СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ НЕ СОДЕРЖАЩЕГО САХАРА ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ
PRODUCTION METHOD OF SUGAR FREE CHEWING GUM COVER

Предпосылки настоящего изобретения
Настоящее изобретение касается жевательных резинок, а более конкретно способа изготовления жевательных резинок с покрытием, не содержащим сахара.
Жевательные резинки с покрытием широко известны. Большое количество таких продуктов изготовлены с покрытием, не содержащим сахара. Например, состав самих продуктов (или покрытий этих продуктов), разработанных таким образом, чтобы они не способствовали разрушению зубов, не содержит сахаров, способных к брожению. Вместо этих сахаров в продукте используют не содержащие сахара подсластители, такие как сорбит, мальтит, ксилит, эритрит, лактит, гидрированная изомальтулоза и другие.
Несмотря на то, что желательны твердые и хрустящие покрытия, было доказано, что, используя подсластители, не содержащие сахара, такие покрытия изготовить трудно. В этой области были сделаны значительные усилия и проявлена определенная патентная активность. Например, смотри патенты США №4238510 и 4317838 (Cherukuri et al.), а также №5571547 (Serpelloni et al.).
Одной из проблем, стоящих перед производителями жевательной резинки, является стоимость и доступность подсластителей, не содержащих сахара. Например, мальтит, дающий покрытие хорошего качества, очень дорог, а источники порошкообразного мальтита высокой степени чистоты могут быть ограничены. Некоторые подсластители, не содержащие сахара, могут быть менее дорогими, однако с их помощью изготовить качественные покрытия трудно. Поэтому необходим способ изготовления качественных покрытий для жевательной резинки, которые имели бы невысокую цену и были бы сделаны из легкодоступных материалов.
Краткое содержание настоящего изобретения
Разработан способ формирования покрытия, не содержащего сахара, для жевательной резинки; он предполагает использование менее дорогого высококачественного наполнителя, а также обеспечивает получение покрытия высокого качества.
По одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ формирования покрытия, не содержащего сахара, для жевательной резинки. Этот способ включает: обеспечение сердцевины жевательной резинки; обеспечение сиропа покрытия, содержащего один или более подсластителей, не содержащих сахара; обеспечение опудривающей смеси, которая содержит от приблизительно 20% до приблизительно 60% сыпучего подсластителя, выбранного из группы, включающей мальтит, гидрированную изомальтулозу, лактит, сорбит и их смеси, а также от приблизительно 40% до приблизительно 80% наполнителя; нанесение на сердцевины жевательной резинки большого количества слоев сиропом покрытия, а также большого количества слоев опудривающей смеси в целях формирования на указанных сердцевинах жевательной резинки покрытия, не содержащего сахара.
Благодаря применению в опудривающей смеси большого количества наполнителя стоимость покрытия снижается, и создается покрытие высокого качества. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения используются более легкодоступные формы подсластителей, которые не содержат сахара, и это является еще одним преимуществом для производителей жевательной резинки.
Подробное описание настоящего изобретения и его предпочтительных вариантов
Используемый здесь термин «жевательная резинка» включает также «надувающуюся» жевательную резинку и ей подобные виды. Если иного не оговорено, то все процентные соотношения являются весовыми процентами.
Ранее для получения антацидных жевательных резинок, которые изготовляли с применением сахара, использовались суспензионные покрытия карбонатом кальция. Сахар благодаря своему естественному сладкому вкусу маскирует неприятный привкус, вызванный использованием карбоната кальция в больших концентрациях. С приходом технологий новых покрытий, в которых вместо сахара используют менее сладкие, не содержащие сахара подсластители, сладкий привкус покрытий значительно снижается. В некоторых покрытиях используют ксилит, однако такое покрытие слишком сладкое; другие полиолы, такие как мальтит, гидрированная изомальтулоза, сорбит и эритрит, не являются такими сладкими. Если покрытие содержит карбонат кальция, то для создания продукта с хорошими вкусовыми качествами сладкого привкуса полиолов может недоставать. Поэтому для того чтобы потребитель получил качественный и пригодный продукт, в покрытия, содержащие карбонат кальция, дополнительно необходимо вводить интенсивный подсластитель.
В стандартных процессах нанесения не содержащих сахара покрытий для того чтобы получить твердую и хрустящую оболочку вначале наносят сиропы покрытия из мальтита, гидрированной изомальтулозы, сорбита и лактита, а потом высушивают их с помощью воздуха. По мере высыхания покрытия оно имеет тенденцию становится липким, это вызывает слипание гранул друг с другом или их прилипание к краю поддона для нанесения покрытий. Обычно этот факт потребует дополнительной сушки воздухом, проводимой между отдельными нанесениями сиропом, а также вызовет удлинение процесса нанесения покрытия. Для преодоления этого при каждом нанесении жидкого сиропа можно добавлять его в меньших количествах, а это также удлинит процесс нанесения покрытия.
Другим вариантом поглощения влаги и создания возможности для более быстрого высыхания является применение сухой загрузки или опудривания порошкообразным полиолом. Помимо этого для того чтобы сделать возможным более случайное распыление порошкообразного полиола над слоем сердцевин жевательной резинки, иногда в сухую загрузку добавляют средство, предотвращающее спекание. Однако концентрация такого средства обычно выдерживается низкой; это делают для уменьшения любых проблем со вкусом, возникающие из-за использования указанного средства.
