Жевательная резинка и способ ее изготовления

Жевательная резинка и способ ее изготовления

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Изобретение относится к жевательным резинкам. Более конкретно, это изобретение относится к улучшенным составам жевательных резинок, содержащих основу с поперечно-сшитой желатиновой матрицей и наполнитель, содержащий эритрит, маннит или их смеси. Поперечно-сшитую желатиновую матрицу по изобретению можно использовать либо одну, либо в комбинации с эластомерами, традиционно используемыми в жевательных резинках для формирования основы с поперечно-сшитой желатиновой матрицей. Эту основу с поперечно-сшитой желатиновой матрицей затем объединяют с маннитом и/или эритритом, которые служат наполнителем, с образованием конечной жевательной резинки. Жевательные резинки по изобретению легче усваиваются, экологически безопасны и вероятно являются биоразлагаемыми.

Основные компоненты традиционных жевательных резинок обычно содержат не растворимую в воде часть основы жевательной резинки и водорастворимую часть. Первичным компонентом традиционной основы жевательной резинки является эластомерный полимер, который обеспечивает типичную жевательную консистенцию. Обычно основа жевательной резинки включает другие компоненты, которые модифицируют жевательные свойства или способствуют обработке продукта. Они включают пластификаторы, умягчители, наполнители, эмульгаторы, пластичные смолы, а также красители и антиоксиданты. Водорастворимая часть жевательной резинки обычно включает наполнитель вместе с небольшими количествами дополнительных компонентов, таких как отдушки, высокоинтенсивные подсластители, красители, водорастворимые умягчители, эмульгаторы основы, подкислители и вкусовые добавки. Обычно водорастворимая часть, вкусовые добавки и отдушки рассасываются во время жевания и основа жевательной резинки остается во рту в виде жвачки.

Эластомеры для традиционных основ жевательных резинок обычно получают из нефтяного сырья и обрабатывают для того, чтобы они соответствовали пищевым стандартам. Недавно потребители выразили предпочтение более натуральной пище и пожелали минимизировать применение нефтехимических продуктов. Кроме того, из-за колебаний цен и поставок нефти доступность этих пригодных для использования в пище эластомеров становится проблематичной. Хотя были предложены эластомеры не нефтяного происхождения, проблемы с ценами, поставками сырья, консистенцией, отдушками или использованием потенциально токсичных растворителей и реагентов препятствовали широкому внедрению этих альтернативных эластомеров. Поэтому желательно разработать недорогую, легко доступную, одобряемую потребителями основу жевательной резинки, которую получают из натуральных пищевых компонентов и обрабатывают без использования потенциально токсичных растворителей и реагентов. Основу жевательной резинки ненефтяного происхождения можно объединить с традиционной эластомерной основой жевательной резинки нефтяного происхождения, с тем чтобы сделать жевательную резинку более натуральной, минимизировать использование нефтепродуктов, но сохранить возможность применения нефтепродуктов.

Другой проблемой, связанной с традиционными основами жевательных резинок, являются неудобства, связанные с ненадлежащим уничтожением жвачки. Хотя потребители могут просто выбрасывать жвачку в урны, некоторые потребители постоянно или случайно выплевывают жвачку на тротуар и другие окружающие поверхности. Природа традиционных основ жевательных резинок такова, что выброшенные жвачки прилипают к окружающим поверхностям и раздавливаются пешеходами с образованием чрезвычайно трудно удаляемой липкой массы.

