Жевательная резинка и способ ее изготовления

Жевательная резинка и способ ее изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка на патент претендует на приоритет заявки США на патент №61/576,601, поданной 16 декабря 2011 г., которая включена в данную заявку посредством отсылки как если бы она была вновь подана.

Уровень техники

Данная заявка относится к жевательным резинкам с низкой плотностью и способам их изготовления. Более конкретно, данная заявка относится к аэрированной жевательной резинке и способам изготовления жевательной резинки путем введения жидкого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии в смеситель при смешении компонентов жевательной резинки.

Последние разработки в области получения жевательных резинок показывают, что многие потребители ищут новые формы жевательных резинок. Такие потребители нуждаются в новых формах, текстурах и в новом вкусе (включая приятный несладкий вкус). Потребители также заинтересованы в дополнительных преимуществах жевательных резинок, таких как пониженное содержание калорий. Соответственно, для удовлетворения потребностей потребителей в уникальных жевательных резинках желательными являются новые способы изготовления жевательных резинок.

Обычные жевательные резинки включают не растворимую в воде часть (по существу, основу резинки) и растворимую в воде часть, которая состоит, в основном, из объемообразующего агента, такого как сахара и/или сахарные спирты, которые обычно составляют 60-75 вес. % от массы продукта. Объемообразующий агент не только придает сладость продукту, но также смягчает его исходную текстуру. Другие ингредиенты, включая ароматизатор, мягчители, красители, активные вещества, кислоты и т.п. также считаются частью растворимой в воде части.

Обычные жевательные резинки имеют плотность равную от 1.1 до 1.4 г/см³. Такие продукты с высокой плотностью обычно получают путем приготовления вначале основы жевательной резинки, которая может состоять из десяти или более различных ингредиентов. Приготовленную предварительно основу жевательной резинки затем смешивают с растворимыми в воде ингредиентами в отдельном смесителе. Затем смесь экструдируют, получают листы и формуют, получая полоски, таблетки, гранулы или сферы.

Более ранние усилия снизить плотность жевательных резинок позволили уменьшить плотность жевательных резинок до 0.5 г/см³ путем аэрирования композиции при применении вакуума или введения газа во время или после смешения компонентов резинки. Однако этот подход может привести к получению неудовлетворительного аэрированного продукта из-за образования остатка резинки маленького размера, то есть остатка после пережевывания резинки. Кроме того, стадия аэрирования/вакуумирования увеличивает сложность и стоимость получения жевательной резинки

Одним из преимуществ получения жевательной резинки с низкой плотностью (то есть аэрированной) является уменьшение содержания калорий в основе порции жевательной резинки. Однако потребитель может компенсировать вышеуказанный недостаток, касающийся размера остатка, путем использования нескольких жевательных резинок для получения остатка нужного размера (то есть остатка жевательной резинки, который по размеру сравним с остатком, получаемым из обычной жевательной резинки), что сводит на нет преимущество в выигрыше по калорийности. Другой распространенный подход к проблеме снижения содержания калорий состоит в простом уменьшении количества сахара или сахарного спирта (объемообразующего агента) в жевательной резинке или вообще исключении сахара. Однако это может быть непривлекательным для потребителей из-за уменьшения размера жевательной резинки и неприемлемой текстуры для жевания (обычно резинка становится чрезвычайно твердой). Другим преимуществом жевательных резинок с низкой плотностью (то есть аэрированных резинок) является снижение расходов на производство одной резинки, так как требуется меньшее количество ингредиентов. Однако и в этом случае потребитель может использовать дополнительные порции для получения желаемого размера остатка жевательной резинки, что увеличивает его стоимость и недовольство продуктом.

Следовательно, было бы полезно получить жевательную резинку с низкой плотностью, но с тем же количеством остатка жевательной резинки, как у обычных жевательных резинок.

Было бы также желательно разработать способ получения жевательной резинки с низкой плотностью Раскрытие изобретения

Данное изобретение предусматривает жевательные резинки с низкой плотностью и способы их изготовления. Более конкретно, данное изобретение относится к аэрированной жевательной резинке и к соответствующим способам изготовления аэрированной жевательной резинки путем введения жидкого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии (SCF) в смесительный аппарат, такой, как, например, экструдер, во время смешения ингредиентов жевательной резинки. После выхода из устройства (например, экструдера) и быстрого охлаждения (например, экструдера) резинка вспенивается.

