Способ получения гранул жевательной резинки
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения гранул жевательной резинки включает смешивание гумми-основы с одним или более подслащивающими веществами, помещение полученной смеси в экструдер. В экструдере указанную смесь нагревают до температуры выше 60°С, проводят экструдирование указанной смеси через матричный диск экструдера, снабженный множеством отверстий с диаметром менее чем 1,5 мм, нарезку ножом нитей из смеси, выходящих из экструдера, в камере для нарезки. Через камеру нарезки проходит поток газа в криогенном состоянии, имеющий температуру ниже -40°С и образованный из смеси воздуха и криогенного газа. В результате получают гранулы жевательной резинки с диаметром менее чем 2 мм, которые немедленно охлаждаются в указанной камере для нарезки и удаляются из указанной камеры указанным потоком газа. Затем смешивают указанные гранулы с одним или более придающими вкус и аромат веществами и/или одним или более подслащивающими веществами и прессования полученной композиции в форме с получением гранул жевательной резинки. Изобретение позволяет получить гранулы жевательной резинки без риска изменения составов жевательной резинки, содержащих растворимые вещества. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ
Настоящее изобретение относится к способу получения гранул жевательной резинки, в частности к способу, включающему стадию гранулирования жевательной резинки с получением гранул малого размера с диаметром менее чем 1 см.
В документе No. EP 1 395 123 B1 описывается способ получения миниатюрных шарообразных центров жевательной резинки, которые с как таковые представляют конечный продукт, либо в той же форме, в какой они непосредственно получены в процессе гранулирования, либо в любом случае после простого нанесения покрытия в процессе глазирования или дражжерования.
В документе No. EP 20 22 336 B1 описывается, в противоположность, способ получения жевательной резинки в таблетках прессованием, который предусматривает получение сначала гранул жевательной резинки интересующего типа в процессе гранулирования и последующее прессование полученных гранул внутри формы, возможно вместе с дополнительными ингредиентами с получением таблеток.
Способы, приведенные в указанных выше документах, предусматривают процесс гранулирования жевательной резинки, который проводят в воде. Вода выступает в роли текучей среды для охлаждения гранул, которые были непосредственно перед этим отформованы и, кроме того, в качестве носителя для их перемещения на последующие стадии процесса получения.
Относительно указанного выше процесса гранулирования, заявитель настоящей патентной заявки определил ряд недостатков. Во-первых, вода приводит к диспергированию растворимых веществ, содержащихся в составе жевательной резинки, что в результате изменяет органолептические свойства конечного продукта. Решения, принятые в данной области техники для компенсации этой реакции, осложняют процесс и повышают стоимость производства. Дополнительно, такой процесс гранулирования приводит к большому потреблению воды и также энергии, поскольку вода перед ее использованием должна быть профильтрована и подвергнута термической обработке. Также эти аспекты оказывают значительное влияние на стоимость производства. Повторное использование воды, использованной в процессе, которая для этой цели должна быть взята из разгрузочной трубы системы, обработана через различные батареи фильтров, снова подвергнута термической обработке и, наконец, повторно введена в контур охлаждения, что является только частичным решением указанных выше проблем, поскольку количество раз, когда одна и та же вода может быть повторно использована, в любом случае ограничено, кроме всего прочего для этой цели система должна быть предварительно оборудована сложной системой обработки воды, и, следовательно, потребляется большое количество энергии для работы указанной выше системы.
Цель и объект изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения гранул жевательной резинки, в котором используют процесс гранулирования, свободный от указанных выше недостатков.
Способ по настоящему изобретению включает в частности характеристики, указанные в приведенной ниже формуле изобретения. Формула изобретения является неотъемлемой частью приведенного описания настоящего изобретения.
