CN110248553B - 用于控制咀嚼型胶基糖的活性成分的释放的高级包封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，所述咀嚼型胶基糖组分包括组分主体以及被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。所述多个区域被设置在所述组分主体内。所述组分主体中小于15％的平均活性浓度与所述组分主体的外表面接触。
Description
技术领域
本公开整体涉及用于可食用组合物的成分，并且更具体地讲，涉及单个块以及形成可食用组合物的成分的单个块的方法。
背景技术
用于制备在可食用物中使用的一种或更多种活性成分的常规方法包括形成其中包封有一种或更多种活性成分的挤出物。然后将挤出物对流冷却至一定温度，使得挤出物可以先破碎成多个碎片，再粉碎成粉末。当挤出物破裂时，形成的块的形状和尺寸不均一。因此，需要不同的能量来研磨每个块以得到所需尺寸的颗粒，从而造成研磨操作效率低下。
由此，需要能够连续且高效地制备用于可食用物中的活性成分的***和方法。
发明内容
根据本发明的一个实施方案，提供了用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，其包括组分主体以及被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。多个区域被设置在所述组分主体内。所述组分主体中小于15％的平均活性浓度与所述组分主体的外表面接触。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，其中所述组分主体中小于10％的所述平均活性浓度与所述组分主体的外表面接触。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述主体的最长尺寸小于1000微米。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述主体的横截面通常为圆形。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，包封材料不溶于水。
根据另一个实施方案，提供了用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，其包括多个组分主体。多个主体中的每个包括被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。多个区域被设置在所述组分主体内。多个组分块具有标准偏差小于所述多个块中的每个的平均最长尺寸的50％的尺寸分布。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述多个组分主体具有标准偏差小于所述多个组分主体中的每个的平均最长尺寸的10％的窄尺寸分布。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述多个组分主体中的每个的最长尺寸小于1000微米。
根据另一个实施方案，提供了用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，其包括组分主体以及被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。多个区域被设置在所述组分主体内。在所述组分主体暴露于溶解液体后一分钟内，所述至少一种活性成分的释放曲线小于约10％/分钟。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，在所述组分主体暴露于溶解液体后一分钟内，所述至少一种活性成分的所述曲线小于约3％/分钟。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，在所述组分主体暴露于溶解液体后，所述至少一种活性成分的所述曲线连续线性至少30分钟。
根据另一个实施方案，提供了用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，其包括组分主体以及被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。至少一种活性成分的量被配置成在暴露于水的三分钟内溶解少于10％。通过将组分主体放置于温度介于21℃-23℃之间的水容器中来确定该量。容器具有以350rpm的旋转速度可操作的可旋转元件。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，其中少于5％的至少一种活性成分被配置成在暴露于水的3分钟内溶解。
