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Gebiet der
Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zur Verbesserung des süßen Geschmacks eines Zucker
enthaltenden Kaugummis, der frei von modifizierten Süßungsmitteln
mit hoher Süßkraft und
anderen künstlichen
Süßungsmitteln
ist, nach mehrminütigem
Kauen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Zucker enthaltendes
Kaugummiprodukt, das einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
hat.
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Hintergrund der Erfndung
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Wegen der Nachfrage nach Antikaries-Kaugummiprodukten,
die weniger Kalorien enthalten, wurden beträchtliche Anstrengungen darauf
verwandt, zuckerfreie Kaugummis zu entwickeln, die Süßungsmittel
mit hoher Süßkraft und
andere zuckerfreie Süßungsmittel
enthalten. Zusammen mit diesen Anstrengungen wurde viel Mühe darauf
verwandt, die Geschmacks- und Süßungsprofile
dieser zuckerfreien Kaugummis einzustellen. Diese Arbeit erforderte
die Entwicklung von Kompatibilisierungsmitteln, verbessernden Agentien,
Einkapselungsmethoden, Mischmethoden und anderen Methoden zur Optimierung
des Geschmacks und der Süße.
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Wegen des Trends zu zuckerfreien
Kaugummis wurde vergleichsweise wenig Mühe darauf verwandt, den süßen Geschmack
von Zucker enthaltenden Kau gummis, hier definiert als Kaugummis,
deren süßer Geschmack
ganz oder teilweise von der Anwesenheit von Zucker abhängt, zu
verbessern und/oder zu optimieren. Es gibt jedoch noch viele Kaugummis,
in denen die Anwesenheit von Zucker eine wichtige Rolle beim Süßen des
Kaugummis spielt. Viele Bubble-Gums und Pellet-Gums und einige Standard-Kaugummis
enthalten noch Zucker. Einige Verbraucher bevorzugen die Verwendung
von natürlichen
Zukkern gegenüber
Süßungsmitteln mit
hoher Süßkraft,
die synthetisch sind.
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Aufgrund seiner hohen Löslichkeit
in Wasser hat Zucker die Neigung, im Mund des Verbrauchers während des
Kauens des Zucker enthaltenden Kaugummis sehr schnell freigesetzt
zu werden. Deshalb haben Kaugummis, deren süßer Geschmack in erster Linie
vom Zucker abhängt,
die Neigung, ihren süßen Geschmack
schnell, d. h. innerhalb des ersten 7- bis 10-minütigen Kauens,
zu verlieren. Dieses Problem wurde in dem Stand der Technik bis
zu einem gewissen Grade bereits gelöst durch Zugabe von Süßungsmitteln
mit hoher Süßkraft,
die eine verzögerte
Geschmacksfreisetzung aufweisen (z. B. eingekapselte oder spühgetrocknete
Süßungsmittel
mit hoher Süßkraft)
zu Zucker enthaltenden Kaugummis. Es wurde jedoch bisher wenig getan,
um die Freisetzung des Zuckers zu modifizieren oder den Beitrag
des Zuckers zum lang anhaltenden süßen Geschmack zu verbessern.
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In EP-A-102 081 sind eine Bubble-Gum-Zusammensetzung
mit verminderter Schrumpfung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
beschrieben. Die Zusammensetzung wird herstellt mit einer erhöhten Menge
an inertem anorganischem Füllstoff
und an Styrol-Butadien-freier Base. Das Füllstoffmaterial ist als eine
Komponente der Base und als eine Komponente, die nach der Herstellung
der Base zugegeben wird, darin enthalten. Die Kaugummibase enthält auch
Kausubstanzen synthetischen Ursprungs vom SBR-freien Typ, wie z.
B. Polyvinylacetat.
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In US-A-4 188 406 sind ein polymeres
Bindemittel für
einen Kaugummi und ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben.
Das polymere Bindemittel be steht aus einem Oligomer von Vinylacetat
mit einem Molekulargewicht von 2500 bis 6000 und einem Plastifizierungsmittel,
d. h. Wasser.
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In US-A-3 974 293 ist eine nicht-klebende
Kaugummizusammensetzung beschrieben, die aus einem synthetischen
Gummibasen-Material gebildet ist, das Titandioxid, verschiedene
Entklebungsmittel, z. B. Vinylpolymere mit einem Molekulargewicht
von mindestens 2000, vorzugsweise von 2000 bis 10 000, Viskositätsmodifizierungsmittel
und Netzmittel enthält
und das eine lösliche
Phase umfasst, die ein oder mehr Süßungsmittel, Benetzungsmittel,
Geschmacksbildner, Färbemittel
und gegebenenfalls Chlorophyllin oder einen anderen Atemerfrischer
enthält.
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Um einem Zucker enthaltenden Kaugummi
einen angenehmen, lang anhaltenden süßen Geschmack zu verleihen,
ist es im allgemeinen erwünscht,
die Zeitdauer, während
der mindestens 15% des ursprünglichen süßen Geschmacks
dem Verbraucher zugänglich
sind, zu verlängern.
