CN1099837C - 加工口香糖配方组分的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷却、磨碎和包装配方组分物料如口香糖用包胶甜味剂或酸的方法。自挤出机(12)挤出的物料直接送到输送机(14)。输送机将液态物料，优选为长条料送过冷却室(16)，用循环空气冷却。从冷却室出来的固化物料用旋转式切粒机(18)切成小粒料，并用真空输送系统输送到磨碎机(22)。物料进一步粉碎(磨碎)成粉料，并输送到料斗。然后将粉料放入盒内或其他储存容器(42)内。
Description
技术领域
本发明针对加工用于口香糖的某些配方组分如包胶甜味剂和酸的设备和方法。
背景技术
一般来说，口香糖包括水溶性填充部分、非水溶性胶基部分，一般还包括非水溶性香味剂部分。非水溶性胶基一般包括弹性体、弹性体溶剂、树脂、醋酸乙烯酯、增塑剂、蜡和无机填料。一旦胶基部分形成，就要将乳化剂如卵磷脂、软化剂如甘油和Wesson油、玉米糖浆和填充剂如糖和糖醇加入到熔体中。然后，加入香味剂如香味油和/或喷雾干燥的香味剂以及甜味剂或酸，同时连续混合直到达到均质。然后将大块口香糖冷却，随即轧片、划分并包装成最后产品。
在咀嚼过程中，口香糖的水溶性部分与香味剂部分一起经过一段时间融去。而整个咀嚼产品的过程中，胶基部分都留在口内。
在使胶基和口香糖的生产更为简便和减少生产所需时间，并努力改进所生产胶基和口香糖产品的性能满足市场要求方面已作出了许多努力。另外，也采取了许多措施来改进胶基和口香糖产品所加配方组分的均匀一致性，和改进用于胶基和口香糖的配方组分的进料速度和方法，以便能一批接一批地得到或是一次接着一次地生产出更均匀一致的产品。
口胶基产品和口香糖产品一般是通过分批方式生产的，尽管也可使用连续挤出机。分批生产方法是劳动密集性方法，且所生产的口香糖不够一致。此常规方法一般是使用西格玛型分批捏和机。用来生产口香糖成品的连续挤出机例如可参见Degady等人的美国专利5,135,762、Lesko等人的美国专利5,045,325和Kramer等人的美国专利4,555,407。例如Song等人的美国专利5,419,919和Song等人的美国专利5,486,366公开了使用连续挤出机生产口胶基的方法。可用来生产口胶基或口香糖成品或者二者兼可的连续挤出机包括由Japan Steel Works、leistriztz、Werner andPfleiderer Corp.、Buss Mfg.Co.、WLS、Togum和Baker Perkin几家公司生产的挤出机。
无论是使用分批式方法或是连续式挤出方法生产口香糖，重要的是要为产品提供最佳形态和最佳性能的各种配方组分。这样就能改进最终加工的速度和效率。通常，某些配方组分在进行分批生产或挤出过程之前需要特殊处理或准备。
对于采用连续挤出加工的过程来说，配方组分的准备特别重要。供应连续挤出机的配方组分优选以易于进料、计量及与其它组分在挤出机中相互混合的最佳尺寸、形状、条件(液体、固体等)、形态和温度供料。另外，由于一些配方组分的性质，需要将它们按某些方式制备或预混合，以使它们能以最可行的方式喂入挤出机和计量。
现已存在若干制备口香糖产品所用甜味剂和酸缓释体系的方法和工艺。例如参见美国专利4,816,265、5,000,965和5,057,328。
本发明的广义目标是提供一种生产口香糖产品的改进方法和设备。本发明还有一个目标的提供制备口香糖产品用甜味剂和酸组分的改进方法和设备。
本发明还有一个目标是提供制造、冷却和包装口香糖产品用甜味剂和酸原料的方法和设备。
本发明的这些及其它一些目标、好处及优点可通过下面对本发明的描述看出。
发明内容
本发明提供一种加工口香糖产品配方组分物料的方法，所述方法包括以下步骤：将所述物料挤成长条料；将所述长条料送到冷却设备中；用输送机将长条料输送经过所述冷却设备，同时降温并在冷却设备中用经所述冷却设备循环的冷空气固化所述物料；使用旋转式切削设备将所述物料切分成小粒料；和将所述小粒料磨碎成粉料。
本发明还提供一种加工用作口香糖产品配方组分的甜味剂和酸的改进系统。用来制造、冷却、磨碎和包装这类组分的新方法和设备。当采用连续挤出机来生产甜味剂和酸组分时，此组分可直接挤出到本发明的冷却设备，获得连续、稳态的冷却和包装系统。
