JP3725421B2 - ガム材料を連続押出ミキサで製造する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、改良された特性と風味を持つチューインガム及び風船ガムのようなガムを連続して製造する改良された方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガムベースや風船ガム及びチューインガムのような最終的なガム製品をつくるいくつかの装置がある。本発明は、甘いチューインガム及び風船ガムのようなすべてのタイプのガムとともに使用することができる。言及することを容易にするために、このようなすべてのガムは、「チューインガム」という１つの言葉で表現する。通常、チューインガムベースは、最終的なチューインガム製品とは別に製造されるが、１つの連続した方法で最終的なチューインガムをつくるいくつかの装置がある。
【０００３】
通常、チューインガム組成分は、水溶性容積部分と、非水溶性チューインガムベース部分と、水及び水溶性芳香剤を含む。非水溶性ガムベースは、エラストマーと、エラストマー溶剤と、フィラー、樹脂、ポリビニルアセテート（ＰＶＡ）、脂質、可塑剤、ワックス、乳剤及び他の種々の構成要素を含む。芳香剤は、種々の形態で付加することができ、甘味のベースの砂糖及びサワーまたはからみをベースとした酸味のいずれかである。ガム成分の水溶性部分は、長い時間ガムをかんでいると、芳香剤の一部とともに減少する。ガムベース部分は、ガムがかまれている間、口の中に残る。
【０００４】
これまで多数のチューインガム及びチューインガムベースがバッチ生産法を用いて製造されてきた。通常、これまでの処理に対して単一のブレードバッチミキサが使用されてきた。ガムベース成分は、バッチミキサに別々にまたは同時に付加され、材料は溶融され混合される。ガムベースを処理した後、溶融したガムベースのバッチはコートされ裏打ちされたパンにあけられるか、保持タンクまたは充填装置のような他の装置に移送され、所定の形状に型が決められ、チューインガムに使用するために準備する前に、冷却されるか硬化される。
【０００５】
バッチ法を使用して最終的なチューインガムの製品が加工されたとき、ガムベース部分は、柔軟剤及び膨張剤とともにミキサに入れられる。その後、芳香油及び／又はスプレードライ芳香剤（甘味または甘み）のような芳香剤が付加され、均一なかたまりが得られるまで混合が行われる。このタイプの装置は、米国特許第4,816,265号,米国特許第5,000,965号及び米国特許第5,057,328号に示されている。チューインガムは冷却された後に、巻かれ、切断され、包まれ最終的な製品になる。
【０００６】
また連続的な押出機械は、チューインガムベース及び最終的なチューインガム製品またはその双方を製造するために使用される。最終的なチューインガム製品をつくるために連続的に押出法を使用することは、例えば、Degadyらに付与された米国特許第5,135,726号及びLescoらに付与された米国特許第5,045,325号及びKramerらに付与された米国特許第4,555,407号（又は、特開昭61-162136号公報）に示されている。連続的な押出機械を用いてチューインガムベースを連続的に製造するためのこの技術分野の方法は、Songらに付与された米国特許第5,419,919号及び米国特許第5,86,366号に示されている。
【０００７】
これらの特許に示されたチューインガムベース及びチューインガム製造方法は、ツインネジ押出機のような連続押出機を用いる。通常、これらの押出機は、成分を加えるいくつかの異なる送り入口を有する。押出機のバレルの内側の細長いネジは、異なるタイプの部材を備えている。チューインガムベース及び最終的なチューインガム製品に使用することができる連続押出機は、Togum,Baker Perkins, Werner&Pleiderer Corp., Japan Steel Works, Leistrutzt, WLS,及びBuss Manufacturing 社から市販されている押出機を含む。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
