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专利名称:口香糖基制造方法
本专利是1993年9月24日已登记在册、题目为“使用高分配混合连续生产口香糖基”的美国专利NO08/126,319的部分延续。本文的揭示的内容包含在参考示例中。
本发明背景本发明与口香糖基连续生产方式有关。
常见的口香糖基是由一种或多种弹胶物、一种或多种添加剂、一种或多种弹胶物溶液、塑化剂和可选塑化聚合物、蜡、乳化剂和各种色素、香料、以及阻氧化剂组成。由于将弹胶物熔化和将弹胶物均匀地与口香糖基它成份分散混合是困难的,因此通常口香糖基的生产是缓慢且费时的间歇加工过程。例如,一种常见的这种生产过程是使用前、后叶片轻速比约为2∶1的西格马叶片间歇搅拌机。搅拌温度约为80~120。
在这种常见的生产过程中,最初,将部分弹胶物、弹胶物溶液和添加剂加入到热的西格马叶片搅拌机中进行混合,直至弹胶物熔化或浸润,并与塑化剂和添加剂完全混合。然后,将剩余部分的弹胶物、弹胶物溶剂、塑化剂、添加剂、乳化剂和其它成份以分阶段的方式顺序加入。常常对每一添加剂都留有足够的时间,以使其在加入更多的成份之前,能够充分地混合。根据特定口香糖基的组成、尤其是弹胶物的数量和类型,要求有足够的耐心以确保口香糖基完全混合。总之,无论怎样,使用常规西格马叶片搅拌机间歇加工口香糖基约需
1~4小时的混合时间。
混合后,一次生产的熔化口香糖要从搅拌机中全部排入到有涂层或内衬的容器中,或者泵入到其它诸如收集槽或过滤容器中,然后压或铸造成型,冷却和固化,准备用作口香糖。这种附加的加工和冷却过程甚直需要更长的时间。
对于试图简化、并减少生产口香糖基所要求的时间,已进行过各种努力。以“GeneralFoodsFrance”(法国大众食品),然后再将预混合的口香糖基分为碎块,将预混碎块与至少一种其它非粘着口香糖基成份在粉末搅拌机中一起混合的非粘着口香糖基生产。另外,可将预混碎块、其它口香糖基成份与其它口香糖组份一起加入到挤压机中,直接完成口香糖的生产。
同样以“GeneralFoodsFrance”。浓缩物是通过将高分子量弹胶物与塑化剂按所期望的比例混合,并供入到挤压机中而制作出。无机添加剂在弹胶物/塑化剂混合物供入口的下游供入到挤压机中。所生产出的口香糖基浓缩物中含有高密度的弹胶物。然后浓缩物可与其它口香糖基成分混合,生产出口香糖基成品。
,968,511揭示出如果将特定的乙烯基用作弹胶物,那么口香糖可直接在一步合成加工
过程中制成(不进行中间的口香糖基生产)。
,187,320揭示了一种在觉搅拌锅中三级加工生产口香糖基的过程。
,305,962揭示了一种生产用作口香糖基原始物的弹胶物/树脂原批的生产过程。
,459,311揭示了使用两个单独的搅拌机--一个是用于使弹胶物在有添加剂的情况下预塑化用的高密度搅拌机,另一个是位于高强度搅拌机后部的最终将所有的口香糖基组份搅拌在一起的中强度搅拌机,生产口香糖基的过程。
几个公开的专利揭示出,在预先已使用一个单独的生产过程生产出口香糖基后,可使用连续挤压机生产口香糖成品。这些公开的专利包括,,135,760;,555,407。
尽管具有上述先前的成果,但在口香糖工业中存在一种进行连续生产的要求和愿望。这种连续生产可在不限定所使用能弹胶物的类型和质量、以及不要求对弹胶物进行预混合和其它预处理的情况下,实际和有效地用于生产各种完备的口香糖基。
使用挤压机或类似的搅拌机生产口香糖基所遇到的问题之一是热交换困难。
为与其它成份混合,某些特定的口香糖基成份必须加热到相当高的温度。这些温度可能比搅拌拌机中其它区域所希望的温度高。另外,在这样的搅拌过程中所要求的机械剪切也会加热搅拌机和搅拌机中的产品。至少在挤压机中在特定的区段,所产生的热对下游区域是不必要的,而且可能是有害的。例如,180度以及更高的温度至少会对特定的口香糖基成份生产很大的损害。然而,挤压机中热量的消散存在很大的问题。
