JP5048037B2 - 中心部が充填されコーティングされたガム製品の連続的製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コーティングされ中心部が充填されたガム製品を形成する方法、システムおよび装置、特に、連続したロープまたはストランドから個々の液体が充填されたガム片を連続的に形成し、次いで、硬質シェル材料でコーティングする方法、システムおよび装置に関する。

液体が充填されたかまたは中心部が充填されたガムその他の糖菓製品は、今日、大衆的な需要がある。これらの製品は、固形の外側部分と、柔らかいかまたは液体状の中心部とを有する。外側部分は、或る種のチューインガムまたはバブルガムであり得るし、一方、液体の中心部分は、代表的にはシロップ様のコンシステンシーを有する風味材料であり得る。

また、外面に固いシュガーあるいはシュガーレス外殻を有するチューインガムまたはバブルガムの製品もある。これらの製品としては、たとえば、Chiclets^TR、Clorets^TR およびDentyne-Ice^TR がある。液体が充填されたか、コーティングされたいずれのガム製品も、今日、大衆的な需要があり、営業的にも成功している。

液体が充填されたガム、コーティングされたガム製品その他の糖菓製品を製造する機構、システムは、今日、数多く知られている。これらのシステムのうちの１つが、たとえば、Graff等の特許文献１に示されている。

製造プロセスでの困難により、液体が充填された中心部分、チューインガム材料またはバブルガム材料からなる第２層および固い外殻またはコーティングを有する三相ガム製品が、広く導入された、または、受け入れられたということはかつてなかった。重要な問題が、液体が充填された中心部分を漏れなしに完全なままに維持し、そして最終コーティング製品に商業的に許容できる仕上げ表面を与えることについて存在する。

これらの問題のうちの１つ、特にコーティングされたペレット型のガム製品に伴う問題は、混転およびコーティング時に相互に粘着し、かなりの割合で廃物が生じる、すなわち、商業上許容できない製造物を創り出す傾向があるということにある。しばしば、コーティングプロセスの間に２つまたはそれ以上の製品が相互に結合するか、または、最初結合するが後で分離した製品はなお、不満足な表面の不均一さを有する。

そこで、より効率的で商業上受け入れられ得る方法で固いコーティングの外殻を備える三相式の液体が充填されたガム製品を製造することが求められている。

米国特許第３,８５７,９６３号

本発明の目的は、コーティングされた中心部が充填されたガム製品を製造する改良方法、システムおよび装置を提供することにある。本発明の他の目的は、連続したロープ状またはストランド状のガム材料から中心部が充填されたガム製品片またはペレットを連続的に製造し、次いで、これらのペレットを固いシュガーまたはシュガーレスのコーティング
で覆う改良システムを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、より効率的で商業上満足できる方法でコーティングすることができるペレット式の中心部が充填されたガム製品を製造する改良された高速タブレット形成機構を提供することにある。

これらおよび他の目的は、本発明による独特で新規なガム形成装置、システムおよびプロセスによって達成される。本発明は、より迅速に、より効率的に、より低いコストでコーティングされた中心部が充填されたペレット型ガム製品を製造する押出し成形・寸法調整・ペレット形成・コーティングシステムを包含する。

