NO162592B

NO162592B - CHEESE GUM MIX AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF.

Info

Publication number: NO162592B
Application number: NO84844140A
Authority: NO
Inventors: Mansukh M Patel
Original assignee: Wrigley W M Jun Co
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1989-10-16
Also published as: NO162592C; HK2490A; NO844140L

Description

Denne oppfinnelse angår generelt tyggegummiblandi.nger og særlig den forbedring som omfatter et skjellakk-innkapslingsmiddel av matvarekvalitet for sterke søtningsstoffer. This invention relates generally to chewing gum mixtures and particularly to the improvement comprising a food grade shellac encapsulant for strong sweeteners.

Som kjent omfatter tyggegummi en nøytral og smakløs gummibase som tyggestoff og én eller flere aktive bestanddeler som ikke er tyggestoff, blandet inn i basen. Med "aktiv bestanddel" skal her først og fremst forstås et sterkt søtnings-middel, men andre stoffer kan også være til stede så som et smaksmiddel eller en syre av matvarekvalitet som gir gummien aroma og smaksegenskaper, eller et pust-oppfriskende middel som bekjemper eller reduserer dårlig ånde. Tyggegummien kan og vil vanligvis dessuten inneholde vannoppløselige og vanligvis søte fyllstoffer som ikke er tyggestoffer, et farvemiddel og et mykningsmiddel, idet sistnevnte anvendes for å forbedre gummiens tekstur. As is known, chewing gum comprises a neutral and tasteless gum base as chewing substance and one or more active ingredients which are not chewing substances, mixed into the base. "Active ingredient" here is primarily understood to mean a strong sweetener, but other substances can also be present, such as a flavoring agent or a food-grade acid that gives the gum aroma and taste properties, or a breath-freshening agent that combats or reduces bad breath. The chewing gum can and usually will also contain water-soluble and usually sweet fillers that are not chewing substances, a coloring agent and a softening agent, the latter being used to improve the texture of the gum.

Visse aktive tyggegummibestanddeler begunstiges av eller krever innkapsling for at man skal oppnå en gradvis og regulert frigjøring av bestanddelene under tygging eller for å fremme deres stabilitet i tyggegummi. For eksempel er det funnet at visse kunstige søtningsstoffer så som dipeptid-søtningsstoffet aspartam (L-aspartyl-L-fenylalaninmetylester) funnet å være utmerkede sukkererstatninger i tyggegummi. Imidlertid er stabiliteten av kunstige dipeptid-søtningsstoffer en funksjon av vannaktivitet, tid, temperatur og pH. Under ugunstige betingelser omdannes aspartam spontant til diketopiperazin med tilsvarende tap av søthet. Aspartam nedbrytes også som et resultat av reaksjoner med aldehyder som er til stede i visse smaksstoffer. For å opprettholde aspartams stabilitet og søthet i tyggegummi, er det i størst mulig utstrekning nødvendig å hindre at aspartam utsettes'for fuktighet, visse smaksstoffer og visse pH-betingelser. Certain active chewing gum ingredients are favored by or require encapsulation in order to achieve a gradual and controlled release of the ingredients during chewing or to promote their stability in chewing gum. For example, certain artificial sweeteners such as the dipeptide sweetener aspartame (L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester) have been found to be excellent sugar substitutes in chewing gum. However, the stability of artificial dipeptide sweeteners is a function of water activity, time, temperature and pH. Under unfavorable conditions, aspartame is spontaneously converted to diketopiperazine with a corresponding loss of sweetness. Aspartame also breaks down as a result of reactions with aldehydes present in certain flavorings. In order to maintain aspartame's stability and sweetness in chewing gum, it is necessary to the greatest extent possible to prevent aspartame from being exposed to moisture, certain flavorings and certain pH conditions.