根据另一个实施方案，用于制造可食用物的方法包括形成第一组分的挤出物。第一组分包括被包封在包封材料内的至少一种活性成分的多个区域。将挤出物间隔地切割成多个块。多个块中的每个中的至少一种活性成分的量被配置成在暴露于水的3分钟内溶解。该量少于10％。确定被配置成在暴露于水的3分钟内溶解的多个块中的每个中的至少一种活性成分的量的操作包括：将所述挤出物添加到温度介于21℃-23℃之间的水容器中并以350rpm的旋转速度旋转定位在容器内的可旋转元件。
根据另一个实施方案，提供了用于制造可食用物的方法，该方法包括形成第一组分的挤出物。将挤出物间隔地切割成多个块。所述多个块中的每个的最长尺寸小于1000微米。形成包括所述多个块作为成分的胶基糖。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述挤出物以规则的间隔被切割成所述多个块。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，挤出物以不规则的间隔被切割成所述多个块。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述多个块中的每个的尺寸基本上均一。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述最长尺寸介于约200微米和约700微米之间。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一组分是包括被包封在包封材料内的一种或更多种活性成分的区域的组合物。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述活性成分包括至少一种甜味剂。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述包封材料是聚乙酸乙烯酯。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，使用切割装置切割所述挤出物，该切割装置被配置成围绕基本上平行于所述挤出物的行进方向布置的轴线旋转。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，切割所述挤出物的操作包括将所述挤出物供应到具有包括多个刀片的轮的制粒机。轮被配置成围绕基本上垂直于所述挤出物的行进方向布置的轴线旋转。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，在所述切割操作过程中，少于1％的活性成分的颗粒被所述多个刀片破裂。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，在所述切割操作过程中，活性成分的颗粒都没有被所述多个刀片破裂。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，可食用物是咀嚼型胶基糖。
根据另一个实施方案，提供了用于制造组合物的方法，该方法包括形成第一组分的挤出物并将所述第一组分的所述挤出物间隔地切割成多个第一块。多个第一块具有第一释放曲线。形成第二组分的挤出物并间隔地切割成多个第二块。多个第二块具有第二释放曲线。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一释放曲线和所述第二释放曲线不同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一组分包括第一活性成分并且所述第二组分包括第二活性成分。第一活性成分和第二活性成分基本上相同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一组分包括第一活性成分并且所述第二组分包括第二活性成分。第一活性成分和第二活性成分不同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述组合物是咀嚼型胶基糖。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述组合物是药物。
