Настоящее изобретение относится к биологически разлагаемой жевательной резинке по п.1 формулы изобретения.
В патенте США 5672367 описана жевательная резинка, полученная на основе биологически разлагаемого полимера и обладающая полимерными свойствами, т.е. представляющая собой полимер. Как указано в данном патенте, значительное преимущество такой жевательной резинки заключается в том, что полученная жевательная резинка может разлагаться в естественных условиях, или, например, на улицах под действием окружающей среды. Описанная жевательная резинка заявлена как жевательная резинка, имеющая структуру и жевательные свойства, сравнимые со свойствами жевательной резинки, полученной на основе стандартных неразлагаемых полимеров. Кроме того, было установлено, что замена полимеров позволяет уменьшить клейкость жевательной резинки.
В патенте США 6153231 описана жевательная резинка, содержащая биологически разлагаемый полимер, где указанный полимер включает сополимеры молочной кислоты и димера "жирная кислота-оксазолин" или сополимер молочной кислоты, диола и уретана.
Проблема, связанная с описанными ранее жевательными резинками, заключается в том, что полимер или полимеры стандартной жевательной резинки трудно заменить на биологически разлагаемые полимеры. Было установлено, что простая замена полимера приводит к тому, что жевательная резинка приобретает свойства, полностью отличающиеся от свойств стандартной жевательной резинки. Эта проблема связана с тем, что такой замененный полимер по-другому реагирует с остальными ингредиентами жевательной резинки, чем биологически разлагаемые полимеры, что, в конечном счете, делает стандартные композиции жевательной резинки в той или иной степени неподходящими для применения.
Целью настоящего изобретения является получение биологически разлагаемой жевательной резинки, подходящей для введения в нее, по крайней мере, определенных важных ингредиентов жевательной резинки.
Настоящее изобретение относится к жевательной резинке, содержащей, по крайней мере, один биологически разлагаемый полимер, где молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного полимера составляет, по крайней мере, 105000 г/моль (Mn).
В соответствии с настоящим изобретением было установлено, что жевательные резинки, полученные на основе биологически разлагаемых полимеров, являются относительно чувствительными к введению различных добавок или компонентов стандартных жевательных резинок. Самое важное, что было установлено, это то, что мягчители, которые являются особенно необходимыми для достижения нужной консистенции жевательной резинки, имеют тенденцию к растворению жевательных резинок даже при их использовании в небольших количествах.
Более того, в соответствии с настоящим изобретением было установлено, что эта проблема может быть эффективно решена путем увеличения молекулярной массы, по крайней мере, одного из биологически разлагаемых полимеров жевательной резинки по сравнению со стандартными полимерами жевательной резинки, что тем самым повышает устойчивость жевательной резинки к воздействию мягчителей, эмульгаторов и, например, ароматизаторов.
Более того, в соответствии с настоящим изобретением было установлено, что увеличение молекулярной массы, по крайней мере, одного из биологически разлагаемых полимеров и тем самым повышение реологической жесткости (G') может быть фактически с лихвой компенсировано за счет добавления мягчителей.
Другими словами, в соответствии с настоящим изобретением было неожиданно обнаружено, что улучшенная консистенция жевательной резинки, содержащей биологически разлагаемый полимер, может быть фактически достигнута при начальном ухудшении реологических свойств биологически разлагаемого полимера, которые, в конечном счете, могут быть с лихвой компенсированы путем добавления подходящих мягчителей.
Из-за своей гидрофильной природы биологически разлагаемые полимеры имеют тенденцию к набуханию в воде, например, под воздействием слюны во рту. Поэтому межмолекулярные силы, действующие между соседними молекулярными цепями, будут уменьшаться, и структура жевательной резинки будет ослабляться.
В соответствии с настоящим изобретением более высокая резистентность к ослаблению межмолекулярных сил достигается частично благодаря тому факту, что результирующие межмолекулярные силы между полимерными цепями возрастают, а также благодаря тому факту, что увеличение размера молекулярных цепей приводит к увеличению степени пространственного затруднения между полимерными цепями соседних полимеров.
В соответствии с настоящим изобретением было также установлено, что увеличение времени высвобождения ингредиентов жевательной резинки может быть достигнуто путем увеличения молекулярной массы используемого биологически разлагаемого полимера.
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет, по крайней мере, 150000 г/моль (Mn).
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет от 105000 г/моль (Mn) до 1000000 г/моль (Mn).