Selv om det er alminnelig kjent å innkapsle bestanddeler, kjenner vi ikke til at det i litteraturen er beskrevet til-fredsstillende innkapslingsmidler for aktive tyggegummibestanddeler. For eksempel beskriver US-patenter 4.122.195 og 4.139.639 innkapsling av aspartam i kapseldekstrin og gummi arabikum. Slike innkapslingsmidler, som er hydrofile og fuktighetsgjennom-trengelige, er imidlertid funnet å bare være av begrenset effektivitet når det gjelder å hindre nedbrytningen av aspartam i tyggegummi. Although it is generally known to encapsulate components, we are not aware of satisfactory encapsulating agents for active chewing gum components being described in the literature. For example, US patents 4,122,195 and 4,139,639 describe encapsulation of aspartame in capsule dextrin and gum arabic. However, such encapsulants, which are hydrophilic and moisture permeable, have been found to be of only limited effectiveness in preventing the degradation of aspartame in chewing gum.

Selv om det kan synes som om hydrofobe innkapslingsmidler vil medføre bedre ugjennomtrengelighet og gradvise frigjørings-egenskaper enn hydrofile belegg, kjenner vi ikke til noen. hydrofobe belegg som med hell har vært anvendt tidligere for aktive tyggegummibestanddeler. De fleste hydrofobe materialer som kunne anvendes som innkapslingsmidler, så som polyvinylacetat, vokser og fettstoffer, oppløses i tyggegummibasen når de blandes inn i den oppvarmede gummimasse under gummifremstil-lingsprosessen. Andre hydrofobe materialer så som høymolekylært polyvinylacetat og styren-butadiengummi, er tilnærmet uoppløselig i de oppløsningsmidler av matvarekvalitet som kreves ved innkapslingsprosessene. Vi kjenner ikke til noen tidligere beskrivelse av innkapslingsmaterialer som har både de nødvendige egenskaper at de er uoppløselige i tyggegummibase og allikevel er tilstrekkelig oppløselige i de matvarekvalitet-oppløsnigs-midler som anvendes ved innkapslingsprosesser. Although it may appear that hydrophobic encapsulants would provide better impermeability and gradual release properties than hydrophilic coatings, we are not aware of any. hydrophobic coatings that have been successfully used in the past for active chewing gum ingredients. Most hydrophobic materials that could be used as encapsulants, such as polyvinyl acetate, waxes and fats, dissolve in the chewing gum base when mixed into the heated rubber mass during the rubber manufacturing process. Other hydrophobic materials such as high molecular weight polyvinyl acetate and styrene-butadiene rubber are virtually insoluble in the food grade solvents required in the encapsulation processes. We are not aware of any previous description of encapsulation materials which have both the necessary properties that they are insoluble in chewing gum base and yet are sufficiently soluble in the food grade solvents used in encapsulation processes.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en tyggegummiblanding som omfatter gummibase, og som karakteriseres ved et innhold av partikler av et sterkt søtningsstoff og fra 5,0 til 90 vekt% basert på søtningsstoffet av et skjellakk-innkapslingsmiddel av matvarekvalitet som omgir partiklene av søtningsstoffet. Dessuten kan tyggegummiblandingen eventuelt inneholde et smaksstoff, en matvarekvalitet-syre og et pust-oppfriskende middel. According to the present invention, a chewing gum mixture is provided which comprises a gum base, and which is characterized by a content of particles of a strong sweetener and from 5.0 to 90% by weight based on the sweetener of a shellac encapsulating agent of food grade which surrounds the particles of the sweetener. In addition, the chewing gum mixture may optionally contain a flavouring, a food grade acid and a breath freshener.

Skjellakk-innkapslingsmidlet, som er hydrofobt og uoppløse-lig i gummibasen og allikevel oppløselig i oppløsningsmidlene av matvarekvalitet så som etanol, tilveiebringer et tilnærmet ugjennomtrengelig belegg for slike aktive gummibestanddéler og medfører en regulert, gradvis frigjøring av bestanddelene ettersom innkapslingsmidlet brytes ned under tygging. The shellac encapsulant, which is hydrophobic and insoluble in the gum base and yet soluble in food grade solvents such as ethanol, provides a virtually impermeable coating for such active gum constituents and results in a controlled, gradual release of the constituents as the encapsulant breaks down during chewing.

