Жевательная резинка, ее гуммиоснова и способ получения пластифицированного эластомера

Жевательная резинка, ее гуммиоснова и способ получения пластифицированного эластомера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к жевательной резинке. Более конкретно, это изобретение касается улучшенных композиций для основы жевательной резинки и жевательной резинки, содержащих короткоцепочечные карбоксилаты высокозамещенного крахмала.

Основные компоненты жевательной резинки, как правило, представляют собой водонерастворимую часть гуммиосновы и водорастворимую часть агента увеличения объема, включая наполнитель вместе с незначительным количеством вторичных компонентов, таких как ароматизаторы, красители, растворимые в воде смягчители, эмульгаторы жевательной резинки, подкислители и улучшители вкуса. Как правило, водорастворимая часть, улучшители ощущений и ароматизаторы растворяются во время процесса жевания, а гуммиоснова сохраняется во рту во время жевания.

Водонерастворимая гуммиоснова, как правило, включает эластомеры, растворители эластомера, смягчители/эмульгаторы (включая жиры, масла, воски, моно- и диглицериды) и наполнители. Эластомеры, обычно используемые в гуммиосновах, являются синтетическими эластомерами, такими как полиизобутилен, изобутилен-изопреновые сополимеры ("бутилкаучук"), обычные стирол-бутадиеновые сополимеры, полиизопрен и их комбинации. Кроме того, могут использоваться натуральные эластомеры, такие как природные каучуки.

Поскольку эластомер является важным функциональным компонентом гуммиосновы, особенности таких эластомеров оказывают значительное влияние на характеристики состава жевательной резинки, особенно, в отношении тех свойств, которые важны для потребительского признания. Среди свойств, важных для потребителей, являются аромат, вкус, жевательные свойства и жевательные ощущения во рту, включая способность композиции жевательной резинки образовывать жвачку во время жевания. Кроме того, физические характеристики эластомера затрагивают потребительские свойства гуммиосновы и жевательной резинки, включая основу жевательной резинки.

Жевательные резинки были первоначально созданы из натурального каучука, прежде всего из джелутонга и чикла, которые были получены при выявлении каучуковых деревьев тропического леса. Из-за колеблющихся поставок и цен натуральных продуктов и увеличивающегося спроса на жевательные резинки, эти каучуки были в значительной степени заменены синтетическими эластомерами. Эластомер, наиболее широко используемый в настоящее время в жевательной резинке, является бутилкаучуком из-за потребительского признания жевательных свойств получающегося продукта жевательной резинки и отсутствия нежелательного аромата или вкуса, связанного с бутилкаучуком. Другим эластомером, часто используемым в резиновых основах, является полиизобутилен (ПИБ). Более низкий молекулярный вес ПИБ (ниже 100000 средневязкостной молекулярной массы) улучшает совместимость компонентов основы, модифицирует эластичность и смягчает жевательные свойства резиновых основ, к которым он добавляется. Однако вообще он не является единственно используемым в качестве эластомера в составе гуммиосновы. ПИБ с более высокой молекулярной массой (по крайней мере, 100000 средневязкостной молекулярной массы), больше действует подобно бутилкаучуку, но его использование менее распространено. Каучук на основе стирол-бутадиенового сополимера (СБК) успешно использовался в качестве эластомера в продуктах из каучука, особенно в жевательных резинках.

Вышеупомянутые эластомеры обычно получают из нефтяного сырья для промышленности и обрабатываются до приобретения стандартов качества продовольственных продуктов. Недавно потребители выразили предпочтение более натуральным продуктам и желание минимизировать использование продуктов, полученных из нефти. Дополнительно, из-за колебаний в цене и поставках нефти, постоянная доступность этих эластомеров стандарта качества продовольственных товаров стала сомнительной. В то время как были предложены некоторые эластомеры, полученные не из нефти, широко распространенное внедрение этих альтернативных эластомеров устранило проблемы со стоимостью, поставкой, текстурой, ароматом или использованием потенциально ядовитых растворителей и реактивов. В этом отношении желательно найти недорогой, легкодоступный, приемлемый для потребителя эластомер основы жевательной резинки, который получают из натурального пищевого ингредиента и обрабатывают без использования потенциально ядовитых растворителей и реактивов.