Согласно настоящему изобретению в покрытии для жевательной резинки значительное количество наполнителя (типа карбоната кальция) используют как часть указанной сухой загрузки или опудривающего вещества. В более ранних патентах раскрывалось, что карбонат кальция может быть использован в сиропе покрытия, чтобы играть в нем роль покрытия или глазировки. Используемая в материале сухой загрузки концентрация карбоната кальция составляет от приблизительно 40% до приблизительно 80%, предпочтительно от приблизительно 45% до приблизительно 55%, а более предпочтительно - 50%. Поскольку материал сухой загрузки обычно составляет приблизительно 12% от покрытия гранулы, то в указанном покрытии будет содержаться от приблизительно 5% до приблизительно 10% наполнителя, а предпочтительно его содержание в покрытии будет составлять приблизительно 6-7%. Остальную часть материала сухой загрузки в количестве от приблизительно 20% до приблизительно 60% будет составлять сыпучий подсластитель типа мальтита, гидрированной изомальтулозы, сорбита или лактита. Полиол, применяемый в материале сухой загрузки, должен быть таким же, как и используемый для приготовления сиропа покрытия. Предпочтительно, чтобы сухая загрузка содержала 50% карбоната кальция и 50% мальтита.
Размер частиц полиола и наполнителя должен быть достаточно мал; это необходимо для того, чтобы при потреблении указанного продукта во рту не создавался заметный и грубый привкус.
Для жевательных резинок наиболее предпочтительным материалом в качестве наполнителя является карбонат кальция. В основном, это объясняется тем, что это соединение представляет собой наиболее предпочтительный инертный наполнитель для основы жевательной резинки. В течение многих лет карбонат кальция используют в качестве наполнителя в основах жевательных резинок и в готовых жевательных резинках; его применяют наравне с тальком, который добавляют в такие жевательные резинки, в которых для придания ароматизаторам кислого вкуса применяют пищевые кислоты.
Несмотря на то, что обычно для получения покрытия в виде твердых оболочек из сахара или ксилита сухую загрузку или опудривающую смесь не используют, однако возможны случаи, в которых для получения покрытий такого типа использовать настоящее изобретение полезно.
Что касается других сахаров (типа декстрозы) и полиолов, то в этих случаях необходимо использовать сухую загрузку для того, чтобы снизить клейкость жидкого сиропа покрытия из полиола, а также обеспечить более быстрое формирование самого покрытия. Наиболее обычными полиолами, которые используют в сухой загрузке для получения покрытия, являются мальтит, гидрированная изомальтулоза, сорбит и лактит; при этом мальтит предпочтителен.
Наполнителем, используемым в настоящем изобретении, может быть карбонат кальция, карбонат магния, тальк, измельченный известняк, силикаты магния или алюминия, диоксид титана, моно-, ди- или трикальцийфосфат, полимеры целлюлозы или их комбинации.
Предпочтительно, чтобы использовали карбонат кальция и тальк.
В настоящем изобретении было найдено, что концентрация карбоната кальция, талька или иного наполнителя составляет от приблизительно 40% до приблизительно 80% от вещества сухой загрузки, а в покрытии возможно использование 5-10%; однако удивительно, что при этом получают высококачественное и приемлемое для потребителя покрытие. При такой концентрации указанный наполнитель не является средством, предотвращающим спекание, а представляет собой наполнитель для покрытия. Было обнаружено, что применение более высоких концентраций не только выгодно более низкой ценой за счет замещения полиола, но обеспечивает также некоторые технологические преимущества. Получающийся в результате продукт имеет более хрустящее покрытие, он обладает более высокой прочностью в углах, что создает меньшее измельчение по углам. Проведение переработки при такой высокой концентрации наполнителя также снижает длительность нанесения покрытия, что приводит к дополнительному снижению стоимости. Помимо этого при 5-10% концентрации наполнителя (которым предпочтительно является карбонат кальция) не создается никаких дефектов восприятия. Дополнительный тест показал также, что срок годности конечного продукта увеличивается при хранении в условиях высокой влажности.
После того как на сердцевины жевательной резинки нанесли сироп покрытия и оставили его для распределения, осуществляют нанесение сухой загрузки и оставляют ее для распределения над сердцевинами с жидким покрытием, а также для поглощения некоторого количества влаги. Обычно для того чтобы получить жевательную резинку с покрытием делают 40-50 аппликаций сиропом, а сухую загрузку используют с первыми 12-30 аппликациями сиропом. В тех аппликациях, которые наносят позднее и используют для формирования многослойного покрытия и для выравнивания поверхности гранул, сухая загрузка не используется.
Последние 3-4 аппликации сиропом обычно высушивают медленнее, это делают для того, чтобы отполировать покрытие гранулы в целях получения качественного конечного продукта.
Составы жевательной резинки обычно содержат водорастворимую часть, жующуюся нерастворимую в воде часть основы резинки и ароматизаторы, которые обычно нерастворимы в воде. Указанная водорастворимая часть с течением времени расходуется вместе с частью ароматизатора в процессе жевания. Часть, представляющая собой основу резинки, сохраняется во рту в течение всего процесса жевания.
