CN1235492C - 糖果产品的高精度多层挤压 - Google Patents

Abstract

三相夹心糖果产品。从第一挤压机挤压出用于外层壳的糖果料，而从第二挤压机挤压出的作为内层的第二层料则可以是咀嚼性糖料如软糖或泡泡糖。将半液体心料夹入上述内层之中。将这样组成的三相式料索于成形机中形成一个个的糖果块。在一种实施例中通过插入杆件而形成棒糖。然后将所形成的产品冷却、滚动并准备供进一步加工用。

Description

糖果产品的高精度多层挤压 相关申请的参考文献

本申请要求临时专利申请系列NO.60/262919(2001年1月19日提交)的，以“三组分共挤压的具有硬糖果外壳的软糖夹心棒糖”为题的权利。

技术领域

本发明涉及夹心糖果制品，例如具有充液软糖夹心的硬棒糖。

背景技术

带心料或夹有不同原料的硬壳棒糖是周知的。这种两相糖果产品包括“Tootsie Pops”，它有硬糖果外层和较软的(有咀嚼性的)糖果夹心。另一种周知的两相糖果产品是“Blow Pop”，它有硬的糖果外壳和泡泡糖夹心。

市面上存在多种两相软糖产品，如“Bubbaloo”与“Freshen-Up”。各个这种软糖都具有外壳以及软的或类糖浆的夹心。

时至今日还不能生产合格的三相棒糖制品或具有半液心的棒糖产品，这是由于在这类产品制造中和/或插入棒糖杆时难以限制半液心料泄漏。当前的市场上不存在具有三相成份的棒糖产品，即具有三种不同原料层或区的其中之一为半液型原料的棒糖产品。

发明内容

本发明的一个目的在于提供棒糖果制造的改进方法。本发明的另一个目的在于提供制造半液体夹心糖果制品如棒糖的系统与方法。

本发明的又一目的在于提供生产具有三种不同原料或相的糖果产品的系统与方法。本发明的再一目的在于提供用来制造三相而其中一相为半液体型原料的糖果制品的系统与方法。

依据本发明，提供了用来制造夹心糖果制品的改进的系统与方法，这种糖果是以硬的或可咀嚼的原料与半液体型原料中心层(心)两者填心的。这三层或三相糖果产品共挤压成三组份料“索”采用了一台共挤压机或两台独立的共挤压机挤压出具有硬糖果外层和硬或可咀嚼(即有咬劲)的(例如软糖)内层的物料。此外，与此共挤压糖果件形成的同时或紧邻其后，于上述内层中夹入半液体料。

这种三相产品通过一料索分选机构而进入一旋转式或链式的最终糖块成形机。上述三相挤压产品被形成为一片片或一个个的糖块。在有需要时可在处理这些糖块时将棒糖杆插入其中而形成棒糖。最终的产品输送到冷却隧道或冷却机构中经受摇动(滚动)与冷却。在此过程结束后，产品送去存储供进一步加工或送到独立的车间立即包装与发货。

本发明在整个上述的三层或三相上提供了一种风味析出剂，改进用户的感官效应。硬的糖果外壳在其溶解时提供了第一种使用满足的口味。软糖或有咬劲的内层与另加的风味析出剂一起提供了咀嚼属性。半液体的夹心料提供了突发的与高度刺激的酸性与快速的分解，令用户感到惊讶与满足。最后若是将泡泡糖用作内层时，这种泡泡糖允许用户在即使某些风味已析出和消耗后也仍可继续吹泡。