按照本发明，包胶甜味剂和酸物料以长条状直接挤出到输送机上。输送机将物料送过一个细长的冷却室，降低到所希望的温度并固化。冷却后，固化的原料用旋转式切粒机削切，用真空系统输送到磨碎机中。磨碎机将原料磨碎成粉末状，然后将粉料放入储存容器或料斗。再用料斗装填储存容器或储料盒。此后，甜味剂和酸原料就可按需要用于各种口香糖产品。
根据下面对本发明的描述，同时参看附图和权利要求，可以很明显地看出本发明的其它特点、好处和优点。
附图说明
图1是按本发明的甜味剂/酸加工系统的示意图。
图2例示说明一个按本发明的优选冷却机。
图3是一个按本发明的切粒设备部分的示意性放大透视图。
图4是图2所示冷却机的俯视图。
图5是图4所示冷却机的剖视图，沿图4的线5-5按箭头方向取剖面。
具体实施方式
本发明特别适合用于加工高浓甜味剂或酸弹性体芯核材料，尤其是用于口香糖产品的甜味剂或酸弹性体芯核材料。甜味剂或酸包入缓释体系如聚醋酸乙烯酯中。广义地说，本发明提供一种冷却、切粒或切碎物料，然后磨碎并包装它们的方法和设备，在这一点上，很明显本发明可用于准备其它不是甜味剂和酸的配方组分或物料，且可应用于不是口香糖产品的其它产品。
另外，很明显本发明的最佳形式是以连续挤出机形式应用于生产甜味剂/酸中间体。但是，本发明也可以以分批生产系统形式应用于生产甜味剂或酸原料，就此而言，若采用分批生产系统，熔融物料应放入一个某种类型的供料机，以便能将配方组分适当送入下面所述的冷却设备。
图1示出一个按本发明的系统的图示说明。按本发明优选的冷却和切粒机例示于图2-5。
如图1所示，系统10包括挤出机12、输送机14、冷却室或设备16、旋转式切粒机18、真空或气动输送系统20、磨碎机22、料斗或储存容器24和第二输送机26。包胶甜味剂或酸物料用数字30表示，从挤出机12挤出到输送机14上。
甜味剂或酸组分或称物料30可以是任何常规用于口香糖产品的类型。例如，甜味剂可以是天然或人工合成的高浓原料，如氨基酸基甜味剂、二肽甜味剂、甘草甜、糖精及其盐、乙酰氨基磺酸盐、环己氨基磺酸盐、甾苷、talin、二氢查尔酮化合物和它们的混合物。与此类似，酸也可以是食品常用的任何酸原料，如柠檬酸、苹果酸、维生素C、葡糖酸δ-内酯、酒石酸、己二酸、富马酸、琥珀酸、乳酸和它们的混合物。
优选甜味剂或酸还包含乳化剂并用聚醋酸乙烯酯等包覆或包胶，以延迟或延长甜味剂或酸的释放及稳定敏感物料。甜味剂和酸缓释体系例如可参见美国专利4,816,265、5,000,965和5,057,328的公开内容，这些专利均引为参考。
挤出机12可以是任何带有发动机和控制器32、长螺筒元件34和多个进料口或称入口36、37和38的常规类型挤出机。常规设计的长螺杆机构(未示出)置于螺筒34内。将制造甜味剂或酸的固体和液体配方组分经进料口送入挤出机。在这一点上，一般是将固体组分或配方组分送入进料口36，而物料中的液体组分则经进料口37或38送入。(当然，可提供或使用更多或更少数量的进料口)。
包衣或包胶物料30优选以长料条形式直接挤出到输送机14的上层输送面或称上层传送带15上。然后输送机14将物料30送过长冷却室16。沿冷却室整个长度对输送机上的热物料30吹送循环冷却空气。冷却室16将物料的温度降低，并使其快速固化。例如，物料30在进入冷却室的“A”点处的温度一般约为190-200°F，则物料在冷却室出口“B”点处的温度优选低于约70-80°F。
旋转式切粒机18应安排在能与离开冷却室16的固化甜味剂或酸料条30接触的位置。切粒机18将物料30削切成小粒料30’。然后将粒料30’输送到真空输送机导管21，并经输送系统20用压缩空气输送至磨碎设备22中。
磨碎机22可以是任何常规类型，可将小粒状甜味剂物料磨碎，使物料成细粉状。然后将粉料经导管40输送到料斗或储存容器内。
在此处，粉料可按需要放入或计量放入容器或盒42内。储料盒42的位置在输送机26上，使过程可以自动化操作。储料盒42收集到规定量的粉料后，贴上标签，送去储存待用。
图2-5例示说明按本发明优选的冷却室16。输送机14始于冷却室入口的外侧点50，终止于冷却室出口的内侧点52。冷却空气送入冷却室进气口54，并沿适当流道56送到输送机14的上层表面15上。如上所述，就此操作而言，甜味剂或酸物料30是以多股条料形式放在传送带15上。空气经出气口58从冷却室排出。
输送机优选具有无级变速控制能力，以便能调节输送机的速度与物料从挤出机12挤出的速度匹配。就此操作而言，输送机传送带14的速度能调控从挤出机挤出料条的粗细。物料的粗细应调节到使物料在送到切粒机构18时能充分固化和硬化。
