本发明涉及制造糖果产品的方法和通过所述方法生产的糖果产品，所述糖果产品包含硬质糖果部分或其中具有至少一个硬质部分的部分的组合。
背景技术：
数百年来，消费者沉湎于不同形式的糖果产品。为满足消费者的趣味、愿望和需求以及糖果产品制造商的实际需求，糖果产品的生产随时间而变。可以形成具有各种质构例如柔软、耐嚼、坚硬、易碎等的糖果产品，提供所有这些质构都是为了满足消费者的喜好。例如，一些消费者喜欢质构单一的硬质糖果产品，而另一些消费者则喜欢其中至少一部分是坚硬质构的多重质构的糖果。
当在本文中使用时，术语糖果产品是指消费者购买并消费的产品。糖果产品中的成分包含糖体(saccharide mass)和任选的其它成分例如但不限于着色剂、调味剂、高强度甜味剂、活性物质和增感剂。糖体在糖果产品中的作用是提供甜味和物理结构两者。糖果可以具有单一部分或者包含多个部分。多部分糖果中的部分可以包含相同的配方或不同配方。这些部分有时也可以被称为“层”，因为它们通常像在三明治中那样组装(即集合或布置)成彼此相邻的不同层的层压布置方式。存在于多部分糖果产品的最外表面上的部分可以被称为“包衣”。存在于多部分糖果产品的中心中的部分可以被称为“芯”。包衣和芯可用于描述锅包衣糖果或夹心索状糖果的两个部分的位置。
当在本文中使用时，术语糖类包括简单和复合糖以及简单和复合多元醇。多元醇是糖的氢化版本，并被用于制造“无糖”糖果。简单糖类包含1至3个单糖单元。例如，果糖含有1个糖单元。蔗糖含有两个糖单元：果糖和葡萄糖。复合糖类包含超过3个糖单元，因此复合糖类具有比简单糖类更高的分子量和更长的长度。在糖果产品中使用的三大复合糖类的实例是玉米糖浆固体、聚糖醇和聚葡萄糖。玉米糖浆固体含有右旋糖的长链。聚葡萄糖是含有右旋糖的长链的合成的糖类。聚糖醇(也被称为氢化淀粉水解物)含有右旋糖单元的长链并且链末端的糖被氢化成醇类。糖类包括但不限于蔗糖、果糖、右旋糖、麦芽糖、木糖、菊糖、低聚果糖、玉米糖浆固体、聚葡萄糖、麦芽糖糊精、淀粉、山梨糖醇、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、聚糖醇、氢化麦芽糖糊精、半乳糖、海藻糖、塔格糖、异麦芽酮糖及其组合。
在消费时，消费者在咀嚼糖果产品时感受它们的质构。硬质糖果产品可以被表征为在咀嚼时是松脆的。在糖果产品被咀嚼时，消费者可以感觉并听到它们碎裂成小块的声音，也就是说，他们可以在咀嚼期间听见并感觉到“松脆”。碎块越小，所述碎块在唾液中溶解得越快，导致感受到糖果料团中的成分快速递送以及“松脆”感觉。
一般来说，消费者喜爱糖果产品中存在多种变化。具有由多个部分造成的多种质构的糖果产品，导致消费者感受到多种身体感觉。具有多种质构的糖果产品可以进一步包含多种成分释放特性，其引起甜味、风味、活性物质和增感剂的改变的递送。当在本文中使用时，增感剂是产生身体响应包括但不限于刺痛、麻木、温暖、清凉及其组合的成分。当在本文中使用时，活性物质是在体内产生健康或医学响应的成分。多部分糖果可以是坚硬且易碎的糖果部分与软质糖果部分的组合。软质糖果包括口香糖和不含胶基的耐嚼糖果，例如但不限于太妃糖、焦糖、软糖、巧克力、牛轧糖、甘草糖、方旦糖、橡皮糖、果冻、粒状糖及其组合，可以在质构上与硬质糖果料团形成对照。与硬质糖果相比，软质糖果也可以给出更慢的成分释放。口香糖和其它软质糖果通常是弹性的并在咀嚼期间变形，但是不破裂或开裂。当在咀嚼期间唾液与软质糖果混合并溶解甜味剂和其它水溶性成分(例如调味剂和增感剂)时，所述成分从软质糖果缓慢释放。
目前，制造具有坚硬且易碎的糖果部分和软质糖果部分的多种质构糖果的最常见方法是通过锅包衣方法。一般来说，锅包衣方法包括向在包衣锅(即Driam或其它翻滚装置)中翻滚的糖果芯上多次喷洒施加含有糖类的过饱和溶液，并在喷洒施加之间暂停以使得存在于施加的喷洒溶液中的水分蒸发。在喷洒施加之间的暂停期间，晶体在糖果芯的外表面上生长。向所述芯的外表面继续施加溶液，直至已积累优选量的糖类。
使用锅包衣方法存在几个挑战。一个挑战是产生坚硬质构包衣所必需的加工时间，为了建造所述包衣需要大量喷洒施加以及喷洒之间的暂停。为了在芯上发生晶体形成，必须允许一定的时间以蒸发掉每次喷洒施加中的水并生长晶体。锅包衣方法的另一个挑战在于每次施加必须小心翼翼，以便喷洒施加不溶解由较早的施加形成的晶体。
