Настоящее изобретение относится к способу производства гранул жевательной резинки и прессованных гранул жевательной резинки, который включает, по меньшей мере, стадию подачи композиции гуммиосновы, содержащей, по меньшей мере, гуммиоснову, в экструдер, стадию опрессовывания композиции гуммиосновы в экструдере, стадию экструдирования композиции гуммиосновы через фильерную плиту и стадию резки экструдированной композиции гуммиосновы в заполненной жидкостью камере. Кроме того, настоящее изобретение относится к продукту жевательной резинки и к системе гранулирования жевательной резинки.
В патенте США № 4117645 описывается гуммиоснова жевательной резинки, приготовленная в виде горячей вязкой смеси, которая экструдируется в экструдере через фильерную плиту, после чего экструдированный продукт разрезается на гранулы в жидкости, которая также охлаждает экструдированный продукт. Жидкость и сформированные гранулы переносятся в объемные контейнеры для транспортировки для дальнейшей обработки, то есть обезвоживания и механического смешивания с другими ингредиентами, с получением жевательной резинки.
Сходный способ описывается в заявке на Международный патент WO 02/094032, где описан способ и устройство для производства гранул гуммиосновы посредством экструзии через фильерную плиту и резки гранул в заполненной жидкостью камере. Ингредиенты, включающие гуммиоснову, наполнители, подсластители, высокоинтенсивные подсластители и ароматизатор, предварительно смешиваются с образованием смеси, например смеси надувной жевательной резинки. Смесь вводится в экструдер, экструдируется, гранулируется и охлаждается в жидкости. Жидкость переносит гранулированный продукт в центробежную сушилку, которая отделяет продукт от жидкости. Затем отделенные продукты подвергают опылению противоагломерационным соединением и покрывают или иным образом упаковывают для потребления.
Традиционная жевательная резинка производится посредством смешивания гуммиосновы с ароматизаторами, подсластителями, пластификаторами и другими ингредиентами в виде гомогенной липкой массы, которая охлаждается и формируется в виде сердцевин из жевательной резинки. Сердцевины из жевательной резинки могут снабжаться покрытием с формированием готовой жевательной резинки. Такая жевательная резинка имеет очень приятную текстуру и другие хорошие качества. Однако некоторые активные ингредиенты, такие как ароматизаторы или добавленные фармацевтические агенты, в случае лекарственной жевательной резинки, могут разрушиться или испортиться во время производства, под действием тепла и механического перемешивания.
Жевательная резинка, содержащая гранулы жевательной резинки, либо в виде сыпучих гранул, либо в прессованной форме, то есть таблетированная жевательная резинка, изготовленная из гранул гуммиосновы, имеет тенденцию давать потребителю неприятное ощущение из-за разделения индивидуальных гранул или разделения смеси композиции гуммиосновы.
Целью настоящего изобретения является создание способа получения гранул, пригодных для прессованных таблеток жевательной резинки, имеющих улучшенные свойства, в особенности, во время первоначальной фазы жевания.
Способ по настоящему изобретению, соответственно, отличается тем, что нарезанные гранулы жевательной резинки содержат, по меньшей мере, гуммиоснову в пределах от 71 до 99 мас.%, по отношению к общей массе гранул, вместе, по меньшей мере, с подсластителем и/или ароматизатором в пределах от 0,1 до 29 мас.%, по отношению к общей массе гранул, что, по меньшей мере, гранулы экструдированной жевательной резинки переносятся в машину для таблетирования и что, по меньшей мере, гранулы жевательной резинки прессуются в виде прессованных таблеток жевательной резинки в машине для прессования таблеток.
Высокое содержание гуммиосновы в гранулах приводит к получению гранул, имеющих высокую липкость во время начала жевания. Хотя готовая жевательная резинка, как правило, состоит из дополнительных ингредиентов, таких как объемные подсластители и тому подобное, в дополнение к гранулам, высокое содержание гуммиосновы в гранулах действует, делая различные ингредиенты объединенными в общую массу, во время начала жевания во рту, вместо известной из литературы тенденции к разрушению. Тенденция к объединению во время начального жевания, обеспечиваемая настоящим изобретением, является особенно выраженной в случае прессованных таблеток, содержащих гранулы жевательной резинки.
Создание вкусовых агентов в форме подсластителей и/или ароматизаторов в гранулах вызывает пролонгированное высвобождение вкуса во время жевания по сравнению с прессованными таблетками из гуммиосновы, известными из литературы.
Гранулы, полученные посредством способа по настоящему изобретению, таким образом, приводят к производству продуктов жевательной резинки, имеющих превосходное качество как приятного начального жевания с низкой тенденцией к разрушению, так и к увеличению продолжительности вкуса.
Обнаружено, что содержание гуммиосновы в композиции жевательной резинки должно составлять, по меньшей мере, 71 мас.%, для получения желаемой липкости гранул, которая влияет на свойства гранул в прессованном продукте жевательной резинки, и тем самым, на ощущение во время начальной фазы жевания. Обнаружено также, что содержание гуммиосновы не должно превосходить 99 мас.%, если должны быть получены желаемые свойства по отношению к продолжительному вкусу. Таким образом, необходимо, чтобы композицияжевательной резинки, составляющая гранулы, содержала, по меньшей мере, 0,1 мас.% подсластителя и/или ароматизатора, в качестве вкусовых агентов.
Хотя содержание гуммиосновы 71% рассматривается как очень высокое для компонента в готовой жевательной резинке, возможно получение еще более высокой минимальной липкости посредством увеличения нижнего предела содержания гуммиосновы, так что гранулы жевательной резинки содержат гуммиоснову в пределах от 75 до 99 мас.%, удобно, в пределах от 86 до 99 мас.%, предпочтительно в пределах от 91 до 99 мас.%, по отношению к общей массе гранул, возможно 95,5-99 мас.% по отношению к общей массе гранул.
