專利名稱：聚磷酸鹽作為牙齒侵蝕抑制劑在酸性組合物中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚磷酸鹽在用于口腔用途的酸性組合物例如食品、尤其是酸性飲料以及口腔保健組合物中、為減輕或防止與酸的消耗有關(guān)的牙齒損傷、即牙侵蝕的用途。
牙侵蝕描述“病理的、長(zhǎng)期的、局部的、無(wú)痛的、化學(xué)地被酸和/或螯合作用從齒面侵蝕掉而沒(méi)有涉及細(xì)菌的牙齒硬組織損失”(Imfeld，1996，Eur J.Oral Sci.104，151-155)。產(chǎn)生所述侵蝕的酸類衍生自飲食的、職業(yè)的或內(nèi)在的源，并且不是口內(nèi)的菌群的產(chǎn)物。因此，牙侵蝕是與具有不相似的病因?qū)W的齲齒有區(qū)別和不同的狀態(tài)。隨著在所有年齡群體中飲食頻率增加的趨勢(shì)，似乎牙侵蝕的發(fā)生將隨之增加。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明制備例如飲料的產(chǎn)品時(shí)，并且為了消費(fèi)或保健目的被引入口腔中，鈣和磷酸鹽經(jīng)過(guò)化學(xué)過(guò)程從牙齒溶解或除去被顯著地降低了。
Lussi等(1995，Caries Res 29，349-354)將飲料的pH和可滴酸度與其侵蝕可能性關(guān)聯(lián)，飲料中酸的濃度越大，它對(duì)牙齒的損傷越大。同樣地，對(duì)兒童的研究(Millward等，(1994)Int.J Paed.Dent.4，151-157)將牙侵蝕的發(fā)生與酸性飲料和果汁的消費(fèi)關(guān)聯(lián)。
EP551398公開了防止由于消耗酸飲料(pH低于5.5)的牙齒釉質(zhì)侵蝕的方法，所述酸飲料包括0.02％到0.15％的檸檬酸蘋果酸鈣復(fù)合物形式的鈣，所述復(fù)合物具有1∶0.5到1∶4.5的檸檬酸鹽與蘋果酸鹽的摩爾比率。
WO97/30601公開了酸基液體組合物，其具有降低的牙齒侵蝕性能，包含鈣化合物和酸化劑，其中鈣的存在范圍為0.3到0.80mol/mol酸化劑，所述組合物的pH為3.5到4.5。
WO00/13531公開了粘度改性聚合物材料，通常用作增稠劑，穩(wěn)定劑和乳化劑在用于口腔用途的酸性組合物中為減輕或防止與消費(fèi)酸有關(guān)的牙齒損傷的用途。
本發(fā)明是基于這樣的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加入聚磷酸鹽，在酸性口腔組合物中的牙齒侵蝕可以有效地降低。對(duì)于本發(fā)明的目的，聚磷酸鹽定義為磷酸鹽的聚合物，其中磷酸基在所述聚合物中的數(shù)目(n)為至少3或優(yōu)選地至少4。當(dāng)n等于或大于4、合適地等于或大于7和優(yōu)選地等于或大于12時(shí)，本發(fā)明得以最好地實(shí)施。其中平均鏈長(zhǎng)(n)為大約12到28的組合物被認(rèn)為是尤其有效的，例如12、17、20、21、25和28。
此外，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加聚磷酸鹽連同鈣或連同如WO00/13531所描述的粘度調(diào)節(jié)聚合物，對(duì)由于酸引起的牙侵蝕的抑制效果得到提高。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，聚磷酸鹽和鈣或聚磷酸鹽和粘度改性聚合物在用于口腔用途的酸性組合物中的這類組合，與通過(guò)單獨(dú)添加鈣或者粘度改性聚合物帶來(lái)的效果相比，鈣和磷酸鹽從牙齒釉質(zhì)的損失得到更大程度的降低?？煽诘?、貯存穩(wěn)定的和在降低由于酸引起的牙侵蝕中有效的用于口腔用途的酸性組合物，可以相應(yīng)地用與公開在WO97/30601中的相比較少的鈣/mol酸和在較低的pH值下配制。
因此本發(fā)明提供聚磷酸鹽作為口服酸性組合物中的牙齒侵蝕抑制劑的用途。
在本發(fā)明中使用的聚磷酸鹽是藥用可接受的和優(yōu)選地適用于食品的食品級(jí)物質(zhì)。優(yōu)選的聚磷酸鹽是多磷酸鈉。多磷酸鈉用于本發(fā)明最好實(shí)施的濃度為0.005g/l到超過(guò)2g/l，合適地從0.01g/l到1.5g/l，和優(yōu)選地從0.01g/l到1g/l。雖然在高達(dá)和包括3g/l的濃度使用聚磷酸鹽也有益處，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含較大量的聚磷酸鹽會(huì)降低所述益處，表明使用的聚磷酸鹽濃度是本發(fā)明的重要方面。以與多磷酸鈉等量的克分子濃度使用的多磷酸也可以使用，同樣可以使用的是其它聚磷酸鹽，例如鉀鹽，條件是它們具有適合的在酸性應(yīng)用中的溶解度。取決于存在的聚磷酸鹽平衡離子的性質(zhì)，可能需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)定量。