Крахмал - это натуральный продукт, полученный из растений, таких как кукуруза, маранта, картофель, саго и тапиока. Крахмал - это полисахаридный углевод с химической формулой (C₆H₁₀O₅)_n, (где n, как правило, находится в диапазоне от 200 до 600000), состоящий из большого количества ангидроглюкозных моносахаридных звеньев, соединенных гликозидными связями. Все семена и клубни растений содержат крахмал, который в основном присутствует в виде амилозы и амилопектина. Известны химические производные крахмала, такие как ацетат крахмала, который, как правило, образуется этерификацией крахмала уксусным ангидридом. Немодифицированный крахмал или обычные ацетаты крахмала являются неподходящими для использования в качестве гуммиосновы, потому что они не имеют свойств каучука и гидрофобности, требуемых для подходящей гуммиосновы.

Это изобретение относится к гуммиосновам, содержащим придающие пластичность короткоцепочечные алканоаты крахмала, имеющего высокую степень замещения, и к приемлемым для потребителя композициям жевательной резинки, содержащим такие гуммиосновы.

Сущность изобретения

Жевательная резинка содержит водонерастворимую часть гуммиосновы, содержащую придающие пластичность короткоцепочечные карбоксилаты высокозамещенного крахмала, которые образуют жвачку и имеют жевательные свойства при температуре во рту.

Описание рисунков

Эти и другие особенности, аспекты и преимущества данного изобретения станут лучше понятны, когда следующее подробное описание будет прочитано со ссылками на сопровождающие фигуры, где:

На Фиг.1 показан реологический профиль жевательных резинок данного изобретения и сравнительного примера при 0,5%-ной деформации; и

На Фиг.2 показан реологический профиль жевательных резинок данного изобретения и сравнительного примера при 10%-ной деформации.

Описание изобретения

Данное изобретение обеспечивает улучшенные композиции жевательной резинки и гуммиосновы жевательной резинки, а также способы получения гуммиосновы жевательной резинки и жевательной резинки. В соответствии с данным изобретением предлагается жевательная резинка, при условии, что она включает короткоцепочечный карбоксилат высокозамещенного крахмала (HSSSCC). Платифицированные HSSSCCs используются в композициях гуммиосновы для функционирования в качестве эластомера. В различных предпочтительных воплощениях HSSSCCs объединяют с совместимым пластификатором и добавляют к композициям резинки в качестве полной или частичной замены эластомеров на основе нефти.

В соответствии с настоящим изобретением может быть создано и/или использовано множество композиций гуммиоснов жевательной резинки и жевательной резинки, включающих HSSSCCs. Композиции гуммиоснов согласно настоящему изобретению могут быть традиционными основами, включающими или не включающими воск, являющимися липкими или нелипкими. Составы резинки могут быть композициями с низкой или высокой влажностью, содержащими низкое или большое количество влагосодержащего сиропа. HSSSCCs могут использоваться в сахаросодержащих жевательных резинках и также в композициях жевательной резинки с низким содержанием сахара и не содержащих сахара, сделанных с сорбитом, маннитом, другими полиолами и несахарными углеводами. Композиции без сахара могут включать жевательные резинки без сахара с низкой или высокой влажностью.

В различных предпочтительных воплощениях пластифицированный HSSSCC может использоваться в качестве единственного эластомера, или он может быть объединен с другими эластомерами основы для использования в качестве основы жевательной резинки. Такие другие эластомеры, когда применяются, представляют собой синтетические эластомеры, включая полиизобутилен, изобутилен-изопреновые сополимеры, стирол-бутадиеновые сополимеры, полиизопрен и их комбинации. Натуральные эластомеры, которые могут использоваться, включают натуральные каучуковые продукты, такие как чикл. Однако, предпочтительно, когда пластифицированные HSSSCCs полностью заменяют полученные из нефти эластомеры, обычно используемые в традиционных гуммиосновах.

В предпочтительных воплощениях этого изобретения HSSSCCs объединяют с совместимым пластификатором, чтобы обеспечить пластифицированный эластомерный материал, который совместим с жевательными свойствами обычных, основанных на нефти эластомеров. Эти материалы, как правило, являются эластомерными при температуре тела в смысле наличия способности к растяжению до, по крайней мере, двойной исходной длины и возвращению, по существу, к такой же исходной длине (такой как не больше, чем 150%, предпочтительно, не больше, чем 125% исходной длины) после снятия напряжения.

