在食用级酸中包含钙的牙保健型口香糖的制作方法

专利名称：在食用级酸中包含钙的牙保健型口香糖的制作方法
背景技术：
本发明总的来说涉及口香糖。更具体说，本发明涉及可以提供牙齿保健的口香糖。
除普通的感冒外，龋齿(牙腐蚀)是最普遍的人类疾病。参见TheMerck Manual，第16版，p.2480。虽然人们采取了很多措施来减少龋齿和牙腐蚀，例如氟化和改进牙齿护理，但牙腐蚀仍然成为显著的问题。这在成人群体中尤其如此；20％的人群中80％发生牙腐蚀。参见Featherstone，牙的腐蚀机理新解及其预防(An Updated Understandingof the Mechanism of Dental Decay and its Prevention)，营养季刊，第14卷，No.1，1990，pp.5-11。
为保护正常牙齿，牙釉质薄层形成牙齿外部的保护层。这个保护层主要由钙、磷酸盐和其它羟基磷灰石结构形式的离子组成。牙釉质中含有2-5％碳酸盐；这种碳酸盐内含物使得牙釉质易受酸的溶解。参见Featherstone，同上，第6页。
据信三个因素相互作用导致龋齿易感的牙齿表面；合适的微生物群和适合微生物群的底物。尽管口腔中存在的许多产酸性微生物可以诱发龋性损害，据信变异链球菌是主要的病原体。参见The MerckManual，同上。
已知含有可发酵碳水化合物的食品可以促进牙齿生龋。当主要存在于噬菌斑中的变异链球菌粘附到牙齿表面，代谢宿主消耗的可发酵性碳水化合物时，牙齿开始腐蚀。在细菌代谢可发酵碳水化合物的过程中，分泌出乳酸和其它有机酸副产物。这些酸降低了噬菌斑/牙齿环境周围的pH。
当噬菌斑/牙齿环境的pH下降至5.5-5.7极限，羟基磷灰石(磷酸钙氢氧化物Ca10(PO4)6(OH)2)，牙釉质的关键组分，开始被溶解。这个临界pH可以根据关键离子的浓度而变化。一般来说，溶解在牙齿多孔表面的下面开始。
随着酸不断地侵蚀(由于细菌进一步代谢可发酵碳水化合物而引起)，表面以下的损害加剧。然而，此时人体的天然补充矿物质机理仍可以逆转这个腐蚀过程。但是，如果损害扩大到牙釉质表面破裂的程度，将会形成空穴并且此过程无法逆转。
天然补充矿物质过程与唾液流经噬菌斑有部分关系。唾液可以提高环境的pH。此外，唾液中的钙和磷酸根离子沉淀出来替换被可发酵碳水化合物代谢期间产生的有机酸溶解的羟基磷灰石。
然而，一般来说，这种补充矿物质的过程仅当pH大于临界值(5.5-5.7)时才会有效程度地出现。因此，如果唾液不能足够地使pH提高，就不会出现有效的补充矿物质。但是，补充矿物质过程可以通过口腔中的氟化物来增强，以便加速新的晶体的生长并且使氟代磷灰石类物质沉积在龋性损害内部晶体的表面。参见Featherstone，同时，第7处。
据某些实验报道，很多盐会阻碍脱矿物质。为传递盐提供可使用的载体是困难之一。再有，某些盐会带来很多安全问题。此外，某些盐的感官问题阻碍了这些盐承担给患者提供预防益处的常规基础。另一个问题是这些钙盐可以明显增加产品的成本。
在口香糖中使用含钙组合物。具体说，当前很多口香糖制品使用碳酸钙作为胶基填料。此外，口香糖配方中使用碳酸钙来改进咀嚼的质地。碳酸钙基本不溶于水。因此，即使向口香糖中添加碳酸钙，也不会在咀嚼者的口中释放足够量的碳酸钙来增强牙釉质的矿物质补充。
尽管已知向口香糖中添加酸会带来尖酸风味，但一般来说此时不使用碳酸钙。为此，通常使用滑石作为胶基的填料，因为酸会被碳酸钙中和。
US专利5,378,171公开了一种具有牙齿保健作用的含糖口香糖，其中含有甘油磷酸钙。