В соответствии с настоящим изобретением был сделан вывод, что к биологически разлагаемому полимеру, имеющему молекулярную массу Mn=113900 г/моль, может быть добавлено достаточное количество мягчителей.
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет в пределах от 105000 г/моль (Mn) до 500000 г/моль (Mn).
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет в пределах от 105000 г/моль (Mn) до 350000 г/моль (Mn).
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет в пределах от 105000 г/моль (Mn) до 250000 г/моль (Mn).
В одном из вариантов осуществления изобретения молекулярная масса указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет менее чем 2000000 г/моль (Mn).
В одном из вариантов осуществления изобретения полидисперсность указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет в пределах от 1 до 5.
В одном из вариантов осуществления изобретения полидисперсность указанного, по крайней мере, одного биологически разлагаемого полимера составляет в пределах от 1 до 2,5 (21/2).
В одном из вариантов осуществления изобретения, по крайней мере, один биологически разлагаемый полимер составляет, по крайней мере, 25%, а предпочтительно, по крайней мере, 50% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения все биологически разлагаемые полимеры, присутствующие в жевательной резинке, составляют, по крайней мере, 25%, а предпочтительно, по крайней мере, 50% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения все биологически разлагаемые полимеры, присутствующие в жевательной резинке, составляют, по крайней мере, 80%, а предпочтительно, по крайней мере, 90% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка в основном не содержит биологически неразлагаемых полимеров.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингредиенты указанной жевательной резинки включают ароматизирующие вещества.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанные ароматизирующие вещества включают природные и синтетические отдушки в виде природных растительных компонентов, эфирных масел, эссенций, экстрактов, порошков, включая кислоты и другие вещества, способные влиять на профиль высвобождения вкусовых веществ.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка содержит ароматизирующее вещество в количестве примерно от 0,01 до 30 мас.% от общей массы жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка содержит ароматизирующее вещество в количестве примерно от 0,2 до 4 мас.% от общей массы жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное ароматизирующее вещество содержит водорастворимые ингредиенты.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное водорастворимое ароматизирующее вещество содержит кислоты.
В соответствии с настоящим изобретением было получено неожиданное начальное высвобождение кислот.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное ароматизирующее вещество содержит нерастворимые в воде ингредиенты.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингредиенты указанной жевательной резинки включают подсластители.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанный подсластитель включает подсластители, увеличивающие объем.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка включает увеличивающие объем подсластители в количестве примерно от 5 до 95% по массе жевательной резинки, а обычно примерно от 20 до 80% по массе жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанный подсластитель включает высокоинтенсивные подсластители.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанные высокоинтенсивные подсластители включают сукралозу, аспартам, соли ацесульфама, алитам, сахарин и его соли, цикламиновую кислоту и ее соли, глициризин, дигидрохальконы, тауматин, монеллин, стериозид, взятые отдельно или в комбинации.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка включает высокоинтенсивные подсластители в количестве примерно от 0 до 1% по массе жевательной резинки, а обычно в количестве примерно от 0,05 до 0,5% по массе жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка содержит, по крайней мере, один мягчитель.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанный, по крайней мере, один мягчитель содержит животный жир, гидрогенизированный животный жир, гидрогенизированные и частично гидрогенизированные растительные масла, масло какао, моностеарат глицерина, триацетат глицерина, лецитин, моно-, ди- и триглицериды, ацетилированные моноглицериды, жирные кислоты, такие как стеариновая, пальмитиновая, олеиновая и линолевая кислоты, и их смеси.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка включает мягчители в количестве примерно от 0 до 18% по массе жевательной резинки, а обычно примерно от 0 до 12% по массе жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения ингредиенты указанной жевательной резинки включают активные ингредиенты.