ES2283061T3 - Metodo de tratamiento de un ingrediente para un producto de goma de mascar. - Google Patents

Abstract

Método de tratamiento de un material ingrediente para un producto de goma de mascar, dicho método incluyendo las etapas de: extrudir dicho material en cadenas de material alargadas; suministrar dichas cadenas de material hasta un dispositivo de enfriamiento (16); transportar dichas cadenas de material a través del dispositivo de enfriamiento (16) por un transportador (14) y simultáneamente reducir la temperatura y solidificar dicho material en dicho dispositivo de enfriamiento (16) mediante la circulación de aire refrigerante a través de dicho dispositivo de enfriamiento (16); dividir dicho material en pequeños pedazos dentro de dicho dispositivo de enfriamiento (16) usando un dispositivo cortador giratorio (18); y triturar dichos pedazos pequeños hasta obtener un polvo.

Description

Método de tratamiento de un ingrediente para un producto de goma de marcar.

Campo técnico

La invención se refiere a un método para el tratamiento de ciertos ingredientes, tales como edulcorantes y ácidos encapsulados, para el uso en gomas de mascar.

Antecedentes de la invención

Una goma de mascar generalmente comprende una parte en masa soluble en agua, una parte de base de goma de mascar insoluble en agua, y agentes aromatizantes normalmente insolubles en agua. La base de la goma insoluble generalmente comprende elastómeros, solventes elastoméricos, resinas, acetato de polivinilo, plastificantes, ceras, y productos de relleno inorgánicos. Una vez formada la base de goma, emulsionantes, tales como lecitina, ablandadores, tales como glicerina y aceite de Wesson, jarabe de maíz, y agentes de carga, tales como azúcares o polialcoholes, son agregados a la masa fundida. Después, aromatizantes, tales como aceites aromatizantes y/o aromas secados por pulverización, y edulcorantes o ácidos, son agregados mientras que la mezcla es continuada hasta conseguir una masa homogénea. La masa de la goma de mascar es luego enfriada y después estirada, marcada, y envuelta en el producto final.

Durante el mascado, la parte hidrosoluble del producto de goma se disipa con una parte del agente aromatizante durante un periodo temporal. La parte de la base de goma es retenida en la boca durante todo el tiempo en el que el producto es masticado.

Varios esfuerzos han sido emprendidos para tratar de simplificar y reducir el tiempo requerido para la producción de la base de goma y de la goma de mascar, así como para preparar productos de la base de goma y de goma con propiedades mejoradas comercialmente aceptables. También, varios esfuerzos han sido utilizados para mejorar la uniformidad y consistencia de los ingredientes que son añadidos a los productos de la base de goma y de la goma de mascar, así como para mejorar el índice y los métodos de alimentación de los ingredientes a los productos de la base de goma y de la goma de modo que los productos más constantes y uniformes estén asegurados en cada carga o en cada producción.

Los productos de la base de goma y los productos de goma de mascar son normalmente hechos por el método discontinuo, aunque las máquinas de extrusión continua también están disponibles para el uso. Los métodos discontinuos implican trabajo intensivo y producen gomas de mascar de consistencia variable. Mezcladores discontinuos Sigma blade son normalmente usados para este proceso convencional. Extrusores continuos usados para hacer un producto final de goma de mascar están mostrados, por ejemplo, en la patente U.S. n°. 5,135,762 de Degady et al., patente U.S. n°. 5,045,325 pardea Lesko et al., y patente U.S. n°. 4,555,407 de Kramer et al. Los procesos que usan máquinas de extrusión continua para producir una base de la goma de mascar están descritos, por ejemplo, en la patente U.S. n°. 5,419,919 de Song et AL, y patente U.S. n°. 5,486,366 de Song et Al. Las máquinas de extrusión continua que pueden ser usadas para producir una base de goma de mascar o producto de goma de mascar final, o ambos, incluyen extrusores de Japan Steel Works, Leistriztz, Werner y Pfleiderer Corp., Buss Mfg. Co., WLS, Togum y Baker Perkins.

Si se utiliza un procesador discontinuo o un procesador de tipo extrusor continuo para producir la goma de mascar, es importante proporcionar los distintos ingredientes para el producto en la forma óptima y con las propiedades físicas óptimas. Esto mejora la velocidad y la eficacia del tratamiento final. Frecuentemente, algunos ingredientes requieren una manipulación especial o preparación antes de ser incluidos en el proceso discontinuo o de extrusión.

