DE69530943T2

DE69530943T2 - Proteinähnliche elastische polymerisate enthaltende zusammensetzung für ökologischen kaugummi

Info

Publication number: DE69530943T2
Application number: DE69530943T
Authority: DE
Inventors: E. Scott HARTMAN
Original assignee: WM Wrigley Jr Co
Current assignee: WM Wrigley Jr Co
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2015-03-14
Also published as: CA2215495C; EP0814671A1; ES2199990T3; AU696923B2; EP0814671B1; DE69530943D1; EP0814671A4; US5580590A; WO1996028041A1; CA2215495A1; AU2272195A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kaugummizusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Kaugummizusammensetzungen, die umweltfreundlicher sind als übliche Zusammensetzungen.
Seit Hunderten von Jahren genießen die Menschen kaugummiähnliche Substanzen. Im 19. Jahrhundert wurden die Vorgänger der heutigen Kaugummizusammensetzungen entwickelt. Heute wird Kaugummi täglich von Millionen von Menschen weltweit genossen.
Gekautes Gummi kann leicht in der Hülle, welche ursprünglich das Kaugummi enthält, entsorgt werden. Ebenso kann gekautes Gummi in anderen Substraten entsorgt werden, indem dieses Substrat um das gekaute Gummi herumgewickelt wird.
Obwohl gekautes Gummi leicht entsorgt werden kann, ohne Probleme zu verursachen, kann unsachgemäß entsorgtes Kaugummi Umweltsorgen verursachen. Diesbezüglich kann die unsachgemäße Entsorgung des Kaugummis, d. h. das Ausspucken des Kaugummis auf einen Bürgersteig, Boden oder vergleichbaren Bereich, ein Ärgernis verursachen. Üblicher Kaugummi hat aufgrund seiner Formulierung, nachdem es gekaut wurde, klebstoffartige Eigenschaften. Daher kann gekauter Gummi auf Oberflächen kleben, auf welche es platziert wird.
Leider entsorgen viele Konsumenten gekautes Kaugummi nicht sachgemäß. Daher wird in Bereichen wie Parks, Vergnügungsparks, Einkaufscentern, und anderen öffentlichen Bereichen gekauter Gummi auf Bürgersteige und ähnliche Oberflächen ausgespuckt oder an Wände, Statuen oder andere Strukturen geklebt. Dieses macht so die manuelle Entfernung des angeklebten gekauten Gummi mit einem Schabegerät oder einem anderen Mittel erforderlich. Abhängig von der Zeitdauer zwischen Platzierung des gekauten Gummis und der anschließenden Entfernung, ist es unter Umständen nicht möglich, den kompletten gekauten Gummi von der Struktur, auf welche es geklebt war, leicht zu entfernen.
Ein weiteres Problem ist, dass sich, wenn der gekaute Gummi auf dem Boden, Bürgersteig oder einer anderen Oberfläche abgelegt wird und darauf getreten wird, der gekaute Gummi leicht an dem Schuh einer Person anheften kann. Der gekaute Gummi kann dann von dem Schuh der Person auf eine andere Oberfläche, wie z. B ein Auto oder Teppich, transferiert werden. Gekauter Gummi kann aufgrund seines adhäsiven Charakters schwierig von teppichähnlichen Oberflächen oder Kleidung zu entfernen sein.
Daher gibt es einen Bedarf für ein Kaugummi, welches sich zersetzt und/oder leicht von Innen-/Außenflächen entfernt werden kann und/oder das nach dem Kauen aufgenommen werden kann oder sich nach einer Zeit des Kauens im Mund auflöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung, welche umweltfreundlich ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "umweltfreundlich" auf eine Kaugummizusammensetzung, die: zerfällt; leicht von Innen- oder Außenflächen entfernt werden kann; nach dem Kauen aufgenommen werden kann; und/oder sich nach einer Zeit des Kauens im Mund auflöst.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung Kaugummizusammensetzungen zur Verfügung, die elastische Protein-basierte Polymere enthalten. Diese Polymere stellen ein Kaugummi zur Verfügung, welches umweltfreundlich ist. Diesbezüglich wird die Kaugummizusammensetzung der vorliegenden Erfindung spröde werden, nachdem es vom Konsumenten ausgespuckt wurde und kann daher leicht von Oberflächen, auf welche das gekaute Gummi platziert oder geklebt wurde, entfernt werden. Wenn gewünscht, kann das elastische Protein-basierte Polymere enthaltende Kaugummi hinuntergeschluckt und von dem Konsumenten aufgenommen werden.
