PL171158B1

PL171158B1 - Kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolnosci szybkiego ich uwalniani oraz sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych PL

Info

Publication number: PL171158B1
Application number: PL92300040A
Authority: PL
Inventors: Richard C Fuisz
Original assignee: Fuisz Technologies Ltd
Priority date: 1991-11-04
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1997-03-28
Also published as: KR100237733B1; JPH06504448A; PL300040A1; DE69217200T2; EP0565706A4; PL171695B1; FI933044A; AU3063092A; AU661081B2; EP0565706B1; DE69217200D1; WO1993008699A1; JP3706129B2; EP0565706A1; FI933044A0

Abstract

1. Kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolnosci szybkiego ich uwalniania, znamienna tym, ze zawiera rozpuszczalna w wodzie matryce wytwo- rzona sposobem rzutowego plyniecia, za- wierajaca mikronizowana zawiesine hydro- fobowej cieczy w ilosci 0,25% do 40% wa- gowych w stosunku do zawartosci matrycy. 13. Sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych, zna- mienny tym, ze do rozpuszczalnej w wo- dzie matrycy wprowadza sie mikronizowana zawiesine cieczy hydrofobowej i calosc poddaje sie obróbce metoda rzutowego ply- niecia. F IG 5 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolności szybkiego ich uwalniania oraz sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych, w szczególności olejków hydrofobowych, znajdującej zastosowanie w produktach spożywczych, farmaceutykach, produktach gumowych i cukierniczych, kosmetykach i środkach higieny osobistej.

Stosowanie olejków hydrofobowych, jako środków smakowych i zapachowych w środkach spożywczych, farmaceutykach, kosmetykach itp., koncentruje się na sposobach regulowania działań organoleptycznych albo przez opóźnianie albo przez przyspieszanie natężenia ich postrzegania podczas spożywania W zwykłych środkach spożywczych, takich jak pokarmy, dodaje się farmaceutyki, produkty gumowe i cukiernicze, olejki zapachowe w postaci wolnej oraz w postaci kapsułkowanej w celu uzyskania łącznie efektu natychmiastowego lub opóźnionego odczuwania smaku.

Przykładowo, w opisie patentowym USA nr 4 485 118 ujawniono kompozycję gumy do żucia, która zawiera uwalniany kolejno system wielu smaków Jeden ze smaków jest kapsułkowany w nierozpuszczalnej w wodzie powłoce w celu opóźnionego uwalniania, a inny smak wprowadza się w postaci wolnej i niepowlekanej do natychmiastowego uwalniania.

Opis patentowy USA nr 4 962 463 ujawnia z kolei gumę do żucia o zmniejszonej zawartości składników smakowych otrzymaną przez impregnowanie lub osadzanie stałych cząstek smakowych sorbowanych na jadalnym podłożu i umieszczenie ich na powierzchni gumy.

W technologii środków spożywczych, techniki kapsułkowania i powlekania także skoncentrowały się na zabezpieczaniu olejków smakowych przed reagowaniem z innymi środkami chemicznymi w mieszaninie lub przed utlenianiem, odparowaniem lub utlenianiem się w wyniku wystawienia na bezpośrednie działanie środowiska. Olejki zapachowe łączono z różnymi środkami słodzącymi, w szczególności, na przykład, w produktach gumowych i cukierniczych. Olejki smakowe są to często związki aldehydowe, ketonowe i estrowe, które łatwo reagują z wieloma innymi substancjami występującymi zwykle w produktach spożywczych, a także są wrażliwe na działanie ciepła. Na przykład, jedną taką substancją, dodawaną często do produktów spożywczych, która szybko reaguje i traci właściwości słodzące w obecności olejków smakowych, jest aspartam. W wyniku uzyskuje się produkt bez smaku i bez słodkiego smaku, a więc bez ogólnej jakości organoleptycznej i nietrwały podczas przechowywania.

171 158

Sposoby kapsułkowania lub powlekania olejków zwykle obejmują stosowanie matryc innych materiałów hydrofobowych, takich jak stopione i zestalone tłuszcze i woski, polimery, takie jak polioctan winylu i rozpuszczalniki i/lub elastomery. Proste mieszaniny tych hydrofobowych matryc i substancji smakowych i/lub słodzących, uzyskano przy użyciu rozpuszczalników i/lub ciepła z wytworzeniem stopu w celu wprowadzenia olejku smakowego do matrycy Wprowadzanie w stanie stopionym jest konieczne, aby uzyskać możliwie najlepszą jednorodność i kapsułkowanie. Następnie stopioną masę ochładzano do zestalenia i mielono na drobne cząstki

Opis patentowy USA nr 4 740 376 ujawnia stosowanie stopionego wielkocząsteczkowego polioctanu winylu zmieszanego z hydrofobowym plastyfikatorem i składnikiem smakowym. Stopioną mieszaninę chłodzi się, miele na drobne ziarno i dodaje do produktu spożywczego. Stosowane hydrofobowe plastyfikatory są to mono-, di- i triglicerydy kwasów tłuszczowych o 16 do 22 atomach węgla.

Z opisu patentowego USA nr 4 722 845 są znane trwałe kompozycje gumy do żucia o smaku cynamonowym zawierające osnowę gumową, środek słodzący i kompozycję słodzącą zawierającą słodzącą substancję dipeptydową lub aminokwasową w mieszaninie tłuszczu z woskiem polietylenowym o wysokiej temperaturze topniema (106°C).

Opis patentowy USA nr 4 803 022 ujawnia proszkową kompozycję smakową kapsułkowaną w hydrofobowej matrycy tłuszczu lub wosku, zawierającą thaumatynę, monellinę lub dihydrochalkonyjako substancję słodzącą.

W kolejnym opisie patentowym USA nr 4 824 681 ujawniony jest kapsułkowany środek słodzący, chroniony przed działaniem wilgoci i zapewniający regulowane uwalnianie, przy czym ten środek słodzący jest kapsułkowany przy użyciu hydrofobowego polimeru i hydrofobowego plastyfikatora.

Hydrofobową powłokę opisano szczegółowo także w patencie USA nr 4 828 857, w którym ujawniono kompozycję z rdzeniem ze środka słodzącego lub smakowego oraz z matrycą ochronną wytworzoną metodą powlekania natryskowego w złożu fluidalnym.

Te sposoby obejmujące tworzenie stopionych mieszanin hydrofobowych mają zasadnicze wady, takie jak utrata lotnych składników smakowych podczas ogrzewania, oraz trudne do spełnienia wymagania dotyczące mieszania w celu uzyskania jednorodności. Zastosowano etapy oddzielnego mielenia, które także powodowały odparowanie składników smakowych, a w przypadku pewnych wrażliwych środków słodzących, ich degradację i utratę słodkiego smaku Ponadto proste mieszaniny zapewniały właściwej ochrony za pomocą jednorodnej powłoki dla zachowania w rdzeniu substancji smakowych i słodzących w stanie trwałym i ustabilizowanym. Inne sposoby uzyskania poprawy w stosunku do technik prostego mieszania, obejmowały krzepnięcie podczas rozpylania oraz powlekanie natryskowe w złożu fluidalnym Jakkolwiek te metody mogą usunąć pewne wyżej wymienione niedostatki, to jednak nadal stosuje się w nich znaczne ilości ciepła i/lub rozpuszczalników i plastyfikatorów i nie umożliwiają one uzyskania mikronizowanych oddzielnych kropelek substancji smakowej w matrycy, a raczej uzyskuje się nierównomierną aglomerację substancji smakowej i/lub słodzącej w nośniku hydrofobowym. Powlekanie substancji słodzących i olejków substancjami hydrofobowymi także przeszkadza w natychmiastowym występowaniu smaku i/lub słodkiego smaku.

Zgodnie z wynalazkiem kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolności szybkiego ich uwalniania, charakteryzuje się tym, że zawiera rozpuszczalną w wodzie matrycę wytworzoną sposobem rzutowego płynięcia, zawierającą mikronizowaną zawiesinę hydrofobowej cieczy w ilości 0,25% do 40% wagowych w stosunku do zawartości matrycy. Kompozycja ta korzystnie zawiera ciecz hydrofobową, która jest substancją oleistą, a w szczególności jest substancją smakową lub olejkiem smakowym.