本發(fā)明適用于所有用于口腔消費(fèi)或使用的酸性產(chǎn)品。這些包括酸性飲料、醋、醬油、腌菜、果醬、蜜餞、冷凍食物例如冰硬糖果和各種的酸性產(chǎn)品例如酸性乳制品、以及其它物質(zhì)，合適地為液體或半固體的形式，經(jīng)口使用，例如酸性口腔保健產(chǎn)品，例如漱口劑和藥品。
本發(fā)明尤其適用于應(yīng)用到各種固體、半固體或液體食品，尤其是酸性飲料。這些包括蒸餾和充碳酸氣的酒類和非酒精性飲料，例如鮮果汁、蘋果汁和酒，和尤其是保健飲料例如黑醋栗汁飲料或加有維生素的飲料。本發(fā)明還延伸到用于制備酸性飲料，例如通過(guò)稀釋或溶解在水中的濃縮和粉未狀形式。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酸組合物是立即可飲的飲料或從天然果汁例如黑醋果汁制備的用于稀釋的飲料濃縮物。
本發(fā)明有利地應(yīng)用于酸性組合物，尤其是食品，并且尤其是飲料，其中包含天然和/或加入的酸化劑。所述酸組合物可以包含有機(jī)和/或無(wú)機(jī)酸類，并且可以補(bǔ)充有維生素例如維生素C。優(yōu)選的酸化劑包括可飲用的酸類例如檸檬酸、蘋果酸、乳酸、磷酸、醋酸和酒石酸及其混合物。本發(fā)明有利地應(yīng)用于包含天然的或加入的檸檬酸的飲料產(chǎn)品。
在本發(fā)明的組合物中所述酸化劑濃度由所述產(chǎn)品類型、希望的有效pH、希望的感官特性和選擇的酸源的酸性決定。組合物的酸性可以用可滴酸度表示，是測(cè)量存在于溶液中的酸的百分比重量的尺度，由中和存在的酸性物質(zhì)需要的氫氧化鈉的體積計(jì)算。實(shí)際上，可滴酸度通過(guò)電位滴定用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)化氫氧化鈉溶液在20攝氏度溫度下測(cè)量。典型飲料具有的可滴酸度范圍為0.01到4％w/w，和典型的水果基立即可飲的飲料具有的可滴酸度范圍為0.1到2％w/w。一般地在本發(fā)明組合物中的酸濃度，例如在果實(shí)基產(chǎn)品中所述酸濃度的范圍為0.01％w/w到4％w/w，合適地為0.1％w/w到2.5％w/w?；跈幟仕岷?或蘋果酸作為酸化劑的典型立即可飲的水果飲料的酸濃度范圍為0.01到最高2％w/w，優(yōu)選地0.01到1.0％w/w的所述飲料組合物。在用于稀釋的濃縮物中，典型檸檬酸/蘋果酸濃度范圍為所述組合物的0.1到4％w/w。可以使用可飲用的酸類混合物，例如選自檸檬酸、蘋果酸、磷酸和乳酸的酸類及其他本領(lǐng)域已知的適合的食品級(jí)賦形劑的混合物。
食品例如飲料可以是不甜的或用天然的糖或合成甜味料例如糖精、天冬氨酰基苯基丙氨酰甲酯或其它本領(lǐng)域已知的增甜劑甜化的。組合物可以同時(shí)包含其它常規(guī)添加劑例如苯甲酸鈉、山梨酸、偏亞硫酸氫鈉、抗壞血酸、調(diào)味劑、著色劑和二氧化碳。
本發(fā)明實(shí)施不引起味道缺損。令人驚奇地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)酸性制劑的侵蝕可能性可以通過(guò)加入聚磷酸鹽到低pH值和任選地低水平的鈣和/或粘度改性聚合物的酸性制劑中來(lái)最小化。這些特征賦予所述制劑以高度可接受的感官性能參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明用于口腔使用的組合物的有效pH將根據(jù)產(chǎn)品類型、含酸量和希望的感官特性變化。一般地，根據(jù)本發(fā)明使用聚磷酸鹽將在控制pH下實(shí)施，所述有效pH為小于或等于5.5和優(yōu)選地小于或等于4.5。典型的組合物的有效pH范圍為低至pH2.2到高達(dá)pH5.5，合適地從pH2.4到pH4.5、優(yōu)選地從pH2.4到pH4.0和更優(yōu)選從pH2.7到pH4.0，尤其是對(duì)于包含水果酸類的飲料。
術(shù)語(yǔ)有效pH在本發(fā)明的上下文中指當(dāng)為液體形式時(shí)組合物的pH或在凝固以前組合物的pH(其中所述組合物為借助于液相中間物制備的固體或半固體)或當(dāng)重新組成或溶于液體例如水時(shí)固體或半固體組合物的pH。術(shù)語(yǔ)凝固包括處理或補(bǔ)充液相中間物以形成固體或半固體。
有利地，根據(jù)本發(fā)明使用聚磷酸鹽與控制pH和/或加入鈣和/或加入粘度改性劑例如水狀膠質(zhì)結(jié)合使用。
所述制劑的pH可以通過(guò)加入適當(dāng)?shù)膲A性化合物例如氫氧化鈉或適合的鹽例如碳酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鹽、蘋果酸鹽或乳酸鹽調(diào)節(jié)到希望的范圍。同樣地，適合的鉀和鈣化合物可以用于該目的?？蛇x擇地，如果需要，酸化劑例如檸檬酸、蘋果酸、乳酸、磷酸或食品核準(zhǔn)的無(wú)機(jī)酸類可以使用以降低pH。
