PT92296A

PT92296A - Processo para a preparacao de um sistema fornecedor de acidos alimentares e de composicoes de gomas de mascar que o contem

Info

Publication number: PT92296A
Application number: PT92296A
Authority: PT
Inventors: Gul Mansukhani; Subraman Rao Cherukuri
Original assignee: Warner Lambert Co
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1990-05-31
Also published as: CA2002702C; AU4459289A; US4931293A; MX166482B; JPH02186944A; CA2002702A1; PH26138A; ZA898651B; EP0372695A1

Description

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ção de Y/ARNER-LAMBEHT COMPANY, norte-americana, industrial e comercial; estabelecida em 201 Tabor Road, Morris Plains, New Jersey 07950, Estados Unidos da América, (inventores) Subraman Bao Cherukuri e Gul Mansukhani, residen nes nos E.U.A.), para "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE Hl SISTEMA FORNECEDOR DE ÁCIDOS ALIMENTARES E DE COMPOSIÇÕES DE GOMAS EE MASCAR QUE 0 CONTÊM")

DESCRIÇÃO Âmbito da Invenção A presente invento refere-se a um sistema de libertação de ácidos alimentares concebido para se incorporar em gomas de mascar e composiçftes de confeitaria para proporcionar sabor amargo e á-cido prolongados e aumentar a salivação. Mais particularmente a invenção refere-se a um método de proteger os ácidos alimentares de serem a-fectados de forma adversa por factores tais como humidade, pH, temperatura e outros ingredientes químicos reactivos. Embora o sistema de libertação da invenção seja particularmente adequado para a libertação de ácidos alimentares e edulcorantes, pode também ter aplicação para aroma-tizantes, drogas e análogos·

Antecedentes da Invenção

No pedido co-pendente U.S.S.N. 945*743 publicado em 23 de Dezembro de 1986 utilizou-se o presente sistema de libertação para libertar edulcorantes* Descobriu-se agora que o sistema de libertação tem também a capacidade de libertar ácidos alimentares durante um período de mascar longo· A técnica já descreveu a adição de ácidos alimentares a composiçães de goma de mascar para se obter o efeito de acidez * desejado, particulaxmente nos aromas de frutos citrinos. Regra geral, • os ácidos adicionam-se directamente h porção de goma de mascar solúvel - 1 - em agua da composição de goma de mascar para garantir a libertação do á-cido durante a mastigação. Por exemplo, as Patentes Norte Americanas No» 4*088.788 e 4*151*270, de Ream et al. descrevem a adição de pelo menos ife em peso de um ou vários ácidos orgânicos em combinação com um e-dulcorante para obter um efeito sinérgico de estimulação da saliva* Os ácidos descritos adicionem-se directemente à composição de goma na sua forma livre sem revestimento ou encapsulaçãô.

Outro exemplo de utilização de ácidos alimentares que se adicionam directamente na sua forma livre a uma composição de goma de mascar é descrito na Patente Norte Americana No.4.085.227 de Mackay et al* Esta patente descreve ácidos alimentares francamente solúveis em água e solúveis em água a serem adicionados à porção base de goma da composição de goma de mascar. De acordo com a descrição desta patente, os ácidos têm que estar numa gama de partículas inferiores a 150 micra. São referidos vários materiais de base de goma, entre os quais acetato de polivini— lo. A base de goma é descrita como estando presente em quantidades compreendidas entre aproximadamente 10-50^ em peso. Não e referida qualquer gama específica de pesos moleculares relativamente aos elastómeros da bar-se de goma em geral ou, especificamente, ao acetato de polivinilo.

Embora a técnica se tenha concentrado mais na adição directa dos ácidos alimentares à goma de mascar do que à encapsulaçãô do ácido, a encapsulaçãô ê descritana Patente Norte Americana No.3*795* .744 de Ogawa et al. Esta patente descreve vários "condimentos", entre os quais se incluem agentes acidificantes, sendo os "condimentos" revestidos ou encapsulados com compostos de peso molecular elevado» Entre os compostos encapsulantes descritos estãot amidos, celulose, proteínas, gomas, álcool, polivinilico, polietileno de baixo peso molecular e ésteres de polivinilo tais como acetato de polivinilo, propionato de polivinilo, um copolímero de enxerto de propionato de polivinilo e acetato de polivinilo, um copolímero de acetato de vinilo e etileno, propileno, ácido acrílico e metacrílico, ácido crotónico, ácido maleico e ésteres dos seus ácidos insaturados. Os polímeros têm um grau de polimerização de 200-1500 e as suas misturas são descritas como sendo adequadas.

As reivindicações da referência de Ogawa dirigem-- 2 -

I

-se a um método de preparação de uma goma de mascar que pode libertar de forma variável diferentes aromas devido às partículas de 11 condimento" encapsuladas, constituído pelas fases de: dissolução de aproximadamente 2 a ÒCff» de éster de polivinilo em peso num solvente seleccionado do grupo constituído por etanol, acetato de etilo e suas misturas, e dispersão homogénea de um agente aromatizante numa quantidade de 1-20 vezes o peso do conteúdo em éster de polivinilo, adição à primeira solução, de um segundo solvente que é miscível com o referido primeiro solvente mas que é um não solvente para o referido éster de polivinilo, sendo o referido segundo solvente seleccionado no grupo constituído por hexano, pelo que o referido éster de polivinilo precipita na forma de partículas discretas que encapsulam o "condimento", por exemplo ácidos alimentares.

Estas partículas encapsuladas adicionant-se a uma composição de goma de mascar.

