专利名称：：可食用油墨的改进或与可食用油墨相关的改进的制作方法
技术领域：
：本发明涉及可食用油墨组合物、它们的制造和应用。具体而言，本发明涉及在食品上应用的油墨。
背景技术：
：已知使用油墨将信息应用到食品上或装饰食品。近来，随着喷墨印刷已被广泛用于许多印刷应用，该印刷方法已被应用于多种食品，例如，用于在诸如鸡蛋等产品上印刷信息如"使用至"日期，或者用于应用装饰材料。在用于装饰蛋糕、饼干等的一种已知的方法中，使用喷墨打印机，将图案或图像印刷到材料的食用层上，并且该层被置于可食用产品特别是蛋糕、饼干等上，其结果是，该图案或图像被并入到可食用产品的表面。在另一个已知的方法中，使用喷墨打印机将图案或图像印刷到携带可食用层和背衬层的层压膜材料上，其中可食用油墨被印刷到该可食用层上，并且所述背衬层可以从可食用层除去。然后，已印刷的层可用作转移，背衬层被除去，以便可食用层可被粘附到可食用基底。这些方法耗时，并且通常需要大量的手动输入。也已经开发了使用喷墨打印机可被直接印刷到食物基底表面上的油墨。US2005/0003055和WO2005/122784描述可食用印刷流体，使用喷墨印刷可将该可食用印刷流体应用到基底，如曲奇饼、脆饼干、面包或乳脂软糖，该流体包含丙二醇、食品级染料和任选的水和/或甘油。US2005/0255205描述可食用印刷流体，其包含丙二醇和食品级染料，以及另外含有低级醇和树脂例如紫胶，用于在多种食品上印刷，所述食品包括谷物产品、饼干、小吃和面包产品。然而，当该流体在升高6的温度例如7(TC下应用到基底时，它们的粘度通常低于有效喷墨印刷的最佳粘度范围。
发明内容本发明提供可食用油墨，其包括至少一种沸点不低于20(TC的可食用乙二醇和可食用色剂。本发明油墨的具体优势在于它们在升高的喷射温度例如在60°C到130'C的范围内的温度如大约7(TC下，对于喷墨印刷而言具有最佳的粘度。当在7(TC或7(TC以上的温度下喷墨印刷时，在印刷期间，油墨将被加热到油墨中的生物体可被破坏的温度，所以在这样的温度下印刷是有利的。本发明的油墨优选被用作在60。C或6(TC以上的温度下进行印刷的喷墨油墨。如本文使用的"沸点"指在大气压下(101325Pa)的沸点。应该理解，所使用的乙二醇或乙二醇类必须适合用于食品。乙二醇1，3-丁二醇(其沸点为207。C)和平均分子量200到9,500的聚乙二醇(下文称为"PEGs")被美国食品和药物管理局(FoodandDrugAdministration)批准用作添加剂，并且是可被用于本发明油墨中的例证性乙二醇类。因此，在某些实施方式中，乙二醇可以包括1,3-丁二醇和/或一种或多种平均分子量为200到9,500的PEG。具有在范围在200到9,500的各种平均分子量的PEG商业得自很多来源，并且被广泛用于食品中。PEG200具有大约25(TC的沸点，而具有更高分子量的PEG在更高的温度下沸腾。在本发明的一个优选的实施方式中，所述油墨基于油墨的总重量，进一步包括按重量计不超过10%、沸点低于20(TC的油墨成分。特别优选基于油墨的总重量，按重量计不超过5%、沸点低于20(TC的油墨成分。油墨在6(TC到13(TC范围内优选具有8到20mPa.s的粘度。优选地，油墨在70。C具有8到20mPa.s的粘度。更优选地，油墨在70。C到125。C范围内的温度下具有9到16mPa.s的粘度，特别是10到14mPa.s的粘度。在一个优选的实施方式中，油墨在70。C具有9到16mPa.s的粘度。用于本发明油墨的色剂是可食用色剂。基于油墨的总重量，色剂优选以按重量计0.1到15%的量存在，例如按重量计0.5到4%，特别是按重量计1到4%。对合适的色剂的选择——注意到正被讨论的油墨，将是本领域普通技术人员的常规内容。在油墨于25i:下是流体油墨的情况下，可以使用颜料、染料或色淀。染料可选自合成染料、天然染料和它们的混合物。适于食物应用的很多种合成和天然染料是己知的并且商业可得。色淀(也称为"色淀颜料")是通过将染料吸收到不溶基底上而制成的颜料。它们被广泛已知用于食品，特别是用于期望在暴露于湿气后避免污迹的应用中。它们通过光反射离开色淀颜料的表面而呈现出颜色。在根据本发明的热溶性油墨中，通常使用颜料或色淀。在选择适合的色剂时，本领域普通技术人员将适当注意到对适于喷墨印刷的油墨的需要，特别是对避免包含颗粒物质或腐蚀组分的色剂的需要，颗粒物质或腐蚀组分是那些使得它们在喷墨印刷装置中的应用是不合需要的物质。