En annen fordel er at skjellakk-belegget forhindrer at smaksstoffer og andre hydrofobe bestanddeler blir irreversibelt absorbert av gummibasen, slik at man kan anvende en mindre mengde av bestanddelen for å oppnå dens ønskede virkning. Another advantage is that the shellac coating prevents flavors and other hydrophobic ingredients from being irreversibly absorbed by the gum base, so that a smaller amount of the ingredient can be used to achieve its desired effect.

Ved anvendelse for belegning av dipeptid-søtningsstoffer, opprettholder skjellakk-innkapslingsmidlet i det vesentlige sin - søthet under lagring av tyggegummien ved minimalisering av nedbrytningen av dipeptid-søtningsstoffene til diketopiperazin eller deres reaksjon med aldehyder i visse tyggegummi-smaksstoffer. When used for coating dipeptide sweeteners, the shellac encapsulant essentially maintains its sweetness during storage of the chewing gum by minimizing the degradation of the dipeptide sweeteners to diketopiperazine or their reaction with aldehydes in certain chewing gum flavors.

Ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter tyggegummien enhver tyggbar og tilnærmet vann-uoppløselig gummibase i en mengde fra 18 til 99%, men fortrinnsvis ca. 25%, basert på vekten av hele tyggegummiblandingen. Gummibasen kan inneholde et kalsiumkarbonat-fyllstoff istedenfor et talk-fyllstoff selv hvis tyggegummiblandingen omfatter dipeptid-søtningsstoffet aspartam (L-aspartyl-L-fenylalaninmetylester, opprinnelig beskrevet i US-patenter 3.492.131 og 3.342.491) eller surgjør-ingsmidler for mat. Selv om kalsiumkarbonatbasen har bedre tyggeegenskaper og er billigere enn talk-basen, var en talk-base forut for foreliggende oppfinnelse i noen tilfeller foretrukket for anvendelse med aspartam og syrer, fordi kalsiumkarbonat hever gummiens pH og fremmer nedbrytning av aspartam og nøytralisering av syrene; se for eksempel US-patent 4.246.286 som omfatter gummiprodukter som er tilnærmet fri for kalsiumkarbonat og sterkt basiske bestanddeler for å oppnå en lagringsstabil aspartam-tyggegummi. According to the present invention, the chewing gum comprises any chewable and almost water-insoluble gum base in an amount from 18 to 99%, but preferably approx. 25%, based on the weight of the entire chewing gum mixture. The gum base may contain a calcium carbonate filler instead of a talc filler even if the chewing gum mixture includes the dipeptide sweetener aspartame (L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester, originally described in US patents 3,492,131 and 3,342,491) or food acidulants. Although the calcium carbonate base has better chewing properties and is cheaper than the talc base, prior to the present invention a talc base was in some cases preferred for use with aspartame and acids, because calcium carbonate raises the pH of the gum and promotes the breakdown of aspartame and neutralization of the acids; see, for example, US Patent 4,246,286 which includes gum products that are substantially free of calcium carbonate and strongly basic ingredients to obtain a shelf-stable aspartame chewing gum.

Tyggegummiblandingen fremstilles ved en fremgangsmåte som omfatter en skjellakk-innkapsling som foretas fortrinnsvis under anvendelse av en kjent belegningsmetode med fluidisert lag eller en kjent valsebelegningsmetode, selv om andre belegningsmetoder kan anvendes. The chewing gum mixture is produced by a method which includes a shellac encapsulation which is carried out preferably using a known coating method with a fluidized layer or a known roller coating method, although other coating methods can be used.

Ved belegning ved hjelp av fluidisert lag suspenderes partikler av søtningsstoffet og eventuelt andre aktive bestanddeler i en strøm av trykkluft og sprøytes med en oppløsning av innkapslingsmidlet. Når etanol-oppløsningsmidlet for skjellakken fordamper, blir en belagt partikkel av den aktive bestanddel tilbake. Hastigheten av luftstrømmen kan reguleres slik at når det ønskede belegningsnivå er oppnådd, medfører vekten av den belagte partikkel at den faller ut av luftstrømmen og ned i en oppsamlingsbinge. When coating using a fluidized layer, particles of the sweetener and possibly other active ingredients are suspended in a stream of compressed air and sprayed with a solution of the encapsulating agent. When the ethanol solvent for the shellac evaporates, a coated particle of the active ingredient is left behind. The speed of the air flow can be regulated so that when the desired coating level is achieved, the weight of the coated particle causes it to fall out of the air flow and into a collection bin.