Em adição à técnica atrás referida relativa à adição de ácidos alimentares, a utilização de edulcorantes e aromatizántes encapsulados nas composições de goma de mascar é bem conhecida. Várias patentes descreveram revestimentos para edulcorantes, numa tentativa para retardar ou prolongar a edulcorância, assim como para estabilizar esses edulcorantes, tais como aspartamo, que são sensíveis à humidade, tem peratura e pH. A Patente Norte Americana No. 4.384.004 de"Cea et al·, descreve partículas sélidas de aspartamo encapsuladas por um material de revestimento seleccionado no grupo constituído por celulose, derivados de celulose, arabinogalactina, goma arábica, poli-olefinas, ceras, polímeros de vinilo, gelatina, zein e suas misturas, em que a proporção entre o referido material de revestimento e o referido éster de metilo é de ltl a 1*10. Mais particularmente, os materiais de revestimento incluem celulose, metil-celulose, etil-celulose, nitrato de celulose, acetato, -ftalato de celulose, carboximetil-celulose, hidroxi-etil-celulose, hi-droxi-propil-celulose, arabino-galactano, copolímeros de polietileno, polimeta-crilatos, poliamidas, de acetato de etileno-vinilo, polivinil-pirrolidona, goma arábica, cera de parafina, cera carnaúba, espermacete, cera de abelha; ácido esteárico, álcool de estearilo, estearato de gli-cerilo, gelatina, zein e suas misturas* 0 método de revestimento utilizado nesta referência inclui a suspensão de partículas de aspartamo num fluxo de ar que - 3 -

passa através de tuna zona de gotículas atomizadas de líquido do material de revestimento) de forma que o material de revestimento se deposite na superfície do aspartamo. Pode utilizar-se maia do que um revestimento, sendo o revestimento interior solúvel em agua e o revestimento exterior insélúvel em água.

As Patentes Norte Americanas Nos. 4.122.195 e 4·139·939 de Bahoshy et al., fixam o aspartamo preparando-o com um material tal como goma arábica ou o produto de reacçao de um composto conten do um ião metálico polivalente, com um éster ácido amido não gelatiniza-do de um ácido dicarboxílico substituído por uma técnica de secagem por aspersão, em que o espartano e um formador de película se preparam numa emulsão. A Patente Norte Americana No. 4·374*858» de Glass et al«, descreve uma goma de mascar edulcorada com aspartamo possuindo estabilidade melhorada de edulcoráncia em que a unidade de goma de mascar tem espartano revestido na sua superfície, em oposição à sua incorporação na mistura de goma de mascar. 0 Pedido de Patente Europeu No. 81110320,0, publicado em 16 de Junho de 1982 (Publicação No.0053^44)» de Ajinomoto Co., Inc., descreve uma composição edulcorante estabilizada de base dipeptí-deo constituída por (a) 20 a 60$ em peso de gordura sólida, (b) 10 a 30$ em peso de emulsionante, (c) 10 a 30$ em peso de polissacarídeo e (d) não mais do que 30$ em peso de edulcorante dipeptídeo. Preparam-se as composiçães por aquecimento de mistura dos ingredientes, arrefecimento e pulverização para se obter pó ou grânulos da composição com um tamanho de malha ASTM inferior a 12. fi também descrita a secagem por aspersão da mistura. A Patente Norte Americana No. 4*105*301 de Degli-otti, descreve um produto de confeitaria constituído por uma porção de núcleo e uma camada que envolve de forma aderente a porção do núcleo, sendo a canada formada por uma mistura intima de microcristais de xilitol com uma substância gorda sólida numa proporção de 0,5 a 15 partes em peso de substância gorda para cada 100 partes em peso de xilitol. A substância gorda é, de preferência um mono-,di- ou triglicerido possuindo um ponto de fusão que varia entre 20° e 60°C. A Patente Norte Americana de Toyonaka et al., des- - 4 _

creve revestimentos de protecção para nucleosido-5-fosfatos granulares, sendo os revestimentos gorduras comestíveis com ponto de fusão entre 40--100°C e derivados de plantes e animais. Os exemplos de óleos hidrogena-dos utilizados são óleo de soja, óleo de semente de algodão, óleo de a-mêndoa, óleo de rícino, óleo de linhaça, óleo de mostarda, óleo de azeitona, óleo de semente de toranja, óleo de palma, óleo de semente de palma, óleo de farelo de arroz e análogos e suas misturas. Esta referência descreve um processo de preparação do produto granular a partir de uma mistura líquida de gorduras e nucleosido-5-fosfatos que se aspergem de um bocal de pressão e os grânulos resultantes cozem-se e recuperan-se. A Patente Norte Americana No. 4.382.924, de Berling descreve formas de dosagem líquidas orais para vitaminas ou materiais far maceuticos constituídas por um óleo comestível, um edulcorante solúvel lípido de potência elevada tal como sacarina e um aromatizante solúvel líquido. 0 óleo comestível pode ser um éster de ácido gordo e poliol possuindo pelo menos quatro grupos de éster de ácido gordo e possuindo cada ácido gordo aproximadamente 8 a 22 átomos de carbono. Misturam-se o óleo o edulcorante e o óleo aromatizante e aquecem-se e depois arrefecem-se para proporcionar uma forma de dosagem líquida agradável.

Para uma discussão geral da aspersão de materiais gordos em edulcorantes e análogos ver as Patentes Norte Americanas Nos. 3.949.094 e 3.976.794 de Johnson, e a Patente Norte Americana No.3*867. 556 de Darragh. A Patente Norte Americana No. 4*293*572 de Silva et al., descreve a aplicação de uma dispersão de uma gordura emulsionada com uma solução de dextrina, sacarina ou um polissacarídeo a um produto alimentar como uma barreira contra a humidade. A Patente Norte Americana No. 3*527*647 descreve um processo de aglomeração de partículas por dispersão aleatória e aspersão de partículas húmidas para as levar a colidir e formar aglomerados. 0 problema da estabilização de determinados materiais do núcleo relaciona-se com a capacidade humectante da superfície do material assim como com a sua configuração morfológica* Por exemplo, no caso de determinados edulcorantes, isto ê de particular importância. Sabe-se que o aspartamo se apresenta cm formas semelhantes a barras, semelhante a agulhas ou na forma dendrítica. Ê, assim, muito difícil reves tir aspartamo utilizando as técnicas vulgares de mistura ou aspersão.