В некоторых воплощениях изобретения пластифицированный HSSSCC будет единственным компонентом нерастворимой гуммиосновы. В других воплощениях изобретения пластифицированный HSSSCC будет объединен со смягчителями, наполнителями, красителями, антиоксидантами и другими традиционными неэластомерными компонентами гуммиосновы. В некоторых воплощениях HSSSCC гуммиосновы могут использоваться, чтобы заменить обычные гуммиосновы в композициях жевательной резинки, которые дополнительно содержат растворимые в воде наполнители, ароматизаторы, подсластители высокой интенсивности, красители и другие дополнительные компоненты. Эти жевательные резинки могут быть сформированы в виде палочек, таблеток, пластинок, покрытых или непокрытых подушечек или шариков или в виде любой другой желаемой формы. Посредством замены пластифицированными HSSSCCs данного изобретения традиционных эластомерных гуммиоснов могут быть произведены безопасные, экономичные, приемлемые для потребителя продукты жевательной резинки без использования полученных из нефти компонентов потенциально сомнительной доступности.

HSSSCC, когда используется согласно данному изобретению, придает жевательной резинке превосходную текстуру, срок годности и качественный аромат. Поскольку пластифицированные HSSSCCs обладают жевательными свойствами, подобными другим эластомерам в большинстве случаев, гуммиосновы, содержащие пластифицированные HSSSCCs, создают получающийся в результате продукт жевательной резинки, у которого есть высокие потребительские качества.

Данное изобретение обеспечивает в некоторых воплощениях улучшенную композицию жевательной резинки, улучшенный срок годности и улучшенное качество аромата.

Дополнительные особенности и преимущества данного изобретения описываются и будут очевидны из подробного описания приведенных предпочтительных воплощений.

Крахмал - это встречающийся в природе компонент в семенах и корнях съедобных растений. Химически - это водорастворимый полисахарид, составленный из тысячи звеньев глюкозы. Звенья глюкозы могут быть связаны одним из двух способов с получением или амилозы, или амилопектина. Доступны крахмалы различных молекулярной массы и соотношений амилозы к амилопектину. Характеристики крахмала, его молекулярная масса и соотношение амилозы к амилопектину прежде всего определяются источником крахмала, то есть растением, из которого он получен. Однако возможно модифицировать эти характеристики химически, например реакцией крахмала с кислотами или ферментами, чтобы уменьшить его молекулярную массу.

Крахмал может реагировать с монофункциональными карбоновыми кислотами или их ангидридами, винилалканоатами или хлоридами жирной кислоты, для замены некоторых гидроксильных звеньев на молекуле глюкозы остатками карбоновой кислоты, присоединенных через сложноэфирные связи. Эти модифицированные крахмалы известны в качестве карбоксилатов крахмала. Модифицированный крахмал на основе сложного эфира алкилкарбоновой кислоты является алканоатом крахмала. Например, крахмал может реагировать с уксусной кислотой, уксусным ангидридом или винилацетатом до получения ацетата крахмала. Вообще, реакции с ангидридами являются предпочтительными для минимизации образования воды в реакции, которая имеет тенденцию препятствовать дальнейшей реакции, что мешает получить карбоксилаты крахмала с высокой степенью замещения DS. Может также быть добавлен основный катализатор, такой как гидроксид натрия, для удаления кислоты, образовавшейся в реакции. Условия этой реакции - время, температура, соотношение реагентов, рН фактор - могут быть различными для получения различных процентов замещения гидроксильных звеньев короткоцепочечными алкильными группами, присоединяющимися посредством сложноэфирных мостиков. Обычно характеризуемая как степень замещения DS является числом, отражающим среднее число гидроксильных групп на молекулу глюкозы, которые замещены при модификации. Например, у ацетата крахмала со DS 1,0 было бы среднее число из одной гидроксильной группы, замененной ацетатной группой, на каждом звене глюкозы. Коммерчески доступные карбоксилаты крахмала (как правило, ацетаты крахмала) имеют низкую DS, как правило, значительно ниже 0,10. Однако теоретически возможно получить карбоксилаты крахмала, имеющие DS до 3,0, что демонстрирует замену всех гидроксильных групп.

При увеличении DS получающаяся молекула становится менее водорастворимой в ее аморфном состоянии и менее гидрофильной. Карбоксилаты крахмала, имеющие DS 0,5, являются все еще значительно растворимыми в воде, но карбоксилаты крахмала с достаточно высокой DS, по существу, не растворимы в воде.

