專利名稱：加工口香糖配方組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對加工用于口香糖的某些配方組分如包膠甜味劑和酸的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
一般來說，口香糖包括水溶性填充部分、非水溶性膠基部分，一般還包括非水溶性香味劑部分。非水溶性膠基一般包括彈性體、彈性體溶劑、樹脂、醋酸乙烯酯、增塑劑、蠟和無機(jī)填料。一旦膠基部分形成，就要將乳化劑如卵磷脂、軟化劑如甘油和Wesson油、玉米糖漿和填充劑如糖和糖醇加入到熔體中。然后，加入香味劑如香味油和/或噴霧干燥的香味劑以及甜味劑或酸，同時(shí)連續(xù)混合直到達(dá)到均質(zhì)。然后將大塊口香糖冷卻，隨即軋片、劃分并包裝成最后產(chǎn)品。
在咀嚼過程中，口香糖的水溶性部分與香味劑部分一起經(jīng)過一段時(shí)間融去。而整個(gè)咀嚼產(chǎn)品的過程中，膠基部分都留在口內(nèi)。
在使膠基和口香糖的生產(chǎn)更為簡便和減少生產(chǎn)所需時(shí)間，并努力改進(jìn)所生產(chǎn)膠基和口香糖產(chǎn)品的性能滿足市場要求方面已作出了許多努力。另外，也采取了許多措施來改進(jìn)膠基和口香糖產(chǎn)品所加配方組分的均勻一致性，和改進(jìn)用于膠基和口香糖的配方組分的進(jìn)料速度和方法，以便能一批接一批地得到或是一次接著一次地生產(chǎn)出更均勻一致的產(chǎn)品。
口膠基產(chǎn)品和口香糖產(chǎn)品一般是通過分批方式生產(chǎn)的，盡管也可使用連續(xù)擠出機(jī)。分批生產(chǎn)方法是勞動密集性方法，且所生產(chǎn)的口香糖不夠一致。此常規(guī)方法一般是使用西格瑪型分批捏和機(jī)。用來生產(chǎn)口香糖成品的連續(xù)擠出機(jī)例如可參見Degady等人的美國專利5,135,762、Lesko等人的美國專利5,045,325和Kramer等人的美國專利4,555,407。例如Song等人的美國專利5,419,919和Song等人的美國專利5,486,366公開了使用連續(xù)擠出機(jī)生產(chǎn)口膠基的方法。可用來生產(chǎn)口膠基或口香糖成品或者二者兼可的連續(xù)擠出機(jī)包括由Japan Steel Works、leistriztz、Werner and Pfleiderer Corp.、Buss Mfg.Co.、WLS、Togum和Baker Perkin幾家公司生產(chǎn)的擠出機(jī)。
無論是使用分批式方法或是連續(xù)式擠出方法生產(chǎn)口香糖，重要的是要為產(chǎn)品提供最佳形態(tài)和最佳性能的各種配方組分。這樣就能改進(jìn)最終加工的速度和效率。通常，某些配方組分在進(jìn)行分批生產(chǎn)或擠出過程之前需要特殊處理或準(zhǔn)備。
對于采用連續(xù)擠出加工的過程來說，配方組分的準(zhǔn)備特別重要。供應(yīng)連續(xù)擠出機(jī)的配方組分優(yōu)選以易于進(jìn)料、計(jì)量及與其它組分在擠出機(jī)中相互混合的最佳尺寸、形狀、條件(液體、固體等)、形態(tài)和溫度供料。另外，由于一些配方組分的性質(zhì)，需要將它們按某些方式制備或預(yù)混合，以使它們能以最可行的方式喂入擠出機(jī)和計(jì)量。
現(xiàn)已存在若干制備口香糖產(chǎn)品所用甜味劑和酸緩釋體系的方法和工藝。例如參見美國專利4,816,265、5,000,965和5,057,328。