長時間にわたってチューインガムの芳香を延長するために過去においていくつかの試みがなされた。これらの努力は、例えば、芳香の放出を制御するか、芳香剤をマイクロカプセルでまたは他の材料でつつむことを含む。このような装置は、Cherukuriらに付与された米国特許第5,057,328号、Ruterfordらに付与された米国特許第5,116,627号に示されている。他の方法は、成分の放出をさらに制御するために芳香剤を粒状基板に粒状化または塊にすることを含む。これは、例えば、Zibellらに付与された米国特許第5,124,160号に示されている。採取的なチューインガム製品の構造を変えるために多くのに努力がなされてきた。
【０００９】
本発明の目的は、チューインガムの製品の製造において改良された方法を提供することである。また、本発明の目的は、チューインガム製品の芳香が出る期間の長さを増大する改良された方法を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、制御された構造の特性並びに制御された芳香特性を有するチューインガムを連続的に準備する装置を提供することである。本発明の他の目的は、公知のチューインガム製品の場合よりさらにゆっくり均一に芳香が放出されるチューインガム製品を連続的に製造する改良された方法を提供することである。
【００１１】
これら及び他の目的は、本発明の好ましい形態を以下に説明する本発明に合致する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チューインガム製品を連続的に製造する改良された装置を提供する。特に、本発明は、改良された構造を有し、芳香の最初の「爆発」及び／又は芳香のゆっくりして長期にわたる放出を有することが好ましいように変化される芳香の特性を有する最終的なチューインガム製品を製造する改良された方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、チューインガムの製品を製造するために連続的押出装置が使用される。ガムベース、砂糖、柔軟剤、可塑剤、油及び芳香剤を含む種々の成分が押出機に入れられる。砂糖は２つの部分に分けられ、一方の部分は、押出処理の始めで入れられ、他方の部分は最後の成分の１つとして加えられる。砂糖を２つの部分に分割することによって、最終的なチューインガム製品の構造に影響を与え、それをさらになめらかにし、かむことができるようにする。他の成分の下流に芳香を加えることによってガムをかんだとき最初の芳香の「爆発」が生じる。芳香剤を分割し、その一部を上流に加えることによってガムの芳香の特性を変化させ、かむことを通じて芳香がゆっくりとさらに均一に放出される。
【００１４】
甘い芳香剤及び酸味のある芳香剤を含む従来の芳香剤は、本発明の芳香剤とともに使用することができる。
【００１５】
押出機の速度及び種々の押出機バレルの温度のような他の押出機パラメータを制御するとともに押出機に砂糖材料を分割することによって、芳香及び構造特性の制御が可能になり、種々のタイプのチューインガム製品の製造が可能になる。
【００１６】
本発明によりさらによい品質の最終製品、並びにガムをかんでいるとき異なる時間及び異なる量の芳香を放出することができる製品を製造することが可能になる。
【００１７】
本発明のこれら及び他の特徴、利点は、添付図面及び添付クレームを参照して次の説明を干渉することから明らかになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１を参照すると、押出ミキサ１０を使用する連続したチューインガム製品を製造する製造方法が示されている。押出機１０は、従来のタイプのものであり、モータ及び制御機構１２及び細長いバレル部材１４を有する。連続押出機１０は、Japan Steel Work, Leistriztz,Werner&Pfleiderer Corp.,Togum WLS,Baker Perkins,and/or Buss Manufacturing Companyのような多数の押出機メーカーから市販されている。しかしながら、好ましくは、連続押出機１０は、ツインネジの押出機である。