如果聚磷酸鹽連同鈣的加入使用，則鈣的濃度將根據(jù)所述酸類的性質(zhì)和濃度和所存在的聚磷酸鹽的性質(zhì)和濃度變化。所述酸性溶液可以包含有機(jī)和/或無(wú)機(jī)酸類和可以補(bǔ)充有維生素例如抗壞血酸。在濃縮飲料中，在飲用前用高達(dá)五份的水稀釋，所述鈣濃度可以從0.001mol/l(40ppm)變化到高于0.05mol/l(2000ppm)。在立即可飲的飲料中，所述鈣離子濃度可以為0.0002mol/l(10ppm)到高于0.01mol/l(400ppm)。在現(xiàn)成的液體形式中，優(yōu)選的范圍為0.00125到0.0125mol/l(50ppm到500ppm)鈣、更優(yōu)選從0.00125到0.01mol/l(50ppm到400ppm)、更優(yōu)選從0.00125到0.005mol/l(50ppm到200ppm)。鈣含量還可以相對(duì)于所述酸化劑的摩爾濃度以摩爾計(jì)算。鈣的存在量可以高達(dá)0.8mol/mol的酸化劑。對(duì)于水果基飲料產(chǎn)品，鈣與酸的摩爾比率可以從0.01到0.75、很可能為0.05到0.6、和一般地從0.1到0.5。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，鈣和聚磷酸鹽在溶液中組合必須小心以避免形成不溶解濁霧和沉淀物，盡管不溶物質(zhì)的存在在一定程度上依賴于酸化劑的濃度和性質(zhì)、聚磷酸鹽制劑的濃度和性質(zhì)和尤其是所述溶液的pH，其在較高水平的鈣時(shí)可能發(fā)生。
如果加入，鈣可以任何方便的鹽例如碳酸鈣、氫氧化鈣、檸檬酸鈣、蘋果酸鈣、乳酸鈣、氯化鈣、磷酸鈣、甘油磷酸鈣或甲酸鈣或任何其它鹽的形式加入，以最小化任何對(duì)所述組合物不利的味覺影響。
在本發(fā)明尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚磷酸鹽與粘度調(diào)節(jié)聚合物材料結(jié)合使用。用于本發(fā)明的適合的粘度調(diào)節(jié)聚合物物質(zhì)包括食品級(jí)復(fù)合多糖類穩(wěn)定劑和增稠劑，例如藻酸鹽、刺槐豆膠、潔冷膠、胍爾豆膠、阿拉伯樹膠、黃蓍膠、角叉菜膠、金合歡膠、黃原膠、果膠、纖維素衍生物例如羧甲基纖維素及其他這類用于食品及其他用于口腔使用的組合物領(lǐng)域的天然的或半合成高分子物質(zhì)，包括其一種或多種的混合物。適合的合成、非聚糖粘度調(diào)節(jié)聚合物為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的復(fù)合多糖類物質(zhì)包括藻酸鹽、黃原膠、纖維素衍生物和果膠。這類物質(zhì)與聚磷酸鹽的組合是尤其有效的。復(fù)合多糖類加入組合物，對(duì)于在很低的濃度下抑制牙齒侵蝕顯示益處。例如實(shí)施本發(fā)明需要的多糖濃度可以低至0.005％w/v。在高達(dá)1.0％w/v的濃度下表明了益處，并且上限濃度極限可以按照所述組合物的希望的粘度確定。對(duì)于典型多糖例如黃原膠，實(shí)施本發(fā)明需要的濃度合適地為0.005到0.1％w/v、更優(yōu)選0.01到0.05％w/v。
優(yōu)選的果膠尤其是低和高甲氧基果膠、低酯果膠和酰胺化或部分地酰胺化的果膠。適合的藻酸鹽包括市售可得的低、中和高粘度藻酸鹽產(chǎn)品。例如，低粘度丙二醇藻酸酯和藻酸鈉以商品名Kelcoloid LVF和Manucol LF由Monsanto銷售；中粘度藻酸鈉以商品名Manucol DH由Monsanto銷售；高粘度丙二醇藻酸酯以商品名Kelcoloid HVF由Monsanto銷售。適合的黃原膠包括以商品名Keltrol T、Keltrol RD、Keltrol TF、Keltrol SF和Keltrol BT從Monsanto獲得的一系列產(chǎn)品。適合的果膠包括高甲氧基果膠例如Unipectin QC40，可以從SKWBiosystems獲得；低酯果膠例如以商品名GENU LM22 CG和GENU LM12CG銷售的產(chǎn)品，部分酰胺化低酯果膠例如以商品名GENU LM 101 AS和GENU LM 102 AS銷售的產(chǎn)品，和酰胺化低酯果膠例如以商品名GENU LM104 AS FS銷售的，所有這些果膠產(chǎn)品可以從Hercules Ltd獲得。