Ved valsebelegningsmetoden suspenderes partikler av den aktive bestanddel i en oppløsning av innkapslingsmidlet og dets oppløsningsmiddel. Den aktive bestanddel er ikke i vesentlig grad oppløselig i oppløsningsmidlet. Suspensjonen avsettes på en oppvarmet, roterende trommel; varmen fordamper oppløsnings-midlet og etterlater belagte partikler av den aktive bestanddel som skrapes fra valsen. Denne metode kan gjentas for å oppnå tykkere belegg, men forskjellige oppløsningsmiddel-systemer eller raskere valsehastigheter må da anvendes for å unngå gjenoppløsning av innkapslingsmidlet. In the roller coating method, particles of the active ingredient are suspended in a solution of the encapsulant and its solvent. The active ingredient is not soluble to a significant extent in the solvent. The suspension is deposited on a heated, rotating drum; the heat evaporates the solvent and leaves behind coated particles of the active ingredient which are scraped from the roller. This method can be repeated to achieve thicker coatings, but different solvent systems or faster rolling speeds must then be used to avoid re-dissolution of the encapsulant.

Skjellakk-innkapslingsmidlet representerer et fuktighets-gjennomtrengelig, hydrofobt belegg som ikke er oppløselig i tyggegummibasen, slik at man får en meget god beskyttelse av de aktive gummibestanddeler, særlig dipeptid-søtningsstoffer som er følsomme overfor visse fuktighets- og pH-betingelser og aldehyder som kan være til stede i gummien. Samtidig bevirker skjellakk-innkapslingsmidlet en regulert, gradvis frigjøring av de aktive bestanddeler for å oppnå langvarig søthet og smak i gummien. The shellac encapsulant represents a moisture-permeable, hydrophobic coating that is not soluble in the chewing gum base, so that you get a very good protection of the active gum ingredients, especially dipeptide sweeteners that are sensitive to certain moisture and pH conditions and aldehydes that can be present in the rubber. At the same time, the shellac encapsulant causes a regulated, gradual release of the active ingredients to achieve long-lasting sweetness and flavor in the gum.

Søtningsstoffet i tyggegummien er et meget sterkt søtnings-middel, det vil si et som har en søthet mer enn ca. tyve ganger søtheten av sukrose. Et slikt søtningsstoff kan være aspartam, sakkarin, cyklamat, taumatin, acesulfam K, dihydrokalkoner eller kombinasjoner derav. Et foretrukket søtningsstoff er aspartam som er til stede i en mengde fra 0,025% til 2,0% basert på gummiblandingens vekt. For dette kunstige søtningsstoff er skjellakk-innkapslingsmidlet til stede i en mengde på fortrinnsvis ca. 25,0% basert på vekten av aspartam. The sweetener in the chewing gum is a very strong sweetener, i.e. one that has a sweetness of more than approx. twenty times the sweetness of sucrose. Such a sweetener can be aspartame, saccharin, cyclamate, thaumatin, acesulfame K, dihydrochalcones or combinations thereof. A preferred sweetener is aspartame which is present in an amount from 0.025% to 2.0% based on the weight of the gum mixture. For this artificial sweetener, the shellac encapsulant is present in an amount of preferably approx. 25.0% based on the weight of aspartame.