Композиция гуммиосновы может предварительно смешиваться с подсластителем и/или ароматизатором и, необязательно, другими ингредиентами до того, как она вводится в экструдер. Альтернативно или дополнительно, подсластитель и/или ароматизатор могут смешиваться с композицией гуммиосновы в экструдере. Относительно подсластителей для жевательной резинки разница между объемным подсластителем и высокоинтенсивным подсластителем (сильнодействующим подсластителем) часто является важной. Объемный подсластитель представляет собой хорошо известные подсластители, такие как сахароза, декстроза, декстрины, мальтоза, трегалоза, D-тагатоза, высушенный инвертированный сахар, рибоза, фруктоза, левулоза, галактоза, глюкоза, мальтодекстрин, полидекстроза, палатинит, сорбит, сорбитовый сироп, маннит, ксилит, гексарезорцинол, мальтитол, изомальт, эритриол, лактитол, ксилоза, тагатоза и гидрированные гидролизаты крахмала (ликазин). Высокоинтенсивные подсластители или сильнодействующие подсластители включают дипептиды: аспартам, неотам и алитам; N-сульфониламиды, такие как сахарин, включая его соли, и ацелульфам, включая его соли; сульфаматы, такие как цикламат, включая его соли; хлорированные производные сахаров, такие как сукралоза; терпеноидные гликозиды, такие как Rebaudioside-A, Stevioside и Glyhyrrhizin; белки, такие как тауматин и монеллин, и дигидрохальконы. Композиция гуммиосновы, которая должна экструдироваться и гранулироваться, по существу не содержит объемного подсластителя. Объемные подсластители обычно являются водорастворимыми и могут до некоторой степени растворяться из гранул композиции гуммиосновы в заполненной жидкостью камере.
В предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением композиция гуммиосновы на стадии a) представляет собой гуммиоснову. Подсластитель и/или ароматизатор может добавляться к гуммиоснове в экструдере, который служит для смешивания гуммиосновы с добавленным подсластителем и/или ароматизатором в виде композиции гуммиосновы.
Поскольку способ в соответствии с настоящим изобретением направлен на создание гранул, содержащих относительно высокое содержание гуммиосновы, добавление подсластителя поддерживается в пределах от 0,1 до 15 мас.%, предпочтительно в пределах от 0,2 до 10 мас.%, по отношению к общей массе гранул, возможно в пределах от 0,5 до 4,9 мас.% по отношению к общей массе гранул, возможно не более 25 мас.% и в любом случае не более 29 мас.%.
Подобным же образом, количество ароматизатора поддерживается в пределах от 0,1 до 15 мас.%, предпочтительно в пределах от 1 до 10 мас.% и возможно в пределах от 2 до 5 мас.% по отношению к общей массе гранул, возможно не более 25 мас.% и в любом случае не более 29 мас.%.
Включение подсластителя и/или ароматизатора в гранулы помогает в обеспечении продолжительного вкуса в продукте жевательной резинки, например, в таблетках, изготовленных из прессованных гранул. Однако если количество подсластителя и/или ароматизатора более 29 мас.%, содержание гуммиосновы становится слишком низким для получения желаемой липкости.
В соответствии с несвязывающей теорией размер гранул также влияет на свойства гранул. Таким образом, для получения наилучших возможных свойств гранул является желательным, чтобы средний диаметр сформированных гранул находился в пределах от 0,1 до 3 мм, возможно в пределах от 0,1 до 2,8 мм и от 0,2 до 2,5 мм, предпочтительно от 0,25 до 0,9 мм. Тем не менее, возможно также производство гранул со средними диаметрами, несколько большими чем 3 мм, имеющих высокое содержание гуммиосновы.
Неожиданно показано, что должно быть преимущественным смешивание гранул, имеющих различные размеры, для получения превосходных свойств продукта прессованной жевательной резинки. Предполагается, что такое смешивание обеспечивает более высокую гомогенность добавленных ингредиентов, таких как подсластитель и ароматизатор, в гранулах. Как следствие, в предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением композиция гуммиосновы на стадии c) экструдируется через отверстия фильерной плиты, имеющей отверстия, по меньшей мере, двух различных размеров, для одновременного получения гранулы с различными средними диаметрами. Таким образом, получаются гранулы, имеющие различные размеры. Могут получаться более двух различных размеров в зависимости от конструкции устройства фильерной плите или фильерные плиты, которые используются. Например, возможно получение гранул с тремя, четырьмя или несколькими различными размерами, хотя два различных размера являются предпочтительными.
Как следствие, в одном из вариантов осуществления первая фракция экструдированных гранул имеет первый средний диаметр, а вторая фракция экструдированных гранул имеет второй средний диаметр, больший, чем рассмотренный первый средний диаметр. Более конкретно, является предпочтительным, чтобы первый средний диаметр находился в пределах от 0,1 до 0,95 мм, предпочтительно от 0,25 до 0,9 мм, возможно от 0,3 до 0,5 мм, а второй средний диаметр находился в пределах от 0,6 до 1,9 мм, предпочтительно от 0,8 до 1,4 мм, возможно в пределах от 0,9 до 1,3 мм. Такие смеси гранул демонстрируют хорошие свойства относительно предотвращения разделения смеси гранул композиции гуммиосновы и, необязательно, других ингредиентов, подобных порошкообразным подсластителям и/или ароматизаторам, например, перед прессованием в машине для прессования таблеток. Необязательные предпочтительные пределы для гранул с тремя различными фракциями диаметров могут представлять собой средние диаметры в первом диапазоне от 0,1 до 0,7 мм, возможно от 0,2 до 0,6 мм, средние диаметры во втором диапазоне от 0,8 до 1,5 мм, возможно от 0,9 до 1,4 мм, и средние диаметры в третьем диапазоне от 1,6 до 2,5 мм, возможно от 1,7 до 2,4 мм.
В соответствии с настоящим изобретением возможно также производство гранул с различными средними диаметрами посредством изготовления гранул с одним диаметром в грануляторе за один раз, с последующим смешиванием гранул с различными средними диаметрами при желаемых пропорциях.
На необязательной дополнительной стадии внешняя жидкость по существу удаляется из экструдированных гранул. Жидкость может удаляться в центробежной сушилке или в других сушильных устройствах, например в сушилке с псевдоожиженным слоем, пригодной для удаления жидкости из твердых продуктов. Когда жидкость удаляется из суспензии жидкости и гранул, содержание жидкости в гранулах может составлять, например, менее 3 мас.%, по отношению к общей массе гранул, например 2 мас.% или менее по отношению к общей массе гранул. Небольшое количество жидкости или остаточной влажности на поверхности гранул может улучшить свойства гранул в отношении приема распыляемых агентов, например, талька, или предпочтительно сорбитола. В предпочтительном варианте осуществления жидкость представляет собой воду, но она также может представлять собой, например, растительное масло. Возможно также хранение экструдированных гранул в жидкости с последующим приготовлением гранул для дополнительной обработки, например, посредством удаления жидкости.