Краткое описание Фигур и подробное описание одного или более варианта осуществления настоящего изобретения
Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения будут ясно проиллюстрированы в приведенном ниже описании со ссылкой на прилагаемые фигуры, которые приведены исключительно в качестве не ограничивающего примера, на которых:
Фигура 1 - блок-схема способа получения по настоящему изобретению;
Фигура 2 - схематическая иллюстрация варианта воплощения системы для процесса гранулирования по настоящему изобретению; и
Фигура 3 - таблица с различными тестами, проведенными заявителем настоящей патентной заявки.
В приведенном ниже описании проиллюстрированы различные конкретные детали, нацеленные на обеспечение глубокого понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть выполнены без одной или более конкретной детали или при использовании других методов, компонентов или материалов и аналогичного им. В других случаях известные структуры, материалы или операции не проиллюстрированы или не описаны подробно, таким образом, что различные аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения не будут затруднять понимание.
Приведенные в описании настоящей патентной заявки ссылки приведены только для удобства и не определяют область защиты или объем вариантов воплощения настоящего изобретения.
Как указано выше, способ по настоящему изобретению предназначен для получения гранул жевательной резинки.
Способ по настоящему изобретению включает следующие стадии:
- смешивание гумми-основы с одним или более подслащивающим веществом;
- помещение полученной смеси в экструдер, в котором указанную смесь нагревают, предпочтительно вплоть до температуры выше 60°C;
- экструдирование указанной смеси через матричный диск экструдера, матричный диск снабжен множеством отверстий с диаметром менее чем 1,5 мм;
- нарезка ножом стрендов из смеси, выходящей из экструдера, в камере для нарезки, через которую проходит поток газа в криогенном состоянии, предпочтительно с температурой ниже -40°C с получением, таким образом, гранул жевательной резинки с диаметром менее чем 2 мм, которые немедленно охлаждаются в указанной камере для нарезки и удаляются из указанной камеры указанным потоком газа; и
- смешивание указанных гранул с одним или более придающим вкус и аромат веществом и/или одним или более подслащивающим веществом и прессование полученной композиции в форме с получением гранул жевательной резинки с покрытием.
Принимая во внимание указанное выше, описанный способ предусматривает процесс гранулирования, в котором не используют воду, а вместо нее используют криогенный газ. Его используют для обоих целей, и для охлаждения жевательной резинки, поступающей в камеру для нарезки, и сразу же уменьшающейся до гранул, и для перемещения полученных гранул на последующие стадии системы.
Предпочтительно используемый газ представляет смесь воздуха и криогенного газа, например, углекислого газа или азота в криогенном состоянии. Могут быть использованы другие криогенные газы, которые подходят для использования с пищевыми продуктами.
Смесь газов получают из воздуха, который составляет основную фракцию смеси, и криогенного газа, например, углекислого газа, который присутствует во фракции, который выполняет уникальную функцию охлаждения до заданной температуры. Как указано выше, процесс гранулирования по настоящему изобретению предусматривает, что температура газа, подаваемого в камеру для нарезки, составляет ниже - 40°C. Предпочтительно эту смесь получают непосредственно в системе согласно непрерывному циклу одновременно с получением гранул жевательной резинки.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения поток воздуха генерируют в воздуховоде для циркуляции воздуха, и криогенный газ подают в воздуховод. Воздуховод соединен с указанной выше камерой для нарезки. Скорость потока воздуха регулируют в зависимости от массы перемещаемых гранул. Предпочтительно криогенный газ содержится в сжиженном состоянии в танке и переходит в газообразное состояние за счет расширения через расширительный клапан, который соединяет танк с воздуховодом и подает криогенный газ в воздуховод.
По сравнению с известными процессами гранулирования, указанными выше в начале, способ по настоящему изобретению является преимущественным в виду не использования в нем воды, поскольку отсутствуют указанные выше в начале недостатки, представляющие риск изменения составов жевательной резинки, содержащих растворимые вещества.