Tyggegummiblandingen kan omfatte smaksstoffer, særlig forstøvningstørkede eller frysetørkede smaksstoffer så som eteriske oljer og kunstige smaksstoffer i en mengde som bestemmes etter ønske; men vanligvis omfatter de aktive smaksstoffer ca. 1 vekt% av tyggegummiblandingen. Skjellakk-innkapsling forlenger frigjøringen av smaksstoffene og beskytter visse smaksstoffer mot oksydasjon og andre nedbrytningsreak-sjoner. Skjellakk-belegget hindrer også absorbsjon av smaksstoff inn i gummibasen, slik at man reduserer den mengde av kostbart smaksstoff som er nødvendig for et ønsket smaksnivå. The chewing gum mixture may include flavourings, in particular spray-dried or freeze-dried flavourings, such as essential oils and artificial flavourings, in an amount determined as desired; but usually they include active flavorings approx. 1% by weight of the chewing gum mixture. Shellac encapsulation prolongs the release of the flavoring substances and protects certain flavoring substances against oxidation and other degradation reactions. The shellac coating also prevents flavoring from being absorbed into the rubber base, so that the amount of expensive flavoring that is needed for a desired flavor level is reduced.

Med noen smaksstoffer, særlig frukt-smaksstoffer, er det ønskelig å anvende en matvaresyre for å gi gummien en syrlighet. For dette formål kan man anvende slike syrer som eplesyre og sitronsyre i ønskede mengder, vanligvis ca. 1% av den totale gummivekt. Skjellakk-innkapsling av slike syrer medfører at de frigjøres langsomt under tygging slik at det oppnås en moderat langvarig syrlighet. Andre syrer, så som melkesyre og vinsyre, som tidligere i mange tilfeller ble unngått på grunn av deres høye oppløselighet og resulterende uønskede syrlighet, kan med fordel anvendes når de er innkapslet med skjellakk. Innkaps-lingen hindrer også nøytralisering av disse syrer når de utsettes for alkaliske stoffer så som kalsiumkarbonat. With some flavorings, especially fruit flavorings, it is desirable to use a food grade acid to give the gum a sourness. For this purpose, acids such as malic acid and citric acid can be used in desired amounts, usually approx. 1% of the total rubber weight. Shellac encapsulation of such acids means that they are released slowly during chewing so that a moderately long-lasting sourness is achieved. Other acids, such as lactic acid and tartaric acid, which were previously avoided in many cases because of their high solubility and resulting undesirable acidity, can be advantageously used when they are encapsulated with shellac. The encapsulation also prevents neutralization of these acids when they are exposed to alkaline substances such as calcium carbonate.

Tyggegummiblandingen kan også omfatte et pust-oppfriskende middel som hindrer eller reduserer dårlig ånde. Et slikt pust-oppfriskende middel er kobber-glukonat (se for eksempel US-patent 2.894.876), men andre salter av kobber eller sink kan anvendes. The chewing gum mixture may also include a breath freshener that prevents or reduces bad breath. One such breath freshener is copper gluconate (see, for example, US patent 2,894,876), but other salts of copper or zinc may be used.

Tyggegummien inneholder eventuelt et farvemiddel i en vanlig mengde på 0,1 til 2,0 vekt%, og et mykningsstoff i en mengde på 0,1 til 25 vekt% av gummiblandingen. Flytende smaksstoffer som ikke er innkapslet, kan også tas med i gummien. The chewing gum optionally contains a coloring agent in a usual amount of 0.1 to 2.0% by weight, and a plasticizer in an amount of 0.1 to 25% by weight of the gum mixture. Liquid flavors that are not encapsulated can also be included in the gum.