Matrycę stanowi cukier lub pochodna cukru. W szczególności matryca jest wybrana z grupy obejmującej sacharozę, maltozę, dekstrozę, rybozę, fruktozę, laktozę, glukozę, arabinozę, mannozę, pentozę, sorbozę, ksylozę, galaktozę, sorbit, mannit, galaktyd, laktyd, maltyd, maltooligosacharydy, pentatol, izomalt, ksylit, sukralozę, maltodekstrynę, polidekstrozę oraz ich pochodne i mieszaniny.

171 158

Kompozycja, zgodnie z wynalazkiem, jako olejek smakowy zawiera substancję wybraną z grupy naturalnych lub syntetycznych substancji smakowych, przy czym korzystnie jako olejek smakowy zawiera naturalny lub syntetyczny olejek roślinny lub esencję.

Kompozycja według wynalazku zawiera substancję smakową należącą do grupy obejmującej olejek mięty pieprzowej, mięty zielonej, olejek cynamonowy, olejek z liści rośliny Gaultheria procumbens (wiecznie zielona), olej arachidowy, lukrecję, olejki cytrusowe, esencje owocowe i ich mieszaniny.

Ponadto, kompozycja zawiera olejek cytrusowy i esencje owocowe pochodzące z następujących owoców: jabłka, moreli, banana, czarnej jagody, wiśni, orzecha kokosowego, winogrona grejpfruta, cytryny, limy, pomarańczy, gruszki, brzoskwini ananasa, śliwki, maliny, truskawki i ich mieszanin. Korzystnie, kompozycja zawiera substancję oleisty należącą do grupy obejmującej olej roślinny, olej mineralny lub tłuszcz zwierzęcy.

Zgodnie z wynalazkiem kompozycja zawiera matrycę formowaną sposobem rzutowego płynięcia w warunkach rzutowego ogrzewania lub rzutowego ścinania.

Jest korzystne, gdy kompozycja zawiera dodatkowo substancję słodzącą należącą do grupy obejmującej substancje słodzące bazujące na dipeptydach i aminokwasach, sole sacharyny i jej wolny kwas, sole cyklaminianowe, acesulfan i jego sole, uwodorniony hydrolizat skrobi, talinę, thaumatynę, sterozyd, dihydrochalkon i ich mieszaniny.

Sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że do rozpuszczalnej w wodzie matrycy wprowadza się mikronizowaną zawiesinę cieczy hydrofobowej i całość poddaje się obróbce metodą rzutowego płynięcia

Korzystnie, kompozycję rozdrabnia się na mniejsze cząstki przez mielenie, proszkowanie lub przesiewanie, albo alternatywnie kompozycję rozdrabnia się na mniejsze cząstki przez mielenie kriogeniczne.

Jako matrycę stosuje się substancję typu sacharydu a w szczególności stosuje się substancję należącą do grupy obejmującej sacharozę, maltozę, dekstrozę, rybozę, fruktozę, laktozę, glukozę, arabinozę, mannozę, pentozę, ksylozę, galaktozę, sorbit, mannit, galaktyd, laktyd, maltyd, maltooligosacharydy, izomalt, ksylit, sukralozę, maltodekstrynę, polidekstrozę oraz ich pochodne i mieszaniny. Korzystnie, do matrycy wprowadza się dodatkowo polimer niesacharydowy, w postaci polimeru termoplastycznego lub celulozowego.

Jako ciecz hydrofobową stosuje się substancję smakową lub olejek smakowy

W sposobie według wynalazku matrycę i/lub olej hydrofobowy miesza się wstępnie z substancją należącą do grupy wypełniaczy, środków słodzących, środków barwiących, substancji zwiększających wilgotność, plastyfikatorów, emulgatorów i ich mieszanin.

Korzystnie, stosuje się mieszaninę wstępną zawierającą olejek smakowy i środek słodzący. Jako wypełniacz stosuje się syntetyczną, amorficzną krzemionkę lub porowaty agregat maltodekstryny.

W kompozycji według wynalazku olejki są zawarte i chronione przez kapsułkowanie w rozpuszczalnej w wodzie, stałej matrycy wykonanej z substancji rzutowo płynnych, takich jak środki słodzące itp. Olejek występuje w matrycy w postaci subtelnie rozdrobnionych, mikronizowanych kropelek, które są rozproszone i uwięzione w otaczającej matrycy. Kapsułkowane cząstki ciekłe wytwarza się sposobem rzutowego płynięcia, np. przez przędzenie stopu mieszaniny matrycy rozpuszczalnej w wodzie z olejkiem, w celu wytworzenia płatków lub puchu, które można stosować w takiej postaci lub poddać je dalszemu rozdrobnieniu na subtelny proszek. Proszek tworzy się z cząstek, które z kolei stanowią matrycę złożoną z rozpuszczalnej w wodzie powłoki ochronnej i zawartej w niej zawiesiny mikronizowanego olejku.

Korzystnymi substancjami matrycy są środki słodzące, które dają się z łatwością przetwarzać metodami rzutowego płynięcia. Połączenie słodkiej, rozpuszczalnej w wodzie matrycy i olejku smakowego lub aromatycznego równomiernie rozproszonego w niej daje efekt synergistyczny, wynikający z jednoczesnego uwalniania obu składników. Uważa się, że natychmiastowe dostarczenie olejku do ust powoduje takie odczucie smaku i słodkiego smaku, które nie tylko jest bardziej intensywne, lecz także bardziej zbliżone do prawdziwego smaku pierwotnego olejku smakowego. Ten efekt wynika z faktu, że więcej składników smakowych zostało za6

171 158 chowanych podczas przetwarzania i dają one lepsze odczucie intensywności z powodu bezpośredniego kontaktu z rzutowo płynnym środkiem słodzącym.

Olejki smOkowe można wybierać spośród bardzo licznych substancji, które nadają się do danego zastosowania. Na przykład olejek miętowy jest olejkiem zwykle stosowanym w gumie do żucia i wyrobach cukierniczych, który po wprowadzeniu do kompozycji według wynalazku jest środkiem chroniącym olejek przed utratą składników' lotnych i degradacją, przy czym stwarza natychmiastowe i bezpośrednie uwalnianie smaku po umieszczeniu w ustach lub innym środowisku wodnym.

Sposobem według wynalazku można wytworzyć ziarnistą postać kompozycji, mającą hydrofitową ciekłą zawiesinę lub rdzeń oraz stałą, rozpuszczalną w wodzie matrycę wytworzoną sposobem rzutowego płynięcia.

Kompozycję według wynalazku można stosować w różnorodnych wyrobach do dostarczania olejków hydrofobowych, w szczególności olejków zapachowych, smakowych i innych olejków aromatycznych. Kompozycja jest szczególnie użyteczna do szybkiego i natychmiastowego dostarczania substancji po zetknięciu się z wilgocią, np. po umieszczeniu w ustach. Jednym szczególnym zastosowaniem jest stosowanie tej kompozycji w postaci pylistego proszku do gumy do żucia, wyrobów cukierniczych i piekarniczych.

Kompozycja według wynalazku zapewnia równomierne rozprowadzenie hydrofobowej cieczy i zachowuje lotne i nietrwałe składniki cieczy, które nadają ogólny charakter cieczy. W przypadku olejków smakowych i różnych olejków aromatycznych, eteryczne składniki lotne, takie jak nuty zapachowe i aromaty są zachowane podczas przetwórstwa i skoncentrowane w końcowym wyrobie, co daje wyrób o lepszym zapachu i smaku, o dużej autentyczności i prawdziwości względem zamierzonego smalcu i/lub zapachu.

Metoda rzutowego płynięcia zapewnia w zasadzie skutek natychmiastowy, a przy tym odparowanie i/lub degradację ciekłej kompozycji hydrofobowej, łącznie z innymi składnikami, takimi jak substancje słodzące lub zawarte w mej włókna, są w dużej mierze, jeśli nawet me całkowicie, zmniejszone, w porównaniu ze zwykłym sposobem suszenia rozpyłowego i prostego mieszania.

Kompozycja według wynalazku może mieć postać pyłowych proszków smakowych lub słodzących bez użycia substancji zapobiegających zbrylaniu, takich jak skrobia kukurydziana. Zastosowana metoda rzutowego płynięcia zapewnia możliwości uzyskiwania szeregu różnych postaci kompozycji, np. jako puch lub płatki. Kompozycja może być także mielona, proszkowana i przesiewana do postaci subtelnych ziaren lub proszku bez wyraźnej utraty cieczy hydrofobowej lub innych składników zawartych w matrycy. Mielenie kriogeniczne przy użyciu ciekłego azotu jest korzystnym sposobem rozdrabniania. Zatrzymywanie składników olejku w trakcie realizacji sposobu według wynalazku w dużym stopniu wynika z faktu, że ciecz znajduje się w matrycy w postaci mikronizowanej, a nie jest po prostu zaadsorbowana na nośniku lub umieszczona w powłoce.