锅包衣方法也可以使用熔融糖类作为喷洒在芯上的料团来进行。在喷洒施加中使用熔融糖类，在每次喷洒施加之间需要用于所述糖类在芯上冷却并结晶的时间。必须小心以便较晚的施加不会重新熔化较早的施加。当使用熔融糖体作为施加到糖果块的喷洒液时的挑战在于选择用于所述喷洒施加的糖类，其：a)在加热时具有非常低的粘度；b)当喷洒液小滴冷却时将转变成玻璃形式(即无定形)；并且c)随后当所述玻璃小滴附着于芯的表面时转变成晶体。施加的糖体不能是非常吸湿的，否则由于喷洒的材料吸收环境水分，得到的包衣的脆性将降低。被选择用于所述糖类喷洒的糖类还必须具有非常低的熔化温度和缓慢的结晶速率，以便在喷洒设备中不形成晶体。
不论是使用过饱和糖类溶液还是熔融糖类，锅包衣方法在多部分糖果产品的最终形式上也有限制。锅包衣方法包括将糖果芯在旋转的锅或圆筒中翻滚，同时进行喷洒。由于包衣糖体被粗略地施加在糖果芯的整个外表面周围，因此所述翻滚过程使糖果芯的边和角变圆。所述翻滚是锅包衣方法的必需部分，因为它产生摩擦，这有助于在施加的糖体中产生晶体生长。
一种用于制造多部分糖果产品的不同的方法是通过使用挤出方法。挤出意味着将糖果料团(其含有糖体和任选的其它成分)在封闭容器(例如挤出机)中混合并加热，然后迫使(或推动)其通过封闭容器中的出口(例如模板开口)离开所述容器的糖果制造方法。使用挤出时，利用例如封闭容器中的螺杆向容纳在所述封闭容器内的糖果产品施加力。离开的糖果产品的形式(例如绳索、带和片)取决于模板开口的尺寸、糖果产品的粘度和膜特性、封闭容器内的压力与封闭容器外的压力之间的差值。具有至少一个开口的模板产生呈模板开口的形状的挤出形式。
当制造至少一个硬质糖果部分作为最终糖果产品或作为最终的多部分糖果产品的一部分时，挤出方法的挑战在于糖果产品在被挤出之时和之后的物理特性。挤出的糖果产品必须具有一定的粘度和膜特性，从而能够在封闭容器(例如挤出机)中混合，以由封闭容器的开口(例如模板开口)决定的形式(例如绳索、带或片)离开封闭容器，维持该形式并且同时具有足够柔性以进行进一步加工(例如成型和精整)，然后在加工后变得坚硬且易碎。使用挤出方法，可以将挤出的糖果部分在成型时组装在一起或在独立的处理步骤中组装在一起。
在使用挤出方法制造将被单独消费的单个坚硬且易碎的糖果部分或使用方法制造具有至少一个坚硬且易碎的糖果部分的多部分糖果产品中的一个挑战，在于由糖果产品的膜特性产生的粘度和紧致性影响挤出的糖果料团在进一步的加工步骤例如成型和精整中保持其形式(即绳索、带或片)的能力。如果糖果产品(含有糖体)具有低粘度和/或没有膜特性，则虽然可以迫使挤出的糖果产品离开挤出机，但挤出的产品将像煎饼糖浆一样是无形状的流动的流体料团。糖果产品的紧致性来自于其膜特性，所述膜特性理论上来自于糖果产品的糖体中的复合糖类的相互作用。膜特性来自于长分子与其它长分子的缠绕，从而产生膜。在这种情况下，复合糖类例如聚糖醇、聚葡萄糖和玉米糖浆固体含有长分子，其将自身并与糖体中的其它糖类缠绕，产生导致紧致的挤出形成料团的膜特性。糖体的长的复合糖类的含量越高，离开封闭容器的形成的挤出料团的强度越大。
用于制造单独的或与另一个部分组合的坚硬且易碎的糖果部分的挤出装置例如双螺杆挤出机，具有混合糖果产品(含有糖体)，加热混合的糖果产品直至所有糖类晶体熔化，以及随后迫使糖果产品通过挤出机中的开口例如模板开口的能力。挤出要求被迫通过模板开口的糖果产品在挤出温度下具有柔性质构，并具有足以流过模板开口以及随后在离开模板开口后保持其形式(例如绳索、带、片)的粘度和膜特性。
为了使用挤出方法制造具有多个部分的糖果产品，糖果部分可以同时制造或者分开地制造并随后组装。当多个部分被同时生产、即共挤出时，将两个糖果料团分开地混合、加热，并迫使其通过具有用于每个部分的开口的模板。使用共挤出时，所述部分在被迫通过同一模板时组装在一起。所述部分可以采取任何布置，例如但不限于层压布置(例如平行的层)和同心布置(例如夹心绳索)。当挤出的糖果部分在流过模板开口时或在模板开口后彼此相邻时，每个料团的温度可以影响另一个部分的温度。这种影响包括但不限于粘度或晶体生长速率的变化。当多个部分被分开制造，随后在离开挤出机后组装时，两个糖果部分被分开地混合、熔化，并在各自通过它们的独立模板开口时成型成绳索、带或片。然后将分开的部分以多种布置组装，例如但不限于分层布置(例如三明治外观)。
一个挑战是选择糖果产品的糖体含量，使得糖体可以产生必需的粘度和膜特性，以用于通过模板开口挤出，然后在不损伤可能与其组装的任何其它部分的温度下保持糖体的模板后形式(即绳索、带或片)。主要的考虑因素是许多糖类的熔点相当高(有许多超过150℃)，而许多软质糖果产品例如口香糖的熔点为50–60℃。层在这种温度下的组合可能引起软质糖果部分的熔化和可能的损坏。
