专利名称：减轻对牙齿腐蚀的固体组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及口服使用的组合物，特别是固体或半固体的酸性制品或口服保健组合物，以及在这种组合物中使用钙来减轻或预防由食用酸性食物引起的牙损伤。具体地说，本发明要解决的是于制品中添加钙带来的可口性问题。
一般认为牙的腐蚀，特别是从牙齿上浸提出钙的酸性食物引起的牙腐蚀速度，比通过正常的矿物质补充而使其更新的速度要快。为了食用或保健的目的，如果按本发明制备产品，并引入口腔，由化学过程造成的钙和磷酸盐从牙齿上溶解或脱出的情况会明显地减少。
钙是身体中最大量的矿物质。大多数钙沉积在骨和牙齿中，但这种矿物质对其他的机体功能，如神经功能的调节、肌肉收缩和血液凝固都是必须的。在用水果成分做的饮料和用硬水做的饮料中(所述硬水在用于饮料生产之前未经软化处理)，钙是常见的成分。这种情况下钙的浓度值一般为0.005-0.02％w/w。由于对饮食中增加钙离子的一般营养效果感兴趣，使人们对此进行研究，寻找实际的方式使钙离子能以更高的量--0.02％-2％w/w加入。用钙作为饮料中补充物质已在WO88/03762中有所描述。
已知添加苹果酸有助于保持钙在强化钙饮料中的溶解性，从而降低由于沉淀所造成的损失。这是因为形成了可溶性的复合物“柠檬酸苹果酸钙”。另一方面，Lussi等人(1995，“龋报告”(Caries Res)29，349-354)，将饮料的可滴定酸度与其腐蚀可能性联系起来饮料中酸的浓度越大，对牙齿的损害越大。
在EP 551398(Procter&Gamble)中，描述了一种预防牙釉质腐蚀的方法，包括食用酸性饮料(pH低于5.5)，所述饮料含0.02％-0.15％的钙，钙的形式为柠檬酸苹果酸钙复合物，柠檬酸钙与苹果酸钙的摩尔比为1∶0.5-1∶4.5。在柠檬酸苹果酸钙复合物中，钙的总摩尔数柠檬酸钙的总摩尔数苹果酸钙的总摩尔数的比为约2∶1∶1到约6∶3∶4。对饮料来说优选复合物的摩尔比为4∶2∶3。US 5073389描述了用柠檬酸苹果酸钙来给糖果制品补充矿物质。
我们发现产品中含有高含量的钙会带来适口性的问题。但是，我们发现使用相对于酸化剂较少量的钙，同时控制组合物的pH值，可以有效地减少牙齿在酸性口服组合物中发生腐蚀而又不致造成适口性变坏。WO97/30601(1997年8月28日公开)公开了含有限定比例的钙和酸化剂并控制pH值的液体组合物。
本发明提供了一种固体或半固体的口服组合物，含有钙化合物和酸化剂，其特征在于钙的量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，要使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
本发明上下文中使用的术语“有效pH”，指的是组合物在凝固(当组合物是经液相中间体制得的情况下)之前的pH值，或当组合物重新形成液体或溶解在液体(如水中)时的pH。术语“凝固”，包括处理或补充液相中间体使之形成固体或半固体。
另一方面，本发明提供钙在含有钙化合物和酸化剂的口服施用固体或半固体酸性组合物中，作为牙齿腐蚀抑制剂的用途，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
另一个方面，本发明提供降低固体或半固体酸性口服组合物对牙齿腐蚀可能性的方法，包括在酸性口服组合物中添加钙，使钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，且有效pH值为3.5-4.5，如果必要或需要，通过添加碱获得3.5-4.5的有效pH值。
本发明还涉及一种减少由口服施用的固体或半固体酸性组合物酸引起的牙齿腐蚀的方法，所述组合物含有钙化合物和酸化剂，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
本发明进一步涉及含有钙化合物和酸化剂的固体或半固体组合物，在生产降低由口服施用组合物中酸引起的牙齿腐蚀的药物中的用途，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