为此，本发明提供一种无糖口香糖，该口香糖含有不溶性部分、水溶性部分、风味剂、碳酸钙和食用级酸。
在本发明的实施方案中，食用级酸选自乳酸；磷酸；柠檬酸；苹果酸；抗坏血酸；甲酸；富马酸；琥珀酸和酒石酸。
在本发明的实施方案中，碳酸钙占口香糖重量的大约0.1wt％-约20wt％。
在本发明的实施方案中，口香糖包含至少一种其它口服保健成分。
在本发明的实施方案中，食用级酸占口香糖重量的大约0.4wt％-约5wt％。
在本发明的实施方案中，提供无糖口香糖，该口香糖包含水溶性部分、水不溶性部分、使咀嚼者口中产生至少100ppm钙离子浓度的足够量含不溶性钙盐的组合物和食用级酸。
在一个实施方案中，食用级酸选自乳酸；磷酸；柠檬酸；苹果酸；抗坏血酸；甲酸；富马酸；琥珀酸和酒石酸。
在一个实施方案中，含碳酸钙的组合物占口香糖重量的大约0.1wt％-约20wt％。
在一个实施方案中，食用级酸占口香糖重量的大约0.4wt％-约5wt％。
在本发明的另一个实施方案中，提供一种增强牙齿补充矿物质的方法，该方法包括以下步骤提供包含水溶性部分、水不溶性部分、碳酸钙和食用级酸的无糖口香糖并且咀嚼该无糖口香糖。
在一个实施方案中，同时咀嚼两片口香糖。
在一个实施方案中，每天至少咀嚼两次口香糖。
在一个实施方案中，口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少100ppm的钙离子浓度。
在一个实施方案中，口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少300ppm的钙离子浓度。
在一个实施方案中，口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少500ppm的钙离子浓度。
在一个实施方案中，使钙离子浓度在唾液中保持至少2分钟。
本发明的一个优点是提供了一种预防或降低产生龋齿危险性的方法。
本发明的另一个优点是提供了一种牙釉质补充矿物质的方法。
本发明的再一个优点是可治疗龋齿。
此外，本发明的优点是提供了一种可以用来改进牙齿健康的口香糖。
再有，本发明的优点是提供了一种没有其它钙源的感官缺陷的口香糖。
另外，本发明的优点是提供了一种方便且令人愉快的改进牙齿健康的方式。
本发明的再一个优点是提供了一种具有牙齿保健性且低成本的口香糖。
再者，本发明的优点是提供了一种用于给口部区域长期传递治疗剂的组合物和方法。
以下将详细描述本发明优选的实施方案和附图，从这些描述中本发明的其它特点和优点将变得显而易见。
附图简述

图1图示了以下实施例6-8的唾液提取数据，显示了随时间所释放的钙。
本发明优选实施方案详述本发明提供用于牙釉质补充矿物质的方法和组合物。因此，本发明提供用于预防和/或治疗龋齿的方法和组合物。本发明提供一种包含疗效量钙和食用级酸的口香糖；当咀嚼本发明的口香糖时可以改进牙齿健康。
据特别发现，向含碳酸钙的胶基中添加食用级酸将会使不溶性碳酸钙转变成其当咀嚼胶质时更可溶性的盐。因此，该胶质可以增强咀嚼者口中的补充矿物质和/或减少脱矿物质。
可以使用各种食用级酸。这些酸包括乳酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、甲酸、富马酸、琥珀酸和酒石酸及其混合物。例如，柠檬酸使碳酸钙转变成柠檬酸钙；乳酸使碳酸钙转变成乳酸钙并且磷酸使碳酸钙转变成磷酸钙。据发现，随着酸转变成其各自的盐，这些酸在胶质中保持大约5-7的pH。由于食用级酸，例如柠檬酸，添加到含碳酸钙的无糖口香糖中时，可以使不溶性的碳酸钙转变成其更可溶性的盐，因而它可以增强补充矿物质。