Разработка жевательной резинки, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу по изобретению либо в сочетании с традиционной основой жевательной резинки и компонентами основы, либо в виде единственного компонента основы жевательной резинки, направлена на решение проблем, связанных с основой жевательной резинки нефтехимического происхождения, а также экологических проблем, связанных с уничтожением традиционной жевательной резинки. Ранее не производили промышленную жевательную резинку с основой из поперечно-сшитой желатиновой матрицы в качестве нерастворимого компонента жевательной резинки, т.к. многие компоненты резинки, содержащиеся в традиционной жевательной резинке, не совместимы с поперечно-сшитой желатиновой матрицей. Фактически многие компоненты, в том числе большинство полиолов, разжижают поперечно-сшитую желатиновую матрицу или разделяют ее на фрагменты либо приводят к ее растворению в миксере или во рту во время жевания. Таким образом, основной проблемой при разработке жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей в качестве основного компонента является создание жевательной резинки, пригодной для промышленного производства. Выпускаемая промышленностью жевательная резинка имеет когезивный характер, образует эластичную жвачку во время жевания и не растворяется в условиях рта. Условия в полости рта включают типичные для человека комбинации температуры, влажности и pH, а также сдвиг, сжатие и другие механические усилия, осуществляемые зубами во время жевания. Большинство обычно используемых полиольных наполнителей сильно разжижают поперечно-сшитую желатиновую матрицу или делают ее рыхлой в миксере, т.к. полиолы не соединяются с матрицей с образованием жевательной резинки. Даже если смесь и образуется, то она разваливается или рассасывается во рту при жевании и получаемая таким образом жевательная резинка не пригодна для промышленного производства.

Изобретение относится к жевательной резинке, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу, которая служит частью, если не всей основой жевательной резинки, с добавками наполнителя - эритрита, маннита или их смесей. Комбинация одного или обоих этих полиолов в качестве наполнителей и основы с поперечно-сшитой желатиновой матрицей позволят получать промышленную жевательную резинку, которая пользуется спросом, т.к. в отличие от других полиолов, используемых в качестве наполнителей, только маннит и эритрит придают жевательной резинке когезивный характер и эластичность, способность не растворяться или не рассасываться полностью в условиях, существующих в полости рта.

Сущность изобретения

Жевательная резинка состоит из водорастворимой и не растворимой в воде частей. Не растворимая в воде часть содержит основу с поперечно-сшитой желатиновой матрицей, а растворимая в воде часть содержит наполнитель, представляющий собой маннит или эритрит либо их комбинации. Поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно использовать как единственный компонент основы жевательной резинки либо в комбинации с традиционными эластомерными компонентами основы. Жевательная резинка с поперечно-сшитой желатиновой матрицей по изобретению образует жвачку, которая эластична, легко жуется и не рассасывается в полости рта. Кроме того, другие общеизвестные компоненты жевательной резинки, которые применяют в традиционной жевательной резинке, можно добавить в состав жевательной резинки с основой из поперечно-сшитой желатиновой матрицы, поскольку смесь остается когезивной массой, образующей жвачку, которую можно жевать во рту без полного рассасывания.

Описание изобретения

Изобретение предлагает улучшенные составы жевательной резинки, которые содержат не только нефтепродукты и являются экологически безопасными и потенциально биоразлагаемыми, так что их можно проглатывать. Кроме того, изобретение позволяет частично заменить традиционную основу жевательной резинки на компоненты ненефтяного происхождения, которые близки по параметрам к традиционным эластомерам, применяемым в основах жевательных резинок. Согласно изобретению новые жевательные резинки включают поперечно-сшитую желатиновую матрицу, составляющую всю или часть основы жевательной резинки, которая включает желатин, воду и поперечно-сшивающий реагент, причем эритрит и/или маннит добавляют в основу обычно в количестве, необходимом для создания нужной консистенции и уменьшения содержания воды, но образования все еще клейкой и эластичной массы, из которой можно производить жевательную резинку в промышленном масштабе. Поперечно-сшивающий реагент может представлять собой, но не ограничивается этим, полифенол, комбинацию полифенолов, поперечно-сшивающие ферменты, камеди, другие поперечно-сшивающие связующие реагенты и их комбинации.