Para serem eficazes como barreiras protectoras, os revestimentos têm de - 5 -

ser susceptíveis de humedecerem e aderirem à superfície cristalina, incluindo as extremidades semelhantes a agulhas e outras variações da forma do aspartamo. Adicionalmente, o revestimento tem de ser capaz de ser aplicado numa película com uma espessura uniforma suficiente para propor cionar uma barreira contra os factores de degradação, tais como humidade, variações de pH, variações de temperatura e produtos químicos reactivos. Em adição, os revestimentos para funcionarem como barreiras protectoras, têm de ser suficientemente flexíveis para se adaptarem às irregularidades da superfície e à configuração geométrica sem estalarem por acção das tensães mecânicas a que são submetidos durante a incorporação do e-dulcorante nas aplicaçães específicas do produto. As tentativas para revestir aspartamo utilizando as técnicas de aspersão para aplicar misturas simples de gordura e lecitina têm proporcionado fraco poder humectante, revestimentos manchados e protecção inadequada contra a humidade e outros factores potenciais de degradação.

Verificou-se que a mistura simples de materiais de revestimento conhecidos tais como gorduras, com outros materiais do núcleo tais como ácidos alimentares não proporciona protecção adequada para manter o material do núcleo num estado estabilizado. As gorduras não proporcionam materiais de revestimento adequados, nem materiais de revestimento tais como amido, nem outros materiais tais como ceras. Muitos destes materiais necessitam de solventes e humidade para aplicação, o que tem efeitos adversos na estabilidade de materiais do núcleo hidrofílicos instáveis. Por exemplo, a mistura simples de ácidos alimentares em misturas líquidas de materiais tradicionais de revestimento, por exemplo, gordura e lecitina tem proporcionado fraco poder humectante, revestimentos manchados e protecção inadequada contra a humidade e os produtos químicos. 0 resultado é a degradação do aspartamo depois da exposição a estas condiçães. As variaçães do pH e da temperatura catalisam estas condi-çães de degradação. 0 processo do Pedido de Patente Europeu No. 81110 320,9 (Publicação No. 0053^44) publicado em 10 de Dezembro de 1981, atrás discutido, é o exemplo de uma mistura simples de materiais de revestimento com aspartamo. Esta publicação descreve a fusão e mistura simples de 20 a 60$ de gordura sélida, 10 a 30$ de emulsionante, 10 a 30$ de polis-sacarídeo e não mais do que 30$ de edulcorante dipeptídeo. A mistura é então arrefecida e pulverizada ou seca por aspersão. No entanto, a pulve- - 6 -

rização em pó fino, origina a ruptura do revestimento, deixando o aspar-tamo exposto. Normalmente associa-se a secagem por aspersão com a saída da humidade ou dos solventes. A Patente Norte Americana No. 4.597*970 descreve um sistema de libertação em que se reveste um edulcorante com uma mistura de acido gordo ou cera, lecitina e monoglicerídeo. A presente invenção pretende proporcionar composições de revestimento que eliminem a necessidade de ácidos gordos ou componentes de cera, e proporcionem ainda protecção adequada e libertação retardada do edulcorante, ácido alimentar ou outros componentes activos nelas contidos.

As técnicas anteriores para revestir materiais difíceis de revestir tais como aspartamo, centravam-se em dois métodos. 0 primeiro método envolve a formação de uma mistura fundida do material de revestimento com o edulcorante. A mistura solidifica, depois, por arrefecimento e pulverizar-se. As partículas resultantes representam uma tentativa fortuita para revestir ou envolver o edulcorante. No caso do aspartamo, este revestimento não proporciona protecção adequada contra a humidade ou contra óleos aromatizantes contendo aldeído e provoca a instabilidade do aspartamo. A segunda técnica convencional anterior para materiais de revestimento envolve o revestimento por aspersão de leito flui-dizado. Esta técnica envolve a suspensão de uma massa do material a ser revestido num fluxo de gotículas atomizadas do material de revestimento.

No caso de materiais como aspartamo, este método é muito difícil. 0 aspartamo é ummaterial de baixa densidade, tem uma superfície grande relativamente ao peso e características humectantes fracas.

Por estas razões, o revestimento do aspartamo por aspersão num sistema de leito fluidizado ê difícil. 0 presente processo é uma melhoria relativamente às técnicas de congelamento por aspersão e inclui fases adicionais de revestimento. 0 produto resultante apresenta uma melhoria nítida na eficácia do revestimento como barreira protectora. 0 resultado é uma melhoria significativa na estabilidade do material do núcleo. - 7 -

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Assim, os sistemas de libertação desta invenção e o processo de preparação proporcionam um revestimento de protecção melhorado para materiais do núcleo. Os sistemas de libertação têm outras vantagens, incluindo a libertação controlada de materiais tais como edul-corantes e agentes aromatizantes. Outras vantagens são aqui evidentes.

Sumário da Invenção

Verificou-se que se pode fazer um sistema de libertação para ácidos alimentares utilizando um revestimento formado a partir de uma combinação de um emulsionante com acetato de polivinilo de baixo peso molecular. Este revestimento proporciona uma barreira eficaz contra a humidade e outras condiçães tais como agentes reactivos, variaçães de pH e análogos. Quando se aplicam a ácidos alimentares, estes revestimentos proporcionam a libertação controlada do ácido, aumentando assim o período de percepção de sabor ácido aumentando a salivação e o prazer global da goma de mascar ou do produto de confeitaria.

Esta invenção refere-se também a composiçães de goma de mascar que possuem libertação prolongada de ácido (sabor ácido) durante a mastigação e que incluem uma base de goma e um sistema estável de libertação de ácido susceptível de realizar tuna libertação controlada do ácido, constituídas por* A* Pelo menos um ácido alimentar seleccionado do grupo constituído por ácido cítrico, ácido málico, ácido ascórbico, ácido tartárico, ácido a-dipico, ácido fumárico, ácido succinico, ácido láctico e suas misturas) Bí Um emulsionante seleccionado do grupo constituído por lecitina, estea-ratos, derivados éster de estearatos, palmitatos, derivados éster de pal-mitatos, oleatos, derivados éster de oleatos, gliceridos, derivados éster de gliceridos, poliesteres de sacarose, ésteres de poliglicerol, e ceras animais, ceras vegetais, ceras sintéticas, cera de petróleo e suas misturas, e C* Acetato de polivinilo presente em quantidades de aproximadamente 30^ a Sòfo em peso da composição total e possuindo um peso molecular compreendido entre 2000 e 12.000 aproximadamente. - 8 _