Das heißt
mit anderen Worten, der Verbraucher hat am Anfang einen süßen Geschmack
mit einer verhältnismäßig hohen
Intensität,
wenn er mit dem Kauen beginnt. Danach nimmt der festgestellte süße Geschmack
während
des Kauens mit der Zeit unvermeidlich ab. Wenn der festgestellte
süße Geschmack
um mehr als 85% des ursprünglichen
Wertes abgenommen hat, kann der Kaugummi einen flachen oder bitteren
Geschmack haben und weniger angenehm zu kauen sein. Deshalb kann
die Dauer des angenehmen süßen Geschmacks
verlängert
werden durch Erhöhung
der Zeitdauer, während
der mindestens 15% des ursprünglichen
süßen Geschmacks
feststellbar sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Zucker enthaltenden Kaugummi, der einen verbesserten lang anhaltenden
süßen Geschmack
hat, der vom Zucker stammt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung eines Zucker enthaltenden Kaugummis,
der frei von modifizierten Süßungsmitteln
mit hoher Süßkraft und
anderen künstlichen
Süßungsmitteln
ist und einen verbesserten lang anhaltenden süßen Geschmack aufweist, der
von dem Zucker stammt, wobei das Verfahren die folgenden Stufen
umfasst:
- – Bereitstellung
von 10 bis 95 Gew.-% einer Kaugummibase, die Polyvinylacetat mit
einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 30
000 als schwach hydrophiles Polymer-Rückhaltemittel (-Attraktor)
in ausreichender Menge enthält,
um mindestens 8,4 Gew.-% des Kaugummis darzustellen;
- – Bereitstellung
von 10 bis 90 Gew.-% Zucker, der zu mindestens 60% so süß ist wie
Saccharose;
- – Bereitstellung
eines oder mehrerer Feuchthaltemittel;
- – Einführen der
Kaugummibase, des (der) Zucker-Feuchthaltemittel(s) und irgendwelcher
weiterer Bestandteile in einen Mischer; und
- – Vermischen
der Bestandteile unter Bildung eines Kaugummis, wodurch
- – ein
Teil des Zuckers mit Wasser vermischt wird unter Bildung einer Wasser/Zucker-Mischung;
- – mindestens
ein Teil der Wasser/Zucker-Mischung vorübergehend von dem schwach hydrophilen
Polymer-Rückhaltemittel
festgehalten wird; und
- – die
Wasser/Zucker-Mischung vorübergehend
zurückgehalten
wird an dem Polymer-Rückhaltemittel,
das die Freisetzung des Zuckers vorübergehend hinauszögert, um
dadurch einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
während
des Kauens zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner einen mit Zucker gesüßten Kaugummi,
der frei von modifizierten Süßungsmitteln
mit hoher Süßkraft und
anderen künstlichen
Süßungsmitteln
ist und einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
hat, wobei der Kaugummi die folgenden Bestandteile umfasst: 10 bis
95 Gew.-% eines in Wasser unlöslichen
Anteils, der Polyvinylacetat mit einem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht von mindestens 30 000 als schwach hydrophiles Polymer-Rückhaltemittel
in einer ausreichenden Menge enthält, um mindestens 8,4 Gew.-%
des Kaugummis darzustellen;
- – 10 bis
90 Gew.-% Zucker, ausgewählt
aus der Gruppe, die besteht aus Saccharid enthaltenden Verbindungen,
die zu mindestens 60% so süß sind wie
Saccharose;
- – mindestens
2 Gew.-% Wasser;
- – wobei
ein Teil des Zuckers mit Wasser gemischt ist und wobei mindestens
ein Teil des Wassers, das mit dem Zucker gemischt ist, von dem schwach
hydrophilen Polymer-Rückhaltemittel
vorübergehend
zurückgehalten
wird, und
- – 0,1
bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer Geschmacksstoffe.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
außerdem
die Verwendung von Polyvinylchlacetat, das ein zahlendurchschnittliches
Molekulargewicht von mindestens 30 000 hat, in ausreichender Menge,
sodass es mindestens 7 Gew.-% eines Zucker enthaltenden Kaugummis
darstellt, um die Dauer das süßen Geschmacks
des Kaugummis zu erhöhen.
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Der hier definierte Ausdruck "Zucker" umfasst Saccharose,
Dextrose, Fructose, Maltose, getrockneten Invertzucker und andere
Saccharid enthaltende Verbindungen, die mindestens so süß sind wie
Saccharose. Insbesondere wird mit der vorliegenden Erfindung das
Ziel erreicht, dem Zucker einen lang anhaltenden süßen Geschmack
zu verleihen, ohne den süßen Geschmack
zu Beginn zu opfern, der ebenfalls aus dem Zucker stammt.
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Zusätzlich zu Zucker ist erfindungsgemäß bevorzugt
die Anwesenheit von genügend
Wasser in dem Kaugummi, um eine signifikante Menge des Zuckers zu
lösen oder
festzuhalten. Die vorliegende Erfindung betrifft daher vorzugsweise
Zucker enthaltende Kaugummis mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt,
die mindestens 2,0 Gew.-% Feuchtigkeit und am meisten bevorzugt
mehr Feuchtigkeit enthalten. Alternativ kann die erforderliche Feuchtigkeit
aus dem Wasser in dem Mund während
des Kauens stammen. Es ist nicht wesentlich, dass der gesamte Zucker
in der Feuchtigkeit gelöst
ist. Es trägt
jedoch nur der Teil des Zuckers zu der erfindungsgemäß erzielten
Verbesserung des lang anhaltenden süßen Geschmacks bei, der in
der Feuchtigkeit gelöst
oder daran gebunden ist. Zusätzlich
zu Zucker und einer ausreichenden Menge Wasser erfordert die vorliegende
Erfindung auch die Anwesenheit eines schwach hydrophilen Polymer-Rückhaltemittels
für das
Wasser. Der Ausdruck "schwach
hydrophil" steht
für ein
Polymer, das einen ausreichend hydrophilen Charakter hat, um das
mit dem Zucker während
des Kauens gemischte Wasser vorübergehend
anzuziehen und zurückzuhalten,
der jedoch nicht so hydrophil ist, dass das mit dem Zucker gemischte
Wasser dauerhaft absorbiert oder zurückgehalten wird. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist das schwach hydrophile Polymer-Rückhaltemittel Polyvinylacetat
mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens
30 000.
