专利名称：低热值低吸湿性填充剂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及用于食用组合物的低热值、低吸湿性填充剂组合物。更具体地说，本发明涉及填充剂组合物，该组合物含有聚右旋糖和选自异麦芽糖醇(isomalt)和甘露糖醇的第二种填充剂。这种填充剂组合物的坚固性得到改进，吸湿性降低，可以用在许多种食用组合物中，例如口香糖和糖果。
聚右旋糖是一种低热值的糖代用品(每克含大约1卡热量)，它具有糖的很多工艺性质，但没有甜味。这种无甜味填充剂与高强度甜味剂相组合可用来提供低热值的食品。
聚右旋糖是一种无规键合的、高度支化的葡萄糖聚合物，它的制备方法是用无水熔融聚合法，以不挥发的食用有机多元羧酸和多元醇作为催化剂、交联剂或聚合活化剂，使葡萄糖或麦芽糖聚合或二者一起聚合。聚右旋糖的数均分子量在约1，500和18，000之间，含有(a)约0.5%至5%(摩尔)的多元羧酸酯基，其中酸选自柠檬酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、己二酸、衣康酸和苹果酸;(b)约5%至20%(重量)食用多元醇，选自山梨糖醇、甘油、赤藓醇、木糖醇、甘露糖醇和半乳糖醇，多元醇与羧酸化学键合。
授予Rennhard的美国专利3，766，165和3，876，794公开了制造聚右旋糖的方法。聚右旋糖商品可从辉瑞化学公司购得。
市售的聚右旋糖有三种形式聚右旋糖A，为一种无定形的、略呈酸性(PH2.5-3.5)的可熔粉末;聚右旋糖N，为用氢氧化钾部分中和的(PH5-6)、浅色的70%聚右旋糖A水溶液;聚右旋糖K，为用碳酸氢钾部分中和的(PH5-6)粉状聚右旋糖A。
所有这些聚右旋糖产品都含有一些未反应的单体，例如葡萄糖、山梨糖醇、以及柠檬酸、1，6-葡萄酐(左旋葡聚糖)和5-羟甲基糠醛。例如，聚右旋糖A中的柠檬酸(或柠檬酸盐)含量约为0.9%(重量)。
最近又有了第四种形式的聚右旋糖改进的聚右旋糖，它是一种基本上不含某些低分子量有机酸的聚右旋糖A(PH3-4)。一般来说，填充剂中的含酸量小于约0.3%(重量)。除去这些低分子量酸有助于去除聚右旋糖带有的异味。
在制备口香糖中的低热值填充剂组合物时，大量使用聚右旋糖带来的一个问题是，聚右旋糖往往柔软而吸湿。例如，当用在口香糖中时，这种低热值口香糖的咀嚼质地和口感不能令人满意。在贮存期间，口香糖吸收水分，这进一步降低了口香糖的坚固性。
辉瑞公司中心研究实验室(Groton，Connecticut)的聚右旋糖研究产品通报(1981，第11页)公开了一种口香糖组合物，其制备方法是，使聚右旋糖A、碳酸氢钠、山梨糖醇和一种强甜味剂的混合物形成微粒，将这种磨细的混合物加到熔融的基胶混合物中，然后向该混合物中分批加入薄荷油和甘油。
授予Klose等并转让给通用食品公司的美国专利4，382，963公开了一种低热值的无糖口香糖组合物，其中将风味剂加到软化的基胶与喷雾干燥聚右旋糖N填充剂的混合物中。
授予Cherukuri等并转让给沃纳-兰伯特公司的美国专利4，765，991公开了一种低热值的口香糖组合物，其中将风味剂加到由高百分含量的非苯乙烯一丁二烯共聚物/聚乙酸乙烯酯弹性体口香糖基胶和低百分含量的多糖构成的混合物中，上述多糖选自聚右旋糖、聚麦芽糖、改性的聚右旋糖、以及它们的混合物。
转让给沃纳-兰伯特公司的美国专利申请043，793和193，961公开了纯化聚右旋糖的方法。
授予Torres的美国专利4，622，233公开了纯化聚右旋糖和制备含Alitame和聚右旋糖的餐用甜味剂的方法。
授予Dartey等并转让给Nabisco Brands公司的美国专利4，688，519公开了一种含约5%至20%聚右旋糖的小甜饼。加入聚右旋糖来代替起酥油或脂肪及糖，以避免结团。
授予Zeller的美国专利4，631，196公开了一种低热值乳制品，其中含有5%至30%的糖，该糖由10%至90%聚右旋糖和90%至10%果糖的混合物构成。
1989年4月12日Cherukuri等提交的美国专利申请336，678公开了含有异麦芽糖醇的无糖低吸湿性口香糖组合物。
其它的提高口香糖坚固性的方法集中在制备基本上无水的口香糖组合物，例如在授予Yang等的美国专利4，514，422、授予Cherukuri等的美国专利4，579，738、授予Bucher的美国专利3，262，784、授予Stubits等的美国专利4，035，572、授予Rudolph等的美国专利4，150，161、和授予Glass等的美国专利4，638，138中所公开的那些组合物。
虽然以上参考文献公开了许多含聚右旋糖的组合物，但是上述组合物中没有一个克服了大量使用聚右旋糖所造成的问题。因此，提供一种具有令人满意的坚固性和低吸湿性的含聚右旋糖的组合物在商业上是有利的。这种组合物应该具有改进的感官特性，并且更容易加工和包装。本发明提供了这种改进的低热值、低吸湿性组合物，它具有改进的坚固性，没有先前已知产品特有的缺点。本发明还涉及制备这些填充剂组合物和可以使用这些组合物的食用组合物的方法。
本发明涉及一种低热值、低吸湿性的填充剂组合物，该组合物含有聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂。这种填充剂组合物可以用于许多种食用组合物中，例如口香糖、糖果等。本发明还涉及制备这些低热值、低吸湿性填充剂组合物以及可以使用这些组合物的食用组合物中的方法。