Согласно одному из вариантов данного изобретения аэрированные жевательное резинки содержат полимеры и менее 40% объемообразующих агентов и наполнителей, таких как сахара, сахарные спирты, пищевые волокна, порошки фруктов, порошок какао, шоколадные хлопья, порошок растворимого кофе, измельченные кофейные бобы, порошок сухого молока, порошок корицы, порошкообразные травы и специи, целлюлозу, карбонат кальция, аморфный диоксид кремния и тальк. Согласно одному из вариантов полимер является полимером пищевого назначения, гидрофильным полимером, и/или имеет температуру стеклования (T_g) выше 30°C. Согласно одному из вариантов полимер может быть поливинилацетатом (PVAc), сополимером винилацетата с виниллауратом (PVAVL) или их комбинацией. Согласно еще одному варианту полимер составляет, по меньшей мере, 50% по весу в расчете на массу ингредиентов жевательной резинки. Согласно еще одному варианту аэрированные жевательные резинки по изобретению могут содержать дополнительные ингредиенты, включая смазывающие вещества (такие как жир, масло или воск), вкусовые вещества (свободные или инкапсулированные), активные вещества, соли, кислоты, гидроколлоиды, белки или их комбинации.

Согласно одному из вариантов данного изобретения плотность аэрированной жевательной резинки равна менее 0,60 г/см³, менее 0.50 г/см³, менее 0.45 г/см³, менее 0.40 г/см³ или менее 0.35 г/см³. Согласно одному из вариантов настоящего изобретения жевательная резинка имеет плотность более 20 г/см³.

В соответствии с одним из вариантов жевательная резинка может иметь, по меньшей мере, частичное покрытие, такое как покрытие на основе сахара, сахарного спирта, воска, шоколада или их комбинаций, полученное дражированием. Такие покрытия могут быть нанесены, например, глазированием или разбрызгиванием, при этом состав для покрытия может быть в виде раствора или расплава. Или же слой покрытия может быть получен совместным экструдированием вместе с массой резинки с использованием головки экструдера. Однако в случае совместного экструдирования важно, чтобы материал для покрытия не ограничивал расширение центра жевательной резинки.

Способ получения жевательной резинки по изобретению включает введение ингредиентов жевательной резинки в устройство (такое как, например, экструдер), расплавление ингредиентов жевательной резинки, введение жидкого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии в указанное устройство (например, экструдер), смешение жидкого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии с расплавленными ингредиентами жевательной резинки, формование (например, экструдирование) смеси и охлаждение вспененной и сформованной массы. Согласно одному из вариантов данного изобретения порции вспененной и сформованной массы разрезают до охлаждения. Полученные изделия могут содержать покрытие на основе сахара, сахарного спирта, шоколада, воска или их комбинаций для получения оболочки.

Согласно одному из вариантов данного изобретения CO₂ в сверхкритическом состоянии вводится в устройство при давлении равном, по меньшей мере, 7000 кПа (1000 ф/дюйм²), например, от 7000 до 42000 кПа. CO₂ в сверхкритическом состоянии может вводиться со скоростью равной примерно 0.5-2 мл SCF CO₂ на 50 г ингредиента. Краткое описание рисунков

На Фигуре 1 показана фотография аэрированных шариков жевательной резинки в соответствии с одним из вариантов данного изобретения.

На Фигуре 2 показана микрофотография порции аэрированной резинки, показанной на Фигуре 1, в соответствии с одним из вариантов данного изобретения.

На Фигуре 3 приведена схема процесса в соответствии с одним из вариантов данного изобретения.

На фигуре 4 схематически показана распылительная головка, применяемая в соответствии с данным изобретением.

На Фигуре 5 отражены данные по стабильности четырех образцов жевательной резинки в соответствии с одним из вариантов данного изобретения.