【００２０】
通常、連続押出機は、回転、反回転、機械が互いにかみ合うまたは正接するツインネジ機構を使用する。これらの押出機は、最終的なガム製品１６の成分及び材料を相互に混合・処理するバレル１４に１つまたは２つの細長いネジ部材を有する。細長いネジ部材は、バレル１４に送られる材料を処理するためにネジ部材の上に異なるタイプのネジを有する。
【００２１】
細長いネジ部材は、材料を押出機で処理するために異なるタイプのネジを使用する。ネジ部材は、搬送部材、圧縮部材、反転搬送部材及び（剪断ディスク及び歯部材、又はニーディングディスク及びニーディングブロックのような）均一化部材を含む。これらの部材及び押出機特に、ツインネジ押出機に使用される他の部材は、当業者で公知であり、市販されている。これらの部材は、使用する特別なタイプの押出機及び最終的な所望の製品に使用される特定のタイプの成分のために構成されている。
【００２２】
通常、押出機は、バレル１４の長さに沿って多数の分離した段階を有する。図１に示す好ましいWerner&Pfleiderの実施の形態において、９つの分離したバレル部分が設けられる（符号１ないし符号９）。バレル部分１４ａないし１４ｉの各々は、適当な処理温度及び一貫性でバレル内に材料を維持するために別々に加熱され冷却される。
【００２３】
通常、押出機は、成分を加えるいくつかの異なる送り入口を有する。例えば、図１に示すように、押出機１０は、第１の送り入口１８と、バレル１４の下流に配置された他の入口２０，２２，２４，２６，２７，２８，３０，３２とを有する。通常、砂糖３４及びサルベージ３６のような通常固形成分が上流の最初の入口ポート１８を通ってバレルに導入される。液体状態の他の成分は、例えば、コーンシロップ、レクチン４２及び油４４、芳香剤４６及び着色剤４８のような柔軟剤または可塑剤、ガムベース３８を含む。
【００２４】
チューインガムの成分を、１つまたは複数の従来の機構または装置を通してバレル押出機に入れる。例えば、砂糖３４及びサルベージ材料３６は、従来のロスイン重量（ＬＩＷ）フィーダによって加えることができる。ＬＩＷフィーダは、材料のバレル１４への流れを軽量し調整する。ガムベース３８は、通常、従来の調整及びポンプ装置によって溶融状態で押出機に導入される。柔軟剤、可塑剤、油及び／又は着色剤は、液体材料であり、従来の液体調整・送り装置を介してバレルに加えられる。芳香剤または芳香成分４６は、従来の液体噴出装置によってバレル１４に噴射される。
【００２５】
糖成分の第２の部分５２（砂糖２♯）は、図２に示すように従来のサイドフィーダ装置６０の使用によってメイン押出機１０′に加えることができる。
【００２６】
バレル１４において、材料及び成分は、バレル部分または部材１４ａないし１４ｆ（Nos.１−６）のネジ空洞に導入され一様なかたまりをともに形成する。この混合材料は、バレル部分１４ｇ−１４ｉ（Nos.７−９）で圧縮され、ここで内側キャビティが充填され、圧力が蓄積される。材料がバレルの圧縮部分に入る前に、望ましくないガスが蓄積されないようにするためにバレルの圧縮部分と混合部分との間に通常、ベント５０が設けられている。
【００２７】
押出工程にある材料を導入するために、サイドフィーダを使用することが可能である。このサイドフィーダは、Buss Manufacturing Company, Baker Perkins,及びWerner & Pfleiderer社から市販されているような従来の押出装置である。サイドフィーダは、モータ及び制御機構及び細長いバレルを有する。材料をサイドフィーダに送るために入口シュートが使用される。サイドフィーダは、好ましくはアダプタ機構によってメイン押出機に接続される。
【００２８】
ガムベース３２は、通常、ディカルシウム・フォスフェート（dicalcium phosphate）のようないくつかのタイプのフィラーと相互に混合される。ディカルシウム・フォスフェートは、潤滑剤またはダスティング剤（dusting）として作用し、他の従来の材料は、タルクまたはアトマイト（atomite）のような材料も同じ目的で使用することができる。