Нерастворимая основа резинки обычно содержит эластомеры, смолы, жиры и масла, размягчители и неорганические наполнители. Основа жевательной резинки может содержать воск или может не содержать его. Нерастворимая основа жевательной резинки может составлять по весу от приблизительно 5% до приблизительно 95% от общего ее веса. Более предпочтительно, если нерастворимая основа смолы составляет по весу от 10% до 50% от общего ее веса, а в некоторых предпочтительных вариантах - от приблизительно 25% до приблизительно 35% от общего веса. В составах жевательной резинки в виде гранул концентрация нерастворимой основы может быть значительно выше.
В частном варианте настоящего изобретения в основе жевательной резинки содержится по весу: от приблизительно 20% до приблизительно 60% синтетического эластомера, от приблизительно 0% до приблизительно 30% природного эластомера, от приблизительно 5% до приблизительно 55% эластомерного пластификатора, от приблизительно 4% до приблизительно 35% наполнителя, от приблизительно 5% до приблизительно 35% размягчителя, а также (необязательно) незначительные количества (приблизительно 1% по весу или менее) разнообразных ингредиентов, таких как красители, антиоксиданты и т.п.
Синтетические эластомеры могут включать (но ими не ограничены): полиизобутилен, средневзвешенная молекулярная масса которого, определенная методом гельпроникающей хроматографии, составляет от приблизительно 10000 до приблизительно 95000; сополимер изобутилена и изопрена; сополимеры стирола при соотношениях стирола и бутадиена от приблизительно 1:3 до приблизительно 3:1; поливинилацетат, средневзвешенная молекулярная масса которого, определенная методом гельпроникающей хроматографии, составляет от приблизительно 2000 до приблизительно 90000; полиизопрен; полиэтилен; сополимер винилацетата и виниллаурата, в котором содержание виниллаурата составляет от приблизительно 5 весовых % до приблизительно 50 весовых %; а также их комбинации.
Предпочтительный диапазон средневзвешенной молекулярной массы полиизобутилена, определенной методом гельпроникающей хроматографии, составляет от приблизительно 50000 до приблизительно 80000; диапазон соотношений для связанного стирола составляет от 1:1 до 1:3; а предпочтительный диапазон средневзвешенной молекулярной массы поливинилацетата, определенной методом гельпроникающей хроматографии, составляет от 10000 до приблизительно 65000 (причем поливинилацетат с более высоким молекулярным весом обычно используют в основе для вздувающейся резинки); в сополимере виниллаурата и винилацетата содержание виниллаурата составляет 10-45%.
Природные эластомеры могут включать натуральный каучук, такой как дымчатый или жидкий латекс и гваюола, а также натуральные смолы, такие как джелутонг, перилла, сорва, массарандуба балата, массарандуба шоколад, нисперо, чикл, гутта-ханг-канг, а также их комбинации. Предпочтительные концентрации синтетических и природных эластомеров меняются в зависимости от того, является ли жевательная резинка, для которой используют эту основу, липкой или обычной резинкой, вздувающейся жевательной резинкой или нормальной резинкой; это обсуждается ниже. Предпочтительные природные эластомеры включают: джелутонг, чикл, сорва и массарандуба балата.
Эластомерные пластификаторы могут включать (но ими не ограничены): природные сложные эфиры канифоли, такие как глицероловые эфиры частично гидрированной канифоли, глицероловые эфиры полимеризованной канифоли, глицероловые эфиры частично димеризованной канифоли, глицероловые эфиры канифоли, пентаэритритные эфиры частично гидрированной канифоли, метиловые эфиры канифоли и частично гидрированные метиловые эфиры канифоли, пентаэритритные эфиры канифоли; синтетические материалы, такие как терпеновые смолы, производные α-пинена, β-пинена и/или d-лимонена; и любые подходящие комбинации приведенных выше соединений. Предпочтительные эластомерные пластификаторы также будут меняться в зависимости от конкретного применения и типа применяемого эластомера.
К наполнителям/текстурирующим агентам могут относиться карбонат магния и кальция, измельченный известняк, силикаты типа силиката магния и алюминия, глина, кремнезем, тальк, оксид титана, моно-, ди- и трифосфат, полимеры целлюлозы типа древесины, а также их комбинации.
Размягчители/эмульгаторы могут включать: талловое масло, гидрированное талловое масло, гидрированные и частично гидрированные растительные масла, масло какао, моностеарат глицерола, триацетат глицерола, лецитин, моно-, ди- и триглицериды, ацетилированные моноглицериды, жирные кислоты (например, стеариновая, пальмитиновая, олеиновая и линолевая кислоты), а также их комбинации. Красители и отбеливатели могут включать красители и пигменты, экстракты фруктов и овощей, диоксид титана, а также их комбинации, разрешенные законом США о пищевых продуктах, лекарственных веществах и косметических средствах.
Основа жевательной резинки может содержать воск или не содержать его. Пример не содержащей воска основы жевательной резинки раскрыт в патенте США № 5286500, который включен здесь в виде ссылки.
Помимо нерастворимой в воде части - основы жевательной резинки - обычные составы жевательной резинки содержат водорастворимую часть, а также один или большее число ароматизаторов.
Указанная водорастворимая часть может содержать подслащивающие наполнители, интенсивные подсластители, ароматизаторы, размягчители, эмульгаторы, красители, подкисляющие вещества, наполнители, антиоксиданты и другие компоненты, обеспечивающие требуемые свойства.