根据另一个实施方案，提供了用于定制可食用物的溶解速率的方法，该方法提供第一组分的多个块。第一组分的多个块包括具有第一释放曲线的至少第一包封的活性成分。提供了第二组分的多个块。第二组分的多个块包括具有第二释放曲线的至少第二包封的活性成分。第二释放曲线不同于所述第一释放曲线。将第一组分的多个块和第二组分的多个块混合。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一组分的多个块和所述第二组分的多个块的尺寸基本上类似。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一组分的多个块和所述第二组分的多个块的尺寸不同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一包封的活性成分和所述第二包封的活性成分相同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，所述第一包封的活性成分和所述第二包封的活性成分不同。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，其中所述组合物是咀嚼型胶基糖。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，其中所述组合物是药物。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，其中第一组分的多个块的包封材料和第二组分的多个块的包封材料具有不同的分子量。
根据另一个实施方案，制造可食用物的方法包括将活性成分提供给挤出机以及将包封成分提供给挤出机。活性成分和包封成分混合在挤出机内以形成组合物。使组合物通过具有小于500微米的开口的熔体筛过滤器，并从挤出机中挤出。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，从挤出机中挤出组合物包括将组合物挤出通过具有介于200微米和1000微米之间出口孔的挤出机模头。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，从挤出机中挤出组合物包括将组合物挤出通过具有介于200微米和800微米之间出口孔的挤出机模头。
根据另一个实施方案，用于形成包封的活性成分的***包括连续挤出机，该连续挤出机被配置成接收并混合活性成分和包封成分以形成包封组合物。挤出机模头被布置在挤出机的下游区间处，并且具有小于500微米的开口的熔体筛过滤器被布置在挤出机模头的上游。
根据另一个实施方案，形成组合物的方法包括形成组合物的挤出物，该组合物包括水溶性成分，以及用水冷却挤出物。
除了上述一种或更多种特征外，或作为替代形式，在另外的实施方案中，挤出物包括被包封在不溶于水的基质内的水溶性活性成分。
附图说明
被并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图体现了本公开的几个方面，并且连同具体实施方式一起用以解释本公开的原理。在附图中：
图1是根据一个实施方案用于可食用物的第一组分的块的透视图；
图2是根据一个实施方案用于形成第一组分的挤出物的挤出机的示意图；
图3A是根据一个实施方案用于形成图1的第一组分的块的***的示意图；
图3B是根据一个实施方案用于形成图1的第一组分的块的***的示意图；
图4是根据一个实施方案的胶基糖制造***的部分的示意图；
图5是根据一个实施方案的包括第一组分的多个块的最终胶基糖产品的剖视图；
图6是根据一个实施方案的包封的阿斯巴甜的溶出曲线图；并且
图7是根据一个实施方案的包封的阿斯巴甜的另一个溶出曲线图。
具体实施方式参考附图以举例的方式阐释本发明的实施方案以及优点和特征。
具体实施方式
下文的公开内容将详述根据本发明的具体实施方案，这些具体实施方案提供了包括包封组合物(尤其是在咀嚼型胶基糖和其他此类糖食中使用的包封组合物)的成分的块。
本文讨论的可食用物包括任何类型的可食用产品，诸如但不限于咀嚼型胶基糖(处于任何阶段的，包括弹性体、半成品基础剂、成品咀嚼型胶基糖基础剂和成品咀嚼型胶基糖)、糖食(可与咀嚼型胶基糖和糖果同义)、甜味饼干和咸味饼干、以及蛋糕、坚果和谷物等。为便于描述，在说明书的剩余部分，可食用物将被称为咀嚼型胶基糖。咀嚼型胶基糖的某些组成可具有不均一的质构和/或多层组成。
如本文所用，被称为“咀嚼型胶基糖”或“胶基糖”的产品包括但不限于从复合弹性体到成品胶基糖的组合物(包括复合弹性体和成品胶基糖在内)，所述组合物可包括复合弹性体加上一些复合助剂、胶基糖基础剂母料、复合弹性体加上一些后续的胶基糖成分、复合弹性体加上一些胶基糖基础剂成分和一些后续的胶基糖成分、胶基糖基础剂、胶基糖基础剂加上一些后续的胶基糖成分、成品胶基糖母料以及成品胶基糖。
在阐释根据本发明的各种***和方法之前，讨论其中可使用包封物的咀嚼型胶基糖(即成品胶基糖)制造的若干典型阶段的基本组成是有帮助的。