В целях данного изобретения короткоцепочечные карбоксилаты высокозамещенного крахмала (такие как алканоаты, алкеноаты и формиат) представляют собой карбоксилаты крахмала (предпочтительно, алканоаты) с достаточно высокой DS, чтобы быть по существу нерастворимыми в воде, и которые способны к формированию жвачки, когда включаются в композицию жевательной резинки, и к жеванию. В воплощении изобретения у аморфных HSSSCCs данного изобретения растворимость в воде меньше, чем 1% при 35°С. В другом воплощении у HSSSCCs данного изобретения растворимость в воде меньше, чем 0,5% при 35°С. В другом воплощении у HSSSCCs данного изобретения растворимость в воде меньше, чем 0,25% при 35°С. В другом воплощении у HSSSSCCs данного изобретения растворимость в воде меньше, чем 0,1% при 35°С. В другом воплощении у HSSSSCCs данного изобретения растворимость в воде меньше, чем 0,01% при 35°С. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 0,75. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 1,0. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 1,25. В воплощении у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 1,5. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 1,75. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 2,0. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 2,25. В воплощении изобретения у HSSSSCCs данного изобретения DS по крайней мере 2,5. Химический синтез HSSSSCCs, подходящих для использования в данном изобретении, может в основном быть осуществлен согласно способу, раскрытому в публикации "Synthesis and Characterization of Starch Acetates with High Substitution" (Yixiang Xu, Cereal Chemistry, 81 (6):735-740, 2004), которая включена в настоящую заявку в качестве ссылки. Синтез HSSSSCCs, кроме ацетата крахмала, может быть выполнен замещением в синтезе соответствующим короткоцепочечным алкилангидридом уксусного ангидрида.

В рамках настоящего изобретения короткоцепочечный карбоксилат крахмала означает остаток карбоновой кислоты, который замещает крахмал посредством сложноэфирного мостика. Таким образом, короткоцепочечный карбоксилат может быть проиллюстрирован как сложный эфир группы RC(O)O-, в которой R - это водород или линейная или разветвленная алкильная группа, содержащая 1-6 углеродных атомов, или алкенильная группа, содержащая 2-6 углеродных атомов. Подходящие алкильные группы включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, пентил, гексил и их смеси. Подходящие алкенильные группы включают этенил, пропенил, изопропенил, бутенил, изобутенил, пентенил, гексенил и их смеси. В случае, где R представляет собой водород, HSSSCC - это формиат крахмала. В другом примере HSSSCC - ацетат крахмала, в котором ацетатными группами (CH₃C(O)O-) замещают, по крайней мере, некоторые из гидроксильных групп (-OH) на крахмале для образования сложного эфира. Таким образом, HSSSCCs включают формиат, ацетат, пропионат, изопропионат, бутират, изобутират, пентаноат, гексаноат крахмала и т.п. В некоторых воплощениях изобретения HSSSCC может содержать смесь алкильных, и/или алкенильных, и/или формильных групп, имеющих 1-7 углеродных атомов, или 2-7 углеродных атомов, или 2-6 углеродных атомов, или 2-4 углеродных атома, или 3-4 углеродных атома, или 3-5 углеродных атомов, или 4-6 углеродных атомов. Предпочтительно, карбоксилаты представляют собой алканоаты, которые содержат алкильные группы, содержащие 1-6 углеродных атомов. Предпочтительный короткоцепочечный алканоат крахмала является ацетатом крахмала.

В некоторых воплощениях HSSSCCs (HSSSCCs) настоящего изобретения могут быть замещены обоими карбоксилатами и с короткими цепочками (то есть C₁-C₇), и с длинными цепочками (С₈-С₂₂). В таких воплощениях изобретения общая степень замещения будет, по крайней мере 0,75, со DS короткоцепочечными карбоксилатами - по крайней мере 0,10. Длинноцепочечные алканоаты могут включать общее количество атомов углерода 8-22 или общее количество атомов углерода 12-18, такие как стеараты, лаураты, пальмитаты и другие сложные эфиры жирных кислот. В некоторых воплощениях, в которых присутствуют и короткоцепочечные, и длинноцепочечные карбоксилаты, общая DS будет по крайней мере 1,0, или по крайней мере 1,25, или по крайней мере 1,50, или по крайней мере 1,75, или по крайней мере 2,00, или по крайней мере 2,25, или по крайней мере 2,50, или по крайней мере 2,75. В некоторых воплощениях, в которых присутствуют и короткоцепочечные, и длинноцепочечные карбоксилаты, короткоцепочечные карбоксилаты будут составлять по крайней мере 10% от общих замещений, или по крайней мере 25% от общих замещений, или по крайней мере 50% от общих замещений, или по крайней мере 75% от общих замещений, при условии, что короткоцепочечные карбоксилаты будут иметь DS по крайней мере 0,10 во всех случаях.