Для контроля свойств готового продукта предпочтительно, чтобы способ включал дополнительную стадию классификации экструдированных гранул по отношению к диаметру. Гранулы могут классифицироваться посредством одного или нескольких сит и разделяться на фракции в зависимости от размера. Гранулы, имеющие средние диаметры, большие, примерно, чем 3 мм, предпочтительно удаляются из смеси и необязательно рециркулируются в композицию гуммиосновы, вводимую в экструдер на стадии a).
Возможно использование гранул гуммиосновы без какой-либо обработки, но предпочтительно способ в соответствии с настоящим изобретением включает дополнительную стадию смешивания экструдированных гранул с одним или несколькими ингредиентами, выбранными из группы, включающей ароматизаторы, подсластители, подсластители с интенсивным вкусом, красящие агенты, фармацевтические агенты, наполнители и добавки для таблетирования.
В частности, предпочтительным является смешивание экструдированных гранул с подсластителем, подобным сорбиту. Сорбит, как обнаружено, функционирует в качестве противоагломерационного продукта и в дополнение к этому улучшает вкус готового продукта жевательной резинки.
Как рассмотрено выше, гранулы в соответствии с настоящим изобретением, как показано, являются пригодными для использования в прессованных продуктах жевательной резинки.
Предпочтительно таблетки содержат гуммиоснову в пределах от 28 до 70 мас.%, предпочтительно в пределах от 30 до 45 мас.%, и возможно в пределах от 31 до 39 мас.% по отношению к общей массе таблетки. Более предпочтительно таблетки содержат гуммиоснову в пределах от 35 до 63 мас.%, возможно в пределах от 45 до 60 мас.% по отношению к общей массе таблеток. Как указано ранее, высокий уровень гуммиосновы в гранулах, видимо, улучшает свойства жевательной резинки на начальной фазе жевания. Прессованные таблетки могут, наряду с гранулами в соответствии с настоящим изобретением, содержать подсластитель, ароматизатор, наполнитель и/или другие ингредиенты, известные в данной области. Предпочтительно таблетки покрываются обычным покрытием для жевательной резинки.
Хотя гранулы жевательной резинки могут использоваться без нанесения на них покрытия, для некоторых вариантов осуществления предпочтительным является нанесение на гранулы покрытия, например покрытия, включающего одно или несколько покрытий или ингредиентов, выбранных из группы, включающей стеарат магния, кукурузный крахмал, соединения сахара, полиолы, простые эфиры целлюлозы, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза (например, в виде пленочного покрытия), акриловые полимеры и сополимеры, покрытия, не содержащие сахара, или воски. Покрытие может создаваться способом, известным в области покрытий для жевательной резинки. Покрытие может служить для действия в качестве добавки для таблетирования или для защиты сердцевины композиции жевательной резинки и удерживания влажности в жевательной резинке во время хранения. Покрытие может также облегчать заполнение гранулами форм для прессования таблеток.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к использованию способа получения продукта жевательной резинки, предпочтительно прессованных таблеток жевательной резинки.
Настоящее изобретение также относится к продукту жевательной резинки, полученному посредством способов, описанных выше.
Кроме того, настоящее изобретение относится к продукту жевательной резинки, содержащему прессованные гранулы композиции жевательной резинки, в которых первая фракция гранул композиции жевательной резинки имеет первый средний диаметр и, по меньшей мере, вторая фракция гранул композиции жевательной резинки имеет второй средний диаметр, больший, чем указанный первый средний диаметр, который находится в пределах от 0,1 до 0,95 мм, предпочтительно от 0,25 до 0,9 мм, возможно от 0,3 до 0,5 мм, а второй средний диаметр находится в пределах от 0,6 до 1,9 мм, предпочтительно от 0,8 до 1,4 мм, возможно в пределах от 0,9 до 1,3 мм. Такие продукты жевательной резинки, как показано, имеют хорошие свойства относительно текстуры и когезии во время начальной фазы жевания. Разумеется, продукт жевательной резинки может содержать три, четыре или более фракций гранул гуммиосновы с различными средними диаметрами для улучшения свойств. Пределы, которые могут быть предпочтительными для гранул гуммиосновы с тремя различными фракциями средних диаметров, могут представлять собой средние диаметры в первом диапазоне от 0,1 до 0,7 мм, возможно от 0,2 до 0,6 мм, средние диаметры во втором диапазоне от 0,8 до 1,5 мм, возможно от 0,9 до 1,4 мм, и средние диаметры в третьем диапазоне от 1,6 до 2,5 мм, возможно от 1,7 до 2,4 мм.
В предпочтительных вариантах осуществления продукт жевательной резинки дополнительно содержит гранулы ароматизатора и/или подсластителя и, необязательно, других ингредиентов. Продукт жевательной резинки предпочтительно может производиться в соответствии со способами, описанными выше.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится также к системе гранулирования жевательной резинки для использования при производстве продуктов прессованной жевательной резинки и содержащей экструдер с устройством ввода для введения композиции жевательной резинки в экструдер, указанный экструдер сообщается с заполненной жидкостью камерой для гранулирования посредством устройства фильерной плиты, имеющего множество отверстий, где устройство фильерной плиты имеет первое множество отверстий с первым размером и, по меньшей мере, второе множество отверстий со вторым размером, большим, чем указанный первый размер.
Система создает гранулы композиции гуммиосновы с размерами, по меньшей мере, в виде двух фракций, тем самым улучшая распределение гранул высокой липкости и противодействуя сегрегации во время таблетирования смеси гранул, подсластителя и/или ароматизатора и необязательных других добавок, подающихся в машину для таблетирования. Такая сегрегация может приводить к протяженным участкам с низкой липкостью в таблетке. Посредством использования гранул нескольких размеров также облегчается компактирование композиции гумми в машине для таблетирования. Гранулы создают в таблетке распределенные участки высокой липкости, и результатом являются таблетки с улучшенной когезией и текстурой.