Entsprechend wird eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung gestellt, die einen wasserlöslichen Gummianteil und einen wasserunlöslichen Gummibaseanteil, enthaltend ein elastisches Protein-basiertes Polymer, welches sich auflösen kann oder wasserunlöslich sein kann, umfasst.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Kaugummi zur Verfügung, umfassend:
einen wasserlöslichen Gummianteil; und
einen wasserunlöslichen Gummibaseanteil, welcher ein elastisches Protein-basiertes Polymer umfasst,
wobei das elastische Protein-basierte Polymer ein sich wiederholendes Peptidmonomer umfasst, welches die Peptidsequenz Valin-Prolin-Glycin-Valin-Glycin aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Gummibase 1 bis 99 Gewichtsprozent elastisches Protein-basiertes Polymer.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elastische Protein-basierte Polymer ein daran gekoppeltes Medikament auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das elastische Protein-basierte Polymer eine daran gekoppelte Nährstoffverbindung auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Base auch ein Elastomer.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Base auch einen Elastomer-Weichmacher.
Ein Verfahren zur Erzeugung eines umweltfreundlichen Kaugummis kann ebenfalls zur Verfügung gestellt werden, welches die folgenden Schritte umfasst: Erzeugung einer Kaugummibase, die eine ausreichende Menge an elastischem Protein-basierten Polymer enthält, um als Resultat einen Kaugummi zu erzeugen, der umweltfreundlicher ist als ein Kaugummi ohne elastisches Protein-basiertes Polymer; und Zugabe eines wasserlöslichen Anteils zu der Kaugummibase, um als Resultat einen Kaugummi zu erzeugen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung gestellt werden, welche ein Aroma, einen Süßstoff, einen texturgebenden Zusatz und ein elastisches Protein-basiertes Polymer umfasst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die umweltfreundlich ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kaugummibase zur Verfügung zu stellen, die ein elastisches Protein-basiertes Polymer enthält.
Darüber hinaus ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die, nachdem sie gekaut wurde, leicht von physikalischen Oberflächen mit mechanischen Mitteln entfernt werden kann.
Außerdem es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die ein elastisches Protein-basiertes Polymer enthält, welches an das Polymer geheftet, Arzneimittel oder Nährstoffverbindungen aufweisen kann, die dem Konsumenten durch Kauen des Kaugummis und/oder Hinunterschlucken des ausgekauten Gummis verabreicht werden können.
Des Weiteren ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Kaugummi zur Verfügung zu stellen, welches elastische Protein-basierte Polymere enthält.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform beschrieben und aus dieser ersichtlich sein.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung stellt verbesserte Kaugummizusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Kaugummizusammensetzungen zur Verfügung gestellt, welche ein elastisches Protein basiertes Polymer enthalten. Aufgrund der Verwendung des elastischen Proteinbasierten Polymers kann eine Kaugummizusammensetzung zur Verfügung gestellt werden, die, nachdem sie gekaut wurde, leicht von physikalischen Oberflächen, auf welche sie gespuckt wurde oder angeklebt wurde, entfernt werden kann. Noch darüber hinaus können die elastischen Protein-basierte Polymere aufgenommen werden. Dies ermöglicht es, dem Konsumenten Zusammensetzungen, wie z. B. Polymer-Arzneimittel oder Nährstoffverbindungen, zu verabreichen. Zu diesem Zweck können Polymer-Arzneimittel oder Nährstoffverbindungen an das elastische Protein-basierte Polymer geheftet werden, und das ausgekaute Kaugummi kann von dem Konsumenten hinuntergeschluckt/ aufgenommen werden.