本發(fā)明的廣義目標(biāo)是提供一種生產(chǎn)口香糖產(chǎn)品的改進(jìn)方法和設(shè)備。本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)的提供制備口香糖產(chǎn)品用甜味劑和酸組分的改進(jìn)方法和設(shè)備。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供制造、冷卻和包裝口香糖產(chǎn)品用甜味劑和酸原料的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的這些及其它一些目標(biāo)、好處及優(yōu)點(diǎn)可通過下面對本發(fā)明的描述看出。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種加工用作口香糖產(chǎn)品配方組分的甜味劑和酸的改進(jìn)系統(tǒng)。用來制造、冷卻、磨碎和包裝這類組分的新方法和設(shè)備。當(dāng)采用連續(xù)擠出機(jī)來生產(chǎn)甜味劑和酸組分時(shí)，此組分可直接擠出到本發(fā)明的冷卻設(shè)備，獲得連續(xù)、穩(wěn)態(tài)的冷卻和包裝系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，包膠甜味劑和酸物料以長條狀直接擠出到輸送機(jī)上。輸送機(jī)將物料送過一個(gè)細(xì)長的冷卻室，降低到所希望的溫度并固化。冷卻后，固化的原料用旋轉(zhuǎn)式切粒機(jī)削切，用真空系統(tǒng)輸送到磨碎機(jī)中。磨碎機(jī)將原料磨碎成粉末狀，然后將粉料放入儲存容器或料斗。再用料斗裝填儲存容器或儲料盒。此后，甜味劑和酸原料就可按需要用于各種口香糖產(chǎn)品。
根據(jù)下面對本發(fā)明的描述，同時(shí)參看附圖和權(quán)利要求，可以很明顯地看出本發(fā)明的其它特點(diǎn)、好處和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡要說明

圖1是按本發(fā)明的甜味劑/酸加工系統(tǒng)的示意圖。
圖2例示說明一個(gè)按本發(fā)明的優(yōu)選冷卻機(jī)。
圖3是一個(gè)按本發(fā)明的切粒設(shè)備部分的示意性放大透視圖。
圖4是圖2所示冷卻機(jī)的俯視圖。
圖5是圖4所示冷卻機(jī)的剖視圖，沿圖4的線5-5按箭頭方向取剖面。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式本發(fā)明特別適合用于加工高濃甜味劑或酸彈性體芯核材料，尤其是用于口香糖產(chǎn)品的甜味劑或酸彈性體芯核材料。甜味劑或酸包入緩釋體系如聚醋酸乙烯酯中。廣義地說，本發(fā)明提供一種冷卻、切?；蚯兴槲锪?，然后磨碎并包裝它們的方法和設(shè)備，在這一點(diǎn)上，很明顯本發(fā)明可用于準(zhǔn)備其它不是甜味劑和酸的配方組分或物料，且可應(yīng)用于不是口香糖產(chǎn)品的其它產(chǎn)品。
另外，很明顯本發(fā)明的最佳形式是以連續(xù)擠出機(jī)形式應(yīng)用于生產(chǎn)甜味劑/酸中間體。但是，本發(fā)明也可以以分批生產(chǎn)系統(tǒng)形式應(yīng)用于生產(chǎn)甜味劑或酸原料，就此而言，若采用分批生產(chǎn)系統(tǒng)，熔融物料應(yīng)放入一個(gè)某種類型的供料機(jī)，以便能將配方組分適當(dāng)送入下面所述的冷卻設(shè)備。
圖1示出一個(gè)按本發(fā)明的系統(tǒng)的圖示說明。按本發(fā)明優(yōu)選的冷卻和切粒機(jī)例示于圖2-5。