还有一个方面，本发明提供一种制备本发明组合物的方法，包括将钙化合物与酸化剂混合，使钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。如果必要或需要，通过添加碱获得3.5-4.5的有效pH值。
本发明特别适合于口服的固体或半固体酸性物质，如熬煮甜味品、糖果、片剂、锭剂、硬糖、口香糖、胶冻软糖、胶质软糖、透明的果味糖果、干粉掺混物，如用于溶解在水中的粉末饮料等等。半固体制品还包括乳品如酸奶、凝乳或冷冻饮料。
在组合物凝固之前，最好用WO97/30601中所述的技术制备和测试，该文献全部内容在此引作参考。
为了保持在强烈味道下仍具有可口性，本发明组合物的有效pH高于供人们消费的普通酸基产品的pH，普通酸基产品的有效pH一般约为3。本发明在实践中没有使产品味道变差。尽管有效pH值提高到4左右预计将会使酸化剂带来的强烈味道减弱，而令人惊异的是，本发明的钙掺入可以缓和这种情况。
另一个优点来自于本发明使用的少量钙，适宜以碱性盐的形式加入。制剂的缓冲能力由于酸的部分中和而降低，这使得唾液能更迅速地中和口腔中剩余的酸性物质。
本发明组合物中使用的钙的绝对浓度没有严格限制，可以根据存在的酸的性质和浓度而变化。酸性组合物可以包括有机和/或无机酸，可以补充维生素，如抗坏血酸。钙的浓度可以为0.001mol/升到大于0.25mol/升。一般为0.002mol/升到0.1mol/升，最好为0.01mol/升到0.05mol/升。
钙可以以任何适宜的形式添加，较方便的是可溶性的盐，如碳酸钙、氢氧化钙、柠檬酸钙、苹果酸钙、乳酸钙、氯化钙、甘油磷酸钙或甲酸钙，或任何其他能将对组合物不利风味影响减至最小的盐。
本发明的组合物可以这样制备，将酸(如柠檬酸)及其相应的钙盐(如柠檬酸钙)或另一种钙盐混合。将酸与碱性钙盐如碳酸钙或氢氧化钙混合有助于将制剂中的酸浓度减至最小。酸也可以与无机钙盐如氯化钙混合。钙与酸的摩尔比可以为0.3-0.75，一般为0.3-0.7，更典型地为0.3-0.65，最好为0.3-0.60，优选0.3-0.55或0.4-0.55。最优选的摩尔比为至少0.4，约0.5特别有效。
通过添加钙化合物使其与酸的比例适当，可将制剂的有效pH调整到理想范围。如果必要，根据存在的酸，可以通过使用碱，如氢氧化钠，或适宜的盐，如柠檬酸钠、苹果酸钠或乳酸钠进一步调整有效pH值。组合物的有效pH优选不大于4，最优选为3.7-3.9。有效pH值为约3.8的组合物被发现特别有效。
一般来说，本发明组合物中酸的浓度，例如水果制作的制品中的柠檬酸或苹果酸浓度在0.01％w/w-4％w/w，最好为0.1％w/w-1％w/w。也可以使用其他通常用于本发明制品的可饮用酸，如乳酸。也可以使用可饮用酸的混合物。
在优选实施方案中，酸性组合物以天然果汁，如黑醋栗汁制备的浓缩液为基础，例如增香的糖浆浓缩液。钙可以以适宜的形式添加到浓缩液中，再将所得的组合物制成固体或半固体。优选产品含有少量的糖或碳水化合物，或者是含有强甜味剂的低卡路里型产品。
口服组合物中可以含有镁或其他离子，作为附加的矿物质补充。还可以含有有效量的苹果酸或其可饮用的盐，以便保持钙的溶解性从而防止沉淀或将不溶性钙盐的沉淀减至最小。苹果酸的添加量可以为饮料总酸度的10％，其余的酸度可以由其他的、优选是天然存在的酸如柠檬酸或抗坏血酸提供。
本发明可以应用到以浓缩液为基础的产品中，特别是含有黑醋栗汁或提取物，或添加维生素的健康食品中。组合物的凝固采用已知的方法，如冷冻、蒸煮、胶凝或通过形成固体或半固体乳化物或凝胶来实现。在标准的糖食教材，如E.B.Jackson的“糖食生产”(第2版)中可以找到适宜的配制技术。
本发明特别适用于含有天然或添加柠檬酸的产品。产品可以不增甜或用糖或强甜味剂，如糖精、门冬氨酰苯基丙氨酰甲基酯，或本领域已知的其他甜味剂增甜。产品还可以含有其他的常规添加剂，如苯甲酸钠、山梨酸、酸式偏亚硫酸钠、抗坏血酸、风味剂和着色剂。
该产品可以按常规方法将各成分混合制得。如果需要，在添加到其他成分之前，可以先将各成分溶解在水或热水中。通常浓缩液要经过巴氏消毒。