本文使用的“成品咀嚼型胶基糖”或“成品胶基糖”指的是大体上准备好预备将产品分发给消费者的咀嚼型胶基糖。故此，成品胶基糖可能仍需要进行温度调理、形成、成型、包装以及包衣。然而，从组成的观点来看，咀嚼型胶基糖本身通常是成品。并不是所有成品胶基糖都具有相同的成分或相同量的各种成分。通过改变成分和成分的量，可改变质构、风味物和感觉等以提供不同的特性，从而满足消费者的需要。
众所周知，成品胶基糖通常包括水溶性的增量部分、水不溶性的胶基糖基础剂部分，以及一种或更多种调味剂。水溶性部分在咀嚼过程中经一段时间消散。在整个咀嚼过程中，胶基糖基础剂部分都保留在口中。成品胶基糖被定义为准备好供消费者食用的咀嚼型胶基糖。
本文使用的“成品咀嚼型胶基糖基础剂”或“成品胶基糖基础剂”指的是包括胶基糖基础剂成分的足够的组合的咀嚼型胶基糖，所述胶基糖基础剂成分仅需要与后续的胶基糖成分进行组合以形成成品胶基糖。成品胶基糖基础剂是粘弹性材料，这种粘弹性材料至少包括粘性组分、弹性组分和软化剂组分。举例来说，典型的胶基糖基础剂可包括弹性体，以及填充物、树脂和/或增塑剂、聚醋酸乙烯酯和软化剂(如油、脂肪或蜡)中的至少一些。例如，未添加任何软化剂、只配混过的弹性体不会是成品胶基糖基础剂，因为它难以咀嚼(如果不是不可能咀嚼的话)，所以不认为它可用于成品胶基糖结构。在一个实施方案中，如下文进一步描述，成品胶基糖基础剂或从挤出机输出的挤出物的粘度介于约75Pa.s和约140,000Pa.s之间。
本文使用的“半成品咀嚼型胶基糖基础剂”或“半成品胶基糖基础剂”指的是包括如下成分的咀嚼型胶基糖：胶基糖基础剂成分、以及需要与另外的胶基糖基础剂及后续非胶基糖基础剂成分相组合以形成成品胶基糖的胶基糖基础剂成分的组合。半成品胶基糖基础剂包括至少一种弹性组分，并且需要添加至少一种粘性和/或软化组分，以形成成品胶基糖基础剂。
成品胶基糖基础剂形式的不溶性胶基糖基础剂通常包括归入以下类别的成分：弹性体、弹性体增塑剂(树脂或溶剂)、增塑剂、脂肪、油、蜡、软化剂和填充剂。稍后将提供对每个类别内的代表性成分的进一步讨论。胶基糖基础剂可占成品胶基糖的5重量％至95重量％，更典型地占成品胶基糖的10重量％至50重量％，并且最常见地占成品胶基糖的20重量％至30重量％。
成品胶基糖的水溶性部分在本公开中将被称为后续成分(因为它们在制造成品胶基糖基础剂后加入)，并且可包括归入以下类别的后续胶基糖成分：软化剂、填充型甜味剂、高强度甜味剂、调味剂、酸、其他填充剂、功能性成分及其组合。为了优化胶基糖的咀嚼性和口感，将软化剂添加到胶基糖。软化剂，也称塑化剂、增塑剂或乳化剂，通常占成品胶基糖的0.5重量％至15重量％。填充型甜味剂占成品胶基糖的5重量％至95重量％，更典型地占成品胶基糖的20重量％至80重量％，且最常见地占成品胶基糖的30重量％至60重量％。高强度甜味料也可存在，并且常见地与无糖甜味料一起使用。当使用高强度甜味剂时，其典型地占成品胶基糖的0.001重量％至5重量％，优选地占成品胶基糖的0.01重量％至3重量％。典型地，高强度甜味料比蔗糖甜至少20倍。
风味物通常应以占成品胶基糖的约0.1重量％至15重量％范围内、优选地介于成品胶基糖的约0.2重量％至5重量％、最优选地介于成品胶基糖的约0.5重量％至3重量％的量存在于胶基糖中。可以使用天然的和人工的风味剂，并且以任何感觉上可接受的方式将其进行组合。当包括酸时，其典型地占成品胶基糖的约0.001重量％至5重量％。可选的成分如色素、功能性成分以及附加的风味剂也可包括在胶基糖中。
现在参考附图，在形成胶基糖或其他可食用物的过程中，可在诸如胶基糖制造***中，将第一组分的多个块20与一种或更多种其他成分混合，以形成成品胶基糖产品。图1更详细地示出了第一组分的多个块20的一者的示例。多个块20通常具有小于1000微米的直径，诸如介于200微米和700微米之间。在一个实施方案中，多个块20中的每个的尺寸基本上相同。因此，通常用于一批胶基糖的块20(诸如十磅块20)例如具有标准偏差小于其平均最长尺寸的50％，并且更具体地讲，小于其平均最长尺寸的10％的窄尺寸分布。示出的第一组分的块20具有大致圆形的横截面，并且可以是球形或圆柱形；然而，本文也考虑了具有其他形状的块20。例如，块20可具有任何形状，以使得最大尺寸和最小尺寸的比率小于3:1，或者作为另外一种选择，小于2:1。
在图示的非限制性实施方案中，第一组分的块20包括含有“活性成分”和“包封成分”的组合物，该活性成分被包封成分围绕或包封。在一些实施方案中，该活性成分可能对高能量混合环境(诸如可能与某些类型的混合相关的热和剪切力)相当敏感。通常用于可食用中的任何活性成分，诸如但不限于高强度甜味剂(包括天然甜味剂和合成甜味剂)、食品酸度剂和混杂成分(包括质构改性剂、着色剂、盐、口腔护理成分和其他成分)均在本公开的范围内。通常用于可食用物的任何包封成分，诸如但不限于聚合物或树脂，也可设想用于形成第一组分的块20。在一些实施方案中，包封成分不溶于水。在其他实施方案中，包封成分可溶于水。