如圖1所示，系統(tǒng)10包括擠出機(jī)12、輸送機(jī)14、冷卻室或設(shè)備16、旋轉(zhuǎn)式切粒機(jī)18、真空或氣動輸送系統(tǒng)20、磨碎機(jī)22、料斗或儲存容器24和第二輸送機(jī)26。包膠甜味劑或酸物料用數(shù)字30表示，從擠出機(jī)12擠出到輸送機(jī)14上。
甜味劑或酸組分或稱物料30可以是任何常規(guī)用于口香糖產(chǎn)品的類型。例如，甜味劑可以是天然或人工合成的高濃原料，如氨基酸基甜味劑、二肽甜味劑、甘草甜、糖精及其鹽、乙酰氨基磺酸鹽、環(huán)己氨基磺酸鹽、甾苷、talin、二氫查爾酮化合物和它們的混合物。與此類似，酸也可以是食品常用的任何酸原料，如檸檬酸、蘋果酸、維生素C、葡糖酸δ-內(nèi)酯、酒石酸、己二酸、富馬酸、琥珀酸、乳酸和它們的混合物。
優(yōu)選甜味劑或酸還包含乳化劑并用聚醋酸乙烯酯等包覆或包膠，以延遲或延長甜味劑或酸的釋放及穩(wěn)定敏感物料。甜味劑和酸緩釋體系例如可參見美國專利4,816,265、5,000,965和5,057,328的公開內(nèi)容，這些專利均引為參考。
擠出機(jī)12可以是任何帶有發(fā)動機(jī)和控制器32、長螺筒元件34和多個(gè)進(jìn)料口或稱入口36、37和38的常規(guī)類型擠出機(jī)。常規(guī)設(shè)計(jì)的長螺桿機(jī)構(gòu)(未示出)置于螺筒34內(nèi)。將制造甜味劑或酸的固體和液體配方組分經(jīng)進(jìn)料口送入擠出機(jī)。在這一點(diǎn)上，一般是將固體組分或配方組分送入進(jìn)料口36，而物料中的液體組分則經(jīng)進(jìn)料口37或38送入。(當(dāng)然，可提供或使用更多或更少數(shù)量的進(jìn)料口)。
包衣或包膠物料30優(yōu)選以長料條形式直接擠出到輸送機(jī)14的上層輸送面或稱上層傳送帶15上。然后輸送機(jī)14將物料30送過長冷卻室16。沿冷卻室整個(gè)長度對輸送機(jī)上的熱物料30吹送循環(huán)冷卻空氣。冷卻室16將物料的溫度降低，并使其快速固化。例如，物料30在進(jìn)入冷卻室的“A”點(diǎn)處的溫度一般約為190-200°F，則物料在冷卻室出口“B”點(diǎn)處的溫度優(yōu)選低于約70-80°F。
旋轉(zhuǎn)式切粒機(jī)18應(yīng)安排在能與離開冷卻室16的固化甜味劑或酸料條30接觸的位置。切粒機(jī)18將物料30削切成小粒料30’。然后將粒料30’輸送到真空輸送機(jī)導(dǎo)管21，并經(jīng)輸送系統(tǒng)20用壓縮空氣輸送至磨碎設(shè)備22中。
磨碎機(jī)22可以是任何常規(guī)類型，可將小粒狀甜味劑物料磨碎，使物料成細(xì)粉狀。然后將粉料經(jīng)導(dǎo)管40輸送到料斗或儲存容器內(nèi)。
在此處，粉料可按需要放入或計(jì)量放入容器或盒42內(nèi)。儲料盒42的位置在輸送機(jī)26上，使過程可以自動化操作。儲料盒42收集到規(guī)定量的粉料后，貼上標(biāo)簽，送去儲存待用。
圖2-5例示說明按本發(fā)明優(yōu)選的冷卻室16。輸送機(jī)14始于冷卻室入口的外側(cè)點(diǎn)50，終止于冷卻室出口的內(nèi)側(cè)點(diǎn)52。冷卻空氣送入冷卻室進(jìn)氣口54，并沿適當(dāng)流道56送到輸送機(jī)14的上層表面15上。如上所述，就此操作而言，甜味劑或酸物料30是以多股條料形式放在傳送帶15上。空氣經(jīng)出氣口58從冷卻室排出。