图1图示说明了口香糖组合物在5周时间内的吸湿量，这些口香糖组合物含有聚右旋糖和山梨糖醇按不同重量比构成的混合物作为填充剂(实施例1-3)。
图2图示说明了含有聚右旋糖和第二种填充剂的混合物作为填充剂的口香糖组合物在5周时间内的吸湿量，聚右旋糖和第二种填充剂各占填充剂重量的70%和30%(实施例4-9)。
图3图示说明了含有聚右旋糖和Palatinit按不同重量比构成的混合物作为填充剂的口香糖组合物在5周时间内的吸湿量(实施例10-13)。
图4图示说明了含有聚右旋糖和麦芽糖醇按不同重量比构成的混合物作为填充剂的口香糖组合物在4周时间内的吸湿量(实施例14-16)。
图5图示说明了各种口香糖组合物的咀嚼质地和口感随时间的变化，这些口香糖组合物含有70%(重量)的聚右旋糖和30%(重量)的第二种填充剂构成的混合物作为填充剂(实施例17-23)。
申请人发现，当把异麦芽糖醇、甘露糖醇或麦芽糖醇作为第二种填充剂混入到聚右旋糖中时，得到一种降低了吸湿性的食品。麦芽糖醇与聚右旋糖混合物的质地柔软，甘露糖醇和聚右旋糖混合物的质地坚固，而异麦芽糖醇和聚右旋糖混合物的质地很坚固，因此，聚右旋糖与异麦芽糖醇或甘露糖醇的混合物提供了一种既具有坚固的咀嚼质地又具有低吸湿性的食品。因为本发明的食用组合物在贮存期间吸水较少，所以组合物的坚固性能保持更长的时间。这种新组合物的改进的坚固性和吸湿性使食品具有更好的口感，并且有利于产品的加工和包装。这种填充剂组合物可以用在许多种食用组合物中，例如口香糖、糖果等。本发明还涉及制备这些填充剂组合物和可以使用这些组合物的食用组合物的方法。
申请人限定名词“食用”包括被人体利用或在人体内行使某种功能的所有物质和组合物，其中包括被吸收和不被吸收、以及可消化和不可消化的物质及组合物。
本发明中的聚右旋糖填充剂组分可以是任何商品形式的聚右旋糖，例如聚右旋糖A，它是一种无定形的、略呈酸性(PH2.5-3.5)的可熔粉末;聚右旋糖N，它是一种用氢氧化钾部分中和的(PH5-6)浅色70%聚右旋糖A水溶液;聚右旋糖K，它是一种用碳酸氢钾部分中和的(PH5-6)粉末状聚右旋糖A。
聚右旋糖填充剂组分也可以是改进的聚右旋糖，它是一种基本上不含某些低分子量有机酸的聚右旋糖A(PH3-4)。一般来说，在改进的聚右旋糖中这些酸的含量少于约0.3%(重量)，优选少于约0.2%，最优选的是少于约0.1%。
聚右旋糖填充剂组分也可以是粒径在约125微米以下的粉化的改进聚右旋糖。粉化的改进聚右旋糖可以用改进的聚右旋糖按以下方法制备(a)将改进的聚右旋糖与一种防结块剂混合成混合物;(b)将混合物磨细，形成粉化的改进聚右旋糖。在1989年5月19日提交的共同转让的美国专利申请354，650中更详细地公开了制备粉化的改进聚右旋糖的方法，其公开内容在这里引用作为参考。本发明中的聚右旋糖填充剂组分最好是改进的聚右旋糖。
本发明中的第二种填充剂组分是一种对食品的不吸湿性(吸水量低)和坚固性起主要作用的填充剂。这个第二种填充剂可以从异麦芽糖醇和甘露糖醇中选择。最好是用异麦芽糖醇作第二种填充剂。
本发明的第二种填充剂组分异麦芽糖醇是一种无糖的、基本上无水的非吸湿性粉状填充剂。更具体地说，异麦芽糖醇含有α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇和α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇的外消旋混合物，它具有以下化学结构
α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇
α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇在一项优选的实施例中，本发明的异麦芽糖醇填充剂组分含有α-D-吡喃葡糖基-1，6-甘露糖醇和α-D-吡喃葡糖基-1，6-山梨糖醇的外消旋混合物，即市场上可买到的Suddeutsche Zucker公司以PALATINIT的商品名制造的非吸湿性异麦芽糖醇填充剂。PALATINIT对蔗糖的相对甜度约为0.50-0.60，每克含热量2卡，25℃时在水中的溶解度为28.7克/100毫升。
本发明的第二种填充剂组分甘露糖醇是一种直链的六羟基醇，是由玉米糖或葡萄糖氢化衍生的。甘露糖醇的化学式为
第二种填充剂组分在本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物中的含量应足以使食品具有坚固的质地，并且构成对组合物不吸湿性的主要贡献。第二种填充剂组分的含量不应该高到使低热值填充剂组合物的热值显著增加。在一项优选的实施例中，本发明的填充剂组合物含有聚右旋糖和第二种填充剂，其中第二种填充剂的含量为填充剂组合物重量的约20%-40%，优选约30%。
本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物是通过将聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂相混合而制得的。
一旦制备完毕，本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物就可以贮存备用，也可以以有效数量与常规的添加剂，例如药用载体或糖果成分，一起配制成许多种食用组合物，例如食品、粉状饮料、果冻、浸膏、糖果制品、餐用甜味剂、口服药物组合物、以及卫生制品(例如牙膏和口香糖)。
