Жевательные резинки и способ их производства
Изобретение относится к кондитерской промышленности и касается производства мелких гранул или «мини-драже» с сердцевиной, образованной жевательной основой. Сфероидальная жевательная резинка имеет диаметр менее 10 мм и состоит из ароматизированной жевательной основы, подслащенной высокоинтенсивными подсластителями и покрывающего слоя, состоящего из многоатомного спирта и имеющего 40 вес.% от веса всей сфероидальной жевательной резинки. Предлагаемая жевательная резинка не содержит матриц из сахаров и многоатомных спиртов. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл.
Настоящее изобретение относится к мелким гранулам или «мини-драже» с сердцевиной, состоящей из жевательной основы, которая ароматизирована и, возможно, подслащена высокоинтенсивными подсластителями и составлена без сахаров или многоатомных спиртов, которые традиционно используют при производстве обычных жевательных резинок.
Жевательная основа - один из главных, наиболее сложных ингредиентов жевательной резинки может быть получена смешиванием ингредиентов различных типов: растительных или синтетических камедей, смол, восков, эмульгаторов, модификаторов технологических добавок, наполнителей и антиоксидантов.
Камеди обеспечивают когезивную структуру жевательной основы; такая структура может меняться в зависимости от природы используемой камеди или их смесей, которые могут иметь синтетическое и растительное происхождение. В качестве синтетических камедей обычно используют полиизобутилен, изобутилен-изопреновый сополимер и другие вещества. Растительные камеди, традиционно используемые для изготовления жевательной основы, представляют собой чикл, желутонг и т.п.
Смолы различного типа могут использоваться для модификации твердости жевательной основы, а также для оказания на них когезионного действия. Для этой цели главным образом используют смолы, не ограничивающими примерами которых могут служить терпеновые смолы, эфиры канифоли и поливинилацетат.
Воски, эмульгаторы и модификаторы технологических свойств обычно используют для модификации текстуры и пластичности жевательной основы. Большая группа таких ингредиентов включает следующие неограничивающие вещества, перечисленные в качестве примера: гидрированные растительные масла (например, пальмовое, хлопковое и соевое масло), микрокристаллические воски и синтетические парафиновые воски, пчелиный воск, канделильский и карнаубский воск, сложные эфиры уксусной кислоты, моностеараты глицерина и их уксуснокислые эфиры, глицерин и другие вещества.
Наполнители также оказывают важное влияние на механические и структурные свойства жевательной основы и, кроме того, могут использоваться в качестве носителей или сглаживающих агентов. В качестве наполнителей часто используют карбонат кальция, карбонат магния и т.п.
Помимо указанных выше классов ингредиентов, в жевательную основу могут также добавляться другие ингредиенты, например антиоксиданты, предназначенные для предохранения от окислительного действия, которое может отрицательно влиять на вкус жевательной основы и сокращать срок ее хранения.
Типичная жевательная основа имеет следующий состав:
| Ингредиент | Пример 1 | Пример 2 |
| Синтетические камеди | 21,7% | 9,8% |
| Растительные камеди | - | - |
| Смолы | 35,0% | 41,7% |
| Воски и гидрированные растительные масла | 21,4% | 3,3% |
| Эмульгаторы и модификаторы | 6,3% | 2,9% |
| Наполнители | 15,5% | 42,2% |
| Антиоксиданты | 0,1% | 0,1% |
| Всего | 100,0% | 100,0% |
Большинство доступных в настоящее время жевательных резинок выпускаются в виде пластинок или подушечек. Жевательные резинки в виде подушечек содержат начинку из жевательной основы, смешанной с другими компонентами (ароматизаторы, многоатомные спирты и/или сахара, пластификаторы и т.п.) и имеют покрытие из таких сахаров или многоатомных спиртов, как мальтит, ксилит и т.п.
Традиционные подушечки имеют достаточно большой размер. Сферические или округлые жевательные резинки могут иметь диаметр 10-15 мм, а размеры жевательных резинок в виде прямоугольных подушечек могут составлять приблизительно 10×20 мм и даже больше.