糖果产品含有许多不同成分，各自具有其自己的目的。在适合的加工温度下具有坚硬且易碎的质构的糖果产品，需要含有可以在那些加工条件下提供该质构的糖体。其它成分，如果它们在化学上或物理上不干扰糖果产品中的糖类，则可以包含在糖果产品中。这些成分包括但不限于调味剂、着色剂、高强度甜味剂、增感剂、活性物质及其组合。
为了产生期望的最终糖果产品的坚硬且易碎的质构，能够选择或改变糖体的物理性质，在产生具有至少一个坚硬且易碎部分的多部分糖果中将是特别有用的。有用的是，获得选择糖体的含量使得它在加工期间是柔性和流体的，但在被消费之前变得坚硬且易碎的方法。有用的是，能够选择糖体，使得挤出该糖体所需的温度不会高得损坏与其组装的任何其它糖果部分。有用的是，获得设计糖果产品的灵活性以及用于制造该产品的方法，所述方法将产生在最终产物中具有可预测量的硬度和晶体含量的挤出的糖果料团。
发明概述
一种挤出的糖果产品，其包含一个或多个部分，其中至少一个部分提供了在咀嚼时坚硬且易碎的部分。此外，提供了所选糖类的组合，以在作为单一部分或作为多部分糖果产品中的一个部分挤出时获得期望的质构属性。一种用于产生坚硬且易碎的糖果部分的方法，所述方法考虑到了用于制造糖果产品的糖类的晶体生长速率。
发明详述
本发明涉及包含糖体的糖果组合物，其具有适合于挤出糖果部分的粘度，所述糖果部分在加工中在质构上仍保持柔性，随后在消费之前硬化并变得易碎。坚硬且易碎的部分可以被单独消费或在多部分糖果中与其它糖果部分组装。
本发明涉及一种选择糖体的含量的方式，使得糖类的分子量、Tm和Tg将产生具有适合于产生挤出的糖果料团的净粘度和膜特性的糖体，所述糖果料团通过各种处理步骤仍保持柔性，并在糖果产品被消费之前硬化并变得易碎。这意味着熔融糖体(含有所选的糖类)将粘稠得足以被挤出，并仍然是足够柔性的从而被成型和精整，同时在接下来的生产过程中保留其硬化和结晶的能力。对于多部分糖果来说，本发明还涉及熔融的糖体，其将在不损伤多部分糖果中的任何其它部分的温度下通过模板开口挤出而变成硬质部分。
本发明还涉及为糖体选择糖类，使得通过在Tg和Tm以及加工温度的基础上选择糖类，来减缓糖体的晶体生长速率。这种晶体速率允许在晶体生长产生硬质糖体质构之前对糖体进行挤出、成型和精整。
一般来说，糖类是简单和复合的糖和多元醇。简单糖类包含1至3个糖单元，复合糖类包含4个或更多个糖单元。糖类在其物理特性上变化极大。表1包括了糖类和它们的物理特性的非限制性列表。
表1：糖类：分子量、Tm、Tg、吸湿性程度
UK＝未知
糖类的物理性质取决于它们的分子量(mw)、晶体熔化温度(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)和吸湿性程度。分子量(mw)是分子的物理重量，以道尔顿为单位。简单糖类含有1至3个糖或氢化的糖(即多元醇)单元，并具有低分子量。由于它们的分子组成，简单糖类可以产生紧密结合的晶体结构，这与它们的晶体熔化温度(Tm)相关。
复合糖类具有超过3个、通常数百个单糖单元。至少部分由于在物理上难以将它们的部分布置成有组织的晶体形式，这些复合糖类不太可能结晶，或者可能仅在它们结构的有限部分中结晶。分子量越大，糖类分子在被加热时移动得越慢，产生高的粘度。更大分子量的糖是长的且常常是支链的。这两种特性都降低分子结晶的趋势。聚葡萄糖是葡萄糖单元的合成聚合物。身体难以消化聚葡萄糖，因此它可用于含糖和无糖产品中。玉米糖浆固体通过玉米淀粉的酸和/或酶降解而产生。得到的干物质含有一些简单糖类，但大多数是简单糖单元的长聚合物。聚糖醇(也被称为氢化淀粉水解物)通过对糖类、麦芽糖糊精、淀粉和/或玉米糖浆的混合物进行氢化来生产。聚糖醇含有一些简单多元醇，尽管它主要是简单多元醇的长聚合物。在许多糖果产品中，聚糖醇是玉米糖浆的替代物，其方式与麦芽糖醇是麦芽糖的替代物相同。
晶体熔化温度(Tm)是糖类晶体熔化时的温度。熔融的糖类将粗略地在与它们熔化时的温度相同的温度下重结晶。晶体重新生长可以受到类似分子的浓度和干扰分子的浓度的影响。
玻璃化转变温度(Tg)是当糖体被冷却时熔化的糖类从流体转变成固体，或当糖体被加热时从固体转变成流体的温度。流体特征可以根据其粘度来度量。使用不结晶的糖类(也就是说，它们是无定形的)，它们可以以流体形式存在，其在糖类的Tg值下粘度改变。粘度是糖体的流体性的度量。
存在几种测量粘度的方式。粘度是材料流动的阻力。粘度＝剪切应力/剪切速率。剪切速率是可流动的材料中的速度梯度，它与通过样品移动的轴的形状(例如“T”形)和在设定温度(例如110℃或150℃)下在特定量样品材料中转动的轴的旋转速度(例如以2–8秒–1的设定速度)相关。泊是速度测量的单位。物质对流动的阻力越大，泊的数目越大，因此粘度读数越大。