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Schließlich erfordert das erfindungsgemäße Kaugummi
nicht die Anwesenheit eines modifizierten Süßungsmittels mit hoher Süßkraft,
um einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
zu ergeben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
das schwach hydrophile Polymer-Rückhaltemittel
vorübergehend
eine ausreichende Menge des Wassers im Gemisch mit Zucker zurückhält, sodass
ein Teil der Zucker-Süße in dem
Kauvertahren später
freigesetzt wird. Dieser Rückhalteeffekt
tritt unabhängig
davon auf, ob das Wasser ursprünglich
in dem Kaugummi vorhanden ist oder ob es aus dem Mund während des
Kauens stammt. Überraschenderweise
wird durch die vorliegende Erfindung die Integrität des anfänglichen
süßen Geschmacks,
der von dem Zucker stammt, aufrechterhalten, während gleichzeitig die Geschwindigkeit
der Abgabe des süßen Geschmacks
verändert
wird, sodass der Kaugummi mindestens 15% seines ursprünglich vorhandenen
süßen Geschmacks, der
aus dem Zucker stammt, über
einen längeren
Zeitraum hinweg behält.
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Allgemein wird durch die Erfindung
die Zeitdauer, innerhalb der mindestens 15% des ursprünglichen süßen Geschmacks
während
des Kauens vorhanden sind, um mindestens eine Minute und häufiger sogar
um zwei oder mehr Minu ten verlängert,
verglichen mit konventionellen Zucker enthaltenden Kaugummis. Dies
bedeutet, dass die Dauer des angenehmen süßen Geschmacks, während der
der süße Geschmack
bei oder oberhalb 15% des ursprünglichen
vorhandenen süßen Geschmacks
verbleibt, jetzt auf 9 bis 15 Minuten verlängert werden kann, verglichen
mit dem vorherigen Bereich von 7 bis 10 Minuten, ohne dass modifizierte
Süßungsmittel
mit hoher Süßkraft zugegeben
werden, ohne dass die Menge des dem Kaugummi zugegebenen Zuckers
erhöht
wird und ohne dass die Intensität
des am Anfang vorhandenen süßen Geschmacks
abnimmt. Noch längere
Perioden eines angenehmen süßen Geschmacks
können
erzielt werden durch Erhöhung
der Menge an Feuchtigkeit in dem Kaugummi, durch Erhöhung der
Menge oder des Molekulargewichtes des schwach hydrophilen Polymer-Rückhaltemittels
und/oder durch Zugabe eines modifizierten Süßungsmittels mit hoher Süßkraft,
wie es allgemein bekannt ist.
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Unter Berücksichtigung der vorstehenden
Angaben bestehen ein Merkmal und ein Vorteil der Erfindung darin,
einen mit Zucker gesüßten Kaugummi
bereitzustellen, der mindestens eine Minute länger und häufig zwei oder mehr Minuten
länger
einen angenehm süßen Geschmack
hat als die Dauer des angenehm süßen Geschmacks
eines konventionellen mit Zucker gesüßten Kaugummis, der den gleichen
Gehalt und den gleichen Typ an Zucker enthält.
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Ein weiteres Merkmal und ein weiterer
Vorteil der vorliegenden Erfindung bestehen darin, einen mit Zucker
gesüßten Kaugummi
zur Verfügung
zu stellen, dessen süßer Geschmack
im Langzeitbereich verbessert ist, ohne dass die Intensität der anfänglichen
Süße, die
aus dem Zucker stammt, in signifikanter Weise beeinflusst wird.
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Ein weiteres Merkmal und ein weiterer
Vorteil der vorliegenden Erfindung bestehen darin, ein Verfahren
zur Herstellung eines mit Zucker gesüßten Kaugummis anzugeben, der
einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
hat, ohne dass die Zugabe eines modifizierten Süßungsmittels mit hoher Süßkraft erforderlich
ist, d. h. der einen länger
anhaltenden süßen Geschmack
hat, der aus dem Zucker stammt.
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Außerdem bestehen ein Merkmal
und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, den Kaugummi-Hersteller
mit einer Vielzahl von Parametern zu versorgen, die geändert oder
eingestellt werden können, um
die Langzeit-Süße eines
mit Zucker gesüßten Kaugummis
zu verbessern.
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Die oben genannten und weiteren Merkmale
und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung
mit den nachfolgenden Beispielen und den beiliegenden Zeichnungen
hervor. Die detaillierte Beschreibung, die Beispiele und die Zeichnungen
stellen lediglich Erläuterungen
dar, sie stellen keineswegs Beschränkungen des Bereiches der Erfindung
dar, der nur durch die nachfolgenden Patentansprüche und ihre Äquivalente
bestimmt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
den süßen Geschmack
als Funktion der Kauzeit für
einen konventionellen, mit Zucker gesüßten Kaugummi im Vergleich
zu einem mit einem Zucker gesüßten erfindungsgemäßen Kaugummi,
wobei die Ausgangsgehalte des Zuckers gleich sind. Die 1 entspricht den in den
Beispielen 1 und 2 beschriebenen Proben.
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Detaillierte
Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen
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Hydrophile Materialien haben die
Neigung, Feuchtigkeit anzuziehen und zu absorbieren. Materialien, die
stark hydrophil sind, können
so viel Feuchtigkeit absorbieren, dass sich das hydrophile Material
in der Feuchtigkeit löst.
Materialien, die hydrophob sind, stoßen andererseits Feuchtigkeit
ab. Zwischen den beiden Extremen gibt es Materialien, die als "schwach hydrophil" bezeichnet werden
können,
d. h. Materialien, die eine gewisse Menge Feuchtigkeit anzie hen
und zurückhalten
können,
ohne darin aufgelöst
oder anderweitig in ihrem Zustand wesentlich verändert zu werden.
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Polyvinylacetat, das ein zahlendurchschnittliches
Molekulargewicht von 30 000 hat, ist ein solches schwach hydrophiles
Material. Teilweise wegen der Wasserstoffbindung ziehen die Acetatgruppen
etwas Feuchtigkeit an. Das Polymer löst sich jedoch in dem Wasser
nicht auf und die Menge des absorbierten Wassers reicht nicht aus,
um den Zustand des Polymers wesentlich zu verändern.