Размеры жевательных резинок-подушечек, которые становятся на рынке более популярными, чем пластинки, в некоторой степени связаны с технологическими требованиями, касающимися формования жевательной резинки; для обеспечения разжевываемости в жевательную основу следует добавлять матрицу из многоатомного спирта примерно в двукратном количестве относительно веса жевательной основы. Однако по указанным выше причинам использование традиционных способов для производства мелких гранул было бы неприемлемым, поскольку абсолютное количество жевательной основы будет слишком малым и композиция станет трудноразжевываемой.
С другой стороны, жевательная основа, как таковая, без добавления матрицы из многоатомного спирта обеспечивает получение мелких гранул с приемлемой разжевываемостью. Вместе с тем ароматизированная, подслащенная жевательная основа такого типа обладает характеристиками пластичности, которые затрудняют вальцевание с получением сердцевин для пластинок или подушечек или делают его невозможным, кроме того, использование традиционных вальцов не позволяет получать продукты сфероидальной формы.
Жевательная резинка в форме мелких сфероидальных гранул является желательным продуктом по различным причинам: например, потребитель получает возможность изменять количество пережевываемой жвачки благодаря использованию подходящего количества мелких шариков, возможно, в разное время (например, последовательно). Кроме этого, небольшой шарик сфероидальной формы больше нравится детям, поскольку пережевывание массы, объем которой превышает определенный предел, может оказаться для них некомфортным и не обеспечивающим удовлетворение.
Итальянский патент №1180176, выданный Gum Base Co. SpA, относится к не вызывающим кариеса низкокалорийным составам жевательной основы, не содержащим сахарной матрицы, характеризующимся специфическим содержанием различных компонентов жевательной основы, например эластомеров полиизобутилена, растительных и животных масел, виниловых полимеров, смол, природных камедей, восков, и моно- и диглицеридов жирных кислот.Такая жевательная основа, дополненная ароматизаторами, высокоинтенсивными подсластителями и глицерином, позволяет производить жевательную резинку с хорошими характеристиками пластичности и очень высоким содержанием жевательной основы, несмотря на отсутствие матрицы из сахаров или многоатомных спиртов. Цитированный патент относится к производству пластинок путем вальцевания композиции жевательной основы, но не к получению шариков.
Композиции ароматизированной жевательной основы раскрыты в патенте США 6264999, который однако все время указывает на использование эритрита в качестве объемного подсластителя. В WO 96/08157 описывается способ экструзии жевательной основы, которая также может содержать ароматизаторы.
В ЕР 732055 описывается непрерывный способ получения жевательных резинок без отдельного получения жевательной основы. Специальные примеры, приведенные в этом документе, также относятся к использованию сахаров и многоатомных спиртов.
Наконец, в патенте США 6017565 описывается непрерывный способ, аналогичный способу, раскрытому в EP 732055, и подробно иллюстрируется производство жевательной резинки в виде шариков. И в этом случае описывается использование многоатомных спиртов, в особенности сорбита и маннита.
Таким образом, уровень техники не содержит указаний или предложений, полезных для получения жевательных сердцевин малого размера, не содержащих матриц из сахаров и многоатомных спиртов и содержащих ароматизаторы и высокоинтенсивные подсластители.
Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что мелкие гранулы или мини-драже, содержащие сфероидальную сердцевину диаметром менее 10 мм, предпочтительно диаметром менее 7 мм и еще предпочтительнее, диаметром 5 мм или менее, состоящую из ароматизированной и, возможно, подслащенной жевательной основы, могут быть получены с помощью способа, предусматривающего:
а) смешивание компонентов жевательной основы в смесителе при обычно используемых температурах;
b) охлаждение смеси, полученной на стадии а) до температуры 60-90°С, возможно во втором смесителе, и добавление в условиях перемешивания ароматизаторов и высокоинтенсивных подсластителей;
с) экструдирование массы, полученной на стадии b) в обогреваемом экструдере с отверстиями малого диаметра;
d) формирование сердцевин путем разрезания вращающимися лезвиями, погруженными в проточную воду при температуре 10-20°С;
е) отделение, сушку и талькирование или присыпание сфероидальных сердцевин, полученных на стадии d);
f) возможно, нанесение покрытия на сфероидальные сердцевины.