包含根據(jù)本發(fā)明使用的聚磷酸鹽的口腔組合物還可以包含鎂或其它離子，作為用于補(bǔ)充礦質(zhì)的制劑輔料。它還可以包含有效量的蘋果酸或可飲用的其鹽，以保持所述鈣(當(dāng)加入時(shí))的可溶性，以便防止或最小化不溶解鈣鹽的沉淀。加入的蘋果酸可以提供小至10％的總飲料酸度，其余的酸度由其它(優(yōu)選地正常存在)酸類例如檸檬酸或抗壞血酸提供。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酸組合物是制備自天然果汁例如黑醋栗汁的飲料濃縮物，例如風(fēng)味糖漿濃縮物。所述聚磷酸鹽可以加入所述濃縮物，尤其是當(dāng)所述飲料作為濃縮物賣給消費(fèi)者用于在飲用以前稀釋時(shí)，或者當(dāng)稀釋用于制備“立即可飲的”稀釋濃縮物的糖漿濃縮物時(shí)。任選地，所述產(chǎn)品包含降低水平的糖或碳水化合物或?yàn)榈蜔崃款愋停浒瑥?qiáng)增甜劑。
所述飲料可以通過(guò)混合所述成分按照習(xí)用方法制備。如果需要的話，所述固體組分可以在加入其它組分之前溶于水或熱水中。通常，在裝入瓶子或罐子或其它包裝之前將飲料殺菌或在裝填之后進(jìn)行包裝內(nèi)殺菌。
在另一方面，本發(fā)明提供聚磷酸鹽的用途，合適地為作為牙齒侵蝕抑制劑的磷酸鹽聚合物，其中磷酸鹽基團(tuán)的數(shù)目(n)為至少3、優(yōu)選地至少7和更優(yōu)選至少12，用于制造口服酸性組合物。
在另一方面，本發(fā)明提供降低口服酸性組合物的牙齒侵蝕的方法，包括在所述組合物中加入聚磷酸鹽、合適地為磷酸鹽聚合物，其中磷酸鹽基團(tuán)數(shù)目(n)為至少3、優(yōu)選地至少7和更優(yōu)選至少12。
本發(fā)明還延伸到降低口服酸性組合物的牙齒侵蝕的方法，包括口服酸性組合物，所述組合物包含聚磷酸鹽、合適地為磷酸鹽聚合物，其中磷酸鹽基團(tuán)數(shù)目(n)為至少3、優(yōu)選地至少7和更優(yōu)選至少12。
以下通過(guò)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1測(cè)試溶液通過(guò)在水中溶解所述成分制備，如下表所述。對(duì)于包含多磷酸鈉的測(cè)試溶液，使用的聚磷酸鹽聚合物的平均鏈長(zhǎng)(n)為17。所有溶液制備成pH為3.0和可滴酸度為0.5％w/v CAMH(檸檬酸一水化物)。其中加入鈣，鈣使用的檸檬酸的摩爾比率為大約0.08。所述溶液的侵蝕作用使用體外測(cè)平法測(cè)試評(píng)價(jià)，其中扁平的牙齒釉質(zhì)部分在37℃溫度下暴露于測(cè)試溶液4小時(shí)。所述測(cè)量方法由Davis和Winter描述于1977，British Dental Journal 143，116-119。侵蝕作用通過(guò)在所述步驟期間損失的釉質(zhì)的深度(以微米計(jì)量)評(píng)價(jià)。磷酸鹽 磷酸鹽 Ca(ppm) 黃原膠4Hr釉質(zhì) SD(g/L) (％w/v)損失無(wú)0 0 0 38.9 8.4無(wú)0 0 0 53.7 2.4多磷酸鈉(n≈17) 0.50 0 18.8 0.7多磷酸鈉(n≈17) 3 0 0 24.5 1.9無(wú)0 80 0 41.1 5.7無(wú)0 80 0 80 10多磷酸鈉(n≈17) 0.25 80 0 7.4 1.1多磷酸鈉(n≈17) 0.580 0 5.5 0.7多磷酸鈉(n≈17) 0.580 0 6.9 1.4多磷酸鈉(n≈17) 1 80 0 10.9 0.6多磷酸鈉(n≈17) 1 80 0 11 1.3多磷酸鈉(n≈17) 3 80 0 33.4 1.1無(wú)0 0 0.05 5.6 0.4多磷酸鈉(n≈17) 0.50 0.05 1.2 0.2磷酸鈉0.65 80 0 33.4 4.6焦磷酸四鈉1.08 80 0 28.6 2.1三磷酸五鈉0.61 80 0 20.1 1.8鈣，以碳酸鈣加入(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
檸檬酸一水化物(CAMH)(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
黃原膠(Keltrol RD，Monsanto，Tadworth，Surrey，UK)。
多磷酸鈉96％(Sigma-Aldrich Chemical Co，Poole，Dorset，UK)。
磷酸鈉，ACS級(jí)(Sigma-Aldrich Chemical Co，Poole，Dorset，UK)。
焦磷酸四鈉(十水合物)，分析純(BDH Metck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
三磷酸五鈉，(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)。
在所有情況下，通過(guò)加入氫氧化鈉(BDH Merck Ltd，Poole，Dorset，UK)將pH調(diào)節(jié)到3.0。