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Ohne an irgendeine Theorie gebunden
zu sein, wird angenommen, dass das Polyvinylacetat, das ein durchschnittliches
Molekulargewicht von mindestens 30 000 hat, nicht nur Feuchtigkeit
anzieht, sondern die Feuchtigkeit auch schützt oder "zurückhält" für eine Zeitspanne
während
des Kauens. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
die Polyvinylacetat-Moleküle
ausreichend lang sind, sodass sie verdrallt und verdreht, verfilzt werden
und einander umhüllen,
sodass sie einen größeren vorübergehenden
Schutz für
die daran gebundenen Wasser-Moleküle während des Kauens bieten. Wie
oben angegeben, kann das Wasser ein Teil der anfänglichen Kaugummizusammensetzung
sein oder es kann während
des Kauens bereitgestellt werden.
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Das heißt mit anderen Worten, Wasser,
das mit Zucker gemischt ist, der an dem Polyvinylacetat haftet vor
oder während
des Kauens, wird während
des Kauens nur allmählich
freigesetzt, wenn sich die Polyvinylacetat-Moleküle verdrehen, verzwirnen, einander
umhüllen,
wodurch gebundenes Wasser im Gemisch mit Zucker dem Wasser im Mund
ausgesetzt wird. In den Anfangsstufen des Kauens ist der Zucker
konzentrierter innerhalb der Speichelfeuchtigkeit und wird mit dem
Polyvinylacetat leicht vermischt und daran gebunden. Wenn mehr Feuchtigkeit
während
des Kauens zugeführt
wird, laugt der Zucker langsam die Feuchtigkeit aus, die von dem
Polyvinylacetat zurückgehalten
wird, wodurch ein verzögerter
süßer Geschmack
entsteht.
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Für
die Zwecke der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Polyvinylacetat
ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht zwischen 30 000 und
80 000 hat. Obgleich auch Polyvinylacetat mit einem höheren Molekulargewicht
verwendet werden kann, kann dies die Verwendung eines Weichmachers
erfordern, um eine übermäßige Versteifung
des Kaugummis zu verhindern. Weichmacher, wie z. B. Glycerintriacetat,
werden ebenfalls von dem Polyvinylacetat angezogen und können die
Anziehung zwischen dem Polyvinylacetat und der Wasser/Zucker-Mischung
stören.
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Um die gewünschte Verbesserung in Bezug
auf einen lang anhaltenden süßen Geschmack
zu ergeben, enthält
der erfindungsgemäße mit Zucker
gesüßte Kaugummi
mindestens 8,4 Gew.-% Polyvinylacetat mit einem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht von mindestens 30 000 (hier als Polyvinylacetat
mit mittlerem bis hohem Molekulargewicht bezeichnet). Vorzugsweise
enthält
der mit Zucker gesüßte erfindungsgemäße Kaugummi
mindestens 9 Gew.-%, am meisten bevorzugt mindestens 11 Gew.-% Polyvinylacetat
mit mittlerem bis hohem Molekulargewicht.
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Zusätzlich zu dem schwach hydrophilen
Polymer-Rückhaltemittel
bzw.Attraktor (beispielsweise einem Polyvinylacetat mit mittlerem
bis hohem Molekulargewicht) kann der erfindungsgemäße mit Zucker
gesüßte Kaugummi
am Anfang eine verhältnismäßig große Menge
Feuchtigkeit enthalten, die mit dem Zucker gemischt wird und den
Zucker "trägt", sodass ein lang
anhaltender süßer Geschmack
deutlich verbessert wird. Die Feuchtigkeit kann bereitgestellt werden
durch irgendeine Feuchthaltekomponente des Kaugummis, beispielsweise
durch Wasser enthaltende Weichmacher- und Süßungsmittel-Lösungen,
oder sie kann später
während des
Kauens zugeführt
werden. Typische Zucker sind gut löslich in Wasser, was bedeutet,
dass Wasser von Zucker stark absorbiert werden kann. Daher kann
eine gegebene Menge Wasser mit dem Zucker gemischt werden und eine
viel größere Menge
Zucker tragen. Es ist jedoch bevorzugt, dass der mit Zucker gesüßte erfindungsgemäße Kaugummi
am Anfang mindestens 2,0 Gew.-% Wasser, besonders bevorzugt mindestens 2,5
Gew.-% Wasser und am meisten bevorzugt mindestens 3,0 Gew.-% Wasser
enthält.
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Die Zuckerkomponente kann irgendein
konventioneller oder in der Natur vorkommender Zucker sein, der
zumindest 60% so süß ist wie
Saccharose. Zu Beispielen für
geeignete Zucker gehören
Saccharose, Dextrose, Fructose, Maltose, getrockeneter Invertzucker
und dgl. sowie Mischungen davon. Obgleich Zucker mit einer geringeren
Süße vorhanden
sein können,
sind sie für
die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Zucker, die weniger
als 60% so süß sind wie
Saccharose, verbessern nicht wesentlich die Langzeit-Süße des Kaugummis,
weil sie am Beginn nicht sehr süß sind.
Saccharose ist die am meisten bevorzugte Zuckerkomponente.
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Die Zuckerkomponente kann in einer
Menge von 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 80 Gew.-% und
am meisten bevorzugt von 30 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht
des Kaugummis, vorliegen. Es ist nicht beabsichtigt, dass der gesamte
Zucker an die Kaugummi-Feuchtigkeit gebunden wird oder von dem schwach
hydrophilen Polymer-Rückhaltemittel
zurückgehalten
wird. Hingegen sollte ein Teil des Zuckers zurückbleiben, um die angenehme
anfängliche
Süße während des
Kauens aufrechtzuerhalten. Es muss nur genügend Zucker von dem Wasser
getragen werden und von der schwach hydrophilen Polymer-Rückhalteeinrichtung
zurückgehalten
werden, um die gewünschte
Verbesserung in Bezug auf die Langzeit-Süße zu ergeben. Die Menge des
aufgenommenen und zurückgehaltenen
Zuckers steigt im allgemeinen mit der Menge des Wassers und des
Polyvinylacetats in dem Kaugummi.