Способ по изобретению позволяет не только получать упомянутые выше мини-драже, но также устраняет обычную стадию смешивания жевательной основы с другими ингредиентами (например, с сахаром или сорбитом) и, главное, стадию вальцевания.
В соответствии с изобретением могут использоваться различные типы жевательных основ при условии, что они обладают необходимыми свойствами, например не прилипают к зубам и имеют приятный вкус при жевании, который обеспечивается простым добавлением ароматизаторов и, возможно, высокоинтенсивных подсластителей. Было обнаружено, что жевательные основы, гарантирующие отсутствие клейкости и наилучшие жевательные характеристики, предпочтительно получают с использованием составов, включенных в следующий пример:
- 8-15% эластомера, выбранного из группы, включающей полиизобутилен и изобутилен-изопреновый сополимер,
- 0-8% природной камеди,
- 8-20% смол, выбранных из группы, состоящей из сложных эфиров растительных и синтетических смол,
- 8-20% поливинилацетата,
- 8-25% гидрированных или частично гидрированных растительных или животных масел,
- 3-10% восков, выбранных из группы, включающей растительные воски и воски нефтяного или синтетического происхождения,
- 2-10% эмульгаторов и технологических добавок, более конкретно моностеарат глицерина, ацетилированные моноглицериды, лецитины и триацетин,
- 10-45% инертных минеральных наполнителей,
- до 0,1% антиоксидантов.
Ароматизаторы, используемые в соответствие с изобретением, могут быть выбраны из широкого интервала материалов; типичные примеры таких материалов включают эфирные масла (масло перечной мяты, цитрусовое масло, фруктовая эссенция и т.п.) или синтетические ароматизаторы.
В качестве высокоинтенсивных подсластителей могут использоваться аспартам, ацесульфам К, тауматин, дигидрохалкон неогесперидина, цикламат, сахарин натрия, алитам, стевиозид, глицирризин, неотам, сукралоза и т.п., возможно, в виде смесей.
Особенно предпочтительными веществами являются ацесульфам К и неогесперидин DC, что связано с их термостойкостью.
Было обнаружено, что использование неогесперидина DC в качестве высокоинтенсивного подсластителя в комбинации с ацесульфамом К в количестве от 10 до 400 ч/млн обеспечивает неожиданно длительный вкус остаточной жевательной резинки после растворения покрытия из полимерного спирта со сфероидальной гранулы. Этот эффект связан с сохранением сладкого вкуса оставшейся жевательной резинки в ходе жевания, что также обеспечивает длительное восприятие вкусовых ощущений.
Такое постоянство сладкого вкуса (что является уникальным случаем для других высокоинтенсивных подсластителей) является следствием распределения неогесперидина между слюной и полимерами жевательной основы, что обеспечивает длительную стойкость и вследствие этого длительное выделение неогесперидина в жевательной основе.
Если желательно, то в целях стабилизации подсластитель и/или ароматизаторы могут быть инкапсулированы известными способами.
Красители и другие добавки, действующие как пластификаторы, пригодные для пищевых продуктов, например глицерин, сироп сорбита и т.п., также могут вводиться в жевательную основу.
Один из конкретных вариантов способа получения гранул в соответствии с настоящим изобретением включает первую стадию, на которой все исходные материалы, составляющие традиционную жевательную основу (эластомеры, полимеры, наполнители, гидрированные масла, воски и все другие необходимые материалы), добавляют в двухлопастной (Double-Z) смеситель. Смешивание проводят при нагревании и обычно используемых температурах до образования однородной жидкой, но вязкой массы. Рассматриваемая стадия идентична способу, используемому для традиционных жевательных основ, и может осуществляться с помощью любого подходящего смесителя, включая смеситель или экструдер непрерывного действия.