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанные активные ингредиенты выбраны из группы, состоящей из ацетаминофена, ацетилсалицилсира, бупренорфина, бромгексина, целкоксиба, кодеина, дифенгидрамина, диклофенака, эторикоксиба, ибупрофена, индометацина, кетопрофена, лумиракоксиба, морфина, напроксена, оксикодона, парекоксиба, пироксикама, псевдоэфедрина, рофекоксиба, теноксикама, трамадола, вальдекоксиба, карбоната кальция, магалдрата, дисульфирама, бупропиона, никотина, азитромицина, кларитромицина, клотримазола, эритромицина, тетрациклина, гранисетрона, ондансетрона, прометазина, трописетрона, бромфенирамина, цетеризина, леко-цетеризина, хлорциклизина, хлорфенирамина, дифенгидрамина, доксиламина, фенофенадина, гуафенезина, лоратидина, дес-лоратидина, фенилтолоксамина, прометазина, пиридамина, терфенадина, троксерутина, метилдопы, метилфенидата, хлорида бензалкония, хлорида бензетидина, хлорида цетилпиридиния, хлоргексидина, экабет-натрия, галоперидола, аллопуринола, колхинина, теофиллина, пропанолола, преднизолона, преднизона, фторида, мочевины, миконазола, актота, глибенкламида, глипизида, метформина, миглитола, репаглинида, розиглитазона, апоморфина, циалиса, силденафила, варденафила, дифеноксилата, симетикона, циметидина, фамотидина, ранитидина, ратинидина, цетризина, лоратадина, аспирина, бензокаина, декстрометорфана, эфедрина, фенилпропаноламина, псевдоэфедрина, цизаприда, домперидона, метоклопрамида, ацикловира, диоктилсульфосукцината, фенолфталеина, альмотриптана, элетриптана, эрготамина, мигеи, наратриптана, ризатриптана, суматриптана, зольмитриптана, солей алюминия, солей кальция, солей железа, солей серебра, солей цинка, амфотерицина В, хлоргексидина, миконазола, триамцинолонацетонида, мелатонина, фенобарбитала, кофеина, бензодиазепинера, гидроксизина, мепробамата, фенотиазина, буклизина, брометазина, циннаризина, циклизина, дифенгидрамина, дименгидрината, буфломедила, амфетамина, кофеина, эфедрина, орлистата, фенилэфедрина, фенилпропаноламина, псевдоэфедрина, сибутрамина, кетоконазола, нитроглицерина, нистатина, прогестерона, тестостерона, витамина В12, витамина С, витамина А, витамина D, витамина Е, пилокарпина, аминоацетата алюминия, циметидина, эзомепразола, фамотидина, ланзопразола, оксида магния, низатида и/или ратинидина или их производных и смесей.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка в основном не содержит биологически неразлагаемых полимеров.
В одном из вариантов осуществления изобретения, по крайней мере, два или более циклических сложных эфиров выбраны из группы, состоящей из гликолидов, лактидов, лактонов, циклических карбонатов или их смесей.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанные лактоновые мономеры выбраны из группы, состоящей из ε-капролактона, δ-валеролактона, γ-бутиролактона и β-пропиолактона. Такими лактонами также являются ε-капролактоны, δ-валеролактоны, γ-бутиролактоны или β-пропиолактоны, замещенные одним или несколькими алкильными или арильными заместителями у любых некарбонильных атомов углерода на кольце, включая соединения, в которых два заместителя присутствуют на одном и том же атоме углерода.
В одном из вариантов осуществления изобретения карбонатный мономер выбран из группы, состоящей из триметиленкарбоната, 5-алкил-1,3-диоксан-2-она, 5,5-диалкил-1,3-диоксан-2-она, 5-алкил-5-алкилоксикарбонил-1,3-диоксан-2-она, этиленкарбоната, 3-этил-3-гидроксиметила, пропиленкарбоната, монокарбоната триметилолпропана, 4,6-диметил-1,3-пропиленкарбоната, 2,2-диметилтриметиленкарбоната и 1,3-диоксепан-2-она и их смесей.
В одном из вариантов осуществления изобретения полимерами циклических сложных эфиров и их сополимерами, полученными в результате полимеризации циклических эфирных мономеров, являются, но не ограничиваются ими, поли(L-лактид); поли(D-лактид); поли(D,L-лактид); поли(мезолактид); поли(гликолид); поли(триметиленкарбонат); поли(эпсилон-капролактон); сополимер L-лактида и D,L-лактида; сополимер L-лактида и мезо-лактида; сополимер L-лактида и гликолида; сополимер L-лактида и триметиленкарбоната; сополимер L-лактида и эпсилон-капролактона; сополимер D,L-лактида и мезолактида; сополимер D,L-лактида и гликолида; сополимер D,L-лактида и триметиленкарбоната; сополимер D,L-лактида и эпсилон-капролактона; сополимер мезо-лактида и гликолида; сополимер мезо-лактида и триметиленкарбоната; сополимер мезо-лактида и эпсилон-капролактона; сополимер гликолида и триметиленкарбоната; и сополимер гликолида и эпсилон-капролактона.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка включает наполнитель.