Есть несколько путей, которыми можно получить замещенные смешанными карбоксилатами крахмалы настоящего изобретения, где смешанные короткоцепочечные или смешанные коротко- и длинноцепочечные карбоксилаты. Например, крахмал может реагировать с реагентами (например, алкилангидридами) смешанной длины цепи или одновременно, или последовательно. Вообще, будет приемлем любой химический процесс, который позволяет получить описанные HSSSCCs. Могут использоваться крахмалы различных молекулярных масс и содержания амилозы для получения HSSSSCCs данного изобретения. В другом воплощении для получения HSSSCCs используется кукурузный (маисовый) крахмал. В другом воплощении используется кукурузный (маисовый) крахмал с высоким содержанием амилозы для получения HSSSCCs. Может быть желательным уменьшение молекулярной массы крахмала, чтобы уменьшить вязкость HSSSCCs. Это может быть достигнуто посредством гидролиза крахмала с помощью кислоты, ферментов, таких как амилаза, посредством комбинации этих методов. Такой гидролиз может быть выполнен, прежде или после процесса этерификации, используемого для получения HSSSSCC. Степень, до которой выполняется гидролиз, будет зависеть от исходной вязкости и желаемой конечной вязкости продукта HSSSSCC.

В другом воплощении могут использоваться частично водорастворимые HSSSCCs, имеющие DS меньше, чем приблизительно 1,5 (или меньше, чем 1,0), для получения жевательной резинки по настоящему изобретению. Выбирая HSSSCC с более низким уровнем заявленного диапазона DS по изобретению, возможно, получить HSSSCC, который обладает низким уровнем растворимости в воде, которая позволит жвачке растворяться очень медленно во время жевания. В этом воплощении предусмотрена жевательная резинка, которая будет постепенно, но полностью растворяться в течение от пяти до 30 минут (или более). Таким образом, может быть произведена жевательная резинка, которая не требует выплевывания и избавления от разжеванной массы. Даже если жвачка будет сплюнута прежде ее полного растворения, то жвачка продолжит процесс растворения, если наблюдается осаждение или чистка с водными или основанными на воде чистящими веществами. Это уменьшает или устраняет неудобство от резины жвачки, от которых небрежно избавляются, и которые могут прилипать к тротуарам, настилам и другим окружающим поверхностям.

В других воплощениях резиновые основы HSSSSCC, когда жуются и выплевываются, позволяют производить жвачки, которые биоразлагаемы в окружающей среде. Это уменьшает или устраняет вышеупомянутое неудобство от резины жвачек, от которых небрежно избавляются.

Когда данное изобретение используется для получения гуммиосновы, может быть необходимо придание пластичности HSSSCCs с совместимым пластификатором для образования эластомерного материала, у которого, когда образуется гуммиоснова, имеется достаточная когезия для формирования жвачки и жевания при температурах во рту. Пластификаторы, как правило, функционируют для понижения T_g HSSSCC, чтобы жвачка обладала жевательными свойствами при температуре во рту. Совместимые пластификаторы, как правило, также способны к уменьшению модуля упругости основы HSSSCC. Совместимые пластификаторы - это нерастворимые в воде молекулы с относительно низкой молекулярной массой, которые имеют T_g ниже, чем у HSSSSCCs. У них есть параметр растворимости, подобный параметру растворимости HSSSSCCs, таким образом, они способны к однородному смешиванию с HSSSCC (то есть они являются смешивающимися) и снижают T_g смеси до значения ниже, чем у одного HSSSCC. Вообще, любой приемлемый для продукта питания пластификатор, который функционирует в качестве смягчителя HSSSCC и обеспечивает ему жевательные свойства при температуре во рту, будет являться совместимым пластификатором. Один особенно предпочтительный пластификатор, полезный в настоящем изобретении, является триацетином, который также известен как триацетат глицерина. У триацетина параметр растворимости приблизительно 21 МПа^1/2, который соответствует параметру растворимости ацетата крахмала со DS приблизительно 2,5. Практически, ацетаты высокозамещенного крахмала (HSSAs), имеющие DS между 1,3 и 3,0 или между приблизительно 2,2 и 2,8, могут быть пластифицированы с триацетином без чрезмерного выщелачивания пластификатора из эластомерной системы. Другие пластификаторы, которые могут использоваться в данном изобретении, включают фосфолипиды, такие как лецитин и фосфатидилхолин, триглицериды С₄-С₆ жирной кислоты, такие как тригексаноат глицерина, полирицинолеат полиглицерина, диоктаноат пропиленгликоля, дидеканоат пропиленгликоля, пентакаприлат триглицерина, пентакапрат триглицерина, декаглицерил гексаолеат, декаолеат декаглицерина, эфиры лимонной кислоты моно- или диглицеридов, полиоксиэтиленсорбитан, такой как ПОЭ (80) сорбитанмонолаурат, ПОЭ (20) сорбитанмоноолеат, эфир канифоли и политерпеновая смола. Выбор соответствующего пластификатора (то есть с параметром растворимости, подобным параметру растворимости HSSSCC) будет зависеть от конкретных карбоксильных групп и DS используемого HSSSCC.