Elastische Protein-basierte Polymere können zu einer Gummibase hinzugefügt werden oder, mehr bevorzugt, in einem Gummi anstelle der üblichen Gummibase verwendet werden. Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff "elastische Protein-basierte Polymere" elastische Polypeptide, die manchmal auch als bioelastische Polymere bezeichnet werden.
Elastische Protein-basierte Polymere sind vernetzte hochmolekulare Polymere, die aus sich wiederholenden Polypeptid- (Polyaminosäure-) Monomeren bestehen. Bei dem Polypeptid handelt sich um ein Pentapeptid aus Valin (V), Glycin (G) und Prolin (P) in der Sequenz (VPGVG). Die elastischen Protein-basierten Polymere können ausschließlich aus Poly(VPGVG) bestehen, dem Hauptpentapeptid in dem biologischen Protein Elastin, oder sie können aus einer Kombination von (VPGVG) und seinen Analoga zusammengesetzt sein, wobei es sich bei diesen Analoga um andere Polypeptidmonomere ähnlich dem (VPGVG) handelt, bei denen jedoch ein oder mehrere Aminosäurereste durch andere Peptide substituiert sind, oder die eine oder mehrere chemische Verbindungen aufweisen, welche zwischen die Peptidmonomere inkorporiert sind oder an das Peptidmonomer herangehängt sind.
Die Veränderung der Zusammensetzung der elastischen Protein-basierten Polymere aus sich wiederholenden Polypeptiden durch die Insertion von (VPGVG)-Analoga zwischen die Poly(VPGVG)-Monomere verändert die Eigenschaften der elastischen Proteinbasierten Polymere, nachdem dieses Polymer durch Mittel, welche dem Fachmann bekannt sind, z. B. durch Gammabestrahlung oder enzymatisch, vernetzt wird. Vernetzung lässt die Protein-basierten Polymere elastisch werden.
Durch die Veränderung dieser Eigenschaften kann man die Rate der Wasserlöslichkeit oder den Grad der Elastizität bei verschiedenen Temperaturen verändern, und folglich eine vielfältige Kautextur des Gummis, welches diese elastischen Protein-basierten Polymere enthält, zur Verfügung stellen. Der Grad der Vernetzung kann ebenfalls die Eigenschaften der elastischen Protein-basierten Polymere verändern, wie z. B. die Wasserlöslichkeit. Außerdem werden weitere Nutzen verwirklicht durch die Fähigkeit, an dieses Polymer Arzneimittel, Nährstoffverbindungen oder andere chemische Verbindungen anzuheften. Zum Beispiel ist es möglich, über die Kaugummimatrix Arzneimittel zu verabreichen, indem z. B. die Verbindung, welche an das sich wiederholende Polypeptidmonomer geheftet ist, ein Medikament, wie z. B. ein nichtsteroidales Antirheumatikum bzw. entzündungshemmendes Arzneimittel, ein Anästhetikum oder eine Nahrungsmittelverbindung wie z. B. ein Vitamin sein kann.
Es gibt eine Reihe weiterer Möglichkeiten, die elastischen Protein-basierten Polymere, welche erzeugt werden, zu modifizieren. Zum Beispiel können die Monomere entweder mikrobiell über gentechnologische Verfahren oder chemisch durch übliche Verfahren synthetisiert werden. Diese Monomere können dann polymerisiert werden, um die elastischen Protein-basierten Polymere herzustellen. Die Elastizität der elastischen Proteinbasierten Polymere, die Löslichkeit, die Hydrophobie und dergleichen kann durch den Zusatz von Ananloga von Poly (VPGVG) innerhalb der polymeren Ketten der elastischen Protein-basierten Polymere sowie durch die Vernetzung der elastischen Proteinbasierten Polymere bis zu dem gewünschten Grad der Elastizität durch Bestrahlung, enzymatisch oder durch chemische Verfahren modifiziert werden.
Ein Vorteil von elastischen Protein-basierten Polymeren ist es, dass sie nicht toxisch sind und biokompatibel. Sie verhalten sich inert gegenüber einer großen Vielfalt von Verbindungen und Nahrungsbestandteilen. Folglich haben die elastischen Proteinbasierten Polymere ein großes Anwendungsspektrum.