Przez zastosowanie sposobu według wynalazku można uzyskać bardziej równomierne rozprowadzenie cieczy hydrofobowej niz to można osiągnąć metodami prostego mieszania lub suszenia rozpyłowego. Szczególną zaletą jest możliwość stosowania różnorodnych substancji płynnych rzutowo łączrne z olejkiem hydrofobowym, aby móc zrealizować różne zastosowania. Na przykład suszone rozpyłowo mieszaniny cyklodekstryn i substancji smakowych można łączyć z substancjami matrycy rzutowo płynnymi w celu uzyskania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolności szybkiego ich uwalniania. Kompozycja wytworzona sposobem rzutowego płynięcia zatrzymuje w zasadzie całość swych składników smakowych i można ją mielić kriogenicznie z wytworzeniem jednorodnego rozkładu wielkości cząstek. Mielenie kriogeniczne ma tę szczególną zaletę w porównaniu ze zwykłym mieleniem, że zmniejsza ilość wytwarzanego ciepła i związaną z tym utratę substancji lotnych. Umożliwia to uzyskanie większej jednorodności wielkości cząstek i ich kształtu w porównaniu ze zwykłym mieleniem, przy którym nadmiar ciepła jest przyczyną znaczącej zmiany właściwości. Kompozycja, poddawana mieleniu kriogenicznemu, ma postać proszku nadającego się do bezpośredniego stosowania w środkach spożywczych, przykładowo w kompozycjach gumy do żucia lub

171 158 do powierzchniowego powlekania gum do żucia lub słodyczy. Proszki te z łatwością przywierają do powierzchni gumy do żucia podczas walcowania i nacinania gumy dzięki jednolitej wielkości i jednolitemu kształtowi cząstek.

Sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych według wynalazku wyróżnia się w stosunku do znanych sposobów przede wszystkim tym, że zamiast stosowania hydrofobowych kapsułkujących substancji matrycowych, stosuje się substancje hydrofitowe nadające się do przetwarzania metodą rzutowego płynięcia. Substancje te muszą nadawać się do takich sposobów rzutowego płynięcia jak przędzenie stopu, bez znacznej ich degradacji lub spalania się. Z tego powodu, zamiast prostego mieszania i mielenia, krzepnięcia podczas rozpylania i technik powlekania natryskowego, stosuje się metodę rzutowego płynięcia, jak to określono poniżej. W wyniku uzyskuje się stały materiał ziarnisty, który stanowi łatwo rozpuszczalną w wodzie matrycę lub środek kapsułkujący, w którym są równomiernie rozproszone subtelne, mikronizowane kropelki cieczy. Podczas procesu środek kapsułkujący jest poddany działaniu podwyższonej temperatury w nadzwyczaj ograniczonym zakresie i przy tym zwykle w ciągu ułamka sekundy. To zasadniczo zmniejsza możliwość ulatniania się pewnych ciekłych składników hydrofobowych. W przypadku olejków smakowych, badania analityczne wykazały, ze podczas realizacji sposobu według wynalazku zatrzymuje się znacząco więcej składników smakowych niż przy realizacji innych sposobów

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej przedstawiony w przykładach wykonania i na załączonych rysunkach, na których fig. 1 stanowi mikrofotografię (500x) przedstawiającą mikronizowany olejek miętowy w matrycy z syropu kukurydzianego (Maltrin-365) wytworzonej sposobem rzutowego płynięcia, fig. 2 - mikrofotografię (500x) przedstawiającą mikronizowany olejek miętowy w ziarnistej matrycy uzyskanej z syropu kukurydzianego (Maltrin-365) wytworzonej sposobem rzutowego płynięcia, po mieleniu kriogenicznym, fig. 3 - mikrofotografię (1250x) przedstawiającą mikronizowany olejek miętowy w matrycy wytworzonej sposobem rzutowego płynięcia z izomaltu, fig 4 - mikrofotografię (1250x) przedstawiającą mikronizowany olejek miętowy w ziarnistej matrycy wytworzonej sposobem rzutowego płynięcia z izomaltu po mieleniu kriogenicznym, zaś fig 5 przedstawia wykres porównawczy zatrzymywania ulatniania dla kompozycji według wynalazku, z i bez mielenia kriogenicznego oraz dla kompozycji uzyskanej przez proste kapsułkowanie mieszaniny w warunkach regulowanej temperatury.

Jak wyżej podano kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych zawiera matrycę z rozpuszczalnej w wodzie substancji rzutowo płynnej, w której jest zawarta mikronizowana zawiesina cieczy hydrofobowej. Zadaniem matrycy jest osłanianie olejku podczas przetwarzania, przy czym nie zachodzi w ogóle lub w bardzo małym stopniu utrata składników olejku podczas wytwarzania kompozycji, a jednak te składniki olejku mogą być z łatwością uwalniane w warunkach zwiększonej wilgotności. W szczególności olejki są uwalniane natychmiast w środowisku wodnym, a zwłaszcza po umieszczeniu w jamie ustnej lub w innych wilgotnych warunkach, w lub na ciele, gdy pożądane jest szybkie uwolnienie olejku.

Ciecz hydrofobowa może należeć do różnych grup substancji, takich jak ciecze oleiste, olejki smakowe i aromatyczne, jak również olej mineralny, gliceryna, glikol polietylenowy itp. Przykłady cieczy oleistych obejmują bez ograniczenia oleje roślinne, oleje rybie, smalec, lanolinę, masło kakaowe i ich mieszaniny. Uważa się, że te substancje hydrofobowe, które są stałe w temperaturze pokojowej, mogą być stosowane pod warunkiem, że będą dostatecznie ciekłe podczas przetwarzania, aby można je było rozproszyć w matrycy Takie ograniczone ogrzanie można zastosować także wtedy, gdy substancję oleistą można przeprowadzić w stan ulegający zdyspergowaniu bez zniszczenia lub utraty pożądanych lotnych składników. Na przykład tłuszcze zwierzęce takie jak łój, smalec lub uwodornione oleje zwierzęce i/lub roślinne można stosować w niniejszym wynalazku.

Uwodornione lub częściowo uwodornione oleje roślinne przydatne w kompozycji według wynalazku, obejmują takie substancje jak olej kukurydziany, olej trzcinowy, olej bawełniany, olej sezamowy, olej z pestek winogron, olej słonecznikowy, olej saflorowy, olej rzepakowy, olej oliwkowy, olej arachidowy itp. Oleje te, jak również oleje z tłuszczów zwierzęcych, są jadalne i z tego powodu są najczęściej stosowane w środkach spożywczych.

Innymi olejami hydrofobowymi są oleje określane jako olejki smakowe lub esencje. Olejki te zwykle pochodzą z ekstraktów roślinnych, jakkolwiek mogą być też pochodnymi syntetycznymi. Olejek mięty pieprzowej, olejek mięty zielonej, olejek cynamonowy, olejek z liści rośliny Gaultheria procumbens (wiecznie zielona), olejki cytrusowe i inne esencje roślinne, są najbardziej preferowanymi olejkami smakowymi, stosowanymi w niniejszym wynalazku. Olejki smakowe, takie jak olejek mięty pieprzowej, olejek mięty zielonej i olejek cynamonowy są szczególnie ostre i wywołują uczucie palenia w ustach, jeśli są przyjmowane w zbyt dużej ilości Niniejszy wynalazek umożliwia stosowanie mniejszych ilości, niż w typowych zastosowaniach do środków spożywczych, jeśli to jest pożądane, dzięki efektowi synergistycznemu uzyskanemu w matrycy środka słodzącego. Mikronizowana zawiesina daje odczucie, że występuje większa ilość substancji smakowej niż jest rzeczywiście obecna, dzięki czemu wzmacnia się działanie organoleptyczne bez konieczności stosowania większych jego ilości. Jest to szczególnie użyteczne w takich zastosowaniach, jak kompozycje gum do żucia, gdy dodatek olejku smakowego w dużych stężeniach, w celu osiągnięcia bardziej intensywnego odczucia smaku powoduje plastyfikację składników osnowy gumy i wrażenie wodnistego żucia.