Если это необходимо, то композиция для основы жевательной резинки может включать один или несколько наполнителей/структурообразователей, включая, например, карбонат магния и кальция, сульфат натрия, измельченный известняк, соединения силикатов, такие как силикат магния и алюминия, каолин и глина, оксид алюминия, оксид кремния, тальк, оксид титана, моно-, ди- и трикальцийфосфаты, полимеры целлюлозы, такие как древесина, и их комбинации.
В одном из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка содержит наполнитель в количестве примерно от 0 до 50% по массе жевательной резинки, а обычно примерно от 10 до 40% по массе жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка содержит, по крайней мере, один краситель.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка может содержать красители и отбеливатели, такие как красители и лаки типа FD&C, фруктовые и растительные экстракты, диоксид титана и их комбинации. Другими подходящими компонентами основы жевательной резинки являются антиоксиданты, например, бутилированный гидрокситолуол (BHT), бутилгидроксианизол (ВНА), пропилгаллат и токоферолы, и консерванты.
В одном из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка имеет внешнее покрытие.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное внешнее покрытие является жестким.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанным жестким покрытием является покрытие, выбранное из группы, состоящей из сахарного покрытия и несахарного покрытия, и их комбинаций.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное жесткое покрытие содержит 50-100 мас.% полиола, выбранного из группы, состоящей из сорбита, мальтита, маннита, ксилита, эритритола, лактита и изомальтита.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанным внешним покрытием может быть пищевая пленка, содержащая, по крайней мере, один компонент, выбранный из группы, состоящей из пищевого пленкообразующего агента и воска.
В одном из вариантов осуществления изобретения пленкообразующий агент выбран из группы, состоящей из производного целлюлозы, модифицированного крахмала, декстрина, желатина, шеллака, аравийской камеди, зеина, растительной камеди, синтетического полимера и любой их комбинации.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное внешнее покрытие содержит, по крайней мере, один дополнительный компонент, выбранный из группы, состоящей из связующего агента, влагоабсорбирующего компонента, пленкообразующего агента, диспергирующего агента, антиадгезивного компонента, наполнителя, ароматизирующего вещества, красителя, фармацевтически или косметически активного компонента, липидного компонента, восксодержащего компонента, сахара, кислоты и агента, способствующего ускорению разложения разлагаемого полимера после жевания.
В еще одном варианте осуществления изобретения указанное внешнее покрытие является мягким покрытием.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанное мягкое покрытие включает вещество для покрытий, не содержащее сахара.
В одном из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка содержит полимеры или смолы, обычно используемые в жевательных резинках.
В одном из вариантов осуществления изобретения, по крайней мере, один биологически разлагаемый полимер составляет, по крайней мере, 5% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения все биологически разлагаемые полимеры, присутствующие в жевательной резинке, составляют, по крайней мере, 25%, а предпочтительно, по крайней мере, 50% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения биологически разлагаемые полимеры, содержащиеся в жевательной резинке, составляют, по крайней мере, 80%, а предпочтительно, по крайней мере, 90% от всех полимеров жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка содержит, по крайней мере, один биологически разлагаемый сополимер полиэфира, образующий пластификатор жевательной резинки, и, по крайней мере, один биологически неразлагаемый стандартный эластомер.
В соответствии с настоящим изобретением биологически разлагаемый полимер настоящего изобретения может служить заменителем обычной природной или синтетической смолы.
В одном из вариантов осуществления изобретения указанная жевательная резинка содержит, по крайней мере, один биологически разлагаемый сополимер полиэфира, образующий эластомер жевательной резинки, и, по крайней мере, одну биологически неразлагаемую стандартную природную или синтетическую смолу.
В соответствии с настоящим изобретением биологически разлагаемый полимер настоящего изобретения может служить заменителем стандартного низкомолекулярного или высокомолекулярного эластомера.
В одном из вариантов осуществления изобретения жевательная резинка содержит:
по крайней мере, один биологически разлагаемый эластомер в количестве примерно от 0,5 до 70% по массе жевательной резинки,
по крайней мере, один биологически разлагаемый пластификатор в количестве примерно от 0,5 до 70% по массе жевательной резинки, и
по крайней мере, один ингредиент жевательной резинки, выбранный из группы, состоящей из мягчителей, подсластителей, ароматизирующих веществ, активных ингредиентов и наполнителей в количестве примерно от 2 до 80% по массе жевательной резинки.
