを含有する溶液を作ることを含む請求項１に記載の方法。
14. 前記混合工程が、前記セルロース材料と前記多官能性カルボキシレートを一緒に乾燥状態でブレンドし、それからその混合物を水溶液中に溶解することを含む請求項１に記載の方法。
15. 前記組成物が、約120℃〜約250℃の温度で硬化される請求項１に記載の方法。
16. 前記組成物が、約４〜約48時間硬化される請求項１に記載の方法。
17. 前記組成物が、少なくとも８時間、少なくとも135℃の温度で硬化される請求項１に記載の方法。
18. 前記組成物が、硬化される前に、約20℃〜約40℃の温度で、強制空気オーブン内で乾燥される請求項１に記載の方法。
19. 硬化前の前記組成物が、約0.5％〜約５％の水分を含有している請求項１に記載の方法。
20. 前記マトリックスが、20メッシュ未満の大きさに粉砕される請求項１に記載の方法。
21. 前記香味剤が、１部のマトリックスに対して約0.05〜１部の香味剤の比で、前記マトリックス中に配合される請求項１に記載の方法。
22. 前記香味剤が、１部の香味剤に対して約２部のマトリックスの比で、前記マトリックス中に配合される請求項１に記載の方法。
23. 前記組成物が、押出機内で製造され、その後硬化される請求項１に記載の方法。
24. 前記押出プロセスを補助するために、前記組成物に潤滑剤が添加される請求項２３に記載の方法。
25. 前記潤滑剤が、水、アルコール及びそれらの混合物からなる群より選択される請求項２４に記載の方法。
26. 長い香味持続時間放出構造であって、以下を包含する構造：
    ａ）架橋剤と混合され、かつ少なくとも 120 ℃の温度で、少なくとも 4 時間の間硬化されて低い水溶性のマトリックスを形成している、ヒドロキシプロピルセルロース材料、及び
    ｂ）前記マトリックス中に配合された香味剤。
27. 前記架橋剤が、多官能性カルボキシレートを含む、請求項２６に記載の長い香味持続時間放出構造。
28. 前記ヒドロキシル基のいくつかが、前記多官能性カルボキシレートと反応して架橋を形成する、請求項２７に記載の長い香味持続時間放出構造。
29. 長い香味持続時間を有するチューインガム組成物であって、以下を含有するチューインガム組成物：
    ａ）ガム基剤；
    ｂ）水溶性バルク部分；及び
    ｃ）以下を包含する香味放出構造：
    ｉ）ヒドロキシプロピルセルロース含有水溶液を、架橋剤含有水溶液と混合し、この混合物から水を蒸発させ、かつ少なくとも 120 ℃の温度で、少なくとも４時間の間、前記混合物を硬化させることによって形成されたマトリックス；及び
    ii）前記マトリックス中に配合された香味剤。
30. 前記架橋剤が、ナトリウムカルボキシメチルセルロースを含む請求項２９に記載のチューインガム組成物。
31. 前記香味放出構造が、そのガムを咀嚼すると、一般に咀嚼開始後約５分〜咀嚼開始後約15分の時間の間に前記香味剤を放出させる、請求項２９に記載のチューインガム組成物。
32. 前記香味放出構造が、該ガム組成物の約0.1％〜約５％を構成する請求項２９に記載のチューインガム組成物。
33. 長い香味持続時間を有するチューインガム組成物の製造方法であって、以下の工程を包含する方法：
    ａ）ヒドロキシプロピルセルロース材料を、該セルロース材料が水和されるまで水と混合する工程；
    ｂ）前記セルロース材料から水を乾燥する工程；
    ｃ）前記セルロース材料を少なくとも６時間、かつ少なくとも125℃の温度で硬化させて、最初のセルロース材料より低い水溶性のマトリックスを形成する工程；
    ｄ）前記マトリックスをチューインガムの成分として有用な大きさにサイジングする工程；
    ｅ）前記マトリックス中に香味を配合する工程；及び
    ｆ）香味が中に配合された前記マトリックスを、ガム基剤及び充填剤と混合して、チューインガム組成物を形成する工程。

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