輸送機(jī)優(yōu)選具有無級變速控制能力，以便能調(diào)節(jié)輸送機(jī)的速度與物料從擠出機(jī)12擠出的速度匹配。就此操作而言，輸送機(jī)傳送帶14的速度能調(diào)控從擠出機(jī)擠出料條的粗細(xì)。物料的粗細(xì)應(yīng)調(diào)節(jié)到使物料在送到切粒機(jī)構(gòu)18時(shí)能充分固化和硬化。
在輸送機(jī)14的終點(diǎn)處，固化的物料30被一對加料輥60送入旋轉(zhuǎn)式切粒機(jī)構(gòu)18。切粒機(jī)將物料削切成約1/8到1/2英寸小粒，然后將小粒料30’經(jīng)出料斜槽62引入輸送系統(tǒng)20。
如圖所示，設(shè)備16基本包括一個(gè)具有整體機(jī)架的冷卻室/切粒機(jī)?？蚣芸傞L超過30英尺寬約3-4英尺。機(jī)架覆以金屬套絕熱板，以盡可能充分地維持室內(nèi)的冷卻溫度。冷卻空氣自遠(yuǎn)程單元(未示出)供應(yīng)給進(jìn)氣口54，，冷卻室16具有一個(gè)閉合環(huán)流流型，以使冷卻空氣能均勻擴(kuò)散到輸送機(jī)14上的物料30上。
在本發(fā)明操作過程中，先將冷卻室的溫度預(yù)冷，直到達(dá)到所希望的操作溫度，然后調(diào)節(jié)擠出機(jī)和輸送機(jī)構(gòu)14的速度到適合的生產(chǎn)速率，隨后將物料送到輸送機(jī)的傳送帶上。優(yōu)選使用單發(fā)動機(jī)70驅(qū)動輸送機(jī)傳送帶、加料輥和切粒設(shè)備(見圖3)，這樣就能使這些機(jī)件和系統(tǒng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，得到更均勻一致的粒料(30’)。
當(dāng)產(chǎn)品通過冷卻室16時(shí)，冷空氣均勻擴(kuò)散到產(chǎn)品周圍，進(jìn)行固化。就此操作而言，需要一些具體的成品參數(shù)。這些參數(shù)包括產(chǎn)品體積(磅/小時(shí))、物料送入此冷卻室的速度、冷卻溫度和空氣流速的組合。
冷卻空氣也流下斜槽62，幫助物料在整個(gè)過程中維持低溫。切粒機(jī)18也以同樣方式冷卻。
產(chǎn)品進(jìn)入一對加料輥60，將產(chǎn)品均勻一致地送入旋轉(zhuǎn)刀或切粒機(jī)18。調(diào)節(jié)切粒機(jī)或使切粒機(jī)能夠切成下游加工要求所需粒徑的粒料30’。
如圖3所示，切粒機(jī)18是一個(gè)帶有多個(gè)沿其長軸方向安裝的長刀刃(圖中為四個(gè))的圓筒。刀刃與平臺74一端設(shè)置的固定刀刃緊密配合。料條30通過牽引輥60后靠平臺支撐。
切出的粒料30’靠重力落入斜槽62，通過一個(gè)金屬檢測器，檢測物料中存在的任何金屬雜質(zhì)。若檢測出金屬顆粒，則位于斜槽一端的活板門78打開，雜質(zhì)落入廢料容器80。若未檢測出雜質(zhì)，則物料30’進(jìn)入機(jī)箱82，由輸送系統(tǒng)20送過導(dǎo)管21。
控制空氣通過機(jī)箱的速度，以確保傳送帶15上料條30的冷卻。如圖3-5所示，冷卻空氣自進(jìn)氣口54進(jìn)入機(jī)箱16，沿室55穿過氣口56流動，覆蓋機(jī)箱內(nèi)整個(gè)輸送機(jī)傳送帶15的長度。就此操作而言，兩個(gè)氣口56之間所設(shè)置的隔板90是為了確保機(jī)箱兩端充分冷卻。機(jī)箱內(nèi)的隔板90包括格柵和帶有許多孔洞或開口的板，使冷卻空氣能夠到處流動。與此類似，輸送機(jī)傳送帶15包括編織的網(wǎng)狀表面或孔經(jīng)表面，使冷卻空氣能夠在料條上通過并穿過傳送帶流到下層室94。如圖4和5所示，穿過傳送帶15的空氣流向側(cè)面風(fēng)道96之一，并經(jīng)室98和出氣口58從機(jī)箱排出。