Описание изобретения

Данное изобретение предусматривает жевательные резинки с низкой плотностью и способы их изготовления. В частности, в соответствии с одним из вариантов данного изобретения жевательная резинка с низкой плотностью представляет собой аэрированную жевательную резинку. Аэрированные жевательные резинки согласно данному изобретению могут содержать только один полимер, который вспенивается за счет введения жидкого диоксида углерода в сверхкритическом состоянии (SCF). Но обычно композиция может включать, по меньшей мере, некоторые из следующих ингредиентов: ароматизирующих веществ, объемообразующих агентов, наполнителей, высокоинтенсивных подсластителей, солей, кислот, активных агентов, гидроколлоидов, белков, смазывающих веществ и красящих веществ. На Фигуре 1 показаны аэрированные сферы жевательной резинки в соответствии с одним из вариантов данного изобретения Жевательные резинки согласно данному изобретению обычно имеют плотность в пределах от 0.20 до 0.60 г/см³. Используемый в данной заявке термин "плотность" относится к плотности оболочки резинки. Плотность оболочки представляет собой массу резинки, деленную на величину внешнего размера (а именно, величину самого большого пространственного объема) измеренного образца жевательной резинки. Удельная плотность образца жевательной резинки представляет собой массу такого образца жевательной резинки, деленную на величину внешнего объема минус величину внутреннего объема любых воздушных ячеек или пустот. Если внутренние воздушные ячейки или пустоты отсутствуют, плотность оболочки жевательной резинки согласно данному изобретению буде находиться в пределах от 0.25 до 0.45 г/см³.

Способ измерения плотности оболочки жевательной резинки согласно данному изобретению можно осуществить путем помещения взвешенного количества продукта в большой градуированный цилиндр и затем помещения туда известного объема мелкодисперсного песка таким образом, чтобы он покрыл весь продукт. Затем аккуратно потряхивают этот цилиндр до получения стабильной величины объема и вычитают известный объем добавленного песка, получая довольно точную величину объема взвешенного продукта, и рассчитывают плотность оболочки. Для целей данного изобретения используемые величины плотности рассчитываются именно этим методом. Следует также отметить, что величины плотности относятся только к плотности оболочки жевательной резинки без учета любого покрытия, которое необязательно наносится (если не указано иное).

Другой приблизительный метод расчета плотности оболочки жевательных резинок согласно данному изобретению состоит в измерении плотности упакованных сфер резинки, затем полученная величина умножается на 1.35. Эта величина плотности может быть измерена путем заполнения большого химического стакана или градуированного цилиндра сферическими гранулами до градуированного объема и взвешивания продукта. Путем деления веса цилиндра на объем градуирования цилиндра получают "кажущуюся плотность" (насыпного продукта). Согласно гипотезе Кеплера (подтвержденной путем полного перебора вариантов Хальсом в 1998 г) плотно упакованные сферы занимают 74% кажущегося объема. Таким образом, плотность оболочки сферической жевательной резинки может быть рассчитана путем определения "кажущейся плотности" большого количества сфер жевательной резинки и умножения величины "кажущейся плотности" на 1/0.74=1.35, полученная величина и будет величиной плотности оболочки.

Для целей данного изобретения количества ингредиентов, применяемые для изготовления жевательной резинки, основаны на весе твердых и жидких ингредиентов, смешанных для получения резинки и не включают вес диоксида углерода.

Диоксид углерода смешивается с ингредиентами резинки, пока он находится в жидком состоянии, но он покидает жевательную резинку путем испарения, когда резинка выходит из устройства, вспенивается и охлаждается. Указанные количества используемых ингредиентов не включают также вес ингредиентов любого покрытия, нанесенного на поверхность жевательной резинки после смешения.

Как указывалось ранее, жевательные резинки согласно изобретению содержат полимер. В соответствии с альтернативными вариантами могут быть также добавлены дополнительные ингредиенты. Эти ингредиенты могут быть в твердой или жидкой форме. Кроме того, дополнительные ингредиенты могут быть использованы для получения покрытия, как будет описано ниже.