Выбор соответствующего пластификатора может также зависеть от сенсорных свойств (то есть аромата и текстуры), желаемых для конечного продукта. Таким образом, различные пластификаторы могут быть выбраны в зависимости от ароматической системы, используемой в конечном продукте.

Было найдено, что жиры, воски и ацетилированные моноглицериды могут увеличить эффект подходящих пластификаторов, когда включаются в гуммиосновы настоящего изобретения. Однако жиры и воски не подходят для использования в качестве единственных пластификаторов в этих композициях.

Оптимальное массовое соотношение HSSSCC к пластификатору будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как конкретные выбранные HSSSCC и пластификатор, другие компоненты, присутствующие в гуммиоснове и жевательной резинке, и желаемая текстура готового изделия. В воплощении изобретения отношение HSSSCC к пластификатору будет находиться в диапазоне от 1:0,5 до 1:4. В другом воплощении отношение будет находиться в диапазоне от 1:1 до 1:3,5. В другом воплощении отношение будет находиться в диапазоне от 1:1,5 до 1:3. Вообще, соответствующий уровень пластификатора будет эффективен для уменьшения T_g пластифицированного HSSSCC до ниже 37°С или ниже 20°С, или ниже 10°С, или даже ниже 5°С. Выбор соответствующего пластификатора из списка, приведенного выше, или из других источников, и выбор соответствующего уровня использования будет находиться в пределах способности к составлению композиций жевательной резинки с использованием вышеупомянутой информации в качестве справочной.

Предпочтительно, что HSSSCC предварительно смешивается с пластификатором перед введением в гуммиосновы и жевательные резинки данного изобретения. В отличие от традиционных гуммиоснов, было найдено, что специальная обработка полезна в получении этой предварительной смеси. В одном предпочтительном процессе смешивают HSSSCC и пластификатор в многолопастном миксере до гомогенного состояния и затем смесь выдерживают в течение по крайней мере трех дней, для того чтобы пластификатор полностью внедрился в замещенный крахмальный полимер. В воплощении изобретения смесь выдерживают в течение по крайней мере пяти дней. В дальнейшем воплощении смесь выдерживают в течение по крайней мере семи дней. Конечно, этот процесс выдерживания может произойти во время обычной отгрузки и хранения компонента. Альтернативно, если желательно непосредственное использование компонента, то смешанная композиция HSSSCC/пластификатор может быть подвергнута прессованию, например пропусканием смеси через прижимные ролики. Водонерастворимая гуммиоснова данного изобретения необязательно может содержать традиционные основанные на нефти эластомеры и пластификаторы эластомеров, такие как стирол-бутадиеновый каучук, бутилкаучук, полиизобутилен, терпеновые смолы и сложнофирные резины. Эти традиционные эластомеры, в случае использования, могут быть скомбинированы в любом совместимом соотношении с HSSSCC. В предпочтительном воплощении существенные количества (больше, чем 1% вес.) этих традиционных эластомеров и пластификаторов эластомеров не включаются в гуммиоснову данного изобретения. В других предпочтительных воплощениях меньше, чем 10% вес., и предпочтительно, меньше, чем 5% вес., основанных на нефти эластомеров и пластификаторов эластомеров содержатся в резиновой основе данного изобретения. В некоторых воплощениях HSSSCCs данного изобретения могут быть объединены со средне- или длинноцепочечными (то есть от С₁₂ до С₂₂) карбоксилатами крахмала, имеющими высокую степень замещения, такими как лаурат крахмала (DS>2,7). В таких случаях длинноцепочечный карбоксилат крахмала может действовать как пластификатор для HSSSSCCs. Другие полимеры могут также действовать как пластификаторы для HSSSSCCs, если они совместимы. Другие компоненты, которые необязательно могут использоваться, включают неорганические наполнители, такие как карбонат кальция и тальк, эмульгаторы, такие как лецитин и моно- и диглицериды, пластические смолы, такие как поливинилацетат, поливиниллаурат и сополимеры винилацетат/виниллаурат, красители и антиоксиданты.