Wie erwähnt, können die elastischen Protein-basierten Polymere zu üblichen Gummibase-Rezepturen dazugegeben werden oder selbst als Gummibase verwendet werden.
Zusätzlich können die Bestandteile der Kaugummiformulierung modifiziert werden, um die gewünschten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. Übliche Kaugummibestandteile beinhalten: Elastomere; Elastomer-Weichmacher; Füller; erweichende Mittel; Wachse; Antioxidantien; Farbmittel; Aroma; und Füllstoff-Süßungsmittel; Süßungsmittel mit hoher Süßkraft; Aromastoffe; erweichende Mittel; Emulgatoren; Farbe; ansäuernde Mittel; Füller; und weitere Komponenten, die die gewünschten Attribute zur Verfügung stellen.
Kaugummi besteht im Allgemeinen aus einer wasserunlöslichen Gummibase, einem wasserlöslichen Anteil sowie aus Aromen. Der wasserlösliche Anteil löst sich zusammen mit einem Teil des Aromas mit der Zeit während des Kauens auf. Der Gummibaseanteil wird während des gesamten Kauens in dem Mund zurückbehalten. Die unlösliche Gummibase umfasst im Allgemeinen Elastomere, Harze, Fette und Öle, erweichende Mittel und anorganische Füller.
Elastomere verleihen dem Gummi den gummiartigen kohäsiven Charakter, welcher abhängig von der chemischen Struktur dieses Bestandteils sowie der Art und Weise, wie dieser mit anderen Inhaltsstoffen vermischt ist, variiert. Elastomere, welche für den Gebrauch in Gummibasen geeignet sind, können natürliche Gummi enthalten, wie geräucherten oder flüssigen Latex und Guayule, natürliche Gummis, wie z. B. Jelutong, Lechi caspi, Perillo, Massaranduba balata, Massaranduba chocolate, Nispero, Rosidinha, Chicle, Gutta percha, Gutta kataiu, Niger gutta, Tunu, Chilte, Chiquibul, Gutta hang kang und synthetische Gummi, wie z. B. Butadien-styrol-copolymere, Polyisobutylen, Isobutylen-isopren-copolymere, Polybutadien, Vinylpolymere, wie z. B. Polyvinylacetat, Polyethylen, Vinylcopolymere, wie z. B. Vinylacetat/Vinyllaurat, Ethylen/Vinylacetat, Polyvinylalkohol oder Mischungen davon.
Elastomer-Weichmacher verändern die Festigkeit der Gummibase. Ihre polymerweichmachende Stärke und ihre variierenden Erweichungspunkte verursachen variierende Grade der Festigkeit des fertigen Gummis, wenn sie in der Base verwendet werden. Dies ist eine wichtige Überlegung, wenn Aromen verwendet werden sollen, die sich in ihrer weichmachenden Stärke der Gummibase in dem fertigen Gummi unterscheiden.
Elastomer-Weichmacher, welche für die Verwendung in Gummibasen geeignet sind, beinhalten natürliche Harzester, wie z. B. Glycerinester von teilweise hydriertem Harz, Glycerinester von polymerisiertem Harz, Glycerinester von teilweise dimerisiertem Harz, Glycerinester von Harz, Glycerinester von Tallölharz, Pentaerythritolester von teilweise hydriertem Harz, teilweise hydrierte Methylester von Harz, Pentaerythritolester von Harz und synthetische Elastomer-Weichmacher, wie z. B. Terpenharze, gewonnen von Alpha-Pinen, Beta-Pinen und/oder d-Limonen sowie Mischungen daraus.
Füller modifizieren die Textur der Base und sind förderlich in der Verarbeitung. Geeignete Füller für die Verwendung in Gummibasen schließen Carbonatarten, wie z. B. Magnesium- und Calciumcarbonate ein, gemahlenen Kalkstein und Silikatarten, wie z. B. Magnesium- und Aluminiumsilikat, Ton, Aluminiumoxid, Talk, ebenso wie Titaniumoxid, Mono-, Di- und Tricalciumphosphat, Cellulosepolymere, wie z. B. Ethyl- und Methyl(cellulose) und Holz oder Mischungen daraus.