Przykładami olejków cytrusowych lub pierwotnych i/lub użytecznych esencji jest wiele substancji, takich jak pochodzących z jabłek, moreli, czarnych jagód, bananów, wiśni, winogron, grejpfrutów, cytryn, limy, pomarańczy, gruszek, brzoskwini ananasa, śliwki, maliny, truskawek itp. Należy uwzględnić także mieszaniny i pochodne tych olejków.

Dalszymi środkami smakowymi mogą być syntetyczne olejki smakowe i aromaty zapachowe i/lub olejki, żywice oleiste i ekstrakty z roślin, liści, kwiatów, owoców itd. oraz ich mieszaniny Na przykład można stosować olejek goździkowy, olejek bajowy, olejek anyżowy, olejek eukaliptusowy, olejek tymiankowy, olejek cedrowy, olejek muszkatołowy, olejek szałwiowy, olejek z gorzkich migdałów i olejek kasjowy Zwykle stosowanymi substancjami smakowymi są: mentol, sztuczna wanilia, pochodne cynamonu oraz różne substancje smakowe owoców, przy czym można je stosować osobno lub w mieszaninie.

Takie substancje smakowe, jak aldehydy i estry, włącznie z octanem cynamylu, aldehydem cynamonowym, dietyloacetalem cytralu, octanem dihydrokarwylu, mrówczanem eugenylu, p-metyloamizolem itp , mogą być także stosowane.

Innymi przykładami aldehydowych substancji smakowych, które jednak nie wyczerpują listy są: aldehyd octowy (jabłko); benzaldehyd (wiśnia, migdał); aldehyd anyżowy (lukrecja, anyż); aldehyd cynamonowy (cynamon) cytral, tj. alfa cytral (cytryna, lima); neral, tj. beta cytral (cytryna, lima), dekanal (pomarańcza, cytryna); etylowanilina (wanilia, rajskie orzechy); heliotropina, tj. piperonal (wanilia, rajskie orzechy); wanilina (wanilia, rajskie orzechy); aldehyd a-amylocynamonowy (wonne korzenne substancje zapachowe); aldehyd masłowy (masło, ser); aldehyd walerianowy (masło, ser); cytronellal; dekanal (owoce cytrusowe); aldehyd C-8 (owoce cytrusowe); aldehyd C-9 (owoce cytrusowe); aldehyd C-12 (owoce cytrusowe); aldehyd 2-etylomasłowy (owoce jagodowe); heksanal, tj. trans-2-heksanal (owoce jagodowe); aldehyd tolilowy (wiśnia, migdał); aldehyd weratrolowy (wanilia), 2,6-dimetylo-5-heptenal, tj. melonal (melon); 2,6-dimetyloktanal (niedojrzałe owoce); i 2-dodekanal (owoce cytrusowe, mandarynka); wiśnia, winogrono, truskawka - kruche ciastka; ich mieszaniny, itp.

Użyteczne są także inne specyficzne związki smakowe, takie jak octan etylu, tiofen, propionian etylu, maślan etylu, 2-heksanian; 2-metylopiazyna, heptaldehyd, 2-oktanon, limonen i eugenol.

Zawartość olejku hydrofobowego w kompozycji według wynalazku jest zwykle w zakresie 0,02% do 40% wagowych w stosunku do masy. Jednakże z pewnością są możliwe odchylenia od tego zakresu, o ile mikronizowana zawiesina olejku w matrycy jest produktem sposobu rzutowego płynięcia. Korzystnie olejki występują w ilościach 0,5% do 20% wagowych w stosunku do masy kompozycji, a najkorzystniej 2% do 12%.

Substancje matrycowe są to korzystnie wszelkie substancje dające się poddawać tym fizycznym i/lub chemicznym zmianom, które są związane ze sposobem rzutowego płynięcia. Przetwarzanie sposobem rzutowego płynięcia opisano w szeregu patentów, jak np. w patentach USA nr nr 4 855 326, 5 001 532 i 6 096 496, z którymi wiąże się niniejsze zgłoszenie, jak

171 158 również w patentach USA nr nr 5 011 522 i 4 873 085, które wszystkie włącza się jako odnośniki do niniejszego opisu.

Substancje użyteczne jako matryce mogą to być cukry i pochodne cukrów. Te rodzaje cukrów są korzystne ze względu na możliwości ich stosowania w sposobie rzutowego płynięcia i ich różnorodnych zastosowań. Termin cukier obejmuje przy tym takie węglowodany, które mają duży udział glukozy. Duży udział glukozy oznacza, że węglowodan zawiera dużą liczbę sześciowęglowych mono- i disacharydów, jak również innych oligomerów na podstawie glukozy. Można stosować mono-, di-, tri- i polisacharydy i ich pochodne. Przykładami są: glukoza, sacharoza, maltoza, laktoza, arabinoza, ksyloza, ryboza, fruktoza, mannoza, pentoza, galaktoza, sorboza, dekstroza, sorbit, ksylit, mannit, pentatol, maltitol, izomalt, sukraloza, maltodekstryna, polidekstroza. i ich mieszaniny.

Inne substancje matrycowe obejmują związki celulozowe i skrobiowe oraz ich pochodne chemiczne i biologiczne Jednakże związki celulozowe dodaje się zwykle w mieszaninie z substancjami na podstawie mono- i disacharydów, ponieważ same związki celulozowe nie dają się tak łatwo przerabiać sposobami rzutowego płynięcia.

Kompozycje według mniejszego wynalazku zawierają zwykle matrycę amorficzną, wytworzoną sposobem rzutowego płynięcia. Termin rzutowe płynięcie dotyczy sposobu, w którym surowiec np. substancja matrycowa i olejek hydrofobowy poddaje się jednocześnie ogrzewaniu rzutowemu i działaniu przyłożonej siły fizycznej, dzięki czemu stała substancja matrycowa ulega dostatecznemu płynięciu wewnętrznemu, aby mogła się przekształcić w strukturę fizycznie i/lub chemicznie różną od struktury surowca.

Sposób rzutowego płynięcia może być wykonywany różnie. Sposób rzutowego ogrzewania i rzutowego ścinania, są dwoma sposobami, jakie można zastosować W sposobie rzutowego ogrzewania, substancję matrycową ogrzewa się w dostatecznym stopniu, aby spowodować warunki wewnętrznego płynięcia, które umożliwiają przemieszczanie się cząsteczek surowca na poziomie podcząstkowym w stosunku do reszty masy i otworów wylotowych znajdujących się na obwodzie głowicy przędzalniczej (wirującej). Siła odśrodkowa wytworzona w głowicy przędzalniczej odrzuca płynny surowiec na zewnątrz głowicy, dzięki czemu zmienia on kształt i strukturę. Siła potrzebna do oddzielenia i wypływu płynnego surowca pochodzi od głowicy przędzalniczej. Sposób z rzutowym ogrzewaniem jest sposobem wytwarzania amorficznej matrycy z puchu cukrowego stosowanym w tym wynalazku.

W sposobie rzutowego ścinania, formowana przez ścinanie matryca powstaje w wyniku podwyższenia temperatury surowca, który zawiera niesolubilizowany nośnik, do takiej temperatury, w której nośnik jako substancja na bazie sacharydu, ulega wewnętrznemu płynięciu po przyłożeniu do niej siły ścinającej Surowiec, doprowadzony do stanu wewnętrznego płynięcia, zostaje poddany siłom ścinającym rozrywającym płyn, z wytworzeniem licznych części lub mas o morfologii różnej od morfologii wyjściowego surowca, pozostających w stanie swobodnego płynięcia aż do zastygnięcia.

Surowiec, który może być zastosowany w sposobie rzutowego ścinania zawiera nie tylko nośnik typu substancji sacharydowej. Innymi substancjami są substancje oleiste, które można także dodawać do surowca.