例如，活性成分可包括但不限于甜味料和食品酸度剂。所用的甜味料可选自广泛范围的材料，包括水溶性甜味料、水溶性人工甜味料、源自天然存在的水溶性甜味料的水溶性甜味料、基于二肽的甜味料、以及基于蛋白质的甜味料，包括它们的混合物在内。不限于特定甜味剂，代表性的类别和示例包括：(a)水溶性甜味剂，诸如二氢查尔酮、应乐果甜蛋白、蛇菊苷、甘草素、糖精盐即糖精钠盐或钙盐、环磺酸盐、丁磺氨盐如3,4-二氢-6-甲基-1,2,3-噁噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的钠盐、铵盐或钙盐、3,4-二氢-6-甲基-1,2,3-噁噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的钾盐(安赛蜜)、糖精的游离酸形式，以及莫纳甜(monatin)；(b)基于二肽的甜味剂，诸如源自L-天冬氨酸的甜味剂，如L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)和L-α天冬氨酰-N-(2,2,4,4-四甲基-3-硫化三亚甲基)-D-丙氨酸酰胺水合物(阿力甜(Alitame))、L-天冬氨酰-L-苯基甘油和L-天冬氨酰-L-2,5-二氢苯基-甘氨酸的甲酯、L-天冬氨酰-2,5-二氢-L-苯丙氨酸；L-天冬氨酰-L-(1-环己烯)-丙氨酸、纽甜和爱德万甜；(c)源自天然存在的水溶性甜味料的水溶性甜味料，诸如Reb-A、普通食糖(蔗糖)的氯化衍生物，例如氯化脱氧糖衍生物(诸如氯化脱氧蔗糖或氯化脱氧半乳蔗糖的衍生物，例如以三氯蔗糖的产品名称为人所知)；氯化脱氧蔗糖和氯化脱氧半乳蔗糖衍生物的示例包括但不限于：1-氯-1'-脱氧蔗糖；4-氯-4-脱氧-α-D-半乳吡喃糖基-α-D-呋喃果糖苷，或4-氯-4-脱氧半乳蔗糖；4-氯-4-脱氧-α-D-半乳吡喃糖基-1-氯-1-脱氧-β-D-果糖-呋喃糖苷，或4,1'-二氯-4,1'-二脱氧半乳蔗糖；1',6'-二氯-1',6'-二脱氧蔗糖；4-氯-4-脱氧-α-D-半乳吡喃糖基-1,6-二氯-1,6-二脱氧-β-D-呋喃果糖苷，或4,1',6'-三氯-4,1',6'-三脱氧半乳蔗糖；4,6-二氯-4,6-二脱氧-α-D-半乳吡喃糖基-6-氯-6-脱氧-β-D-呋喃果糖苷，或4,6,6'-三氯-4,6,6'-三脱氧半乳蔗糖；6,1',6'-三氯-6,1',6'-三脱氧蔗糖；4,6-二氯-4,6-二脱氧-α-D-半乳-吡喃糖基-1,6-二氯-1,6-二脱氧-β-D-呋喃果糖苷，或4,6,1',6'-四氯-4,6,1',6'-四脱氧半乳糖-蔗糖；以及4,6,1',6'-四脱氧蔗糖，及其混合物；或(d)其他基于蛋白质的甜味料，诸如非洲竹芋甜素(thaumaoccous denielli)(索马甜I和II)和塔林(talin)。食品酸度剂可包括柠檬酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、乳酸和己二酸。
包封活性成分将保护活性成分不因与水或唾液接触而溶解，从而延长了成品胶基糖产品内活性成分的相对寿命。此外，活性成分的包封还可以在生产过程的剩余时间内保护活性成分。由于待包封的可食用的组分可能对温度、混合、挤出或其他因素敏感，因此包封使得能够在生产过程中对这些敏感组分进行高效处理和保护。如上所述对活性成分的保护是通过将一种或更多种活性成分与一种或更多种包封成分混合起来而实现的。实际上，如本文所定义的至少一种包封活性成分的组合物包括诸如上文所讨论的至少一种活性成分，其被混合用于与一种或更多种包封成分(诸如下文紧接着讨论的那些)一起生产或挤出。
包封材料/成分的示例包括聚合物或树脂，其中聚合物或树脂成分的特性控制了释放曲线及待包封的活性成分的保护情况。在一些实施方案中，包封材料可以是聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、交联聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚交酯酸、聚羟基烷酸酯、乙基纤维素、聚乙烯乙酸邻苯二甲酸酯、聚乙二醇酯、甲基丙烯酸共聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯-乙炔醇共聚物，或适用于聚合物基质型包封的任何其他成分。