Erweichende Mittel modifizieren die Textur und machen die hydrophoben und hydrophilen Komponenten der Base/des Kaugummis mischbar. Erweichende Mittel, welche geeignet sind für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Gummibase, beinhalten hydriertes Pflanzenöl, nichthydriertes Pflanzenöl, Schweinefett, hydrogenierten Talg, Kakaobutter, Glycerinmonostearat, Glycerintriacetat, Lecithin, Mono-, Di- und Triglyceride, acetylierte Mono-, Di- und Triglyceride, destillierte Mono-, Di- oder Triglyceride, Fettsäuren, wie z. B. Stearinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure oder Mischungen daraus.
Wachse sind sowohl förderlich bei der Aushärtung des aus der Gummibase hergestellten Gummis; ebenso verbessern sie die Freisetzung von Aroma, die Haltbarkeit und die Textur. Wachse, welche für die vorliegende Erfindung geeignet sind, beinhalten synthetische Wachse, wie z. B. Polyethylen und Fischer-Tropsch-Wachse, natürliche Wachse, wie z. B. Candelilla, Carnauba, Bienenwachs, Reiskleie und Petroleumwachse, wie z. B. mikrokrystallines Wachs und Paraffin sowie Gemische daraus.
Antioxidantien verlängern die Haltbarkeit und Lagerung der Gummibase, des fertigen Gummis oder ihrer entsprechenden Bestandteile, eingeschließlich Fette und Aromaöle. Antioxidantien, welche zur Verwendung in der Gummibase geeignet sind, beinhalten butyliertes Hydroxyanisol (BHA), butyliertes Hydroxytoluol (BHT), Beta-Carotine, To copherole, Säuerungsmittel, wie z. B. Vitamin C, Propylgallat, andere synthetische und natürliche Arten oder Gemische daraus.
Färbemittel verleihen die gewünschten Farbeigenschaften oder entfernen durch Bleichen ungewünschte Farbe aus der Base. Zur Verwendung in der Gummibase geeignete Färbemittel beinhalten FD&C-Type Farblacke, Pflanzenextrakte, Frucht- und Gemüseextrakte, Titaniumdioxid und Gemische daraus.
Gummibasen werden üblicherweise durch Zugabe einer Menge an Elastomer, Elastomer-Lösungsmittel und Füller zu einem geheizten Sigma Mischer mit Z-förmigem Knetarm mit einem Verhältnis der vorderen zu der hinteren Geschwindigkeit von üblicherweise 2 : 1 hergestellt. Die Anfangsmengen der Zutaten werden von der Arbeitsleistung des Mischkessels bestimmt, um eine richtige Konsistenz zu erreichen. Nachdem die Anfangszutaten eine homogene Masse gebildet haben, wird der Rest des Elastomer-Lösungsmittels, des Füllers, der erweichenden Mittel, usw., der Reihe nach dazugegeben, bis eine vollständig homogene Schmelze erreicht wird. Dieses kann üblicherweise in ein bis drei Stunden erreicht werden, abhängig von der Formulierung. Die Temperatur der Endmasse kann zwischen 70°C und 130°C liegen, und vorzugsweise zwischen 100°C und 120°C. Die fertiggestellte Schmelze wird aus dem Mischkessel heraus in beschichtete oder ausgekleidete Formen gegossen, herausgepresst oder in jede gewünschte Form gepresst und Abkühlen und Verfestigen gelassen.
Wenn das elastische Protein-basierte Polymer zu einem üblichen Gummibasebestandteil dazugegeben werden soll, kann das oben beschriebene Verfahren für die vorliegende Erfindung befolgt werden, mit der Ausnahme, dass die Verfahrenstemperatur unter 100°C liegen sollte, um die Koazervierung des elastischen Protein-basierten Polymers zu verhindern. Die Gummibase kann fast ausschließlich aus elastischem Proteinbasierten Polymer bestehen, wobei die anderen Gummibaseinhaltsstoffe in nur geringen Mengen vorhanden sind, um der Base die verschiedenen Eigenschaften zu verleihen. Oder das elastische Protein-basierte Polymer kann in mäßigen Mengen in der Gummibase vorhanden sein, wobei die anderen Baseinhaltsstoffe in höheren Graden vorhanden sind, um der Gummibase die einigermaßen typischen Eigenschaften zu verleihen, jedoch modifiziert sind durch das elastische Protein-basierte Polymer und somit umweltfreundlicher sind.