本发明由下面的实施例举例说明实施例1-开始将下面的成分混合制得浓缩产品。
最后，将碳酸钙添加到其他成分中。浓缩黑醋栗汁 SG 1.27 84升天冬氨酰苯基丙氨酰甲基酯* 1.15Kg乙酰舒泛K 1.8Kg抗坏血酸0.8Kg苯甲酸钠0.325Kg酸式偏亚硫酸钠 0.145Kg黑醋栗调味剂0.3升水 加至最终体积为 1000升碳酸钙 4.2Kg*以天冬甜素(RTM)出售钙∶酸的摩尔比为0.5用氢氧化钠溶液将浓缩液的pH值调节到3.7。按如下方法对浓缩制剂进行体外平测法试验。在37℃下将平板状牙釉质部分暴露于pH为3.85的测试溶液(用水稀释浓液5倍)中30分钟。以物理测量在此过程中损失的釉质深度来评价腐蚀力。而对照制剂含有14mM柠檬酸，pH值为3.2，结果损失了4微米釉质，另一个对照例为含有14mM柠檬酸，pH3.85的制剂，损失了1.8微米，经过调节pH值并添加钙的试验制剂包括14mM柠檬酸，7mM钙，pH值为3.85，只损失了0.17微米的釉质。由此证明了本发明的功效。
此溶液或稀释前的浓缩液可以按下面实施例5或6凝固。
实施例2将下面的成分混合制备溶液成分 ％w/v苯甲酸钠 0.01苹果酸 0.30风味剂 0.1人造甜味剂 0.05水 补差99.5氢氧化钙 0.083所得组合物的pH一般为3.85，钙与酸的摩尔比为0.5。可以按下面的实施例5或6将此溶液凝固。
按如下方法对浓缩配剂进行体外平测法试验。在37℃下将平板状牙釉质部分暴露于测试溶液30分钟。物理测量在此过程中损失的釉质深度，来评价腐蚀力。对照制剂不添加氢氧化钙，pH值为2.5，结果损失8.1微米釉质，另一个对照制剂用氢氧化钠将pH值提高到3.85，损失1.65微米，而本文上面详述的组合物仅损失了0.6微米釉质，表明了其在减少牙齿腐蚀方面的功效。
实施例3将下面的成分混合制备溶液成分 ％w/w糖 10苯甲酸钠 0.01橙汁 5.04抗坏血酸 0.03柠檬酸一水合物 0.15风味剂 0.005着色剂 0.004水 补差86碳酸钙 0.048氢氧化钠 足以将pH值调整到 3.9二氧化碳 0.48在此溶液中，钙∶酸的摩尔比为0.46(橙汁通常为1％w/w柠檬酸)。
然后将该溶液按下面所述的实施例5或6凝固。
实施例4将下面的成分混合制备溶液成分％w/w糖 8苯甲酸钠0.01苹果汁 10抗坏血酸0.03苹果酸 0.15风味剂 0.005着色剂 0.004水 补差 82碳酸钙 0.093氢氧化钠 足以将pH值调整到 3.9
在此溶液中，钙∶酸的摩尔比为0.74(苹果汁通常为0.6％w/w苹果酸)。然后将该溶液按下面所述的实施例5或6凝固。
实施例5凝固技术可以通过冷冻将浓缩液凝固，如在低于-5℃的温度下，优选在-20℃左右的温度下冷冻。可以将溶液蒸煮，如煮10分钟，直至到达固化点，然后冷却，如果需要的话进行模制。可以加入溶解的粉末明胶(按厂商的说明)使产品凝固。
实施例6黑醋栗果冻成分 克葡萄糖浆 564明胶190块状 93水 152浓缩液(如实施例1)191方法将葡萄糖浆煮至85％固体，将明胶浸于热水中使其溶解。将明胶溶液和浓缩液加入到葡萄糖浆溶液中。将混合物于玉米粉中模制，放置过夜。
实施例7干粉橙味运动饮料用螺旋叶片混合器将各成分干混在一起直到得到均匀的混合物。然后将产品装入适宜的包装中，如小袋，罐或桶中。
成分 kg葡萄糖一水合物 389.12麦芽糖糊精 523.37天冬甜素 0.58乙酰舒泛K0.37柠檬酸三钠 16.54氯化钠 9.34柠檬酸 36.97
抗坏血酸 1.17柠檬酸钾 2.33碳酸钙 11.46橙味香精 2.92β-胡萝卜素(1％) 5.84总计 1000.00kg将50g粉末溶解在500ml水中制得橙味运动饮料。
该饮料的pH值为4，钙与酸的摩尔比为0.6。
实施例8干粉低卡路里橙味运动饮料用螺旋叶片混合器将各成分干混在一起，直到获得均匀的混合物。然后将产品装入适宜的包装中，如小袋、罐或桶中。
成分 kg麦芽糖糊精 129.52天冬甜素 30.73乙酰舒泛K9.77柠檬酸三钠 153.07氯化钠 59.81柠檬酸 353.23抗坏血酸 27.55柠檬酸钾 21.55碳酸钙 109.50橙味香精 35.09β-胡萝卜素(1％) 70.18总计 1000.00kg将4g粉末溶解在500ml水中，制得低卡路里橙味运动饮料。该饮料的pH值为4，钙与酸的摩尔比为0.6。
