CN106455672A - 改善工艺和包装的高效喷涂包衣方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种形成可食物的方法，所述方法包括将所述可食物运送到具有封闭室的撒粉装置。随着所述可食物穿过所述封闭室，所述封闭室内的撒粉剂被引导至所述可食物的一个或更多个表面上。

Description

改善工艺和包装的高效喷涂包衣方法

技术领域

本发明涉及可食物(comestible)制造方法和系统，更具体地讲，涉及用于在可食物制造系统内施加粉末撒粉剂材料(powder dusting material)的方法和系统。

背景技术

典型地，制作和包装可食物诸如糖食或咀嚼型胶基糖的方法很花时间且涉及大量机械设备。例如，制作和包装胶基糖产品的方法可包括混合和生产成品胶基糖成不均匀的输出物、将成品胶基糖挤出和形成为条块、调理成品胶基糖的条块、将条块挤出成成品胶基糖的连续薄片材、将连续片材辗过一连串的辊成为均匀的减少的厚度、将片材进行刻划和分成各单个刻划片材、在调理室调理各单个片材、将片材划分成胶基糖块以及包装胶基糖块。这样的制作和包装胶基糖产品的方法在被转让给本受让人的前权益人的美国专利第6,254,373号和被转让给本受让人的美国专利申请第15/352,110号中被公开；所述专利和专利申请的教导和公开内容，只要不与本公开相矛盾，则以引用方式整体并入本文。

在制作和包装可食物的过程中，粉末撒粉剂材料通常被用作防粘剂，以防止可食物不必要地粘附到制造部件及其自身。粉末撒粉剂材料的常规施加方法效率低下，并且还需要撒粉装置，该撒粉装置将多余的粉末撒粉剂材料施加到可食物上，并且然后再施加到被配置成除去过量粉末撒粉剂材料的收集装置。因为施加时不包含粉末撒粉剂材料，因此该材料会在空气中传播，从而对附近员工的健康和安全造成威胁。另外，粉末撒粉剂材料可随着时间累积，从而导致在产品或制造系统部件上堆积。

本发明涉及对此类现有胶基糖产品制作和包装的系统和方法的改进和发展。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种形成可食物的方法，该方法包括将可食物运送到具有封闭室的撒粉装置。随着可食物穿过封闭室，封闭室内的撒粉剂(dustingagent)被引导至可食物的一个或更多个表面上。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种形成可食物的方法，该方法包括将可食物运送到撒粉装置。在撒粉装置中，在可食物的至少一个表面上形成撒粉剂的基本上均匀的层。在撒粉装置中形成层之后，在没有将过量撒粉剂从至少一个表面上有效地除去的情况下，将可食物运送到撒粉装置下游的加工站。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种形成可食物的方法，该方法包括在具有两个或更多个辊对的形成站处将可食物料团形成可食物。随着可食物穿过撒粉装置的封闭室，封闭室中的撒粉剂被引导至可食物的一个或更多个表面上。撒粉装置通常布置在两个或更多个辊对的第一个辊对的上游。

附图说明

被并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图体现了本发明的几个方面，并且连同具体实施方式一起用以解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一个可食物制造系统的示意图，该系统包括撒粉装置；

图2a是根据本发明一个实施例的另一个可食物制造系统的示意图，该系统包括撒粉装置；

图2b是根据本发明一个实施例的另一个可食物制造系统的示意图，该系统包括撒粉装置；

图3是根据本发明一个实施例的撒粉装置的剖视图；并且

图4是根据本发明另一个实施例的撒粉装置的剖视图。

具体实施方式

下文的公开内容将详述根据本发明的具体实施例，这些具体实施例提供了用于在可食物制造过程中防止可食物材料附着至一个或更多个形成部件(例如定型部件、切割部件和刻划部件等)或其本身的改进点。在一个实施例中，系统包括一组或一辊对，这些辊用于把可食物结构/料团形成为具有所需厚度和宽度的连续幅材或片材，同时控制可食物的温度。本文考虑到了例如但不限于美国专利申请第61/522,767号中描述的那些辊，该专利申请全文以引用方式并入本文。还考虑到了诸如美国专利申请第61/510,119号中描述的移动壁，该专利申请全文以引用方式并入本文。

包括在本文所述的可食物料团和片材中的可食物包括任何类型的可食用产品，包括但不限于咀嚼型胶基糖(处于任何阶段的，包括弹性体、半成品基料、成品咀嚼型胶基糖基料和成品咀嚼型胶基糖)、糖食(可与咀嚼型胶基糖和糖果同义)、甜味饼干和咸味饼干、蛋糕、坚果和谷物等。为便于描述，在说明书的剩余部分，可食物将被称为咀嚼型胶基糖。咀嚼型胶基糖的某些组成可具有不均匀的质构和/或含有多层组成。