Descrição Pormenorizada da Invenção e Formas de Realizado Preferenciais A combinação de acetato de polivinilo e dos emul-sionantes atrás referidos produz revestimentos que formam películas excelentes nos ácidos alimentares. Estes revestimentos são essencialmente pouco solúveis em água e protegem o ácido alimentar ou outro material en capsulado da degradação hidrolítica. Possuem ainda uma qualidade suficientemente hidrofílica para se dilatarem em alguma extensão na presença da água, libertando assim lentamente o material do núcleo. 0 mono-estea-rato de glicerilo é o emulsionante mais preferencial porque se verificou que tem uma propriedade inesperada de inibição da hidrólise do acetato de polivinilo a ácido acético e álcool de polivinilo. Podem enumerar-se outras vantagens: Por exemplo, os revestimentos são não-cariogênicoa$ na armazenagem prolongada não se verifica qualquer fluxo frio de acetato de polivinilo; o método de fazer o sistema de libertação não utiliza solven tes; e o sistema de libertação pode utilizar-se em qualquer produto alimentar, de goma de mascar, de confeitaria, pessoal ou aplicação farmaceu tica em que é desejável proteger um ácido alimentar da humidade. Outras vantagens da presente invenção são evidentes. 0 sistema de libertação prepara-se por fusão do a-cetato de polivinilo e emulsionantes nas proporçães desejadas e sua mistura a uma temperatura aproximada de 85°C durante um período curto de tempo, 5 minutos ou mais* Depois destes materiais suficientemente fundidos e de se obter uma mistura homogénea, adiciona-se a quantidade adequ-a da de ácido alimentar solido e mistura-se na massa fundida durante um período curto de tempo adicional de mistura.

As partículas de ácido alimentar são, de preferência, moídas ou trituradas num pé fino antes da encapsulação com a mistura de acetato de polivinilo/emulsionante. A mistura resultante é uma mas sa semi-sélida que depois se arrefece, para se obter um sólido, por exem pio, à temperatura ambiente, e moe-se até um tamanho de malha padrão Nor te Americano compreendido entre aproximadamente 30 e 200 (600-75 micra). 0 presente sistema de libertação pode incorporar-se em vários produtos ingeríveis tais como produtos alimentares, produtos de confeitaria, preparaçSes farmacêuticas, produtos dentários, produtos . para lavagem da boca e análogos. - 9 -

0 produto resultante desta invenção está na fornia de pó ou granulado· 0 tamanho da partícula não é crítico para o sistema de libertação e pode ajustar-se para se acomodar a uma velocidade de libertação e sensação na boca particulares desejados, de acordo com o veículo, por exemplo, goma de mascar ou produto de confeitaria, em que se incorpora· 0 produto pode utilizar-se ntal como êH para várias aplicaçães por exemplo, como uma cobertura nos produtos cozinhados ou como um aditivo num adesivo para as dentaduras ou num produto de lavagem da boca* A matriz de revestimento ê adequada para vários materiais do núcleo, em a-dição aos ácidos alimentares, tais como edulcorantes, aromatizantes secos por aspersão, drogas e outros materiais particulados que necessitam de um revestimento para protecção, libertação controlada ou para mascarar o sabor·

Estes materiais do núcleo podem utilizar-se sozinhos ou em combinação em sistemas de libertação simples ou múltiplos.

Isto é, podem estar presentes um ou vários materiais dentro de uma matriz de revestimento ou revestidos individualmente pela matriz e utilizarem- se sozinhos ou em combinação num produto final· Os ácidos alimentares podem encapsular-se com diferentes quantidades ou espessuras de revestimento de forma que os ácidos se libertem sequencialmente.

Os ácidos alimentares, também comummente referidos como acidulantes na indústria alimentar, podem estar presentes em quantidades compreendidas entre aproximadamente 0,1$ e 10$ em peso da composição total de goma de mascar, de preferência em quantidades compreendidas entre aproximadamente 0,5$ e 7>5$ e mais preferencialmente em quantidades compreendidas entre aproximadamente 1$ e 2,5$· Em ternos da sua presença no sistema de libertação per se, os ácidos estão presentes em quan tidades compreendidas entre aproximadamente 1$ e 50$ e de preferência entre aproximadamente 10$ e 35$ em peso do sistema de libertação. A quan tidade particular de ácido presente tem que ser equilibrada com a quantidade de acidez desejada. Acido em excesso ou pequena quantidade de'áci do não proporcionam o efeito de aroma prolongado, o sabor amargo desejado e sabor agradável.

Os ácidos podem encapsular-se sozinhos ou em combinação com edulcorantes, aromatizantes ou ingredientes semelhantes de * gomas de mascar convencionais desde que os ingredientes sejam compatíveisi . Alternativamente, o edulcorante ou aromatizante encapsulado pode adicio- - 10 -

ggsjsssasa nar-se separadamente do presente sistema de libertação do ácido alimentar, para proporcionar uma combinação única de propriedades de libertação. Verificou-se que a combinação de determinados aromatizantes, edulcorantes e ácidos originam efeitos sinérgicos de aroma, edulcorância, sabor ácido e suculência (estimulação da saliva) mais longos e mais intensos. Em particular, o prolongamento da libertação do ácido proporciona ao mascador uma percepção distinta de sabor prolongado. Embora este fenómeno não seja completamente compreendido, é evidente dos ensaios que existe esse prolongamento do sabor e que pode ser percebido, pelo mascador, como uma melhoria substancial durante um período prolongado de mastigação.

Se se adiciona um componente edulcorante encapsulado, ele pode ser seleccionado de edulcorantes sólidos naturais ou sintéticos susceptíveis de comunicarem intensidade de edulcorância elevada.

Uma lista não limitativa destes edulcorantes inclui edulcorantes de base amino-ácidos, edulcorantes dipeptidos, glicirrizina, sacarina e os seus sais, sais de acessulfamo, ciclamatos, estevrosidos, talin, compostos de di-hidro-calcona, polímeros de sacarose clorados tais como sucralose, e suas misturas.