粘度可以是表征糖体的另一种手段。例如，在110℃–150℃下，在2–8秒-1的剪切速率下粘度读数为约24至约815泊的熔融糖体，将流过模板开口以形成绳索、带或片。更大的粘度可能堵塞模板开口，而更低的粘度可能像煎饼糖浆一样流过模板开口。
糖类的吸湿性程度是糖类吸收环境湿气的倾向性。当水被添加到糖体时，糖类的这种特性受到更大关注，因为吸湿性程度越高，当糖类吸收水时除去水分就更难。由于吸湿性程度与当前的讨论相关，因此糖类的吸湿性越大，糖类吸收环境湿气的倾向性就越大，导致糖体变粘的倾向性更大。一般来说，糖类分子越长并且分支越多，分子的吸湿性越大。被具有高吸湿性程度的糖类吸收的湿气可能溶解糖体表面上的一些简单糖类并使表面变粘。
这些性质有助于指导为糖体选择糖类，以满足处理需求，例如在不损坏与其组装的任何糖果部分的温度下混合并挤出糖体所必需的粘度。所述性质还有助于指导为糖体选择糖类，所述糖体具有足够缓慢的结晶速率以维持挤出、形成、成型和精整糖果产品所需的柔性，但在消费之前是坚硬且易碎的。
组合糖类以便产生在加工期间柔性并在消费期间坚硬且易碎的糖体的一个实例，是麦芽糖醇、赤藓糖醇和聚糖醇的组合。麦芽糖醇是在无糖糖果产品中常用的糖类。干燥的结晶麦芽糖醇本身在熔化时由于其高粘度而难以混合。当这种混合和熔化在带有用于混合的螺杆的封闭容器(例如挤出机)中进行时，在混合期间需要施加的能量非常高，并且对于传统的糖果制造设备来说是不现实的。减少能量需求的方式包括向含有麦芽糖醇的糖体添加小百分率的赤藓糖醇。
每种糖类的Tm和Tg可用于帮助解释麦芽糖醇与赤藓糖醇之间的这种伙伴关系。结晶麦芽糖醇具有144℃的Tm和39℃的Tg(表1)。麦芽糖醇的熔体粘度非常高，当它被熔化时需要非常大量的能量来混合料团。此外，未熔化的麦芽糖醇晶体的存在也在物理上妨碍熔化的麦芽糖醇的至少一些流动。添加百分之几的简单糖类例如赤藓糖醇将降低混合麦芽糖醇所需的能量，因为简单糖类具有121℃的Tm(低于麦芽糖醇的Tm)和-42℃的Tg(低于麦芽糖醇的Tg)。赤藓糖醇起到润滑剂的作用，以使得麦芽糖醇能够流过封闭容器并通过封闭容器一端处的模板开口离开。糖体将在具有足够的结构体的情况下离开模板开口以维持一定的形状结构，但不能维持非常长时间。
向麦芽糖醇糖体添加赤藓糖醇降低了当料团在通过模板开口离开进入环境温度后冷却时糖体的结晶速率。尽管随着糖体的温度降低，熔化的无定形麦芽糖醇的粘度降低并开始结晶，但熔化的赤藓糖醇(具有比麦芽糖醇更低的粘度)将继续对较高粘度的麦芽糖醇中及其周围的润滑性和流动性有贡献。如果混合物中存在的赤藓糖醇的量足够高，当糖体冷却时它也可以形成足够的晶体，通过赤藓糖醇晶体在物理上破坏熔化的麦芽糖醇的连续性而降低熔化的麦芽糖醇的流体本性。当混合的糖体冷却时，随着料团向其Tm冷却，麦芽糖醇晶体生长的速率将提高。为了维持将挤出的糖体形成、成型和精整成单个糖果块所需的柔性质构，对冷却温度进行控制以便限制麦芽糖醇晶体的生长，直至成型和精整处理步骤完成之后。
两种简单的多元醇(例如麦芽糖醇和赤藓糖醇)的这种组合的一个挑战在于产生一种挤出的糖体，所述糖体在离开模板开口后维持其形式(例如绳索、带、片)。在两种不同的简单糖类例如麦芽糖醇和赤藓糖醇之间仅存在非常有限量的粘合。大的复合糖类例如聚糖醇的添加在整个挤出的糖体中产生一定紧致，其使得能够挤出稳定的形式(例如绳索、带和片)。聚糖醇具有成膜性质，其在三组分糖体中产生紧致。聚糖醇是大的复合糖类。其它大的复合糖类包括但不限于聚葡萄糖和玉米糖浆固体。聚葡萄糖是这三种糖类中吸湿性最高的。
当上述麦芽糖醇和赤藓糖醇糖体还含有少量聚糖醇时，所述聚糖醇与赤藓糖醇和麦芽糖醇分子产生紧致的构架或薄膜。这种薄膜的生成使得冷却的糖体在更长的温度和时间框架内更加柔性。如果最终目标是当含有糖体的糖果产品最终在室温下时具有坚硬且易碎的糖果部分，则需要降低添加的复合糖类的量，因为复合糖类分子由于物理干扰可以减少将要结晶的简单糖类的量。此外，复合糖类可以是吸湿的并吸收环境水分，其可以溶解料团表面上的简单糖类，产生发粘的产品表面。最后，尽管简单糖类确实结晶，但复合糖类大部分不结晶，产生柔性或耐嚼的质构而不是优选的坚硬且易碎的质构。
如果糖体主要由复合糖类(例如聚糖醇、聚葡萄糖或玉米糖浆固体)构成，则向糖体添加简单糖类将在混合和熔化期间产生与仅包含复合糖类的糖体相比需要更少能量来加热和混合的粘度。一般来说，糖类越大，其在设定温度下的粘度就越高。可以将这些大的复合糖类(例如聚糖醇、聚葡萄糖、玉米糖浆固体)加热到在混合和加热期间需要的能量合理并且粘度使得可以迫使它通过模板开口的温度点。但是，得到的挤出糖体的柔性性质过大，产生的挤出糖体的粘度太低而不能保持其形式。复合糖类挤出料团也将处于可能损坏将要在挤出后与其组装的许多糖果部分例如口香糖的温度下。