本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物在食用组合物中的用量是能在食用组合物中起到令人满意的填充剂作用的有效数量。填充剂组合物的准确用量取决于喜好，受组合物中所用载体的类型及其它成分等因素的影响。因此，填充剂组合物的用量可以变动以便使最终产品达到预期的结果，这种变动是本领域技术人员能够作到的，无需过多的实验。一般来说，低热值、低吸湿性填充剂组合物在食用组合物中的含量最高达食用组合物重量的约70%，优选约20%至60%，更优选的是约35%至55%。
本发明可延伸到制备食用组合物的方法。在这样一种方法中，将有效数量的本发明低热值、低吸湿性填充剂组合物与药用载体或糖果物料以及所要的最终食用组合物的其它成分相混合，制成组合物。通常根据所要组合物的本质而加入其它成分，这是本领域普通技术人员所熟知的。最终的食用组合物易于用食品技术和制药工艺中公知的方法制备。
本发明的一个重要方面包括一种掺有本发明填充剂组合物的改进的低热值口香糖组合物和制备这种口香糖组合物的方法，包括口香糖与泡泡糖两种配方。一般来说，改进的口香糖组合物含有一种基胶;有效数量的本发明低热值、低吸湿性填充剂组合物;一种强甜味剂;以及各种添加剂，例如风味剂。
最好是，口香糖组合物中基胶的含量最高达口香糖组合物重量的约55%，优选约15%-40%，更优选的是约20%至35%。口香糖组合物也可以含有高含量的强亲水性口香糖基胶。这些口香糖中基胶含量约为口香糖组合物重量的50%至85%，优选约50%至75%，更优选的是约60%至70%。
这里所采用的“低热值组合物”一词指组合物的热值比常规组合物小三分之一或更低。术语“难嚼的”或“橡皮般的”咀嚼质地是指咀嚼口香糖组合物时需要很大的肌肉咀嚼力量，或者口香糖组合物形成了具有高弹性和回弹力的胶块，因而难以变形。
强亲水性基胶包括聚乙酸乙烯酯基胶，它也可以含有低熔点的蜡。这种基胶不需要高含量的填充剂来增塑以使其在咀嚼时柔软。这些基胶的用量可以比口香糖组合物中的正常用量高，代替填充剂和/或填充性甜味剂，以制得高基胶、低填充剂、低热值的口香糖，该口香糖没有橡皮般的或难嚼的咀嚼特性。这些基胶的亲水性比常规基胶要强，而且在通过咀嚼释放出风味剂和甜味剂期间其体积似乎增大，同时保持咀嚼质地柔软。风味剂与甜味剂通常是包封在基胶中。用这种基胶以高含量制得的低热值口香糖组合物吸湿性较小(吸水量小)，与常规的低热值口香糖组合物相比更不易变陈，而坚固性和质地相近。
在基胶中使用的弹性体(橡胶)随各种因素变化很大，例如所要求的基胶类型、所要求的口香糖组合物的稠度、以及为制得最终的口香糖产品而用在组合物中的其它组分等。该弹性体可以是工艺上已知的任何水不溶性聚合物，包括用于口香糖和泡泡糖的那些基胶聚合物。适用于基胶的聚合物的说明性实例包括天然的和合成的弹性体。例如，适合用在基胶组合物中的聚合物包括(但不限于)天然物质(植物来源)，例如糖胶树胶、天然橡胶、冠胶、欧查果胶、rosidinha、节路顿胶、紫苏胶、皂胶、美洲假胶树胶、巴拉塔树胶、杜仲胶、lechi capsi、香豆胶、gutta Kay等，以及它们的混合物。合成弹性体的实例包括(但不限于)苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚异丁烯、异丁烯-异戊二烯共聚物、聚乙烯等，以及它们的混合物。
基胶中弹性体的用量随各种因素而有很大变化，这些因素包括所用基胶的类型、所要求的口香糖组合物的稠度、以及为制备最终的口香糖产品在组合物中使用的其它组分等。一般来说，基胶中弹性体的含量为基胶重量的约0.5%至20%，优选约2.5至15%。
基胶中所用的聚乙酸乙烯酯聚合物是中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物，具体地说，其平均分子量处在约35，000至55，000的范围内。这种中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的粘度最好是约35秒至约55秒(ASTM标准D1200-82，用福特杯粘度计法)。这种中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物在基胶中的含量是基胶重量的约10%至25%，优选约12%至27%。
这种中等分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物也可以与低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物混合。低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的平均分子量在约12，000至约16，000的范围。这种低分子量的聚乙酸乙烯酯聚合物的粘度最好是约14秒至约16秒(ASTM标准D1200-82，用福特杯粘度计法)。低分子量聚乙酸乙烯酯聚合物在基胶中的含量最高达基胶重量的约17%，优选约12%至17%。
当低分子量聚乙酸乙烯酯聚合物与中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物相混合时，两种聚合物的摩尔比是1∶0.5至1∶1.5。