Os edulcorantes que fazem parte do sistema de libertação podem utilizar-se em quantidades necessárias para proporcionar edulcorância e de preferência em quantidades compreendidas entre aproxi-madamente 0,01 e 30$ em peso do sistema de libertação. Os edulcorantes preferenciais são o aspartamo, sacarina e os seus sais e podem utilizar-se em quantidades compreendidas entre aproximadamente 0,01$ e 50$ e entre aproximadamente 0,01$ e 50$ respectivamente, em peso do sistema de libertação. As quantidades preferenciais destes edulcorantes estão compreendidas entre aproximadamente 2 e 10$, mais preferencialmente entre aproximadamente 4 e 6$ em peso do sistema de libertação. No produto final podem utilizar-se edulcorantes auxiliares, isto ê, numa composição de goma de mascar, em quantidades convencionais padrão na indústria.

Uma combinação particularmente eficaz de edulcorantes é aspartamo, sacarina de sódio e acessulfamo K (acessulfamo de potássio). A sacarina e os seus sais e os sais de acessulfamo podem utilizar--se em quantidades compreendidas entre aproximadamente 5 e 50$ em peso . do sistema de libertação. 0 aspartamo utiliza-se em quantidades até apro-[ ximadamente 15$ em peso, quando utilizado nesta êombinação. - 11 -

Um ou vários edulcorantes podem estar na forma encapsulada, antes da incorporação no sistema de libertação, retardando assim a libertação do edulcorante e aumentando a edulcorância perceptível e/ou escalonando a sua libertação. Assim, o edulcorante pode incorporar--se de forma que a sua libertação seja sequencial.

Verificou-se também que a incorporação da combinar-ção de dois ou vários edulcorantes utilizados sozinhos ou como parte do sistema de libertação melhora a intensidade de edulcorância devido a e-feito sinérgico. Os exemplos de combinaçães sinârgicas sãot sacarina/aspar t amo j sacarina/acessulfamo de potássio, sacarina/aspartamo/ acessulfa mo de potássio. Estes edulcorantes podem, também, adicionar-se ao produto final de confeitaria alimentar, a drogas pu a produtos pessoais independentemente do sistema de libertação. Assim, um produto pode possuir edulcorância proporcionada pela edulcorância do sistema de libertação assim como pelos edulcorantes auxiliares independentes do sistema de libertação. Verificou-se também que estas combinaçães de edulcorantes proporcionam um efeito aromatizante mais prolongado a produtos alimentares tais como goma de mascar.

Os agentes aromatizantes adequados podem seleccio-nar-se de líquidos aromatizantes sintéticos e/ou líquidos derivados de plantas, folhas, flores, frutos e outros, e suas combinaçães. Os líquidos aromatizantes representativos incluemi óleo de hortelã, óleo de canela, óleo de gaultéria (salicilato de metilo) e óleos de hortelã pimenta. São também adequados os aromas de frutos artificiais, naturais ou sintéticos tais como óleos de citrinos incluindo limão, laranja, uvas, lima e toran ja e essências de frutos incluindo maçã, morango, cereja, ananás e outros. A quantidade de agente aromatizante utilizada é normalmente uma matéria de preferência dependente de factores tais como tipo de aroma, tipo de base e resistência desejada. Regra geral, são a-dequadas quantidades compreendidas entre aproximadamente 0,05$ e 3,0$ em peso da composição final de goma de mascar, sendo preferenciais quantidades compreendidas entre aproximadamente 0,3$ e 1,5$ e mais preferenciais entre aproximadamente 0,7$ e 1,2$.

Relativamente às formulaçães de goma de mascar nas . quais se utiliza o novo sistema de libertação, a quantidade de base de 12 -

goma utilizada varia muito de acordo com vários factores tais como o tipo de base utilizado, a consistência desejada e os outros componentes utilizados para fazer o produto final. Regra geral são aceitáveis, quantidades compreendidas entre aproximadamente 5$ e 45$ em peso da composição final de goma de mascar, para utilização na composição de goma de mascar, sendo preferenciais quantidades compreendidas entre aproximadamente 15$ e 25$ em peso. A base de goma pode ser qualquer base de goma insolúvel em água bem conhecida na especialidade.

Os exemplos ilustrativos de polímeros adequados para bases de goma incluem elastómeros e borrachas naturais e sintéticas. Por exemplo, os polímeros adequados para bases de goma incluem, sem limitação, substâncias de origem vegetal tais como chicle, jelutong, guta percha e goma real. Os elastómeros sintéticos tais como copolímeros de butadieno-estireno, copolímeros de iaobutileno-isopreno, polietileno, poli-isobutileno e acetato de polivinilo e suas misturas são particularmente adequados. A composição de base de goma pode conter solventes elastómeros para auxiliar no amaciamento do componente borracha. Esses solventes elastómeros podem incluir ésteres netilo, glicerol ou penta--eritritol de rosinas ou rosinas modificadas, tais como rosinas hidroge-nadas, dimerizadas ou polimerizadas ou suas misturas. Os exemplos de sol ventes elastómeros adequados para utilização aqui incluem o éster penta--eritritol de rosina de madeira parcialmente hidrogenada, éster penta--eritritol de rosina de madeira, éster glicerol de rosina de madeira, éster glicerol de rosina parcialmente dimerizada, éster glicerol de ro-sina polimerizada, éster glicerol de rosina de óleo de polpa de madeira, éster glicerol de rosina de madeira e rosina de madeira parcialmente hidrogenada e éster metílico parcialmente hidrogenado de rosina, tais como polímeros de alfa-pineno ou beta-pineno) resinas terpeno incluindo poli-terpeno e suas misturas) o solvente pode utilizar-se numa quantidade que varia entre aproximadamente 10$ e 75$ e preferencialmente entre aproxima damente 45$ e 70$ em peso da base de gemia.

Os plastificantes ou amaciadores normalmente utilizados tais como lanolina, ácido esteárico, estearato de sódio, estea-rato de potássio, tri-acetato de glicerilo, glicerina, podem utilizar-se . na composição de base de goma. As ceras naturais, ceras de petróleo, tai* m como ceras de poliuretano, ceras de parafina e ceras microcristalinas - 13

podem também incorporar-se na base de goma para se obter uma variedade de texturas e propriedades de consistência desejáveis. Estes materiais individuais, adicionais, utilizem-se, regra geral, em quantidades até um máximo de aproximadamente 30fo em peso e de preferência, em quantidardes compreendidas entre aproximadamente 3fo e 20$ em peso de composição final da base de goma. A composição de goma de mascar pode incluir, adicionalmente, os aditivos convencionais, agentes aromatizantes, agentes colorantes tais como dióxido de titânico) emulsionantes tais como lecitina) e agentes de enchimento adicionais tais como hidróxido de alumínio, alumina, silicatos de alumínio, carbonato de cálcio, e talco e suas combinações. Estes agentes de enchimento podem também utilizar-se em várias quantidades na base de goma. Quando se utilizam agentes de enchimento a quantidade varia, entre aproximadamente 4$ e 30$ em peso da goma de mascar final.