本発明は以下のように構成される。
（１）ロープ状の中心部が充填されたガム材料を連続的に製造する押出成形・中心部充填機構と、複数のダイ溝部材をその上に有する第１の回転チェーン部材および複数の第２のダイ溝部材をその上に有する第２のチェーン機構を有するタブレット形成機構であって、これら第１、第２の複数のダイ溝部材は、互いに係合するように設置され、タブレット型ガム材料の個々の片を形成するためのダイキャビティを形成するものと、中心部が充填されたガム材料の形成された片を冷却する冷却機構と、ガム材料の形成された片に固いコーティングを施す被覆機構とを包含し、これらダイ溝部材は各々実質的に湾曲した形態の表面を有し、液体が充填されたガム材料片が湾曲した平坦でない外側形態を持って形成される、液体が充填されたガム材料のコーティングされた片を連続的に製造するシステム。
（２）さらに、押出成形機構とタブレット形成機構との間にロープ寸法調整機構を包含し、押出成形されたロープ状の液体充填ガム材料は、所望の断面寸法および形状に形成され、寸法が整えられる（１）に記載のシステム。
（３）さらに、ロープ状のガム材料を弛緩させるテーブル部材を包含し、一貫した断面寸法、形状のロープ状ガム材料が製造される（２）に記載のシステム。
（４）さらに、タブレット形成機構にロープ状のガム材料を送り込むイン−フィードローラ機構を包含する（１）に記載のシステム。
（５）さらに、冷却機構に形成された液体が充填されたガム材料片を搬送するコンベヤ機構を包含する（１）に記載のシステム。

（６）ロープ状の液体が充填されたガム材料を供給する段階と、ロープ状の液体が充填されたガム材料の寸法を整える段階と、タブレット形成機構へロープ状の液体が充填されたガム材料を送る段階と、タブレット形成機構内のロープ状のガム材料から個々の液体が充填されたガム材料片を形成し、ここで、これら個々のガム材料片に実質的に湾曲した平坦でない外面を与える段階と、形成済みのガム材料片を冷却する段階と、固いコーティングを個々のガム材料片に施す段階とを包含する、タブレット状の液体が充填されたガム材料のコーティングされた片を連続的に製造する方法。
（７）ロープ状のガム材料の寸法を整える段階が、ロープ状のガム材料を複数セットの垂直方向向きのローラ部材に通す段階を包含する（６）に記載の方法。
（８）ロープ状のガム材料を個々のガム材料片に形成する段階が、２つの回転チェーン機構間にロープ状のガム材料を導入する段階を包含し、チェーン機構の各々はその上に開放ダイ溝部材を有するものである（６）に記載の方法。
（９）さらに、形成済みの液体が充填されたガム材料片を、コンベヤ機構を備えた冷却機構に移送する段階を包含する（６）に記載の方法。
（10）さらに、被覆段階の前に冷却済みのガム材料片を状態調整する段階を包含する（６）に記載の方法。

（11）その上に第１の複数の開放ダイ溝部材を有する第１の回転チェーン機構と、その上
に第２の複数の開放ダイ溝部材を有する第２の回転チェーン機構とからなるチェーン式のタブレット形成機構であって、これら第１、第２の複数の開放ダイ溝部材は、ロープ状のガム材料を切断し次いで液体が充填されたガム材料の個々のペレットを形成するための閉鎖ダイキャビティを形成するものであり、それら開放ダイ溝部材は、湾曲した平坦でない形態を有しており、そこでは液体が充填されたガム材料の形成済みの個々のペレットが湾曲した平坦でない外形を有するものである、ロープ状の液体が充填されたガム材料から液体が充填されたガム材料片を連続的に製造する装置。
（12）さらに、タブレット形成機構に導入する前にロープ状のガム材料を形成、寸法を整えるロープ寸法調整機構を包含する（11）に記載の装置。

このガム形成システムは、押出し成形したロープ状またはストランド状の中心部が充填されたチューインガム材料またはバブルガム材料を得ることができる押出成形機兼中心部充填システムを包含する。ロープ状材料は、ロープ・サイザ機構で寸法を整えられ、次いで、形成テーブル上で弛緩させられ、所望の断面寸法、形状を有するロープを形成機構に供給する。寸法調整したロープ状材料は、２セットの回転チェーンを有する高速タブレット形成装置に導入される。チェーンは、突き合わせ式ダイ溝部材を包含し、これらのダイ溝部材は、所望のペレット形状のダイキャビティを一緒になって形成する。ダイおよびそれの作ったペレットは、上下面にかなりの湾曲を有する。