Следует иметь в виду, что для целей данного изобретения термин "полимер" относится к тому типу термопластичных полимеров, который используется обычно в жевательных резинках, этот термин не включает углеводов, таких как крахмал или целлюлоза, которые в соответствии с данным изобретением классифицируются как объемообразующие агенты или наполнители. Этот термин не включает также воски или другие низкомолекулярные олигомеры, которые могут быть использованы в качестве добавок в жевательной резинке. Согласно данному изобретению предпочтительно применять для получения жевательных резинок гидрофильные полимеры пищевого назначения, которые имеют T_g (температуру стеклования) более примерно 30°C. Полимеры, имеющие T_g выше 30°C, согласно данному изобретению являются предпочтительными, так как они наиболее вероятно сохраняют свою вспененную структуру после изготовления жевательной резинки. Предпочтительно также, чтобы полимер был гидрофильным, так как такой полимер быстро абсорбирует слюну во время жевания для сохранения объема остатка и эластичности. Под гидрофильным полимером понимают такой полимер, который имеет параметр растворимости более 16, более 18, или, по меньшей мере, около 19 МПа^1/2. Конечно, могут быть добавлены небольшие количества полимеров, имеющих более низкий параметр растворимости, если такие параметры растворимости не делают полимер неприемлемым.

Полимер или полимеры, которые применяют в соответствии с данным изобретением, могут составлять, по меньшей мере, 50% от веса жевательной резинки. Согласно одному из вариантов количество полимеров может быть равно, по меньшей мере, 60 вес. %, или, по меньшей мере, 70% от веса состава резинки. Согласно некоторым вариантам полимер может составлять весь состав жевательной резинки, то есть, его содержание по существу может равняться 100%, например, более 95% вес, более 98% вес или более 99% вес.

Одним из предпочтительных полимеров, используемых согласно данному изобретению, является поливинилацетат (PVAc). Поливинилацетат, применяемый в составе жевательных резинок согласно данному изобретению, предпочтительно имеет средний молекулярный вес (M_w), измеренный методом GPC (гель-проникающей хроматографии) менее 50000 Да, менее 40000 Да, менее 30000 Да или, наиболее предпочтительно, менее 15000 Да. PVAc должен иметь средний молекулярный вес (M_w) равный, по меньшей мере, 5000, по меньшей мере, 7500 или, предпочтительно, по меньшей мере, около 10000 Да. Может быть благоприятно добавление небольшого количества высокомолекулярного PVAc для регулирования текстуры продукта. PVAc, имеющий высокий молекулярный вес (M_w) около 45000-55000, может быть соединен с низкомолекулярным полимером PVAc с молекулярным весом около 10000-15000 в отношении полимер с низким M_w: полимер с высоким M_w более 10:1, 20:1, 40:1 или 100:1. Предпочтительным отношением полимер с низким M_w: полимер с высоким M_w является отношение примерно равное 50:1.

Поливинилацетат является довольно гидрофильным полимером, имеющим температуру стеклования (T_g) в пределах от 35 до 40°C. PVAc имеет параметр растворимости около 19 МПа^1/2, в то время как большинство эластомеров, применяемых в составе жевательных резинок, имеют параметр растворимости около 16 МПа^1/2. В процессе пережевывания резинки PVAc абсорбирует воду, что приводит к получению пластифицированного полимера. В начале жевания этот эффект состоит в размягчении полимера и появлении эластичности у жевательной резинки и остатка от жевания. В конце жевания чрезмерная абсорбция воды полимером вызывает потерю эластичности жевательной резинки (и особенно остатка резинки). К PVAc может быть добавлен второй полимер для снижения абсорбции воды во время жевания. Когда PVAc применяется как единственный полимер в составе жевательной резинки, предпочтительно, чтобы его соединяли с другим полимером, таким как сополимер винилацетата с виниллауратом (PVAVL). Хотя (PVAVL) может быть единственным полимером при получении жевательной резинки, его низкая способность к абсорбции воды ограничивает его способность к образованию эластичной жевательной резинки.

Будучи соединенным с PVAc, PVAVL вызывает повышение эластичности жевательной резинки и остатка жевательной резинки во время жевания за счет снижения абсорбции воды комбинацией полимеров жевательной резинки. PVAVL увеличивает гидрофобность PVAc, уменьшая его способность к абсорбции воды. Сополимер винилацетата с виниллауратом имеет два жирных участка: участок лаурата (который уменьшает абсорбцию воды) и участки винилацетата (которые притягиваются к PVAc).

Жирные ингредиенты также могут добавляться к PVAc для снижения абсорбции воды поливинилацетатом, однако, так как жир не смешивается с PVAc, он будет экстрагироваться из матрицы PVAc во время жевания резинки и поэтому он менее желателен для этих целей.