中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物也可以和高分子量聚乙酸乙烯酯聚合物混合。高分子量聚乙酸乙烯酯的平均分子量在约65，000至约95，000的范围。高分子量聚乙酸乙烯酯聚合物在基胶中的含量最高达基胶重量的约5%。
乙酰化的甘油单酯像聚乙酸乙烯酯聚合物一样，可以作为增塑剂使用。虽然乙酰化甘油单酯的皂化值并非关键，但是皂化值优选278至292、316至331、370至380、430至470。一种特别优选的乙酰化甘油单酯的皂化值在约400以上。这类乙酰化甘油单酯的乙酰化值(乙酰化百分数)通常在约90以上，羟值低于10左右(食用化学品法典(FCC)Ⅲ/P508及美国油脂化学家学会的修订版)。
在本发明的基胶中采用乙酰化甘油单酯优于采用带苦味的聚乙酸乙烯酯(PVA)增塑剂，特别是甘油三乙酸酯。乙酰化甘油单酯在基胶中的含量为基胶重量的约4.5%至10%，优选约5%至9%。
基胶中的蜡将聚合物弹性体混合物软化并且改善了基胶的弹性。所用蜡的熔点应低于约60℃，优选约45℃-55℃。一种优选的蜡是低熔点的石蜡。蜡在基胶中的含量为基胶重量的约6%至10%，优选约7%至9.5%。
除了低熔点蜡以外，在基胶中可以使用最高达基胶重量约5%的熔点更高的蜡。这类高熔点蜡包括蜂蜡、植物蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、大多数石油蜡等，以及它们的混合物。
除上述组分外，基胶中还包括许多传统的成分，例如选自弹性体溶剂、乳化剂、增塑剂、填料以及它们的混合物的某种组分。这些成分在基胶中的含量使基胶总量达到100%。
基胶可以含有弹性体溶剂以促进弹性体组分的软化。这类弹性体溶剂可以包括工艺上已知的那些弹性体溶剂，例如萜烯树脂，如α-蒎烯或β-蒎烯的聚合物;松香和改性松香的甲酯、甘油酯和季戊四醇酯;树胶，如氢化的、二聚的和聚合的松香，以及它们的混合物。适用于本发明的弹性体溶剂的实例包括部分氢化的木松香和松香的季戊四醇酯;木松香和松香的季戊四醇酯;木松香甘油酯;部分二聚的木松香和松香的甘油酯;聚合的木松香和松香的甘油酯;浮油松香的甘油酯;木松香和松香以及部分氢化的木松香和松香的甘油酯;部分氢化的木松香和松香甲酯;以及它们的混合物。基胶中弹性体溶剂的用量为基胶重量的约2%至15%，优选约7%至11%。
基胶中还可以含有乳化剂，以促进不互溶的组分分散成单一的稳定体系。可用的乳化剂包括单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、脂肪酸甘油单酯、甘油二酯、单硬脂酸丙二醇酯等，以及它们的混合物。一种优选的乳化剂是单硬脂酸甘油酯。乳化剂的用量可以是基胶重量的约2%至15%，优选约7%至11%。
基胶中还可以含有增塑剂或软化剂以提供各种理想的质地和稠度性质。因为这些成分的分子量低，增塑剂和软化剂能透过基胶的基本结构，使其具有塑性而粘性减小。可用的增塑剂和软化剂包括羊毛脂、棕榈酸、油酸、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、三乙酸甘油酯、甘油卵磷脂、单硬脂酸甘油酯、单硬脂酸丙二醇酯、乙酰化甘油单酯、甘油等，以及它们的混合物。蜡，例如天然蜡和合成蜡、氢化植物油、石油蜡(如聚氨酯蜡)、聚乙烯蜡、石蜡、微晶蜡、脂肪蜡、单硬脂酸失水山梨醇酯、牛脂、丙二醇、以及它们的混合物等也可以掺合到基胶中。基胶中增塑剂和软化剂的用量一般最高为基胶重量的约20%，优选约9%至17%。
优选的增塑剂是氢化植物油，包括大豆油和棉籽油，它们可以单独使用或混合使用。这些增塑剂使基胶具有良好的质地和柔软的咀嚼特性。这些增塑剂和软化剂的用量一般是基胶重量的约5%至14%，优选约5%至13.5%。
在另一项优选的实施例中，软化剂是无水甘油，例如市售的美国药典(USP)级无水甘油，甘油是带有强烈甜味的浆状液体，其甜度约为蔗糖的60%。因为甘油吸水，所以重要的是在制造口香糖组合物的整个过程中要保持无水甘油处在无水条件下，并且口香糖组合物中的填充剂具有抗吸湿性。
基胶中还可以包含有效数量的无机助剂，它们起填料和增稠剂的作用。可用的无机助剂包括碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氢氧化铝、硅酸铝、滑石、磷酸三钙、磷酸二钙等，以及它们的混合物。这些填料或助剂在基胶组合物中的含量可以不同。在使用填料时，其用量最好为基胶重量的约15%至40%，优选约20%至30%。
在基胶中可以视需要加入有效数量的各种传统成分，诸如着色剂、抗氧化剂、防腐剂、风味剂等。例如，可以使用二氧化钛和称为F.D.&C染料的适用于食品、药物和化妆品的其它染料。还可以含有一种抗氧化剂，例如丁化羟基甲苯(BHT)、丁化羟基苯甲醚(BHA)、棓酸丙酯、以及它们的混合物。口香糖领域中普通技术人员所了解的其它常规口香糖添加剂也可以用在基胶中。
基胶中各组分的混合方式并非关键，可以用本领域技术人员所了解的标准技术和装置进行混合。在一种典型方法中，将弹性体与弹性体溶剂和/或增塑剂和/或乳化剂混合并搅动1到30分钟。在混合完毕之后，将聚乙酸乙烯酯组分混入混合物中。中等分子量的聚乙酸乙烯酯最好是在加入或有或无的低分子量聚乙酸乙烯酯之前混入，以防止在弹性体混合物内形成聚乙酸乙烯酯穴。然后将其余成分(例如低熔点蜡)整批或逐渐加入，同时将基胶混合物再混合1到30分钟。