Не только это, но и, как указано, охлаждающий газ, используемый в процессе, главным образом состоит из воздуха, забираемого при комнатной температуре и затем охлажденного подачей в него криогенного газа (например, углекислого газа). Система для осуществления указанного выше процесса, следовательно, может быть ограничена обеспечением системы для перемещения воздуха и для перемещения его через камеру для нарезки, что значительно проще, чем известные системы, используемые для процесса гранулирования, указанные выше в начале, и также более надежны, аспект, который является решающим в области техники, к которой относится настоящее изобретение, принимая во внимание, что интересующие процессы, как правило, используют для крупномасштабного производства.
Далее со ссылкой на Фигуру 1 будет проиллюстрирована блок-схема процесса по настоящему изобретению.
Стадия 10 предусматривает смешивание гумми-основы с одним или более подслащивающим агентом и возможно с одним или более ароматизатором. В обычном способе могут быть также добавлены пластифицирующие агенты для смягчения жевательной резинки.
Как правило, эти компоненты могут быть выбраны из таковых, традиционно используемых в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
В качестве примера, типичные композиции гумми-основы предусматривают: полимеры/эластомеры, карбонат талька или кальция, смолы, воски, эмульгирующие и пластифицирующие агенты.
Примеры подсластителей, которые могут быть использованы, представляют: аспартам, ацесульфам калья, сукралозу, полиолы и аналогичное им.
Примеры ароматизаторов, которые могут быть использованы, представляют: эфирные масла мяты, эфирные масла мяты перечной, ментол, ароматизаторы в порошкообразной форме, инкапсулированные ароматизаторы и аналогичное им.
Примеры пластифицирующих/эмульгирующих агентов, которые могут быть использованы представляют: соевый или подсолнечный лецитин, сложные эфиры уксусной кислоты, сложные эфиры жирных кислот и аналогичное им.
Следующая стадия 20 представлена указанным выше процессом гранулирования.
Далее со ссылкой на указанный выше процесс и Фигуру 2 будет проиллюстрирован пример системы для ее осуществления.
Указанная выше система включает экструдирующее устройство 110, которое включает камеру для сбора 104, нагретую, например, при использовании электронагревателей, расположенных на стенках, окружающих камеру, в которую подают полученную ранее смесь гумми-основы, ароматизаторов и пластифицирующих агентов.
В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения указанная выше смесь может вместо этого быть подана непосредственно в камеру 104.
Экструдирующее устройство 110 дополнительно предусматривает матричный диск 112, в котором сделано множество отверстий размера, выбранного согласно размеру получаемых гранул.
Матричный диск 112 отделяет камеру для сбора 104 от камеры для нарезки 114, в которой работает вращающийся нож 116, установленный непосредственно на матричный диск. Система предусматривает один или более насос (не показан), предназначенный для принудительного перемещения смеси жевательной резинки через матричный диск 112, подачи ее в камеру для нарезки 114.
Камера для нарезки 114 размещена внутри транспортирующего воздух контура, который начинается в секции введения 122 выше по технологической линии камеры 114 и заканчивается ниже по технологической линии указанной выше камеры на циклонном сепараторе 124.
Секция введения 122 снабжена системой перемещения воздуха 126, которая входит в контур, в секции 122 поток воздуха проходит под заранее заданным давлением. Эта система, которая на фигурах схематически представлена символом компрессора, например, предусматривает компрессор или вентилятор с возможной системой обработки воздуха.
Указанная выше секция 122 дополнительно снабжена узлом 128, предназначенным для подачи потока криогенного газа в контур, например, углекислый газ в криогенном состоянии. В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения узел 128 включает танк 132, содержащий криогенный газ в сжиженном состоянии, который соединен с основным контуром через расширительный клапан 134.
При работе давление внутри танка 132 вызывает подачу криогенного газа в контур, и расширительный клапан вызывает его переход в газообразное состояние с последующим снижением его температуры. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что в зависимости от давления и температуры часть криогенного газа (например, углекислый газ), вводимого в контур, также может переходить в твердое состояние, становясь сухим льдом. Это представляет по сути нежелательный переход, таким образом, предпочтительными будут рабочие параметры такие, как ограничение количества сухого льда, генерируемого во время работы.