No caso de se utilizarem edulcorantes auxiliares em adição aos do sistema de libertação, a presente invenção comtempla a inclusão desses edulcorantes bem conhecidos na especialidade, incluindo edulcorantes naturais e artificiais. Assim, os edulcorantes adicionais podem seleccionar-se da seguinte lista não limitativa* açúcares, tais como sacarose, glicose (xarope de cereais), dextrose, açúcar invertido, frutose, e suas misturas) derivados de sacarose clorados tais como su-cralose) sacarina e os seus vários sais tais como sal de sódio ou cálcio) ácido ciclamico e seus vários sais tais como o sal de sódio) edulcorantes dipeptidos tais como aspartamo) compostos di-hidrocalcona) glicirri-zina) Stevia Rebaudiana (Esteviosidos)) e álcoois de açúcar tais como sorbitol, xarope de sorbitol, manitol, xilitol, e análogos. E também considerado como um edulcorante adicional o substituto de açúcar não fermen-tável (hidrolisato de amido hidrogenado) que é descrito na Patente Norte Americana re-editada 26.959* Também adequado é o edulcorante sintético 3,6-di-hidro-6-meti 1-1-1,2,3-oxatiazine-4-ona-2,2-di-óxido, particular-mente os seus sais de potássio (Acessulfamo-K), sódio e cálcio como descrito na Patente Alemã No. 2.001.017,7.

Os aromatizantes adequados incluem aromas naturais e artificiais. São considerados hortelãs tais como hortelã pimenta) mentol, baunilha artificial, canela e vários aromas de frutos utilizados individualmente ou misturados. Os aromatizantes utilizam-·se geralmente, - 14 -

em quantidades que variam de acordo com o aroma individual, e podem, por exemplo, variar entre aproximadamente 0,5$ e 3$ em peso do peso da composição final de goma de mascar. Os aromatizantes podem estar presentes no sistema de libertação, na própria composiçfío de goma de mascar, ou em ambos.

Os colorantes adequados na presente invenção, incluem pigmentos tais como dióxido de titânio, que se podem incorporar em quantidades até aproximadamente 1$ em peso, e de preferência até aproximadamente 6$ em peso. Os colorantes podem, também, incluir outros corantes adequados para alimentos, drogas e aplicações cosméticas, e conhecidos como corantes F.D. & C. e análogos. Os materiais aceitáveis para o espectro anterior de utilização são de preferência solúveis em água· Uma lista completa de todos os F.D. & C. e D. & C. e as suas correspondentes estruturas químicas podem encontrar-se no Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, no Volume 5, Páginas 857-884.

As gomas de mascar desta invenção podem estar em qualquer forma conhecida na especialidade, tal como gomas em barra, gomae em placas, gomas em bocados, gomas em tiras, gomas de revestimento duro, gomas em pastilhas, assim como, gomas de centros recheados. 0 processo de preparação das composições de goma de mascar desta invenção é como se segue. Funde-se a base de goma (entre aproximadamente 85o e 90°), arrefece-se a 78°C e coloca-se numa caldeira de mistura, padrão prê-aquecida (60°C) equipada com lâminas sigma. Adiciona-se então o emulsionante e mistura-se. A seguir, adiciona-se uma porção da massa de edulcorante e do amaciador (por exemplo glicerina) e mistura-se durante mais 3 a 6 minutos. Arrefece-se a caldeira de mistura e adiciona-se, então, o remanescente do edulcorante e do amaciador e con tinua-se a misturar. Nesta altura a temperatura da goma de mascar não-aromatizada é aproximadamente 39-42°C. Adiciona-se então óleo aromatizan te, incorpora-se na base e continua-se a mistura. Finalmente, adiciona--se o sistema de libertação que contêm o ácido alimentar e mistura-se du rante mais 1 a 10 minutos. 0 sistema de libertação adiciona-se como o último ingrediente, em conjunto com edulcorantes artificiais de elevada intensidade, se existirem. A temperatura final da goma é de aproximadamente 39°C-43°C. Descarrega-se, então, a composição de goma de mascar da caldeira, enrola-se, entalha-se e molda-se em unidades de goma de mascar. - 15 -

Mais geralmente, esta invenção refere-se a um método de preparação de uma composição de goma de mascar possuindo proprie dades melhoradas de libertação controlada de edulcorante, que incluii (1) Preparação de um sistema de libertação de ácido alimentar em que o ácido alimentar á protegido por uma encapsulação preparada pelo processo que consiste emt (A) reter um ácido alimentar particulado num revestimento de acetato de polivinilo, que inclui as fases de fusão e mistura do acetato de polivi-nilo com um emulsionante e dispersão uniforme do ácido alimentar; arrefecimento da mistura à temperatura ambiente enquanto se continua a mistura} (B) trituração da mistura resultante no tamanho de partícula desejado} (2) Adição do sistema de libertação resultante a uma mistura homogénea de uma base de goma e ingredientes remanescentes de goma de mascar; e (3) moldagem da mistura resultante em formas adequadas de goma de mascar

Opcionalmente, as partículas do sistema de libertação podem revestir-se com um revestimento hidrofóbico adicional cons-tituido por iima gordura ou cera misturadas com um emulsionante. Para se obterem estes revestimentos adicionais podem utilizar-se técnicas conven cionais de leito fluidizado.

Os exemplos seguintes servem para proporcionar tuna apreciação adicional desta invenção mas não restringem de qualquer forma o âmbito efectivo desta invenção. Todas as percentagens nesta especificação são em *f em peso do sistema de libertação final, excepto se indicado de outro modo.