本发明的其他优点、特点与细节，将通过下面结合附图所作的描述而变得明了。

附图说明

图1是本发明一实施例的糖果成形方法与系统的示意性顶视图；

图2是图1所示系统与方法的侧视图；

图3是依据本发明一实施例制造出的成品夹心棒糖产品示意图，此产品本身以局部横剖图示明；

图4是图3所示棒糖产品的横剖图，此横剖图是沿图3中的4-4线截取的；

图5示明本发明的3组份共挤压产品的料索；

图6是图1与2所示系统的局部横剖图；此横剖图是沿图1中6-6线截取的；

图7、8与9分别是用于本发明一实施形式的棒糖成形机的一种形式的侧视、顶视与正视图；

图10是本发明一实施例的棒糖成形头机构的局部横剖图；

图11是用于本发明的旋转式冷却隧道的示意图；

图12是本发明一实施例所制棒糖产品的横剖图；

图13与14示明用于本发明的另一最佳冷却机构；

图15与16示明可以用于本发明的另一种3相糖果成形机构。

具体实施形式

图1与2示明了本发明一最佳实施例的制造夹心棒糖的系统。图1是此系统的顶视图而图2是图1所示系统的侧视图。

为便于说明，本发明将相对于棒糖产品的成形作具体说明。但应认识到本发明可以用来形成任何三相糖果产品而不局限于形成棒糖或软糖型糖果产品。例如外层可以是具有一种口味与一种颜色的硬糖果，或甚至可以是透明的，中间或第二(内)层可由硬或有咬劲的糖料同时可具有第二种口味和第二种颜色。此中间层也可以是软糖或是泡泡糖这种本发明最佳实施例之一制成的。中心层或心则可以是任何高粘度的流体料，例如是凝胶体或任何半液料。

如图1与2所示，所示的制棒糖系统10包括第一挤压机20、第二挤压机22、夹心半液体部分用的泵送系统24、料索分选机构28、棒糖成形机30、输送设备以及冷却装置34。

挤压机20用于形成共挤压料25的外层60(参看图5)。挤压机22则是用来形成共挤压料25的中心或软糖心料26。如图1、2与6所示，此软糖料是从挤压机22通过桶23直接进到挤压机20上的桶27内。当形成外层60的糖果料通过桶27挤压，即将软糖料经突入到桶27内的桶23夹入糖果料的中心。

软糖心料26的心子由泵送机构24充填以半液体型料29。此半液体型料29通过同样接附于挤压机20上的导管31夹入或匡入此软糖料内。

然后，这种复合三相料42沿分选机构28行进，其中的成组分选辊将其形成用以进入棒糖成形机30的最终尺寸与形状。转鼓机构44(将于以后详述)将此三相糖果/软糖/半液体心的料索形成一个个的糖块并将棒糖杆插入各糖块内。然后从成形机30将棒糖产品46排送到输送机构32上将它们送入冷却隧道形式的冷却装置34。冷却装置34中的转桶50内有空气循环，用以冷却和硬化最终的棒糖产品。应用马达48来转动冷却装置34的桶50。

依据本发明制成的产品概示于图3和4中。这种棒糖产品46是三相产品，即包括三种不同原料分别形成的三个层。如图3与4所示，棒糖产品46包括半液体心料L(通常具有类似果冻的稠度)、第二层的软糖或泡泡糖料G以及硬的外层糖料C。在成形过程中将棒糖杆S插入此三相产品中，形成完全的棒糖产品。

拟从挤压机22挤出的软糖料首先由任何常规方法例如于锅52中分批形成。用分批方法所制的软糖产品通常是于∑形叶片锅机构中制造。这种制软糖方法例如公开于美国专利NO.4329369与NO.4968511中。还能够提供于连续混合机中由挤压法制得的软糖或泡泡糖，这种方法例如示明于美国专利NO.5045325与NO.5135760中。

棒糖用的软糖料从锅52输送到挤压机构22的入口或孔22A内。于挤压机22中，此软糖料进一步混合并由转动的螺旋机构沿桶23输送。在本发明的系统内，此软糖或泡泡糖料是作为在桶或管件23内的有大致圆形剖面的“料束”而在此又挤压到挤压机20的桶27内。

用于此棒糖产品的半液体夹心相可以由任何常规方式制成而后输送到泵送机构24。

这种半液体心料通常具有糖浆状或果冻状的稠度。这种心料被冷却并可按照需要加调味料与着色。然后将此心料经导管31输送而将其注入挤压成的软糖料索的中心。

导管31通常环绕有水冷套(未图示)，用以将此半液体料的温度保持于某个温度范围内，如40～50℃。此种共挤压系统的桶27也最好以冷却水套环绕以达到相同的目的。可以采用约80～100℃的水或低压蒸汽。