在一项实施例中，强亲水性基胶含有(a)含量为基胶重量的约0.5%至20%的弹性体;(b)分子量为约35，000至55，000的中等分子量聚乙酸乙烯酯聚合物，其含量为基胶重量的约10%至25%;(c)含量为基胶重量的约4.5%至10%的乙酰化甘油单酯;(d)熔点低于约60℃的蜡，其含量为基胶重量的约6%至10%;(e)选自弹性体溶剂、乳化剂、增塑剂、填料以及它们的混合物的一种物质，它在基胶中的重量含量使基胶总量达到100%。
在1986年12月10日提交的美国专利4，872，884中对使用高含量强亲水性基胶的口香糖组合物有更详细的说明，其公开内容在这里引用作为参考。
适合以高含量用于口香糖组合物中的其它强亲水性基胶也可以用于本发明。一般来说，这些基胶的用量最高可达口香糖组合物重量的99%，优选约40%至85%，更优选的是约40%至75%。合适的强亲水性基胶包括在美国专利4，698，223中公开的强亲水性基胶，该专利的公开内容在这里引用作为参考。
基胶在口香糖组合物中的用量随所用基胶的类型、所要求的稠度、制造最终口香糖产品所用的其它组分等因素而变。一般来说，强亲水性基胶在口香糖组合物中的含量是口香糖组合物重量的约50%至85%，优选约50%至75%，更优选的是约60%至70%。
在一项优选的实施例中，本发明涉及一种基胶含量较低的口香糖组合物。一般来说，这些口香糖组合物中的基胶含量最高为口香糖组合物重量的约55%，优选约15%至40%，更优选的是约20%至35%。在这一实施例中，基胶含有一种弹性体和许多传统成分，例如弹性体溶剂、蜡、乳化剂、增塑剂或软化剂、可以起填料和增稠剂作用的无机助剂、着色剂、抗氧化剂、防腐剂、风味剂等，以及它们的混合物。这些基胶组分的说明性实例已在前面提到。
一旦制备完毕，可以将基胶与本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物和有效数量的常规添加剂一起配制，制备多种口香糖组合物。常规添加剂可以选自增塑剂、软化剂、乳化剂、蜡、填料、无机助剂、风味剂、着色剂、抗氧化剂、酸化剂、增稠剂等，以及它们的混合物。这些成分在口香糖组合物中的含量使口香糖组合物的总量达到100%。这些添加剂中有一些可能具有一种以上的功能。例如，在无糖口香糖组合物中，甜味剂(例如山梨糖醇或其它糖醇)也可以起填充剂的作用。
上述的适用于基胶中的增塑剂、软化剂、无机助剂、蜡和抗氧化剂也可以用在口香糖组合物中。可以使用的其它常规添加剂的实例包括乳化剂，例如卵磷脂和单硬脂酸甘油酯;增稠剂，例如甲基纤维素、藻酸盐、角叉胶、黄原胶、明胶、角豆树胶、黄蓍胶和刺槐豆胶，可以单独使用或与其它软化剂混合使用;酸化剂，例如苹果酸、己二酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸以及它们的混合物;填料，例如前面在无机助剂范畴内讨论过的填料。
可以使用的风味剂包括技术人员所了解的那些风味剂，例如天然的和人造的风味剂。这些风味剂可以选自合成的香精油和风味芳香物和/或从植株、叶、花、果实等得到的油、含油树脂和提取物，以及它们的混合物。香精油的非限制性实例包括留兰香油、肉桂油、冬青油(水杨酸甲酯)、薄荷油、丁子香油、月桂油、茴香油、桉叶油、百里香油、雪松叶油、肉豆寇油、众香子油、鼠尾草油、肉豆蔻、苦杏仁油和山扁豆油。人造的、天然的和合成的水果风味剂也是可用的风味剂，例如香草和柑桔油，包括柠檬、桔、酸橙和柚子油，以及水果香精，包括苹果、梨、桃、葡萄、草莓、覆盆子、樱桃、李、菠萝、杏等。这些风味剂可以以液体或固体形式使用，可以单独使用或混合使用。常用的风味剂包括薄荷，例如胡椒薄荷、薄荷醇、人造香草、肉桂衍生物，以及各种水果风味剂，单独使用或混合使用。
其它可用的风味剂包括醛类和酯类，例如乙酸肉桂酯、肉桂醛、柠檬醛、二乙基乙缩醛、乙酸二氢香芹酯、甲酸丁子香酚酯、对甲基茴香醚等。一般来说，在“用于食品加工中的化学物质”(美国国家科学院，Publication 1274)一书63-258页中提到的任何风味剂或食品添加剂均可使用。
醛类风味剂的其它实例包括(但不限于)乙醛(苹果)、苯甲醛(樱桃、杏仁)、茴香醛(甘草、茴香)、肉桂醛(肉桂)、柠檬醛即α-柠檬醛(柠檬、酸橙)、橙花醛即β-柠檬醛(柠檬、酸橙)、癸醛(桔、柠檬)、乙基香兰素(香草、乳油)、亚甲二氧基苯甲醛即胡椒醛(香草、乳油)、香兰素(香草、乳油)、α-戊基肉桂醛(辛辣水果香料)、丁醛(奶油、奶酷)、戊醛(奶油、奶酪)、香茅醛(改性，很多种)、癸醛(柑桔水果)、辛醛(柑桔水果)、壬醛(柑桔水果)、十二醛(柑桔水果)、2-乙基丁醛(浆果)、己烯醛即反式2-己烯醛(浆果)、甲基苯甲醛(樱桃、杏仁)、藜芦醛(香草)、2，6-二甲基-5-庚烯醛即甜瓜醛(甜瓜)、2，6-二甲基辛醛(青水果)、2-十二烯醛(柑桔、柑)、樱桃、葡萄、草莓松饼、它们的混合物等。
风味剂可以以液体形式和/或干燥的形式使用。在以后一形式使用时，可以采用适当的干燥手段，例如将油喷雾干燥。也可以将风味剂吸收到水溶性物质上，例如纤维素、淀粉、糖、麦芽糖糊精、阿拉伯树胶等，或将风味剂包封。制备这种干燥形式的实际技术是公知的，并不构成本发明的一部分。
本发明的风味剂可以以工艺上熟知的多种不同的物理形式使用，以提供风味的最初涌发/或持久风味感觉。这些物理形式包括(但不限于)游离形式(例如喷雾干燥的、粉状的和粒状的)和包封形式，以及它们的混合形式。