Хотя отверстия в фильерной плите могут иметь поперечное сечение любой желаемой формы, например круговой, овальной, квадратной и тому подобное, предпочтительным является, чтобы фильерная плита содержала отверстия с круговым, по существу, поперечным сечением и диаметрами в пределах от 0,1 до 3,1 мм. Первый набор отверстий может, например, иметь первый диаметр в пределах от 0,07 до 0,7 мм, предпочтительно в пределах от 0,15 до 0,6 мм и возможно в пределах от 0,2 до 0,5 мм. Второй набор отверстий может иметь второй диаметр, больший, чем указанный первый диаметр. Удобно, чтобы второй диаметр находился в пределах от 0,4 до 2,1 мм, предпочтительно в пределах от 0,7 до 1,9 мм и возможно в пределах от 0,7 до 1,4 мм.
Как будет понятно специалисту в данной области, настоящее изобретение также включает в себя устройства фильерной плиты, имеющие отверстия с тремя, четырьмя или более различными размерами. Необязательные предпочтительные диапазоны диаметров в фильерной плите, содержащем отверстия по существу кругового поперечного сечения и три различных диаметра, могут представлять собой первый диаметр, удобно в пределах от 0,05 до 0,7 мм, а предпочтительно в пределах от 0,1 до 0,6 мм, возможно в пределах от 0,15 до 0,5 мм, второй диаметр удобно в пределах от 0,4 до 1,2 мм, предпочтительно в пределах от 0,6 до 1,1 мм, возможно в пределах от 0,7 до 1,1 мм, и третий диаметр удобно в пределах от 0,9 до 2,0 мм, предпочтительно в пределах от 1,1 до 1,9 мм, возможно в пределах от 1,2 до 1,8 мм. При использовании такой фильерной плиты может быть получена очень плотная таблетка с хорошей когезией и текстурой.
Предпочтительно система гранулирования жевательной резинки дополнительно содержит сушильное устройство, добавляющее порошкообразный подсластитель к гранулам на конечной стадии сушки. Сушильное устройство может представлять собой обычную центробежную сушилку или другую пригодную для использования сушилку, например сушилку с псевдоожиженным слоем. Сушильное устройство может, например, содержать смеситель. Порошкообразный подсластитель предпочтительно представляет собой сорбит, который смешивается с высушенными или частично высушенными гранулами. Малые количества остаточной влажности на поверхности гранул, например 2 мас.%, по отношению к общей массе гранул, могут вносить вклад в прилипание порошкообразного сорбитола к поверхности гранул. Возможно использование обычного противоагломерационного агента, такого, например, как тальк, но порошкообразный сорбит может функционировать в качестве противоагломерационного агента и в то же самое время служит в качестве подсластителя. Хотя сорбит, как обнаружено, является наиболее пригодным для использования, другие объемные подсластители на основе полиолов также могут быть пригодными для использования, например маннит, ксилит, гексарезорцинол, мальтит, изомальтол, эритриол и лактитол.
В предпочтительном варианте осуществления система гранулирования жевательной резинки в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит одно или несколько сит, адаптированных для удаления гранул со средним диаметром свыше 3 мм, предпочтительно свыше 2,55 мм. Удаление гранул большего размера улучшает последующий процесс таблетирования.
Машина для таблетирования, используемая в системе, может представлять собой любой обычный вид, пригодный для таблетирования гранул композиции гуммиосновы, необязательно смешанных с ароматизатором, подсластителем или другими добавками, в виде таблеток жевательной резинки.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, экструдер и/или фильерная плита содержала средства для контроля температуры композиции гуммиосновы. Средства для контроля температуры могут представлять собой охлаждающие или нагревательные устройства и могут служить для облегчения протекания композиции гуммиосновы через экструдер и фильерную плиту. В одном из вариантов осуществления экструдер содержит средства доставки, для доставки подсластителя и/или ароматизатора в композицию гуммиосновы в экструдере.
Неограничивающие примеры и варианты осуществления системы и способа в соответствии с настоящим изобретением описаны ниже более подробно со ссылками на схематические чертежи, в которых
Фиг.1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую систему гранулирования жевательной резинки, и
Фиг.2 иллюстрирует вид с наружной стороны фильерной плиты с вращающимися ножами для резки экструдированных гранул.
Как здесь используется, термин "гуммиоснова" относится, как правило, к коммерчески доступной гуммиоснове, пригодной для производства жевательной резинки. Такие гуммиосновы обычно содержат природные и/или синтетические смолы и необязательно другие ингредиенты.
Термин "композиция гуммиосновы", как здесь используется, может представлять собой гуммиоснову, как определено выше, гуммиоснову, содержащую один или несколько ингредиентов (например, подсластитель, ароматизатор, красящие агенты, наполнители и тому подобное), или она может представлять собой композицию жевательной резинки, как определено ниже.
Термин "композиция жевательной резинки" представляет собой готовый препарат, который составляет, по меньшей мере, часть прессованного продукта жевательной резинки, готового для использования потребителем. Композиция жевательной резинки может содержать подсластитель и/или ароматизатор и необязательно другие ингредиенты, подобные красящим агентам, фармацевтическим агентам, ферментам, увлажнителям, усилителям аромата, агентов против слипания и тому подобное.
Кроме того, "продукт жевательной резинки" обозначает готовую для использования жевательную резинку, например, включает прессованные гранулы из композиции жевательной резинки, возможно смешанные с подсластителями, ароматизатором или другими ингредиентами и необязательно снабженные покрытием.
Термин "гранулы гуммиосновы" или "гранулы", как здесь используется, относятся к материалу из частиц композиции гуммиосновы, имеющих средние диаметры примерно ниже 3 мм, например в пределах от 0,1 до 2,5 мм.
Термин "средний диаметр" как здесь используется, определяется как диаметр сферы, имеющей такой же объем, как и гранула. Хотя гранулы, производимые в соответствии с настоящим изобретением, в основном являются по существу сферическими, может существовать разброс по форме, и, в соответствии с определением, гранулы, имеющие одинаковый объем, имеют также одинаковый средний диаметр.
Если только не указано иного, все проценты представляют собой массовые % (обозначаются мас.%).