用作软糖料心料的半液体料经导管31进入挤压机20的桶27内。此半液体料从导管31的端部31A排入软糖料24内。此排出端部31A的放在的头部件31B于挤压出的软糖料内形成一尺寸略有增大的确定的空间，允许挤压出的半液体心料在此软糖料内形成一致的不同相层。这不仅能为半液体心料提供确定的区域，还为此半液体心料形成了供其充填的圆心空腔。

可用于本发明的一种棒糖成形机示明于图7、8与9中。前述转鼓机构的细节示明于图10中，此棒糖成形机例如可以是Latini公司或其他公司所提供的，这些成形机制造类似的产品并且都可从市上购到。在这方面，Latini Machine Company的BLP-4球状棒糖成形机可以用于本发明的目的。一般地说，这种棒糖成形机30包括机壳12、供料/分选机构122、转数44与输送装置32。

在此棒糖成形机30中，例如固体糖果料的料索通过供料/分选机构122且环绕一包括许多成形模124的转鼓44。供料/分选机构122包括一对竖立的辊件122A与122B(参看图7)，它们将此料索以合适的厚度输送到成形模124中。

成形模124包括一列环绕转动环件126外周上的半圆形沟以及铰连到转鼓件44上的半圆形沟件128，用以让挤压出的糖料进入成形模124并于最终产品形成后将其从此排出。

鼓件44围绕中心轴130转动，还包括位于这种半圆形模具沟相对侧上的由凸轮操作的柱塞件132与134。当此铰接的模具沟件128位于成形模124邻近，便形成一个卵形空腔136而糖料便定位于其中并形成相同形状。棒糖杆S(46B)位于杆匣或漏斗140内，自动地逐一分配到与鼓机构44相邻的插杆通道142中。相分开的柱塞件(未图示)沿轴向或纵向推动棒糖杆S，将其插入棒糖的形成半固体的糖果部46A中。这里如图6所示，杆件S只插入棒糖46的糖果部C与软糖部9中。这样就保证了软糖整体地密封到液心部L的周围，防止了这种液体料从糖果部46A漏出和/或造成不合格的商品。

棒糖产品46从棒糖成形机30或180排送出而进入输送机30，将它们送入冷却机构34。这些棒糖最好形成为在它们之间带有小片糖料以将它们保持成连续的一串棒糖。这串棒糖在模具鼓件转动时，能让这些棒糖落到成形模下的输送带上。冷却隧道34包括外壳150与中心的转动的盒件50。此盒件50由马达48与带驱动件152转动。

空气通过位于转鼓50中心处的管道或通道156的孔口154注入。最终的棒糖产品46于冷却隧道34中从入口端34A到出口端34B的过程中滚动并冷却。如果这些棒糖在它们进入冷却隧道时并未分开，则滚动过程将使它们逐一分离。滚动作业还有助于使成品保持更好和更均一的圆形。形成的棒糖产品于冷却隧道中的连续运动防止了它们变形。最终的棒糖产品或送到储存点供日后处理，或直接送去包装而随后发送给用户。

图13与14示明了另一种优选出的冷却机构200。此冷却机构200例如可以是Aquarius Holland出售的BC1型的。这种冷却机构200可以用来代替冷却隧道34。它起到同样的作用并以相同方式使用。冷却机构200紧邻成形机30之后。输送机构32将这些棒糖送入机壳204的入口202内。

机壳204例如是由金属板制成，其尺寸与形状一般如图中所示，具有一对维修门206和208、出口210以及马达控制的螺旋凸轮机构212。将空气引入到此机壳内和用来冷却棒糖产品。机壳内有许多倾斜的溜槽214。这些溜槽214位于可动轮216之上，能让溜槽于机壳内左右摆动。柱件218连接到各溜槽之上并以其外端有效地连接着螺旋凸轮机构212。这样，随着螺旋凸轮转动，这些溜槽快速地左右摆动。结果促使溜槽上的棒糖摆动、滚动与转动，从而可让它们均匀冷却与防止其变形。