Водонерастворимая гуммиоснова данного изобретения может составлять от приблизительно 5% до приблизительно 95% вес. жевательной резинки. Более обычно, она может составлять от приблизительно 10% до приблизительно 50% вес. жевательной резинки и в различных предпочтительных воплощениях может составлять от приблизительно 20% до приблизительно 35% вес. жевательной резинки. В различных воплощениях основа жевательной резинки данного изобретения, как правило, содержит по крайней мере 10% вес., более обычно, по крайней мере 20% вес. и предпочтительно по крайней мере 25% вес. HSSSSCCs. Также, как правило, такая гуммиоснова содержит до 60% вес. HSSSCC, более обычно до 50% вес. и предпочтительно до 40% вес. HSSSCC. В воплощении изобретения гуммиоснова данного изобретения содержит между 10% и 60% HSSSSCCs. Типичная гуммиоснова, пригодная в этом изобретении, включает приблизительно от 7% до 100% вес. пластифицированного эластомера HSSSSCCs, от 0 до 20% вес. синтетического эластомера, от 0 до 20% вес. натурального эластомера, от приблизительно 0 до приблизительно 40% вес. пластификатора эластомера, от приблизительно 0 до приблизительно 35% вес. наполнителя, от приблизительно 0 до приблизительно 35 вес.% смягчителя и дополнительное незначительное количество (например, приблизительно 1% вес. или меньше) разных компонентов, таких как красители, антиоксиданты и т.п.

Далее, типичная гуммиоснова включает по крайней мере 5% вес. и более обычно по крайней мере 10% вес. смягчителя и включает до 35% вес. и более обычно до 30% вес. смягчителя. Далее, типичная гуммиоснова включает по крайней мере 5% вес. и более обычно по крайней мере 15% вес. гидрофильного модификатора и включает до 40% вес. и более обычно до 30% вес. гидрофильньного модификатора, такого как поливинилацетат. Незначительное количество (например, приблизительно до 1% вес.) разных компонентов, таких как красители, антиоксиданты и т.п., также может быть включено в такую гуммиоснову.

В воплощении настоящего изобретения основа жевательной резинки содержит от приблизительно 4 до приблизительно 35% вес. наполнителя, от приблизительно 5 до приблизительно 35% вес. смягчителя, от приблизительно 5 до приблизительно 40% гидрофильньного модификатора и дополнительное незначительное количество (приблизительно один процент или меньше) разных компонентов, таких как красители, антиоксиданты и т.п.

Дополнительные эластомеры могут включать, но не ограничиваясь, полиизобутилен со средневязкостным молекулярным весом от приблизительно 100000 до приблизительно 800000, изобутилен-изопреновый сополимер (бутилэластомер), сополимеры стирол-бутадиена, имеющие стирол-бутадиеновые соотношения от приблизительно 1:3 до приблизительно 3:1, и/или полиизопрен, содержащий от приблизительно 5 до приблизительно 50% вес. гуммиосновы, и их комбинации. Натуральные эластомеры, которые могут быть также включены в гуммиосновы настоящего изобретения, включают джелутонг, лечи каспи, периллу, сорву, массарандубу балата, массарандубу шоколад, нисперу, розиндинху, чикл, гутту ханг канг и их комбинации.

Эластомерный компонент гуммиоснов, используемых в этом изобретении, может содержать пластифицированный HSSSCC до 100% вес. Альтернативно, смеси пластифицированных HSSSSCCs с другими эластомерами также могут использоваться в соответствии с этим изобретением, включая эластомерные компоненты гуммиоснов, содержащих по крайней мере 10% вес. пластифицированного HSSSCC, как правило, по крайней мере 30% вес. и предпочтительно по крайней мере 50% вес. эластомерного компонента. Типичный эластомерный компонент содержит между 50 и 100% вес. пластифицированного HSSSCC и предпочтительно от 75 до 100% вес. пластифицированного HSSSCC. Гуммиоснова с эластомерным компонентом, содержащим 75-90% вес. или 90-100% вес. пластифицированного HSSSCC, также является пригодной.