В одном из вариантов осуществления изобретения пищевые полиэфиры могут быть использованы в качестве разлагаемого полимера жевательной резинки.
Пищевые полиэфиры получают путем этерификации, по крайней мере, одного спирта и одной кислоты.
Пищевой полиэфир получают путем реакции поликонденсации, по крайней мере, одного спирта, выбранного из группы, состоящей из трехатомного и двухатомного спирта, и, по крайней мере, одной кислоты, выбранной из группы, состоящей из дикарбоновой кислоты и трикарбоновой кислоты.
Могут быть также использованы материалы, пригодные для употребления в пищу, или материалы пищевого сорта. Поскольку исходные кислоты и спирты являются пищевыми материалами, то полученные из них полимеры являются пригодными для употребления в пищу.
Спирты: глицерин, пропиленгликоль, 1,3-бутилендиол.
Кислоты: лимонная кислота, фумаровая кислота, адипиновая кислота, яблочная кислота, янтарная кислота, субериновая кислота, себациновая кислота, додекандионовая кислота, глукаровая кислота, глутаминовая кислота, глутаровая кислота, азелаиновая кислота, винная кислота.
Пищевые полиэфиры могут служить заменой как эластомерам, так и пластификаторам для эластомеров, и составляют 1-80% по массе гуммиосновы.
Описание графического материала
Настоящее изобретение более подробно описано в нижеследующих неограничивающих примерах со ссылками на графический материал, где:
На фиг.1 представлены кривые G' (динамический модуль упругости) в зависимости от колебательного момента для жевательных резинок 1002, 1003 и 1005, каждая из которых содержит 3% лецитин.
На фиг.2 представлены тангенсы (дельта) в зависимости от колебательного момента для жевательных резинок 1002, 1003 и 1005, каждая из которых содержит 3% лецитин.
Подробное описание изобретения
В контексте настоящего изобретения термины "разлагаемые под действием окружающей среды или биологически разлагаемые полимерные соединения" означают компоненты гуммиосновы жевательной резинки, которые после выгрузки готового продукта жевательной резинки могут подвергаться физической, химической и/или биологической деградации, при этом выгружаемые отходы жевательной резинки могут легче поддаваться удалению с места выгрузки или, в конечном счете, разлагаться на комки или частицы, которые уже не могут рассматриваться как отходы жевательной резинки. Разложение или дезинтеграция таких разлагаемых полимеров могут происходить или индуцироваться под действием физических факторов, таких как температура, излучение, влажность, под действием химических факторов, таких как гидролиз, вызываемый изменением рН, или под действием ферментов, способных разлагать данные полимеры. В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения все полимерные компоненты гуммиосновы представляют собой полимеры, разлагаемые под действием окружающей среды, или биологически разлагаемые полимеры.
Предпочтительными конечными продуктами разложения являются двуокись углерода, метан и вода.
В настоящем изобретении в соответствии с предпочтительным определением биологической разлагаемости термин "биологическая разлагаемость" означает способность некоторых органических молекул, находящихся под воздействием окружающей среды или попадающих в живой организм, вступать в ферментативные или микробные реакции, часто в комбинации с чисто химическими реакциями, такими как гидролиз, с образованием более простых соединений, а в конечном счете двуокиси углерода, окисей азота и воды.
В соответствии с этим подходящими примерами других разлагаемых под действием окружающей среды или биологически разлагаемых полимеров для жевательной резинки, которые могут быть использованы при получении гуммиосновы настоящего изобретения, являются разлагаемые полиэфиры, поликарбонаты, амиды полиэфиров, полипептиды, гомополимеры аминокислот, такие как полилизин, и белки, включая их производные, такие как, например, гидролизаты белка, включая гидролизат зеина. Особенно ценными соединениями такого типа являются полимеры полиэфира, полученные путем полимеризации одного или нескольких циклических сложных эфиров, таких как лактид, гликолид, триметиленкарбонат, δ-валеролактон, β-пропиолактон и ε-капролактон. Такими разлагаемыми полимерами могут быть гомополимеры или сополимеры, включая блокполимеры.
Если это не оговорено особо, то используемый здесь термин "молекулярная масса" означает среднечисленную молекулярную массу (Mn).