盡管對(duì)照液，在酸濃度和pH方面為典型飲料組合物，包含0.5％檸檬酸，pH3.0，導(dǎo)致至少40微米的釉質(zhì)損失，而已經(jīng)加入0.5g/l多磷酸鈉的試驗(yàn)溶液導(dǎo)致大約20微米的釉質(zhì)損失，表明侵蝕作用大幅度減少。盡管包含0.5％檸檬酸、80ppm鈣、pH3.0的其他溶液導(dǎo)致至少40微米釉質(zhì)損失，在所述溶液中加入0.5g/l多磷酸鈉導(dǎo)致大約6微米釉質(zhì)損失，表明在少量的鈣存在下侵蝕作用的最大幅度降低。使用0.25g/l多磷酸鈉也是有效的。使用1g/l多磷酸鈉也是有效的。使用3g/l多磷酸鈉不很有效。盡管包含0.5％檸檬酸、pH3.0的溶液導(dǎo)致至少40微米釉質(zhì)損失，而在所述酸性溶液中加入0.05％黃原膠導(dǎo)致5.6微米釉質(zhì)損失，在所述酸性溶液中加入0.5g/l多磷酸鈉和0.05％黃原膠導(dǎo)致僅僅大約1.2微米的釉質(zhì)損失，表明甚至在沒(méi)有鈣的情況下侵蝕作用的非常大幅度的降低。
令人驚奇地，所述聚磷酸鹽聚合物鏈長(zhǎng)度是本發(fā)明的重要方面。溶液制備成包含大約等量克分子濃度的磷酸基。盡管包含0.5％檸檬酸、80ppm鈣、pH3.0的溶液導(dǎo)致至少40微米釉質(zhì)損失，在所述溶液中加入0.65g/l磷酸鈉(n＝1)導(dǎo)致大約33微米釉質(zhì)損失。當(dāng)使用的磷酸鹽源是焦磷酸鈉(n＝2)時(shí)，估計(jì)釉質(zhì)損失為大約29微米，而當(dāng)使用三磷酸鈉(n＝3)時(shí)，釉質(zhì)損失為大約20微米。形成對(duì)照的是，當(dāng)使用0.5g/l多磷酸鈉(n＝17)時(shí)，釉質(zhì)損失僅僅為大約6微米。
實(shí)施例2聚磷酸鹽聚合物鏈長(zhǎng)度的影響。
A.溶液制備成包含大約等量克分子濃度的磷酸基，溶于0.3％w/v檸檬酸一水合物(CAMH)，pH3.4。根據(jù)需要，pH通過(guò)加入NaOH調(diào)節(jié)。材料來(lái)源如實(shí)施例1中的詳述。另外，多磷酸鈉n≈4、7、28來(lái)自于Chemische Fabrik Budenheim，Budenheim，德國(guó)，和多磷酸鈉n≈12、21、25來(lái)自于Rhodia Ltd.Widnes，Cheshire，英國(guó)。將釉質(zhì)樣品置于所述溶液，于37℃攪拌4小時(shí)，通過(guò)先前描述的表面光度測(cè)定法測(cè)定在該期間從所述表面損失的釉質(zhì)的量。
盡管包含0.3％檸檬酸、pH3.4的溶液導(dǎo)致大約42微米的釉質(zhì)損失，當(dāng)聚磷酸鹽平均鏈長(zhǎng)為7或更大時(shí)，在所述溶液中加入大約0.5g/l多磷酸鈉導(dǎo)致釉質(zhì)損失明顯減少。
B.在80ppm鈣存在下進(jìn)行研究，獲得以下數(shù)據(jù)。鈣以碳酸鈣加入。
盡管包含0.3％檸檬酸一水化物、pH3.4和80ppm鈣的溶液導(dǎo)致大約43微米的釉質(zhì)損失，當(dāng)聚磷酸鹽平均鏈長(zhǎng)為4或更大時(shí)，在所述溶液中加入大約0.5g/l多磷酸鈉導(dǎo)致釉質(zhì)損失明顯減少。
C.重復(fù)所述研究，條件改變?yōu)?.5％w/v CAMH，pH3.0，80ppm鈣加特定的磷酸鹽化合物。n≈12的多磷酸鈉另外來(lái)源于Albright和Wilson UK Ltd，Oldbury，英國(guó)和n≈20的多磷酸鈉來(lái)自Rhodia Ltd。
盡管包含0.5％檸檬酸、pH3.0和80ppm鈣的溶液導(dǎo)致在4小時(shí)保持期間大約41微米的釉質(zhì)損失，當(dāng)聚磷酸鹽平均鏈長(zhǎng)為大于7時(shí)，在所述溶液中加入大約0.5g/l多磷酸鈉導(dǎo)致釉質(zhì)損失大幅度降低。
實(shí)施例3聚磷酸鹽聚合物濃度的作用。
應(yīng)用于本發(fā)明的聚磷酸鹽的濃度是尤其重要的方面。在下文說(shuō)明中，使用了平均鏈長(zhǎng)為25個(gè)磷酸鹽單元的多磷酸鈉(Calgon696，Rhodia Ltd)。使用的酸化劑是0.3％w/v的檸檬酸一水化物。檸檬酸是最通常使用的食品酸化劑。需要時(shí)，通過(guò)加入NaOH調(diào)節(jié)pH。使用實(shí)施例1的方法，將人牙齒釉質(zhì)樣品在給定的pH下、在不等量的多磷酸鈉存在下暴露于酸性溶液。
A.pH2.8
在這些高度侵蝕性的條件下，缺少聚磷酸鹽導(dǎo)致過(guò)度的釉質(zhì)損失，包含聚磷酸鹽充分地降低了釉質(zhì)損失。概括地，增加聚磷酸鹽的量導(dǎo)致釉質(zhì)損失降低。然而，包含較大量的聚磷酸鹽導(dǎo)致相反的趨勢(shì)和導(dǎo)致釉質(zhì)損失增加。
B.pH3.4
在這些條件下，缺少聚磷酸鹽導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上的釉質(zhì)損失，包含聚磷酸鹽降低釉質(zhì)損失。概括地，增加聚磷酸鹽的量是有益的并且導(dǎo)致釉質(zhì)損失降低。此外，包含較大量的聚磷酸鹽導(dǎo)致相反的趨勢(shì)和導(dǎo)致釉質(zhì)損失增加。
C.pH3.8