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Wie oben angegeben, weist der erfindungsgemäße Kaugummi
während
des Kauens eine verbesserte Langzeit-Süße auf, die von dem Zucker
stammt, zusätzlich
zu einem angenehmen anfänglichen
süßen Geschmack,
der ebenfalls von dem Zucker stammt. Das hießt mit anderen Worten, modifizierte
Süßungsmittel mit
hoher Süßkraft und
andere künstliche
Süßungsmittel,
wie sie in dem Stand der Technik verwendet werden, um eine verbesserte
Langzeit-Süße zu erzielen,
sind nicht erforderlich.
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Der erfindungsgemäße Kaugummi ist frei von allen
künstlichen
Süßungsmitteln.
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Der erfindungsgemäße, mit Zucker gesüßte Kaugummi
enthält
im allgemeinen einen wasserlöslichen Bulk-
bzw. Massenanteil, einen in Wasser unlöslichen Kaugummibasen-Anteil,
einen schwach hydrophilen Polymer-Attraktor (der im allgemeinen
in der Kaugummibase enthalten ist) und einen oder mehrere Geschmacksstoffe.
Der wasserlösliche
Anteil verschwindet mit dem Ablauf der Zeit während des Kauens. Der Gummibasen-Anteil
und der Polymer-Attraktor werden während des Kauprozesses in dem
Mund zurückgehalten.
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Die unlösliche Kaugummibase enthält im allgemeinen
Elastomere, Harze, Fette, Öle,
Wachse und anorganische Füllstoffe.
Die Elastomeren können
Polyisobutylen, ein Isobutylen/Isopren-Copolymer, einen Styrol-Butadien-Kautschuk und natürliche Latices
wie z. B. Chickle enthalten. Die Harze können umfassen Polyvinylacetat,
Terpenharze und Rosinester. Ein bevorzugtes Harz ist Polyvinylacetat
mit einem mittleren bis hohen Molekulargewicht (durchschnittliches
Molekulargewicht = 30 000 bis 80 000), wobei ein durchschnittliches Molekulargewicht
von 40 000 bis 50 000 am meisten bevorzugt ist. Fette und Öle können umfassen
tierische Fette wie Speck und Talg, Pflanzenöle wie Sojabohnen- und Baumwollsamenöl, hydrierte
und teilweise hydrierte Pflanzenöle
und Kakaobutter. Zu üblicherweise
verwendeten Wachsen gehören
Petrolwachse wie Paraffin- und mikrokristallines Wachs, natürliche Wachse
wie Bienenwachs, Candelilla-, Carnauba- und Polyethylenwachs. Die
vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung jeder kommerziell
akzeptablen Kaugummifaser.
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Die Kaugummibase umfasst in der Regel
auch eine Füllstoffkomponente,
wie z. B. Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Talk, Dicalciumphosphat
und dgl.; Kaugummibasen-Weichmacher, z. B. Glycerinmonostearat und
Lecithin; und gegebenenfalls weitere Zusätze wie Antioxidationsmittel,
Farbstoffe und Emulgiermittel. Erfindungsgemäß sollten die Kaugummibasen-Weichmacher
(d. h. die Plastifizierungsmittel) bei einem Minimum gehalten oder
eliminiert werden, da sie zusammen mit Polyvinylacetat das Wirksamwerden
des schwach hydrophilen Polymer-Attraktors verhindern können. Die
Kaugummibase macht 10 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis
50 Gew.-% und am meisten bevorzugt 20 bis 30 Gew.-% des Kaugummis
aus. Wenn der schwach hydrophile Polymer-Attraktor in der Kaugummibase
enthalten ist, muss die Kaugummibase in einer Menge vorliegen, die
ausreicht, um zu gewährleisten,
dass der Polymer-Attraktor
(das Polymer-Rückhaltemittel)
mindestens 8,4 Gew.-% des Kaugummis, vorzugsweise mindestens 9 Gew.-%
des Kaugummis und am meisten bevorzugt mindestens 11 Gew.-% des
Kaugummis darstellt, wie weiter oben erläutert.
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Der wasserlösliche Anteil des Kaugummis
kann Kaugummi-Weichmacher, Bulk-Süßungsmittel, Fruchtaromastoffe
und Kombinationen davon enthalten. Kaugummi-Weichmacher werden dem
Kaugummi zugesetzt, um die Kaubarkeit und das Anfühlen des
Kaugummis im Mund zu optimieren. Bei ihrer Verwendung machen die
Weichmacher im allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-% des Kaugummis aus.
Die Weichmacher können umfassen
Glycerin, Lecithin und Kombinationen davon. Wässrige Süßungsmittellösungen,
z. B. solche, die Sorbit, hydrierte Stärkehydrolysate, Maissirup und
Kombinationen davon enthalten, können
auch als Weichmacher und Bindemittel im Kaugummi verwendet werden.
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Bulk-Zuckersüßungsmittel, die mindestens
zu 60% so süß sind wie
Saccharose, machen 10 bis 90 Gew.-% des Kaugummis, besonders bevorzugt
20 bis 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt 30 bis 60 Gew.-% des Kaugummis
aus. Zuckersüßungsmittel
können
umfassen Saccharid enthaltende Komponenten, z. B., ohne dass die
Erfindung darauf beschränkt
ist, Saccharose, Dextrose, Maltose, getrockneter Invertzucker, Fructose
und dgl., die allein oder in Kombi nation verwendet werden. Es können auch
andere Zuckersüßungsmittel
und/oder zuckerfreie Süßungsmittel
darin enthalten sein, sie sind erfindungsgemäß jedoch nicht erforderlich.
Zu zuckerfreien Süßungsmitteln
gehören
Komponenten mit Süßungseigenschaften,
die jedoch frei von den allgemein bekannten Zuckern sind. Zu zuckerfreien
Süßungsmitteln
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Zuckeralkohole, wie
Sorbit, Mannit, Xylit, hydrierte Stärkehydrolysate, Maltit und
dgl., allein oder in Form einer Kombination.