形成済みの液体で充填されたガム材料片は、次に、冷却トンネルへ移送される。ここで、混転され、被覆に適した温度まで冷却される。その後、状態調整したペレットは、コーティングトンネルまたはコーティング機構で混転、コーティングされる。これにより、ペレットに多層の固いシュガーあるいはシュガーレスコーティングが施される。ペレットの湾曲面は、コーティング機構中において相互に固着するのを防ぐ。

本発明によれば、コーティングされた液体が充填されたガム材料片が、より迅速かつより効率的に形成される。

本発明による連続式の中心部が充填されたガム形成システムを概略的に示している。 本発明のシステムおよびプロセスの一部として使用するコーティングシステムを示している。 プロセス中の種々の部分におけるガム材料および製品を示している。 プロセス中の種々の部分におけるガム材料および製品を示している。 プロセス中の種々の部分におけるガム材料および製品を示している。 本発明と共に使用するチェーン式ペレット形成機構を示している。 図３に示すチェーン形成機構の一部を示す拡大図である。 本発明と共に使用される成形ダイの拡大図である。 本発明による中心が充填されたペレット型ガム材料製品の頂面図である。 本発明による中心が充填されたペレット型ガム材料製品の側面図である。 本発明による中心が充填されたペレット型ガム材料製品の端面図である。

図１は、本発明による方法、システムおよび装置を示す概略図である。図１に示すシステムは、全体的に参照符号１０で示してある。このシステム１０は、押出成形機１２、中心部充填機構１４、ロープ・サイザ機構１６、ロープ弛緩テーブル１８、イン−フィード
ローラ機構２０、ペレットまたはタブレット形成機構２２、搬送機構２４、冷却トンネルまたは機構２６および収集容器２８を包含する。

押出成形機１２は、任意普通タイプのものでよく、液体充填機構１４を包含する。この液体充填機構は、ガム材料が押出成形機で形成、押し出されつつあるときに、ガム材料１５の中心に液体材料の流れを挿入するのに利用される。中心部が充填されたガムその他の糖菓製品用の機構は、この技術分野では公知であるから、これ以上の説明は不用であろう。

図２に示すように、ガム材料１５は、ほぼ円形の断面を有する連続したロープまたはストランド状に押出し成形される。ガム材料１５は、液体状またはゼリー状の材料からなる内側コア３０と、チューインガムまたはバブルガムの材料からなる外側コア３２とを包含する。この点に関して、液体が充填されたガム製品の中心には、風味がつけてあり、代表的には、液体状あるいはシロップ状のコンシステンシーを有する。中心部が充填されたガム材料は、形成機構２２によって、図２Ａの断面で示すように、個々のタブレットまたはペレット８０に形成される。次に、多層の固い外殻８５が、図２Ｂの断面で示すように、タブレット８０の各々に施される。コーティングは、図１Ａに示すコーティングトンネルまたはコーティング機構１００のような慣用の方法で施される。

ロープ状のガム材料１５は、任意の標準方法でロープ寸法調整機構１６に搬送される。もし押出成形機構１２がロープ・サイザ機構の直ぐ隣に設置してあるならば、ストランドまたはロープ１５は、簡単に、形成ローラ（図示してある）内へ直接挿入することができる。普通のコンベヤ機構（図示せず）も利用することができる。

ロープ寸法調整機構１６は、一連の対になった滑車形ローラ部材４０を包含する。対になったローラ部材４０は、一方のローラが他方のローラに重なるように垂直方向に設置されている。図１に示す実施例においては、７セットのローラ部材４０が設けてあるが、必要に応じて、異なった数のローラ部材を設け得ることが了解されるであろう。ローラ部材４０は、支持部材４２上に設置してあり、ローラ部材の速度は、コントロール・パネル４４によって制御される。

ローラ部材４０は、ロープ状またはストランド状のガム材料１５を「寸法調整」し、タブレット形成機へ入ることができると共に或る特別な寸法、重量のガム・ペレットを形成することができる或る断面寸法、形状を持って一連のローラを出るようにしてある。この点に関して、一連のローラ部材４０は、押出成形されたロープ状の材料１５の直径あるいは寸法を、直径で数インチの断面から直径で１〜１.５インチのオーダーの断面まで減少させる。