Tyggegummien kan også inneholde et søtt, vannoppløselig fyllstoff, selv om kaloritomme eller kalorifattige gummier kan fremstilles ved at det ikke anvendes fyllstoffer eller ved at det anvendes fyllstoffer som har liten eller ingen assimilerbar kaloriverdi. For sukkergummier kan fyllstoffet bestå av dekstrose, sukrose, maltose, dekstrin, tørket invertsukker, fruktose, levulose, galaktose, maissirup eller maissirup-faststoffer eller kombinasjoner derav. For sukkerløse gummier kan fyllstoffet inneholde "Polydextrose" (et kalorifattig karbohydrat fremstilt av Pfizer) eller en sukkeralkohol så som sorbitol, mannitol, xylitol eller kombinasjoner derav. Slike fyllstoffer er til stede i en mengde varierende fra 30 til 80 vekt% av vekten av hele tyggegummiblandingen. The chewing gum can also contain a sweet, water-soluble filler, although calorie-free or low-calorie gums can be produced by not using fillers or by using fillers that have little or no assimilable caloric value. For sugar gums, the filler may consist of dextrose, sucrose, maltose, dextrin, dried invert sugar, fructose, levulose, galactose, corn syrup or corn syrup solids or combinations thereof. For sugarless gums, the filler may contain "Polydextrose" (a low-calorie carbohydrate manufactured by Pfizer) or a sugar alcohol such as sorbitol, mannitol, xylitol or combinations thereof. Such fillers are present in an amount varying from 30 to 80% by weight of the weight of the entire chewing gum composition.

Tyggegummien kan fremstilles på konvensjonell måte. Først oppvarmes basen og anbringes i en blander. Hvis farve ønskes, kan den tilsettes etter dette trinn, fulgt av det eventuelle fyllstoff, den skjellakk-innkapslede aktive bestanddel eller bestanddeler og mykningsmidlet. Når tyggegummien fjernes fra blanderen, blir blandingen valset ut eller ekstrudert, skåret opp i enkeltstykker, avkjølt og deretter innpakket på kjent måte. The chewing gum can be produced in a conventional manner. First, the base is heated and placed in a mixer. If color is desired, it can be added after this step, followed by any filler, the shellac-encapsulated active ingredient or ingredients and the plasticizer. When the chewing gum is removed from the mixer, the mixture is rolled out or extruded, cut into individual pieces, cooled and then packaged in a known manner.

EKSEMPEL I EXAMPLE I

En sukkerløs tyggegummi inneholdende skjellakk-innkapslet aspartam ble fremstilt i henhold til følgende oppskrift A sugarless chewing gum containing shellac-encapsulated aspartame was prepared according to the following recipe

EKSEMPEL II EXAMPLE II

En sukkertyggegummi inneholdende skjellakk-innkapslet aspartam kan fremstilles i henhold til følgende oppskrift: A sugar chewing gum containing shellac-encapsulated aspartame can be prepared according to the following recipe:

For fremstilling av en pust-oppfriskende gummi settes 0,006 vekt% skjellakk-innkapslet kobberglukonat til gummien illustrert i Eksempel II. For the production of a breath-freshening gum, 0.006% by weight of shellac-encapsulated copper gluconate is added to the gum illustrated in Example II.

EKSEMPEL III EXAMPLE III

En tyggegummi inneholdende en skjellakk-innkapslet matvaresyre og skjellakk-innkapslet aspartam kan fremstilles i henhold til følgende oppskrift: A chewing gum containing a shellac-encapsulated food acid and shellac-encapsulated aspartame can be prepared according to the following recipe:

I alle de foregående eksempler er skjellakken til stede i en mengde lik 25,0% basert på vekten av hver innkapslet aktiv bestanddel for å danne et ugjennomtrengelig, hydrofobt belegg. In all of the foregoing examples, the shellac is present in an amount equal to 25.0% based on the weight of each encapsulated active ingredient to form an impermeable, hydrophobic coating.

Claims

1. Chewing gum composition comprising a gum base, characterized by the content of particles of a strong sweetener and from 5.0 to 90% by weight based on the sweetener of a food grade shellac encapsulant surrounding the particles of the sweetener.

2. Chewing gum mixture according to claim 1, characterized in that the shellac encapsulating agent is present in an amount of approx. 25.0% based on the weight of the sweetener.

3. Chewing gum mixture according to claim 2, characterized in that the sweetener is a dipeptide sweetener.

4. Chewing gum mixture according to claim 3, characterized in that the dipeptide sweetener is aspartame.

5. Chewing gum mixture according to claim 4, characterized in that aspartame is present in an amount from 0.025 to 2.0% based on the weight of the gum mixture.

6. Chewing gum mixture according to claim 5, characterized in that the shellac encapsulating agent is present in an amount of approx. 25.0% based on the weight of aspartame.