风味剂或甜味剂的包封释放体系包括一个脂肪或蜡的疏水基质围绕着甜味剂或风味剂核心。脂肪可以选自任何常规物质，例如脂肪酸、甘油酯或聚甘油酯、山梨糖醇酯、以及它们的混合物。脂肪酸的实例包括氢化和部分氢化的植物油，例如棕榈油、棕榈仁油、花生油、菜籽油、稻糠油、大豆油、棉籽油、葵花子油、红花油以及它们的混合物。可以使用的甘油酯包括甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯。
适用的蜡可以从天然蜡、合成蜡、以及它们的混合物中选择。非限制性的实例包括石蜡、矿脂、聚乙二醇、微晶蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、羊毛脂、杨梅蜡、甘蔗糖、鲸蜡、稻糠蜡、以及它们的混合物。
脂肪和蜡可以分别使用或混合使用，其用量从占包封体系重量的约10%至70%不等，优选约40%至58%。当混合使用时，脂肪和蜡的比例最好是约70∶1至85∶15。
在美国专利4，597，970和4，722，845中公开了典型的包封风味剂或甜味剂释放体系，该专利的公开内容在这里引用作为参考。
这里，风味剂的用量一般取决于爱好，受各种因素的影响，例如最终口香糖组合物的类型、不同的风味剂、所用的基胶、以及所希望的风味强度等。因此，风味剂的用量可以变动以便在最终产品中达到所要求的结果，这种变动是本领域技术人员能够作到的，无需作过多的实验。风味剂在口香糖组合物中的含量一般为口香糖组合物重量的约0.02%至5%，优选约0.1%至2%，更优选的是约0.8%至1.8%。
可用于本发明中的着色剂以能产生所要求颜色的用量使用。这些着色剂包括颜料，它们的掺加量最高可达口香糖组合物重量的约6%。一种优选的颜料二氧化钛的加入量最高可达口香糖组合物重量的约2%，优选少于约1%。着色剂也可以包括适用于食品、药物和化妆品的天然食用染料和色素。这些着色剂称为F.D.&C染料和沉淀色料。可在上述用途中使用的物质最好是水溶性的。非限制性的说明性实例包括称作FD&C2号蓝的靛蓝染料，它是5，5-靛蓝二磺酸的二钠盐。类似地，称作FD&C1号绿的染料含有一种三苯甲烷型染料，它是4-[4-(N-乙基对锍苄氨基)二苯亚甲基]-[1-(N-乙基-N-对锍苄基)-δ-2，5-环己二烯亚胺的单钠盐。在“Kirk-Othmer化工百科全书”第三版第5卷857-884页有关于所有FD&C着色剂及其相应化学结构的全面介绍，该部分内容在这里引用作为参考。
可用在口香糖组合物中的合适的油和脂肪包括部分氢化的植物油或动物脂肪，例如椰子油、棕榈仁油、牛脂、猪油等。这些成分的用量一般最高可达口香糖组合物重量的约7%，优选不大于约3.5%。
根据本发明，可以将有效数量的本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物混合到口香糖组合物中。填充剂组合物的准确用量通常取决于喜好，受所制备的口香糖组合物的具体类型的影响。因此，填充剂组合物的用量可以变动以便在最终产品中达到所要求的结果，这种变动是本领域技术人员能够作到的，无需作过多的实验。一般来说，低热值、低吸湿性填充剂组合物在口香糖组合物中的含量通常最高达口香糖组合物重量的约70%，优选约20%至60%，更为优选的是约35%至55%。
本发明还涉及一种制备改进的口香糖组合物的方法，包括口香糖与泡泡糖两种配方。这种口香糖组合物可以用本领域技术人员已知的标准技术和设备制备。可用于本发明中的设备包括在口香糖制造工艺中公知的混合和加热设备，因此具体装置的选择对于技术人员是显而易见的。
在这样一种方法中，将基胶与低热值、低吸湿性填充剂组合物以及所要求的最终口香糖组合物的其它成分混合在一起，制得口香糖组合物。其它成分通常根据所要组合物的本质而加到组合物中，这是本领域普通技术人员所熟知的。最终口香糖组合物易于用食品技术和口香糖工艺中公知的方法制备。
例如，将基胶加热到某个高得足以使基胶软化，但对于基胶的物理及化学结构无不利影响的温度。所采用的最佳温度可能随所用基胶的组成而变，但是这一温度易于由本领域技术人员确定，无需过多的实验。
基胶用常规方法在约60℃至120℃加热足以使基胶熔化的一般时间。例如，可以在这些条件下将基胶加热约30分钟，随后立即逐渐混入口香糖组合物的其余成分，例如填充剂、强甜味剂、增塑剂、软化剂、和/或填料、着色剂和风味剂，以使混合物塑化，并且调节基胶的硬度、粘弹性和可成形性。继续混合，直到形成口香糖组合物的均匀混合物。然后将口香糖组合物混合物制成所希望的口香糖形状。
本发明的另一个重要方面包括一种掺有本发明低热值、低吸湿性填充剂组合物的糖果组合物，以及制备这种糖果组合物的方法。糖果配方的制备很久以前就已公知，多年来变化很小。本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物可以通过将本发明组合物混入到常规糖果中而掺合到糖果中。
软糖可以用常规方法加工和配制。软糖(例如牛轧糖)的制备涉及常规方法，例如将两个基本组分相混合，这两个组分是(1)一种高沸点糖浆，例如玉米糖浆等;(2)一种质地较轻的弗拉贝，通常由卵清蛋白、明胶、植物蛋白(例如大豆衍生化合物)、无糖牛奶衍生的化合物(例如奶蛋白)以及它们的混合物制得。弗拉贝通常较轻，例如其密度可以为约0.5至0.7克/立方厘米。