基于油墨的总重量，油墨可含有按重量计高达97%的所述至少一种乙二醇，其具有不低于20(TC的沸点。例如，油墨可基本上由按重量计97%的乙二醇或乙二醇混合物和所述可食用色剂组成，其中所述乙二醇或每一种乙二醇具有至少20(TC的沸点。在一个优选的形式中，本发明的油墨在环境温度下是液体(下文称为"流体油墨")。所述流体油墨中的乙二醇或乙二醇混合物有利地选自1,3-丁二醇、分子量在200到500范围内的PEG，和它们混合物。流体油墨可任选地进一步包括一种或多种另外的成分，其选自表面活性剂、粘度改进剂、溶剂化剂(solvatingagent)、防腐剂和载体。对这些另外的成分的特性和数量的选择将是本领域普通技术人员的技能和专门技能内的常规问题，并且其自然地被实行，以便任何另外的成分不会实质上或不可接受地干扰油墨的期望特性，例如，其应用于食品中的适宜性。在本发明的流体油墨中，可食用色剂优选为染料。在使用染料时，另外包括染料的助溶剂通常是有利的。对于许多合适的染料而言，优异的助溶剂是本身适合应用于可食用油墨的甘油。当存在时，基于油墨的总重量，油墨含有数量按重量计不超过20%的甘油。优选地，甘油以按重量计5到15%的量存在。在根据本发明的某些流体油墨中，在流体中可存在比乙二醇或乙二醇混合物粘度低的一种或多种附加载体。优选的附加载体是三醋精，其是高沸点低粘度液体，并且适合于食品应用。附加载体例如三醋精的量可以变化，以便以期望的方式影响油墨的粘度。应用一种或多种附加载体在使用分子量超过300的较高PEG时是特别有利的，然后通常选择相对于较高PEG具有低粘度的附加载体。作为用于改性油墨表面张力的适当的表面活性剂，可以使用任何适合于食品应用的表面活性剂，例如，脱水山梨醇酯如多乙氧基醚80;脂肪酸；脂肪酸酯，例如脂肪酸的聚甘油酯；卵磷脂。当存在时，基于油墨的总重量，表面活性剂的量优选为按重量计5%以下，更优选为按重量计2%以下，例如按重量计0.1到1.0%。任选地，进一步可包括一种或多种防腐剂，例如，羟苯甲酸甲酯或对羟苯甲酸丙酯，或它们的混合物。在一个优选的实施方式中，根据本发明的流体油墨包含50%到98%例如60%到90%的乙二醇、0.1%到4%的色剂，和任选的最高达30%的附加载体和/或最高达20%的助溶剂(特别是甘油)，以及任选地，最高达5%的表面活性剂和/或最高达1%的防腐剂，其中，在每种情况下，%是基于所形成油墨的总重量按重量计算。在第二个优选的形式中，本发明的油墨是热溶性油墨，其在25"C下是固体或半固体，同时其具有在5(TC以上的温度下适于喷墨印刷的粘度。有利地，热溶性油墨在60。C到130°C、优选70。C到125。C范围内的温度下，具有8到20mPa.s的粘度。最优选地，油墨在70。C到125°C范围内的温度下，具有9到16mPa.s，特别是10到14mPa.s的粘度。在根据本发明的一种优选的热溶性油墨中，在7(TC下，粘度为9到16mPa.s。在本发明的热溶性油墨中，乙二醇或乙二醇混合物优选由一种或多种PEG制成，其每一种具有800或以上例如1000的分子量。基于油墨的总重量，有利地，热溶性油墨包括75%到99%的乙二醇，优选90%到98%的乙二醇。热溶性油墨优选地包含一种或多种与可食用色淀组合的PEG。有利地，热溶性油墨基本上由一种或多种PEG和可食用色剂组成，例如，由至少卯°/。的一种或多种PEG和最高达10%例如0.1到8%优选0.5到5%的色剂特别是色淀组成。本发明的热溶性油墨可以任选地进一步包括一种或多种附加成分，所述附加成分选自抗氧化剂、表面活性剂和树脂(例如紫胶、松香酯和改性的松香酯)。当存在时，基于油墨的总重量，这类附加成分的总量按重量计优选不超过20%，更优选不超过15%，特别是不超过10%，在一些情况中不超过2%。对这种附加成分的特性和数量的选择将是热溶性油墨领域的普通技术人员的技术和专门技能内的常规事件，并且被自然地实行，以便任何附加成分不会实质上或不可接受地干扰油墨的期望特性，例如，其应用于食品中的适宜性。作为实例，在每种情况中，基于油墨的总重量，单独地或组合地，表面活性剂可以以按重量计最高达1%例如0.1到0.75%的量存在，抗氧化剂可以以按重量计0.1到1%的量存在，树脂可以以按重量计最高达15%例如1到10%的量存在。应该理解，本发明的油墨的组分必须考虑油墨是可食用的这种需要进行选择。因此，应该使用可食用材料。当提到油墨及其任何单独的成分时，术语"可食用"被用于本文中，其是指油墨或成分适于被人摄入，而通常不会引起任何有害的健康影响。