Желатин представляет собой прозрачное, бесцветное и почти безвкусное твердое вещество, получаемое из коллагена, который содержится в коже и костях животных. Обычно его используют для различных целей при приготовлении пищи и относят к числу пищевых продуктов. Желатин - это белок, который получают частичным гидролизом коллагена, экстрагированного из животного коллагена. Желатин становится жидким при нагревании и затвердевает при повторном охлаждении. С водой он образует полужидкий коллоидный гель. Желатин образует в воде очень вязкий раствор, который превращается в гель при охлаждении, и его химический состав во многих отношениях близок к составу коллагена, из которого его получают. Желатин состоит из белка на 98-99% в расчете на сухую массу и содержит большое количество неосновных аминокислот глицина и пролина (т.е. образующихся в теле человека) при недостатке некоторых важных аминокислот (т.е. не образующихся в организме человека). Он не содержит триптофана и содержит очень мало изолейцина, треонина и метионина. Типичный аминокислотный состав желатина включает: 21% глицина, 12% пролина, 12% оксипролина, 10% глютаминовой кислоты, 9% аланина, 8% аргинина, 6% аспарагиновой кислоты, 4% лизина, 4% серина, 3% лейцина, 2% валина, 2% фенилаланина, 2% треонина, 1% изолейцина, 1% гидроксилизина, менее 1% метионина и гистидина и менее 0,5% тирозина. Эти цифры варьируются, особенно для компонентов, содержащихся в малых количествах, в зависимости от источника сырья и техники обработки. Желатин тестируют и классифицируют по его прочности. Классификация основана на тесте «Bloom» и чем выше значение Bloom, тем выше сорт желатина. Значения Bloom варьируются в пределах от 30 до 350.

Полифенолы образуют группу химических веществ, которые содержатся во фруктах и растениях, и характеризуются наличием более одной фенольной группы или строительного блока в молекуле. Среди полифенолов обычно различают гидролизуемые танины (сложные эфиры галловой кислоты и глюкозы и других сахаров) и фенилпропаноиды, такие как лигнины, флавоноиды и конденсированные танины. Примеры таких полифенолов включают, но не ограничиваются этим, кумаровую кислоту из лигнина, кемпферолы, катехины, кверцетины, кофеиновую и феруловую кислоты, производные лигнинов, сложные эфиры гидрокситирозола, галлокатехины (EGCG, eGC, EC), танины, мирицетин, синапиловый спирт из лигнина, резвератрол, флавоноиды и арбутин. Примером растительного экстракта, содержащего полифенолы, является экстракт зеленого чая. Экстракт зеленого чая содержит большие количества полифенолов, особенно катехинов, наиболее распространенным из которых является EGCG.

Поперечно-сшивающие реагенты, отличные от полифенолов, которые применяют для формирования поперечно-сшитой желатиновой матрицы, являются поперечно-сшивающими ферментами; например это может быть трансглутаминаза, камеди, такие как пектин, агар, камедь из плодов рожкового дерева, каррагинан, конжаковая камедь и гуммиарабик, или природные поперечно-сшивающие реагенты типа генипина. Предпочтительным поперечно-сшивающим реагентом является полифенол или комбинация полифенолов.

Можно предложить множество составов жевательных резинок, которые включают поперечно-сшитую желатиновую матрицу и комбинацию эритрита / или маннита по изобретению. Все эти составы жевательных резинок включают смесь желатина и поперечно-сшивающего реагента в присутствии воды с образованием матрицы, которая служит частью или всей основой жевательной резинки. Как показано выше, в предпочтительном варианте поперечно-сшивающим реагентом является полифенол либо растительный или фруктовый экстракт с высокой концентрацией полифенола. В некоторых вариантах в поперечно-сшитой желатиновой матрице соотношение полифенола и желатина составляет от 0,3:1 до 1:1. Однако предпочтительно, чтобы в поперечно-сшитой желатиновой матрице по изобретению соотношение полифенола и желатина составляло от 0,7:1 до 1:1. Наиболее предпочтительно, чтобы конечное соотношение полифенола и желатина составляло от 0,75:1 до 0,85:1.