现在参见附图，示出了用于形成咀嚼型胶基糖的示例性系统。可食物制造系统10通常包括可食物混合工位20，以及包括至少一辊对40的可食物形成或定型工位30。如图所示，系统10还可包括位于可食物定型工位30下游的进一步压光辊(smoothing roller)80，以及刻划辊85和划分辊90。制造系统10还可包括通常布置在定型工位30上游或下游的喷涂工位120。

在图1所示的制造系统10中，可食物形成站30a包括布置在其上游入口点的料斗35。形成站30a还包括辊对40，在该实施例中，该辊对包括上辊45和下辊50。辊45,50由外部驱动，例如，由可操作地联接的马达驱动(未示出)。在一个示例性实施例中，辊45,50中的每个辊都设有马达，使得每个辊45,50的转速可被单独控制。

料斗35被设置为靠近辊40，可用于上游反冲控制(surge control)、容量和进料控制。料斗35限制、积累和进料从混合工位20提供可食物料团15，并将料团15进料到通常位于辊对40之间的入口或间隙区55内。

可食物料团15移动穿过料斗35，例如通过重力或者在设置在料斗35中的导辊(未示出)的协助下完成。在图1的示例性实施例中，随着可食物料团15从料斗离开，其被下辊50朝上辊45以及上辊45和下辊50之间的间隙55导向。反向旋转的上辊45和下辊50将可食物料团15在辊对40(本文也称之为“形成辊”或“定型辊”)之间的间隙55之间拉过，以将可食物料团15形成和定型为可食物片材25。

在一个实施例中，上辊45装配油辊46，该油辊被配置为使用充当脱离剂(releaseagent)的食品级植物油或矿物油来润滑上辊45，以防止粘附。类似地，下辊50可装配被配置为润滑下辊50的油辊52。尽管在所示非限制性实施例中，辊45、辊50都装配了油辊46、油辊52，但在其他实施例中，如果辊45和辊50的表面张力足够低，使可食物料团15没有脱离剂(releasing agent)帮助也可脱离，并且可食物料团15在随后的刻划、切割、包装等工序中粘附性足够低，那么上辊45和下辊50中可只有一者装配油辊46和油辊52。此外，可使用其他润滑系统(例如，喷杆或浸渍盆，未示出)来施加合适的液体润滑剂。

离开辊对40的间隙55后，传送带75将具有最终厚度或大致最终厚度(对于一些片材或厚片形成系统，该厚度介于约0.3mm至10mm之间)的可食物片材25朝压光辊80移动，该压光辊用于去除表面缺陷、扭结，还可进一步减小可食物片材25的厚度。

在图1的示例性实施例中，系统10还包括可食物形成站30a下游的刻划辊85和横向划分或切割辊90。刻划辊85和横向划分辊90将可食物片材25刻划并划分为单个的刻划片材。然后可将刻划片材运送到任选的冷却隧道100，其中使用强制空气从顶侧和底侧冷却刻划片材。随着刻划片材在冷却隧道中进一步进行调理，刻划片材的胶基糖材料充分变硬至足以进行堆叠，以便维持形状和使材料蠕变最小化。此后，可将可食物运输至可能与系统10处于同一条作业线的进一步加工和包装设备，以生产包装的可食物产品。

压光辊80、刻划辊85和划分辊90及其同等设备被认为是形成系统10内的形成或制造器械。在一些实施例中，除了刻划辊85和划分辊90或作为刻划辊85和划分辊90的取代，系统10可包括其他可食物成形解决方案，诸如降落辊(drop-roller)、冲剪机、制粒机或其他类似的可食物成形设备(前提是片材被冷却到足够的程度)。这样，可食物制造系统10可生产具有各种最终形状、可在随后包装的可食物或者随后进行包衣的小丸。

在制造系统10的另一个实施例中，如图2a和图2b所示，示出了可食物形成站30b并包括定型挤压机105和多对定型辊40。定型式挤出机105是低剪切挤出机，它被配置成使从混合工位20提供的可食物料团15通过具有限定宽度孔口的形成模(未示出)，从而形成大体均匀的挤出物15a，该挤出物可为尺寸基本上一致的连续料流，或作为另一种选择，它可被定期切割成可食物料团15的单独成形块。在所示的非限制性实施例中，多个定型辊40通常成对布置，例如六对40a至40f；每对40包括上辊45和下辊50，如图所示。在这些实施例中，每对40中的上辊45和下辊50包括旋转轴，所述旋转轴垂直地偏置以有利于形成辊之间的间隙(未示出)。多对定型辊40通常被依次布置在传送带75中的间隙或开口上方，使得定型式挤出机105形成的成形可食物料团15a连续通过多个定型辊40中的每一个。每个连续辊对40之间的距离或间隙可基本上相同，或者作为另外一种选择，可通常递减以便逐渐减小成形可食物料团15a的厚度。