Выражение "начальная фаза жевания" относится к ситуации от времени, когда потребитель вводит жевательную резинку в рот и начинает жевать, и к первым 60 секундам жевания. Поведение жевательной резинки после этих начальных секунд жевания является очень важным для полного впечатления от жевательной резинки, когда когезивная гладкая резинка будет давать потребителю самое лучшее ощущение.
На фиг.1 система гранулирования жевательной резинки, обозначенная в целом 1, содержит, по меньшей мере, экструдер 2 и гранулирующее устройство 3, имеющее камеру 4 с фильерной плитой 5. Экструдер 2 снабжен первым входом с лотком 6 для введения композиции гуммиосновы в экструдер 2. В иллюстрируемом варианте осуществления экструдер 2 дополнительно снабжен дополнительными устройствами 7 и 8 ввода, соединенными с дополнительными входами, для введения добавок в композицию гуммиосновы в экструдер 2. Устройство 7 для ввода добавок может, например, использоваться для добавления подсластителя, и дополнительное устройство 8 ввода может, например, использоваться для добавления ароматизатора.
Экструдер 2 доставляет композицию гуммиосновы под давлением к входной стороне фильерной плиты 5 посредством сообщения потока между выходом на экструдере и входом гранулирующего устройства. Сообщение потока обеспечивается клапаном 9, который в одном положении обеспечивает беспрепятственный проход от экструдера к фильерной плите, а в другом положении соединяет выход экструдера с дренажной трубой 10, которая ведет либо в приемную емкость 11 для высвобождаемой композиции гуммиосновы, либо к трубе 12 рециркулирования, посредством которой композиция гуммиосновы может рециркулироваться в лоток 6.
Экструдер 2 может представлять собой одно- или двухшнековый экструдер, снабженный приводным двигателем 13, предпочтительно электрическим двигателем с регулируемой скоростью, или гидравлическим приводом. В другом варианте осуществления экструдера устройства 7, 8 для ввода в экструдер отсутствуют и тогда лоток 6 может снабжаться предварительно смешанной композицией гуммиосновы любого желаемого типа. Экструдер имеет одно или несколько нагревательных устройств 14, которые могут включаться в корпусе экструдера или могут ассоциироваться со шнеком. Нагревательное устройство или устройства могут, например, представлять собой тип электрического нагревателя или тип теплообменника, где последний может снабжаться нагревательной текучей средой, такой как горячая вода или горячее масло. Фильерная плита также может снабжаться нагревательным устройством, которое, как правило, представляет собой тип внутренних каналов в пластинке и подавать горячую нагревательную жидкость, вводимую во внутренние каналы с требуемым количеством тепла.
Гранулирующая камера 4 имеет вход 15 для охлаждающей жидкости и выход 16 для суспензии суспендированных гранул и охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость подается посредством насоса 17 через входную трубу 18, и насос может питаться свежей охлаждающей жидкостью из источника 19 или он может снабжаться рециркулируемой охлаждающей жидкостью от фильтровальной установки 20 через трубу 21. Контрольный клапан 22 регулирует степень рециркуляции. Система может также иметь встроенный охладитель (не показан) для охлаждения рециркулируемой охлаждающей жидкости.
Средства резки, такие как вращающиеся ножи 23, действуют с наружной стороны выходной стороны фильерной плиты. Композиция гуммиосновы, экструдируемая через отверстия в фильерной плите, разрезается на гранулы посредством средств резки. Средства резки могут представлять собой возвратно-поступательные ножи, но предпочтительно воплощаются как вращающиеся ножи 23, установленные на краю приводной оси 24, которая приводится в действие посредством привода 25, такого как электрический привод или гидравлический приводной двигатель. Привод 25 предпочтительно имеет регулируемую скорость.
Фильерная плита является заменяемой, так что несколько различных фильерных плит с различной конфигурацией отверстий могут использоваться в одном и том же гранулирующем устройстве. Реальные конфигурации фильерных плит выбираются в соответствии с желаемым размером гранул. Возможно использование фильерной плиты с множеством отверстий одинакового размера для производства гранул гуммиосновы одинакового размера. Затем другая загрузка гранул другого размера может производиться посредством осуществления другого захода с использованием отличной конфигурации фильерной плиты. Однако предпочтительным является использование фильерной плиты, снабженной отверстиями различных размеров, с тем, чтобы гранулы различных размеров могли производиться одновременно в одном и том же заходе. Композиции гуммиосновы, содержащие, например, 55% гуммиосновы, также могут экструдироваться сквозь фильерную плиту с отверстиями различных размеров.
Фиг.2 изображает пример такой фильерной плиты 5, где отверстия 26 наружного ряда являются большими, чем отверстия 27 внутреннего ряда. Могут быть предусмотрены отверстия с любой желаемой конфигурацией размеров и структур.
Выходная труба 28 соединяет выход 16 с устройством сушилки в форме фильтровальной установки 20, в которой гранулы отделяются от охлаждающей жидкости. Устройство сушилки может представлять собой любой коммерчески доступный тип. Использованная охлаждающая жидкость может откачиваться в дренаж 29 или рециркулироваться через трубу 21. Сушилка может также ассоциироваться со смесителем 30, в котором гранулы смешиваются, например, с противоагломерационным агентом, подсластителем, ароматизатором, добавками для таблетирования, и тому подобное, с получением смеси. Система необязательно может содержать узел 31 классификации с одним или несколькими ситами. Гранулы могут временно храниться в хранилище 32. Гранулы, либо непосредственно после фильтрования и необязательного распыления или нанесения покрытия, либо после возможного промежуточного хранения и/или смешивания с гранулами различных размеров или типов, вводятся в машину 33 для прессования таблеток, в которой гранулы включаются в прессованные таблетки гуммиосновы.
Размер гранул контролируется с помощью нескольких факторов, таких как размеры отверстий, композиция гуммиосновы, температура гуммиосновы и перепад давления на фильерной плите. Из-за взаимодействия между композицией гуммиосновы при высоком давлении, температуры и трения в отверстиях устройства фильерной плиты средний диаметр производимых гранул, как правило, больше, чем диаметры отверстий в фильерной плите. Соотношение между диаметрами отверстий в устройстве фильерной плиты и средними диаметрами гранул, производимых из конкретной композиции гуммиосновы, может быть определено специалистом в данной области на основе рутинных экспериментов.