食用酸一般来说比相应的钙盐更便宜。碳酸钙非常之便宜并且是口香糖制品中典型存在的。结果，本发明的口香糖比用等效钙盐配制的胶质更便宜制造。
优选，口香糖中含有大约0.1wt％-约20wt％的碳酸钙，更优选大约1wt％-约15wt％，并且首选大约3wt％-约12wt％的碳酸钙。口香糖中优点存在足够的碳酸钙，以便当咀嚼胶质时在唾液中产生至少1分钟、优选2分钟多并且首选4分钟时间的至少100ppm、优选至少300ppm并且首选至少500ppm的钙浓度。
这可以通过在每片口香糖中掺加至少4mg、优选至少5mg并且首选8mg的食用级酸例如柠檬酸来实现。优选，将食用级酸例如柠檬酸混合到口香糖糖块中，也可以在混合前将食用级酸与碳酸钙预混。
如上所述，除柠檬酸外，本发明可以使用其它食用级酸，包括磷酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、甲酸、富马酸、琥珀酸和抗坏血酸。据发现，这些酸在咀嚼期间使唾液中产生钙离子的能力比其它酸更有效。尽管发明者不指望任何具体理论的支持，但他们相信其原因应归于这些酸的离解常数和所得钙盐的溶解度。
口香糖组合物可以是任何无糖口香糖制剂。这种制剂中一般来说含有主要量的糖醇填充剂、实质部分的胶基、次要量的糖浆剂、软化剂、风味剂、着色剂和高强度甜味剂。也包括含低含量糖醇和高含量胶基和/或低热量或无热量填充剂的低热量胶质。产品可以加工成薄片状、条状、块状或包衣粒状。优选，每片口香糖的尺寸为大约1-约5克。
口香糖通常由水不溶性胶基、水溶性部分和风味剂组成。水溶性部分与一部分风味剂在咀嚼期间随时间消散。胶基部分在整个咀嚼期间保留在口中。
不溶性胶基通常含有弹性体、树脂、脂肪和油、软化剂和无机填料。胶基中可以包含或不包含蜡质。不溶性胶基占口香糖重量的大约5-约95wt％，更通常，胶基占口香糖重量的10-约50wt％，并且在一些优选的实施方案中，占口香糖重量的20-约35wt％。
在一个实施方案中，本发明的口香糖胶基中含有约20-约60wt％合成弹性体、0-约30wt％天然弹性体、约5-约55wt％弹性体增塑剂、约4-约35wt％填料、约5-约35wt％软化剂和少量(约1wt％或更少)可选的各种配料，诸如着色剂、抗氧化剂等。
合成弹性体可以包括(但不限于此)GPC重均分子量为约10,000-约95,000的聚异丁烯，异丁烯异戊二烯共聚物(丁基弹性体)，苯乙烯丁二烯比为约1∶3-约3∶1的苯乙烯-丁二烯共聚物，GPC重均分子量为约2,000-约90,000的聚乙酸乙烯酯，聚异戊二烯，聚乙烯，月桂酸乙烯酯含量为共聚物重量约5-约50wt％的乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯共聚物及其组合。
对聚异丁烯而言，优选的范围是50,000-80,000GPC重均分子量，对苯乙烯-丁二烯而言，优选的范围是1∶1-1∶3键合的苯乙烯-丁二烯，对聚乙酸乙烯酯而言，优选的范围是10,000-65,000GPC重均分子量(泡泡糖胶基中一般使用较高分子量的聚乙酸乙烯酯)并且对乙酸乙烯酯-月桂酸乙烯酯而言，月桂酸乙烯酯含量为10-45wt％。