Подача потока криогенного газа в контур приводит к формированию в нем смеси газов (например, воздух и углекислый газ) в криогенном состоянии, обеспечивая таким образом указанные выше функции охлаждения полученных гранул и перемещения их на последующие стадии системы.
Как указано выше, фракция криогенного газа (например, углекислый газ), которая предусмотрена в этой смеси, определяется, исходя из требуемой температуры охлаждения. Относительно варианта осуществления настоящего изобретения, представленного на Фигуре 2, количество криогенного газа, которое подают в контур, может быть отрегулировано изменением степени открытия расширительного клапана 134.
В любом случае, как было указано выше, криогенный газ составляет меньшую часть смеси газов, которая преимущественно формируется воздухом.
Следует отметить, что заявитель настоящей патентной заявки подтвердил, что указанное выше действие, выполняемое при использовании указанной выше смеси, может считаться эффективным только для гранул, не превышающих размер 2 мм. Это может быть объяснено тем фактом, что больший размер гранул требует более высокой охлаждающей способность и усилия для удаления смеси, эти характеристики становятся выше указанного порогового значения и обе не удовлетворяют полностью указанной выше смеси газов.
Относительно работы системы гранулирования, проиллюстрированной на Фигуре 2, жевательная резинка, достигшая камеры для сбора 104, нагревается до заранее заданной температуры и затем при приложении принудительного усилия проходит через матричный диск 112 в камеру для нарезки, поступая в последнюю в виде множества стрендов заранее заданного диаметра. Стренды сразу же нарезают вращающимся ножом 116 так быстро, как они поступают в камеру для нарезки, таким образом, уменьшая их до гранул.
В тоже самое время смесь газов, подаваемая в секцию 122, проходит через камеру для нарезки, сталкиваясь со стрендами жевательной резинки, выходящими из матричного диска и полученными из них гранулами, таким образом, мгновенно охлаждая жевательную резинку и удаляя гранулы из камеры для нарезки в циклонный сепаратор 124. В этом процессе гранулы отделяются от смеси газов и подаются на последующие стадии процесса. В обычном способе на гранулы могут быть нанесены агенты против образования агломератов, например, тальк, перед подачей их на последующие стадии процесса.
Заявитель настоящей патентной заявки провел различные тесты. В таблице, приведенной на Фигуре 3, приведены данные трех различных тестов, которые отличаются друг от друга по существу предусмотренными температурами в экструдере для жевательной резинки, матричного диска и охлаждающего газа внутри камеры для нарезки. Во всех трех тестах использовали жевательную резинку с одной и той же композицией, содержащей 80 масс.% гумми-основы, 10 масс.% ароматизаторов и 10 масс.% подсластителей. Матричный диск имеет отверстия с диаметром, равным 0,65 мм. Во всех тестах поток газа состоял преимущественно из воздуха. Используемый криогенный газ представлял углекислый газ. Тест 1 продемонстрировал наилучшие результаты по однородности продукта и непрерывности производства; это достигается за счет более низкой температуры охлаждающего газа и более высокой скорости потока. Ниже приведена таблица с данными кривой распределения размера частиц для гранул, полученных в Тесте 1.
| >1600 μм | 0% |
| 1000 ÷ 1600 μм | 3,19% |
| 600 ÷ 1000 μм | 86,00% |
| 250 ÷ 600 μм | 2,45% |
| <250 μм | 8,36% (только кальций) |
| >1600 μм | 0% |
| 1000 ÷ 1600 μм | 3,19% |
| 600 ÷ 1000 μм | 86,00% |
Следует отметить, что, в общем гранулы, полученные при использовании указанного выше способа имели в любом случае по существу равномерный размер благодаря типу используемой системы, которая позволяет более эффективно контролировать размер полученных гранул по сравнению с другими типами устройств, такими как, например, мельницы.