В некоторых вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно приготовить способом осаждения. Способ осаждения включает приготовление двух растворов, из которых один раствор готовят из желатина с большим количеством воды, а второй раствор состоит из полифенола с большим количеством воды. Раствор желатина нагревают для растворения желатина. Затем к раствору желатина добавляют раствор полифенола с образованием осадка поперечно-сшитой желатиновой матрицы. Затем отделяют от смеси осадок, т.е. поперечно-сшитую желатиновую матрицу, и используют как всю или как часть основы. Температура обработки должна быть достаточно низкой во избежание разложения желатина, но достаточно высокой, чтобы расплавить желатин и сформировать однородную матрицу. Кроме того, температура обработки должна быть достаточно высокой для протекания реакции, например выше 25°C или выше 28°С. В других вариантах способа осаждения температура обработки может быть по меньшей мере 30°С. Кроме того, температура не должна быть настолько высокой, чтобы повлиять на структуру, например до 90°C. В других вариантах температура может быть до 55°С. В некоторых вариантах способа осаждения температура обработки составляет 28-90°C. Однако предпочтительно, чтобы температура обработки в способе осаждения составляла 30-55°С. В некоторых вариантах способа осаждения соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляет от 0,1:1 до 1:1. Однако предпочтительно, чтобы соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляло от 0,7:1 до 1:1. Наиболее предпочтительно, чтобы соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляло от 0,75:1 до 0,85:1.

В некоторых вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно приготовить способом затвердевания раствора. Способ затвердевания раствора включает приготовление раствора полифенола в воде, в котором воды лишь ненамного больше, чем полифенола. Затем раствор добавляют к сухому желатину в миксере и получают однородное вязкоэластичное вещество, которое используют как основу жевательной резинки. Аналогично способу осаждения температура обработки должна быть достаточно низкой во избежание разложения желатина, но достаточно высокой, чтобы расплавить желатин и получить однородную матрицу. Температура обработки также должна быть достаточной для протекания реакции, например по меньшей мере 25°С или по меньшей мере 28°С. В других вариантах способа затвердевания раствора температура обработки может быть по меньшей мере 30°C. Кроме того, температура не должна быть настолько высокой, чтобы повлиять на структуру, например до 90°С. В других вариантах температура может быть до 55°С. В некоторых вариантах способа затвердения раствора температура обработки составляет 28-90°C. Однако предпочтительно, чтобы температура обработки в способе затвердения раствора составляла 30-55°С. В некоторых вариантах способа затвердения раствора соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляет от всего 0,3:1 до 1:1. Однако предпочтительно, чтобы соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляло от 0,7:1 до 1:1. Наиболее предпочтительно, чтобы соотношение сухого полифенола и исходного желатина составляло от 0,75:1 до 0,85:1.

В некоторых вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно приготовить альтернативными способами, которые здесь не рассмотрены. В предпочтительных вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно приготовить альтернативными способами, причем в конечной поперечно-сшитой желатиновой матрице соотношение полифенола и желатина составляет от 0,3:1 до 1:1. Однако предпочтительно, чтобы в конечной поперечно-сшитой желатиновой матрице соотношение полифенола и желатина составляло от 0,7:1 до 1:1. Наиболее предпочтительно, чтобы в конечной поперечно-сшитой желатиновой матрице соотношение полифенола и желатина составляло от 0,75:1 до 0,85:1. Жевательная резинка с основой из поперечно-сшитой желатиновой матрицы с указанными соотношениями растворяется за время более 60 мин независимо от способа приготовления основы с поперечно-сшитой желатиновой матрицей.

Как отмечено выше, в некоторых вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно приготовить с использованием других поперечно-сшивающих реагентов, отличных от полифенолов. В некоторых вариантах поперечное сшивание происходит за счет ковалентных связей. В некоторых вариантах поперечное сшивание осуществляется за счет водородных связей и/или гидрофобного взаимодействия. Для приготовления поперечно-сшитой желатиновой матрицы можно использовать любой способ или химический реагент до тех пор, пока конечная матрица является безопасной для употребления и образует эластичную жвачку, которая легко жуется и не рассасывается полностью в полости рта.

В некоторых вариантах поперечно-сшитую желатиновую матрицу, приготовленную любым способом, можно высушить сублимационной сушкой или любым другим способом удаления воды. Сушка матрицы для удаления воды создает идеальные условия для хранения. Затем поперечно-сшитую желатиновую матрицу можно регидратировать водой до желаемой влажности, необходимой для использования в качестве основы жевательной резинки.