La preparación de los ingredientes es especialmente importante cuando se utiliza el tratamiento de extrusión continua.

Los ingredientes suministrados al aparato de extrusión continua son preferiblemente proporcionados en el tamaño, aspecto, condición (líquido, sólido, etc.), forma y temperatura óptimos para una fácil inserción, dosificación e interdifusión con los demás ingredientes en el extrusor. También, debido a las propiedades de algunos de los distintos ingredientes, es preciso prepararlos o premezclarlos de tal manera que puedan ser insertados o dosificados en el extrusor de la mejor manera posible.

Existen diferentes métodos y procesos para la preparación de sistemas de entrega de edulcorantes y de ácidos para productos de goma de mascar. Estos están mostrados, por ejemplo, en las patentes U.S. Nos. 4,816,265, 5,000,965 y 5,057,328.

La encapsulación de la extrusión del ingrediente activo para la goma de mascar se describe en la patente U.S. No 5 154 939.

Es el objeto general de la presente invención proporcionar un método mejorado para la producción de productos de goma de mascar. Es también un objeto de la presente invención proporcionar métodos mejorados para la preparación de los ingredientes edulcorantes y ácidos para productos de goma de mascar.

Es además otro objeto de la presente invención proporcionar un método para la fabricación, enfriamiento y empaquetamiento de materiales edulcorantes y ácidos usados para los productos de goma de mascar.

Estos y otros objetos, beneficios, y ventajas de la presente invención se encuentran en la descripción siguiente de la invención.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un sistema mejorado de tratamiento de los edulcorantes y ácidos usados como ingredientes para productos de goma de mascar. Se utiliza un proceso nuevo para la producción, enfriamiento, trituración y empaquetamiento de este tipo ingredientes. Cuando se utiliza una máquina de extrusión continua para producir los ingredientes edulcorantes o ácidos, los ingredientes pueden ser extrudidos directamente en el aparato de enfriamiento de la presente invención para producir un sistema de empaquetamiento y de enfriamiento continuo ininterrumpido.

Según la presente invención, los materiales encapsulados edulcorantes y ácidos son extrudidos en bandas alargadas directamente sobre un mecanismo transportador. El mecanismo transportador transporta los materiales a través de una cámara de enfriamiento alargada en la que son reducidos hasta la temperatura deseada y solidificados. Tras el enfriamiento, el material solidificado es partido por un mecanismo cortador giratorio y es conducido por un sistema de vacío hasta un triturador. El triturador reduce el material hasta una forma en polvo y después el polvo es depositado en un tanque de retención o tolva. La tolva a su vez se utiliza para rellenar contenedores o cajas de almacenamiento. Los materiales edulcorantes y ácidos son luego usados para varios productos de goma de mascar según la necesidad.

Otras características, beneficios y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción siguiente de la invención, vistos de acuerdo con los dibujos y reivindicaciones anexos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama esquemático del sistema de tratamiento edulcorante/ácido según la presente invención;

La Figura 2 ilustra un mecanismo de enfriamiento preferido según la presente invención;

La Figura 3 es una vista en perspectiva aumentada y alargada esquemática, de una parte de un aparato y proceso cortador según la presente invención;

La Figura 4 es una vista desde arriba alzada del mecanismo de enfriamiento mostrado en la figura 2; y

La Figura 5 es una vista en sección transversal del mecanismo de enfriamiento de la figura 4, el corte transversal tomado a lo largo de las líneas 5-5 en la figura 4 y en la dirección de las flechas.

Mejor(es) modo(s) de poner en práctica la invención

La presente invención es particularmente adecuada para el tratamiento de materiales de relleno elastoméricos edulcorantes o ácidos intensos, particularmente para el uso en productos de goma de mascar. Los materiales edulcorantes y ácidos son encapsulados en un sistema de entrega, tal como acetato de polivinilo. En general, la presente invención proporciona un aparato y método para enfriar, cortar o romper los materiales, y luego triturarlos y empaquetarlos. En este sentido, debe entenderse que la presente invención puede ser usada para preparar ingredientes y materiales distintos de los edulcorantes y los ácidos.

También debe ser entendido que la forma preferida de la presente invención se usa con un mecanismo de extrusión continua para producir los productos intermedios edulcorantes/ácidos. No obstante, la presente invención también puede ser usada con sistemas de tipo discontinuos para producir los materiales edulcorantes o ácidos. En este sentido, si se utiliza un sistema discontinuo, el material fundido será colocado en un mecanismo alimentador de un tipo adecuado para transportar los ingredientes al aparato de enfriamiento como se describe más abajo.