软糖的高沸点糖浆或“鲍布(bob)糖浆”比较粘，密度比弗拉贝组分大，常常含有大量的碳水化合物填充剂，例如聚右旋糖。通常，制备最终的牛轧糖组合物时，将“鲍布(bob)糖浆”在搅拌下加到弗拉贝中形成牛轧糖的基础混合物。随后仍在搅拌下加入其它成分，例如风味剂、另外的碳水化合物填充剂、着色剂、防腐剂、医药以及它们的混合物等。关于牛轧糖的组成和制备的一般性讨论可以在B.W.Minifie的“巧克力、可可与糖果科学与技术”一书的第二版(AVI出版公司，Westport，Conn，1980)424-425页找到，该部分内容在这里引用作为参考。
制备软糖的步骤涉及已知步骤。一般来说，先配制弗拉贝组分，然后在搅拌下缓慢加入糖浆组分，温度至少为约65℃，优选至少约100℃。将各组分的混合物继续混合形成均匀的混合物，然后将混合物冷却到80℃以下，这时可以加入风味剂。将混合物再混合一段时间，直到可以取出制成合适的糖果形状。
根据本发明，可以将有效数量的本发明低热值、低吸湿性填充剂混合物混合到糖果中。填充剂组合物的确切用量可以变动以便在最终产品中达到所要求的结果，这种变动是本领域技术人员能够作到的，无需作过多的实验。填充剂组合物的确切用量通常取决于爱好，受所制备糖果的具体类型的影响。因此，填充剂组合物的用量可以变动以便在最终产品中达到所要求的结果，这种变动是本领域技术人员能够作到的，无需过多的实验。一般来说，低热值、低吸湿性填充剂组合物在糖果中的用量通常最高达糖果重量的约100%，优选约50%至98%，更为优选的是约60%至85%。
本发明扩展到制造改进的糖果的方法。低热值、低吸湿性填充组合物可以用本领域技术人员已知的标准技术和设备掺合到在其它方面都属常规的糖果组合物中，可用于本发明中的设备包括糖果制造工艺中熟知的混合和加热设备，因此，具体设备的选择对于技术人员是显而易见的。
在这样一种方法中，将本发明的低热值、低吸湿性填充剂组合物与所要求的最终组合物的其它成分一起混合到糖果组合物中，制得组合物。其它成分通常是根据所要组合物的本质加入到组合物中，这是本领域的普通技术人员所熟知的。最终的糖果组合物易于用食品技术和制药工艺中公知的方法制备。随后可以将糖果混合物制成所要求的糖果形状。
这种低热值、低吸湿性填充剂组合物可以与能提供各种质地的常规成分一起配制，以适合特定的应用。这些成分可以采取糖果、糖片、太妃糖、牛轧糖、胶姆糖、口香糖等形式，可以含糖或无糖。可用的成分可以从很大一类物质中选择。这些物质包括(但不限于)稀释剂、粘合剂和粘结剂、润滑剂、崩解剂、其它填充剂、湿润剂、缓冲剂、以及吸附剂。这类糖果和口香糖产品的制备方法是公知的。
在本申请中曾提到了各种出版物。这些出版物的公开内容在本申请中引用作为参考，以便更全面地说明目前工艺水平。
以下实施例进一步对本发明作出说明，这些实施例并非是对权利要求书有效范围的限制。除非另外指明，在实施例和整个说明书及权利要求书中的所有份数及百分含量均按最终组合物的重量计。
实施例1-3这些实施例说明了含有不同数量的聚右旋糖和山梨糖醇的混合物作为填充剂的口香糖组合物，在5周时间内用填充剂重量表示的吸水量。
聚右旋糖按不同数量加到常规的以山梨糖醇为基础的口香糖中。在实施例1中，填充剂含25%聚右旋糖和75%山梨糖醇。在实施例2中，填充剂含50%聚右旋糖和50%山梨糖醇。在实施例3中，填充剂含75%聚右旋糖和25%山梨糖醇。填充剂的总量构成口香糖组合物重量的55%。
实施例1-3的口香糖的吸水量是在5周时间内在27℃(80°F)和80%的相对湿度(RH)下测定的。图1画出了吸水百分数随贮存周数变化的测定结果。
图1表明，在5周之后，实施例1-3的口香糖吸收了大量水分。实施例2-3的口香糖分别含50%和75%的聚右旋糖，与含25%聚右旋糖的实施例1口香糖相比，它们最初含水较多，而且在贮存时吸收更多的水分。
实施例4-9这些实施例说明了含有70%聚右旋糖与30%第二种填充剂的混合物作为填充剂的口香糖组合物，在5周时间内用填充剂重量表示的吸水量。实施例4口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%山梨糖醇。实施例5口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%Palatinit。实施例6口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%麦芽糖醇。实施例7口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%甘露糖醇。实施例8口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%果糖。实施例9口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%木糖醇。填充剂的总量构成口香糖组合物重量的55%。
在5周的时间内于27℃(80°F)和80%的相对湿度下测定实施例4-9口香糖组合物的吸水量。图2画出了吸水百分数随贮存周数变化的测定结果。
图2表明，在5周之后，实施例5(70%聚右旋糖和30%Palatinit)、实施例6(70%聚右旋糖和30%麦芽糖醇)和实施例7(70%聚右旋糖和30%甘露糖醇)的口香糖吸收的水分比实施例4(70%聚右旋糖和30%山梨糖醇)、实施例8(70%聚右旋糖和30%果糖)和实施例9(70%聚右旋糖和30%木糖醇)的口香糖少。因为吸水量小，实施例5-7的口香糖不象实施例4、8和9的口香糖那样发粘。