此机壳中的这批溜槽件沿相对方向(按图14所示)倾斜，以使棒糖能于机壳中前后运动。这些棒端被摆动而于最上面的溜槽沿其全长行进，落到紧邻其下的溜槽之上，并重复依此方式移动到此机壳的底部溜槽中而通过孔口210送出。从冷却机构200出来的棒糖收集于箱或容器(未图示)中，输送到储存点供以后处理或直接输送去包装然后发货给用户。

料索分选机构28包括一平表面，上面设有多对分选辊74与76。可于分选台的入口端设置辊组，但如上述也可将一预分选机构接附到分批成形机24的端部。此料索分选机构28包括一台件29，上面有许多辊件可输送和精确地分选这种用于进入棒糖成形机30内的三相挤压的料索产品的横剖面直径。

最好采用一个辊组和两对平面辊来对上述料索进行分选。在这方面，软糖料于辊组中可减径2.00英寸，于第一对平面辊中可减径到1.50英寸，而在第二对平面辊中可减径至1.25英寸。成形机上的给料辊则能进一步减径至1.20英寸的最终尺寸。

如上所述，本发明可以用来形成多种多样的三相糖果产品，其中心相或心子是高粘性流体或半液体料。尽管可以添加杆件使这类糖果产品转变为棒糖，但这里的三相产品可以形成为不带杆件，而能与任何其他糖果产品以相同的方式包装与发售。

此外，上述外层也不必是硬糖果。这种外层或外壳不仅可以是有糖或无糖的硬甜味料，也可以是太妃糖或焦糖或者甚至是分开的软糖或泡泡糖层。中间部分或内层也可以是有糖或无糖型的硬的或有咬劲的糖果、太妃糖或焦糖或是软糖或泡泡糖料。心子例如可以是任何高粘性的或半液体料，例如各种粘度的水基液体充填料、脂基奶油、糖食胶冻、果酱、坚果仁糊、巧克力、奶油基糖食或焦糖化牛奶基糖食。

可以用于本发明中的另一种棒糖成形机是链式成形机180(示明于图15-16中)。它采用一对转动的链件来取代Latini成形机中转动模具鼓件，可以采用意大利Euromec出售的。这对链件中的各个都有设于其上的成组半圆形模具沟，它们一起来到此三相料索上将其裁切成相分开的半熔融糖料的球件。需要时可将棒端杆插入Euromec机的糖球内，并从中将最终的棒糖产品排送到输送机之上。可以其棒糖成形机用于本发明的另一家公司是德国的Robert Bosch GmbH。

有代表性的这种链式成形机180概示于图15中。此成形机180如图17清楚表明的包括两条相匹配的转动链181与182。来形成棒糖(不是上述的转鼓件)。这两个转动链的每一个则具有用来形成棒糖最终形状的成套成形模的一部分。软糖料索42送入这两个链在转动中合到一起的交会处。这两部分单个的成形模件在切割料索的点配合到一起，将各个部分的块件形成卵形(或此成形模的模腔形状)。这两个模具部分在其匹配闭合的位置一起行进此链长的某个部分“D”。这样就确定了此种产品的最终形状，同样可由棒糖杆漏斗183从一侧将棒糖杆插入。

当这两条链于成形工序之后分开，已成形的带杆的棒糖产品46从成形机落到输送机184之上而输送到冷却与滚动机构例如冷却机构34或200之内。

对于本发明的任一种形式都提供有稳定的心料用产品。这种半液体的心料能有效地收容于软糖或泡泡糖的芯壳中而此芯壳外再围以硬的糖果料壳。这三层材料形成了稳定的不漏泄的棒糖。

用于本发明的半液体心料的配方具有很高百分率的果胶，这有助于防止此心料通过软糖或泡泡糖而自棒糖产品中漏出。果胶的量约为此最终产品重量的1.0～1.3％，这有助于防止半液体心料胶体化。此外，软糖与心料已保持在约低于50℃的较低温度下，这同样有助于防止此半液体心料胶体化或使粘度降低。

在本发明的生产过程中，重要的是将原料L·G与C的温度保持于适当范围。为了防止在插入棒糖杆S时插穿到半液体心料内而随后发生漏泄，前述外层的糖果壳、软糖与半液体心料必须保持为“塑性”状态。上述温度是在玻璃化转变温度之下，在此温度时上述原料将变为固体，而在高于此流动温度的温度中，就会将上述原料变为易燃的液体。有风味的心料层L原料的配方例如下：

