背景技术：
本发明涉及口香糖和其它糖果及其制造方法。更具体地，本发明涉及包含植物材料片如薄荷叶或干果(driedfruit)片的口香糖和糖果，其中通过用红外辐射处理使所述植物材料稳定化以防止微生物生长。
口香糖和糖果因其风味和口气清新特性等益处而受到数百万消费者喜欢。许多口香糖消费者寻求提供新颖外观或感官体验的产品。被设计成吸引这些消费者的产品的实例包括具有可食用油墨印刷的产品，含有可能会或可能不会提供风味和/或质地感觉的有色颗粒的产品，以及具有与第一口香糖组合物共挤出或表面施用于第一口香糖组合物并且具有对比色的第二口香糖的产品。许多糖果产品可以类似地处理。
许多消费者还在寻求各种含有更天然成分和/或提供更精致或“美食”感受的食物产品。为了提供更天然且更精致的产品，糖果和口香糖制造商可能会在产品中添加植物材料片如叶子和果实片。为了保留产品的外观、风味和安全性，有必要处理这些植物材料以使得其在微生物学上稳定。
过去在生产微生物学稳定的植物材料如草药和茶叶方面的努力依赖于冷冻干燥。尽管冷冻干燥的植物材料在货架上具有微生物学稳定性，但将其掺入含有少量水的糖果产品或口香糖中时可能并非如此。此外，干燥的植物材料通常是脆性的，并且在经受处理例如混合和辊压时容易破碎。这导致植物材料被缩小成粉末，而不是优选的小片。
本发明提供了具有独特的、吸引人的外观以及独特的风味和质地特征的口香糖和糖果，例如压制的薄荷产品，所述独特的风味和质地特征是由包含在产品上或产品中的植物材料片所提供的。本发明还提供了用于在微生物学上使植物材料稳定化的方法。
技术实现要素：
本发明涉及口香糖和糖果产品，其包括植物材料，如叶子和果实片。在一些实施方式中，口香糖或糖果片将具有分布在至少一个侧表面上的植物材料内含物，其中该区域的主要部分被一个或多个植物材料片部分地或基本上覆盖。在一些实施方式中，将植物材料内含物混合到产品的主体上，从而分布在整个团块中，并且通常在任何暴露的表面上可见。
在本发明中，在掺入糖果或口香糖产品中之前，用红外辐射处理植物材料以使其在微生物学上稳定。
在处理植物材料时，重要的是处理不是过多或不足的。如果植物材料的风味或外观受到不利影响或影响程度超过使该材料在微生物学上稳定所必需的程度，则抗微生物处理过多。如果在植物材料上或在成品中发生不可接受的微生物生长，则抗微生物处理不足。在本发明的方法中，使植物材料片经受一定时间和一定强度的ir辐射，所述时间和强度足以使霉菌、真菌和细菌不能生长，同时不会显著影响植物材料所传递的感官益处。处理后，植物材料适合于掺入糖果团块中或附着在产品表面上。
具体实施方式
本发明是一种口香糖或糖果，其包含植物材料小片，所述植物材料小片已经用红外辐射处理以产生天然的微生物学稳定的成分。
微生物学稳定是指材料上的任何细菌、酵母或霉菌被杀死或减弱或数量减少至下述程度，即，在将所述材料掺入成品中后阻止了所述细菌、酵母或霉菌的生长(至少达到可接受的程度)。
植物材料小片是指可食用植物的叶子、果实或其它可食用部分，其尺寸适合于包含在糖果和口香糖中。在大多数情况下，这将是被粉碎成尺寸大约小于1mm或小于2mm或小于3mm或小于5mm的片。在一些情况下，所述片可以具有至多两个较大的维度，只要第三维度足够小，如完整的薄荷叶。
红外(ir)辐射是指比可见光低的频率(更长的波长)的辐射电磁能量。当ir辐射撞击不透明的物体时，它会转换为热量，从而在该过程中使物体变热。
在一些实施方式中，植物材料是叶子，如薄荷叶，如胡椒薄荷、绿薄荷或唇形(薄荷)科的其它可食用成员，如罗勒(basil)、迷迭香、鼠尾草或牛至，以及非薄荷草药。
在一些实施方式中，植物材料是果实片，如切片或粉碎的草莓、苹果、蓝莓、梨、桃、猕猴桃、菠萝、香蕉、黄瓜或番茄。
此外，其它类型的植物材料如切片或粉碎的坚果也包括在本发明的范围内。