天然弹性体可以包括天然橡胶如烟熏胶乳或液体胶乳和银菊胶以及天然树胶，如节路顿胶，香豆胶乳(lechi caspi)，香豆树胶(perillo)，香豆胶乳(sorva)，钱铁子树胶(massaranduba balata)，钱铁子树胶(massaranduba chocolate)，尼斯佩罗胶，山榄胶，糖胶树胶，马来树胶及其组合。优选的合成弹性体和天然弹性体的浓度取决于使用胶基的口香糖是否是胶粘的或常规的泡泡糖或正规口香糖(以下讨论)而不同。优选的天然弹性体包括节路顿胶、糖胶树胶、香豆胶乳(sorva)和钱铁子树胶(massaranduba balata)。
弹性体增塑剂可以包括(但不限于此)天然松香酯类，如部分氢化松香的甘油酯，聚合松香甘油酯(glycerol esters polymerized rosin)，部分二聚松香的甘油酯，松香的甘油酯，部分氢化松香的季戊四醇酯，松香的甲基和部分氢化甲基酯，松香的季戊四醇酯；合成物质，如得自α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-苎烯的萜烯树脂以及前述任何适宜的组合。优选的弹性体增塑剂也取决于特定的用途而不同，并且取决于所用的弹性体的类型。
填料/质构化剂可以包括碳酸镁和碳酸钙，石灰石粉，硅酸盐型物质如硅酸镁和硅酸铝，粘土，矾土，滑石，二氧化钛，磷酸一-、二-和三-钙，纤维素聚合物如木材及其组合。本发明中，碳酸钙是优选的填料，但如果单独添加碳酸钙的话，也可以使用其它填料。
软化剂/乳化剂可以包括牛油，氢化牛油，氢化和部分氢化植物油，可可脂，甘油一硬脂酸酯，甘油三乙酸酯，卵磷脂，甘油单酸酯、二酸酯和甘油三酸酯，乙酰化甘油单酸酯，脂肪酸(例如硬脂酸，棕榈酸，油酸和亚油酸)及其组合。
着色剂和增白剂可以包括FD&C型染料和色淀，水果和蔬菜提取物，二氧化钛及其组合。
胶基中可以包含或不包含蜡质。US专利5,286,500中公开了一种无蜡胶基，其公开内容引入这里作为参考。
除水不溶性胶基部分外，典型的口香糖组合物中含有水溶性填料部分和一种或多种风味剂。水溶性部分可以包含散装甜味剂，高强度甜味剂，风味剂，软化剂，乳化剂，着色剂，酸化剂，填料，抗氧化剂和其它提供所需特质的组分。
口香糖中添加软化剂是为了优化胶质的咀嚼性和口感。软化剂还已知为增塑剂和塑化剂，通常占口香糖的大约0.5-约15wt％。软化剂包括包括甘油，卵磷脂及其组合。甜味剂水溶液如含山梨糖醇的水溶液，氢化淀粉水解物，玉米糖浆及其组合，也可以用作口香糖的软化剂和粘合剂。
散装甜味剂一般来说占口香糖的5-约95wt％，更典型地，占胶质的20-80wt％，并且更通常占胶质的30-60wt％。
无糖甜味剂包括(但不限于此)糖醇，如山梨糖醇，甘露糖醇，木糖醇，氢化淀粉水解物，麦芽糖醇等等，单独使用或组合使用。
可以使用高强度人造甜味剂，单独使用或与上述甜味剂组合使用。优选的甜味剂包括(但不限于此)三氯蔗糖，阿斯巴甜，乙酰磺胺酸的盐，阿力甜，糖精及其盐，环己基氨基磺酸及其盐，甘草甜素，二氢查尔酮，祝马丁，莫尼林等等，单独使用或者组合使用。为提供较长的持续甜味和风味感，可以将其包封或别的方式来控制释放至少一部分人造甜味剂。可以使用诸如湿法制粒、蜡质制粒、喷雾干燥、喷雾致冷、流化床涂敷、凝聚和纤维拉伸的技术来达到所期望的释放特性。
人造甜味剂的使用量可以有较大变化并且取决于诸如甜味剂效力、释放速率、所需产品甜度、所用风味剂含量和类型以及成本考虑的因素。因此，人造甜味剂可以在0.02-约8％之间变化。当含有用于包封的载体时，包封甜味剂的用量将相应比例地提高。
可以在口香糖中联合使用糖和/或无糖甜味剂。此外，软化剂也可以提供附加的甜度，如用糖水溶液或糖醇水溶液。