实施例10-13这些实施例说明了含有不同数量的聚右旋糖和Palatinit的混合物作为填充剂的口香糖组合物，在5周时间内用填充剂重量表示的吸水量。
实施例10口香糖中的填充剂是90%聚右旋糖和10%Palatinit。实施例11口香糖中的填充剂是80%聚右旋糖和20%Palatinit。实施例12口香糖中的填充剂是50%聚右旋糖和50%Palatinit。实施例13口香糖中的填充剂是25%聚右旋糖和75%Palatinit。填充剂的总量构成口香糖组合物重量的55%。
在5周的时间内于27℃(80°F)和80%的相对湿度下测定了实施例10-13口香糖的吸水量。图3画出了吸水百分数随贮存周数变化的测定结果。
图3表明，实施例10-13口香糖的吸水量随聚右旋糖填充剂组合物中Palatinit填充剂组分用量的增加而减小。
实施例14-16这些实施例说明了含有不同数量的聚右旋糖和麦芽糖醇的混合物作为填充剂的口香糖组合物，在4周时间内用填充剂重量表示的吸水量。
实施例14口香糖中的填充剂是75%聚右旋糖和25%麦芽糖醇。实施例15口香糖中的填充剂是50%聚右旋糖和50%麦芽糖醇。实施例16口香糖中的填充剂是25%聚右旋糖和75%麦芽糖醇。填充剂的总量构成口香糖组合物重量的55%。
在5周时间内于27℃(80°F)和80%的相对湿度下测定了实施例14-16口香糖的吸水量。图4画出了吸水百分数随贮存周期变化的测定结果。
图4表明，实施例14-16口香糖的吸水量随聚右旋糖填充剂组合物中麦芽糖醇填充剂组分含量的增加而减小。
实施例17-23这些实施例说明了各种口香糖组合物的咀嚼质地和口感随时间的变化，组合物中含有的填充剂是由占填充剂重量70%的聚右旋糖和30%的第二种填充剂构成的混合物。
实施例17口香糖中的填充剂是山梨糖醇(对照)。实施例18口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%Palatinit。实施例19口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%麦芽糖醇。实施例20口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%蔗糖。实施例21口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%山梨糖醇。实施例22口香糖中的填充剂是70%聚右旋糖和30%甘露糖醇。实施例23是70%聚右旋糖和30%果糖。填充剂的总量构成口香糖组合物重量的55%。
一个评价口香糖组合物的感官特性及质地的评味小组对实施例17-23在咀嚼30秒、2分和6分时的相对坚固性按0-100记分法评分，0为柔软，100为坚硬，按无规次序取样，将评分结果集中并平均。评味小组的评定结果示于图5。
图5表明，含有70%聚右旋糖和30%Palatinit的实施例18口香糖在初始阶段和整个咀嚼期间都具有最坚固的咀嚼性。分别含有山梨糖醇、麦芽糖醇、蔗糖、山梨糖醇和果糖的实施例17、19-21和23口香糖都显示胶粘性和发粘的质地。含有甘露糖醇的实施例22口香糖不象实施例17、19-21和23口香糖那样柔软，但也不象实施例18口香糖那样坚硬。
吸水量测量和坚固性评定的结果表明，含有由聚右旋糖和Palatinit组成的填充剂的口香糖组合物，其吸湿性显著降低而且坚固性改进，形成了具有改进的感官特性的口香糖组合物。
以上已对本发明作了说明，显然，可以以很多方式对本发明进行变动。这些变动不认为是对本发明的要旨和范围的偏离，所有这些变动都将包括在以下权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种制备低热值、低吸湿性填充剂组合物的方法，该方法包括将聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂相混合。
2.根据权利要求1的方法，其中第二种填充剂是异麦芽糖醇。
3.一种制备食用组合物的方法，该方法包括将有效数量的低热值、低吸湿性填充剂组合物与一种药用载体相混合，其中填充剂组合物含有聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂。
4.根据权利要求3的方法，其中第二种填充剂是异麦芽糖醇。
5.一种制备口香糖组合物的方法，该方法包括(A)准备以下成分(a)一种基胶;(b)一种有效数量的低热值、低吸湿性填充剂组合物，其中含有聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂;(c)一种强甜味剂;(d)一种风味剂;(B)将基胶熔化;(C)将填充剂组合物、强甜味剂、风味剂与熔化的基胶相混合;(D)将步骤(C)的混合物制成合适的口香糖形状。
6.根据权利要求5的方法，其中第二种填充剂是异麦芽糖醇。
全文摘要
本发明涉及一种低热值、低吸湿性填充剂组合物，该组合物含有聚右旋糖和选自异麦芽糖醇和甘露糖醇的第二种填充剂。这种填充剂组合物可以用在许多食用组合物中，例如口香糖、糖果等。本发明还涉及制备这些低热值、低吸湿性填充剂组合物以及可以使用这些组合物的食用组合物的方法。
文档编号A23G3/34GK1058515SQ9110526
公开日1992年2月12日 申请日期1991年8月2日 优先权日1990年8月3日
发明者S·R·卓鲁库里, S·M·浮士德 申请人:沃纳-兰伯特公司