有必要对植物材料进行微生物学稳定化，以确保食品安全和保质期。在本发明中，这是通过将材料暴露于红外辐射来实现的。为了保留产品的颜色和其它感官特性，重要的是将植物材料在低ir输出下进行长时间干燥。
不同类型的ir发射装置将具有不同的控制系统，这使得难以指定适用于所有此类系统的设置。因此，最适合用时间和最终产品温度来表示暴露量。例如，对于新鲜的(未干燥的)植物材料，至少20分钟或至少30分钟或至少40分钟或至少50分钟或至少60分钟的暴露期是适合的。在一些实施方式中，最终产品温度将不高于140℉或不高于130℉或不高于120℉或不高于110℉或不高于100℉可能是适合的。当然，处理足以杀死或削弱植物材料中足够百分比的细菌和霉菌孢子以使其在微生物学上稳定也很重要。在一些实施方式中，这将需要辐照材料直到其达到至少100℉或至少110℉或至少120℉的温度。
在一些实施方式中，可以在ir辐照之前通过其它方式如空气干燥或冷冻干燥来干燥植物材料。在这种情况下，ir辐射暴露可以大大减少。由于植物材料中没有水分，即使暴露时间短得多，通常也会看到较高的产品温度。在一些实施方式中，干燥的植物材料可以暴露于ir辐射不超过180秒，或不超过150秒或不超过120秒或不超过90秒或不超过60秒或不超过30秒。在一些实施方式中，辐照后植物材料的温度不高于280℉(138℃)或不高于250℉(121℃)或不高于220℉(104℃)或不高于200℉(93℃)。
口香糖的基本组分通常是水不溶性胶基部分和水溶性增量剂部分。胶基的主要组分是弹性体聚合物，其提供产品的特征性耐嚼质地。胶基通常包括改变咀嚼特性或辅助产品加工的其它成分。这些成分包括增塑剂、软化剂、填充剂、乳化剂、塑性树脂以及着色剂和抗氧化剂。口香糖的水溶性部分通常包括增量剂以及少量的次要组分，例如调味剂、高强度甜味剂、着色剂、水溶性软化剂、口香糖乳化剂、酸化剂和感觉剂。通常，水溶性部分、感觉剂和调味剂在咀嚼期间消散，并且胶基在整个咀嚼过程中都保持在口中。
任何合适的口香糖胶基和口香糖配方都可以用于生产本发明的夹心口香糖的外壳。合适是指所述配方能够通过所选设备进行加工。
不溶性胶基通常可以含有弹性体、乙烯基聚合物、弹性体增塑剂、填充剂、软化剂、蜡和其它任选成分如着色剂和抗氧化剂的任何组合。通常使用的多种胶基成分提供改变由所述胶基制成的口香糖的咀嚼特征的能力。
弹性体为口香糖提供橡胶样的内聚性质，该性质根据这种成分的化学结构以及其与其它成分可以混配的方式而变化。天然弹性体可以包括天然橡胶如发烟或液体胶乳和银胶菊，天然树胶如节路顿胶(jelutong)、莱开欧胶(lechicaspi)、香豆树胶(perillo)、二齿铁线子胶(massarandubabalata)、巧克力铁线子胶(massarandubachocolate)、尼斯佩罗胶(nispero)、山榄胶(rosidinha)、糖胶树胶(chicle)、古塔波胶(guttapercha)、古塔卡太胶(guttakataiu)、尼日尔古塔胶(nigergutta)、天奴胶(tenu)、托帕匡斯麻风树胶(chilte)、芡茨棕树胶(chiquibul)、香港古塔胶(guttahangkang)。合成弹性体可以包括高分子量弹性体，如丁二烯-苯乙烯共聚物和异丁烯-异戊二烯共聚物。有时用作弹性体的其它聚合物包括聚丁二烯和聚异丁烯，乙烯基聚合物如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯，乙烯基共聚弹性体如乙酸乙烯酯/月桂酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/硬脂酸乙烯酯、乙烯/乙酸乙烯酯，聚乙烯醇或其混合物。这些聚合物在与丁二烯-苯乙烯共聚物和异丁烯-异戊二烯共聚物组合使用时，表现最好。