Jest ważne, aby surowiec wybrany do sposobu rzutowego ścinania mógł być przerabiany bez względu na jego zdolność do rozpuszczenia. W przypadku substancji na bazie sacharydu, surowiec jest w zasadzie substancją stałą, poddaną działaniu rzutowego ścinania

Sposób rzutowego ścinania można wykonać w urządzeniu wyposażonym w środki do podwyższania temperatury niesolubilizowanego surowca i w środki do jednoczesnego przemieszczania go, az do wypchnięcia. Wytłaczarka dwuślimakowa z wielokrotną strefą grzejną może być użyta do ogrzewania i przemieszczania surowca. Drugim elementem urządzenia jest środek do wypychania surowca w warunkach ścinania w celu wytworzenia matrycy formowanej przez ścinanie. Środek do wypychania współpracuje z elementami do podwyższania temperatury i jest tak umieszczony, aby otrzymywać surowiec znajdujący się w stanie wewnętrznego płynięcia. Środek do wypychania surowca stanowi korzystnie dysza, która wypycha pod dużym ciśnieniem surowiec.

171 158

Korzystnym sposobem rzutowego płynięcia w celu wytworzenia kompozycji według wynalazku jest przędzenie (wirowanie) surowca w maszynie typu produkującego watę cukrową. Maszyna przędząca stosowana w sposobie rzutowego ogrzewania może być maszyną do wyrobu waty cukrowej, taką jak Bcono-Hoss Model 3017, produkowaną przez firmę Gold Metal Products Company, Cincinnati, Ohio. Dla fachowców jest jasne, ze można zastosować dowolne urządzenie lub sposób fizyczny, który zapewnia podobne siły i warunki gradientu temperatury. Przyjmuje się, że termin ogrzewanie rzutowe oznacza sposób, w którym surowiec poddaje się łącznemu działaniu temperatury, gradientów cieplnych, szybkości płynięcia i sił mechanicznych takiego rodzaju, jakie występują w maszynie do waty cukrowej. Urządzenie pracuje w takiej temperaturze i z taką szybkością, które umożliwiają rzutowe płynięcie surowca bez wyraźnego pogorszenia jakości składników, obejmujących np. środek do regulowania krystalizacji.

Matryca wytworzona w procesie przędzenia stopu ma postać puchu (waty), włókna, cząstek, płatków, igiełek szkieletowych lub innych agregatów amorficznych Ujawnienia dotyczące substancji do przędzenia w postaci jednego lub większej liczby cukrów są podane w opisach patentowych USA nr nr 4 855 326, 4 873 085, 5 037 421, 4 997 856, 5 028 632, 5 034 421 i 5 096 429. W opisach tych ujawniono przetwarzanie surowca przez poddanie go szybkiemu przędzeniu (wirowaniu) na głowicy przędzalniczej, w której substancję poddaje się także ogrzewaniu za pomocą elementu grzejnego.

Do surowca zawierającego matrycę i olejek można wprowadzać także inne dodatki w celu uzyskania pożądanych właściwości Te dodatki obejmują bez ograniczeń napełniacze, substancje pochłaniające wilgoć, emulgatory, środki powierzchniowo czynne, środki barwiące, środki zapachowe i smakowe, środki słodzące, polimery płynne rzutowo, plastyfikatory itp.

Jak wspomniano powyżej, kompozycję według wynalazku można stosować w celu zapewnienia zwiększonego dostarczania smaku i/lub słodyczy dzięki olejkowi smakowemu subtelnie rozproszonemu w matrycy środka słodzącego Jakość smaku oraz jego intensywność ujawnia się w przewidziany sposób w jamie ustnej, dzięki specyficznej charakterystyce fizycznej uzyskanej podczas rzutowego płynięcia.

W wyniku przędzenia podanych wyżej substancji smakowych z rozpuszczalnymi, przędzionymi ze stopu nośnikami, nawet składniki normalnie nierozpuszczalne w wodzie mogą być równomiernie rozproszone po zetknięciu z wodą. Tworzenie się matrycy jest takie, że po dodaniu jej do środka spożywczego, takiego jak np. guma do żucia, substancje smakowe przenoszone w matrycy rozpuszczają się szybko po zetknięciu z wilgocią. Ta szczególna właściwość powoduje silne odczuwanie smaku w jamie ustnej.

Jeśli trzeba użyć dwóch stałych substancji jako matrycy, to można je połączyć przed przędzeniem stopu Na przykład matrycę można połączyć z substancją lub substancjami organoleptycznymi przez współkrystalizację. Współkrystalizacja polega na połączeniu składników w stanie ogrzanym i następnym pozostawieniu ich do ostygnięcia i wspólnej krystalizacji. Uzyskane łączne struktury rozdrabnia się przed przędzeniem, np. w wyniku mielenia.

Rozważano także inne sposoby łączenia materiałów organoleptycznych z matrycą Na przykład matrycę można łączyć z substancją smakową w maszynie do przędzenia. W pewnych wypadkach można dodawać substancje oleiste, takie jak olej kukurydziany lub poliwinylopirolidon (PVP), aby zapewnić równomierne rozprowadzenie smaku w całej matrycy przędzionego produktu Na przykład można dodać 2 części oleistego olejku lub 2-3% roztworu PVP do składników podczas przędzenia stopu.

Można także zmniejszyć objętość systemu dostarczania do poniżej 50% początkowej objętości po przędzeniu. Jednak korzystnie objętość systemu dostarczania zmniejsza się do poniżej 30%, a najkorzystniej do poniżej 15% początkowej objętości po przędzeniu. Jak już wspomniano, można także zmniejszać wymiary cząstek kompozycji przez mielenie ich przed dodaniem do środków spożywczych.

Kompozycja według niniejszego wynalazku okazała się szczególnie skuteczna w postaci pylistego proszku lub powłoki na słodyczach, gumie do żucia, tabletkowanych słodyczach, nugatach, drażetkach itp.

171 158

W szczególnym zastosowaniu kompozycji w wyrobach typu gum do żucia, korzystnie ma ona postać pylistego proszku na powierzchni wyrobu gumowego. Proszkowa postać kompozycji według wynalazku ma wyraźne zalety w porównaniu z pylistymi proszkami stosowanymi dotychczas, z wielu powodów. Forma fizyczna kompozycji według wynalazku umożliwia natychmiastowe uwolnienie składników olejku smakowego po umieszczeniu w ustach Ma to szczególne znaczenie, ponieważ umożliwia bezpośrednie odczuwanie smaku. Ponadto, dzięki specjalnemu przygotowaniu składu zawiesiny w matrycy można łatwiej regulować intensywność i jakość smaku Dodatkowo mikronizowane kropelki olejku smakowego w matrycy środka słodzącego dają odczucie pełniejszego smaku przy użyciu w rzeczywistości mniejszej ilości substancji smakowej. Ponieważ kompozycję według wynalazku wytworzono sposobem rzutowego płynięcia, to pozostaje więcej składników olejku smakowego niż w wypadku zastosowania zwykłych sposobów mieszania lub kapsułkowania Środki słodzące stosowane w postaci matrycy służą jako środki zapobiegające sklejaniu się i zbrylaniu podczas wytwarzania gum do żucia, w szczególności podczas walcowania i nacinania.

Kompozycję według wynalazku można dodawać do zwykłych kompozycji gum do żucia. Kompozycje te zawierają zwykle środek słodzący, osnowę gumową i substancję smakową. Środek słodzący służy także zwykle jako środek zwiększający objętość cukrowych kompozycji gumy do żucia. Jedną z korzyści wynikających ze stosowania sposobu według wynalazku jest możliwość bezpośredniego wprowadzania smaku razem ze środkiem zwiększającym objętość, a me w osobnym etapie. Dodatkowe źródła substancji smakowych i/lub słodzących mogą oczywiście być łączone z zasadniczymi składnikami kompozycji według wynalazku i wprowadzane do innych produktów, na przykład do kompozycji gumy do żucia

Przędzioną matrycę można dodawać do wszelkich rodzajów środków spożywczych w zwykły sposób, taki jak podczas dodawania zwykłych, rozpuszczalnych w wodzie składników środków spożywczych. Na przykład w przypadku prasowanych tabletek, kompozycję do dostarczania substancji smakowych i słodzących można mieszać na sucho z pozostałymi składnikami tabletki, a na końcu prasować w postaci końcowej tabletki. Układ dostarczania można dodawać do past do zębów, kremów i środków do czyszczenia protez zębowych.

Kompozycja według wynalazku pozwala na intensywne dostarczanie substancji hydrofobowych i czyni substancje, które normalnie trudno rozproszyć w wodzie, łatwo rozpraszalnymi po umieszczeniu ich w wodnym roztworze.