在输送机14的终点处，固化的物料30被一对加料辊60送入旋转式切粒机构18。切粒机将物料削切成约1/8到1/2英寸小粒，然后将小粒料30’经出料斜槽62引入输送系统20。
如图所示，设备16基本包括一个具有整体机架的冷却室/切粒机。框架总长超过30英尺宽约3-4英尺。机架覆以金属套绝热板，以尽可能充分地维持室内的冷却温度。冷却空气自远程单元(未示出)供应给进气口54，，冷却室16具有一个闭合环流流型，以使冷却空气能均匀扩散到输送机14上的物料30上。
在本发明操作过程中，先将冷却室的温度预冷，直到达到所希望的操作温度，然后调节挤出机和输送机构14的速度到适合的生产速率，随后将物料送到输送机的传送带上。优选使用单发动机70驱动输送机传送带、加料辊和切粒设备(见图3)，这样就能使这些机件和系统同步运转，得到更均匀一致的粒料(30’)。
当产品通过冷却室16时，冷空气均匀扩散到产品周围，进行固化。就此操作而言，需要一些具体的成品参数。这些参数包括产品体积(磅/小时)、物料送入此冷却室的速度、冷却温度和空气流速的组合。
冷却空气也流下斜槽62，帮助物料在整个过程中维持低温。切粒机18也以同样方式冷却。
产品进入一对加料辊60，将产品均匀一致地送入旋转刀或切粒机18。调节切粒机或使切粒机能够切成下游加工要求所需粒径的粒料30’。
如图3所示，切粒机18是一个带有多个沿其长轴方向安装的长刀刃(图中为四个)的圆筒。刀刃与平台74一端设置的固定刀刃紧密配合。料条30通过牵引辊60后靠平台支撑。
切出的粒料30’靠重力落入斜槽62，通过一个金属检测器，检测物料中存在的任何金属杂质。若检测出金属颗粒，则位于斜槽一端的活板门78打开，杂质落入废料容器80。若未检测出杂质，则物料30’进入机箱82，由输送系统20送过导管21。
控制空气通过机箱的速度，以确保传送带15上料条30的冷却。如图3-5所示，冷却空气自进气口54进入机箱16，沿室55穿过气口56流动，覆盖机箱内整个输送机传送带15的长度。就此操作而言，两个气口56之间所设置的隔板90是为了确保机箱两端充分冷却。机箱内的隔板90包括格栅和带有许多孔洞或开口的板，使冷却空气能够到处流动。与此类似，输送机传送带15包括编织的网状表面或孔经表面，使冷却空气能够在料条上通过并穿过传送带流到下层室94。如图4和5所示，穿过传送带15的空气流向侧面风道96之一，并经室98和出气口58从机箱排出。
采用本发明技术，甜味剂和酸配方组分在冷却室内通过时间少于1分钟，在此期间被冷却降低的温度超过100°F。挤出的液态甜味剂的温度约为190-200°F，而出冷却室的固化物料的温度约为70-80°F。
为便于机箱、旋转刀、挤出机等设备的维修，机箱16要改造成能从其操作位置移动。为此，机箱16在“P”点处的一端安装在枢轴上支撑表面，相邻的另一端安装一套滚轮100。如图4和5中箭头102所示，机箱可绕点“P”沿两个方向的任一方向旋转。
尽管上述说明描述了本发明优选的具体实施方案，但从事本领域工作的技术人员都能知道，在不脱离本发明的精神和范围前提下，可对其做变动和改进。本发明意欲对真正属于按以下权利要求书所定义和覆盖的发明范围内的所有这类变动和改进提出权利要求。
Claims (9)
1.一种加工口香糖产品配方组分物料的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述物料挤成长条料；
将所述长条料送到冷却设备中；
用输送机将长条料输送经过所述冷却设备，同时降温并在冷却设备中用经所述冷却设备循环的冷空气固化所述物料；
使用旋转式切削设备将所述物料切分成小粒料；和
将所述小粒料磨碎成粉料。
2.按权利要求1的方法，进一步包括将所述小粒料用真空输送系统输送到磨碎机的步骤。
3.按权利要求1的方法，进一步包括将所述粉料输送到料斗的步骤。
4.按权利要求1的方法，进一步包括将所述粉料装入容器待用的步骤。
5.按权利要求1的方法，其中所述物料取自甜味剂或酸物料。
6.按权利要求1的方法，其中使用无级变速发动机以在输送机上将所述物料输送过所述冷却设备从而按要求调节所述条料的温度和粗细。
7.按权利要求1的方法，进一步包括通过输送所述物料经过所述冷却设备的速度来改变所述条料的温度和粗细。
8.按权利要求1的方法，进一步包括使所述输送机和旋转式切削设备同步以生成更一致和均匀的粒料。
9.按权利要求1的方法，其中所述输送机有多个孔以使循环空气流过。
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