如上所述，可能期望的是包封药物或可食用(例如，诸如咀嚼型胶基糖)中的某些成分或组分。本文所述的此类组合物包括至少一种待保护并以特定释放曲线进行释放的活性成分或组分，以及至少一种另外的包封成分，诸如但不限于例如聚合物或树脂。
期望实现活性成分的均一释放。由于活性成分通常是水溶性的，所以当暴露于唾液时，表面处的材料将快速溶解。内部材料将更慢地溶解。因此，表面处较低活性的组分将实现更均一的释放。此外，组分的均一尺寸分布将导致更均一的释放。
再次参考图1，第一组分的示例性块20包括具有活性成分22(诸如一种或更多种液体或粉末状甜味剂)的多个区域，其被设置在包封材料24内并定位在块20的中心和外表面26之间。包封材料可以是聚乙酸乙烯酯，例如，其分子量介于8,000和200,000之间，并且更具体地讲，介于12,000和100,000之间。在一个实施方案中，活性成分22的多个区域是水溶性的，但包封材料24不溶于水。在多个块20中的每个内，活性成分22的区域通常以遍及包封材料24的方式均一分布。通过在材料柔软和可延展时形成组分的块20，每个块20内活性成分22的区域通常保持整体。因此，活性成分22的区域被完全包封在包封材料24内，以使得活性成分22的区域的有限部分暴露于每个块20的外表面26处或者大致邻近每个块的外表面，例如恰好在每个块的外表面下方。在一个实施方案中，小于20％、小于15％、小于10％，并且更具体地讲小于1％的每个块20内的平均活性浓度暴露于每个块20的外表面26处或者直接邻近每个块的外表面。此外，如包封材料24限定的那样，部分延伸超过每个块20的外表面26的活性成分22的任何区域的部分具有小于块20的最长尺寸的20％的距离。为了确定暴露在每个块的外表面26处或者直接邻近每个块的外表面的活性物质的量，绘制了对应于块20的溶解释放曲线的后半部分的回归线。在曲线偏离回归线的点处溶解的活性物质的百分比是与组分主体的外表面接触的活性物质的量。
通常活性成分22(例如风味剂、甜味剂等)的包封，将使得在食用可食用物(诸如包括包封的活性成分的胶基糖结构)期间，主要量的活性成分22的释放延迟。初始释放通常响应于释放触发事件而发生，诸如因咀嚼、粉碎而使包封的活性成分颗粒的颗粒破裂，或者凭借唾液或溶剂将包封的成分溶解在消化道中。然而，在药物应用中，可配置化学催化剂，诸如胃酸，以分解包封材料24并暴露出其中包括的活性成分22。
由于活性成分22的大多数区域通常不暴露于块20的外表面26，所以活性物质的释放或溶解显著慢于常规包封的活性成分的释放。例如，参考图6和图7，具有第一活性成分(诸如阿斯巴甜)的如本文所述的块20在36分钟后具有小于或等于约10％的溶解度。然而，相同包封的第一活性成分的常规块在相同的时间长度后具有约30％或50％的溶解度。此外，如本文所述的块20的释放曲线可以是线性的或大致线性的，而相同包封的第一活性成分的常规块具有最初的渐进释放曲线。
例如，胶基糖的典型咀嚼寿命为约30分钟。在该咀嚼寿命期间，重要的是存在活性成分，以使得消费者在整个咀嚼期间体验活性物质的作用。如果活性成分的释放速率太高，则咀嚼型胶基糖内的活性成分将在不到30分钟内消耗。为了使活性成分持续30分钟，活性成分的释放速率应小于约3％/分钟。如果以20秒的间隔测量与释放速率相关的数据，则连续数据点之间的差异应小于约1％。图6示出的示例性曲线图示出了活性成分释放的百分比随时间的变化。如图所示，在图中标题为“技术S”(本发明的技术)的如本文所述的包封的活性成分的曲线斜率小于10％/分钟，并且更具体地讲小于5％/分钟并小于3％/分钟，并且在暴露小于一分钟内达到该速率。关于标题为“2G”并指示常规包封的活性成分的曲线，曲线的斜率直到过去约四分钟才达到小于3％/分钟的速率。类似地，与另一种常规包封的活性成分相关联的标题为“3G”的曲线在约2分钟后达到小于3％/分钟的溶解速率。此外，常规技术具有约7％/20秒的初始释放速率，而本文所述的方法具有小于1％/20秒的初始速率。
使用Distek溶出机型号2100C来测量如本文所述的包封的活性成分的溶解速率。在执行测试之前，应确定水的紫外(UV)吸收的校正以及与活性成分相关联的分析波长。为了测量水的紫外(UV)吸收的校正，在其中一个罐中填充约200mL去离子水，其中***一个或多个UV探头。UV探头被配置成测量将用于水UV吸收校正的光谱。分析波长是指具有活性成分的最大吸收的波长。在活性成分是阿斯巴甜的实施方案中，分析波长是200nm，在活性成分是柠檬酸的实施方案中，分析波长是210nm，并且在活性成分是安赛蜜的实施方案中，分析波长是227nm。