Размягчители вводят в жевательную резинку для того, чтобы оптимизировать ее способность к пережевыванию и улучшить то ощущение, которое создает эта жевательная резинка во рту. Размягчители, известные также в технологии, как пластификаторы и пластифицирующие агенты, обычно составляют от приблизительно 0,5% до приблизительно 15% от веса всей жевательной резинки. Эти размягчители могут включать глицерин, лецитин, а также их комбинации. Кроме того, в качестве размягчителей и связывающих добавок в жевательной резинке можно использовать водные растворы подсластителей, типа растворов, которые содержат сорбит, гидрированные гидролизаты крахмала, кукурузный сироп, а также их комбинации.
Сыпучие подсластители включают как сахаросодержащие компоненты, так и компоненты, не содержащие сахара. Эти подслащивающие наполнители обычно составляют от 5% до приблизительно 95% от веса всей жевательной резинки, чаще от 20% до 80% от ее веса, а еще чаще - от 30% до 60%. Сахаросодержащие подсластители обычно включают известные в технологии производства жевательной резинки сахаридные компоненты, к которым относятся (но ими не ограничены): сахароза, декстроза, мальтоза, декстрин, высушенный инвертный сахар, фруктоза, галактоза, порошкообразный сироп кукурузы, а также им подобные, в чистом виде или в любой комбинации.
Несахарные подсластители включают (но ими не ограничены): сахарные спирты, такие как сорбит, маннит, ксилит, гидрированные гидролизаты крахмала, мальтит, гидрированная изомальтулоза, а также им подобные, в чистом виде или в комбинации.
Интенсивные синтетические подсластители также можно использовать, возможно, их применение в чистом виде или в сочетании с вышеназванными подсластителями. Предпочтительные подсластители включают (но ими не ограничены): сукралозу, аспартам, такие N-замещенные производные АРМ, как неотам, соли ацесульфама, алитам, сахарин и его соли, цикламиновую кислоту и ее соли, глицирризин, дигидрохальконы, тауматин, монеллин, а также им подобные, в чистом виде или в комбинации. Для обеспечения более длительного восприятия сладкого привкуса и аромата может оказаться желательным инкапсулировать (или каким-либо иным способом регулировать высвобождение) по меньшей мере часть синтетического подсластителя. Для достижения требуемых характеристик по высвобождению можно использовать такие методики, как гранулирование во влажном состоянии, гранулирование с помощью воска, распылительная сушка, замораживание распылением, нанесение покрытия в псевдоожиженном слое, коацервация и метод вытягивания волокна.
В жевательной резинке возможно использование комбинации сахарных и/или несахарных подсластителей. Кроме этого размягчитель также может придавать дополнительный сладкий привкус такой же, как дают водный раствор сахара или растворы альдитов.
Если необходима низкокалорийная жевательная резинка, то можно применять низкокалорийные наполнители.
Примеры низкокалорийных наполнителей включают: полидекстрозу, олигофруктозу (Raftilose), инулин (Raftilin), фруктоолигосахариды (NutralFlora); олигосахариды палатинозы; гидролизат гуаровой смолы (Bene Fiber); неусвояемый декстрин (Fibersol). Однако возможно использование и других низкокалорийных наполнителей.
Если это требуется, то возможно применение разнообразных ароматизаторов. Ароматизатор можно использовать в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 15%, а предпочтительно от приблизительно 0,2% до приблизительно 5% от веса всей жевательной резинки. Указанные ароматизаторы могут включать эфирные масла, синтетические ароматизаторы или их смеси, к которым относятся (но ими не ограничены): масла, полученные из растений и фруктов, типа цитрусовых масел, фруктовых масел, масла перечной мяты, масла курчавой мяты, других мятных масел, гвоздичного масла, масла зимолюбки, аниса, а также им подобные. Возможно также использование синтетических ароматизаторов и компонентов. Натуральные и синтетические ароматизаторы можно объединить любым сенсорно воспринимаемым образом.
Обычно жевательную резинку получают путем последовательного введения различных ее ингредиентов в промышленно используемый смеситель, известный для данной технологии. После тщательного перемешивания всех ингредиентов из смесителя выгружают массу жевательной резинки и придают ей требуемую форму, например, раскатывая эту массу в листы, разрезая ее на брусочки, экструдируя на большие куски или отливая таблетки, на которые затем наносят покрытие или подвергают глазированию.
Как правило, указанные ингредиенты смешивают при первом расплавлении основы жевательной резинки и добавлении ее в работающий смеситель. Основа жевательной резинки может быть также расплавлена в этом смесителе сама по себе. В это время можно также ввести краситель или эмульгаторы. Размягчитель (типа глицерина) тоже можно ввести в это же время вместе с сиропом и с порцией наполнителя. Затем в смеситель вводят оставшиеся порции наполнителя. Ароматизаторы обычно добавляют с последней порцией наполнителя. Другие необязательные ингредиенты добавляют в эту массу стандартным способом, который хорошо известен людям, квалифицированным в этой технологии.
Общий процесс смешения обычно занимает от 5 до 15 мин, но иногда для смешения требуется более длительное время. Квалифицированные в данной области люди должны понимать, что возможны многочисленные варианты описанной выше методики.