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Es können auch Kombinationen von
Zucker und/oder zuckerfreien Süßungsmitteln
in dem Kaugummi verwendet werden. Das Süßungsmittel kann in dem Kaugummi
auch vollständig
oder teilweise als wasserlösliches
Bulkingmittel fungieren. Außerdem
kann der Weichmacher einen zusätzlichen
süßen Geschmack
verleihen, z. B. mit wässrigen
Zucker- oder Aldit-Lösungen.
Ein Geschmacksstoff sollte im allgemeinen in dem Kaugummi in einer
Menge innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise
von 0,2 bis 5 Gew.%, am meisten bevorzugt von 0,5 bis 3 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Kaugummis, vorhanden sein. Die Geschmacksstoffe
können
umfassen essentielle Öle,
synthetische Geschmacksstoffe oder Mischungen davon, z. B., ohne
dass die Erfindung darauf beschränkt
ist, Öle,
die aus Pflanzen und Früchten
stammen, wie z. B. Citrusöle,
Fruchtessenzen, Pfefferminzöl,
Spearmintöl,
andere Minzöle,
Nelkenöl,
Wintergrün-Öl, Anisöl und dgl.
In dem erfindungsgemäßen Kaugummi
können
natürliche
oder künstliche
Geschmacksstoffe und Komponenten verwendet werden. Natürliche und
künstliche
Geschmacksstoffe können
auf irgendeine sensorisch akzeptable Weise miteinander kombiniert
werden.
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Gegebenenfalls können auch andere Zusätze, wie
z. B. Farbstoffe, Emulgiermittel, pharmazeutische Agentien und zusätzliche
Aromastoffe, in dem Kaugummi enthalten sein.
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Der erfindungsgemäße Kaugummi wird im allgemeinen
hergestellt durch aufeinanderfolgende Zugabe der verschiedenen Kaugummi-Bestandteile
zu irgendeinem handelsüblichen,
an sich bekannten Mischer. Nachdem die Bestandteile gründlich miteinander
gemischt worden sind, wird die Kaugummimasse aus dem Mischer ausgetragen
und in die gewünschte
Form gebracht, beispielsweise durch Auswalzen zu Blättern, durch
Einkerben und Zuschneiden zu Stangen. Im allgemeinen werden die
Bestandteile miteinander gemischt, indem man zuerst die Kaugummibase
aufschmilzt und diese zu dem laufenden Mischer zugibt. Die Kaugummibase
kann alternativ in dem Mischer geschmolzen werden. Zu diesem Zeitpunkt
können
auch Farbstoffe und Emulgiermittel zugegeben werden.
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Ein Kaugummi-Weichmacher wie Glycerin
kann danach zusammen mit Sirup und einem Teil des Bulk-Anteils zugegeben
werden. Ferner können
dann Teile des Bulk-Anteils dem Mischer zugesetzt werden. Aroma-
bzw. Geschmacksstoffe werden in der Regel dem Schlussteil des Bulk-Anteils
zugegeben. Das gesamte Mischvertahren dauert in der Regel 5 bis
15 min, obgleich manchmal auch längere
Mischzeiten ertorderlich sind. Der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt,
dass auch Variationen dieses Mischverfahrens oder andere Mischverfahren
angewendet werden können.
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Wie vorstehend angegeben, kann der
schwach hydrophile Polymer-Attraktor zu Beginn der Kaugummibase
zugegeben werden oder er kann später
während
der Herstellung des Kaugummis zugegeben werden. Das mittlere bis
hohe Molekulargewicht von Polyvinylacetat, das als Polymer-Attraktor
verwendet wird, sollte während
der Herstellung der Kaugummibase in der Mitte oder in der Nähe der Vorderseite
des im übrigen
konventionellen Mischzyklus zusammen mit Elastomer und dem Füllstoff
zugegeben werden. Wenn das Polyvinylacetat einmal dispergiert worden
ist, können
die übrigen
Kaugummibasen-Bestandteile (Emulgiermittel und dgl.) zugegeben werden.
In der Regel kann ein Sigma-Schaufel-Batchmischer zur Herstellung
der Kaugummibase verwendet werden.
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Ein breiter Bereich von Änderungen
und Modifikationen an den Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben sind, ist für den Fachmann
ohne weiteres ersichtlich. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung
nicht beschränken,
sondern dienen lediglich der Erläuterung
bevorzugter Ausführungsformen.
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Beispiel 1 (Vergleich)
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Dieses Beispiel erläutert die
Herstellung eines konventionellen mit Zucker gesüßten Kaugummis unter Verwendung
von Saccharosezucker. Am Anfang wurde eine konventionelle Kaugummibase
unter Verwendung der folgenden Formulierung hergestellt:
| Bestandteil | Gew.-%
in der Kagummibase |
| Isobutylen/Isopren-Copolymer | 10,1 |
| Polyisobutylen | 1,6 |
| Terpenharz | 26,9 |
| Polyvinylacetat
mit niedrigem Molekulargewicht (MG = 25 000) | 27,3 |
| Paraffinwachs | 6,9 |
| Lecithin | 2,7 |
| Glycerinmonostearat | 4,8 |
| mikrokristalline
Wachse | 6,4 |
| hydriertes
Pflanzenöl | 2,0 |
| Calciumcarbonat | 11,2 |
| Farbstoff | 0,1 |
| Gesamtmenge | 100,00 |
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Zur Herstellung der oben genannten
Kaugummibase wurde ein konventionelles Mischverfahren angewendet.
Zur Herstellung einer 340 kg (750 lbs)-Charge wurde ein Werner-Pfleiderer-Produktionsmischer
verwendet bei 115°C
unter Anwendung einer Antriebsgeschwindigkeit von 252 UpM und eines
Wasserdampfdruckes von 0,32 MPa (45 psi). Die gesamte Mischzeit
betrug 2,5 h. In der nachfolgenden Tabelle ist angegeben, wann und
wie viel jedes Bestandteils während
des Mischzyklus zugegeben wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass
das Polyvinylacetat bei dem konventionellen Verfahren nicht früh in dem
Zyklus zugegeben wurde und dass das Polyvinylacetat ein durchschnittliches
Molekulargewicht von nur 25 000 hatte.