为了测量溶解速率，机器的桨叶旋转速度设定为约350rpm，并且机器的玻璃室填充有大约500mL的去离子水。一旦室内的水达到介于约21℃和23℃之间的温度，称量包封的活性成分并随后加入水中。加入水中的包封的活性成分内活性成分的含量应与加入200mL去离子水中的活性成分的量类似，在相应分析波长下，该量对浓度水平具有线性响应。例如，当活性成分是阿斯巴甜时，在所选波长下的浓度水平为约.275g/L，当活性成分是柠檬酸时，在所选波长下的浓度水平为约7.5g/L，并且当活性成分是安赛蜜时，在所选波长下的浓度水平为约.175g/L。一旦将包封的活性成分加入水中，应收集溶解速率数据，诸如约每20秒。数据收集持续到第一个35分钟或者活性成分的总溶解百分比超过50％。
在一个实施方案中，通过在挤出机30内混合活性成分22和包封成分以形成挤出物32来形成第一组分。图2更详细地示出了挤出机的示例的示意图。在图示的非限制性实施方案中，挤出机30是双螺杆挤出机，其包括一个或多个基本上中空的筒体34，筒体内安装有第一螺杆和第二螺杆(未示出)。然而，其他类型的挤出机30(诸如行星螺杆挤出机和单螺杆挤出机)也在本发明的范围内。
挤出机模头36流体联接到一个或多个筒体34的挤出端38，以使得从其中驱出的包括包封的活性成分的组合物具有与模头36互补的形状。模头优选地具有多个小直径的出口孔，例如介于200微米和1000微米之间，并且这些孔可易于被大颗粒堵塞。熔体泵或其他齿轮泵40可定位在挤出端38和挤出模头36之间。熔体泵40被配置成通过从挤出端38接收未成形的组合物并以所需压力将其提供至挤出模头36来帮助挤出包封组合物。
在一个实施方案中，具有非常细的筛孔的熔体筛或过滤器42定位在熔体泵40和挤出机模头36之间。该过滤器42将通常需要高压以使聚合物通过形成于其中的微小开口。当通过熔体泵40中生成的高压迫使组合物穿过过滤器42中的小开口时，颗粒或聚集物被破碎和分散。因此，显著减少模头的堵塞，并形成改进的聚合物基质或包封的组合物。在一个实施方案中，熔体筛过滤器42具有小于或等于约0.500mm的开口尺寸，诸如约0.200微米的尺寸或约0.125mm的尺寸，并且泵40的压力介于约4000psi和约5000psi之间。然而，本文也考虑了过滤器42和泵40的其他配置。
现在参考图3A，当挤出物32从模头36排出时，第一组分的挤出物32可形成多个块20。切割装置44(诸如轮毂上的旋转刀具组)可大致邻近模头出口定位，以使得在切割装置的每个循环之间输出所需长度的挤出物32。在形成多个块20之后和/或期间，可诸如用高速空气或水来冷却组合物。
在另一个实施方案中，如图3B所示，通过从挤出机30连续地将挤出物32供应给下游切割机构44(诸如经由传送机45)，将第一组分形成为多个块20。切割机构44可被配置成以规则的间隔连续切割和/或成形供应到其上的挤出物32，以形成尺寸和形状基本上相同的多个块20。然而，本文也考虑了以不规则的间隔供应挤出物32和/或多个块20的尺寸和形状基本不相同的实施方案。在图示的非限制性实施方案中，切割机构44包括旋转切割机，该旋转切割机具有从其向外延伸的多个刀片46。旋转切割机被配置成围绕大致垂直于挤出物30的行进方向取向的轴线R旋转。当挤出物朝向切割机构44移动时，刀片连续切割挤出物32的端部，以形成多个单独块20。可通过保持来自挤出机30的输出速率和旋转切割机的旋转速度恒定来实现多个块20的窄尺寸分布。尽管本文示出和描述了形成第一组分的块20的特定切割机构44，但其他方法也在本公开的范围内。在一个实施方案中，当挤出物32高于玻璃化转变温度时，将挤出物32切割成多个块20。
此外，挤出机30还可被配置成输出多根绳索，包括被配置成形成为多个第一块的第一绳索和被配置成形成为多个第二块的第二绳索。可同时将多根绳索提供给同一切割机构44，或者作为另外一种选择，可提供给不同的切割机构。无论挤出物32的第一绳索和第二绳索是否提供给同一切割机构44或单独的切割机构44，第一块的尺寸和/或形状不必与第二块的尺寸和/或形状相同或类似。
块20的释放曲线部分地基于多个块20的尺寸而变化。因此，可通过改变在块20的形成期间所使用的一个或多个参数来调整块20的释放曲线，并因此调整块20的尺寸。例如，在通过切割挤出的包封组合物形成块20的实施方案中，可通过调整模头出口孔的尺寸、通过挤出机30挤出组合物的速率以及旋转切割机34的旋转速度中的一者或多者来改变释放曲线。在一个实施方案中，多个块20中的每个在初始时间段(诸如在5分钟和20分钟之间)具有均一的释放速率。
如前所述，块20可提供给下游胶基糖制造***50的一部分，诸如图4所示的混合器52，其中块20作为用于形成胶基糖产品的多种成分之一添加。在此类实施方案中，单个块20整体加入并在最终胶基糖产品中保持基本完整，以使得在观察最终胶基糖产品54的横截面时可看到块20，如图5所示。