После смешивания всех ингредиентов из полученной массы формуют гранулы или шарики жевательной резинки. Гранулы или шарики жевательной резинки получают так же, как стандартную жевательную резинку, которую формуют в гранулы, имеющие форму подушечек, или в шарообразную форму. Указанные гранулы/шарики используют, как сердцевины для получения готового продукта с покрытием. Для того чтобы приготовить гранулы жевательной резинки с индивидуальным покрытием, на сердцевины может быть нанесено покрытие из сахара или полиола, или сердцевины могут быть подвергнуты дражированию по стандартной методике глазировки. Вес покрытия может составлять от приблизительно 20% до приблизительно 50% от веса готового продукта, но может составлять и 75% от общего веса жевательной резинки.
При стандартной технологии дражирования обычно осуществляют покрытие сахарозой, но недавние достижения в этой методике допускают применение вместо сахарозы других углеводов. Некоторые из этих компонентов включают (но ими не ограничены): сахара, такие как декстроза, мальтоза и палатиноза; или не содержащие сахара сыпучие подсластители, такие как ксилит, сорбит, гидрированная изомальтулоза, эритрит, лактит, мальтит, а также другие новые полиолы (называемые также альдитами) или их комбинации. Следовательно, покрытие может содержать сахар или не содержать его. Указанные вещества могут быть предварительно смешаны со средствами, модифицирующими дражирование, к которым относятся (но ими не ограничены): гуммиарабик, мальтодекстрины, кукурузный сироп, желатин; вещества типа целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза или гидроксиметилцеллюлоза, крахмал и модифицированные крахмалы; растительные смолы, такие как смола рожкового дерева, гуаровая смола, а также трагакантовая камедь; нерастворимые карбонаты, такие как карбонат кальция или карбонат магния и тальк. В качестве средств, которые модифицируют дражирование, также могут быть добавлены вещества, препятствующие прилипанию, это позволяет при разработке новых видов жевательных резинок в виде драже или продуктов, имеющих покрытие, применять разнообразные углеводы и спирты сахара. Для того чтобы получить продукт с особыми свойствами, возможно дополнительное введение ароматизаторов вместе с покрытием, содержащим сахар, или вместе с покрытием, не содержащим сахара.
Как отмечалось выше, помимо диспергирующих добавок, красителей, пленкообразующих средств и связующих указанное покрытие может содержать такие ингредиенты, как ароматизаторы.
Ароматизаторы, рассматриваемые настоящим изобретением, включают стандартные и известные в этой области знаний ароматизаторы, к которым относятся: масла, полученные из растений и плодов, типа цитрусовых масел, фруктовых эссенций, масла перечной мяты, масла мяты, масла гвоздики, масла зимолюбки, аниса и им подобные. Указанные ароматизаторы можно использовать в таком количестве, чтобы покрытие содержало от приблизительно 0,2% до приблизительно 3% ароматизаторов, а предпочтительно - от приблизительно 0,7% до приблизительно 2,0% ароматизаторов.
Интенсивные подсластители, предполагаемые для использования в покрытии, включают (но ими не ограничены): синтетические вещества, сахарин, тауматин, алитам, соли сахарина, аспартам, а также N-замещенные производные АРМ, такие как неотам, сукралоза и ацесульфам-К. Указанные интенсивные подсластители можно дополнительно вводить в сироп покрытия в таком количестве, чтобы указанное покрытие содержало их от приблизительно 0,1% до приблизительно 2,0%, а предпочтительно - от приблизительно 0,1% до приблизительно 1,0%. Предпочтительно, чтобы интенсивный подсластитель не был инкапсулирован.
Диспергирующие добавки часто вводятся в сироп покрытия для проведения отбеливания и для снижения липкости. Рассматриваемые настоящим изобретением диспергирующие добавки, которые используют в сиропе покрытия, включают диоксид титана, тальк или любое другое соединение, предотвращающее слипание. Согласно настоящему изобретению предпочтительной диспергирующей добавкой является диоксид титана. Указанные диспергирующие добавки можно дополнительно вводить в сироп покрытия в таком количестве, чтобы указанное покрытие содержало их от приблизительно 0,1% до приблизительно 1,0%, а предпочтительно - от приблизительно 0,3% до приблизительно 0,6%.
Красители предпочтительно вводят непосредственно в сироп покрытия в виде краски или пигмента. Красители, рассматриваемые настоящим изобретением, включают класс пищевых красителей. Вводимые в сироп покрытия пленкообразующие средства включают: метилцеллюлозу, желатины, гидроксипропилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, им подобные соединения, а также их комбинации. Связующие вещества могут быть или нанесены в качестве первоначального покрытия на сердцевины жевательной резинки, или их можно ввести непосредственно в сироп. Связующие вещества, рассматриваемые настоящим изобретением, включают гуммиарабик, смолу сеяльской акации, альгинат, целлюлозы, растительные смолы и им подобные; их используют в количестве, составляющем от приблизительно 1% до приблизительно 12% от всего покрытия.
Вначале указанное покрытие присутствует в виде жидкого сиропа, в котором содержится от приблизительно 30% до приблизительно 80% или 85% описанных выше ингредиентов покрытия, а также от приблизительно 15% или 20% до приблизительно 70% растворителя (типа воды). Обычно процесс нанесения покрытия проводят на вращающемся поддоне. Сердцевины таблеток жевательной резинки, содержащие сахар или не содержащие его и предназначенные для нанесения покрытия, помещают на вращающийся поддон в целях формирования движущейся массы.