在這些條件下，缺少聚磷酸鹽導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上的釉質(zhì)損失，包含聚磷酸鹽降低釉質(zhì)損失。概括地，增加聚磷酸鹽的量是有益的并且導(dǎo)致釉質(zhì)損失降低到很低的水平。此外，包含較大量的聚磷酸鹽導(dǎo)致相反的趨勢(shì)和導(dǎo)致釉質(zhì)損失增加。
實(shí)施例4pH和酸濃度研究本發(fā)明有利地適于各種各樣的pH值和酸濃度。溶液在給定的檸檬酸一水合物和平均聚合物鏈長(zhǎng)度為25的多磷酸鈉(Rhodia Ltd)濃度下配制，根據(jù)需要用NaOH調(diào)節(jié)pH。然后，如實(shí)施例1所描述的對(duì)溶液的侵蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
在所有情況下，包含多磷酸鈉使酸性溶液的侵蝕得到明顯降低。實(shí)驗(yàn)在實(shí)施例6中進(jìn)一步擴(kuò)展。
實(shí)施例5本發(fā)明對(duì)其它酸化劑物質(zhì)的適用性。
本發(fā)明有利地適于降低不同于檸檬酸的酸化劑的侵蝕。溶液在給定的D，L蘋果酸(Aldrich Chemical Co Ltd)或L-乳酸(BDH Merck Ltd)濃度和包括平均聚合物鏈長(zhǎng)度為25的多磷酸鈉(Rhodia Ltd)下配制，根據(jù)需要用NaOH調(diào)節(jié)pH。然后，如實(shí)施例1所描述的對(duì)溶液的侵蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
包含多磷酸鈉使酸性溶液的侵蝕得到明顯降低。在說(shuō)明降低可樂(lè)制劑侵蝕的另一個(gè)例子中對(duì)磷酸的適用性進(jìn)行了描述。
實(shí)施例6聚磷酸鹽和粘度調(diào)節(jié)聚合物的組合對(duì)釉質(zhì)侵蝕的作用。
多磷酸鈉與粘度改性聚合物例如食品膠的共同使用導(dǎo)致釉質(zhì)侵蝕降低效果的提高，如以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的。溶液在給定的檸檬酸一水合物、食品水膠體和平均聚合物鏈長(zhǎng)度為2 5的多磷酸鈉(Rhodia性Ltd)濃度下配制。所述溶液根據(jù)需要用NaOH調(diào)節(jié)pH。然后，如實(shí)施例1所描述的對(duì)溶液的侵蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。食品水膠體的供應(yīng)商是Monsanto/Kelco Biopolymers(黃原膠，“Keltrol RD”)，Hercules(羧甲基纖維素，“Blanose”)，ISP Alginates UK Ltd.Tadworth，Surrey(丙二醇藻酸酯，“Manucol酯M”)，Hercules(低和高甲氧基果膠，“Genu”果膠)。
盡管0.3％檸檬酸一水化物的溶液侵蝕的測(cè)試釉質(zhì)樣品釉質(zhì)的平均值為43.6微米，聚磷酸鹽和黃原膠的共同使用導(dǎo)致僅僅1.36微米的釉質(zhì)損失。
在此特別侵蝕性的pH和酸濃度條件下，對(duì)照條件(單獨(dú)酸)超過(guò)所述表面光度儀測(cè)量侵蝕程度的容量。加入0.05％w/v黃原膠大大降低了侵蝕，但是黃原膠和0.1g/l多磷酸鈉的共同使用進(jìn)一步使侵蝕降低到更大程度。
以下實(shí)驗(yàn)在pH3.2下利用0.3％w/v檸檬酸一水化物進(jìn)行。提供了存在和沒(méi)有給定濃度的多磷酸鈉兩種情況下的數(shù)據(jù)。
在一切情況下，食品水膠體與多磷酸鈉共同使用導(dǎo)致超過(guò)單獨(dú)使用膠的牙齒釉質(zhì)侵蝕程度降低效果的提高。
實(shí)施例7聚磷酸鹽和鈣的組合對(duì)釉質(zhì)侵蝕的作用。
多磷酸鈉與鈣的共同使用導(dǎo)致提高的降低釉質(zhì)侵蝕效果，如以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果所說(shuō)明的。使用的鈣與檸檬酸的摩爾比率是0.14(80ppm鈣)，0.175(100ppm鈣)和0.35(200ppm鈣)。溶液用0.3％w/v檸檬酸一水化物、以碳酸鈣加入的鈣(BDH Merck)和平均聚合物鏈長(zhǎng)度為25的多磷酸鈉(Rhodia Ltd)制成。所述溶液根據(jù)需要用NaOH或硫酸調(diào)節(jié)pH。然后，如實(shí)施例1所描述的對(duì)溶液的侵蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
同樣地，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了當(dāng)使用的多磷酸鈉的平均鏈長(zhǎng)是4、7和28、在pH3.4下具有0.3％w/v檸檬酸一水化物時(shí)鈣的影響。多磷酸鈉的供應(yīng)商在實(shí)施例2中給出。