Una ilustración esquemática del sistema según la presente invención está ilustrada en la figura 1. Los mecanismos de enfriamiento y cortadores preferidos según la presente invención están ilustrados en las Figuras 2-5.

Como se muestra en la figura 1, un sistema 10 incluye una máquina extrusora 12, un mecanismo transportador 14, una cámara o aparato de enfriamiento 16, un mecanismo cortador giratorio 18, un sistema transportador por vacío o neumático 20, un mecanismo triturador 22, una tolva o contenedor de almacenamiento 24, y un segundo mecanismo transportador 26. Al material edulcorante o ácido encapsulado se le hace referencia por el número 30 y es extrudido del extrusor 12 en el mecanismo transportador 14.

Los ingredientes o materiales 30 edulcorantes o ácidos pueden ser de cualquier tipo convencional para el uso con un producto de goma de mascar. Por ejemplo, el edulcorante puede ser un material natural o artificial de alta intensidad, tal como edulcorantes a base de aminoácidos, edulcorantes dipéptidos, glicirrizina, sacarina y sus sales, sales de acesulfamo, compuestos de ciclamatos, esteriósidos, talina, dihidrocalcona y mezclas de los mismos. De forma similar, el ácido podría ser cualquier ingrediente ácido usado de forma común en productos alimentarios, tales como ácido cítrico, ácido málico, ácido ascórbico, glucono delta-lactona, ácido tartárico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido láctico y sus mezclas derivadas. Preferiblemente, el edulcorante o ácido también contiene un emulsionante y es revestido o encapsulado con acetato de polivinilo o similar para retrasar o prolongar la entrega del edulcorante o ácido, al igual que para estabilizar materiales sensibles. Los sistemas de entrega de edulcorantes y ácidos están descritos, por ejemplo, en las patentes U.S. Nos. 4,816,265, 5,000,965, y 5, 057, 328.

La máquina de extrusión 12 puede ser de cualquier tipo convencional que tenga un motor y mecanismo de control 32, un elemento de barril alargado 34, y una pluralidad de aberturas o entradas de alimentación 36, 37 y 38. Un mecanismo roscado alargado (no mostrado) de diseño convencional está situado en el barril 34. Los ingredientes sólidos y líquidos que componen el edulcorante o ácido son introducidos en el extrusor a través de las aberturas de entrada. En este sentido, normalmente los componentes o ingredientes sólidos son alimentados en la entrada 36, mientras que los ingredientes o componentes líquidos del material son introducidos a través de las aberturas de entrada 37 y 38. (Se entiende, claro, que un número mayor o menor de aberturas de entrada podría ser proporcionado o utilizado.)

El material revestido o encapsulado 30 es preferiblemente extrudido en hileras alargadas de material directamente sobre la superficie superior o correa 15 del mecanismo transportador 14. El transportador 14 después transporta el material 30 a través de la cámara de enfriamiento alargada 16. La cámara de enfriamiento hace circular aire fresco por toda su longitud y lo dirige hacia el material caliente 30 en el transportador. La cámara de enfriamiento 16 reduce la temperatura del material y le permite solidificarse rápidamente. Por ejemplo, el material 30 en el punto "A" por el que se introduce en la cámara de enfriamiento está normalmente a unos 87.7-93.3°C (190-200°F). Cuando el material sale de la cámara de enfriamiento en el punto "B," la temperatura preferiblemente ha sido reducida hasta aproximadamente 21, 1-26, 7°C (70-80°F.)

El mecanismo cortador giratorio 18 está situado de manera que hace contacto con las hileras solidificadas de material edulcorante o ácido 30 cuando salen de la cámara de enfriamiento 16. La cuchilla 18 rompe el material 30 en pedazos pequeños 30'. Los pedazos de material 30' son luego transportados en un conducto transportador por vacío 21 y transportados neumáticamente a través del sistema transportador 20 en un aparato triturador 22.

El triturador 22, que puede ser de cualquier tipo convencional, pulveriza los pedazos pequeños de material edulcorante y reduce el material a un polvo fino. El polvo es luego transportado por el conducto 40 en la tolva o contenedor de almacenamiento 24.

En este punto, el polvo puede ser librado y dosificado en contenedores o cajas 42 según se desee. Las cajas están posicionadas en un mecanismo transportador 26 de modo que el proceso puede hacerse automáticamente. Después de que las cajas 42 reciban la cantidad requerida de material en polvo, éstas son marcadas y enviadas para el almacenamiento para su uso posterior.