Вещество или сироп, которые в конечном счете формируют указанное покрытие, наносят на сердцевины таблеток жевательной резинки или распределяют над этими сердцевинами. Как только указанное покрытие высыхает и формируется твердая поверхность, можно ввести дополнительный сироп для того, чтобы создать большое количество покрытий или многослойные слои твердого покрытия.
Согласно методике дражировки для получения твердого покрытия проводят добавление сиропа к сердцевинам таблеток жевательной резинки, процесс осуществляют в диапазоне температур от приблизительно 38°С (100°F) до приблизительно 116°С (240°F).
Для того чтобы предотвратить кристаллизацию полиола или сахара из сиропа покрытия, предпочтительно, чтобы в течение всего процесса температура сиропа составляла от приблизительно 54°С (130°F) до приблизительно 94°С (200°F). Указанный сироп можно смешать с сердцевинами таблеток жевательной резинки, распылить над ними, вылить на них или добавить к указанным сердцевинам; это можно проделать любым способом, известным людям, квалифицированным в этой области знаний.
Обычно большое количество слоев получают путем нанесения единичных покрытий при их последующем высыхании и повторении указанного процесса. Количество твердого вещества, добавляемого на каждой стадии нанесения покрытия, в основном, зависит от концентрации сиропа покрытия. На сердцевины таблеток жевательной резинки можно нанести любое количество покрытий. Предпочтительно, чтобы на сердцевины жевательной резинки было сделано не более чем 75-100 слоев покрытия. Настоящим изобретением рассматривается нанесение такого количества сиропа, которое достаточно для получения съедобного продукта с покрытием, причем содержание указанного покрытия составляет от приблизительно 10% до приблизительно 65%.
Квалифицированные в этой области знаний люди должны понимать, что для того, чтобы получить большое количество слоев покрытия, на сердцевины таблеток жевательной резинки возможно нанесение большого количества предварительно отмеренных аликвот сиропа покрытия. Однако предполагается, что на протяжении процесса нанесения покрытия объем аликвот, наносимых на сердцевины таблеток жевательной резинки, может меняться.
Настоящим изобретением предполагается, что после нанесения сиропа покрытия на сердцевины таблеток жевательной резинки указанный влажный сироп высушивают в инертной среде. Предпочтительная среда для сушки содержит воздух. Предпочтительно, чтобы воздух для принудительной сушки контактировал с покрытием из влажного сиропа в диапазоне температур от приблизительно 21°С (70°F) до приблизительно 46°С (115°F). Более предпочтительно, чтобы температура сушильного воздуха составляла от приблизительно 27°С (80°F) до приблизительно 38°С (100°F). Настоящим изобретением предполагается также, чтобы относительная влажность сушильного воздуха составляла меньше, чем приблизительно 15%. Предпочтительно, чтобы относительная влажность сушильного воздуха составляла меньше, чем приблизительно 8%.
3
Сушильный воздух может пропускаться над сердцевинами таблеток жевательной резинки, имеющими покрытие из сиропа, и смешиваться с ними любым способом, который известен квалифицированным в этой области знаний людям. Предпочтительно, чтобы сушильный воздух продували над слоем сердцевин таблеток жевательной резинки с покрытием из сиропа и вокруг этого слоя (или сквозь его) со скоростью, составляющей для крупномасштабных операций приблизительно 79,3 м (2800 кубических футов) в 1 минуту. При меньшем количестве обрабатываемого материала или при использовании оборудования меньших габаритов следует применять более низкие скорости продувки.
Настоящим изобретением предполагается также, что для постепенного получения покрытий нанесение порошкообразного материала следует проводить после того, как сделана аппликация аликвотами сиропа покрытия.
Много лет в целях улучшения общего привкуса жевательной резинки в сахарное покрытие таблеток жевательной резинки дополнительно вводили ароматизаторы. Эти ароматизаторы включали ароматизатор курчавой мяты, ароматизатор перечной мяты, ароматизатор зимолюбки, а также фруктовые ароматизаторы. Обычно указанные ароматизаторы заранее смешивают с сиропом покрытия непосредственно перед нанесением их на сердцевины таблеток или их вводят одновременно; процесс проводят на вращающемся поддоне, где находятся указанные сердцевины. Обычно сироп покрытия очень горячий. Его температура составляет от приблизительно 54°С (130°F) до приблизительно 93°С (200°F), и если ароматизатор смешать с сиропом покрытия слишком рано, то ароматизатор может испариться.
Указанный сироп покрытия предпочтительно наносят на сердцевины таблеток жевательной резинки в виде горячей жидкости, сахар или полиол кристаллизуются, добавляют сухую загрузку, а получившееся покрытие затем подсушивают теплым и сухим воздухом. Для того чтобы получить продукт с твердым покрытием в виде оболочки, аликвоты указанного сиропа предпочтительно наносят 30-80 аппликациями, это дает приблизительно 25-75% увеличение веса. Ароматизатор наносят вместе с 1, 2, 3 или даже 4 и большим количеством аппликаций. Каждый раз при введении ароматизатора для того, чтобы закрыть слой, содержащий ароматизатор, делают несколько аппликаций покрытиями, не содержащими ароматизаторов. Это снижает испаряемость ароматизатора во время процесса нанесения покрытия. При нанесении ароматизатора сухая загрузка не используется.