При использовании экструдеров непрерывного действия ароматизатор может добавляться в последнюю часть экструдера и при этом отпадает необходимость осуществления описанных ниже стадий охлаждения и смешивания, а полученный в результате продукт может непосредственно подаваться в устройство для формирования сфероидальных сердцевин.
При использовании двухлопастного смесителя или смесителя периодического действия смешанную массу можно переносить в нагретом состоянии во второй, не нагретый или охлаждаемый водой смеситель, в котором ее температура снижается до 80°С. После этого могут добавляться ароматизатор и, возможно, высокоинтенсивный подсластитель. Важно использовать смеситель, сокращающий период смешивания с ароматизатором во избежание потерь ароматизатора, например шнековый смеситель с лопастями. Также важно избегать чрезмерного снижения температуры с целью предотвращения проблем на последующих стадиях. Идеальная температура массы составляет 60-90°С.
На рассматриваемой стадии полученную пасту извлекают насосом и закачивают в экструдер для образования сфероидальных сердцевин. Корпус насоса и экструдер нагревают паром для предотвращения заклинивания установки. На выходе из каналов экструдера пасту немедленно разрезают на небольшие порции требуемой длины с помощью вращающихся соскабливающих ножей. Разрезание пасты проводят в условиях погружения в проточную холодную воду (10-20°С). Отрезанным частям под действием турбулентности потока придается сфероидальная форма и они одновременно охлаждаются и подаются в сепарационный резервуар, в котором сфероидальные сердцевины отделяют центрифугированием, собирают на конвейерной ленте, сушат и талькируют (присыпают), при этом вода охлаждается и рециркулируется.
Поскольку жевательная основа имеет гидрофобную природу, процессы формирования и охлаждения не приводят к значительным потерям ароматизатора или подсластителя.
С другой стороны, ароматизатор может смешиваться с жевательной основой без использования второго шнекового смесителя посредством помещения статического смесителя между питающим резервуаром и экструдером.
Получение продукта завершается этой стадией и он может использоваться как таковой или после нанесения покрытия.
Используют традиционный процесс нанесения покрытия. Очень малый размер сердцевин обеспечивает получение готового продукта, в котором покрытие составляет более высокий весовой процент, чем в случае стандартного продукта, и весит 40% или более от веса всей гранулы. Нанесение покрытия может осуществляться с использованием таких многоатомных спиртов, как мальтит, изомальт, сорбит, ксилит и т.п., в отдельности или в смеси. Особенно предпочтительны мальтит или изомальт.
В результате высокого содержания покрытия и выбора соответствующего многоатомного спирта получают значительно более хрустящие гранулы, чем те, которые имеются на рынке.
Приведенный ниже пример более подробно иллюстрирует настоящее изобретение.
| Состав сердцевины | |
| Ингредиент | Процентное содержание |
| Жевательная основа | 96% |
| Мятный ароматизатор | 3,8% |
| Ацесульфам К | 0,19% |
| Неогесперидин DC | 0,01% |
| Всего | 100% |
| Состав покрытия | |
| Ингредиент | Процентное содержание |
| Мальтит | 90,25% |
| Диоксид титана | 4% |
| Мятный ароматизатор | 1,5% |
| Глицерин | 1% |
| Аспартам | 0,2% |
| Аравийская камедь | 3% |
| Карнаубский воск | 0,05% |
| Всего | 100% |
Согласно приведенному примеру количество покрытия составляет 50% от веса конечной гранулы.
Пример процесса получения сердцевины
1. Приготовление камеди в двухлопастном смесителе при 115°С.
2. Перенос массы в шнековый смеситель с лопастями при 90°С.
3. Добавление ароматизаторов и подсластителей и перемешивание в течение 60 минут.