В некоторых вариантах поперечно-сшитая желатиновая матрица содержит всего 15% воды, а в других случаях содержание воды достигает 60%. Однако более предпочтительно, чтобы содержание воды в поперечно-сшитой желатиновой матрице составляло 15-30%. Обычно содержание воды устанавливают на таком уровне, ниже которого еще не могла бы расти плесень, но на достаточно высоком, чтобы резинка при этом сохраняла эластичность. Это увеличивает срок хранения жевательной резинки и делает ее более пригодной для промышленного производства.

Традиционно для придания промышленным жевательным резинкам нужного объема и консистенции используют наполнители. Наполнители также применяют для уменьшения содержания воды в жевательной резинке. Наиболее распространенным наполнителем в составах жевательных резинок является сахароза. Учитывая современные требования и рыночные тенденции к производству не содержащих сахара продуктов, все более популярными наполнителями стали и продолжают оставаться полиолы благодаря их пониженной калорийности. Полиолы представляют собой спирты, которые содержат несколько гидроксильных групп. Научные исследования дают основания полагать, что наполнители, обычно применяемые в традиционных жевательных резинках, можно также использовать в качестве наполнителей вместе с основой, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу. Типичные наполнители включают маннит, изомальт, эритрит, мальтит, ксилит, сорбит и мальтодекстрин. Самым распространенным наполнителем для не содержащих сахара жевательных резинок является сорбит. На самом деле, применение сахарозы, сорбита, большинства других полиолов и других обычно используемых наполнителей в сочетании с основой, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу, не позволяет получить пригодную для промышленного производства жевательную резинку. Многие из этих компонентов увеличивают содержание воды в поперечно-сшитой желатиновой матрице, составляющей всю или часть основы жевательной резинки, вызывают ее разрушение или растворение либо в миксере, либо при жевании в полости рта. Заявители установили, что только два распространенных наполнителя - маннит и эритрит - могут успешно объединяться с поперечно-сшитой желатиновой матрицей. И маннит, и эритрит совместимы с основой из поперечно-сшитой желатиновой матрицы как в миксере, так и при жевании.

Термин совместимы означает, что не происходит разделения фаз и матрица остается неповрежденной в миксере и обладает эластичностью, как у традиционной жевательной резинки. Кроме того, матрица не разрушается при жевании жевательной резинки, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу в качестве всей основы или ее части, в течение более 60 мин. Жевательная резинка также остается в виде одной одной фазы и сохраняет однородный вид. Тестирование проводили с распространенными наполнителями, и оно описано подробно в сравнительных примерах. Это тестирование показало, что при добавлении небольших количеств наполнителей, отличных от эритрита и маннита, происходит разделение фаз и/или разрушение поперечно-сшитой желатиновой матрицы. Были протестированы такие распространенные наполнители, как изомальт, мальтит, сахароза, ксилит и сорбит. Все эти распространенные компоненты продемонстрировали разделение фаз при соотношениях полиола и поперечно-сшитой желатиновой матрицы 0,08:1 или менее. Добавление большего количества этих несовместимых компонентов вызывало разрушение поперечно-сшитой желатиновой матрицы в миксере.

Таким образом, маннит и эритрит показали неожиданные результаты по сравнению с другими наполнителями. Как маннит, так и эритрит можно добавлять к поперечно-сшитой желатиновой матрице в соотношении маннита или эритрита к поперечно-сшитой желатиновой матрице до 9:1 или совместно маннита и эритрита к поперечно-сшитой желатиновой матрице 9:1. Это соотношение соответствует содержанию наполнителя в жевательной резинке до 90%. В некоторых вариантах, например, при более низких соотношениях полифенола и желатина предпочтительно добавлять меньше маннита и/или эритрита в количестве всего 5% от жевательной резинки (или при соотношении маннита и/или эритрита и поперечно-сшитой желатиновой матрицы 0,05:1). При более низких соотношениях полифенола и желатина для получения промышленной жевательной резинки без разрушения поперечно-сшитой желатиновой матрицы можно использовать меньшие количества маннита и/или эритрита.