权利要求
1.一种固体或半固体的口服组合物，含有钙化合物和酸化剂，其特征在于组合物中钙含量为0.3-0.8mol/mol酸，钙和酸化剂的比例经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
2.权利要求1的组合物，其中钙的含量为0.3-0.75mol/mol酸。
3.权利要求1的组合物，其中钙的含量为0.3-0.65mol/mol酸。
4.权利要求1的组合物，其中钙的含量为0.3-0.60mol/mol酸。
5.权利要求1的组合物，其中钙的含量为0.3-0.55mol/mol酸。
6.权利要求1-5任一项的组合物，其中钙的含量为至少0.4mol/mol酸。
7.权利要求1-6任一项的组合物，其中组合物的有效pH值不大于4。
8.权利要求1-6任一项的组合物，其中的有效pH值为3.7-3.9。
9.权利要求1-8任一项的组合物，其中的酸是柠檬酸、苹果酸或乳酸或它们的混合物。
10.权利要求1-9任一项的组合物，其中的钙化合物是碳酸钙、氢氧化钙、柠檬酸钙、苹果酸钙、乳酸钙、氯化钙、甘油磷酸钙或甲酸钙。
11.权利要求1-10任一项的组合物，是一种甜味品。
12.权利要求11的组合物，其中的甜味品是锭剂。
13.权利要求1-10任一项的组合物，是干粉掺混物。
14.权利要求13的组合物，是粉末饮料制品。
15.权利要求1-14任一项的组合物，是口服保健组合物。
16.钙在口服施用的、含有钙化合物和酸化剂的固体或半固体组合物中作为牙齿腐蚀抑制剂的用途，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
17.权利要求16的用途，其中钙的存在量为0.3-0.75mol/mol酸。
18.权利要求16的用途，其中钙的存在量为0.3-0.65mol/mol酸。
19.权利要求16的用途，其中钙的存在量为0.3-0.60mol/mol酸。
20.权利要求16的用途，其中钙的存在量为0.3-0.55mol/mol酸。
21.权利要求16-20任一项的用途，其中钙的存在量为至少0.4mol/mol酸。
22.权利要求16-21任一项的用途，其中组合物的有效pH值不大于4。
23.权利要求16-22任一项的用途，其中的有效pH值为3.7-3.9。
24.一种制备权利要求1-15任一项的组合物的方法，包括将钙化合物与酸化剂混合，使钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物的有效pH值为3.5-4.5，如果必要或需要，通过添加碱达到3.5-4.5的有效pH值。
25.一种降低固体或半固体酸性口服组合物对牙齿腐蚀性的方法，包括在酸性口服组合物中添加钙，使钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，有效pH值为3.5-4.5，如果必要或需要，通过添加碱达到3.5-4.5的有效pH值。
26.一种减少由口服施用的组合物中的酸引起的牙齿腐蚀的方法，包括口服施用含有钙化合物和酸化剂的固体或半固体组合物，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
27.含有钙化合物和酸化剂的固体或半固体组合物，在生产降低口服施用组合物中酸引起的牙齿腐蚀性药物中的用途，其特征在于钙的含量为0.3-0.8mol/mol酸，组合物中钙和酸化剂的量经过选择，以使组合物的有效pH值为3.5-4.5。
全文摘要
有降低牙齿腐蚀特性的固体或半固体的酸性口服组合物,于酸性组合物中加入钙,使钙和酸的比例为0.3—0.8,如果需要,组合物的有效pH值,用碱调整后为3.5—4.5。
文档编号A61K33/06GK1276705SQ98810242
公开日2000年12月13日 申请日期1998年8月11日 优先权日1997年8月19日
发明者D·M·帕克 申请人:史密丝克莱恩比彻姆有限公司