Beispielhaft und nicht als Einschränkung gedacht, werden im Folgenden Beispiele für die vorliegende Erfindung angegeben.
Eine Gummibase, welche die üblichen Bestandteile sowie elastisches Protein-basiertes Polymer umfasst, kann die unten beschriebene Zusammensetzung haben:
Vorzugsweise wird das elastische Protein-basierte Polymer direkt in dem Gummiherstellungsverfahren verwendet. Mehr vorzugsweise nimmt das elastische Protein-basierte Polymer in dem Gummiherstellungsprozess die Stelle der üblicherweise verwendeten Gummibase ein. Übliche Gummibestandteile können dann ohne große Probleme eingefügt werden und mit dem elastischen Protein-basierten Polymer vermischt werden.
Zusätzlich zu einem wasserunlöslichen Gummibaseanteil beinhaltet eine übliche Kaugummizusammensetzung einen wasserlöslichen Masseanteil und einen oder mehrere Aromastoffe. Der wasserlösliche Anteil kann Füllstoff-Süßungsmittel, Süßungsmittel mit hoher Süßkraft, Aromastoffe, erweichende Mittel, Emulgatoren, Farben, Säuerungsmittel, Füller, Antioxidantien sowie weitere Bestandteile, welche die gewünschten Merkmale zur Verfügung stellen, beinhalten.
Erweichende Mittel werden dem Kaugummi zugefügt, um die Kaubarkeit und das Mundgefühl des Gummis zu optimieren. Die erweichenden Mittel, welche auch als Weichmacher und Erweichungsmittel bekannt sind, machen im Allgemeinen zwischen 0,5 und 15% des Gewichts des Kaugummis aus. Die erweichenden Mittel können Glycerin, Le cithin, und Mischungen daraus beinhalten. Wässrige Süßungsmittellösungen, wie z. B. solche, die Sorbitol, hydrierte Stärkehydrolysate, Stärkehydrolysate und Kombinationen daraus enthalten, können auch als erweichende Mittel und Bindemittel in Kaugummi verwendet werden.
Füllstoff-Süßungsmittel beinhalten sowohl Zucker als auch zuckerlose Bestandteile. Füllstoff-Süßungsmittel machen üblicherweise 5 bis 95% des Gewichts des Kaugummis aus, noch üblicher 20 bis 80% des Gewichts und noch häufiger 30 bis 60% des Gewichts des Gummis.
Zuckerhaltige bzw. zuckerartige Süßungsmittel beinhalten im Allgemeinen saccharidenthaltende Bestandteile, welche allgemein auf dem Gebiet der Kaugummis bekannt sind, einschließlich, jedoch nicht eingeschränkt auf, Sucrose, Dextrose, Maltose, Dextrin, getrockneten Invertzucker, Fructose, Lävulose, Galactose und Maissirupfeststoffe, einzeln oder in Kombination.
Sorbitol kann als zuckerloser Süßungsmittel verwendet werden. Zusätzliche zuckerlose Süßungsmittel können beinhalten, sind jedoch nicht eingeschränkt auf, andere Zuckeralkohole, wie z. B. Mannitol, Xylit, hydrierte Stärkehydrolysate und Maltit, einzeln oder in Kombination.