В нижеследующих примерах описано получение двух различных стандартных гуммиоснов жевательной резинки. Главное отличие этих двух гуммиоснов 101 и 102 примера 6 заключается в том, что один из высокомолекулярных эластомеров имеет отличающуюся молекулярную массу, то есть представляет собой бутилкаучук.
Нижеследующие примеры представлены в целях иллюстрации различных свойств стандартных и биологически неразлагаемых эластомеров при их введении в гуммиоснову и в композицию жевательной резинки. Для того чтобы подчеркнуть фактическое различие между жевательными резинками, полученными на стандартной гуммиоснове, и жевательными резинками, полученными на основе биологически разлагаемых полимеров, параметры, а именно молекулярную массу используемых высокомолекулярных эластомеров и состав жевательной резинки оставляли почти неизменными.
В примере 6 гуммиосновы 103 и 104 были изготовлены аналогичными способами, а стандартный высокомолекулярный эластомер был заменен биологически разлагаемым заменителем, имеющим почти такую же молекулярную массу.
В примере 6 гуммиоснова 105 биологически разлагаемого высокомолекулярного эластомера имеет еще более увеличенную молекулярную массу.
Пример 1
Получение смолы
Образец смолы получали с использованием цилиндрического стеклянного 10-литрового экспериментального реактора с рубашкой, снабженного стеклянной стержневой мешалкой с тефлоновыми лопастями и донным спуском. Нагревание содержимого реактора проводили путем циркуляции силиконового масла, доведенного до 130°С с помощью термостатата, через внешнюю рубашку. D,L-лактид (4,877 кг, 33,84 моль) загружали в реактор и расплавляли путем нагревания до 140°С в течение 6 часов. После полного расплавления D,L-лактида, температуру понижали до 130°С и в реактор загружали октоат олова (2) (1,79 г, 4,42×10-3 моль), 1,2-пропиленгликоль (79,87 г, 1,050 моль) и ε-капролактон (290,76 г, 2,547 моль). После того, как смесь становилась гомогенной, перемешивание продолжали в течение 24 часов при 130°С. По истечении этого времени отверстие донного спуска открывали и расплавленный полимер сливали в покрытый тефлоном красильный чан.
Характеризация полученного продукта показала, что этот продукт имеет следующие параметры: Mn=5700 г/моль, Mw=7100 г/моль (гельпроникающая хроматография с детектором MALLS, работающим в оперативном режиме) и Tg=30,7°С (ДСК, скорость нагревания 10°С/мин).
Пример 2
Получение низкомолекулярного эластомера (LMWE)
515 г образца LMWE синтезировали в сухом перчаточном боксе в атмосфере N2, как описано ниже. В 500 мл реактор со смолой, снабженный головной механической мешалкой, загружали 0,73 г 1,2-пропандиола (3,3 мл 22,0% (мас./об.) раствора в метиленхлориде) и 0,152 г Sn(Oct)2 (3,56 мл 4,27% (мас./об.) раствора в метиленхлориде) при продувке сухим газом N2. Метиленхлорид выпаривали при продувке газом N2 в течение 15 минут. Затем добавляли ε-капролактон (300 г, 2,63 моль) и δ-валеролактон (215 г, 2,15 моль). Реактор со смолой погружали в масляную баню при постоянной температуре 130°С и содержимое перемешивали в течение 14 ч. Затем реактор вынимали из масляной бани и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Твердый эластичный продукт удаляли небольшими кусочками с помощью ножа и помещали в пластиковый контейнер.
Характеризация полученного продукта показала, что этот продукт имеет следующие параметры: Mn=59900 г/моль, Mw=74200 г/моль (гельпроникающая хроматография с детектором MALLS, работающим в оперативном режиме) и Tg=-70°С (ДСК, скорость нагревания 10°С/мин).
Пример 3
Получение HMWE
Образец HMWE синтезировали в сухом перчаточном боксе в атмосфере N2, как описано ниже. В 500 мл реактор со смолой, снабженный головной механической мешалкой, загружали 0,037 г Sn(Oct)2 (3,4 мл 1,10% (мас./об.) раствора в метиленхлориде) при продувке сухим газом N2. Метиленхлорид выпаривали при продувке газом N2 в течение 15 минут. Затем добавляли пентаэритритол (0,210 г, 1,54×10-3 моль), ε-капролактон (79,0 г, 0,692 моль), ТМС (8,0 г, 0,078 моль) и δ-валеролактон (38,0 г, 0,380 моль). Затем реактор со смолой погружали в масляную баню при постоянной температуре 130°С и содержимое перемешивали примерно 14 ч. После этого реактор вынимали из масляной бани и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Твердый эластичный продукт удаляли небольшими кусочками с помощью ножа и помещали в пластиковый контейнер.