ロープ状材料は、次いで、弛緩テーブル１８に沿って通過する。このテーブル１８は、一連のセンサ（図示せず）を有し、これらのセンサは、弛緩したロープの位置を測定し、したがって、形成機構２２の速度を調節する。センサが、テーブルを横切るロープの速度が遅すぎて、かなりのたるみが生じることを示す場合には、形成機構の速度を増大させる。他方、テーブルを横切るロープの速度が速すぎてロープが伸びてしまう可能性があることをセンサが示す場合には、形成機構の速度を低下させる。したがって、弛緩テーブル１８の機能は、寸法調整されたロープ状材料を一貫して均一な寸法および直径に確実に維持することにある。このようにして、一貫して均一に寸法調整したガム・タブレットがタブレット形成機構で製造されることになる。

次いで、ロープ状材料は、イン−フィードローラ機構２０に送られる。この送り込み機構２０は、タブレットまたはペレットの形成のために必要なロープ状材料の断面寸法、形
状をさらに定め、ロープ状材料を引き、ダイ溝内への送り込みを助ける。

タブレット形成機構２２は、テーブル部材５０または他の支持構造上に設置してあり、一対の回転チェーン・ダイ部材５２、５４を包含する。チェーン・ダイ部材５２、５４は、エンドレスチェーン機構であり、適当なモータ・歯車機構（図示せず）によって同じ速度で回転される。特に、図４に示すように、チェーン機構５２、５４は、複数のスプロケット部材５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃによって駆動される。

チェーン機構５２、５４の各々は、それぞれ、複数の開放湾曲ダイ溝部材５３、５５を包含する。これらは、特に図４、５に示してある。図示したように、開放ダイ溝部材５３、５５は、互いに突き合わせた状態で形成用ダイキャビティ６０を構成し、この中で、ガム材料小片（ペレットまたはタブレットとも呼ぶ）が形成される。

それぞれ、チェーン機構５２、５４上に突き合わせフランジ５７、５８が設けてあり、これらのフランジは、開放ダイ溝部材５３、５５間に位置しており、ダイキャビティ６０間で突き合わせ状態で接触する。突き合わせフランジ５７、５８は、それらの尖端でロープ状液体充填ガム材料を切断、シールし、ダイキャビティ６０内で個々のガム材料片を形成する。この点に関して、ロープ状ガム材料が収束する（図３〜５に示すように左へ）チェーン部材５２、５４内へ挿入されるにつれて、ガム材料は、ダイキャビティ６０内で個々のガム材料片に形成される。その後、図４に参照符号７０で示すようにチェーン機構５２、５４が二つに分かれるときに、形成されたガム材料片は下方チェーン部材５４に追従し、シュート部材７２内のコンベヤ部材２４上へ落下する。

次いで、個々の形成済みの液体充填ガム材料タブレット片８０はコンベヤ機構によって冷却トンネル２６内へ移送され、そこで冷却される。冷却されたガム材料片は、次いで、状態調整およびさらなる処理のために保管容器２８へ送り込まれる。この時点で、冷却されたガム材料片８０はまた、たとえば回転トンネル機構１００のようなコーティングトンネル機構内へ直接送り込んでもよい。

形成されたガム材料片８０が、最初に保管容器２８に保管または送られるか、または、コーティングトンネルまたはコーティング機構１００内へ直接送られるかいずれにしても、個々のガム材料片は、液体が充填されたガム材料上に固い外殻を形成するための慣用のシュガーあるいはシュガーレスコーティングプロセスに付される。このタイプのコーティングプロセスまたはコーティング機構は、公知であり、さらにここで説明する必要はない。一般に、コーティングは、ガム製品上に適切で均一なコーティングと仕上げ品質の表面を形成するための数多くの薄い材料層で施される。固いコーティング材料（基本的には、シュガー、マルチトール、ソルビトール等、そして、香料からなる）は、ガム材料のペレットがコーティング機構またはコーティングトンネル１００を通過するにつれて、その上へ吹き付けられ、その後、混転、回転が行われる。さらに、温風がコーティングトンネルまたはコーティング機構内を循環またはその中へ送り込まれ、形成済みの製品上の連続した被覆層の各々を乾燥させる。