每个辊对40被配置成当成形可食物料团15a通过上辊45和下辊50之间时将成形可食物料团15a压缩或变形以及拉长，以便提供大体均匀的厚度。随后可根据可食物的配方将具有大体均匀厚度的可食物片材25的厚度65扩展或收缩。此外，在通过一系列辊40以后，可随后将具有大体均匀厚度的可食物片材25成形、质构化和/或打印，这可改变大体均匀的厚度。

可食物形成站30a或30b的任一实施例的辊40可被配置成具有光滑的表面光洁度。另外，辊40也可被配置成具有任何期望的致动装置(未示出)，例如但不限于伺服机构，该伺服机构控制每个辊对40中的辊45和辊50相对于彼此的垂直位置，从而调整它们之间的间隙55。

应当理解，尽管系统10在图1和图2中被示为连续作业线，但在其他实施例中，可食物制造系统10的这些部件中的一个或更多个可位于制造车间的不同部分或者甚至在不同的制造车间里。例如，在一个实施例中，可食物混合系统20位于一个车间，可食物形成系统30和其他后继部件(诸如刻划辊和划分辊以及包装组件)位于不同的车间，其中混合可食物料团15从一个车间转移至另外一个车间进行后续处理。

在图中所示的非限制性实施例中，胶基糖制造系统10另外还包括撒粉装置120，该撒粉装置被配置为使粉末撒粉剂分布在可食物结构15,15a,25的至少一个表面上。撒粉剂作为防粘剂，以防止在制造期间可食物结构15,15a,25粘附到系统10的一个或更多个部件或粘附到其自身。粉末撒粉剂还可施加到可食物结构15,15a,25，以赋予它们诸如颜色或香味等其他特征。示例性粉末撒粉剂包括糖食领域中已知的那些，诸如，粉末状糖化物、粉末状糖醇、滑石、二氧化硅、碳酸钙，或例如它们的组合。

撒粉装置120可与形成站一同使用，诸如但不限于图1所示的形成站30a、图2a和图2b所示的形成站30b。如图1和图2a所示，撒粉装置120通常可位于形成站30的下游，诸如在可食物结构15a,25冷却之后，例如在包装站100的上游。在另一个实施方案中，如图2所示，撒粉装置120与形成站30b一体地布置，诸如在定型挤出机105和第一辊对40a之间。然而，撒粉装置120可布置在制造系统10中的任何位置，其中包括形成站30的上游。更具体地讲，制造系统10内可定位撒粉装置120的例子包括但不限于：混合工位20和形成站30之间，与形成站30一体化，形成站30与压光辊80、刻划辊85、划分辊90中任何一者之间，刻划辊85和划分辊90与冷却隧道100之间，以及包装机(未示出)之前冷却隧道100之后。

如在图3中更详细地示出，撒粉装置120包括封闭室125，该封闭室具有至少部分地填充有粉末状、不带电荷的撒粉剂的贮存器130。在一个实施例中，力量感应元(load cell)137被配置为测量贮存器130内撒粉剂的量。封闭室125由至少一个负压区域127部分地限定，该负压区域被配置成强制控制环境空气，以防止撒粉剂喷射，诸如通过真空129生成。布置在贮存器130内的搅拌器135被配置成旋转以送室125内悬浮的一部分撒粉剂。可利用搅拌器135的旋转速度来控制供给到室125的撒粉剂的浓度。

在撒粉装置120工作期间，风扇或鼓风机140连续地从室125内吸引撒粉剂，并通过一个或更多个柔性软管145将撒粉剂和空气的混合物供给到至少一个可移动喷嘴150，该可移动喷嘴位于室125内的可食物结构15,15a,25附近。每个喷嘴150将空气和撒粉剂朝附近的可食物结构15,15a,25的不带电荷表面引导。在一个实施例中，如图4所示，该装置包括第一鼓风机140a和第二鼓风机140b，该第一鼓风机可操作地耦合到布置在可食物结构15,15a,25第一侧附近的至少一个第一喷嘴150a，而该第二鼓风机可操作地耦合到布置在可食物结构15,15a,25第二侧附近的至少一个第二喷嘴150b。可食物结构15,15a,25的第一表面和第二表面可为相对的表面，但并非必须是相对的表面。此外，第一鼓风机140a和第二鼓风机140b可被配置成从第一喷嘴150a和第二喷嘴150b以不同的速度喷出撒粉剂。