采用本發(fā)明技術(shù)，甜味劑和酸配方組分在冷卻室內(nèi)通過時(shí)間少于1分鐘，在此期間被冷卻降低的溫度超過100°F。擠出的液態(tài)甜味劑的溫度約為190-200°F，而出冷卻室的固化物料的溫度約為70-80°F。
為便于機(jī)箱、旋轉(zhuǎn)刀、擠出機(jī)等設(shè)備的維修，機(jī)箱16要改造成能從其操作位置移動。為此，機(jī)箱16在“P”點(diǎn)處的一端安裝在樞軸上支撐表面，相鄰的另一端安裝一套滾輪100。如圖4和5中箭頭102所示，機(jī)箱可繞點(diǎn)“P”沿兩個(gè)方向的任一方向旋轉(zhuǎn)。
盡管上述說明描述了本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方案，但從事本領(lǐng)域工作的技術(shù)人員都能知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其做變動和改進(jìn)。本發(fā)明意欲對真正屬于按以下權(quán)利要求書所定義和覆蓋的發(fā)明范圍內(nèi)的所有這類變動和改進(jìn)提出權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1．一種加工口香糖產(chǎn)品配方組分物料的方法，所述方法包括以下步驟將熔融態(tài)配方組分物料提供給冷卻設(shè)備；將所述物料傳送通過冷卻設(shè)備，所述物料在所述冷卻設(shè)備中同時(shí)降低溫度和固化；將所述物料切分成小粒料；和將所述小粒料磨碎成粉料。
2．按權(quán)利要求1的方法，其中所述配方組分物料從擠出機(jī)提供給冷卻設(shè)備。
3．按權(quán)利要求1的方法，其中所述物料用旋轉(zhuǎn)式切削設(shè)備切分成小粒料。
4．按權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將所述小粒料用真空輸送系統(tǒng)輸送到磨碎機(jī)的步驟。
5．按權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將所述粉料輸送到料斗的步驟。
6．按權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將所述粉料裝入容器待用的步驟。
7．按權(quán)利要求1的方法，其中所述物料取自甜味劑或酸物料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種冷卻、磨碎和包裝配方組分物料如口香糖用包膠甜味劑或酸的方法。自擠出機(jī)(12)擠出的物料直接送到輸送機(jī)(14)。輸送機(jī)將液態(tài)物料,優(yōu)選為長條料送過冷卻室(16),用循環(huán)空氣冷卻。從冷卻室出來的固化物料用旋轉(zhuǎn)式切粒機(jī)(18)切成小粒料,并用真空輸送系統(tǒng)輸送到磨碎機(jī)(22)。物料進(jìn)一步粉碎(磨碎)成粉料,并輸送到料斗。然后將粉料放入盒內(nèi)或其他儲存容器(42)內(nèi)。
文檔編號A23G4/20GK1306398SQ98814112
公開日2001年8月1日 申請日期1998年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月16日
發(fā)明者J·A·杜根, M·德加迪, K·R·泰伯林克, A·W·阿普曼 申請人:沃尼爾·朗伯公司