Характеризация полученного продукта показала, что этот продукт имеет следующие параметры: Mn=64600 г/моль, Mw=165200 г/моль (гельпроникающая хроматография с детектором MALLS, работающим в оперативном режиме) и Tg=-66°С (ДСК, скорость нагревания 10°С/мин).
Пример 4
Получение высокомолекулярного HMWE
Образец HMWE синтезировали в сухом перчаточном боксе в атмосфере N2, как описано ниже. В 500 мл реактор со смолой, снабженный головной механической мешалкой, загружали 0,037 г Sn(Oct)2 (2,4 мл 1,54% (мас./об.) раствора в метиленхлориде) при продувке сухим газом N2. Метиленхлорид выпаривали при продувке газом N2 в течение 15 минут. Затем добавляли пентаэритритол (0,068 г, 4,99×10-4 моль), ε-капролактон (68,0 г, 0,596 моль), ТМС (7,0 г, 0,069 моль) и δ-валеролактон (33,0 г, 0,33 моль). Затем реактор со смолой погружали в масляную баню при постоянной температуре 130°С и содержимое перемешивали примерно 2-2,5 ч, в течение которых масса отверждалась, и ее дальнейшее перемешивание было невозможным. Затем реакционную массу выдерживали при 130°С в течение еще 11,5-12 ч, то есть общее время реакции составляло 14 часов. После этого реактор вынимали из масляной бани и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Твердый эластичный продукт удаляли небольшими кусочками с помощью ножа и помещали в пластиковый контейнер.
Характеризация полученного продукта показала, что этот продукт имеет следующие параметры: Mn=113900 г/моль и Mw=369950 г/моль (гельпроникающая хроматография с детектором MALLS, работающим в оперативном режиме).
Пример 5
Получение высокомолекулярного HMWE
219 г образца HMWE синтезировали в сухом перчаточном боксе в атмосфере N2, как описано ниже. В 500 мл реактор со смолой, снабженный головной механической мешалкой, загружали этоксид олова(2) (0,077 г, 3,69×10-4 моль), ε-капролактон (137 г, 1,2 моль) и ТМС (82 г, 0,804 моль). Затем реактор со смолой погружали в масляную баню при постоянной температуре 130°С и содержимое перемешивали в течение 14 ч. После этого реактор вынимали из масляной бани и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Твердый эластичный продукт удаляли небольшими кусочками с помощью ножа и помещали в пластиковый контейнер.
Характеризация полученного продукта показала, что этот продукт имеет Mn=254900 г/моль (гельпроникающая хроматография с детектором MALLS, работающим в оперативном режиме).
Пример 6
Получение гуммиосновы
Все гуммиосновы получали в соответствии с нижеследующей основной рецептурой:
Получение гуммиосновы
Гуммиосновы получали следующим образом.
Эластомер HMWE добавляли в реактор с перемешиванием, снабженный мешалкой, например, в виде горизонтально расположенных Z-образных лопастей. Этот реактор предварительно нагревали в течение 15 минут до температуры примерно 60-80°С. Каучук фрагментировали на небольшие кусочки и механически размягчали в данном реакторе.
Эту смолу медленно добавляли к эластомеру до тех пор, пока смесь не становилась гомогенной. Затем оставшуюся смолу добавляли в реактор и перемешивали в течение 10-20 минут. После этого добавляли эластомер LMWE, и содержимое перемешивали в течение 20-40 минут до тех пор, пока вся смесь не становилась гомогенной.
Затем смесь при температуре 60-80°С выгружали на противень и оставляли охлаждаться до комнатной температуры, либо выгруженную смесь гуммиосновы сразу использовали для получения жевательной резинки путем добавления при непрерывном перемешивании всех компонентов жевательной резинки в соответствующем порядке.
Пример 7
Получение жевательной резинки
Гуммиосновы, перечисленные в таблице 1, смешивали, добавляя при этом различные ингредиенты жевательной резинки, указанные в нижеследующей таблице, в результате чего получали конечный продукт жевательной резинки.
Получение жевательной резинки
Гуммиосновы, используемые в вышеописанных композициях жевательной резинки, являются относительно жесткими, а поэтому для получения приемлемой консистенции в указанную систему жевательной резинки необходимо добавить мягчители.