含有大量大的复合糖类的糖体，可以通过向其添加低百分率的简单糖类来降低粘度，特别是如果简单糖类的Tm低于大的复合糖类的Tm的话，因为简单糖类将首先熔化并在复合糖类熔化之前为糖体增加润滑性和流体性。如果简单糖类的Tg低于复合糖类的Tg，则熔化的简单糖类的粘度将增加糖体的流体性。
可以向含有大的复合糖类的糖体添加非糖类润滑剂例如但不限于蜡或脂肪，以增加当料团被混合、熔化和被迫通过模板开口时所需的润滑性。当糖体被混合并熔化时，非糖类润滑剂熔化。流体非糖类润滑剂增加了糖体在移动通过并离开封闭容器时的流体性。如果非糖类润滑剂(例如蜡或脂肪)是疏水的，由于糖类是亲水的，因此非糖类润滑剂将流向混合的糖果产品的外部。当糖果产品(含有糖体)通过模板开口离开时，非糖类润滑剂在产品的外表面上，并有助于糖果产品通过开口，为糖果产品添加光泽，并为糖果产品提供一定的抗拒环境水分吸收的保护。已发现，糖类的优选选择是具有下述特性的糖类的组合：a)在具有混合螺杆的封闭容器(例如挤出机)中混合并熔化期间，产生在混合期间需要可接受的能量水平的粘度；以及b)产生通过模板开口作为绳索、带或片离开装置的挤出的糖体，其在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的优选的实测粘度(使用Brookfield装置测量)。如果挤出的糖体在离开模板开口时处于优选的温度范围下，或者被挤出并在晚些时候回火到优选的温度范围，则该绳索、带或片的温度将不损坏与其组装以制造多部分糖果的软质糖果层。如果简单糖类结晶，但是糖体不硬化，而是保持柔软和柔性，则糖体的配方和用于混合和熔化它的加工条件产生“含颗粒”糖果而不是想要的坚硬且易碎的糖果。“含颗粒”描述来自于在柔性糖果产品中存在可注意到的糖类晶体。
产生含有形成优选的坚硬、易碎且松脆质构作为单独糖果部分或作为多部分糖果产品中的一部分的糖体的糖果产品的方法，包括下列加工步骤：1)选择含有糖类和不干扰糖体的任何其它成分(例如但不限于调味剂、着色剂、高强度甜味剂、增感剂、活性成分及其组合)的混合物的适合的糖果产品；2)将干燥的糖果产品置于具有混合和加热能力的装置(即封闭容器)(例如但不限于具有双螺杆的挤出机)中；3)将糖果产品混合并加热至高于具有最大Tm的糖类的熔点的温度，以使所有糖类晶体熔化；4)迫使糖果产品通过混合和加热封闭容器中的开口(例如但不限于挤出机中的模板开口)；以及5)在糖果产品通过模板开口离开时将其成型成绳索、带或片。
可以将挤出的糖果产品进一步加工成准备好消费的产品，加工步骤包括：1)将形成的糖果产品成型成单个的糖果块(例如通过用金属丝、辊、转轮、刀具、下降辊(drop roller)、旋切机、Uniplast或其组合进行切割)；以及2)对单个糖果块进行精整(例如但不限于压制、压花、用干燥颗粒撒粉、用液体成分喷洒、锅包衣或其组合)。
如果糖果产品是多部分糖果产品的一部分，则进一步的加工步骤包括：1)将形成的糖果产品与另外的糖果部分(例如但不限于口香糖或耐嚼糖果)组装；2)将多部分糖果料团成型成单个糖果块(例如通过用金属丝、辊、转轮、刀具、下降辊、旋切机、Uniplast或其组合进行切割)；以及3)对单个糖果块进行精整(例如但不限于压制、压花、用干燥颗粒撒粉、用液体成分喷洒、锅包衣或其组合)。优选地，熔融的糖果产品用糖体产生，使得糖体(以及因此糖果产品)在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
优选地，封闭容器装置(例如挤出机)被设计成具有连续的正向流动，并在装置的整个混合和熔化加工区域内可调节地施加剪切和加热。优选地，所述装置通过整合有从入口经混合和熔化区段直至开口(例如模板开口)纵向延伸通过装置的螺杆配置(含有至少一个螺杆，优选地两个螺杆)，可以在整个装置内提供可调节的混合(即可调节的剪切)。产生可调节的剪切的一种手段是通过使用可调节的螺杆元件。在一个优选实施方式中，双螺杆、相互串套、共旋转的螺杆布置从入口经混合和熔化区段直至模板开口纵向延伸通过挤出机。
模板开口可以用有助于限制糖果产品在从封闭容器中的散装料团向在封闭容器外部形成的绳索、带或片移动时的流动的任何装置零件代替。喷嘴是满足这些要求的装置零件的实例。由于流动在通过喷嘴(或模板开口)流动时受限，因此糖果产品产生绳索、带或片的形式，其横截面几何形状由料团流经的喷嘴(或模板开口)决定。