Важно, чтобы PVAVL был по химической природе совместимым с PVAc для того, чтобы предотвратить разделение двух материалов во время обработки. Совместимость двух полимеров может быть достигнута путем увеличения отношения винилацетата к виниллаурату в объединенной полимерной массе. Коммерчески доступный PVAVL, используемый в комбинации с PVAc, может быть приобретен в Wacker Chemical Corp. (а именно, Vinnapas LL8880). Такой PVAVL содержит около 11-13% виниллаурата и имеет средний молекулярный вес 120000-170000. Продукты Vinnapas B500/20VL и B500/40VL содержат 20% и 40% виниллаурата, соответственно и могут комбинироваться с низкомолекулярным PVAc при получении аэрированной жевательной резинки. Может быть необходимо регулировать отношение PVAc к PVAVL при соединении полимеров от различных производителей для того, чтобы достичь желаемой эластичности жевательной резинки и остатка резинки. Хотя PVAc или PVAVL могут быть единственными полимерами в составе жевательной резинки по изобретению, предпочтительно, чтобы отношение PVAc:PVAVL составляло от 40:1 до 5:1, более предпочтительно, от 20:1 до 10:1.

Хотя смеси PVAc/PVAVL являются предпочтительными полимерами, используемыми согласно настоящему изобретению, могут применяться другие полимеры и смеси полимеров. В общем, можно использовать любой полимер, который смешивается с PVAc и который образует гомогенную фазу с PVAc при смешении. Предпочтительно, чтобы этот полимер был довольно эластичным сам по себе для того, чтобы обеспечить достаточную эластичность жевательной резинке согласно данному изобретению. Можно также модифицировать PVAc путем прививки гидрофобных групп на полимер для получения полимера, который может быть пригоден сам по себе или в виде смеси с непривитым PVAc. В комбинации с PVAc и PVAc/PVAVL можно также применять низкомолекулярный полиэтилен.

Важно, чтобы полимеры, используемые для получения жевательных резинок, были полимерами пищевого назначения. Хотя требования, которые предъявляются к пищевым полимерам, различны в разных странах, полимеры пищевого назначения, используемые в качестве жевательных веществ (а именно, основы жевательной резинки), обычно должны удовлетворять одному или более следующим критериям. Они должны быть специально одобрены местными органами регулирования и контроля для этой цели. Их получают в соответствии с надлежащей производственной практикой "Good Manufacturing Practices" (GMPs), которая определяется местными регулирующими органами; такая практика обеспечивает адекватные степени чистоты и безопасности при производстве пищевых материалов. Материалы (включая реагенты, катализаторы, растворители и антиоксиданты), используемые для получения жевательных резинок, должны иметь пищевое назначение (где это возможно) или, по меньшей мере, отвечать минимальным требованиям, предъявляемым к качеству и чистоте.

Готовый продукт также должен отвечать минимальным требованиям, предъявляемым к качеству и количеству и природе любых имеющихся примесей, включая остаточные мономеры. Может потребоваться, чтобы история получения материала была соответствующим образом задокументирована для обеспечения соответствия стандартам. Сама установка может подвергаться инспекции государственными регулирующими органами. Опять-таки, не все из этих стандартов могут находиться в юрисдикции. Используемый в данной заявке термин "продукт пищевого назначения" (пищевой сорт) означает, что данные полимеры отвечает всем стандартам, предъявляемым к пищевым продуктам в той местности, где производится и/или продается ингредиент или продукт, содержащий этот ингредиент.

После вспенивания массы жевательной резинки во время осуществления способа согласно данному изобретению может потребоваться некоторая стабилизация полученной величины низкой плотности (то есть, аэрированной резинки) для предотвращения усадки и сокращения массы вспененной резинки во время ее охлаждения до комнатной температуры или после этого. Можно сравнить такую резинку с резиновой лентой, которая, если нет какого-либо средства (или обработки), которые удерживают растянутую резиновую ленту от возвращения в исходное состояние, она приобретает меньший размер после растяжения и из-за релаксации приобретает состояние с меньшей энергией. Одним из таких средств или видов обработки для ограничения такой тенденции к сокращению может быть добавление таких ингредиентов в состав ленты, которые изменят химическое состояние ленты или композиции, так что они вернутся в состояние с меньшей энергией после растяжения. Второе средство или второй способ обработки заключается в добавлении ингредиентов в состав ленты, которые будут растягиваться вместе с лентой, но не будут сокращаться после растяжения.