乙烯基聚合物和共聚物型弹性体提供抗粘性，改变由这些胶基制成的口香糖的咀嚼特征，并且提供有益于最终口香糖的感官感受的亲水特性。对于共聚物类型，分别在月桂酸乙烯酯/乙酸乙烯酯(vlna)、硬脂酸乙烯酯/乙酸乙烯酯(vsna)或乙烯/乙酸乙烯酯(eva)共聚物中存在的月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯或乙烯的量通常在共聚物的约10重量％至约60重量％范围内。这些聚合物的平均分子量可以在约2,000至约80,000范围内。这些聚合物的环球法软化点可以在约50至120℃范围内。平均分子量为约8,000至约52,000的聚乙酸乙烯酯优选用于本发明的胶基和口香糖中。对于口香糖胶基，更优选约10,000至约35,000分子量的聚乙酸乙烯酯，并且对于泡泡糖胶基，更优选为约30,000至约60,000分子量的聚乙酸乙烯酯。乙烯基聚合物通常快速释放调味剂，并且与这些乙烯基聚合物一起使用表现出小结晶结构的异烷烃蜡延长了调味剂释放。
石油蜡有助于由胶基制成的成品口香糖的固化以及改善保质期和质地。在坚硬时蜡晶体尺寸还能改善调味剂的释放。异烷烃含量高的那些蜡的晶体尺寸小于正烷烃含量高的那些蜡，尤其是正烷烃碳数小于30的那些蜡。较小的晶体尺寸允许较慢地释放调味剂，因为与具有较大晶体尺寸的蜡相比，调味剂从这种蜡中逸出的阻碍更大。
合成蜡通过石油蜡生产非典型的手段来制备。合成蜡可以包括含有支链烷烃并且与单体(例如但不限于丙烯)共聚合的蜡、和聚乙烯以及费-托型(fischer-tropschtype)蜡。聚乙烯蜡与聚乙烯(乙烯单体的聚合物)不属于同一类别。
弹性体溶剂(有时称为弹性体增塑剂)改变胶基的坚度。当用于胶基时，其对弹性体分子间链断裂(塑化)的特异性以及其不同的软化点产生不同程度的成品口香糖坚度。这在希望使更多的弹性体链暴露于蜡的烷烃链时也是重要的。弹性体溶剂包括天然松香酯，如部分氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚化松香的甘油酯、松香的甘油酯、妥尔油松香的甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、松香的部分氢化甲酯、松香的季戊四醇酯；合成弹性体增塑剂，如衍生自α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯的萜烯树脂，以及其混合物。所使用的弹性体溶剂可以是一种类型或超过一种类型的组合。通常，一种与另一种的比率取决于各自相应的软化点、各自对调味剂释放的影响以及其各自使口香糖产生的相应粘性程度。上述松香酯型的环球法软化点可以在约60至约120℃范围内。萜烯树脂的软化点可以在约60至约130℃范围内，并且平均分子量在约500至2,000范围内。偶尔地，萜烯和松香酯树脂两者可以一起使用。
软化剂改变质地，使胶基的疏水组分和亲水组分可混溶，并且可以进一步塑化胶基的合成弹性体。软化剂包括完全氢化的棉籽油、大豆油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、红花油等，以及甘油单酯、甘油二酯、乙酰化甘油单酯、蒸馏甘油单酯和甘油二酯以及脱油或“粉状”卵磷脂。甘油酯和卵磷脂有时被称为乳化剂。
胶基中使用的填充剂改变胶基的质地并有助于加工。填充剂包括碳酸盐或沉淀碳酸盐类如碳酸镁和碳酸钙，研磨石灰石，和硅酸盐类如硅酸镁和硅酸铝，粘土，氧化铝，滑石，以及二氧化钛，磷酸单钙、磷酸二钙和磷酸三钙，纤维素聚合物如乙基、甲基和木质纤维素聚合物，或其混合物。
其它任选成分如抗氧化剂和着色剂也可以用于胶基。抗氧化剂延长胶基、成品口香糖或其相应组分(包括脂肪和调味油)的保质期和储存期。适用于本发明的胶基或口香糖的抗氧化剂包括自由流动的研磨或粉碎形式的丁基化羟基茴香醚(bha)、丁基化羟基甲苯(bht)、β-胡萝卜素、生育酚、酸化剂如维生素c、没食子酸丙酯、其它合成和天然类型或其混合物。