【００２９】
ガム材料が押出機１０に導入されると、それらは、バレル１４の長さに沿って細長いネジによって搬送される。最終的なガム製品１６は、下端で押出機１０から押し出される。
【００３０】
本発明によれば、チューインガムの製品のある選択された成分は、構造と芳香の異なる特性を与えるために押出処理において異なる段階において付加することができるように２つの部分に分割される。特に、砂糖及び芳香剤は、本発明によって２つの部分に分割される。
【００３１】
図１に示すように、糖成分は、ガム製造装置において２つの場所で加えられる。砂糖は、２つの部分（砂糖＃１−３４及び＃２−５２）に分割され、各々の部分は、同じ寸法及び容積を有する。
【００３２】
砂糖の第１の部分３４の量は、好ましくはバレル部分１４ａ（Ｎｏ１）の入口シュート１８で押出処理の上流または初期端部で加えられる。砂糖の第２の部分５２は、好ましくはバレル部分１４ｆ（Ｎｏ６）の他の成分全体の下流の場所で加えられる。
【００３３】
砂糖材料を２つの部分に分割しそれらをガム押出処理の分離した場所で加えることは、砂糖が一回で一カ所で加えられる場合よりも、さらに均一でよりなめらかな最終的なガム製品を生じることができる。（場所１４ｆで要求された砂糖全体を加える（No6）ことによってあまり均一でない粗いガム製品が製造される。）２つの分離した場所で砂糖を加えることによって、砂糖を材料にさらに均一に混合し混ぜることができ、これは、ガムをかんだとき、最終的なガム製品に関してさらに良好な甘さの持続を付与する。
【００３４】
本発明による好ましい方法は、砂糖材料をほぼ同じ重量及び量で２つの部分に分割するが、砂糖を異なる重量及び量で２つの部分に分割することも可能である。例えば、下流の場所（バレル部分１４ｆで）砂糖材料の６０−７５％を、最初のシュート（バレル部分１４ａ）で砂糖材料の残り量２５−４０％を加えることも可能であるが、好ましい方法によって生産されるような柔らかさではない最終的なガム材料を生じる。
【００３５】
また、芳香剤も押出方法において２つの部分に分割して加えることができる。例えば、芳香剤は、第１の部分４６（芳香剤♯１）がポート２６で加えられ、第２の部分５４（芳香剤♯２）がバレル１４ｇと１４ｈとの間の交差ポート３２で加えられる。押出機の上流部分で芳香剤の一部を加えることによって、芳香剤は、押出機のガム材料にさらに均一に十分組み込むことができ、最終的な製品において、さらに均一に長く芳香が持続することができる。バレル部分１４ｇと１４ｈとの間の下流のポート３２で芳香の一部を加えることによって、芳香の最初の「爆発」を生じることができる。
【００３６】
上述したように、ガム製品のために使用することができる芳香剤は、甘い芳香剤または酸味のある芳香剤のいずれかであるが、これらの各々は、チューインガム製品の分野で従来からよく知られている。この観点において、酸味のある芳香剤は、シトリク酸を加えることによって付加される。
【００３７】
固体または液体の成分の追加及び注入の補助となる補助装置（図示せず）は、押出機の長さに沿って配置される。供給及び搬送部材、サイドフィーダ、重力フィーダ等を含むこのような送り装置は、すべて従来公知のものであり、ここに詳細には説明しない。
【００３８】
酸味のある完成したガム製品を得るために押出機１０に酸材料を加える場合、加える酸の量は、最終的な製品にざらつきを防止するために砂糖の量に対して調整すべきである。酸の材料は、通常粒状で加えられ、酸材料の２−３％以上がその成分に加えられる場合には、最終的に完成したガム製品のざらつきを防止するか最小限にするために砂糖材料を２つの部分に分割することが必要である。
【００３９】