Третье средство или способ обработки состоит в добавлении ингредиентов в состав ленты, которые будут физически препятствовать сокращению резиновой ленты, когда она стремится сократиться и вернуться в исходное релаксированное состояние.

Первая группа стабилизирующих агентов, которые могут быть добавлены в состав жевательной резинки, может предотвращать сокращение аэрированной жевательной резинки за счет повышения Tg полимера(-ов) таким образом, что полимер иммобилизуется после охлаждения. В случае применения PVAc в качестве полимера при получении жевательной резинки вспенивание происходит при температуре около 40-60°C, немного выше Tg полимера. Однако комнатная температура (22-27°C) не является достаточно низкой для иммобилизации молекул полимера для предотвращения холодного течения, то есть, возвращения молекул в их нерастянутое состояние с меньшей энергией. Один путь достижения иммобилизации полимера состоит во введении стабилизирующего агента, который является подвижным при повышенной температуре, но неподвижен при более низких температурах. Например, материалы с ионными функциональными группами характеризуются слабым ионным притяжением при высокой температуре и сильным притяжением при более низких температурах, что затем снижает подвижность полимера и его стремление сокращаться после расширения. Разумеется, такой стабилизирующий агент должен быть молекулярно совместим с полимером.

Особенно эффективными стабилизирующими агентами для PVAc являются стабилизирующие агенты с сильными ионными группами (-OH^-, , -COOH^- и т.п.), такие как, но без ограничения, гуммиарабик и белки, такие как концентрированный белок молочной сыворотки, яичный белок и их комбинации. Как упоминалось выше, стабилизирующий агент работает только в том случае, если он молекулярно совместим с полимером. Стабилизирующий агент должен быть способен к смешению с PVAc в расплавленном состоянии. Концентрированный белок молочной сыворотки является предпочтительным стабилизирующим агентом при получении жевательных резинок, содержащих PVAc. Концентрированный белок молочной сыворотки совместим с PVAc и не нуждается в дополнительной обработке и в добавлении дополнительных ингредиентов перед соединением с PVAc при изготовлении жевательной резинки. В противоположность ему гуммиарабик является хорошим стабилизирующим агентом, но он нуждается в добавлении другого ингредиента, такого как глицерин или сорбит, для того, чтобы перевести гуммиарабик в такую форму, которая позволит ввести его вместе с PVAc во время изготовления жевательной резинки. Соединение таких ингредиентов, как глицерин или сорбит, с гуммиарабиком иногда называется "пластификацией" гуммиарабика. Из указанных двух "пластифицирующих" ингредиентов глицерин является более эффективным. Без этих пластификаторов гуммиарабик остается в виде несмешивающегося порошка при попытке смешения гуммиарабика с PVAc, что делает гуммиарабик неэффективным стабилизатором. Если же пластификация глицерином, сорбитом или похожим ингредиентом осуществляется, гуммиарабик становится эффективным стабилизирующим агентом для PVAc.

Согласно одному из вариантов данного изобретения предпочтительным стабилизирующим агентом для смеси PVAc/PVAVL в составе жевательных резинок может быть смесь гуммирабика и концентрированного белка молочной сыворотки (WPC) в отношении от 3:1 до 1:3 или от 2:1 до 1:2 или, предпочтительно, примерно 1:1. Стабилизирующий агент можно использовать в количестве равном, по меньшей мере, 5 вес. % или, по меньшей мере, 10 вес. %, и до примерно 30 вес. % или до 20 вес. % или, предпочтительно, примерно 15 вес. % в расчете на вес состава жевательной резинки. Гуммиарабик также имеет тенденцию к снижению плотности вспененной жевательной резинки и, таким образом, можно регулировать отношение гуммиарабика к концентрированному белку молочной сыворотки (WPC) для контроля за плотностью конечного продукта.