Возвращаясь к Фигуре 1, после гранулирования процесс по настоящему изобретению предусматривает стадию 30, на которой гранулы смешивают с дополнительными веществами, в частности сахарами, подсластителями, ароматизаторами и лубрикантами.
Как правило, указанные выше компоненты могут быть выбраны из таковых, традиционно используемых в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
Приведенные в качестве примера подслащивающие агенты, которые могут быть использованы, представляют: аспаратам, ацесульфам K, сукралозу, полиолы (сорбит, изомальт, ксилит, мальтит) и аналогичное им. Ароматизаторы, которые могут быть использованы, представляют: эфирные масла мяты, эфирные масла мяты перечной, ментол, ароматизаторы в порошкообразной форме, инкапсулированные ароматизаторы и аналогичное им. Некоторые примеры лубрикантов представляют: стеарат магния, тальк и аналогичное им.
Указанные вещества находятся в порошкообразной форме, если не индивидуально, то по меньшей мере в их общей композиции в виду последующей стадии 40 процесса, которая предусматривает фактически прессование в форме гранул с указанными выше дополнительными веществами с получением прессованных гранул. Эта стадия может быть проведена, например, при использовании роторного пресса.
В различных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения соотношение в массовых процентах гранул и других веществ равно или выше чем 40 масс.%.
Наконец, процесс по настоящему изобретению предусматривает стадию 50 нанесения покрытия на гранулы. В обычном способе это может быть осуществлено при использовании традиционного процесса глазирования. Слой покрытия может состоять, например, из сахарного сиропа.
В качестве примера типичные составы таких сиропов содержат воду, ксилит и гуммиарабик.
Понятно, что без ущерба для принципов настоящего изобретения детали конструкции и варианты осуществления настоящего изобретения могут варьировать, даже значительно, относительно таковых, проиллюстрированных исключительно в качестве неограничивающих примеров, не выходя за рамки настоящего изобретения, как изложено в приложенной формуле изобретения.
1. Способ получения гранул жевательной резинки, включающий стадии:
- смешивания гумми-основы с одним или более подслащивающими веществами;
- помещения полученной смеси в экструдер, в котором указанную смесь нагревают до температуры выше 60°С;
- экструдирования указанной смеси через матричный диск экструдера, снабженный множеством отверстий с диаметром менее чем 1,5 мм;
- нарезки ножом нитей из смеси, выходящих из экструдера, в камере для нарезки, через которую проходит поток газа в криогенном состоянии, имеющий температуру ниже -40°С и образованный из смеси воздуха и криогенного газа, с получением, таким образом, гранул жевательной резинки с диаметром менее чем 2 мм, которые немедленно охлаждаются в указанной камере для нарезки и удаляются из указанной камеры указанным потоком газа; и
- смешивания указанных гранул с одним или более придающими вкус и аромат веществами и/или одним или более подслащивающими веществами и прессования полученной композиции в форме с получением гранул жевательной резинки.
2. Способ по п. 1, предусматривающий получение указанной смеси газов согласно непрерывному циклу получения указанных гранул жевательной резинки.
3. Способ по п. 1 или 2, предусматривающий генерирование потока воздуха в воздуховоде для циркуляции воздуха и подачи в указанный воздуховод указанного криогенного газа.
4. Способ по п. 3, предусматривающий регулирование количества указанного криогенного газа, подаваемого в указанный воздуховод, в зависимости от заранее заданной температуры охлаждения указанной смеси газов для охлаждения указанных гранул жевательной резинки.
5. Способ по п. 3 или 4, в котором указанный криогенный газ находится в сжиженном состоянии в танке и переходит в газообразное состояние при расширении, проходя через расширительный клапан, соединяющий указанный танк с указанным воздуховодом, и подавая поток указанного криогенного газа в указанный воздуховод.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, предусматривающий смешивание указанной гумми-основы с одним или более подслащивающими веществами и дополнительно с одним или более ароматизирующими веществами.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, предусматривающий нанесение покрытия на указанные отформованные в форме гранулы жевательной резинки.