成型处理步骤可以包括将挤出的糖果产品切割成单个糖果块。这可以使用各种的设备零件来进行，包括但不限于用金属丝、辊、转轮、刀具、下降辊、旋切机、Uniplast或其组合进行切割。成型的单个糖果块可以具有开放末端以便可以看见任何内部部分，或者单个糖果块可以被夹捏以便不能看见任何内部部分。
精整过程步骤可以进一步包括辊或转轮，其可以将任何组装的部分压制在一起和/或将图案压制在任何单个或组装的部分中(即压花)，或以其它方式标记糖果产品表面。精整处理步骤还可以包括用干燥颗粒撒粉糖果产品的表面。颗粒可以包括但不限于着色或未着色的颗粒，其包括蜡、脂肪、油、甜味剂、高强度甜味剂、着色剂、调味剂、增感剂及其组合。此外，颗粒可以包括调味剂珠、坚果块或水果块。精整处理步骤还可以包括用液体喷洒糖果料团的表面。喷洒的材料可以包括但不限于着色或未着色的液体，其包括糖类糖浆(saccharide syrup)、熔融糖类、熔融蜡、熔融脂肪、熔融巧克力、熔融复合包衣、油、高强度甜味剂、着色剂、调味剂、增感剂、活性物质及其组合。
在这种糖果制造方法中，将糖果产品加热至糖果产品中的所有糖类晶体熔化，然后将糖果产品回火以便降低晶体生长速率，直至所有糖果产品被形成、成型和精整。在糖果已完成精整处理步骤后，可以将糖果料团故意冷却，以便在单个糖果块被包装之前加速晶体生长。
在本发明的实施方式中，在咀嚼时坚硬且易碎的单一糖果部分通过挤出方法来生产，在所述方法中，向具有纵向延伸通过挤出机的双螺杆的挤出机添加糖果成分(包含糖体和其它成分，后者包括但不限于着色剂、调味剂、高强度甜味剂、增感剂、活性物质及其组合)的干燥混合物；然后将糖果料团在挤出机中混合并加热至所有糖类晶体熔化，然后迫使糖果料团通过在挤出机的与干燥糖果料团进入挤出机的末端相反的末端处的模板开口(或喷嘴)离开挤出机；并且最后将加热和挤出的料团成型成单个糖果块并精整。在本发明的另一个实施方式中，挤出的料团在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含70–98重量％的简单糖类和30–1重量％的另一种不同的简单糖类，其中糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含70–98重量％的简单糖类、1–30重量％的另一种不同的简单糖类和0.30–10重量％的复合糖类，其中糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含70–98重量％的简单糖类、30–1重量％的另一种不同的简单糖类、0.30–10重量％的复合糖类和1–4重量％的脂肪或蜡，其中糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的另一个实施方式中，多部分糖果产品含有第一糖果部分和第二糖果部分，其中所述两个糖果部分被组装在一起，并且一个糖果部分在室温下具有坚硬且易碎的质构，另一个部分在室温下具有柔软且耐嚼的质构。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含40–60重量％的简单糖类和60–40重量％的复合糖类，其中糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含40–60重量％的简单糖类、60–40重量％的复合糖类和1–10重量％的另一种不同的简单糖类，其中糖果在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的实施方式中，糖果产品含有糖体，其包含40-60重量％的简单糖类、60-40重量％的复合糖类、1–10重量％的另一种不同的简单糖类和1–4重量％的脂肪或蜡，其中糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
在本发明的另一个实施方式中，多部分糖果含有包含第一糖体的第一糖果部分和第二糖果部分，其中两个糖果部分彼此组装，并且第一糖果部分的质构在室温下是坚硬且易碎的。
实施例