Вторая группа стабилизирующих агентов может быть добавлена к составу жевательной резинки для предотвращения сокращения аэрированной жевательной резинки за счет создания структуры физического носителя в аэрированной жевательной резинке. Эта группа ингредиентов представляет собой растворимые в воде объемообразующие агенты, такие как сахар или сахарный спирт, которые стабилизируют вспенененную аэрированную резинку за счет кристаллизации и/или создания несокращающейся физической структуры, которая мешает сокращению вспененной структуры. Конкретные объемообразующие агенты, которые могут быть пригодны для стабилизации вспененной жевательной резинки, включают сахарозу, декстрозу, фруктозу, сорбит, маннит, ксилит, эритрит, изомальт, мальтитол, предварительно желатинизированный крахмал, гранулированный крахмал, твердые вещества гидрированного гидролизата крахмала, твердые вещества кукурузного (декстрозного) сиропа, а также растворимые в воде пищевые волокна, такие как волокнистый пектин или полидекстроза. Из этих перечисленных веществ предпочтительным является сорбит, так как он будет расплавляться при температурах осуществления традиционного способа получения резинки и затем вновь отверждаться во время последующего охлаждения после вспенивания (расширения) с получением структурной целостности вспененной расширенной жевательной резинки.

Крахмалы также являются предпочтительными, так как они образуют несокращающиеся структуры, служат пленкообразующими агентами и хорошо работают в комбинации с декстрозой и фруктозой. Объемообразующие агенты должны также выбираться с учетом энергетических характеристик. Например, применения больших количеств ксилита и других объемообразующих агентов, которые выделяют значительное количество тепла во время кристаллизации, следует избегать, так как эта теплота кристаллизации может вызвать сокращение полученного продукта в процессе охлаждения.

Третья группа стабилизирующих агентов может быть добавлена в состав жевательной резинки для того, чтобы они более эффективно препятствовали сокращению аэрированной жевательной резинки за счет физического блокирования расширившегося полимера от возвращения в нерастянутое релаксированное состояние физической массы. Эта третья группа стабилизирующих агентов представляет собой не растворимые в воде наполнители, такие как карбонат кальция, тальк и нерастворимые углеводы, такие как целлюлоза и нерастворимые пищевые волокна. Некоторые природные пищевые ингредиенты, такие как высушенные фрукты, порошки овощей или порошок корицы, могут содержать смесь объемообразующего агента и наполнителя. Эти материалы могут стабилизировать расширенную жевательную резинку как за счет создания ее растворимым в воде объемообразующим агентом физической структуры, так и за счет наличия ее не растворимого в воде наполнителя.

В случае их использования объемообразующий агент и/или наполнитель составляют менее 40% от веса ингредиентов жевательной резинки. Так как и растворимый в воде объемообразующий агент, и нерастворимые наполнители действуют одинаково в процессе стабилизации вспенененной жевательной резинки согласно данному изобретению, они будут рассмотрены в данной заявке совместно.

Согласно некоторым вариантам ингредиенты жевательной резинки будут содержать до 30 вес. % или до 20 вес. % или до 10 вес. % объемообразующего агента и/или наполнителя.

Согласно некоторым вариантам жевательная резинка по существу не содержит объемообразующего агента или наполнителя, то есть содержит их в количестве менее 1 вес. %. Избыток объемообразующего агента/наполнителя может привести к увеличению крутящего момента в экструдере до неприемлемой степени и разрушению резинки во время расширения или к избыточному сокращению впоследствии. Максимальное количество объемообразующего агента/наполнителя частично зависит от пленкообразующей способности применяемого полимера и других добавленных ингредиентов, которые влияют на поведение полимера.

Пленкообразующая способность полимеров влияет на их способность расширяться и образовывать воздушные ячейки в расширившейся жевательной резинке. Полимеры с сильной пленкообразующей способностью допускают применение больших количеств объемообразующего агента/наполнителя и все еще позволяют получить вспенененную жевательную резинку с достаточной степенью расширения.

Согласно данному изобретению в состав жевательной резинки могут быть добавлены некоторые ингредиенты для того, чтобы увеличить пленкообразующую способность полимера и таким образом увеличить расширение жевательной резинки. Эти ингредиенты включают, но без ограничения, воду, глицерин, сахарный сироп, сироп сахарного спирта, жидкую камедь, жидкую основу жевательной резинки, жидкое ароматизирующее и вкусовое вещество или их комбинации.