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Danach wurde ein konventioneller,
mit Zucker gesüßter Kaugummi
unter Verwendung einer konventionellen Kaugummibase und unter Anwendung
der folgenden Formulierung hergestellt. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Menge des Polyvinylacetats in dem resultierenden Kaugummi
(6,55 oder 27,3% der Kaugummibase) niedriger ist als die erfindungsgemäß erforderliche
Minimalmenge von 8,4%. Der Feuchtigkeitsgehalt von 2,1% war jedoch
höher als
das bevorzugte Minimum von 2,0%.
| Bestandteil | Gew.-%
im Kaugummi |
| konventionelle
Kaugummibase | 24,0 |
| Glycerin
(5% Feuchtigkeit) | 1,15 |
| Glucosesirup
(80% Feststoffe) | 7,30 |
| Zucker
(Saccharose) | 58,14 |
| Dextrosemonohydrat
(92% Feststoffe) | 7,28 |
| Lecithin | 0,13 |
| frei
gemischtes Fruchtaroma | 2,00 |
| Gesamtmenge | 100,0 |
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Der konventionelle, mit Zucker gesüßte Kaugummi
des Beispiels 1 wurde bewertet im Hinblick auf seinen süßen Geschmack
als Funktion der Zeit durch ein Testgremium von trainierten sensorischen
Experten. Die Experten bewerteten den Kaugummi bei verschiedenen
Kauzeiten unter Anwendung einer Skala zwischen 0 und 15, wobei Null
keinen süßen Geschmack
und 15 einen sehr starken süßen Geschmack
darstellen.
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Die Ergebnisse der Bewertung sind
in der 1 dargestellt.
Wie daraus ersichtlich, wies der konventionelle Kaugummi während des
Kauens einen anfänglichen
süßen Geschmack
von 12,3 bis 13,0 Süßigkeitsintensitäts-Einheiten
(S.I.U.'s) auf.
Der süße Geschmack
verlor sich dann zunehmend und fiel unter 15% seines ursprünglichen
Wertes (oder 1,9 S.I.U.'s)
nach etwa 9-minütigem
Kauen. Das heißt
mit anderen Worten, der konventionelle, mit Zucker gesüßte Kaugummi
des Beispiels 1 wies eine Dauer des angenehmen süßen Geschmacks von etwa 9 min
auf.
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Beispiel 2 (Erfindung)
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Dieses Beispiel erläutert die
Herstellung eines erfindungsgemäßen mit
Zucker gesüßten Kaugummis zum
Vergleich mit dem Beispiel 1, wobei das gleiche Saccharose-Zuckersüßungsmittel
verwendet wurde. Zu Beginn wurde eine Kaugummibase hergestellt unter
Verwendung eines Polyvinylacetatpolymer-Attraktors in einem höheren Gehalt
und mit einem höheren
durchschnittlichen Molekulargewicht als sie in in Beispiel 1 angewendet
wurden. Die erfindungsgemäße Kaugummibase
wies die folgende Formulierung auf:
| Bestandteil | Gew.-%
in der Kaugummibase |
| Isobutylen/Isopren-Copolymer | 7,0 |
| Polyisobutylen | 3,0 |
| Terpenharz | 10,0 |
| hydrierter
Rosin-Glycerinester Polyvinylacetat mit niedrigem | 10,0 |
| Molekulargewicht
(MG = 25 000) | 15,0 |
| Polyvinylacetat
mit mittlerem Molekulargewicht (MG = 40 000) | 20,0 |
| Lecithin | 5,0 |
| Glycerinmonostearat | 10,0 |
| Calciumcarbonat | 20,0 |
| Gesamtmenge | 100,0 |
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Wie vorstehend angegeben, unterschied
sich die erfindungsgemäße Kaugummibase
des Beispiels 2 in mehreren signifikanten Aspekten von der konventionellen
Kaugummibase des Beispiels 1, beispielsweise (a) durch die Verwendung
einer höheren
Menge an Polyvinylacetat, (b) durch die Verwendung von Polyvinylacetat
mit einem höheren
durchschnittlichen Molekulargewicht, das ein durchschnittliches
Molekulargewicht von mehr als 30 000 hatte, und (c) durch die Eliminierung
von Wachsen, die wie Kaugummibasen-Weichmacher fungieren. Zur Herstellung
der Kaugummibase des Beispiels 2 ohne Verwendung von Wachsen oder Weichmachern
wurde außerdem
ein anderes Mischverfahren angewendet. Ein Haake Rheocord 90-Mischer war
mit einer 3000 E-Mischschüssel ausgestattet
zur Herstellung einer 450 g-Charge bei 115°C und 40 UpM. Das Polyvinylacetat
mit mittlerem Molekulargewicht wurde im vorderen Teil des Mischzyklus
zugegeben und der Mischzyklus wurde auf 32 min verkürzt. In
der nachfolgenden Tabelle ist angegeben, wann und wie viel jedes
Bestandteils zu den verschiedenen Zeitpunkten während des Mischzyklus zugegeben
wurde.
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Danach wurde ein erfindungsgemäßer, mit
Saccharosezucker gesüßter Kaugummi
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kaugummibase hergestellt
unter Anwendung der folgenden Formulierung. Die folgende Formulierung
ist die gleiche wie diejenige, die zur Herstellung des Kaugummis
des Beispiels 1 verwendet wurde, jedoch mit der Ausnahme, dass die
konventionelle Kaugummibase durch die erfindungsgemäße Kaugummibase
ersetzt wurde.
| Bestandteil | Gew.-%
in dem Kaugummi |
| erfindungsgemäße Kaugummibase | 24,0 |
| Glycerin
(5% Feuchtigkeit) | 1,15 |
| Glucosesirup
(80% Feststoffe) | 7,30 |
| Zucker
(Saccharose) | 58,14 |
| Dextrosemonohydrat
(92% Feststoffe) | 7,28 |
| Lecithin | 0,13 |
| frei
gemischtes Fruchtaroma | 2,00 |
| Gesamtmenge | 100,00 |
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Es sei darauf hingewiesen, dass der
erfindungsgemäße Kaugummi
des Beispiels 2 insgesamt 8,4 Gew.-% Polyvinylacetatpolymer-Attraktor
enthielt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehr
als 30 000 und dass er insgesamt 2,1 Gew.-% Feuchtigkeit enthielt.