Две стандартных композиции 1001 и 1002, содержащие эластомеры HMWE с Mn 73000 и 117000, имели улучшенную консистенцию благодаря добавлению 3% лецитина. Была протестирована жевательная резинка с 3% лецитином (1003), содержащая биологически разлагаемую гуммиоснову (103), представляющую собой полимер с Mn 65000 (пример 3), и было обнаружено, что эта жевательная резинка становилась очень мягкой и почти растворялась при жевании. Та же самая гуммиоснова (103) была использована в композиции жевательной резинки (1004), в которую для умягчения системы добавляли 1% лецитина и 0,3% жира, и эта композиция также была слишком мягкой.
Следовательно, можно сделать вывод, что биологически разлагаемые гуммиосновы, очевидно, являются менее устойчивыми к мягчителям и эмульгаторам.
Композиции жевательных резинок 1005 и 1006 получали с использованием новой биологически разлагаемой гуммиосновы (104), содержащей полимер с более высокой Mn 114000 (пример 4). При добавлении 3% лецитина или 4% жира жевательная резинка приобретала приятную и достаточно приемлемую консистенцию по сравнению со стандартными композициями жевательных резинок.
Композиция жевательной резинки 1007 была изготовлена с использованием биологически разлагаемой гуммиосновы 105, в которой был использован полимер с Mn 350000 (пример 5). При добавлении 3% лецитина консистенция становилась более твердой, но приемлемой.
Следовательно, увеличение молекулярной массы приводит к повышению устойчивости полимера к ингредиентам жевательной резинки, таким как, например, мягчители и жир.
Пример 8
Этот эксперимент проводили для анализа различных композиций жевательной резинки, содержащих 3% лецитин. Композиции 1001 и 1002 представляют собой две стандартные композиции, содержащие эластомеры с Mn 73000 и 117000.
Композиция 1003 представляет собой 100% биологически разлагаемую композицию, содержащую эластомерный полимер с Mn 65000, а композиция 1005 представляет собой 100% биологически разлагаемую композицию, содержащую эластомерный полимер с Mn 114000.
Сердцевины этих жевательных резинок помещали в машину, имитирующую жевание (CF Jansson). Частота "жевания" была установлена на 1 Гц, в качестве слюны был использован буфер с соответствующим рН, а температура составляла 37°С. Время "жевания" составляло 30 секунд. После "жевания", отработанную жвачку оценивали на реометре типа AR1000, TA Instrument. Измерение колебаний проводили при создании напряжения в линейной вязкоэластичной области и при температуре 37°С с параллельной системой пластинок (d=2,0 см, заштриховано). Приводятся величины G' и tg δ в зависимости от скорости сдвига.
Результаты, систематизированные на фиг.1 и 2, показали, что биологически разлагаемые композиции, содержащие 3% лецитин, обладают различными реологическими свойствами. Низкомолекулярная композиция с Mn 65000 (1003) является очень мягкой и менее эластичной, чем композиция с высокой Mn (1005).
Эти результаты подтверждают результаты сенсорной оценки, описанные выше в примере 7.
Изобретение относится к кондитерской промышленности. Жевательная резинка содержит, по крайней мере, один биологически разлагаемый полимер. Молекулярная масса указанного полимера составляет, по крайней мере, 105000 г/моль. Указанная жевательная резинка в основном не содержит биологически неразлагаемых полимеров. В результате повышается устойчивость жевательной резинки к действию мягчителей, эмульгаторов, ароматизаторов, тем самым улучшается консистенция жевательной резинки. 46 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
по крайней мере, один биологически разлагаемый эластомер в количестве примерно от 0,5 до 70% по массе жевательной резинки,
по крайней мере, один биологически разлагаемый пластификатор в количестве примерно от 0,5 до 70% по массе жевательной резинки, и,
по крайней мере, один ингредиент жевательной резинки, выбранный из группы, состоящей из мягчителей, подсластителей, ароматизирующих веществ, активных ингредиентов и наполнителей в количестве примерно от 2 до 80% по массе жевательной резинки.
| Статический магнитный элемент памяти | 1961 |
|
SU147368A1 |
| Устройство для измерения напряженности магнитного поля | 1977 |
|
SU711506A1 |
| US 3800006 A, 26.03.1974 | |||
| Автоматический счетчик для пуговиц | 1929 |
|
SU19837A1 |
