[发明专利]（1）挂糖衣，糖食，粘附和包衣；（2）可食性膜和香料包胶；和（3）平板印刷中的阿拉伯树胶替代物

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求享有2008年7月25日提交的美国临时专利申请No.61/083,808的权益，在此将其引入作为参考，用于所有目的，如同在此全部列出一样。

发明背景

发明领域

本发明的公开内容总地涉及针对三个主要类别的应用但不限于此的阿拉伯树胶替代物，这三个主要类别的应用包括：(1)挂糖衣，糖食，食品/药物粘附和包衣；(2)香料包胶/喷雾干燥的香料和可食性膜；和(3)平板印刷或印刷应用，从而实现各种源自阿拉伯树胶的功能，如：(1)口香糖和糖衣花生，巧克力或树胶球的壳的糖结合和强化；作为含油芯料(如，各种坚果、巧克力和麦芽球)的密封剂和氧屏障；作为锭剂和硬糖的质地改良硬化剂；作为上光剂，以给挂糖衣的产品、谷类、片剂和其它产品提供有光泽的包衣和作为格兰诺拉燕麦棒、谷物凝块和种子的粘附剂；(2)作为打算喷雾干燥的香料油的乳化剂和包胶剂和作为以小块脱落形成可食性闪光剂的成膜剂；和(3)作为用于平板印刷中的润湿剂和油/墨防护剂。

相关技术的讨论

阿拉伯树胶是获自世界热带和亚热带地区的豆科金合欢属的不同树种的干燥渗出物。阿拉伯树胶在食品、药物和工业应用中具有多重用途。目前，商业上所用的阿拉伯树胶有两种：用于食品和药物应用的Acacia Senegal和Acacia Seyal。然而，对于工业应用，尤其是在平板印刷中，另一种称为Combretum的渗出物成为了标准替代物。这些种类的主要产出国家位于非洲的萨赫勒地区，包括苏丹、乍得、厄立特里亚、尼日利亚和邻近国家。由于非洲该地区的政治动荡，导致阿拉伯树胶的短缺一直没有得到解决。

食品和药物应用中对阿拉伯树胶需求的数量是非常大的。单就挂糖衣而言，估计全世界对阿拉伯树胶的需求为每年约2千万磅。近年来，由于阿拉伯树胶产出地的非洲地区的政治不稳定，阿拉伯树胶的供应变得非常不稳定和不可预计。因此，没有充足阿拉伯树胶供应的风险已经变成倍受关注的问题。

阿拉伯树胶是具有罕见低粘度的高MW多糖，行为如同高达35％浓度的牛顿液体；其在55％-60％的浓度下溶解从而制得浓浆。这种低粘度归因于其结构的支化，这使得其成为球形分子。当其在水中水合时，与线性胶体不同，这种支化阻止胶束形成，从而使分子间氢键结合最小化。因此，其形成不牢固的薄膜。其溶液在高浓度下发粘，但当干燥时产生易碎的质地。当其在以独特模式裂化的表面上浇注时可以形成发亮的薄膜。其具有归因于蛋白质存在的乳化特性，该蛋白质与多糖部分的某一部分共价连接，从而形成大于2百万道尔顿的非常高MW的糖蛋白复合物。

阿拉伯树胶还用于口香糖和挂巧克力糖衣的糖果的硬芯滚抛糖衣中，以结合并且强化由糖或糖醇制成的壳衣。可以将其加入到糖浆配方中，用于喷雾或包裹于芯料上。出于成本的原因，只有在挂糖衣处理的初始阶段使用阿拉伯树胶，或者在糖浆的全部装料过程中，尤其在无糖配方中使用，从而在口香糖芯料周围形成牢固的壳层。在包衣和滚糖衣糖浆中中良好结合剂的需求是扩大规模或者期望使用更大的包衣锅从而提高产能的直接结果，而这导致了作为在锅中的芯料的壳衣更多的破损。在很多其它情形下，裂化在包装、成品运输过程中和当消费者摇晃包装容器时发生。甚至在常规的挂糖衣中，因为使用大型平锅包衣机，在包衣过程中需要强化外壳变得至关重要。麦芽糖糊精，一种在常规糖浆包衣中用于结合糖的廉价替代品，在包衣锅和批量都小的时候起到令人满意的作用；然而，使用较大的包衣锅和批量时，由于其较弱并且较脆的晶体，其作为阿拉伯树胶的替代物就会失效。

Acacia Senegal是一种高级的阿拉伯树胶，其是一种主要用于饮料乳液、美味香料乳液和喷雾干燥香料中的天然乳化剂；Acacia Seyal是一种具有有限乳化特性但具有较低成本结构的阿拉伯树胶。AcaciaSeyal在许多乳化作用是次要的或不是关键的应用中可以替代Senegal。饮料乳液中Acacia Senegal的替代物已经得到开发并且商品化，如各种乳化淀粉和如美国专利US 6,455,512中所公开的由Acacia Seyal制得的OSA改性阿拉伯树胶。在香料包胶/喷雾干燥的香料中，纯Acacia Seyal，含有Acacia Seyal和改性阿拉伯树胶的混合物以及含有乳化淀粉的与麦芽糖糊精的混合物可以部分代替Acacia Senegal。本发明的实施方案在成分组成上与这些现有的替代物不同，本发明的成分是基于它们在各种应用中对与阿拉伯树胶关键特性相对应，或者在某些情况下，改善替代物的功能使之优于阿拉伯树胶同时成本降低或成本相当的贡献而进行评价和选择的。