在政府规章当局公布的数据中，多种物质被鉴定为适合用于人消耗的食品中。在美国食品和药物管理局(FDA)，于2003年4月1日修改的美国联邦法规(USCodeofFederalRegulations),标题21，食品和药物(FoodandDrugs)中，被授权用于食物应用的成分和添加剂，在术语被用于本文的意义上，特别地应当被理解为是可食用的。当然，应该理解，此外这些成分必须具有适合于食品应用的质量或纯度。为了避免疑问，如本文使用的"可食用"进一步延伸到任何成分或添加剂，所述成分或添加剂尽管没有在任何这类不时修改的列表中列出，但是正常可被人消化而对健康没有损害作用。"食品级"被用于本文指性质和质量适合于在食品中应用的成分，其包括特别是在上述FDA规章中确定的那些成分。本发明的油墨适合于用作印刷到基底特别是食物基底上的喷墨油墨。含有染料的本发明的流体油墨适合于在多种食品特别是多孔产品上喷墨印刷，所述食品包括但不限于饼干、干冰冻产品、高脂糖衣(highfaticing)和小吃产品。含有颜料例如色淀的流体油墨适于印刷到例如口香糖、高水分糖衣(highmoistureicing)和其它高水分多孔食品上。本发明的热溶性油墨适于喷墨印刷到特别是具有高水分含量的产品上，例如冷藏食品和冷冻食品，并且包括冰激凌蛋糕、酸牛奶、蛋糕和巧克力。实施本发明的方式下面的实施例阐明本发明。除非另有规定，整个说明书的粘度值为在25"C下的。使用布鲁克菲尔德DV-l+粘度计，利用18号转子，以100rpm的剪切速率在实施例中进行粘度测量。通过水加热样品夹套的手段加热样品。除非另有说明，在实施例和整个说明书中，"％"指基于所有成分按重量计。除非另有规定，本文提到的表面张力值为在25"下，并且按照DuNuoy环方法测量。实施例h流体喷墨油墨<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*从SensientColors,Inc.,StLouis，Missouri,USA可获得的商业粉末状染料。聚乙二醇、三醋精、甘油、多乙氧基醚和羟苯甲酸甲酯混合在一起大约5分钟。加入染料同时继续混合，继续混合另外的30分钟。所形成的流体用lpm过滤器过滤。所形成的油墨在70"C具有11.2mPa.s的粘度。在25°C，粘度为91mPa.S。油墨在25。C具有38达因/cm(0.035到0.040N/m)的表面张力。其是从SpectraNova256AAA印刷头喷墨印刷的，使用的印刷头频率为8和12kHz，以及使用100。/。负载循环(dutycycle),温度为70°C。一次喷射的最大值在连续印刷的5分钟内消失。这代表优异的印刷质量保持性，这使得在实践中连续的印刷能够以高生产速率被继续，在很长时期例如最高达数个小时内达到可接受的印刷质量，而没有中断以维持印刷头。在中断期间，油墨在印刷头中也产生可忽略不计的劣化，这使得在更长中断例如过夜之后能够无故障的重新开始印刷。比较实施例A成分量(按重量计％)甘油81.5水15.00*FD&CBlueNo.l3.00多乙氧基醚800.50使用实施例1中描述的方法制造油墨。所形成的油墨在7(TC具有10.3mPa.s的粘度，在25°C88mPa.S的粘度和在25°C0.037N/m的表面张力。当在实施例1中定义的喷射条件下印刷时，在4kHz以上油墨将不在印刷，没有失去多个喷射，这表明差的可靠性。实施例2:热溶性喷墨油墨成分量(按重量计％)PEG100090.45PEG2006*FD&CBlueNo.l色淀3多乙氧基醚800.5羟苯甲酸甲酯0.05通过高剪切Silverson混合器将FD&C色淀与PEG200混合，然后使其通过Dispermat砂磨机，直到颗粒大小为亚微米。然后在高剪切搅拌下，通过搅拌样品，将该浓縮物混合入熔融PEG1000中，同时在电热板上保持在IO(TC下。加入其他成分，将总油墨混合20分钟。在室温下油墨是固体，并且在125"C下进行喷墨印刷。在125T下，油墨的粘度为12.2mPa.s。尽管为了清楚理解的目的，经由实施例已经详细描述了前述发明，但是显然地在所附权利要求书范围内的改变和修改可以被实践。权利要求1.可食用油墨，包含至少一种沸点不低于200℃的可食用乙二醇和可食用色剂。2.根据权利要求1所述的油墨，其中所述沸点不低于200'C的可食用乙二醇或者每一种沸点不低于200°C的可食用乙二醇选自1,3-丁二醇和分子量在200到9,500范围内的聚乙二醇。3.