利用至少一种包含糖体的糖果产品制造了糖果产品样品。糖体含有不同糖类的混合物。在被加热并混合直至所有糖类晶体熔化后，将糖果产品冷却至约110℃至约150℃，此时在2–8秒–1的剪切速率下实测粘度为约24至约815泊(在Brookfield粘度仪上测量)。满足这种粘度和温度要求的糖果产品含有两种不同糖类或三种糖类。有时，在含有糖类的糖果产品中存在不在物理上或化学上改变糖果产品中的糖类的物理性质的其它成分例如着色剂或调味剂。有时向糖果产品添加蜡以润滑这些成分或为成分增加流体性，但是不在物理或化学上改变糖体中的糖类的物理性质。评估这些糖果产品配方样品的含量，其记录在表2和表3中。对于表2和表3中记录的所有配方没有获取粘度读数，但是这些配方的目测粘度和产生坚硬且易碎的糖果产品的能力似乎与进行了粘度测试的配方相近。
表2：糖体配方含量
表2包括了在制造糖果产品(其含有糖体)中探索的几种糖类，所述糖果产品在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
糖体配方包括简单糖类，其与另一种不同的简单糖类并可以与复合糖类合并，以便产生熔融的糖体，其在约110℃至约150℃的温度下具有优选粘度和足够缓慢的晶体生长速率，以使得能够在含有糖体的糖果产品被加工成形成、成型和精整过的坚硬且易碎的糖果部分时操控糖果产品，不论它是作为单独糖果部分还是作为多部分糖果内的一部分进行评估。例如，将落于配方1-3内的一些配方与口香糖层共挤出，使得口香糖部分在挤出的糖果产品绳索部分的芯中。在其它情况下，落于配方1-3内的配方是三部分糖果中的部分，所述三部分糖果由组装在两个挤出的糖果部分带之间的挤出的口香糖带部分构成。
在用于制造包含含有异麦芽酮糖醇或麦芽糖醇的糖体的挤出的糖果产品的加热和冷却条件下，异麦芽酮糖醇和麦芽糖醇的作用相似。这种趋势与麦芽糖醇和异麦芽酮糖醇的分子量、Tm和Tg的相似性匹配。这两种糖类中每种糖类的物理性质的相似性使得它们能够在配方中彼此替换。向含有其它糖类的糖体添加赤藓糖醇主要是为了帮助糖体的混合和熔化。非常粘稠的熔化的异麦芽酮糖醇或麦芽糖醇糖体在混合和熔化处理步骤中需要显著的能量。在熔化开始之前在挤出机中向麦芽糖醇或异麦芽酮糖醇料团添加赤藓糖醇，使得能够使用较少能量并在较低粘度下混合糖体，因为在糖体的混合和加热中所有的赤藓糖醇晶体熔化得早。当糖体混合并熔化时，与结晶和熔化的麦芽糖醇或异麦芽酮糖醇混合的熔化的赤藓糖醇的粘度非常低，产生流体性更强的糖体。当糖体被挤出时以及当它被冷却到110℃至150℃之间时，添加的赤藓糖醇的帮助继续起作用，这是因为赤藓糖醇仍然大部分是熔化(即Tm＝121℃)和流体(即Tg＝-42℃)的，并且麦芽糖醇或异麦芽酮糖醇大部分是结晶的(即Tg＝144℃–147℃)或者熔化的麦芽糖醇或异麦芽酮糖醇具有高的熔体粘度。这产生了在110℃和150℃下混合并加热后具有足够的流体性以离开挤出机的料团。
只含有简单糖类(包括但不限于异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇)的熔融糖体有时在离开模板开口后在成分简单多糖之间具有弱的粘合，因此糖体在离开模板开口后不能保持其绳索、带或片的形式很长时间，如果不是完全不能保持形式的话。包含在糖体中(在糖体被熔化之前)的复合糖类产生一定的成膜，这产生更加紧致的糖体，其保持挤出的绳索、带或片形式。聚葡萄糖、聚糖醇和玉米糖浆固体是在产生紧致的挤出料团中表现良好的复合糖类的实例。
表3：糖体配方：麦芽糖醇、赤藓糖醇、聚糖醇
表3含有糖体配方，所述配方含有两种简单糖类(即麦芽糖醇和赤藓糖醇)和一种复合糖类(即聚糖醇)。所有配方产生与落于表2中的配方内的其它配方相似的粘度，其在约110℃至约150℃的优选温度范围下，在2–8秒–1的剪切速率下具有约24至约815泊的实测粘度(在Brookfield粘度仪上测量)。
表3中的样品5列出了含有91.6重量％的麦芽糖醇、1.4重量％的赤藓糖醇和3.27重量％的聚糖醇的配方。从表1看出，麦芽糖醇和赤藓糖醇具有比糖体被迫通过模板开口时的110℃–150℃的温度低相当多的Tg值，这意味着这些熔化的糖类远高于它们的无定形物理形式在固体与流体之间转变的温度(Tg)。它们自身不能维持特定的挤出形式非常长的时间。如果使用配方5制造的挤出的熔融糖体被快速施加到第二糖果部分(通过共挤出或挤出部分的组装)，则配方5的熔融糖体仍具有期望的延迟的晶体生长速率，但是难以用作多部分糖果产品中的一部分。向含有简单糖类的糖体添加聚糖醇，使得熔融的糖体在被迫通过模板开口时具有期望的结构。在110℃–150℃下，聚糖醇具有分枝结构，其可以将较小的熔化糖类保持在一起成为挤出的形式，比不含复合糖类的情况更加稳定。