Гуммиоснова, используемая в способе в соответствии с настоящим изобретением, может представлять собой любую водонерастворимую гуммиоснову, хорошо известную в данной области. Иллюстративные примеры пригодных для использования полимеров для гуммиосновы включают природные и синтетические эластомеры, смолы и каучуки. Например, пригодные для использования полимеры включают вещества растительного происхождения, такие как твердые продукты каучуковых латексов, чикл, джелутонг, нисперо, розидинха, пендаре, перилла, гуттаперча из нигера, туну, гуттаперча и лиственная смола. Синтетические эластомеры, такие как сополимеры бутадиена-стирола, сополимеры изобутилена-изопрена, полиэтилен, полиизобутилен, нефтяной воск и поливинилацетат, и их смеси, также являются полезными в гуммиоснове.
Гуммиоснова может также содержать растворители эластомеров для облегчения размягчения гуммиосновы. Такие материалы могут включать сложные метиловые, глицероловые или пентаэритритоловые эфиры канифолей; сложные метиловые, глицероловые или пентаэритритоловые эфиры модифицированных канифолей, таких как гидрированные, димеризованные или полимеризованные канифоли; их смеси и тому подобное.
Примеры таких материалов включают сложные пентаэритритоловые эфиры частично гидрированной древесной канифоли, сложные пентаэритритоловые эфиры древесной канифоли, сложные глицероловые эфиры частично димеризованной канифоли, сложные глицероловые эфиры полимеризованной канифоли, сложные глицериновые эфиры масла таловой канифоли, сложные глицероловые эфиры древесной канифоли или частично гидрированной древесной канифоли, частично гидрированные сложные эфиры металлов и канифоли, такие как полимеры альфа-пинена или бета-пинена, терпеновые смолы, включая политерпен, их смеси и тому подобное.
Разнообразные традиционные ингредиенты, такие как пластификаторы или мягчители, такие как ланолин, стеариновая кислота, стеарат натрия, стеарат калия, глицерил, триацетат, глицерин, природные воски, нефтяные воски, такие как полиуретановые воски, парафиновые воски и микрокристаллические воски, также могут включаться в гуммиоснову с получением разнообразных желаемых текстур и свойства консистентности.
Другие обычные ингредиенты, которые могут присутствовать в гуммиоснове, включают в себя устранитель липкости гидрофильного типа, который поглощает слюну и становится скользким. Устранитель липкости гидрофильного типа предпочтительно должен быть несовместимым с эластомером и растворителем для эластомера и может включать такие материалы как поливинилацетат, простой поливинилбутиловый эфир, сополимеры сложных виниловых эфиров и простых виниловых эфиров, их смеси и тому подобное.
Гуммиоснова может также включать твердые воски, которые служат в качестве смазочных материалов. Примеры таких твердых восков включают канделильский воск, парафиновый воск, карнаубский воск, озокерит, орикури, микрокристаллический воск и тому подобное.
Гуммиоснова может также включать смягчающий агент и/или смазочный материал, который может содержать один или несколько гидрированных растительных или животных жиров, предпочтительно имеющих высокую температуру плавления, примерно выше 22°C.
Гуммиоснова может также включать эмульсификатор для придания гуммиоснове гидрофильных свойств. Эмульсификатор вызывает поглощение слюны в гуммиоснове, тем самым делая гуммиоснову скользкой. Примеры таких эмульсификаторов могут включать глицерилмоностеарат, фосфатиды, такие как лецитин и сефалин, их смеси и тому подобное.
Гуммиоснова может также содержать частицы мела или подобное в качестве наполнителя и/или улучшителя консистенции. Примеры таких улучшителей консистенции или инертных наполнителей, пригодных для использования в гуммиоснове, включают карбонат кальция, гидроксид алюминия, оксид алюминия, карбонат магния, тальк, силикаты алюминия, их смеси и тому подобное.
Такие гуммиосновы хорошо известны в данной области и могут быть модифицированы для получения различных свойств консистентности, текстуры и других, продукта жевательной резинки.
Подсластители могут, например, выбираться среди объемных подсластителей, таких как сахарные подсластители, менее сладкие или несладкие сахара или полисахариды, несахарные подсластители, такие как полиолы изомальт, сорбит, сироп сорбита, маннит, ксилит, гексарезорцинол, мальтитол, изомальтол, эритриол, лактитол, ксилоза, тагатоза и гидрированные гидролизаты крахмала (сироп мальтитола); искусственные сильнодействующие подсластители или подсластители с интенсивным вкусом, такие как дипептиды аспартама, неотама и алитама; N-сульфониламиды, такие как сахарин, включая его соли, и ацесульфам, включая его соли, или любое их сочетание.
Ароматизирующие агенты, пригодные для использования в настоящем изобретении, могут, например, представлять собой природные, идентичные природным или искусственные ароматизирующие вещества или их смесь. При комнатной температуре ароматизирующий агент может находиться в твердом состоянии, в виде сухого порошка или гранул ароматизатора, или в жидком состоянии, в виде эссенции или масла, или их смесей. Сухие ароматизаторы могут включать стандартный порошок (то есть жидкий ароматизирующий агент, гомогенно перемешанный с порошкообразным материалом носителя), порошок, полученный сушкой распылением, при этом ароматизирующий агент покрыт защитным слоем (то есть микроинкапсулирован), порошок, полученный сушкой вымораживанием, или гранулы ароматизатора. Гранулы ароматизатора отличаются от порошков значительно большими размерами частиц (приблизительно 500-1500 мкм) по сравнению с порошками (приблизительно 10-150 мкм). Необязательно, гранулы ароматизатора могут также содержать красящий агент и тем самым создавать визуальный эффект в продукте. Кроме того, семена, полученные от ягод и фруктов, также могут быть включены в качестве сухих ароматизирующих агентов.
Жидкие ароматизирующие агенты могут включать в себя эссенции, также известные как экстракты, которые представляют собой концентрированные ароматизирующие агенты, полученные либо посредством уменьшения количества жидкости до получения сиропа, либо посредством растворения пряности или ароматизирующего масла в спирте, и эссенциальные масла известны также как ароматизирующие масла, которые представляют собой сильно концентрированные эссенции.