Kompozycje według niniejszego wynalazku mogą zawierać szereg dodatkowych składników, które można rozpraszać jednocześnie z cieczą hydrofobową. Te składniki można wstępnie zmieszać z cieczą i dodać do mieszaniny surowców złożonej z matrycy i olejku lub dodać jednocześnie z substancją matrycy i olejkiem. Np. różne substancje słodzące, można mieszać z olejkami smakowymi przez dodawanie bezpośrednie lub w postaci suszonej rozpyłowo. Ponadto, olejek smakowy można adsorbować na nośniku lub dodawać do nośnika przed zmieszaniem z substancjami matrycy. Takie substancje nośnika mogą zawierać także inne substancje rzutowo płynne lub mogą to być substancje, które same nie dają przerabiać się łatwo sposobem rzutowego płynięcia, ale można je dodawać w ilościach do 50% wagowych w przeliczeniu na całą ilość kompozycji i łączyć z innymi substancjami lepiej płynnymi rzutowo.

Stwierdzono, ze korzystne jest zastosowanie mikronizowanej, syntetycznej, amorficznej krzemionki jako nośnika cieczy hydrofobowych. Te krzemionki łączą w sobie właściwości jednorodności, obojętności chemicznej, dużej powierzchni i porowatości, która nadaje dobre właściwości adsorpcyjne. Można wytwarzać takie krzemionki o dokładnie regulowanej wielkości powierzchni, porowatości i rozkładzie wielkości cząstek, co czyni je nadzwyczaj użytecznymi w kompozycjach według wynalazku. Krzemionki tego rodzaju znajdują się w handlu pod nazwami Syloid i Syłox firmy W.R. Grace & Co., Baltimore, MD. Substancje te są przeznaczone do zastosowań w dyspersjach i zawiesinach. Przy użyciu tych substancji można adsorbować olejki smakowe na powierzchni lub w ich porach, a następnie dodawać do surowca substancji matrycy w celu wytworzenia kompozycji według wynalazku. W ten sposób można nadawać kompozycjom dodatkową charakterystykę regulowanego uwalniania, a jednocześnie dodatkowo stabilizować olejki i chronić je przed ulatnianiem się i utlenianiem. Te związki

17]l 158 krzemionkowe wykazują także powinowactwo typu wiązania wodorowego względem pewnych grup chemicznych składnika smakowego, przy czym powinowactwo to wzmacnia retencję smaku i tym samym opóźnia uwalnianie i poprawia stabilność.

Innymi substancjami, które można zastosować jako nośniki olejków smakowych przed dodaniem ich z kompozycją według wynalazku są maltodekstryny, takie jak suszona rozpyłowo maltodekstryna sprzedawana pod nazwą M100 (10 DE) przez firmę Grain Processing Corporation, Muscatine, IA, jak również aglomerowana maltodekstryna (10 DE) sprzedawana pod nazwą Micropor Buds 1015A przez firmę E. Staley Manufactunng Co., Decatur, IL. Substancje te są także porowate i umożliwiają retencję smaku. Użyteczne pod tym względem są także polidekstroza i mikrokrystaliczna celuloza, jak również szereg innych adsorbentów.

Korzystnie, matryca środka słodzącego lub inna substancja matrycowa może być mieszana z substancją celulozową, taką jak celuloza mikrokrystaliczna i przerabiana metodą rzutowego płynięcia Wytworzone ciało stałe można dalej przerabiać według niniejszego wynalazku przez dodanie sztucznych substancji słodzących i/lub smakowych ltp. i następnie przetwarzać sposobem rzutowego płynięcia.

Celulozę mikrokrystaliczną można także zastosować jako pierwotną substancję matrycową i łączyć ją z naturalnymi lub sztucznymi środkami słodzącymi, takimi jak wymienione w mniejszym opisie, w celu wytworzenia kompozycji, która może być użyta jako taka, lub dodatkowo łączona z olejkiem smakowym i albo przerabiana dalej sposobem rzutowego płynięcia, lub dodawana bezpośrednio do środka spożywczego albo innego użytecznego wyrobu, takiego jak farmaceutyk, kosmetyk, sucha żywność lub mieszanka do picia, produkty zbozowe, produkt higieny osobistej lub tym podobne

Kompozycje według niniejszego wynalazku są także przydatne w kompozycjach w postaci dawek do żucia. Na przykład kompozycje te zawierają zwykłe węglany sodu, wapnia lub magnezu, a w pewnych przypadkach wodorotlenek glinu.

Kompozycje według niniejszego wynalazku okazały się także szczególnie przydatne do wytwarzania wyrobów słodkich lub smakowych zawierających mniejszą ilość cukru. Na przykład sztuczny środek słodzący i/lub smakowy można łączyć ze stałym syropem kukurydzianym jako matrycą i przerabiać sposobem rzutowego płynięcia razem z kompozycją według wynalazku Następnie kompozycję według wynalazku można rozcieńczyć niesłodkimi napełniaczami, takimi jak skrobia lub polidekstroza itp. i dodać do końcowego produktu, np. środka spożywczego, dzięki czemu zmniejsza się ilość stałych substancji kukurydzianych w końcowym wyrobie.

Stwierdzono także skuteczność stosowania cukru inwertowanego w kompozycji według wynalazku, a zwłaszcza łącznie z innymi środkami słodzącymi podatnymi na rzutowe płynięcie, ponieważ umożliwia on otrzymanie wyrobu mniej higroskopijnego. Można stosować także inne substancje, które spełniają tę funkcję, jak również substancje, które utrzymują dobrze wodę, takie jak substancje pochłaniające wilgoć, do zastosowań, w których trzeba regulować zawartość wody podczas wytwarzania kompozycji według wynalazku i w samej kompozycji, jako wyrobie finalnym.

Przykład I. Kompozycję według wynalazku wytworzono stosując sacharozę jako matrycę i miętowy olejek smakowy jako olejek hydrofobowy W tym przykładzie 100 g sacharozy najpierw mieszano ręcznie z 2 g miętowego olejku smakowego, aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie mieszaninę przerabiano sposobem rzutowego płynięcia przy prędkości obrotowej około 3500 obrotów na minutę. Uzyskano kompozycję w postaci subtelnego puchu zawierającą mikronizowane kropelki olejku smakowego, którą następnie zmielono na cząstki o wielkości ziarna około 50 gm. Kompozycja wykazywała szybką rozpuszczalność i silne działanie smakowe po umieszczeniu w ustach.

P_rzykład II. W tym przykładzie użyto stały syrop kukurydziany razem z pomarańczowym olejkiem smakowym i olejem kukurydzianym. 100 g stałego syropu kukurydzianego zmieszano ręcznie z 4 g pomarańczowego olejku smalcowego i 100 g sukralozy. Następni_e d_oda_no do _mies_za_niny 2 g oleju kukurydzianego i całość wymieszano za pomocą moździer_za i tłuczka. Potem mieszaninę przerabiano sposobem rzutowego płynięcia, uzyskując tytułową kompozycję o wyglądzie płatków i słodkim pomarańczowym smaku.

Przykład III. 100 g polidekstrozy K mieszano ręcznie ze 100 mg sztucznego, silnego środka słodzącego, to jest sukralozy, będącej pochodną chlorowanej sacharozy, aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie dodawano do mieszaniny 2 g oleju kukurydzianego i mieszano przy użyciu moździerza i tłuczka. Uzyskaną mieszaninę poddano przetwarzaniu sposobem rzutowego płynięcia, uzyskując kompozycję o wyglądzie wiórków i intensywnie słodką.

Następujące przykłady IV, V i VI ilustrują zastosowanie kompozycji według wynalazku w gumach do żucia, wykazujących szybkie odczuwanie smaku z bezpośrednim działaniem

Przykład IV. Guma do żucia.

Składnik % wagowe

Kompozycja według przykładu I 13,00

Osnowa gumy 33,00

Węglowodany 44,33

Zmiękczacze 9,50

Barwnik 0,,3

100,00

Przykład V Bezcukrowa guma do żucia. Składnik % wagowe

Kompozycja według przykładu II 9,,0

Osnowa gumy 30,00

Węglowodany 50,33

Zmiękczacze 9^0

Barwnik 0,,3

100,00

Przykład VI. Bezcukrowa guma do żucia. Składnik % wagowe

Kompozycja według przykładu III 3,,5

Osnowa gumy 22,00

Węglowodany 63,33

Zmiękczacze 9^0

Barwnik 0,,1

Olejek smakowy 0,,1

100,00

Przykład VII. W tym przykładzie kompozycję z przykładu I dodano do prasowanej tabletki, aby wykazać, że rozpuszczalna matryca nadaje silne działanie smakowe także w środkach spożywczych innych niż guma do żucia.