また、押出機の速度は、最終的に完成したガム製品の構造及び「かたさ」を制御するために変えることができる。押出機の速度が速くなれば速くなるほど、最終的なガム製品は柔らかくなる。なぜならば、ガムベースエラストマーは、さらに効率よく破壊されるからである。他方、押出機の速度が遅くなれば遅くなるほど、エラストマーがあまり破壊されないので最終的なガム製品はかたくなる。最適な押出機ネジ速度は、使用される特定の押出機及びガム材料において試行錯誤によって選択される。
【００４０】
また、サイドフィーダ（図示せず）によって最終的に完成したガム押出機方法に固体のサルベージを加えることが可能である。
【００４１】
好ましくは、押出機１０の押出処理の温度は最低限に維持される。搬送部材は、バレル１４の温度を最小限、上昇させ、低いシィア（shear）の混合方法を提供する。この目的において、バレル部分１４ａ−１４ｉの各々は、グリコールと水の混合体で別々に冷却され、ほぼ０°Ｆに維持される。低温は重要である。なぜならば、押出機内の材料の芳香の揮発をなくすか最小限にするからである。これは特に、好ましい。なぜならば、芳香成分は、ガム成分の最も高価な成分であるからである。
【００４２】
この点に関して、毎分５０−１００回転（ＲＰＭ）でツインネジの押出機を作動させ、１１０−１２５°Ｆの範囲に保持する。
【００４３】
本発明を実施する最良の形態を詳細に説明したが、本発明に関する添付した請求の範囲を実施する他の実施の形態があることは当業者は認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による連続的なチューインガム製品の製造方法である。
【図２】 サイドフィーダを用いた図１の装置を示す図である。

Claims (5)

1. 連続押出ミキサでチューインガムを連続的に製造する方法であって、
   前記連続押出ミキサは、長手方向に、第１、第２および第３のミキサ部分を有し、前記第１ミキサ部分は前記ミキサの最上流端にあり、前記第２ミキサ部分は前記第１ミキサ部分の下流にあり、前記第３ミキサ部分は前記第１ミキサ部分と前記第２ミキサ部分との間に配置され、
   前記チューインガムは、少くとも、ガムベース成分、糖成分、芳香剤成分、および柔軟剤成分を含む、前記方法において、
   （ａ）前記糖成分を２つの部分に分割すること、
   （ｂ）前記芳香剤成分を２つの部分に分割すること、
   （ｃ）前記糖成分の第１部分を前記第１ミキサ部分に連続的に導入すること、
   （ｄ）前記ガムベース成分を前記第１ミキサ部分に前記糖成分の第１部分より下流で連続的に導入すること、
   （ｅ）前記芳香剤成分の第１部分を前記第３ミキサ部分に連続的に導入すること、
   （ｆ）前記糖成分の第２部分を前記第２ミキサ部分に連続的に導入すること、
   （ｇ）前記芳香剤成分の第２部分を前記第２ミキサ部分に前記糖成分の第２部分より下流で連続的に導入すること、および
   （ｈ）前記チューインガムの全ての成分を前記ミキサで連続的に混合してチューインガムを製造し、前記チューインガムの製品を前記ミキサから連続的に排出すること、の各工程を含み、
   前記（ｂ）、（ｅ）および（ｇ）の工程により、芳香の最初の急激な放出を生じるとともに、芳香の放出を長時間持続させ、
   前記（ａ）、（ｃ）および（ｆ）の工程により、糖成分を全てミキサの単一部分に導入する場合よりも、よりなめらかで、ざらつきの少いチューインガムを生じることを特徴とするチューインガム製造方法。
2. 前記糖成分の前記第１部分は、全糖成分の４０％であり、前記糖成分の前記第２部分は全糖成分の６０％である請求項１のチューインガム製造方法。
3. 前記糖成分の前記第２部分は、サイドフィーダにより前記ミキサへ導入される請求項１のチューインガム製造方法。
4. チューインガムの前記各成分は毎分５０〜１００回転の回転速度を有する前記ミキサ中で混合され、該ミキサ中で４３．５〜５１．５℃（１１０〜１２５°Ｆ）の範囲の温度に維持される請求項１のチューインガム製造方法。
5. 前記連続押出ミキサは、チューインガムの前記各成分を前記ミキサ中で混合し、かつ搬送する少くとも１つの細長いネジ部材を有する請求項１のチューインガム製造方法。

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