使用以下成分制備飲料濃縮物
所述濃縮物預(yù)定在消費(fèi)之前用4份的水稀釋。所述濃縮物具有大約3.75的pH和包含400ppm鈣。所述濃縮物具有非常輕微的混濁，其可以容易地通過(guò)著色和本領(lǐng)域已知的混濁劑掩蔽。
實(shí)施例8聚磷酸鹽、粘度調(diào)節(jié)聚合物和鈣的組合對(duì)釉質(zhì)侵蝕的作用。
多磷酸鈉與粘度改性聚合物例如食品膠和鈣的共同使用導(dǎo)致釉質(zhì)侵蝕降低效果的提高，如以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的。溶液用0.3％w/v檸檬酸一水化物、黃原膠(Kelco)、鈣(以碳酸鈣加入)和平均聚合物鏈長(zhǎng)度為25的多磷酸鈉(Rhodia Ltd)制成。所述溶液根據(jù)需要用NaOH或硫酸調(diào)節(jié)pH。然后，如實(shí)施例1所描述的對(duì)溶液的侵蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用的鈣與酸的摩爾比率為0.14到0.35。
如所看到的，聚磷酸鹽、食品膠和鈣的共同使用導(dǎo)致在所述試驗(yàn)中特別低水平的侵蝕。
實(shí)施例9在果汁風(fēng)味飲料中的應(yīng)用。
使用以下成分制備用于稀釋的以下鮮果汁濃縮物。當(dāng)應(yīng)用時(shí)，多磷酸鈉作為最后的成分加入。在每種情況下，飲料濃縮物被調(diào)節(jié)到pH3.2。
對(duì)照飲料
含有聚磷酸鹽的飲料
含有聚磷酸鹽和食用膠的飲料
下表匯總了所述水果汁飲料的分析特征。
*RTD定義為立即可飲的，即稀釋之后。
飲料的侵蝕使用在實(shí)施例1中描述的方法在一份用四份礦泉水(Volvic，Danone Group Ltd)稀釋之后評(píng)價(jià)。盡管沒(méi)有加入黃原膠的對(duì)照飲料在4小時(shí)中除去41微米釉質(zhì)，包括多磷酸鈉(n≈25，RhodiaLtd)的飲料除去7微米，但是具有相同量的聚磷酸鹽和加入黃原膠的飲料僅僅除去1微米釉質(zhì)，表明本發(fā)明的實(shí)用性。所有飲料具有優(yōu)異的感官性能特征。
實(shí)施例10在運(yùn)動(dòng)飲料中的應(yīng)用按照以下列出的成分，有和沒(méi)有加入多磷酸鈉(n≈25，Rhodia Ltd)制造試驗(yàn)性的運(yùn)動(dòng)飲料制劑。
等滲的葡萄柚風(fēng)味運(yùn)動(dòng)飲料
等滲的葡萄柚風(fēng)味運(yùn)動(dòng)飲料(含有聚磷酸鹽)
*包含葡萄糖漿和麥芽糖糊精。
多磷酸鈉作為最后的成分加入。
分析特性
盡管沒(méi)有多磷酸鈉的對(duì)照制劑在37℃保持釉質(zhì)4小時(shí)之后導(dǎo)致60微米的釉質(zhì)損失，而所述試驗(yàn)配方僅僅除去2.6微米的釉質(zhì)，表明本發(fā)明的實(shí)用性。
實(shí)施例11在干燥粉飲料中的應(yīng)用。
粉末運(yùn)動(dòng)飲料制劑根據(jù)以下列出的成分制造，其一般地使用帶形混合器干燥混合直至獲得均勻混合物。然后所述產(chǎn)品被裝填到適當(dāng)?shù)陌b中，例如小袋、罐子或桶中。
將100g所述粉末溶于水到1升的最終體積，以制造桔子運(yùn)動(dòng)飲料。所述飲料具有的pH為大約4。
實(shí)施例12在果汁中應(yīng)用就地評(píng)價(jià)橘子汁的侵蝕性能。參見例如West等“測(cè)量臨床侵蝕的方法橘子汁消費(fèi)對(duì)釉質(zhì)侵蝕的作用”Journal of Dentistry(1998)26卷329-335頁(yè)，和Hughes等“低侵蝕黑醋栗汁飲料體外和就地研制和評(píng)價(jià)1.與橘子汁對(duì)比”Journal of Dentistry(1999)27卷285-289頁(yè)，并且發(fā)現(xiàn)是中等侵蝕的。工業(yè)橘子汁(Gerber Soft Drinks，Somerset，英國(guó))的侵蝕通過(guò)加入0.1g/l多磷酸鈉(n≈25，Rhodia Ltd)而降低。表征了純橘子汁的該實(shí)施例(自橘子汁濃縮物稀釋)并且包含120mg/l鈣、具有的pH為3.8和可滴酸度值為0.7％w/w CAMH。沒(méi)有加入多磷酸鈉的樣品除去21.3微米的釉質(zhì)，而加入多磷酸鈉的僅僅除去1.6微米。
實(shí)施例13應(yīng)用到可樂(lè)型飲料基于磷酸的可樂(lè)型飲料也屬于本發(fā)明范圍。由Quest Ltd供應(yīng)的工業(yè)原料制造的標(biāo)準(zhǔn)可樂(lè)和飲食可樂(lè)，使用以下成分制造，有和沒(méi)有加入0.2g/l多磷酸鈉(n≈25，Rhodia Ltd)。所述飲料的pH是大約2.8(標(biāo)準(zhǔn)可樂(lè))和3.4(飲食可樂(lè))。按照以前描述的方法評(píng)定這些的侵蝕。