Exemplos

As composiçães A-F seguintes são representativas dos sistemas de libertação desta invenção. Estas composiçães preparam-se de acordo com o método descrito anteriormente. - 16 -

TABELA I

Sistemas de Libertação fo em peso

Ingrediente A B C D E F Acido cítrico 5 10 5.00 16.67 24.67 32.67 Gordura x - - 9.00 10 10 10 Emulsionante x x 2 7 2.00 10 10 10 PVA X x x 93 83 84.OO 63.33 55.33 47.33 x óleo de semente de algodão hidrogenado x x mono-estearato de glicerilo xxx acetato de polivinilo P.M.

Depois de se prepararem os sistemas de libertação, trituraram-se ainda para se obter o tamanho de malha desejado, isto é, aproximadamente 30 a 200 malha padrão Norte Americana (600-75 micra).

Aplicou-se um segundo revestimento de uma mistura de gordura ou cera com mono-estearato de glicerol, em algumas das composições anteriores, utilizando as técnicas convencionais de granulação de leito fluidizado. Este segundo revestimento, embora não necessário, é adequado em aplicações onde é provável a exposição prolongada a pH ácido, água ou temperatura elevada. 0 segundo revestimento assegura também que materiais de núcleo com formas semelhantes a barras ou com irregularidades tais como aspartamo são adequadamente revestidos.

Incorporou-se cada um dos sistemas de libertação da invenção da Tabela I em composições de goma de mascar da Tabela II e produziu-se o produto de goma de mascar utilizando as técnicas convencionais de processamento comuns na especialidade. A Tabela II, adiante, mostra as composições de goma de mascar utilizando o sistema de libertação de Acido Alimentar da Invenção assim como ácido livre, não encapsulado (controlo IV). - 17 - *

^SSEaeMae»*· ^

TABELA II

Composições dc Goma dc Mascar fo em peso da Composição Total de Goma I II III IV V VI VII Ingrediente (Controlo) Sistema de libertação D 6.00 - - - 9.00 - 6.00 E - 4.05 - - - - - F - - 3.06 - - 1.53 - Acido livre - - - 1.00 - - - Base de goma 19.50 19.50 19.50 19.50 I9.50 19.50 23.00 Massa de edulcorante 69.15 71.10 72.09 74.15 66.15 73.62 - Poliol xx - - - - - - 50.15 Glicerina 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 12.00 Aroma 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 1.00 Emulsionante xx 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 1.6o Cor 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.09 Edulcorante de elevada intensidade _ — — — — 0.16 X-IVi O ácido total em cada formulação é Vfo em peso da formulação total de goma V* 0 ácido total é 1,5i° em peso da formulação total de goma VI* 0 ácido total é 0,5$ em peso de formulação total de goma s Xarope de cereais e açúcar pulverizado xx Combinação sorbitol/manitol xxx Lecitina em VII o emulsionante ê uma combinação de lecitina e óleo vegetal

Controlo IV - ácido livre (ácido não encapsulado)

Os Sistemas de Libertação de ácido Alimentar da Invenção D, E e F foram escolhidos para utilização nas composições de goma de mascar como os que se acreditava que produziam a goma de sabor ácido comercialmente mais aceitável. A Figura I demonstra graficamente os resultados - 18 -

de um painel de opinião de peritos em mascar que testaram a composição I (da Invenção) e compararam-na com a composição de controlo (IV) (ácido livre)· 0 painel foi conduzido como um estudo cego e aos peritos foi per guntado qual a taxa de intensidade sabor ácido em intervalos de 30 segundos, 2 minutos, 6 minutos e 10 minutos. As duas composiçães continham um total de 1$ em peso de ácido cítrico da composição total de goma· Como o gráfico da Figura I indica o sistema de libertação da invenção a-presenta intensidade essencialmente mais elevada, aproximadamente 25$ maia elevada em média do que as gomas que contêm apenas ácido livre, durante os dez minutos de mascar. A intensidade mais elevada de sabor ácido indica uma libertação mais lenta do ácido encapsulado relativamente ao ácido livre. Esta libertação mais lenta origina um prolongamento de sabor ácido e concomitantemente do aroma e suculência sem a adição de uma maior quantidade de ácido. Assim, utilizando o sistema de libertação do ácido alimentar da invenção, podem adicionar-se quantidades tradicionais de ácido para se obterem efeitos mais perceptíveis. A Figura II demonstra graficamente o resultado de estudos analíticos de mascar. Aos peritos foi pedido para mascarem amostras separadas da composição I (da Invenção) e IV (Controlo, ácido livre) em intervalos de 2, 7 e 15 minutos. Ao fim de cada intervalo submeteu-se aos peritos uma amostra particular, agora na forma de uma massa de goma, para análise do conteúdo de ácido cítrico. 0 gráfico apresenta os resultados da quantidade de ácido libertado durante a mastigação para vários intervalos de tempo. Determinou-se a quantidade libertada por subtracção da quantidade de ácido que ficou na massa da quantidade originalmente incorporada na composição de goma de mascar. No intervalo de 2 minutos, a Amostra de Controlo tinha libertado 64$ do ácido originalmente presente, enquanto que o sistema de libertação do Acido Alimentar da Invenção libertou apenas 42$. Assim, a quantidade de ácido ainda disponível para posterior libertação na Amostra da Invenção é 58$, mais 22$ de ácido do que na Amostra de Controlo. Isto demonstra que o Sistema de Libertação do Acido Alimentar da Invenção retarda a libertação do seu ácido.