Erfindungsgemäß und im
Gegen satz zum Kaugummi des Beispiels 1 ist dies höher als
der Minimalwert von 8,4 % Polymer-Attraktor und das bevorzugte Minimum
von 2% Feuchtigkeit.
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Der erfindungsgemäße, mit Zucker gesüßte Kaugummi
des Beispiels 2 wurde in Bezug auf seinen süßen Geschmack als Funktion
der Zeit auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erläutert beurteilt.
Die Ergebnisse dieser Bewertung sind in der 1 dargestellt. Wie dargestellt, wies
der erfindungsgemäße Kaugummi
einen anfänglichen
süßen Geschmack
auf, der nahezu identisch mit demjenigen des konventionellen Kaugummis des
Beispiels 1 war. Die Stärke
des süßen Geschmacks
des Beispiels 2 schwand jedoch mit einer anderen Geschwindigkeit
und fiel nicht unter 15% seiner Anfangsstärke (etwa 1,9 S.I.U.'s) bis zu einem Kauen
für nahezu
12 min. Das heißt
mit anderen Worten, der erfindungsgemäße mit Zucker gesüßte Kaugummi
des Beispiels 2 wies einen angenehmen süßen Geschmack auf für eine Zeitdauer,
die um mindestens 3 min länger war
als diejenige des konventionellen, mit Zucker gesüßten Kaugummis
des Beispiels 1.
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Wie in der 1 dargestellt, wie der erfindungsgemäße Kaugummi
des Beispiels 2 jeweils einen geringeren süßen Geschmack auf als der konventionelle
Kaugummi des Beispiels 1 bei dazwischen liegenden Kauzeiten von
1 bis 8 min. Dies wird nicht als Nachteil der Erfindung angesehen,
da, wie in dem folgenden Beispiel 3 angegeben, der mittlere süße Geschmack
des erfindungsgemäßen Kaugummis
stark verbessert werden kann ohne Erhöhung des anfänglichen
süßen Geschmacks,
sondern lediglich durch weiteres Modifizieren der Formulierung.
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Beispiel 3 (Vergleich)
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Dieses Beispiel erläutert die
Herstellung eines weiteren konventionellen, mit Zucker gesüßten Kaugummis
unter Verwendung des gleichen Saccharosezukker-Süßungsmittels.
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Am Anfang wurde eine konventionellen
Kaugummibase unter Anwendung der folgenden Formulierung hergestellt:
| Bestandteil | Gew.-%
in der Kaugummibase |
| Isobutylen/Isopren-Copolymer | 10,1 |
| Polyisobutylen | 1,6 |
| Terpenharze | 26,9 |
| Polyvinylacetat
mit niedrigem Molekulargewicht (MG = 25 000) | 27,3 |
| Lecithin | 2,7 |
| Glycerinmonostearat | 4,8 |
| mikrokristallines
Wachs/Paraffinwachs | 13,3 |
| hydriertes
Pflanzenöl | 2,0 |
| Calciumcarbonat | 11,2 |
| Farbe/BHT | 0,1 |
| Gesamtmenge | 100,0 |
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Wie vorstehend angegeben, hatte die
Kaugummibase des Beispiels 3 im Wesentlichen die gleiche Zusammensetzung
wie die vorstehend beschriebene Kaugummibase des Beispiels 1. Die
Kaugummibase des Beispiels 3 wurde auch hergestellt unter Anwendung
des gleichen konventionellen Vertahrens wie die vorstehend angegebene
Kaugummibase des Beispiels 1.
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Danach wurde ein konventioneller,
mit Zucker gesüßter Kaugummi
hergestellt unter Verwendung der konventionellen Kaugummibase unter
Anwendung der folgenden Formulierung. Es sei darauf hingewiesen, dass
die Menge des Polyvinylacetats in dem resultierenden Kaugummi (5,19%
oder 27,3%) der Kaugummibase) geringer war als das 8,4%-Minimum,
das erfindungsgemäß erforderlich
ist. Der Feuchtigkeitsgehalt von 2,7% war jedoch höher als
das bevorzugte Minimum von 2,0%.
| Bestandteil | Gew.-%
in der Kauaummibase |
| konventionelle
Kaugummibase | 19,0 |
| Glycerin
(5% Feuchtigkeit) | 1,15 |
| Glucosesirup
(85% Feststoffe) | 13,91 |
| Lecithin | 0,13 |
| Zucker
(Saccharose) | 57,72 |
| Dextrosemonohydrat
(92% Feststoffe) | 7,28 |
| frei
gemischtes Fruchtaroma | 0,81 |
| Gesamtmenge | 100,0 |
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Der konventionelle, mit gemischtem
Fruchtaroma versetzte Kaugummi des Beispiels 3 wurde bewertet in
bezug auf seinen süßen Geschmack
als Funktion der Zeit unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie
in bezug auf die Beispiele 1 und 2 erläutert. Die Ergebnisse der Bewertung
sind in der 2 dargestellt. Wie aus der 2 ersichtlich, wies das konventionelle
Kaugummi des Beispiels 3 einen anfänglichen süßen Geschmack von 11,4 bis
12,3 S.I.U.'s auf
beim Beginnen mit dem Kauen. Danach nahm der süße Geschmack allmählich ab
und fiel unter 15% seines ursprünglichen
Wertes (etwa 1,8 S.I.U.'s)
nach etwa 8-minütigem
Kauen. Das heißt
mit anderen Worten, der konventionelle, mit Zucker gesüßte Kaugummi
des Beispiels 3 wies eine Dauer des angenehmen süßen Geschmack von etwa 8 min
auf.