Предпочтительно твердые и жидкие ароматизирующие агенты инкапсулируются в защитной матрице, защищающей их от тепла и влажности, и тем самым уменьшая окисление и испарение жидкого ароматизирующего агента. В результате стабильность ароматизирующего агента заметно улучшается, увеличивая время хранения продукта. Эти способы инкапсулирования хорошо известны специалистам в данной области. Могут использоваться один или несколько разнообразных ароматизирующих агентов. Ароматизирующие агенты, пригодные для использования в настоящем изобретении, включают природные, идентичные природным и/или искусственные ароматизирующие веществ, или их смеси, в их твердом и/или в их жидком состоянии.
Специалисту в данной области будет очевидно, что природные и искусственные ароматизирующие агенты могут объединяться в любые сенсорно приемлемые смеси.
Гуммиоснова может смешиваться с красящими агентами для получения желаемых визуальных эффектов. Пригодные для использования коммерчески доступные красящие агенты представляют собой DUA LAKE или EURO LAKE, которые могут поставляться в различных цветах. Природные красители, подобные, например, рибофлавину, бета-каротину, хлорофиллу и гибискусу, также являются пригодными для использования.
Необязательно, гранулы гуммиосновы различных цветов могут использоваться для получения таблеток с большим количеством цветов. Композиция гуммиосновы может вводиться в экструдер в виде обычных гранул, или она может вводиться в экструдер как горячая вязкая липкая композиция или гуммиоснова, непосредственно из линии для производства гуммиосновы. Горячая композиция, как правило, будет иметь температуру в пределах от 95 до 135°C, предпочтительно в пределах 105-125°C, которая достаточна для нагрева экструдера. В этом случае необязательно иметь средства нагрева на экструдере. Необязательно, композиция гуммиосновы охлаждается перед поступлением в экструдер, возможно до температуры 70°C или ниже. После экструдирования через фильерную плиту композиция гуммиосновы охлаждается с помощью воды в камере гранулирования. Необязательно линия для производства гуммиосновы может питать несколько экструдеров с получением гранул с различными размерами и характеристиками. В таком варианте осуществления хранение гуммиосновы и необязательная стадия гранулирования может устраняться.
Во время экструдирования композиции гуммиосновы перепад давлений между композицией гуммиосновы в экструдере и композицией гуммиосновы в заполненной жидкостью камере, то есть, на фильерной плите, возможно превышает 10 бар, предпочтительно превышает 18 бар, например, находится в пределах от 25 до 90 бар. Температура композиции гуммиосновы в экструдере предпочтительно находится в пределах от 40 до 125°C, возможно в пределах от 50 до 115°C. Температура фильерной плиты предпочтительно находится в пределах от 60 до 190°C, возможно в пределах от 80 до 180°C. Температура жидкости в заполненной жидкостью камере, удобно, находится в пределах от 8 до 25°C. Оптимум для давлений и температур в способе, в соответствии с настоящим изобретением, может, однако, определяться специалистом в данной области рутинным образом. Оптимальные значения для конкретной композиции гуммиосновы, разумеется, изменяются в зависимости от композиции.
Машина для прессования таблеток может представлять собой любую обычную машину для прессования таблеток, способна прессовать таблетки, содержащие гранулы гуммиосновы. Готовые таблетки предпочтительно имеют массу в пределах от 0,5 до 3,5 г, удобно, в пределах от 1,0 до 2,5 г.
Примеры
Пример 1
Коммерчески доступная гуммиоснова на основе синтетических смол (DANfree T Firm 1, доступная от Gumlink A/S, Denmark) используется для производства продуктов жевательной резинки в соответствии с настоящим изобретением.
Гуммиоснову в форме гранул смешивают вручную с ароматизирующими кристаллами ментола (MENTHOL BP/USP-, доступный от SHARP MENTHOL INDIA LIMITED, India), порошком аспартама (Aspartame, доступный от ZHUN YONGXINRONG BIOCHEMICAL PRODUCTS CO., LDT, China) и ацесульфама-K (Sunett, размер частиц A, доступный от Nutrinova GmbH, Germany), с формированием композиции гуммиосновы, как показано в таблице 1.
Композиция гуммиосновы
Композицию гуммиосновы вводят в экструдер (Leistrits ZSE/BL 360 kw 104, доступный от GALA GmbH, Germany), мятное масло (PD3-68H, тип 1100102, доступно от A.M.TODD COMPANY, U.S.A) добавляют в количестве 4,22 мас.% и смешивают с композицией гуммиосновы в экструдере. Полученную композицию гуммиосновы экструдируют в гранулятор, содержащий фильерную плиту и заполненную жидкостью камеру (A5 PAC 6, доступный от GALA GmbH, Germany), соединенный с водной системой, содержащей подвод воды для гранулятора и центробежную сушилку (TWS 20, доступна от GALA GmbH, Germany). Гранулятор производит гранулы гуммиосновы в соответствии с примерами 2-5, приведенными ниже.
Пример 2
Композицию таблицы 1 вводят в экструдер со скоростью ввода 250 кг/час и скоростью шнека 247 об/мин. Минимальная температура в экструдере составляет 44°C, и максимальная температура составляет 109°C. Перепад давлений составляет 71 бар. Композицию экструдируют через фильерную плиту, имеющую температуру 177°C и 336 отверстий с диаметром 0,36 мм. В камере гранулятора экструдированная композиция разрезается на гранулы с помощью резака с 8 ножами и скоростью резания 1999 об/мин. Гранулы охлаждают и переносят в центробежную сушилку в воде с температурой 19°C и скоростью потока 22 м3/час. Среднее время охлаждения и переноса в воде равно приблизительно 2 секундам. Скорость выхода гранул равна 250 кг/час, и средний диаметр полученных гранул равен 1,24 мм.
Пример 3
Композицию таблицы 1 вводят в экструдер со скоростью ввода 200 кг/час и скоростью шнека 198 об/мин. Минимальная температура в экструдере составляет 44°C и максимальная температура составляет 108°C. Перепад давления составляет 72 бар. Композицию экструдируют через фильерную плиту, имеющую температуру 149°C и 192 отверстия с диаметром 0,50 мм. В камере гранулятора экструдированную композицию разрезают на гранулы с помощью резака с 8 ножами и скоростью резания 2200. Гранулы охлаждают и переносят в центробежную сушилку, в воде с температурой 18°C и скоростью потока 23 м3/час. Среднее время охлаждения и переноса в воде равно приблизительно 2 секундам. Скорость выхода гранул равна 200 кг/час, и средний диаметр полученных гранул равен 1,97 мм.