Künstliche Süßungsmittel mit hoher Süßkraft können ebenfalls in Kombination mit den Obengenannten verwendet werden. Bevorzugte Süßungsmittel beinhalten, sind jedoch nicht eingeschränkt auf, Sucralose, Aspartam, Salze von Acesulfam, Alitam, Saccharin und seine Salze, Cyclaminsäure und ihre Salze, Glycyrrhizin, Dihydrochalcone, Thaumatin und Monellin, einzeln oder in Kombination. Um länger anhaltende Süße und Aromawahrnehmung zur Verfügung zu stellen, könnte es wünschenswert sein, die Süßungsmittel zu verkapseln, oder die Freisetzung von zumindest einem Teil des künstlichen Süßungsmittels anderweitig zu kontrollieren. Methoden, wie z. B. die Feuchtgranulierung, Wachsgranulierung, Sprühtrocknen, Sprühkühlung, Wirbelbettbeschichtung, Koazervierung und Faserdehnung, können verwendet werden, um die gewünschten Freisetzungseigenschaften zu erreichen.
Die verwendete Menge des künstlichen Süßungsmittels kann stark variieren und ist abhängig von Faktoren, wie z. B. der Wirkungsstärke des Süßungsmittels, der Freisetzungsrate, der gewünschten Süße des Produktes, der Menge und der Art des verwendeten Aromas sowie von Kostenüberlegungen. Folglich kann die aktive Menge von künstlichem Süßungsmittel zwischen 0,02 und 8% variieren. Wenn Trägerstoffe, welche zur Verkapselung verwendet werden, enthalten sind, ist die verwendete Menge des verkapselten Süßungsmittels proportional höher.
Es können Kombinationen von Zucker und/oder zuckerlosen Süßungsmittel in Kaugummi verwendet werden. Zusätzlich kann das weichmachende Mittel zusätzliche Süße zur Verfügung stellen, wie z. B. mit wässrigen Zucker- oder Alditollösungen.
Wenn ein kalorienarmes Gummi gewünscht wird, kann ein kalorienarmes Füllstoffmittel verwendet werden. Beispiele für kalorienarme Füllstoffmittel beinhalten: Polydextrose; Oligofructose; Fructooligosaccharide; Palatinoseoligosaccharide; natürliche Kohlenhydratgummihydrolysate; oder unverdauliche Dextrine. Es können jedoch auch andere kalorienarme Füllstoffmittel verwendet weiden.
Eine Vielzahl von Aromastoffen können verwendet werden. Das Aroma kann in Mengen von 0,1 bis 15 Gewichtsprozent des Gummis verwendet werden, und vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 5%. Aromastoffe können ätherische Öle beinhalten, synthetische Aromen oder Gemische daraus, einschließlich, jedoch nicht eingeschränkt auf, Öle, die aus Pflanzen und Früchten gewonnen werden, wie z. B. Zitrusöle, Fruchtessenzen, Pfefferminzöl, Grüne-Minze-Öl, andere Minzöle, Nelkenöl, Öl des Amerikanischen Wintergrüns und Anis. Künstliche Aromastoffe und Bestandteile können ebenfalls verwendet werden. Natürliche und künstliche Aromastoffe können in jeder sensorisch annehmbaren Art und Weise kombiniert werden.
Bei diesen obengenannten Gummibestandteilen handelt sich bei den am meisten bevorzugten einfach um Aroma, wie z. B. öl- oder wasserlösliche Arten, Süßstoffe, wie z. B. Polyole, Alditole, Maissirup, künstliche hochwirksame Arten, und texturverändemde Mittel, wie z. B. Wasser, Glycerin und Lecithin. Das am meisten bevorzugte texturgebende Mittel zur Verwendung in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist Glycerin.
Als Beispiel, um ein Kaugummi umfassend elastisches Protein-basiertes Polymer, welches eine übliche Gummibase vollständig ersetzt, herzustellen, wird elastisches Proteinbasiertes Polymer von 1 bis 99% des Gewichts des Gummis in einen Sigma Flügelmischer gegeben. Es sollte beachtet werden, dass die vorzuziehende prozentuale Menge des elastischen Protein-basierten Polymers, abhängig davon, welche Größe für das ausgekaute Gummi gewünscht wird, variiert. Beispielsweise liegt die bevorzugte Menge an elastischem Protein-basiertem Polymer für einen kleinen Gummistreifen bei 15 bis 30 Gewichtsprozent und für einen großen Gummistreifen bei 50 bis 95 Gewichtsprozent.