Типичная гуммиоснова, содержащая HSSSCCs, изготовленная согласно данному изобретению, при ее жевании, позволит производить жвачку, имеющую модуль упругости (степень общей упругости или способности сохранять первоначальные свойства при механическом усилии) 1-800 кПа при 40°С (измеренный на Геометрическом Динамическом Анализаторе с динамическими температурными шагами, 0-100°С при 3°С/мин; с параллельной пластиной; деформация 0,5%; 10 рад/с). Предпочтительный HSSSCC - содержащий гуммиоснову, сделанную согласно данному изобретению, позволит производить жвачку, имеющую модуль упругости 10-500 кПа и еще более предпочтительно между 100 и 200 кПа. Пластифицированный HSSSCC, пригодный для использования в основе жевательной резинки, должен быть достаточно упругим, при обычных температурах во рту (например, при 35-40°С), чтобы дать хорошее жевательное ощущение.

Подходящий HSSSCC, используемый в этом изобретении, как правило, должен быть по существу без вкуса и иметь способность включать вещества ароматизатора, которые предоставляют приемлемые для потребителя ощущения аромата. HSSSCCs нетоксичны и приемлемы в продуктах питания и поэтому могут быть продуктами питания, одобренными государственными контролирующими органами. Кроме того, они могут быть приготовлены с использованием только безопасных пищевых реактивов и растворителей.

Как правило, HSSSCCs данного изобретения обладают достаточной когезией, таким образом, что состав жевательной резинки, содержащий такой материал, сохраняет когезию во время процесса жевания и формирует отдельный комок жвачки.

Пластификаторы эластомеров, обычно используемые для основанных на нефти эластомеров, необязательно могут использоваться в этом изобретении, включая, но не ограничиваясь, натуральные эфиры канифоли, часто называемые эфирные смолы, такие как глицериновые эфиры частично гидрогенизированной канифоли, глицериновые эфиры полимеризированной канифоли, глицериновые эфиры частично или полностью димеризованной канифоли, глицериновые эфиры канифоли, пентаэритритные эфиры частично гидрогенизированной канифоли, метиловые и частично гидрогенизированные метиловые эфиры канифоли, пентаэритритные эфиры канифоли, глицериновые эфиры древесной канифоли, глицериновые эфиры живичной канифоли; синтетически полученные, такие как терпеновые смолы, произведенные из альфа-пинена, бета-пинена и/или d-лимонена, и любые подходящие их комбинации. Предпочтительные пластификаторы эластомеров также варьируются в зависимости от определенного применения и от типа эластомера, который используется.

В дополнение к натуральным эфирам канифоли, также названным смолами, пластификаторы эластомеров могут включать другие типы пластических смол. Они включают поливинилацетат, имеющий средневязкостный молекулярный вес (определенный посредством GPC) от приблизительно 2000 до приблизительно 90000, полиизопрен, полиэтилен, сополимер винилацетат-виниллаурат, имеющий содержание виниллаурата от приблизительно 5 до приблизительно 50% вес. сополимера, и их комбинации. Предпочтительные средневязкостные молекулярные массы (GPC) для полиизопрена 50000-80000 и для поливинилацетата 10000-65000 (с более высокой молекулярной массой поливинилацетаты, как правило, используются в основе жевательной резинки). Для винилацетат-виниллаурата предпочтительно содержание виниллаурата 10-45 процентов по весу сополимера. Предпочтительно, гуммиоснова содержит пластическую смолу в дополнение к другим материалам, функционирующим как пластификаторы эластомера. Дополнительно, гуммиоснова может включать наполнители/текстуризаторы и смягчители/эмульгаторы.

Смягчители (включая эмульгаторы) добавляются к жевательной резинке, чтобы оптимизировать процесс жевания и ощущения жевания во рту.

Смягчители/эмульгаторы, которые, как правило, используются, включают талловое масло, гидрогенизированное талловое масло, гидрогенизированные и частично гидрогенизированные растительные масла, масло какао, моно- и диглицериды, такие как моностеарат глицерина, триацетат глицерина, лецитин, твердый парафин, микрокристаллический воск, натуральные воски и их комбинации. Лецитин и моно- и диглицериды также функционирует как эмульгаторы, чтобы улучшить совместимость различных компонентов гуммиосновы.

Наполнители/текстуризаторы, как правило - это неорганические, водонерастворимые порошки, такие как карбонат магния и кальция, известковая мука, типичные силикаты, такие как силикат магния и алюминия, глина, глинозем, тальк, оксид титана, фосфат моно-, ди- и трикальция и сульфат кальция. Также могут использоваться нерастворимые органические н