本发明概述本发明提供一种连续地生产口香糖基的过程,在此过程中提供了一种以低费用和节约能量的方式至少对搅拌机挤压机中特定区段中的部件进行冷却的方法。
为此,本发明提供一种在搅拌机连续合成口香糖基的方法,该方法包括下述步骤将产生所要求口香糖基需要的成份加入到挤压机中;在所要求的位置、以环境温度加入口香糖基成份,该成份具有足够的热容量可以将挤压机中至少一部分物质到所要求的温度。
在实施例中,此口香糖基成份是聚醋酸乙烯酯。
在实施例中,口香糖基成份要以足够的量加入,命名得其在所生产出的口香糖中至少要占10%。
在实施例中,挤压机至少具有一个分配混合区和一个分散混合区。
在实施例中,弹胶物和添加剂在其它口香糖基成份加入到挤压机。
在另一实施例中,生产口香糖基所设置的步骤为将弹胶物和添加剂加入到连续生产口香糖基的挤压机中;将具有玻璃转换温度的口香糖成份加入。该温度低于挤压机中弹胶物和添加剂的温度,但高于该口香糖基成份在加入到挤压机中时的温度;连续地生产出口香糖基。
在另一实施例中,用挤压机连续生产口香糖基的方法包括下述步骤将生产所需要口香糖必要的成份加入到至少具有一个或两个搅拌区的挤压机中;以不高于环境温度的温度将聚醋酸乙烯酯加入到挤压机中;连续地生产口香糖基。
在另一实施例中,使用一单个挤压机连续生产口香糖基的方法包括下述步骤将弹胶物和添加剂加入到连续的搅拌机中;以固态形式,将聚醋酸乙烯酯加入到连续搅拌机中;将口香糖基搅拌机中输出。
本发明适用于任何常用的口香糖基弹胶物,且弹胶物可以任何常用的数量使用,并且不要求将弹胶物与其它任何成份进行预混和预处理。例如,本发明可用于包括多种或全部下述成份、以下述百分比配制的各种口香糖的连续生产成份重量百分比(%)~95弹胶物溶液0~50蜡0~~~65色素/调味剂0~,它们可以一起、单独、或以任何组合的方式使用。例如,在双螺旋挤压机中采用单一的连续混合加工,所有这些方式都可一起、或相继实施。
本方法的一种方式是,弹胶物、弹胶物溶剂和添加剂在高剪切混合条件下连续地混合在一起。“高剪切混合”的意思是使弹胶物、弹胶物溶剂和添加剂自身成为分散的非常小的碎粒。微滴或“圈”(domains),然后可以很均匀地分配混合到其它口香糖基成份中。此分散混合阶段可认为是对最难于分散的口香糖基成份进行分离和“分为碎块”的阶段。为此使用了专用搅拌部件,如下所述。
本方法的一种方式是,口香糖基成份基本上按照粘度减少的次序,在不同的位置上,依次加入到连续挤压机中。粘度相当高的口香糖成份(例如,大多是弹胶物)在上游位置,首先与添加剂和弹胶物溶剂一起加入到挤压机中,并在挤压机中进行混合。添加剂和弹胶物溶剂帮助弹胶物分散。在实施例中,中等粘度的口香糖基成份(例如,聚醋酸乙烯酯、低分子量弹胶物和弹胶物溶剂)在中间的位置处二级加入,并与前面加入的高粘度成份进行混合。粘度相对较低的口香糖基成份(例如,油、脂肪和蜡)在下游位置三级加入,并与前面加入的高、中粘度的成份一起混合。
本方法的一种方式是,弹胶物、弹胶物溶剂、添加剂、中等粘度成份(例如,聚醋酸乙烯酯)和可选低粘度成份(例如,脂肪、油和蜡)在高分配混合条件下连续地混合在一起。
“高分配混合”意思是使口香糖基成份相互扩散或“分散”形成非常均匀的口香糖基混合物。通过对比,上述“分散混合”阶段通过将添加物用分作散混合辅助物,使弹胶物“分离”成非常小的细粒、微滴或domains均匀地分布在后来加入的口香糖基成份中。
本方法的一种方式是,口香糖基混合物中易挥发的成份在挤压过程中会不断地被除去。这些易挥发的成份包括不期望有的低质产品。例如,混合过程中出现少量的低质弹胶物、弹胶物溶剂、或塑化剂。易挥发成份的支除有助于消除口香糖基味感中不期望有的内容。例如,这可通过在挤压机中选定的位置上抽真空而实现。如果没有定期地将低质产品去除,使其与口香糖基其它成份混合,那么要将它们从口香糖基中去除是非常困难的。
本方法的一种方式是,一些特定的成份必须以液体的方式,使用泵压力注入。可通过使用一个或多个加热供料箱对诸如蜡这样的成份进行预熔化、或降低脂肪、油的粘度而获得液态。液体压力加注有助于使特定的低、中粘度成份的计量更准确,混合和分配得更好。