В случае мятных ароматизаторов (таких, как ароматизатор курчавой мяты, ароматизатор перечной мяты и зимолюбки) некоторые из их компонентов испаряются, но значительная часть ароматизатора остается, что придает продукту сильный и интенсивный привкус. Фруктовые ароматизаторы, содержащие эфирные масла, более летучи. Они могут быть огне- и/или взрывоопасны, поэтому обычно эти типы ароматизаторов в покрытиях не используют.
Примеры
Приведенные далее рецептуры были приготовлены на промышленном оборудовании и использованы для нанесения покрытий на 1,0 г сердцевины жевательной резинки, имеющие форму подушечек: основа жевательной резинки 30,0%; карбонат кальция 14,8%; сорбит 45,0%; глицерин 4,0%; ароматизатор ментола-зимолюбки 3,2%; инкапсулированные подсластители 1,9%; подсластитель 0,1%; вода 1,0%; всего 100%. Затем на некоторое количество сердцевин осуществляли нанесение покрытия первым и вторым сиропом покрытия, смесью ароматизатора и ментола, а также сухой загрузкой; процесс проводили с помощью Driacoater 2000.
Ингредиент
Первый сироп
Второй сироп
Вода
15,90%
22,01%
Порошок мальтита
63,32%
67,03%
Смола сеяльской акации (40% раствор)
19,35%
10,00%
Диоксид титана
0,84%
0,96%
Подсластитель
0,59%
-
Для первого сиропа покрытия при 71°С был приготовлен 40% раствор смолы сеяльской акации, и его добавление к 80% раствору мальтита проводили приблизительно при 75°С. После этого ввели диоксид титана в виде взвеси и порошкообразный интенсивный подсластитель, полученную смесь выдерживали при температуре, составляющей приблизительно 75°С. Плотность приготовленного таким образом первого сиропа составила приблизительно 72° по Бриксу.
Второй сироп покрытия получали путем смешивания половинного количества 40% раствора смолы сеяльской акации с 75% раствором мальтита, процесс проводили при температуре, составляющей приблизительно 75°С. Аналогично вводили диоксид титана, но не проводили добавки никакого подсластителя. Плотность полученного второго сиропа составили приблизительно 71° по Бриксу.
Ароматизатор и ментол смешали предварительно, до их использования в покрытии.
Карбонат кальция смешали с мелкоизмельченным мальтитом в соотношении 50/50 и использовали, как опудривающую смесь.
В Driacoater 2000 загрузили 1250 кг сердцевин жевательной резинки. После удаления пудры в течение 3 мин было сделано 8 аппликаций первым сиропом покрытия, а затем после каждой аппликации осуществляли сухую загрузку опудривающей смеси, количество которой составляло приблизительно 0,45 кг на каждые 0,9 кг жидкого сиропа. Затем в каждой из следующих (после сделанных 8) аппликаций сухую загрузку использовали в количестве, которое составляло приблизительно 0,45 кг на 4,5 кг сиропа. В следующих 2 аппликациях концентрацию сиропа снизили вдвое, и этот сироп наносили равными порциями перед ароматизатором и после него (который наносили двумя аппликациями). При использовании ароматизатора никакой сухой загрузки не применялось.
Затем было сделано еще 10 аппликаций сиропом, и после каждой из них производили нанесение сухой загрузкой при расходе 0,45 кг на каждые 4,5 кг сиропа. Затем опять наносили ароматизатор так же, как это делалось ранее при двух аппликациях сиропом.
После этого было сделано еще 10 аппликаций, при этом использовался второй сироп и высушивание воздухом, но никакой сухой загрузки не применяли. В каждой из последующих 3 аппликаций с помощью второго сиропа его концентрация была уменьшена, и сокращено высушивание воздухом; это проводили для того, чтобы получить гладкое покрытие. Нанесение покрытия завершали при получении единичного изделия весом 1,56 г. По окончании процесса нанесения покрытия полученный продукт отполировали карнаубским воском и тальком.
Полученное в результате покрытие имело следующий состав:
Ингредиент
Сравнительный пример А
Изобретательский пример 1
Порошок мальтита *
76,4%
76,4%
Смола сеяльской акации
6,7%
6,7%
Мелкоизмельченный порошок мальтита **
12,2%
6,1%
Карбонат кальция ***
-
6,1%
Диоксид титана
1,8%
1,8%
Ароматизатор/ментол
2,0%
2,0%
Подсластитель
0,9%
0,9%
Всего
100%
100%
* Размер частиц порошка мальтита составлял: 5% - максимальный остаток на сите 35 меш и 40% - минимальный остаток на сите 140 меш. В изобретательском примере 1 для получения сиропа покрытия этот мальтит был смешан с водой.
** Размер частиц мелкоизмельченного порошка мальтита составлял 2% - максимальный остаток на сите 100 меш и 70% - максимум, проходящий сквозь сито 325 меш. Этот мальтит в соотношении 50/50 был смешан с карбонатом кальция и использован в сравнительном примере А в качестве опудривающей смеси для сухой загрузки при процессе нанесения покрытия.
*** В изобретательском примере 1 размер частиц карбоната кальция, используемого как опудривающая смесь для нанесения покрытия сухой загрузкой, проходящих через сито 325 меш, составлял 100%.