Пример 4
Композицию таблицы 1 вводят в экструдер со скоростью ввода 250 кг/час и скоростью шнека 139 об/мин. Минимальная температура в экструдере составляет 42°C, и максимальная температура составляет 109°C. Перепад давления составляет 52 бар. Композицию экструдируют через фильерную плиту, имеющую температуру 119°C и 24 отверстия с диаметром 1,00 мм. В камере гранулятора экструдированную композицию разрезают на гранулы с помощью резака с 8 ножами и скоростью резания 2800. Гранулы охлаждают и переносят в центробежную сушилку, в воде с температурой 18°C и скоростью потока 23 м3/час. Среднее время охлаждения и переноса в воде равно приблизительно 2 секундам. Скорость выхода гранул равна 250 кг/час, и средний диаметр полученных гранул равен 2,48 мм.
Пример 5
Композицию таблицы 1 вводят в экструдер со скоростью ввода 240 кг/час и скоростью шнека 139 об/мин. Минимальная температура в экструдере составляет 38°C, и максимальная температура составляет 110°C. Перепад давления составляет 39 бар. Композицию экструдируют через фильерную плиту, имеющую температуру 120°C и 3 отверстия с диаметром 3,20 мм. В камере гранулятора экструдированную композицию разрезают на гранулы с помощью резака с 8 ножами и скоростью резания 999. Гранулы охлаждают и переносят в центробежную сушилку, в воде с температурой 17°C и скоростью потока 23 м3/час. Среднее время охлаждения и переноса в воде равно приблизительно 12 секундам. Скорость выхода гранул равна 240 кг/час, и средний диаметр полученных гранул равен 6,45 мм.
Пример 6
Гранулы композиции гуммиосновы из примера 2, 3 и 4 обрабатывают дополнительно. Гранулы композиции гуммиосновы из примера 5 рассматривают как имеющие слишком большой средний диаметр для того, чтобы они были пригодны для процесса прессования таблеток. Гранулы большего размера в примере 5 также должны оставаться в воде значительно более продолжительное время, чтобы достаточно охладиться (приблизительно 12 секунд, по сравнению с 2 секундами для примеров 2-4).
Гранулы композиции гуммиосновы из примера 2, 3 и 4 индивидуально смешивают в стандартном смесителе с ароматизатором (ароматические кристаллы ментола) и подсластителями (подсластители с интенсивным вкусом: порошок аспартама и ацесульфама K; объемный подсластитель: сорбит, доступный от CERESTAR Scandinavia A/S, Denmark), как показано в таблице 2.
Смесь для прессования таблеток
Перед прессованием, смеси проходят стандартное горизонтальное вибрационное сито, удаляющее частицы более чем 2,6 мм. Затем смесь вводят в машину для прессования стандартных таблеток, содержащую дозирующее устройство (P 3200 C, доступное от Fette GmbH, Germany), и прессуют в виде прессованных таблеток жевательной резинки. Глубина заполнения равна 7,5 мм, и диаметр 7,0 мм. Таблетки предварительно прессуются до 5,0 мм и затем подвергают главному прессованию до 3,2 мм с использованием давления прессования 33,0-33,6 кН. На роторе имеется 61 пуансон, и используемая скорость ротора равна 11 об/мин. Индивидуальные прессованные таблетки имеют массу приблизительно 1,5 г.
Группа тестирования оценивает таблетки жевательной резинки, полученные из гранул гуммиосновы, из примера 2, 3 и 4, соответственно. Продукты из примера 2 и 3, согласно оценкам, имеют превосходные свойства по отношению к когезии и текстуре, во время начальной фазы жевания, в то время как продукт из примера 4 несколько хуже. Все оцениваемые таблетки демонстрируют хорошие свойства по отношению к продолжительностивкуса.
Пример 7
Готовят альтернативную смесь гранул гуммиосновы из примера 2 и 3, с ароматизатором и подсластителем, как показано в таблице 3.
Альтернативная смесь для прессования таблеток
Альтернативную смесь гранул гуммиосновы обрабатывают и прессуют в виде таблеток, как описано в примере 6.
Полученные таблетки имеют хорошую плотную текстуру и обеспечивают весьма удовлетворительную когезию во время начальной фазы жевания.
Настоящее изобретение относится к кондитерской промышленности. Способ производства гранул жевательной резинки включает подачу композиции жевательной резинки, включающей, по меньшей мере, гуммиоснову, в экструдер; прессование композиции в экструдере; экструдирование композиции сквозь фильерную плиту; резку экструдированной композиции в заполненной жидкостью камере. Нарезанные гранулы жевательной резинки содержат, по меньшей мере, гуммиоснову в пределах 71-99 мас.%, по отношению к общей массе гранул, вместе с, по меньшей мере, подсластителем и/или ароматизатором в пределах от 0,1 до 29 мас.%, по отношению к общей массе гранул. Нарезанные гранулы имеют средний диаметр 3 мм или менее. Способ производства прессованных таблеток жевательной резинки включает производство гранул жевательной резинки; подачу гранул в машину для таблетирования; прессование гранул таблетки в таблетирующем прессе. Система гранулирования жевательной резинки для применения при производстве прессованных таблеток жевательной резинки включает экструдер с устройством загрузки для введения композиции гуммиосновы, который сообщается с заполненной жидкостью камерой гранулирования через фильерные плиты, имеющие множество отверстий. Фильерная плита имеет первое множество отверстий с первым размером и, по меньшей мере, второе множество отверстий со вторым размером, большим, чем указанный первый размер. Изобретение позволяет получить таблетку жевательной резинки без разделения гранул в ней. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
| US 5154927 A 13.10.1992 | |||
| Устройство для измерения магнитных характеристик электромагнитов синхротрона с жесткой фокусировкой | 1967 |
|
SU221850A1 |
| US 4405647 A, 20.09.1983 | |||
| Способ выделения фенола из парогазовой смеси | 1961 |
|
SU151344A1 |