Prasowane tabletki

Składnik % wagowe

Kompozycja według przykładu I 22,00

Cukier 77,02

Glukonian miedzi (odświeżacz oddechu) 0,75

Tłuszcz 0,23

100,00

Przykłady VIII i IX przedstawiają zastosowanie kompozycji według wynalazku w środkach higieny osobistej. Wzmocnione działanie smakowe dostarcza dodatkowych wrażeń organoleptycznych w rutynowych, codziennie stosowanych środkach.

Przykład VIII. Proszek do zębów.

Składnik % wagowe

Kompozycja według przykładu III 2,40

Hydrożel krzemionki 90,10

171 158

Chlorek cynku	0,50
Fluorek sodu	0,22
Glukoman sodu	0,28
Kokoilotaurynian sodowo-metylowy	1,50 100,00
Przykład IX. Kompozycja do czyszczenia zębów.
Składnik	% wagowe
Kompozycja według przykładu III	4,30
Gliceryna	25,00
Dwutlenek krzemu	21,50
HMP (Hexaphos)*	6,00
Krzemionka	3,00
Laurylosiarczan sodu	1,20
Wodorotlenek sodu (50% roztwór)	1,00
Guma ksantanowa	1,00
Benzoesan sodu	0,50
Dwutlenek tytanu	0,50
Fluorek	0,22
Woda demineralizowana q s.	100,00
ΉΜΡ (Hexaphos) - szklisty fosforan o dużym ciężarze cząsteczkowym, mający właściwości zmiękczania wody

Przykład X. Ten przykład pokazuje zastosowanie amorficznej, mikronizowanej krzemionki jako nośnika adsorpcyjnego olejków smakowych dodawanych do kompozycji według wynalazku w celu uzyskania opóźnionego uwalniania. Mieszaninę złożoną z (75 g) olejku miętowego i (75 g) amorficznej krzemionki (SYLOID 244 FP) firmy Davison Chemical przygotowano w mieszalniku Hobarta. Następnie dodano tę mieszaninę do 2348 g polidekstrozy i mieszano nadal Tę mieszaninę przerobiono metodą rzutowego płynięcia przy użyciu maszyny przędzalniczej Econo-Floss przy szybkości 3600 obrotów na minutę w temperaturze 190°C z wytworzeniem bardzo drobnych płatków. Uzyskaną kompozycję w ilości około 10% wagowych dodano do kompozycji gumy do żucia z przykładów IV i V, zamiast kompozycji według przykładów I i II, odpowiednio. Uzyskane gumy do żucia wykazywały opóźnione uwalnianie smaku w wyniku powinowactwa substancji smakowej do krzemionki oraz zmniejszoną tendencję olejku smakowego do nadmiernego plastyfikowania osnowy gumy.

Przykłady XI do XIV pokazują przydatność kompozycji według wynalazku jako pylących proszków na wyrobach gum do żucia, w celu ułatwienia walcowania i nacinania podczas przerobu oraz zapobiegania przyklejaniu się.

Przykład XI. Kompozycję w postaci proszkowej wytworzono z przeznaczeniem do zastosowania na powierzchni gumy do żucia. 75 g olejku miętowego zmieszano z 75 g SYLOID 244 FP (firmy Davison Chemical), a następnie dodano 1,5 g aspartamu i 0,5 g sacharyny i wymieszano. Tę mieszaninę dodawano stopniowo do 2348 g Palatmitu® typ PF (izomalt firmy Sussungsmittel GmbH, Mannheim, Niemcy) w mieszalniku Hobarta. Następnie mieszaninę przerabiano metodą rzutowego płynięcia przy użyciu maszyny przędzalniczej Econo-Floss z szybkością 3600 obrotów na minutę w temperaturze 190°C i otrzymano biały puch. Mielono go kriogenicznie przy użyciu ciekłego azotu i uzyskano bardzo drobny biały proszek.

Proszek ten nanoszono na powierzchnię masy gumy do żucia, którą następnie walcowano między dociskającymi walcami i formowano z niej płytki. Proszek przywierający do powierzchni gumy zapewniał natychmiastowy, przyjemny, słodki smak miętowy po umieszczeniu najęzyku.

Przykład XII. Następującą kompozycję do dostarczania smaku przygotowano z przeznaczeniem do zastosowania na powierzchni gumy do żucia. 10 g olejku miętowego zmieszano z 5 g SYLOIDu 244 FP, następnie dodano 1,0 g proszkowej soli i wymieszano. Tę mieszaninę dodawano stopniowo do 394 g sacharozy Sucrose 10x w mieszalniku Hobarta. Następnie mieszaninę przerabiano metodą rzutowego płynięcia przy użyciu maszyny przędzalni171158 czej Econo-Floss (którą zmodyfikowano, aby uzyskać możliwość zmiennej regulacji szybkości i temperatury) z szybkością 3300 obrotów na minutę w temperaturze 190°C i otrzymano biały puch. Mielono go kriogenicznie przy użyciu ciekłego azotu i uzyskano bardzo drobny biały proszek.

Proszek ten nanoszono na powierzchnię masy gumy do żucia, którą następnie walcowano między dociskającymi walcami i formowano z niej płytki. Proszek przywierający do powierzchni gumy zapewniał natychmiastowy, przyjemny, słodki smak miętowy po umieszczeniu najęzyku

Przykład XIII. Następującą kompozycję przygotowano z przeznaczeniem do zastosowania na powierzchni gumy do żucia. 1,6 g olejku miętowego zmieszano z 2 g proszkowej soli, dodano 2,0 g aspartanu i wymieszano. Tę mieszaninę następnie dodawano stopniowo do 494,4 g polidekstrozy w mieszalniku Hobarta. Następnie mieszaninę przerabiano metodą rzutowego płynięcia przy użyciu maszyny przędzalniczej Econ-Floss (którą zmodyfikowano, aby uzyskać możliwość zmiennej regulacji szybkości i temperatury) z szybkością 3300 obrotów na minutę w temperaturze 140°C i otrzymano biały puch. Mielono go kriogenicznie przy użyciu ciekłego azotu i uzyskano bardzo drobny biały proszek.

Proszek ten nanoszono na powierzchnię masy gumy do żucia, którą następnie walcowano między dociskającymi walcami i formowano z niej płytki. Proszek przywierający do powierzchni gumy zapewniał natychmiastowy, przyjemny, słodki smak miętowy po umieszczeniu najęiyku.

Przykład XIV. Następującą kompozycję dostarczania smaku przygotowano z przeznaczeniem do zastosowania jej na powierzchni gumy do żucia. 100 g olejku miętowego zmieszano z 5 g SYLOIDu 244 FP (firmy Davison Chemical), dodano 1,0 g proszkowej soli i wymieszano. Tę mieszaninę następnie dodawano stopniowo do 394 g stałego syropu kukurydzianego PE 36 (firmy Hubinger) w mieszalniku Hobarta. Następnie mieszaninę przerabiano metodą rzutowego płynięcia przy użyciu maszyny przędzalniczej Econ-Floss (którą zmodyfikowano, aby uzyskać możliwość zmiennej regulacji szybkości i temperatury) z szybkością 3300 obrotów na minutę w temperaturze 145°C i otrzymano biały puch. Zmielono go kriogenicznie przy użyciu ciekłego azotu i uzyskano bardzo drobny biały proszek.

Proszek ten nanoszono na powierzchnię masy gumy do żucia, którą następnie walcowano między dociskającymi walcami i formowano z niej płytki Proszek przywierający do powierzchni gumy zapewniał natychmiastowy, przyjemny, słodki smak miętowy po umieszczeniu najęzyku.

Przykłady XV i XVI przedstawiają kompozycje wytworzone przy stosowaniu temperatury głowicy przędzalniczej około 140°C w przykładzie XV i 190°C w przykładzie XVI Przykłady pokazują, że fizyczną postacią kompozycji jest matryca zawierająca subtelnie rozdrobnioną lub mikromzowaną zawiesinę kropelek substancji smakowej.

Przykład XV.

Zestalony syrop kukurydziany 97%

Maltrin-365 (maltodekstryna DE 36)

Olejek miętowy 33%

Przykład XVI.