Entre os intervalos de 2 e 7 minutos, a Amostra de Controlo libertou mais 29$ do seu ácido. A Amostra da Invenção, no entanto, libertou mais 41$ de ácido durante este intervalo, o que representa mais 12$ de ácido libertado do que a Amostra de Controlo. Isto de- - 19 -

Claims

monstra que a encapsulação do Sistema de Libertação de Acido Alimentar da Invenção continua a retar a libertação do ácido alimentar até ao último período de mascar. Entre os intervalos 7 e 15 minutos, a Amostra de Controlo libertou apenas mais 6$ do seu ácido enquanto a Amostra da Inven ção libertou 13$. 0 Sistema de Libertação de Acido Alimentar da Invenção libertou mais do dobro da quantidade de ácido durante o intervalo de 7 a 15 minutos relativamente à Amostra do Controlo. Mais uma veia, isto demons tra a capacidade dos sistémas de encapsulação desta invenção em prolongai a libertação de ácido durante a mastigação, permitindo assim a percepção mais prolongada do sabor ácido e aroma do ácido assim como suculência aumentada. REIVINDICAÇÕES - is - Processo para a preparação de uma composição de goma de mascar possuindo propriedades melhoradas de libertação de suculência, aroma e acidez prolongada, caracterizado por* 1) se preparar um sistema fornecedor de ácido alimentar em que o ácido alimentar ê protegido por um revestimento matricial preparado por um processo constituído por: A) reter-se um ácido alimentar em partículas num revestimento de acetato de polivinilo fundido com um emulsionante e dispersando dentro uniformemente o ácido alimentar} arrefecendo a mistura à temperatura ambiente enquanto se continua a misturar} B) triturar-se a mistura resultante atá se obterem partículas com a dimensão desejada} 2) adicionar^se o sistema fornecedor resultante a uma mistura homogenea de uma base de goma e aos ingredientes remanescentes da goma de mascar} e 3) enformar-se a mistura resultante em formas de goma de 20 -

mascar adequadas - 22 - Processo para a preparação de um sistema fornecedor de ácidos alimentares caracterizado por* A) reter-se um ácido alimentar num revestimento de acetato de polivinilo fundindo e misturando o acetato de polivinilo com um e-mulsionante e dispersando no interior uniformemente o ácido alimentarj arrefecendo a mistura à temperatura ambiente enquanto se continua a misturar} B) triturar-se a mistura resultante atá se obterem partículas com as dimensftes desejadas} C) revestir-se eventualmente as partículas formadas em B) com uma mistura hidrofobica constituída por uma gordura ou cera misturada com um emulsionante para formar uma camada protectora adicional sobre as partículas do sistema fornecedor. - 3® - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se obter uma composição de goma de mascar possuindo uma duração prolongada de acidez, aroma e suculência constituída por uma base de goma e um sistema fornecedor de ácido alimentar estável suscep-tível de controlar a libertação do ácido compreendendoI A. Pelo menos um ácido alimentar em partículas selecciona-do entre o grupo constituído por ácido cítrico, ácido málico, ácido tar-tárico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido ascórbico, ácido láctico e suas misturas e B. Um emulsionante seleccionado entre o grupo constituído por lecitina, estearatos, esteres derivados de estearatos, palmitatos, esteres derivados de palmitatos, oleatos, esteres derivados de oleatos, gliceridos, esteres derivados de gliceridos, poliesteres de sacarose, esteres de poliglicerol, ceras animais, ceras vegetais, ceras sintáticas, cera de petróleo e suas misturas} e C. Acetato de polivinilo presente em quantidades entre 30 e 93$ em peso aproximadamente da composição total do sistema fornecedor e ] possuindo um peso molecular entre cerca de 2000 e cerca de 14000. - 21 -

- 4* - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o ácido alimentar estar presente em quantidade entre 0,1 e 10$ em peso aproximadamente da composição de goma de mascar. - 5* - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o ácido alimentar ser constituído por ácido cítrico em quantidades entre 1 e 7» 5$ em peso aproximadamente da composição da goma de mascar. - 6“ _ Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o ácido alimentar ser combinado com um edulcorante artificial antes de se encapsular no sistema distribuidor. - 7® - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o edulcorante estar presente em quantidades entre cerca de 0,01 e cerca de 50$ em peso do sistema fornecedor e ser selecciona-do entre o grupo constituido por edulcorantes artificiais de intensidade elevada e edulcorantes naturais e suas misturas. -8a- Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o emulsionante estar presente em quantidades entre 0,5 e 20$ em peso aproximadamente do sistema fornecedor. - 9B _ Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o emulsionante ser monostearato de glicerilo presente em quantidades entre cerca de 2$ e cerca de 15$ em peso do sistema fornecedor. - lOâ - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por o acetato de polivinilo ter um peso molecular entre 2000 e 12000 aproximadamente. - 22 -

Processo de acordo com a reivindicação 10, carac-terizado por o acetato de polivinilo ser misturado com um material se-leccionado entre o grupo constituído por resinas, rosinas, terpenos, elastómeros, ceras e suas misturas. - 12a - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por a base de goma ser constituída por um elastómero se-lecionado entre o grupo constituído por resinas, rosinas, terpenos, elastómeros, ceras e suas misturas. - 13® - Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por 0 elastómero da base de goma ser seleccionado entre o grupo constituído por chicle, jelutong, balata, guta-percha, lechi-capsi, sorva, copolímeros de butadieno-estireno, poliisobutileno, copolímeros de isobutileno-isopreno, polietileno, acetato de polivinilo e suas misturas. - 14a - Processo de acordo com a reivindicarão 13, caracterizado por a base de goma estar presente em quantidades entre 5 e 45$ em peso aproximadamente da composição de goma de mascar final. - 15a - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por se incorporarem adicionalmente enchimentos, agentes corantes, agentes aromatizantes, amaciadores, plastificantes, elastómeros, solventes de elastómero, edulcorantes e suas misturas. - 16a - Processo para a preparação de um sistema fornecedor de ácido alimentar estável útil em produtos comestíveis e susceptí-vel de controlar a libertação do ácido, caracterizado por se incorporar* A. Pelo menos um ácido alimentar sólido seleccionado entre o grupo constituído por ácido cítrico, ácido málico, ácido tartárico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido ascórbico, ácido láctico e suas misturas} - 23 - B. Um emulsionante seleccionado entre o grupo constituído por lecitina» estearatos, esteres derivados de estearatos, palmitatos, esteres derivados de palmitatos» oleatos» esteres derivados de oleatos» gliceridos, esteres derivados de gliceridos, poliesteres de sacarose, esteres de poliglicerol, ceras animais, ceras vegetais, ceras sintéticas, cera de petróleo e suas misturasj e C» Acetato de polivinilo presente em quantidades entre 30 e 93í$ em peso aproximadamente da composição total do sistema fornecedor e possuindo um peso molecular entre 2000 e 14000 aproximadamente. A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 14 d® Novembro de 1988, sob o número de série 270,892.

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