原料                        重量(％)

中等晶粒砂糖                10～16

水                          12～18

高果糖糖浆                  45～55

甘油                        14～18

果胶溶液                    0.3～0.4

柠檬酸                    5～8

色料NO.1                  0.002～0.003

蓝色料NO.2                0.00004～0.00005

调味料                    0.6～0.8

将上述果胶以甘油轻柔混合。将葡萄糖浆、糖、水与甘油(包含果胶)的混合物蒸煮至109～110℃。然后将此混合物冷却到80～85℃，再添加酸、色料与调味料。这种混合物具有胶冻状的稠度。果胶量能使半液心料增稠到足以防止其通过软糖中间层的任何裂缝或空隙迁移与通到外侧，不然将给棒端的成形工艺带来困难和形成不合格的成品。

生产合格的有液心充填的糖果产品的关键，在于当两个半圆形模具合到一起以形成棒糖产品46的糖果部46A之际，阻止液体心料L从挤压出的料索的中心处漏出。这两个半圆形模具的边缘结合到一起，于图12所示的X与Y部分压缩此挤压出的料索。中心处的软糖或泡泡糖料G也在两端被挤压而形成扁平部分A与B。将半液体部分L保持于较稠的组成，例如提高配方中的果胶量，将有助于防止半液体心料L在糖果壳C的点X与Y处沿部分A与B的接头或接缝处挤出。

用于三相带风味的棒糖产品软糖G部分内的泡泡糖料和用于糖果C部分中的糖果料，它们的配方的代表性例子和混合方法如下：

软糖                         重量(％)

葡萄糖浆                      13～17

软糖基混合物                  18～22

糖                            60～63

柠檬酸                        0.70～1.1

色料#2                        0.02～0.04

甘油                          0.45～0.65

玉米油(Corn oil)              0.15～0.35

调味料                        0.8～1.2

滑石粉                        0.4～0.6

上述这种葡萄糖浆与软糖基的混合物以及滑石粉加入到分批型锅式混合器，由依一个方向转动的拌和叶片混合至少1分钟，而由此叶片依反向转动至少混合3分钟。此锅的温度保持于约120°F而夹套温度约120℃。最终的软糖基料温度为85～95℃，而软糖料滴温度为46～50℃，然后糖、柠檬酸与蓝着色料加到锅中，再将此混合料进一步混合至少3分钟。在此混合过程中加入甘油，再将此混合料用叶片沿每个方向至少转动半分钟继续混合。在结束时加入玉米油与调味料再继续混合更多的几分钟。必要时可把糖分成两部分，按此过程中的不同时刻加入，用以改变此最后所得软糖产品的结构。

上述果糖料主要是中等晶粒砂糖(约55.0％，干燥的)和葡萄糖浆(约45.00％，干燥的)。当这种拼料加入蒸煮锅中时加水。在此糖果料熬好后加入颜色溶液约1.33％FD&C色料#2 0.33％FD&C色料#40以及98.33％的天然泉水。然后将此糖果基料冷却至约140℃。调味料部分预先混合好，包括调味料、苹果酸与柠檬酸，它们的比例量分别为0.08、0.12与0.8。将此熬好的糖果料注入挤压机20上，再将此调风味的预混合物放到此挤压器内然后捏和于其内部。

典型的三相糖果成品可以有20克的最终总重，其中包括4.3克的橡片软糖或硬糖果G、0.7克的半液体心料L以及15.0g的硬糖果料C。这种拼料的另一种优选的比例是按重量计的60％硬糖果壳、30％的软糖料以及10％的心料。

用于本发明的有线性的方法与系统的工艺参数和处理程序列述于下。软糖料进入挤压机的温度为39～42℃而出去时的温度为46℃。机头的温度为63℃，桶的温度为120℃。挤压机的速度是14rpm。液心料的温度为43℃，以1400psi压强下注入软糖料内。挤压机内糖果料的温度控制到约93～96℃。料索分选机28的速度为50rpm，在三个分选辊段中的平表面辊之间的间距为1.50英寸与1.25英寸。冷却鼓的速度为80rpm而此鼓相对于水平面的角度为3°。