本发明具有很多优点。首先,口香糖基以连续的方式生产。如果需要,产出的口香糖基可以用作连续的口香糖生产线的供给源。第二,口香糖基成份的平均滞留时间由几小时缩短为几分钟。第三,所有必要的加入和混合步骤都可使用单一的连续混合设备顺序完成。第四,较佳实施例提供一种在混合过程中除低挤压机内特定位置处温度的节能方法。第五,在不要求对弹胶物进行预混合和预处理的情况下,对于各种口香糖基构成,包括不同的口香糖基弹胶物和不同的弹胶物比例,本发明都是有效可行的。第六,口香糖基可按要求进行生产,不需要对成品口香糖基进行储存。这使得对于市
场需求的反应和配方的改变都有最大的灵活性。
本发明的上述以及其它特性优点可在下文对现有较佳实施例的详述中,并且结合相应的示例和示图得到进一步地体现。
示图简述
图1为实施本发明所用双螺旋挤压机的示意图。
图2为图1所示挤压机中所用一套剪切盘的示意3为图1所示挤压机中所用一套齿形部件的示意图。
图4为图1所示挤压机中所用一套揉制盘的示意图。
图5为以螺旋形布置形成揉制盘组的多个揉制盘示意图。
图6a~e顺序示出了搅拌过程中口香糖基成份的状况。
图7示出了低分子量聚醋酸乙烯酯热容量相对于温度的差动扫描热量计曲线。
图8为示例5中所讨论的挤压机中材料温度的近似曲线图本发明示图和较佳实施例详述本发明提供了连续生产口香糖基改进方法。按照本方法,将足够量具有足够热容量的成份加入到挤压机中,用于对至少是挤压机中特定的区段进行冷却。最好是,将温度低于挤压机中特定区段特定成份温度的、具有玻璃转换温度的成份加入到挤压机中,对挤压机中的成份进行冷却。
由于其热容量,该成份可耗散热量、并降低挤压机中成份的温度。这就防止了挤压机中出现使口香糖基成份品质下降和受到损坏的温度,并提供了一种节能的方法。在较佳实施例中,该成份是聚醋酸乙烯酯,其最好是在不高于环境温度的情况下加入。
本发明所生产出的口香糖基可用来制成用常规方法所制成的常见的口香糖,包括泡泡糖。这种口香糖及其生产方法众所周知,因而此处不再重复。当然,诸如非粘基口香糖和泡泡糖等特殊的口香糖要使用特殊的口香糖基本文和成份。那些口香糖基成份也可使用本文所述的生产过程组合起来。
一般来讲,口香糖通常是由溶水部分、不溶水可咀嚼胶质基中分和凶的溶水调味剂组成。在咀嚼的整个过程中,溶水部分与调味剂部分都逐渐消失。胶质基部分一直留在口中。
口香糖基溶水部分包括软化剂、块状甜味剂、高密度甜味剂、调剂、以及它们的混合物。软化剂加入到口香糖中,是为了优化口香糖的咀嚼性和口感。通常也称为增塑剂或塑化剂的软化剂,~15%。软化剂可包括甘油、卵磷脂,以及它们的混合物。诸如那些含有索氏体
(Sorbitol)、水解氢化水淀粉、麦芽糖,以及它们的混合物的水或甜味剂溶剂也可在口香糖中用作软化剂和粘合剂。
块状甜味剂在口香糖中的含量通常占口香糖重量的5~95%,较常见的是占20~80%,最常见的是占30~60%。块状甜味剂包括糖和无糖甜味剂,以及它们的合成物。糖甜味剂可以包括含有、但不仅限于此,蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糊精、干转化糖、、、、、以及它们的类似物、单独的或混合物等成份的糖化物。无糖甜味剂包括具有甜味特性,但不含有通常所说糖的物质。无糖甜味剂包括,但并不限于此,诸如、、、氢化淀粉水解物、、以及它们的类似物、单独或混合物的糖精。
高密度甜味剂也可使用,通常作为无糖甜味剂作用。使用时,~5%,~1%。通常,高密度甜味剂至少秕蔗糖甜20倍。高密度甜味剂包括,但并不限于此,、、、、、、、、、、以及它们的类似物、单独或混合物。
可以将糖和/或无糖甜味剂结合起来用在口香糖中。甜味剂在口香糖中也可全部或部分地做溶水剂使用。另外,诸如含有水成糖或溶剂的软化剂也可提供附加的甜度。
在口香糖中基本上都含有调味剂,~15%,~5%,最好是