В некоторых вариантах эритрит или маннит можно использовать в качестве единственного наполнителя. В других вариантах наполнитель представляет собой комбинацию эритрита и маннита, причем содержание эритрита варьируется от 1 до 99% и содержание маннита от 1 до 99%. В другом варианте эритрит и/или маннит можно объединять с небольшими количествами других полиолов и другими наполнителями, такими как сахар, полидекстроза и водорастворимые волокна, до такой концентрации, которая не повлияла бы на клейкость поперечно-сшитой желатиновой матрицы, использованной в основе жевательной резинки. В других вариантах можно включать другие полиолы при соотношении полиола и желатина 0,15:1, что не влияет на клейкость поперечно-сшитой желатиновой матрицы. Такие полиолы включают изомальт, мальтит, ксилит, лактит и сорбит. Однако предпочтительно, чтобы состав жевательной резинки по изобретению представлял собой комбинацию поперечно-сшитой желатиновой матрицы, составляющей часть или всю основу жевательной резинки, с наполнителем, состоящим из комбинации маннита и эритрита.

В некоторых вариантах изобретения поперечно-сшитая желатиновая матрица будет единственным компонентом нерастворимой части жевательной резинки. В других вариантах нерастворимая часть может состоять из комбинации поперечно-сшитой желатиновой матрицы с наполнителями, умягчителями, эмульгаторами, эластомерами, растворителями эластомеров, пластичными смолами, антиоксидантами, красителями, отдушками и/или другими веществами нефтяного происхождения, допущенными для пищевого применения. Хотя эти компоненты обычно входят в состав нерастворимой части жевательной резинки, их можно также добавлять в растворимую часть жевательной резинки. В некоторых предпочтительных вариантах изобретения нерастворимая часть жевательной резинки состоит только из съедобных веществ и пищевых компонентов ненефтяного происхождения, которые потенциально являются биоразлагаемыми. В более предпочтительных вариантах изобретения нерастворимая часть жевательной резинки состоит только из поперечно-сшитой желатиновой матрицы. Термин биоразлагаемые означает, что жевательная резинка может разлагаться под действием биологических реагентов или сама постепенно разлагается со временем естественным образом.

При жевании жевательной резинки, нерастворимая часть которой состоит только из поперечно-сшитой желатиновой матрицы, образуется полностью съедобная, потенциально биоразлагаемая жвачка ненефтяного происхождения. Помимо уменьшения несъедобных отходов, жвачка, полученная из жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей независимо от того, состоит ли основа частично или полностью из поперечно-сшитой желатиновой матрицы, также легче удаляется с поверхностей, чем традиционные жевательные резинки, получаемые из нефтепродуктов. В тех случаях, когда жвачки выбрасывают и они прилипают к тротуарам и другим поверхностям, часть основы жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей становится со временем все более хрупкой, а не такой липкой, как традиционные жевательные резинки, из-за испарения воды из части жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей. В результате более хрупкий характер жевательной резинки способствует более легкому ее удалению по сравнению с клейкой жевательной резинкой.

Для того чтобы еще легче удалять жвачки от жевательных резинок, содержащих описанные здесь основы, желательно придать основам и/или жевательным резинкам другие известные свойства, способствующие удалению.

Например, можно вводить добавки типа эмульгаторов и амфифильных полимеров. Другой добавкой, которая может оказаться полезной, является полимер с каркасом из неразветвленных или разветвленных углеродных цепей и множеством боковых цепей, отходящих от каркаса, как показано в WO 06-016179, включенном здесь ссылкой во всей полноте для любых и всех целей в той степени, в которой он не противоречит сделанным здесь выводам. Еще одной добавкой, которая облегчает удаление, является полимер, содержащий гидролизуемые фрагменты, или сложный и/или простой эфир такого полимера. Один такой полимер, содержащий гидролизуемые группы, представляет собой сополимер, выпускаемый под торговой маркой Gantrez®. Добавка одного или нескольких таких полимеров в концентрациях примерно 1-20 масс.% в расчете на суммарную массу основы жевательной резинки может уменьшить адгезию выброшенной жвачки.