La cámara de enfriamiento preferida 16, conforme a la presente invención, está ilustrada en las Figuras 2-5. El mecanismo transportador 14 se inicia en un punto externo a la entrada 50 de la cámara de enfriamiento y termina dentro del extremo de salida 52 de la cámara de enfriamiento. El aire refrigerante es dirigido dentro de la entrada 54 de la cámara de enfriamiento y es dirigido por las vías de paso apropiadas 56 sobre la superficie superior 15 del transportador 14.

En este sentido, como se ha declarado más arriba, el material edulcorante o ácido 30 está situado en la correa 15 en una pluralidad de hileras alargadas de material. El aire se escapa a través de la salida 58 desde la cámara de enfriamiento.

El mecanismo transportador preferiblemente tiene un control de velocidad infinitamente variable de modo que la velocidad del transportador puede ser ajustada para igualar la velocidad de extrusión del material desde el extrusor 12. En este sentido, la velocidad de la correa transportadora 14 regula el espesor de las hileras de material extrudido desde el extrusor. El espesor del material es ajustado de modo que el material se haya solidificado y endurecido suficientemente al mismo tiempo que el material pasa a través del mecanismo cortador 18.

Al final del mecanismo transportador 14, el material solidificado 30 es transportado por un par de rodillos alimentadores 60 en el mecanismo cortador giratorio 18. El cortador corta y rompe el material en pequeños pedazos, del orden de 0.3 a 1.3 cm (un octavo a media pulgada) de longitud. Los pequeños pedazos de material 30' son luego pasados a través de una rampa de salida 62 donde son introducidos en el sistema transportador 20.

El aparato 16, como se muestra en la figura 2, esencialmente comprende una máquina refrigeradora/cortadora que tiene un bastidor unitizado. El bastidor tiene una longitud total de unos 9,14 m (30 pies) y tiene aproximadamente 90-120 cm (3-4 pies) de anchura. El bastidor está cubierto con paneles aislantes de doble camisa de metal para mantener una temperatura fría en la cámara tan eficazmente como sea posible. El aire refrigerante es suministrado a la entrada 54 desde una unidad remota (no mostrada) y la cámara 16 tiene un modelo de flujo en bucle cerrado de manera que el aire refrigerante sea difundido por igual en el material 30 en el transportador 14.

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Cuando el proceso inventivo está en funcionamiento, la temperatura de la cámara de enfriamiento es pre-preparada hasta alcanzar la temperatura del proceso deseada. La velocidad de la máquina de extrusión y el mecanismo transportador 14 son luego ajustados para que el índice del producto y el material 30 sea luego alimentado en la correa del transportador. Preferiblemente, un único motor 70 es utilizado para conducir la correa, rodillos y aparato de corte (ver figura 3). Éste sincroniza estos elementos y sistemas y resulta en pedazos de material más constantes y uniformes (30').

Mientras que el producto fluye a través de la cámara de enfriamiento 16, el aire frío es difundido por igual alrededor del producto y se consigue la solidificación. En este sentido, se desean parámetros específicos del producto acabado. Estos parámetros son una combinación del volumen del producto (en Kg (libras) por hora), índice de alimentación a través de esta cámara, temperatura de enfriamiento, y velocidad del aire.

El aire enfriado también fluye hacia abajo de la rampa 62 ayudando a mantener el material a una temperatura reducida en todo el proceso. El mecanismo cortador 18 es también enfriado de la misma manera.

El producto es alimentado en un par de rodillos alimentadores 60 que consistentemente y uniformemente alimentan el producto en el cortador o cuchilla giratorios 18. La cuchilla es ajustada o provista para cortar pedazos de un tamaño particular 30' según se desee para los requisitos de tratamiento de flujo descendente.

Como se muestra en la figura 3, la cuchilla 18 es un cilindro con una pluralidad de bordes cortantes alargados (se muestran cuatro) situados axialmente a lo largo de su longitud. Los bordes cortantes se acoplan con un borde fijo 72 situado al final de la plataforma 74. La plataforma soporta las cadenas de material 30 después de que pasen a través de los rodillos conductores 60.