口香糖的可溶部分由以下组成：调味剂(包括感觉剂如生理清凉剂、温热剂和麻刺剂)、增量剂(也被称为增量甜味剂)、高强度甜味剂、着色剂、酸化剂、填充剂、乳化剂、水溶性软化剂和粘合剂。
增量甜味剂包括糖和糖醇两者。增量甜味剂通常占口香糖的约5重量％至约95重量％，更通常占口香糖的约20重量％至约80重量％，并且更通常占口香糖的约30重量％至约60重量％。糖甜味剂通常包括口香糖领域中通常已知的含糖组分，包括但不限于单独或组合的蔗糖、右旋糖、麦芽糖、糊精、干转化糖、果糖、半乳糖、玉米糖浆固体等。无糖甜味剂包括但不限于单独或组合的糖醇，如山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、氢化淀粉水解物、麦芽糖醇、赤藓糖醇、异麦芽糖醇等。
还可以将单独或组合的高强度人工甜味剂与上述组分一起使用。优选的甜味剂包括但不限于单独或组合的三氯蔗糖、阿斯巴甜、n-取代的apm衍生物如纽甜(neotame)、乙酰磺胺酸盐、阿力甜(alitame)、糖精和其盐、环拉酸(cyclamicacid)和其盐、甘草甜素、二氢查耳酮、索马甜(thaumatin)、莫内林(monellin)、甜叶菊等。为了提供较持久的甜味和风味感受，可能需要包封或以其它方式控制至少一部分人工甜味剂的释放。可以使用如湿法造粒、蜡造粒、喷雾干燥、喷雾冷却、流化床包衣、凝聚和纤维挤出的技术来实现期望的释放特征。
将软化剂添加到口香糖中以优化口香糖的咀嚼性和口感。软化剂(也被称为塑化剂和增塑剂)通常占口香糖的约0.5重量％至约15重量％。软化剂可以包括甘油、卵磷脂和其组合。甜味剂水溶液如含有山梨糖醇、氢化淀粉水解物、玉米糖浆和其组合的甜味剂水溶液也可以用作口香糖中的软化剂和粘合剂。
糖和/或无糖甜味剂的组合可以用于口香糖中。此外，软化剂还可以提供额外的甜味，例如与糖或糖醇水溶液一起。
如果需要低卡路里口香糖，则可以使用低卡路里增量剂。低卡路里增量剂的实例包括：聚右旋糖；低聚果糖(raftilose)；菊粉(raftilin)；果糖低聚糖(nutraflora)；帕拉金糖低聚糖；瓜尔胶水解物(benefiber)；或难消化的糊精(fibersol)。但是，可以使用其它低卡路里增量剂。
如果需要，还可以使用各种调味剂。调味剂的使用量可以是口香糖的约0.1重量％至约15重量％，并且优选约0.2重量％至约5重量％。调味剂可以包括香精油、合成调味剂或其混合物，包括但不限于源自植物和果实的油，如柑橘油、水果香精、胡椒薄荷油、绿薄荷油、其它薄荷油、丁香油、冬青油、茴香等。还可以使用人工调味剂和组分。天然和人工调味剂可以以任何感官上可接受的方式组合。一般类别的调味剂包括感觉剂，在口腔中赋予生理感觉的化学物质如清凉剂、温热剂和麻刺剂。清凉剂的实例尤其包括薄荷醇、ws-23、ws-3、ws-5、异蒲勒醇、薄荷醇酯如丁二酸薄荷酯、乳酸薄荷酯和戊二酸薄荷酯。温热和麻刺剂包括辣椒素、胡椒碱、莲雾(jambu)和千日菊素(spilanthol)。
通常，口香糖通过将各种口香糖成分依次添加到本领域已知的市售混合器中来制造。在所述成分完全混合后，将口香糖团块从混合器中排出。在一个变体中，可以使用混合挤出机来以连续过程混合成分并排出混合的口香糖。然后，通常使团块通过挤出机和一系列尺寸化和刻划辊来生产期望厚度的口香糖薄片并刻划来限定成品片尺寸。在本发明中，可以将植物材料添加到混合装置中，优选在混合过程的后期，以保留植物材料的结构。或者，可以将植物材料分布于整个薄片上，然后引入到尺寸化辊。在表面施加实施方式中，在将植物材料分布在表面上之前，可能需要用可食用粘着剂如糖、糖醇或糖浆溶液来喷洒薄片。这改善了植物材料对口香糖薄片的粘附性。