Более безопасную, экономичную, экологически безопасную и также востребованную жевательную резинку можно изготовить путем полной или частичной замены поперечно-сшитой желатиновой матрицы по изобретению на традиционную эластомерную основу добавлением в основу жевательной резинки и/или в жевательную резинку других компонентов, способствующих удалению жвачки. Кроме того, при полном или частичном замещении традиционной эластомерной основы жевательной резинки на поперечно-сшитую желатиновую матрицу производители жевательной резинки используют меньше нефтехимических компонентов с неопределенной полезностью.

В других вариантах растворимую часть жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей, содержащей эритрит и/или маннит, можно объединить с пластификаторами, наполнителями, красителями, отдушками, антиоксидантами, эмульгаторами, подсластителями (включая высокоинтенсивные подсластители), подкислителями, вкусовыми добавками, другими традиционными компонентами неэластомерной основы жевательной резинки, фармацевтическими препаратами или пищевыми добавками и их комбинациями. Хотя обычно эти компоненты присутствуют в растворимой части жевательной резинки, их можно также добавлять и в нерастворимую часть жевательной резинки. Также можно добавлять либо в растворимую, либо в нерастворимую часть жевательной резинки другие необязательные компоненты, не рассмотренные здесь. Жевательные резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей можно сформовать в виде палочек, полосок, лент, таблеток или шариков с оболочкой или без нее или в любые другие формы. Путем полного или частичного замещения поперечно-сшитой желатиновой матрицы на эластомеры традиционной основы жевательной резинки и объединения основы с поперечно-сшитой желатиновой матрицей с эритритом и/или маннитом, как описано в изобретении, можно получить востребованные потребителями жевательные резинки, полностью или частично съедобные, более экологически безопасные и потенциально биоразлагаемые.

Некоторые проблемы, связанные с изготовлением желатинсодержащей основы жевательной резинки, например, с поперечно-сшитой желатиновой матрицей, используемой в основе жевательной резинки по изобретению, обусловлены высоким содержанием воды в типичной желатиновой матрице. Для решения этой проблемы следует использовать наполнитель; однако, как показано выше, большинство наполнителей, применяемых при промышленном производстве жевательных резинок, реально вызывают разрушение поперечно-сшитой желатиновой матрицы при введении в достаточно высоком соотношении, необходимом для уменьшения содержания воды. Полученная жевательная резинка разрушается либо в миксере, либо при жевании в полости рта. Эритрит и маннит хорошо сочетаются с основой из поперечно-сшитой желатиновой матрицы в соотношениях, достаточных для уменьшения содержания воды до значений, приемлемых для промышленности, но также способствующих сохранению эластичности жевательной резинки. Однако, с другой стороны, при уменьшении содержания воды в желатине пониженная влажность требует более высоких температур обработки, при которых желатин разлагается, и это создает проблемы при обработке. Например, при уменьшении содержания воды в поперечно-сшитой желатиновой матрице ниже 15% необходимы более высокие температуры обработки, при которых желатин разлагается. Приемлемая для промышленности концентрация является достаточно низкой для того, чтобы не развивалась плесень и увеличивалось время хранения, но остается достаточно высокой, чтобы желатин не разлагался, жевательная резинка сохраняла эластичность и проблемы с обработкой сводились к минимуму, в результате чего конечный продукт был бы эластичным и его было удобно жевать по сравнению с традиционными основами жевательной резинки из нефтепродуктов.

Другой подход к хорошему балансу содержания воды и времени хранения желатинсодержащей жевательной резинки, такой как в изобретении, состоит в промышленном производстве жевательной резинки с добавлением противомикробных препаратов для предотвращения образования плесени. Противомикробный препарат можно добавлять в нерастворимую или растворимую часть жевательной резинки. В одном варианте противомикробный полифенол, например, экстракт зеленого чая, можно использовать в качестве поперечно-сшивающего реагента для формирования поперечно-сшитой желатиновой матрицы. Экстракт зеленого чая проявляет противомикробные свойства, препятствующие образованию плесени. Это позволяет использовать более высокие концентрации воды, которые уравновешиваются добавками эритрита или маннита и соотношением полифенола и желатина в матрице.