如果期望低热量胶质，则可以使用低热量增体剂。低热量填充剂的实例包括聚葡萄糖；Raftilose，Raftilin；果糖低聚糖(NutraFlora)；异麦芽酮糖低聚糖；瓜尔豆胶水解物(Sun Fiber)或不易消化的糊精(Fibersol)。然而，也可以使用其它低热量填充剂。
可以使用各种风味剂。风味剂的使用量可以是胶质的大约0.1-约15wt％并且优选0.2-5wt％。风味剂可以包括香精油、合成风味剂或其混合物，包括(但不限于此)得自植物和水果的油，如柑橘油、水果香精、胡椒薄荷油、留兰香油、其它薄荷油、丁香油、冬青油、茴香油等等。也可以使用人造风味剂和风味组分。可以按任何感官可接受的方式联合使用天然和人造风味剂。
可以添加其它口服保健成分，包括(但不限于此)pH控制剂(如尿素和缓冲剂)，控制牙石或龋齿用的其它无机组分(磷酸盐，氟化物)和抗-噬菌斑/抗-牙龈炎剂(包括氯己定，CPC，三氯苯氧氯酚)。任何其它的配料必须是安全有效的，并且不与碳酸钙或所选择的食用级酸产生不期望的反应。
通过以下非限定实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施例如下
檬酸预混物(23％)包封的乙酰舒泛0.470.670.90 -0.55-K玛格纳甜味剂 0.400.70 -0.30 0.40尿素 - - 3.00 -2.50阿斯巴甜 0.120.10 -0.20 0.30着色剂0.060.06 -0.20 0.05风味剂2.202.202.50 3.00 1.50总计 100.00％100.00％100.00％ 100.00％ 100.00％形式 2g薄片 3g条状 3g条状1.5g粒状 4g块状(夹心)风味剂水果泡泡糖 肉桂 水果 胡椒薄荷应当注意，实施例4是碳酸钙和柠檬酸的预混合物。任何食用级酸可以用任何所需的量来代替。实施例5的配方中不使用附加的碳酸钙。而是酸可以与胶基中存在的碳酸钙反应。
通过咀嚼无糖胶质进行试验，测定所选食用级酸与碳酸钙对刺激唾液的效果。三名对象参与测试。让对象咀嚼实施例6、7和8的胶质。每种样品评价20分钟的时间，以特定的间隔收集唾液(不吞咽)。在20分钟之前，要求对象咀嚼2分钟经过测定的胶基样品(0.60g+/-0.05g)，以便建立唾液的钙含量基准。将收集的唾液称重，涡旋，稀释定容并且通过原子吸附(AA)分析，测定调节每位对象的基准值的钙浓度。留下口香糖作完全质量平衡计算。
按照下示的实施例6、7和8制备三种胶质制剂。延长每批配料的混合时间，以确保添加的食用级酸和碳酸钙均匀分布。试验之前，将每片胶质切割为2.00g-2.10g并且老化2周。对样品进行分析测试，以证实合适的配方和酸中和作用。实施例对比 本发明 本发明配料 6 7 8胶基 30.40％30.40％30.40％(20.00％CaCO3)山梨糖醇 41.75 38.05 38.05木糖醇 15.60 15.60 15.60甘露糖醇 4.00 4.00 4.00甘油 3.00 3.00 3.00碳酸钙 2.00 5.00 5.00柠檬酸- 0.70-乳酸(88.00％溶液) - - 0.70包封的乙酰舒泛-K 0.67 0.67 0.67玛格纳甜味剂 0.20 0.20 0.20阿斯巴甜 0.12 0.12 0.12着色剂 0.06 0.06 0.06风味剂(泡泡糖) 2.20 2.20 2.20总计 100.00％ 100.00％ 100.00％两个本发明组合物的实施例(7和8)在咀嚼期间比对照(6)释放了更多含量的钙。图1图示了这个结果。