図５に示すように、キャビティ６０の上下の表面６２、６４は、それぞれ湾曲した形態を有する。また、これらの表面６２、６４は、いかなる平坦な部分あるいは領域を持たずに、もしくは、少なくとも最小限の平坦領域（好ましくは、各表面６２、６４の全表面積の１０％未満）を持って、連続的に湾曲していてもよい。これは、慣用のタブレット・ペレット形成機構の平坦な、または、湾曲していない表面６２Ａ、６２Ｂと逆である。

こうしてできたペレット型ガム製品８０が、図６Ａ〜６Ｃにさらに詳細に示してある。この点に関して、タブレット８０の頂面図または平面図が図６Ａに示してあり、側面図が
図６Ｂに示してあり、端面図が図６Ｃに示してある。図示のように、形成済みの中心部が充填されたガム製品の上下の表面８２、８４は、それぞれ、かなり湾曲した形態を有する。

形成済みのガム製品８０の湾曲形態により、以降の作業でコーティングされるときにペレットが相互に固着するのを阻止する。コーティング機構内で隣り合ったガム製品の他の平坦でない表面と接触する湾曲した、または、平坦でない表面８２、８４は、非常に小さい接触面積しか与えず、ペレットが相互に固着するのを阻止する。

代表的には、形成済みのガム・ペレットまたはタブレット８０は、コーティング前に一晩状態調整する。これらは５０パーセント未満の低湿度および１５℃未満の低温の部屋に保管される。ひとたびガム・ペレット８０が適切に状態調整されたならば、それらはコーティング機構に導入され、そこにおいて、多層コーティングが施される。

本発明によれば、重量２.０グラム未満の３相または３層製品が形成される。これら３つの層とは、液体が充填された中心部分、ガム材料の内側層および外側のキャンディ・コーティングまたは外殻である。

本発明を１つまたはそれ以上の実施例に関連して説明してきたが、説明してきた特定の機構および技術が発明の原理の単なる例示であることは了解されたい。添付の特許請求の範囲によって定義されるような発明の精神、範囲から逸脱することなくここに説明した方法および装置に数多くの変更、修正をなし得るものである。

Claims (3)

1. ロープ状の液体が充填されたガム材料を供給する段階と、
   ロープ状の液体が充填されたガム材料の寸法を整える段階と、
   タブレット形成機構へロープ状の液体が充填されたガム材料を送る段階と、
   タブレット形成機構の第１の回転チェーン機構と第２の回転チェーン機構の間にロープ状のガム材料を導入し、ここで第１と第２のチェーン機構の各々は突き合わせフランジが設けられた複数の開放ダイ溝部材を有するものである段階と、
   第１の回転チェーン機構の少なくとも２つの突き合わせフランジと第２の回転チェーン機構の少なくとも２つの突き合わせフランジとの接触を経由してロープ状のガム材料から個々の液体が充填されたガム材料片を形成し、ここで、これら個々のガム材料片に実質的に湾曲した平坦でない外面を与える段階と、
   形成済みのガム材料片を冷却する段階と、
   固いコーティングを個々のガム材料片に施す段階と
   を包含する、タブレット状の液体が充填されたガム材料のコーティングされた片を連続的に製造する方法。
2. さらに、形成済みの液体が充填されたガム材料片を、コンベヤ機構を備えた冷却機構に移送する段階を包含する請求項１に記載の方法。
3. さらに、コーティング段階の前に冷却済みのガム材料片を状態調整する段階を包含する請求項１に記載の方法。

Images