Während des Mischens der elastischen Protein-basierten Polymerzusammensetzung sollte die Temperatur des Mischers unter 100°C liegen. Vorzugsweise sollte die Temperatur des Mischers bei 20 bis 70°C liegen und mehr bevorzugt bei 25 bis 50 C.
Während des Mischens können dann texturmodifizierende Mittel zugefügt werden, um das elastische Protein-basierte Polymer zu erweichen und zu befeuchten, wenn dessen Erscheinung im Mischer fest oder trocken erscheint. Die bevorzugten texturgebenden Mittel sind Wasser und Glycerin, und am meisten bevorzugt ist Glycerin. Die Menge der modifizierenden Mittel kann bei 1 bis 50 Prozent liegen, abhängig von der Menge an verwendetem elastischen Protein-basiertem Polymer. Vorzugsweise liegt die Menge an texturgebendem Mittel bei 5 bis 40 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt bei 6 bis 25 Gewichtsprozent.
Als nächstes können die Süßungsmittel hinzugefügt werden und in den Ansatz gemischt werden. Üblicherweise werden Alditol und Polyol-Süßungsmittel als Füllmittel in Gummiansätzen mit geringen Mengen an elastischem Protein-basierten Polymer, z. B. von 15 bis 30 Gewichtsprozent, verwendet. Die Süßungsmittel mit hoher Süßkraft können in Kombination damit verwendet werden. Süßstoffe aus Mais und Ähnliche können in jedem Gummiansatz verwendet werden.
Üblicherweise werden die alditol- oder polyolartigen Füllstoff-Süßungsmittel in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent dazugegeben und vorzugsweise in Mengen von 30 bis 60 Gewichtsprozent. Die Süßungsmittel mit hoher Süßkraft können in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent vorhanden sein und vorzugsweise in Mengen von 0,5 und 1,5 Gewichtsprozent.
Als nächstes werden Aromen in einem Bereich von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent hinzugefügt. Üblicherweise werden wasserlösliche Aromen und Aromen in Pulverform in dem Gummiansatz in höheren Mengen verwendet als fettlösliche Aromen. Die wasserlöslichen oder fettlöslichen Aromen werden bevorzugt.
Zusätzliche optionale Inhaltsstoffe, wie z. B. Färbemittel, können dem Ansatz zugefügt werden.
Das resultierende Kaugummi gemäß der vorliegenden Erfindung wird umweltfreundlicher sein als übliche Kaugummizusammensetzungen. Diesbezüglich wird es, falls es nachdem es gekaut wurde, auf eine Oberfläche gespuckt wurde, nach einer kurzen Zeitperiode hart werden und leicht zu entfernen sein. Zusätzlich kann das ausgekaute Kaugummi von dem Konsumenten hinuntergeschluckt werden.

Claims

Kaugummi, umfassend: einen wasserlöslichen Gummi-Anteil; und einen wasserunlöslichen Gummibase-Anteil, umfassend ein elastisches Proteinbasiertes Polymer, wobei das elastische Protein-basierte Polymer ein sich wiederholendes Pentapeptid-Monomer umfasst, welches die Peptidsequenz Valin-Prolin-Glycin-Valin-Glycin aufweist.
Kaugummi wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die wasserunlösliche Gummibase von 1 bis 99 Gewichtsprozent elastisches Protein-basiertes Polymer umfasst.
Kaugummi wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht, ferner umfassend ein texturgebendes Mittel.
Kaugummi wie in Anspruch 3 beansprucht, wobei das texturgebende Mittel von der Gruppe bestehend aus Wasser und Glycerin gewählt wird.
Kaugummi wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei das elastische Protein-basierte Polymer daran gekoppelt ein Medikament aufweist.
Kaugummi wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, wobei das elastische Protein-basierte Polymer daran gekoppelt eine Nährstoffverbindung aufweist.
Kaugummi wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei die Base außerdem ein Elastomer, einen Elastomer-Weichmacher, ein Aroma, einen Süßstoff, oder eine Kombination daraus beinhaltet.
Kaugummi wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, welches umweltfreundlich ist.