本发明实施例7和8的测试结果与根据盐溶解度而预计的数据相吻合。碳酸钙在酸性溶液中变得更可溶。结果与根据所用酸的强度和相应产生的盐的溶解度而作的预计相吻合。此外，在咀嚼期间可以释放更多的钙，从而通过较高溶解度的钙盐增强了保健牙齿的性能。
根据这些结果，可以得出以下结论在含有碳酸钙的产品中添加食用级酸确实增加了向唾液中释放的钙的量。而且必须注意到使用越强的酸，可以产生越可溶性的钙。
让受训感官专家对一种对照和两种实验胶质进行描述性测试，所述的对照和实验胶质中各自具有不同量的柠檬酸。如下配制测试用的胶质
应当理解，对本发明所述优选实施方案所作的各种改变和改进对本领域技术人员来说是显而易见的。这种改变和改进可以在不背离本发明的实质和范围下作出的并且不会损失其意料的优点。因此，通过所附的权利要求书来覆盖这些变化和改进。
权利要求
1.一种无糖口香糖，含有水不溶性胶基部分；水溶性部分；风味剂；碳酸钙；和食用级酸。
2.权利要求1的无糖口香糖，其中食用级酸选自乳酸；磷酸；柠檬酸；苹果酸；抗坏血酸；甲酸；富马酸；琥珀酸和酒石酸。
3.权利要求1的无糖口香糖，其中碳酸钙占口香糖重量的大约0.1wt％-约20wt％。
4.权利要求1的无糖口香糖，包含至少一种其它口服保健成分。
5.权利要求1的无糖口香糖，其中食用级酸占口香糖重量的大约0.4wt％-约5wt％。
6.权利要求1的无糖口香糖，其中食用级酸是柠檬酸。
7.一种无糖口香糖，含有水溶性部分；水不溶性胶基部分；使咀嚼者口中产生至少100ppm钙离子浓度的足够量碳酸钙；和食用级酸。
8.权利要求7的无糖口香糖，其中食用级酸选自乳酸；磷酸；柠檬酸；苹果酸；抗坏血酸；甲酸；富马酸；琥珀酸和酒石酸。
9.权利要求7的无糖口香糖，其中碳酸钙占口香糖重量的大约0.1wt％-约20wt％。
10.权利要求7的无糖口香糖，包含至少一种其它口服保健成分。
11.权利要求7的无糖口香糖，其中食用级酸占口香糖重量的大约0.4wt％-约5wt％。
12.权利要求7的无糖口香糖，其中食用级酸是柠檬酸。
13.权利要求7的无糖口香糖，其中碳酸钙在咀嚼者口中的唾液中产生至少300ppm的钙离子浓度。
14.一种增强牙齿补充矿物质的方法，包括以下步骤提供含水溶性部分、水不溶性部分、碳酸钙和食用级酸的无糖口香糖；并且咀嚼该无糖口香糖。
15.权利要求14的方法，其中同时咀嚼两片口香糖。
16.权利要求14的方法，其中每天至少咀嚼两次口香糖。
17.权利要求14的方法，其中口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少100ppm的钙离子浓度。
18.权利要求14的方法，其中口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少300ppm的钙离子浓度。
19.权利要求14的方法，其中口香糖在咀嚼者口中的唾液中产生至少500ppm的钙离子浓度。
20.权利要求17的方法，其中使钙离子浓度在唾液中保持至少2分钟。
全文摘要
本发明提供用于牙釉质补充矿物质的方法和口香糖。为此,提供含不溶性部分、水溶性部分、风味剂、碳酸钙和食用级酸的无糖口香糖以及使用这种口香糖的方法。
文档编号A61K8/365GK1348365SQ00806222
公开日2002年5月8日 申请日期2000年3月21日 优先权日1999年4月15日
发明者帕姆·M·马祖雷克, 迈克·里德, 凯文·布罗德里克 申请人:Wm.雷格利Jr.公司