当一种或更多种块20用作最终胶基糖产品(诸如胶基糖产品44)中的成分时，最终胶基糖产品的释放曲线将取决于掺入其中的包封的活性成分的多个块20的释放曲线。在一个实施方案中，掺入最终胶基糖产品44中的块20具有基本上均一的释放曲线。
作为另外一种选择，具有不同释放曲线的块20的混合物可包括在最终胶基糖产品中，以在咀嚼胶基糖时定制整个胶基糖块的释放曲线。例如，块20的混合物可包括尺寸、分布和被包封在其中的一种或更多种活性成分中的至少一者不同的块20。通过在胶基糖产品内包括具有不同释放曲线的块20，胶基糖产品44内的包封的活性成分将分阶段释放。因此，可延长用户在咀嚼最终胶基糖产品44时可检测到的一种或更多种包封的活性成分的总时间长度。由于块20的释放曲线的这种改进的可控性，可减少最终胶基糖产品34中包括的包封的活性成分的量。此外，最终胶基糖产品44内包封的活性成分22的量的减少也可导致添加到最终胶基糖产品44中的其他成分的量减少。
如本文所述的可食用组合物的第一组分的块20具有减慢且更均一的溶解速率。此外，由于多个块20的尺寸分布较窄，所以可更精确地控制包括多个块20的可食用物的释放曲线。通过生成具有所需尺寸和形状的块20，不再需要进行额外的碾磨或研磨。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利在内，都以引用方式并入本文，犹如每个参考文献都单独地和具体地被指明以引用方式并入且在本文中整体阐述。
在描述本发明的情形下(尤其在所附权利要求书的情形下)，除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则术语“一”、“一种”、“所述”以及类似指示物的使用应被理解为涵盖单数和复数含义两者。除非另有指明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意为“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文对数值范围的叙述仅仅意图作为单独地提及落入该范围内的每个单独数值的简略方法，并且每个单独数值被并入本说明书中，犹如它被单独地在本文中叙述。除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则本文描述的所有方法都可按任何合适的顺序执行。除非另有声明，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“如”)的使用都意图仅仅为了更好地阐明本发明，而非对本发明的范围加以限制。本说明书中没有任何语言应被解释为表明任何非要求权利保护的要素对于本发明的实施是必要的。
本文中描述了本发明的示例性实施方案，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。对本领域的技术人员来说，在阅读前面的描述后，那些实施方案的变型形式可变得显而易见。发明人预期本领域的技术人员会适当采用这些变型形式，并且发明人意图本发明由除本文所描述的具体方式之外的其它方式来进行实施。相应地，在得到适用的法律允许的前提下，本发明包括所附的权利要求书中所陈述的主题的所有修改形式和等同形式。此外，除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则本发明涵盖以上描述的要素的所有可能的变型形式的任何组合。
Claims (5)
1.一种用于咀嚼型胶基糖组合物的咀嚼型胶基糖组分，所述咀嚼型胶基糖组分包括：
多个组分主体，所述多个组分主体中的每个具有活性成分的多个区域；以及
包括被包封在包封材料内的至少一种活性成分的所述组分主体的多个区域，并且所述包封材料定义所述组分主体的外表面；
其中所述组分主体中小于15％的平均活性浓度与所述组分主体的外表面接触，并且其中在所述组分主体暴露于溶解液体两分钟后，所述至少一种活性成分的释放曲线是大致线性的；
活性成分的所述多个区域以遍及所述组分主体的方式均一分布。
2.根据权利要求1所述的咀嚼型胶基糖组分，其中所述组分主体中小于10％的所述平均活性浓度与所述组分主体的外表面接触。
3.根据权利要求1所述的咀嚼型胶基糖组分，其中所述主体具有小于1000微米的最长尺寸。
4.根据权利要求3所述的咀嚼型胶基糖组分，其中所述主体的横截面为圆形。
5.根据权利要求3所述的咀嚼型胶基糖组分，其中所述包封材料不溶于水。
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