Los pedazos cortados de material 30' caen debido a la gravedad hacia abajo de la rampa 62 y pasan por debajo de un detector metálico 76 que detecta cualquier impureza metálica en el material. Si se detecta alguna partícula metálica, se abre una escotilla 78 al final de la rampa y las impurezas caen en el contenedor de basura 80. Si no se detectan impurezas, el material 30' pasa al alojamiento 82 donde es transportado a través del conducto 21 por el sistema transportador 20.

El aire que fluye a través del alojamiento es controlado para asegurar un enfriamiento eficaz de las cadenas de material 30 en la cinta transportadora 15. Como se muestra en las Figuras 3-5, el aire enfriado entra en el alojamiento 16 por la entrada 54, fluye a lo largo de la cámara 55, a través de las aberturas 56, y se dirige a cubrir la longitud total de la cinta transportadora 15 en el alojamiento. En este sentido, la pared 90 está situada entre las dos aberturas 56 para asegurar un enfriamiento adecuado en ambas extremidades del alojamiento. La pared 92 en el alojamiento comprende una celosía o panel con una pluralidad de agujeros o aberturas y permite el flujo del aire enfriado a través suyo. De forma similar, la cinta transportadora 15 comprende una malla tejida o superficie de apertura y permite que el aire enfriado pase a través de las cadenas y a través de la cinta al interior de la cámara inferior 94. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, el aire que pasa a través de la cinta 15 es dirigido en uno de los ejes del lado de ventilación 96 y se escapa del alojamiento a través de la cámara 98 y la salida 58.

Con la presente invención, el ingrediente edulcorante o ácido 30 pueden proceder a través de la cámara de enfriamiento en menos de un minuto y ser enfriado a unos 100°F durante este periodo. La temperatura del edulcorante líquido extrudido está en el orden de 87.7-93.3°C (190-200°F), mientras que la temperatura del material solidificado cuando sale de la cámara de enfriamiento está en el orden de 21.1-26.7°C (70-80°C).

Para facilitar el mantenimiento del alojamiento, el cortador giratorio, extrusor, etc., el alojamiento 16 es adaptado para ser movido desde su posición de funcionamiento. Para este propósito, el alojamiento 16 es pivotado por un extremo en el punto "P" hasta la superficie de soporte, y se proveen conjuntos de ruedas 100 contiguos al otro extremo. Como se indica por las flechas 102 en las Figuras 4 y 5, el alojamiento puede ser girado alrededor del punto "P" en cualquier dirección.

La invención se destina a reivindicar todos estos cambios y modificaciones que caen dentro del objetivo real de la invención tal y como está definido y cubierto por las reivindicaciones siguientes.

Claims (8)

1. Método de tratamiento de un material ingrediente para un producto de goma de mascar, dicho método incluyendo las etapas de:

extrudir dicho material en cadenas de material alargadas;

suministrar dichas cadenas de material hasta un dispositivo de enfriamiento (16);

transportar dichas cadenas de material a través del dispositivo de enfriamiento (16) por un transportador (14) y simultáneamente reducir la temperatura y solidificar dicho material en dicho dispositivo de enfriamiento (16) mediante la circulación de aire refrigerante a través de dicho dispositivo de enfriamiento (16);

dividir dicho material en pequeños pedazos dentro de dicho dispositivo de enfriamiento (16) usando un dispositivo cortador giratorio (18); y triturar dichos pedazos pequeños hasta obtener un polvo.

2. Método según se expone en la reivindicación 1 que comprende además la fase de transporte de dichos pequeños pedazos a un triturador por un sistema transportador por vacío.

3. Método según se expone en la reivindicación 1 que comprende además la fase de transportar dicho polvo al interior de una tolva.

4. Método según se expone en la reivindicación 1 que comprende además la fase de empaquetamiento de dicho polvo en contenedores para su uso posterior.

5. Método según se expone en la reivindicación 1 donde dicho material está seleccionado del grupo que consiste en un material edulcorante o ácido.

6. Método de tratamiento según se expone en la reivindicación 1 donde un motor infinitamente variable es utilizado para transportar dicho material a través de dicho dispositivo de enfriamiento en dicho transportador, en el que el espesor de dichas cadenas de material puede ser ajustado según se desee.

7. Método de tratamiento según se expone en la reivindicación 1 que comprende además la fase de sincronización de la velocidad de dicho dispositivo transportador y de corte giratorio mediante la conexión de ambos a un único motor para producir pedazos de material más constantes y uniformes.

8. Método de tratamiento según se expone en la reivindicación 1 donde dicho transportador tiene una pluralidad de aperturas en su interior para permitir la circulación de aire refrigerante a través suyo.