В другом примере при добавлении высоких концентраций карбоната кальция к покрытию сухой загрузкой сердцевина жевательной резинки имела следующий состав: основа жевательной резинки 33,0%; карбонат кальция 13,0%; сорбит 46,0%; глицерин 4,0%; ароматизатор перечная мята-ментол 2,0%; лецитин 0,5%; инкапсулированный подсластитель 0,5%; подсластитель 1,0%; общее содержание 100%. Затем на 1250 кг сердцевин жевательной резинки было сделано покрытие, процесс проводили в Driacoater 2000, при этом использовались сиропы следующего состава:
Ингредиент
Третий сироп
Четвертый сироп
Вода
16,01%
22,18%
Порошок мальтита
54,28%
57,27%
Сироп с высоким содержанием мальтита (сухих твердых частиц)
9,57%
10,10%
Смола сеяльской акации (40% раствор)
19,55%
10,01%
Диоксид титана
0,46%
0,44%
Подсластитель
0,13%
-
На сердцевины жевательной резинки было сделано покрытие, его нанесение проводили по методике, описанной в указанных выше примерах (используя третий сироп вместо первого, а четвертый - вместо второго сиропа покрытия). Причем для каждой из первых 26 аппликаций после каждого добавления жидкости осуществляли введение сухой загрузки за исключением тех случаев, когда добавляли ароматизатор. Для замещения некоторого количества порошка мальтита в жидких сиропах покрытия использовался сироп с высоким содержанием мальтита (88% сухого вещества). Сироп с высоким содержанием мальтита в составах покрытий действует в качестве связующего, и это допускает более низкое содержание смолы сеяльской акации. Общий состав покрытия был следующим.
Ингредиент
Сравнительный пример В
Изобретательский пример 1
Порошок мальтита *
68,3%
68,7%
Сироп с высоким содержанием мальтита
12,1%
12,1%
Смола сеяльской акации
5,0%
4,3%
Мелкоизмельченный порошок мальтита *
12,1%
6,2%
Карбонат кальция *
-
6,2%
Диоксид титана
0,9%
0,9%
Ароматизатор/ментол
1,3%
1,3%
Подсластитель
0,3%
0,3%
Всего
100%
100%
* Размер частиц порошков мальтита и карбоната кальция был таким же, как в примере А и в примере 1.
Пример 1 по сравнению с примером А имеет не только более низкую стоимость за счет замещения части мальтита карбонатом кальция; он обеспечивает также более быстрое нанесение покрытия и улучшает качество гранул при большей прочности в углах, что создает меньшее измельчение по углам, а также увеличивает срок хранения.
Пример 2 по сравнению с примером В не только более низок по стоимости за счет замещения части мальтита карбонатом кальция, но при этом также улучшаются качества продукта.
Сироп с более высоким содержанием мальтита из примера В обеспечивает увеличенную прочность в углах по сравнению с примером А, и он демонстрирует меньшее измельчение, чем в примере А; однако при этом создается покрытие с меньшими хрустящими свойствами, и продукт имеет меньший срок хранения. Добавление карбоната кальция в сухую загрузку в примере 2 дает сокращение времени нанесения покрытия и увеличивает хрустящие свойства гранул, при этом увеличивается качество продукта и его срок хранения.
Как отмечалось выше, применение в сухой загрузке большого количества наполнителя не только снижает стоимость покрытия, но (как неожиданно это было обнаружено) улучшает качество такого типа покрытия, как хрустящее покрытие, увеличивает прочность в углах и удлиняет срок хранения.
Качество покрытия - это фактор, обеспечивающий прочность, достаточную для того, чтобы предотвратить угловое отслоение в процессе нормального изготовления и распределения гранул с покрытием. Другими аспектами качества покрытия являются: гладкость, однородность окрашивания и сохранение формы сердцевины гранулы.
Применение наполнителя в сухой загрузке также делает возможным использовать для получения покрытия сиропа с высоким содержанием мальтита (такой, как в примере 2). Это вещество имеет более низкую стоимость и является более доступным, чем порошок мальтита высокой степени чистоты. Как отмечалось выше, применение сиропа с высоким содержанием мальтита (выше 80% сухого вещества) обеспечивает более высокую прочность в углах гранул в процессе переработки, но получающийся при этом продукт имеет меньший срок хранения. Такой сироп содержит приблизительно 3% сорбита и небольшое количество гидрированных олигосахаридов с высокой молекулярной массой.
Полагают, что получение продукта, обладающего высокой прочностью в углах для переработки и имеющего хорошие качества по сохранности, возможно за счет того, что концентрация сорбита в сиропе покрытия составляет приблизительно 1-4%, а также за счет (возможно) низкой концентрации гидрированных олигосахаридов с высокой молекулярной массой. Применение такого типа сиропа может иметь такие преимущества, как изготовление продукта с покрытием даже в таких условиях, при которых не используется опудривающая смесь с высоким содержанием наполнителя. Примером этого может служить приведенный выше сравнительный пример В.
Необходимо понимать, что способы по настоящему изобретению можно включать в виде разнообразных вариантов. Здесь описаны и проиллюстрированы лишь некоторые из них. Настоящее изобретение может быть реализовано в других формах, не отступая от его сущности или существенных признаков. Описанные варианты следует во всех отношениях рассматривать только как иллюстративные, но не как ограничительные; и поэтому объем настоящего изобретения определяется в большей степени приведенной здесь формулой изобретения, чем предшествующим описанием. Должны быть включены все изменения, находящиеся в пределах значения или границ эквивалентности указанной формулы изобретения.