表3还包括两个其它配方(6和7)。表3中的所有三个配方含有麦芽糖醇、赤藓糖醇和聚糖醇。所有这些配方产生在110℃–150℃下具有相近粘度的熔融糖体。颗粒淀粉被添加到配方5的糖体，但是没有添加到配方6和7。尽管颗粒淀粉含有长的支链，但淀粉的形式不使其它糖类可以接近那些支链以构建紧致结构。需要水以使淀粉颗粒膨胀并伸展出它们的支链，并且这些配方不含水，因此淀粉颗粒(在配方5中所使用的水平上)流过熔融料团，如同它们是惰性成分一样，既不增添也不减除其它糖类的效果。在配方7中，赤藓糖醇百分数的增加降低了糖体的粘度。
表3还在所有三种配方中包含少量巴西棕榈蜡。Tm为82℃–86℃的巴西棕榈蜡在糖体熔化期间熔化。巴西棕榈蜡的作用类似于赤藓糖醇，后者作为润滑剂并因此有助于糖体在混合和熔化期间的流动。由于蜡是疏水的并且糖类是亲水的，因此在糖体与蜡之间几乎没有相互作用。蜡流向熔融料团的外表面并有助于使糖体通过挤出机并通过模板开口“滑动”。蜡似乎还有助于降低挤出的料团的粘性，这可能是由于在料团被挤出后部分降低了环境水分的吸收。蜡似乎不显著影响糖体的紧致性或显著影响糖体在110℃–150℃下的粘度。蜡可以用熔点与其相近的其它材料例如但不限于脂肪代替。由于聚糖醇含有显著量的不结晶的物质，因此高水平的聚糖醇产生在110℃–150℃下具有可接受的粘度的熔融糖体，但是糖体与没有或具有较少聚糖醇的糖体相比，具有较低的硬度和易碎性。聚糖醇本身完全不结晶，并且其长链结构通过物理妨碍晶体生长而减少糖体中的其它糖类的晶体形成。聚葡萄糖的作用类似于聚糖醇，因为它不结晶并且它的长结构可以物理妨碍其它糖类结晶。聚葡萄糖是吸湿的，可以吸收环境水分并产生发粘的外部质构。使用复合糖类的结果是含有它们的糖体在长的温度和时间范围内具有朝向柔性质构的趋势。糖体中过多的这些复合糖类可以阻止足够的简单糖类结晶，使得最终的糖果更加柔软且耐嚼而不是坚硬且易碎的。
使用包含在表3中并落于表2中的成分范围之内的糖果部分(包含糖体)和具有表4中的配方的口香糖，制造多部分糖果。列于表4中的口香糖配方是软质糖果的实例，并且其使用并不暗示对可用于制造其中一个部分是硬质糖果部分的多部分糖果的可能的软质糖果的限制。
口香糖部分通过标准的口香糖方法制造。向混合机添加胶基，然后向混合机添加剩余的材料。将料团混合直至均匀。然后将料团添加到口香糖挤出机并挤出成带，或者将料团添加到共挤出机，然后作为多部分糖果中的一个部分挤出。表4中的口香糖部分具有50℃–60℃的熔化(即软化)温度，这远低于大多数糖类的熔点。
使用包含表2和表3中描述的糖体的糖果产品和表4中描述的口香糖制造多部分糖果产品。糖果料团由糖体和其它成分例如着色剂、调味剂、蜡或其组合构成。将含有糖体的糖果料团添加到挤出机，在那里将料团混合并熔化，然后迫使其从挤出机通过模板开口。挤出的糖类和口香糖部分通过经喷嘴共挤出而形成，所述喷嘴具有被用于糖果部分的狭缝开口围绕的用于口香糖部分的狭缝开口，使得共挤出的多部分糖果具有总体带状形式，其中口香糖部分被糖果部分围绕。通过切割然后精整，将多部分糖果成型成单个块。得到的样品具有坚硬且易碎的质构，其在咀嚼时是松脆的。
使用共挤出模板生产作为同心层的组装体的样品。迫使糖体通过模板中的环形狭缝，同时迫使软质糖果部分(即口香糖)通过同一模板的中央的孔。在这些条件下，多层糖果被成型成外部具有糖体的双层夹心绳索。在夹心绳索显著冷却之前，将夹心绳索成型成单个糖果块。得到的样品具有松脆的坚硬且易碎的质构。
作为层压的层的组装体的多部分糖果样品可以通过如下方式生产：将糖果部分(具有落于表2或3中的配方范围之内的配方)通过模板挤出以制造第一糖果产品带，其可以被放置在传送带上；然后将口香糖部分(具有与表4中相似的配方)通过不同的模板挤出以制造口香糖部分带，其可以被放置在已经在传送带上的第一带的顶上；然后将糖果产品通过模板挤出以制造第二部分带，其可以被放置在口香糖带的顶上。两个糖果部分带在边缘处可以流动，直至它们接触。当将组装的三个部分切割时，所述部分可以夹捏在一起，或者它们可以不夹捏在一起。当侧面流动到一起并且使用夹捏来切割块时，糖体将完全包围口香糖部分。当侧面不流动到一起并且在没有将所述部分夹捏的情况下切割块时，糖果产品块将在所有侧面上具有三明治外观，所有部分都是可见的。所述部分可以具有足够的柔性以流过并离开挤出机，并具有足够的柔性以便当切割成单独的块时不断裂，而糖类部分在咀嚼时仍然可以是坚硬、易碎且松脆的。
本发明的组合物和方法能够被并入到各种实施方式的形式中，本文仅仅说明并描述了其中几种。本发明可以以其它形式体现，而不背离其主旨或本质特征。在所有情况下，所描述的实施方式应该被当作仅仅是说明性而不是限制性的，因此本发明的范围由随附的权利要求书而不是上面的描述指定。所有进入权利要求书的意义和等同性范围之内的变化都将被涵盖在其范围之内。