可食物结构15,15a,25被配置成移动穿过撒粉装置120的室125，诸如在传送带或其他传送设备(未示出)上行进。当可食物结构15,15a,25穿过室125时，提供从室125吸出的撒粉剂并从至少一个喷嘴150喷出，以使得喷出的至少一部分撒粉剂接触并附着于可食物结构15,15a,25的一个或更多个暴露的表面。未附着到可食物结构15,15a,25的喷出的那部分撒粉剂被配置为落入室125中，以使得撒粉剂返回贮存器130，或者由一个或更多个鼓风机140重复吸入。在撒粉装置120出口处提供的可食物结构15,15a,25包括其上形成撒粉剂的基本上均匀的层的至少一个表面。可通过调节室125内循环的撒粉剂的量来控制撒粉剂的层的厚度，诸如通过控制搅拌器135的旋转速度，并且还可通过调节可食物结构15,15a,25移动穿过室125的速度来控制撒粉剂的层的厚度。

通过使用撒粉装置120施加粉末撒粉剂，在可食物结构15,15a,25上形成均匀分布的撒粉剂的层。可根据系统10包含的形成站30的类型和撒粉装置120相对于形成站30的位置来选择施加到可食物结构15,15a,25的撒粉剂的层的总厚度。例如，当撒粉装置120大致布置在形成站30下游时，如图1所示，撒粉装置120施加到可食物结构25的撒粉剂的量通常少于所需撒粉剂的量，以在形成操作期间防止可食物结构15,15a附着到一个或多个部件或其本身。因此，撒粉装置120可特别适于在包括形成站30a的制造系统10下游使用，其中无需使用防粘剂(特别是粉末状的脱离剂)来防止可食物结构15,15a附着到辊对40。在这种实施例中，值得注意的是，将油或其他液体润滑剂施加到形成站30a的辊45和辊50上，以防止可食物结构15的粘附，并且在可食物结构25形成及定型之后，将粉末撒粉剂的层施加到该可食物结构的一个或更多个表面。

相较于撒粉装置120大致定位在形成站30下游的实施例，在诸如图2b中所示的实施例中，撒粉装置120定位在形成站30的上游或与该形成站一体化，撒粉装置120可被配置为向可食物结构15,15a施加更多的粉末撒粉剂。当撒粉装置120定位在形成站(诸如形成站30b)的上游或与形成站一体化时，该撒粉装置可具有特别的优势，其中包括的防粘剂特别是粉末脱离剂通常有益于防止可食物结构15,15a附着到任何成对的辊40或其他下游部件。

由于撒粉剂包含在室125内，因此与撒粉装置120相关的健康和安全风险(诸如摄取撒粉剂的可能性)显著降低。此外，撒粉装置120的效率比常规撒粉装置的效率更高，因为位于系统10另一点的集尘设备无需从可食物结构的表面主动去除过量的撒粉剂。此外，在没有从撒粉装置120下游的可食物结构的至少一个表面有效去除撒粉剂的情况下，可在包装站(未示出)上包装具有最终横截面尺寸、形状和光洁度的可食物结构。

本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利在内，都以引用方式并入本文，犹如每个参考文献都单独地和具体地被指明以引用方式并入且在本文中整体阐述。

在描述本发明的情形下(尤其在所附权利要求书的情形下)，除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则术语“一”、“一种”、“所述”以及类似指示物的使用应被理解为涵盖单数和复数含义两者。除非另有指明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意为“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文对数值范围的叙述仅仅意图作为单独地提及落入该范围内的每个单独数值的简略方法，并且每个单独数值被并入本说明书中，犹如它被单独地在本文中叙述。除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则本文描述的所有方法都可按任何合适的顺序执行。除非另有声明，否则本文提供的任何和所有例子或示例性语言(例如，“如”)的使用都意图仅仅为了更好地阐明本发明，而非对本发明的范围加以限制。本说明书中没有任何语言应被解释为表明任何非要求权利保护的要素对于本发明的实施是必要的。

本文中描述了本发明的优选实施例，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。对本领域的技术人员来说，在阅读前面的描述后，那些优选实施例的变型形式将变得显而易见。发明人预期本领域的技术人员会适当采用这些变型形式，并且发明人意图本发明由除本文所描述的具体方式之外的其它方式来进行实施。相应地，在得到适用的法律允许的前提下，本发明包括所附的权利要求书中所陈述的主题的所有修改形式和等同形式。此外，除非本文中另有说明或上下文明显抵触，否则本发明涵盖以上描述的要素的所有可能的变型形式的任何组合。