4. Экструзия и разрезание экструдированной массы ароматизированной камеди.
5. Формирование сердцевин с помощью потока воды при 10-20°С.
6. Сушка и талькирование сердцевин.
1. Сфероидальная жевательная резинка диаметром менее 10 мм, состоящая из ароматизированной жевательной основы, подслащенной высокоинтенсивными подсластителями, выбранными из ацесульфама К и/или нео-гесперидина DC, и покрывающего слоя, состоящего из многоатомного спирта, причем покрывающий слой составляет, по меньшей мере, 40 вес.% от веса свей сфероидальной жевательной резинки.
2. Сфероидальная жевательная резинка по п.1, в которой многоатомный спирт выбран из мальтита и изомальта.
3. Сфероидальная жевательная резинка по любому из пп.1 и 2, в которой сердцевина содержит жевательную основу, один или более ароматизаторов, и, возможно, красители и пластификаторы.
4. Сфероидальная жевательная резинка по любому из пп.1-3, в которой подсластители и/или ароматизаторы находятся в инкапсулированном состоянии.
5. Сфероидальная жевательная резинка по п.1, в которой жевательная основа выбрана из основ, имеющих следующую композицию:
8-15% эластомера, выбранного из группы, включающей полиизобутилен и изобутилен-изопреновый сополимер,
0-8% натуральной камеди,
8-20% смол, выбранных из группы сложных эфиров растительных и синтетических камедей,
8-20% поливинилацетата,
8-25% гидрированных или частично гидрированных растительных или животных масел,
3-10% восков, выбранных из группы, включающей растительные воска и воска нефтяного или синтетического происхождения,
2-10% эмульгаторов и технологических добавок, конкретно, моностеарата глицерина, ацетилированных моноглицеридов, лецитинов и триацетина,
10-45% инертных минеральных наполнителей,
до 0,1% антиоксидантов.
6. Сфероидальная жевательная резинка по п.1, в которой жевательная основа выбрана из основ, имеющих следующий состав:
| синтетические камеди | 12,6% |
| сложные эфиры терпеновых смол/камедей | 14,3% |
| поливинилацетат | 14,1% |
| гидрированные растительные масла | 10,9% |
| микрокристаллические воска | 4,8% |
| моностеараты глицерина | 4,0% |
| ацетилированные моноглицериды | 0,8% |
| лецитины | 0,4% |
| наполнители | 38,0% |
| антиоксиданты | 0,1% |
7. Способ производства сфероидальных жевательных резинок по любому из пп.1-6, предусматривающий:
а) смешивание компонентов жевательной основы в смесителе при обычно используемой температуре;
b) охлаждение смеси, полученной на стадии а), до температуры 60-90°С, возможно, во втором смесителе, и добавление в условиях перемешивания ароматизаторов и высокоинтенсивных подсластителей;
c) экструдирование массы, полученной на стадии b), через отверстия с малым диаметром обогреваемого экструдера;
d) разрезание экструдированных участков с помощью вращающихся лезвий, погруженных в проточную воду с температурой 10-20°С;
e) отделение, сушку и талькирование или присыпание сфероидальных сердцевин, полученных на стадии d) и
f) нанесение покрытия на сфероидальные сердцевины.
8. Способ изготовления сфероидальных жевательных резинок по любому из пп.1-6, предусматривающий:
a) смешивание компонентов жевательной основы в смесителе при обычно используемых температурах;
b) охлаждение смеси, полученной на стадии а), до температуры 60-90°С и введение ароматизаторов и высокоинтенсивных подсластителей перед статическим смесителем;
c) экструдирование массы, полученной на стадии b), через отверстия малого диаметра обогреваемого экструдера;
d) разрезание экструдированных участков с помощью вращающихся лезвий, погруженных в проточную воду с температурой 10-20°С;
e) отделение, сушку и талькирование или присыпание сфероидальных сердцевин, полученных на стадии d); и
f) нанесение покрытия на сфероидальные сердцевины.