Добавление указанных выше жидких ингредиентов в массу жевательной резинки может быть сделано в начале процесса смешения или, предпочтительно, путем добавления небольших количеств этих жидких ингредиентов в более дальние секции смешения в устройстве после того, как было завершено добавление большей части ингредиентов, но перед введением диоксида углерода в сверхкритическом состоянии в массу жевательной резинки.

Как уже упоминалось, эти ингредиенты увеличивают пленкообразующую способность полимеров, но они могут также влиять (например, понижать) на T_g полимера. Если жидкие ингредиенты снижают T_g, расширившаяся резинка может стать более мягкой или более гибкой сразу после охлаждения. Поэтому жидкие ингредиенты иногда называют "мягчителями" или "пластификаторами". Эти жидкие ингредиенты могут быть добавлены в количестве равном, по меньшей мере, 0,5 вес. % или, по меньшей мере, 1 вес. %, или, по меньшей мере, 2 вес. %, или, по меньшей мере, 3 вес. %, или примерно около 4 вес. %. Однако, если количество этих жидких ингредиентов превышает 6 вес. % или 8 вес. %, или 10 вес. %, могут возникнуть проблемы, такие как сокращение расширенных порций резинки.

Ингредиенты, вводимые в составы традиционных жевательных резинок с целью "увлажнения", "смягчения" и/или "пластификации" также могут быть включены в состав жевательной резинки согласно данному изобретению.

Цель добавления этих ингредиентов в традиционную жевательную резинку состоит в смягчении остатка этой традиционной жевательной резинки. Согласно данному изобретению эти ингредиенты могут быть эффективными для предотвращения или снижения ощущения пыления, сухости или хрупкости исходной порции и аэрированной жевательной резинки при жевании на ранней стадии. Эти ингредиенты для "увлажнения", "смягчения" и/или "пластификации" включают, но без ограничения, воду, глицерин, пропиленгликоль, ацетилированные моно- и ди-глицериды, сахарные сиропы, сиропы сахарных спиртов, жидкую основу резинки, жидкое ароматизирующее вещество и их комбинации. Как ранее обсуждалось, жидкие ингредиенты могут быть добавлены в массу жевательной резинки на ранней стадии смешения или позже в процессе смешения, но, предпочтительно, до добавления диоксида углерода в сверхкритическом состоянии.

Применение любого из указанных выше ингредиентов позволяет использовать более высокие количества объемообразующего агента/наполнителя, но все же не более 40 вес. % от веса всех ингредиентов резинки. Жидкое вкусовое вещество может действовать подобно глицерину, воде, сахарному сиропу или сиропу сахарного спирта. Однако из-за широкого спектра взаимодействий между различными вкусовыми веществами и компонентами основы жевательной резинки может быть трудно предсказать, какое количество вкусового вещества может быть эффективным или избыточным без проверки конкретной комбинации. Например, фруктовые вкусовые вещества в большей степени пластифицируют (то есть, смягчают) PVAc, чем ароматизирующие вещества на основе мяты, поэтому с фруктовыми вкусовыми веществами в составе жевательной резинки может быть введено большее количество объемообразующего агента, чем с веществами на основе мяты.

Способность к расширению всей экструдированной массы аэрированной жевательной резинки показана на Фигуре 2. Согласно одному из вариантов данного изобретения на указанной Фигуре показана микрофотография разреза образца аэрированной жевательной резинки, изображенной на Фигуре 1. На этой микрофотографии видно, что поверхность сферического изделия является довольно ровной и непористой, в то время как внутренняя часть массы резинки состоит из открытых воздушных ячеек, похожих на ячейки пены. Термин довольно "непористая" означает, что, как видно невооруженным глазом, поверхность резинки по существу не содержит пор и пустот. Разница в размере воздушных ячеек на наружной поверхности и в центре образца жевательной резинки может быть вызвана способностью центральной части к большему расширению перед охлаждением массы. Внешняя поверхность образца резинки охлаждается быстро сразу после выхода из экструдера, следовательно, внешняя поверхность имеет меньше времени для расширения прежде, чем она станет слишком холодной для расширения. Вообще эластичная природа полимера влияет на степень расширения до того, как экструдированная жевательная резинка охладится.

По сравнению с этим традиционные жева