Claims (31)

1.一种形成可食物的方法，所述方法包括：

将所述可食物运送到具有封闭室的撒粉装置；以及

随着所述可食物穿过所述封闭室，将所述封闭室内的撒粉剂引导至所述可食物的一个或更多个表面上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述撒粉剂在所述封闭室内循环。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述引导包括经由至少一个喷嘴将撒粉剂喷出至所述一个或更多个表面上。

4.根据权利要求3所述的方法，其中可操作地耦合到所述至少一个喷嘴的鼓风机被配置为将在所述室内循环的撒粉剂提供给所述至少一个喷嘴。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述撒粉剂在所述可食物的所述一个或更多个表面上形成均匀分布的层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在形成所述层之后，未将过量的撒粉剂从所述一个或更多个表面主动去除。

7.根据权利要求5所述的方法，其中通过调节所述可食物穿过所述封闭室的速度和所述封闭室内撒粉剂的量中的至少一者撒粉剂的所述层的厚度是可控的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中喷出的撒粉剂的一部分在所述封闭室内再循环。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述可食物是具有均匀厚度的连续片材。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述可食物具有基本非均匀的厚度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述可食物是咀嚼型胶基糖。

12.一种形成可食物的方法，所述方法包括：

将所述可食物运送到撒粉装置；

在所述撒粉装置中，在所述可食物的至少一个表面上形成撒粉剂的基本上均匀的层；以及

在所述撒粉装置中所述层形成之后，在没有将过量撒粉剂从所述至少一个表面上主动去除的情况下，将所述可食物运送到所述撒粉装置下游的加工站。

13.根据权利要求12所述的方法，其中随着所述可食物穿过所述封闭室，通过将在所述撒粉装置的封闭室内循环的撒粉剂喷出到所述可食物的所述至少一个表面上来形成撒粉剂的所述层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述撒粉剂经由至少一个喷嘴被喷出至所述一个或更多个表面上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中可操作地耦合到所述至少一个喷嘴的鼓风机被配置为将在所述封闭室内循环的撒粉剂提供给所述至少一个喷嘴。

16.根据权利要求13所述的方法，其中在所述可食物穿过所述封闭室之前，所述撒粉剂在所述封闭室内循环。

17.根据权利要求13所述的方法，其中通过调节所述撒粉剂在所述封闭室内循环的速度、所述可食物穿过所述封闭室的速度和所述封闭室内的撒粉剂的量中的至少一者撒粉剂的所述层的厚度是可控的。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述可食物是具有均匀厚度的连续片材。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述可食物具有基本非均匀的厚度。

20.根据权利要求12所述的方法，其中所述可食物是咀嚼型胶基糖。

21.根据权利要求12所述的方法，其中所述加工站包括被配置成包装所述可食物的包装站。

22.一种形成可食物的方法，所述方法包括：

在包括两个或更多个辊对的形成站上使可食的料团形成为所述可食物；以及

随着所述可食物穿过撒粉装置的封闭室，将所述撒粉装置的所述封闭室内的撒粉剂引导至所述可食物的一个或更多个表面上，其中所述撒粉装置通常被布置在所述两个或更多个辊对的第一个辊对的上游。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述形成站还包括挤出机，所述挤出机被布置在所述两个或更多个辊对的所述第一个辊对的上游，所述撒粉装置位于所述挤出机和所述两个或更多个辊对的所述第一个辊对之间。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述撒粉剂在所述封闭室内循环。

25.根据权利要求22所述的方法，其中所述引导包括经由至少一个喷嘴将撒粉剂喷出至所述一个或更多个表面上。

26.根据权利要求25所述的方法，其中可操作地耦合到所述至少一个喷嘴的鼓风机被配置为将在所述室内循环的撒粉剂提供给所述至少一个喷嘴。

27.根据权利要求22所述的方法，其中所述撒粉剂在所述可食物的所述一个或更多个表面上形成均匀分布的层。

28.根据权利要求27所述的方法，其中在形成所述层之后，未将过量的撒粉剂从所述可食物的所述一个或更多个表面主动去除。

29.根据权利要求27所述的方法，其中通过调节所述可食物穿过所述封闭室的速度和所述封闭室内撒粉剂的量中的至少一者撒粉剂的所述层的厚度是可控的。

30.根据权利要求22所述的方法，其中喷出的撒粉剂的一部分在所述封闭室内再循环。

31.根据权利要求22所述的方法，其中所述可食物是具有均匀厚度的连续片材。