在糖果的情况下，它们通常主要由可从糖和多元醇制造商购买的可压缩糖或糖醇组合物组成。通常将可压缩粉末与液体或干燥的调味剂以及着色剂和其它任选成分掺合。通常将掺合的组合物引入压片机如旋转式压片机中，并用模具形式压缩来生产具有由模具确定的形状的硬片剂。在本发明中，植物材料片可以在粉末成分的干式掺合期间或在初始压缩期间或在后续压缩步骤中引入。
实施例
以下实施例说明了本发明的实施方式。
从美国伊利诺伊州的一家当地农场购买了约20磅(9千克)新鲜标准胡椒薄荷。手动将薄荷叶与其茎分开。
使用红外催化干燥器将新鲜薄荷叶干燥。再循环空气吹过测试托盘底部或穿过产品顶部。使用不同的测试条件进行了总共七次操作。
实施例1：将4盎司(113g)去茎的胡椒薄荷叶装载到12x12英寸(约30x30cm)的网格式测试托盘上，并在产品上方使用两个催化红外发射器在700-800℉(370-430℃)下进行ir干燥(远红外线)。天然气阀门设置为‘2’。测试托盘定位在距顶部发射器12英寸(30cm)。在这些条件下，总干燥时间为11分钟，最终产品温度为175℉(79℃)。薄荷叶很快变黑并且被认为是不可接受的，因为它们失去了绿色。
实施例2：为减少过度变黑，针对测试条件2；测试托盘中的新鲜胡椒薄荷叶量从4盎司减少到2盎司(113g至57g)，并且气体设置降低到‘1.5’，只有一个顶部发射器运行。将薄荷叶暴露于ir干燥30分钟，导致最终产品温度为135℉(57℃)。到干燥结束时，这些样品也变得非常黑。
实施例3：将2盎司新鲜胡椒薄荷叶放在网格式样品托盘上，并放置成与发射器相距18英寸，并在气体设置‘1.5’下干燥55分钟。与先前的两个条件相比，这种测试条件显示出一些改进。然而，它在整个过程中并不均匀，并且其具有干燥的棕绿色叶子和未干燥的绿色叶子的混合物。
实施例4：将3盎司(85克)新鲜胡椒薄荷叶放置在网格式样品托盘上，并将托盘定位成距顶部一个ir发射器18英寸，并在天然气设置‘1.5’下干燥2小时45分钟。最终产品温度为109℉(43℃)，并且干燥的样品看起来非常有前景，几乎没有变黑。
实施例5-7使用表1中指定的条件类似地进行。
基于参考物dl-柠檬烯/桉叶油醇、薄荷酮和薄荷醇的含量以及这些参考组分在测试样品中的相对比率，使用内部专用方法确定了测试样品的平均薄荷油含量(表1)。调味剂组分的水平表示为干叶的百分比。
这些测试中产生的样品量不足以进行微生物分析。
表1.红外干燥的、完整的、标准的新鲜胡椒薄荷叶(茎被手动移除)(smitt农场采购)的薄荷油含量
40磅先前田间(空气)干燥的blackmitcham品种胡椒薄荷是从美国华盛顿切哈里斯(chehalis,washingtonus)的essexlaboratories获得的。该薄荷品种是具有高薄荷油含量的商业品种。
为了对先前干燥的薄荷叶进行ir处理，使用了较小的测试装置。对于每次测试，将2盎司从essexlaboratories采购的先前田间干燥的薄荷薄片(2015年收获物)放置在饼干托盘上，并在天然气设置‘3.5’下在800-900℉表面温度下将该托盘放置成距ir发射器12英寸。表2显示了测试条件和ir处理的薄荷叶样品中的薄荷油含量。
与未经过任何ir处理的对照样品(实施例8)相比，所有经过ir处理的样品均显示出其平均薄荷油含量以及参考薄荷油组分降低(表2)，在最低温度下和最短的暴露时间下观察到的降低最少(实施例9)。但是，对于其它条件，时间和温度两者都被改变，因此，这里尚无法得出关于温度或时间或两者是否同等地对薄荷油减少有影响的明确结论。
表2.经过红外处理的先前田间干燥的薄荷叶薄片(essexlaboratories采购的blackmitcham品种胡椒薄荷)的薄荷油含量
没有足够的样品来对经过ir处理的样品进行微生物测试。
可以通过将经过处理的薄荷叶混合到在sigmablade混合器中制备的口香糖批次中来制备口香糖。
除非另有说明，否则这里提供的所有百分比都是所鉴定产品或组分的重量百分比。本发明已经结合某些实施方式进行描述，所述实施方式用于说明但不限制由所附权利要求书限定的本发明。