全糖可樂(lè)
全糖可樂(lè)(含有聚磷酸鹽)
膳食可樂(lè)
膳食可樂(lè)(含有聚磷酸鹽)
實(shí)驗(yàn)和對(duì)照產(chǎn)品具有以下分析特性
盡管對(duì)照全糖可樂(lè)在4小時(shí)中除去42.9微米的釉質(zhì)，而所述補(bǔ)充有多磷酸鈉的制劑僅僅除去10.5微米。同樣地，對(duì)照飲食可樂(lè)在4小時(shí)中除去27.6微米的釉質(zhì)。然而，補(bǔ)充有多磷酸鈉的所述制劑僅僅除去6微米。這兩個(gè)實(shí)施例表明，使用本發(fā)明可以大幅度降低侵蝕能力。
實(shí)施例14在風(fēng)味酸化水中的應(yīng)用飲料制造領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可以適于各種飲料，包括未甜化的和甜化的，低或常規(guī)熱含量的用人工甜味料或碳水化合物增甜劑制成的飲料。例如，檸檬水根據(jù)以下成分列表制造。
通過(guò)混合一份糖漿與四份充碳酸氣的水來(lái)生產(chǎn)成品，其具有大約3.4的pH。任選地，所述糖漿可以包含食品水膠體，例如1克/升黃原膠。
實(shí)施例15在蜜餞和各種的酸性糖錠中的應(yīng)用酸性蜜餞可能是侵蝕性的；例如參見Lussi等“酸性糖錠對(duì)磨損牙齒硬組織的侵蝕就地研究”Clin Oral Invest(1997)1191-194。固體形式例如酸性蜜餞可以通過(guò)使用本發(fā)明產(chǎn)生較少侵蝕。錠劑根據(jù)以下列表生產(chǎn)。
煮沸上述的混合物直至獲得80白利糖度值，除去260g，冷卻到100℃和加入以下詳述的溶解的明膠混合物。充分地混合。
沉淀到淀粉模子中。將裝填的模子放入餅干烤爐，于50℃放置2小時(shí)。冷卻時(shí)從模子中除去錠劑。相似的實(shí)施例可以容易地通過(guò)選擇降低生齲可能性的糖例如糖醇、海藻糖和本領(lǐng)域已知的各種的甜化/填充劑置換所述蔗糖/葡萄糖的方式而實(shí)施。
實(shí)施例16在冷凍酸性食物中應(yīng)用通過(guò)混合如下成分制備溶液
所述溶液具有的pH為大約3.4。所述溶液可以通過(guò)冷凍、優(yōu)選地于大約負(fù)20℃的溫度凝固。
權(quán)利要求
1.聚磷酸鹽作為牙齒侵蝕抑制劑在制造口服酸性組合物中的用途，所述聚磷酸鹽是磷酸鹽聚合物，其中磷酸基數(shù)目(n)是至少3。
2.權(quán)利要求1的用途，其中磷酸基數(shù)目(n)為至少7。
3.權(quán)利要求2的用途，其中磷酸基數(shù)目(n)為至少12。
4.權(quán)利要求1或2的用途，其中所述聚磷酸鹽是多磷酸鈉，其具有的磷酸基平均數(shù)(n)為7到30。
5.權(quán)利要求1到3的用途，其中在所述酸性組合物中所述聚磷酸鹽濃度，以多磷酸鈉的濃度表示，為0.005到3.0g/l。
6.權(quán)利要求5的用途，其中在所述酸性組合物中所述多磷酸鈉濃度，以多磷酸鈉的濃度表示，為0.01到1.5g/l。
7.權(quán)利要求1到6任何一項(xiàng)的用途，其中所述酸性組合物的所述有效pH為2.2到5.5。
8.權(quán)利要求1到7任何一項(xiàng)的用途，其中所述酸性組合物包含鈣化合物，使得存在于所述組合物中的鈣的量最高為0.8mol/mol酸。
9.權(quán)利要求1到8任何一項(xiàng)的用途，其中所述酸性組合物包含粘度改性聚合物。
10.權(quán)利要求6的用途，其中所述粘度改性聚合物是藻酸鹽、黃原膠、纖維素衍生物或果膠。
11.權(quán)利要求1到10任何一項(xiàng)的用途，其中所述酸性組合物是飲料或用于制備飲料的液體或固體濃縮物。
12.權(quán)利要求11的用途，其中所述飲料具有的pH為2.4到4.5。
13.權(quán)利要求11的用途，其中所述飲料具有的可滴酸度為0.01到4.0％w/w。
14.降低口服酸性組合物的牙齒侵蝕趨勢(shì)的方法，包括在所述組合物中加入聚磷酸鹽，該聚磷酸鹽為磷酸鹽聚合物，其中磷酸鹽基團(tuán)數(shù)目(n)為至少3。
15.降低由口服酸性組合物中的酸所引起的牙齒侵蝕的方法，其通過(guò)口服包含聚磷酸鹽的酸性組合物進(jìn)行，所述聚磷酸鹽是磷酸鹽聚合物，其中磷酸基數(shù)目(n)為至少3。
全文摘要
聚磷酸鹽在酸性口腔組合物中、尤其是pH在2.2和5.5之間的酸飲料中、為減輕或防止與酸的消耗有關(guān)的牙齒損傷的用途。本發(fā)明可以單獨(dú)使用聚磷酸鹽或與鈣和/或粘度改性聚合物結(jié)合使用聚磷酸鹽來(lái)實(shí)施。
文檔編號(hào)A23G3/00GK1431874SQ01810209
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月27日
發(fā)明者N·J·貝克, D·M·帕克 申請(qǐng)人:史密絲克萊恩比徹姆有限公司