Alkohol cukrowy 97%

Palatintt® (izomalt)

Olejek miętowy 3%

Następnie wykonano zdjęcia kompozycji według przykładu XV przy użyciu zwykłych technik mikroskopii z kontrastem fazowym w celu wyraźnego odróżnienia fazy olejku od amorficznej stałej matrycy. Fig. 1 i 2 dotyczą przykładu XV, a fig. 3 i 4 dotyczą przykładu XVI.

Figura 1 przedstawia mikrofotografię w powiększeniu 500x. Zawiesina olejku miętowego jest wyraźnie widoczna jako obszary, w których występuje dwójłomność (powierzchnie z podwójnymi kółkami). Można zauważyć, że ciecz porusza się w kapsułkowanej porcji matrycy i można ją z łatwością odróżnić od kieszeni powietrznych, w których nie ma ani dwójłomności ani ruchu.

Figura 2 przedstawia kompozycję z przykładu XV w powiększeniu 1250x po dalszym rozdrobnieniu na proszek w wyniku mielenia kriogenicznego przy użyciu ciekłego azotu. Występują nadal malutkie kropelki w otrzymanym proszku, jak widać w obszarach mikrofotografii o dwójłomności, jak również na podstawie ruchu olejku widocznego pod mikroskopem.

Figura 3 przedstawia mikrofotografię (500x) kompozycji z przykładu XVI. Na zdjęciu ponownie widać zawiesinę substancji smakowej.

Figura 4 pokazuje tę samą kompozycję po mieleniu kriogenicznym na bardzo drobny proszek przy użyciu ciekłego azotu. Występują te same wyniki fizyczne, co świadczy, ze szczególnie drobna zawiesina utworzona w matrycy pozostaje w niej nawet po mieleniu

Przykłady XVII-XIX dowodzą, ze kompozycje według wynalazku lepiej chronią lotne składniki smakowe.

Przykład XVII W mieszalniku Hobarta przygotowano prostą mieszaninę składającą się z 92% zestalonego syropu kukurydzianego (Maltrin-365) i 8% olejku miętowego.

Przykład XVIII. Próbkę mieszaniny z przykładu XVII użyto jako surowiec do wytworzenia kompozycji według niniejszego wynalazku, przy użyciu maszyny Econ-Floss (140°C, 3600 obrotów na minutę).

Przykład XIX. Próbkę z przykładu XVIII zmielono kriogenicznie przy użyciu ciekłego azotu.

Produkty z przykładów XVII, XVIII i XIX inkubowano w stałej temperaturze (40°C) w ciągu dłuższego okresu czasu w celu zmierzenia utraty lotnych składników, czyli innymi słowy, w celu oznaczenia względnej retencji substancji smakowych. Na fig. 5 przedstawiono graficznie procent olejku pozostającego po upływie różnych okresów czasu. Jasno widać z tego wykresu, że kompozycje według niniejszego wynalazku (przykłady XVIII i XIX) zachowały substancję smakową po upływie 168 godzin w temperaturze 40°C znacznie lepiej niż prosta mieszanina z przykładu XVII W rzeczywistości, przykład XVIII wykazuje jedynie minimalną utratę substancji smakowych w porównaniu z prostą mieszaniną z przykładu XVII. Sądzi się, że jest to wynikiem specjalnych właściwości fizycznych związanych z nową postacią kompozycji według wynalazku.

FIG. 2

3% OLEJKU MIĘTOWEGO W 97% MALTRINU -365 PO ZMIELENIU KRIOGENICZNYM 1250x

171 158

FIG. 3

3% OLEJKU MIĘTOWEGO W

97% PALATINITU PF

500x

171 158

FIG. 4

3% OLEJKU MIĘTOWEGO W 97% PALATINITU

PO ZMIELENIU KRIOGENICZNYM

1250x

171 158

FIG. 5

Procentowa zawartość olejku

Inkubowano w temperaturze 40°C

Kontrola

Czas (godziny)

Nieprzędziony, przykład 17 Przędziony, przykład 18

Mielony kriogenicznie, przykład 19

FIG. 1

3% OLEJKU MIĘTOWEGO W

97% MALTRINU -365

500x

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja do dostarczania cieczy hydrofobowych o zdolności szybkiego ich uwalniania, znamienna tym, że zawiera rozpuszczalną w wodzie matrycę wytworzoną sposobem rzutowego płynięcia, zawierającą mikronizowaną zawiesinę hydrofobowej cieczy w ilości 0,25% do 40% wagowych w stosunku do zawartości matrycy.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ciecz hydrofobową, która jest substancją oleistą.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ciecz hydrofobową, która jest substancją smakową lub olejkiem smakowym.
4. Kompozycja według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że matrycę stanowi cukier lub pochodna cukru
5 Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera matrycę wybraną z grupy obejmującej sacharozę, maltozę, dekstrozę, rybozę, fruktozę, laktozę, glukozę, arabinozę, mannozę, pentozę, sorbozę, ksylozę, galaktozę, sorbit, mannit, galaktyd, laktyd, maltyd, maltooligosacharydy, pentatol, izomalt, ksylit, sukralozę, maltodekstrynę, polidekstrozę oraz ich pochodne i mieszaniny.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że jako olejek smakowy zawiera substancję wybraną z grupy naturalnych lub syntetycznych substancji smakowych.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że jako olejek smakowy zawiera naturalny lub syntetyczny olejek roślinny lub esencję.
8. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera substancję smakową należącą do grupy obejmującej olejek mięty pieprzowej, mięty zielonej, olejek cynamonowy, olejek z liści rośliny Gaultheria procumbens (wiecznie zielona), olej arachidowy, lukrecję, olejki cytrusowe, esencje owocowe i ich mieszaniny.
9. Kompozycja według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera olejek cytrusowy i esencje owocowe pochodzące z następujących owoców: jabłka, moreli, banana, czarnej jagody, wiśni, orzecha kokosowego, winogrona grejpfruta, cytryny, limy, pomarańczy, gruszki, brzoskwini, ananasa, śliwki, maliny, truskawki i ich mieszanin.
10. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że zawiera substancję oleistą należącą do grupy obejmującej olej roślinny, olej mineralny lub tłuszcz zwierzęcy.
11. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera matrycę formowaną sposobem rzutowego płynięcia w warunkach rzutowego ogrzewania lub rzutowego ścinania.
12. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera dodatkowo substancję słodzącą należącą do grupy obejmującej substancje słodzące bazujące na dipeptydach i aminokwasach, sole sacharyny i jej wolny kwas, sole cyklaminianowe, acesulfan i jego sole, uwodorniony hydrolizat skrobi, talinę, thaumatynę, sterozyd, dihydrochalkon i ich mieszaniny
13. Sposób wytwarzania kompozycji do dostarczania cieczy hydrofobowych, znamienny tym, że do rozpuszczalnej w wodzie matrycy wprowadza się mikronizowaną zawiesinę cieczy hydrofobowej i całość poddaje się obróbce metodą rzutowego płynięcia.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że kompozycję rozdrabnia się na mniejsze cząstki przez mielenie, proszkowanie lub przesiewanie.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że kompozycję rozdrabnia się na mniejsze cząstki przez mielenie kriogeniczne.
16. Sposób według zastrz 15, znamienny tym, że jako matrycę stosuje się substancję typu sacharydu.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że jako matrycę stosuje się substancję należącą do grupy obejmującej sacharozę, maltozę, dekstrozę, rybozę, fruktozę, laktozę, glukozę, arabinozę, mannozę, pentozę, ksylozę, galaktozę, sorbit, mannit, galaktyd, laktyd, maltyd, maltooligosacharydy, izomalt, ksylit, sukralozę, maltodekstrynę, polidekstrozę oraz ich pochodne i mieszaniny
18. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że do matrycy wprowadza się dodatkowo polimer niesacharydowy.
19. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako polimer niesacharydowy stosuje się polimer termoplastyczny lub celulozowy.
20. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako ciecz hydrofobową stosuje się substancję lub olejek smakowy.
21. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że matrycę i/lub olej hydrofobowy miesza się wstępnie z substancją należącą do grupy wypełniaczy, środków słodzących, środków barwiących, substancji zwiększających wilgotność, plastyfikatorów, emulgatorów i ich mieszanin.
22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, ze stosuje się mieszaninę wstępną zawierającą olejek smakowy i środek słodzący
23. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, ze jako wypełniacz stosuje się syntetyczną, amorficzną krzemionkę lub porowaty agregat maltodekstryny.