Основа с содержанием влаги 30-50% является идеальной для обработки; однако эта концентрация несколько высока для предотвращения образования плесени. Таким образом, эритрит и маннит используют для уменьшения содержания влаги до приемлемого уровня после образования поперечно-сшитой желатиновой матрицы. В конечной жевательной резинке с поперечно-сшитой желатиновой матрицей содержание влаги менее 15% эффективно для смешения и ингибирования роста бактерий и плесени. Кроме того, как показано выше, противомикробные реагенты можно вводить либо в растворимую, либо нерастворимую часть жевательной резинки. Любую комбинацию указанных подходов можно применять одновременно для достижения улучшенной консистенции, эластичности и срока службы.

Комбинация основы жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей и эритрита и/или маннита при использовании согласно изобретению предлагает потребителю жевательной резинки приемлемую консистенцию, срок хранения и качество отдушки, а также легкое отделение от поверхностей. Кроме того, поскольку поперечно-сшитая желатиновая матрица, используемая как вся основа жевательной резинки или ее часть, и комбинация эритрита и/или маннита обладают жевательными свойствами, близкими к свойствам жевательных резинок с традиционной эластомерной основой, жевательные резинки, содержащие эту комбинацию, позволяют получать конечную жевательную резинку, предпочитаемую потребителями, при пониженном использовании нефтехимических продуктах.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ И ПРИМЕРЫ

Следующие сравнительные опыты и примеры изобретения предложены для иллюстрации, но не для ограничения изобретения, которое определяется прилагаемой формулой.

Сравнительные опыты 1-8 демонстрируют, что происходит при объединении различных полиольных наполнителей с основой жевательной резинки, содержащей поперечно-сшитую желатиновую матрицу, полученную способами как осаждения, так и затвердевания раствора. Основы жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей готовили одним или другим способом - либо осаждением, либо затвердеванием раствора, при соотношении полифенола и желатина 0,7-0,9. В обоих случаях смешивали воду, желатин и полифеноловый экстракт - экстракт зеленого чая, содержащий конкретно более 90% полифенола. Для всех опытов брали желатин с показателем Bloom 275. Как показано выше, главное различие между двумя способами заключается в количестве взятой воды и способа получения поперечно-сшитой желатиновой матрицы.

В способе осаждения 100 г желатина растворили примерно в 1000 г воды (соотношение воды и желатина примерно 10:1). Примерно 85 грамм экстракта зеленого чая (более 90% полифенола) объединили примерно с 850 г воды (соотношение воды и экстракта зеленого чая примерно 10:1). Раствор желатина нагрели до 45°С для растворения желатина. Затем к желатину добавили при перемешивании раствор экстракта зеленого чая. В этом конкретном примере 9 частей раствора экстракта зеленого чая добавили к 11 частям раствора желатина и получили основу жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей при соотношении экстракта зеленого чая и желатина примерно 0,8:1. Начальное соотношение раствора желатина и раствора экстракта зеленого чая можно варьировать для достижения желаемого выхода основы жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей. При смешении растворов образовался осадок. Полученный осадок отделили и использовали в качестве основы жевательной резинки. В способе осаждения не имеет значения соотношение исходных веществ; было ли соотношение экстракта зеленого чая и желатина равно 0,1:1 или 0,8:1, соотношение экстракта зеленого чая и желатина в конечной основе жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей, которая выпала в осадок из воды, составляло примерно 0,8:1 при содержании влаги примерно 45-48%. Начальное соотношение полифенола и желатина не влияло на состав конечной основы жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей, оно определяло только выход.

В способе затвердевания раствора основу жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей готовили путем смешения экстракта зеленого чая с водой (примерно 23 г экстракта зеленого чая, содержащего более 90% полифенола в 30 г воды) с образованием раствора. Затем раствор экстракта зеленого чая добавили к 47 г сухого желатина и перемешивали при 35°С до образования однородного раствора. Эта конкретная комбинация привела к основе жевательной резинки с поперечно-сшитой желатиновой матрицей при соотношении экстракта зеленого чая и желатина примерно 0,8:1 и содержанием влаги примерно 25-35%. Для получения различных соотношений можно подобрать нужное количество экстракта зеленого чая в водном растворе. В этом случае (в способе затвердевания раствора) при различных начальных соотношениях поли