本发明能够共挤压两种夹心糖果产品。所述多层挤压的糖果料索可以用常规的料索分选机递减至所需的直径、减径的料索可以于旋转式或链式塑性成形机或是棒糖成形机上形成不相连的糖果(或“糖块”)，如果夹心料结实得可进行切分，则可以用通常的“切割-包装”型机器将这种夹心糖果料索切成一片片的糖块。

依据本发明可以将所制糖果中的组份比控制和保持于±10％之内。这是对组份比范围较宽的传统工艺的改进。于是，本发明较容易实现产品的一致性和高效生产性。同时能最大限度减少甚至消除操作中人为误差的概率。

本发明也简化了已有的用来将两种组份组合成糖果料索的工艺。根据本发明，能将不同结构糖果的三种组份组合成单一的糖果(糖食)制品。用于本发明的系统更多的是一种封闭的与自持的系统，各种组份的温度基本上可保持所需的组份比而不取决于外部气象条件。

尽管业已结合了一或多个实施例说明了本发明，但应认识到所描述过的具体装置与方法只是对本发明的原理作阐明。在不背离后附权利要求书所规定的本发明的精神与范围的前提下，是可以对上述的方法与装置提出种种改进型式的。

Claims (15)

1.制造三层糖果产品的方法，此产品具有第一糖果料的外壳层、第二糖果料的中间层与半液体料的内心，所述方法包括下述步骤：

由第一挤压机挤压第一层的第一糖果料，这第一层的第一糖果料形成该糖果产品的外壳层；

由第二挤压机将第二层的第二糖果料挤入上述第一层的第一糖果料内，这第二层的第二糖果料形成该糖果产品的内中间层；

将第三层的第三糖果料注入上述第二层内，这第三糖果料是半液体料而上述第三层则形成该糖果产品的中心芯子。

2.权利要求1所述的方法，其中还包括将该三层糖果产品形成一块块糖果的步骤。

3.权利要求1所述的方法，其中所述第一糖果料形成该糖果产品上的硬外壳层。

4.权利要求1所述的方法，其中所述第一与第二糖果料具有不同风味的组份。

5.权利要求1所述的方法，其中所述第一糖果料是透明料，当形成糖果制品时，通过所述外壳层可以看清形成上述内中间层的第二糖果料。

6.权利要求1所述的方法，其中所述第二糖果料是可咀嚼糖果料。

7.权利要求1所述的方法，其中所述第三糖果料是选自下述原料组中的一组原料，水基液体料、脂基奶油、糖食胶冻、果酱、坚果仁糊、巧克力、奶油基糖食或牛奶基糖食。

8.权利要求2所述的方法，其中还包括将棒糖杆插入各糖块内的步骤。

9.权利要求2所述的方法，其中所述成形结构取自链式成形机、旋转型成形机或切割-包装式成型机这个组中之一。

10.制造三料棒糖产品的系统，此系统包括：

带桶的用于挤压糖果料的第一挤压机；

用于挤压软糖料的第二挤压机，此软糖料被挤压入所述糖果料内；

半液体料充填机构，包括用来将半液体料加到上述软糖料内的装置；

用以对此三层式料索进行确定尺寸的测定机构；以及

棒糖成形机，它用于将此三层式料索形成棒糖块，此棒糖成形机将杆件插入各棒糖块中形成各个棒糖。

11.权利要求10所述的系统，其中还包括输送机构与冷却机构，此输送机构定位成可将上述棒糖产品送入该冷却机构。

12.权利要求10所述的系统，其中所述半液体充填机构添加到上述第一挤压机所述桶内的前述软糖料内。

13.权利要求10所述的系统，其中还包括冷却机构，该冷却机构包括机壳、此机壳内的多个溜槽，以及用于摇动上述溜槽以滚动上述棒糖产品的装置。

14.权利要求10所述的系统，其中所述棒糖成形机包括带转动鼓件的机壳，这种鼓件上有许多块糖成形模。

15.权利要求10所述的系统，其中所述棒糖成形机包括具有一对转动链的机壳，这对转动链上各有一批块糖成形模。

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