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其中基于所述油墨的总重量，所述油墨进一步包括按重量计不超过10%、沸点低于20(TC的成分。4.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其中基于所述油墨的总重量，所述油墨进一步包括按重量计不超过5%、沸点低于20(TC的成分。5.根据权利要求4所述的油墨，基于所述油墨的总重量，所述油墨包括按重量计最高达97%的具有不低于20(TC沸点的所述至少一种乙二醇。6.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其基本上由乙二醇和所述可食用色剂组成。7.根据权利要求1到5任何一项所述的油墨，其中所述至少一种乙二醇包含乙二醇混合物，其中乙二醇混合物或每一种乙二醇具有至少20(TC的沸点。8.根据权利要求7所述的油墨，其基本上由所述乙二醇混合物和所述可食用色剂组成。9.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其中基于所述油墨的总重量，所述色剂以按重量计0.1到15%的量存在。10.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其中粘度在6(TC到13(TC范围内的温度下为8到20mPa.s。11.根据权利要求8所述的油墨，其中所述油墨在70。C到125X:范围内的温度下具有9到16mPa.s的粘度。12.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其在25"C下为液体。13.根据权利要求12所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物选自1，3-丁二醇、具有200到500范围内分子量的PEG和它们的混合物。14.根据权利要求12或权利要求13所述的油墨，其中所述可食用色剂是可食用染料。15.根据权利要求14所述的油墨，进一步包括所述染料的助溶剂。16.根据权利要求15所述的油墨，其中所述助溶剂是甘油。17.根据权利要求16所述的油墨，其包括基于所述油墨的总重量，数量按重量计不超过20%的甘油。18.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，进一步包括比所述乙二醇或乙二醇混合物粘度低的载体。19.根据权利要求1到9任何一项所述的油墨，其在25'C是固体或半固体，同时在大于5(TC的温度下具有适于喷墨印刷的粘度。20.根据权利要求19所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物由一种或多种PEG组成，所述PEG的每一种具有800或以上的分子21.根据权利要求19或权利要求20所述的油墨，其进一步包括分子量在小于800的PEG，其数量最高达总PEG含量的10%。22.根据权利要求21所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物由一种或多种PEG组成，所述PEG的每一种具有800或以上的分子23.根据权利要求22所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物基本上由PEG1000组成。24.根据权利要求19到23任何一项所述的油墨，其基本上由一种或多种PEG结合所述可食用色剂构成。25.根据权利要求19到24任何一项所述的油墨，其中所述食用色剂是色淀。26.根据前述权利要求任何一项所述的油墨，其适用于使用喷墨印刷方法进行的印刷。27.喷墨油墨，包括乙二醇组分，其具有不低于200。C的沸点，并且含有食品级乙二醇或食品级乙二醇类混合物；和食品级色剂。28.印刷到食物基底上的方法，包括将根据前述权利要求任何一项所述的油墨喷墨印刷到所述基底上，所述喷墨印刷在从6(TC到140r的温度下进行。全文摘要油墨，其包括高沸乙二醇和可食用色剂以及任选的其他成分。油墨是可食用油墨，其优选适于使用喷墨印刷应用到基底特别是食物产品。文档编号A23L1/27GK101489421SQ200780026914公开日2009年7月22日申请日期2007年5月14日优先权日2006年5月15日发明者丽贝卡·索非亚·威廉姆斯,奈杰尔·安托尼·凯杰,安德鲁·罗宾·巴尔克申请人:太阳化学公司