咀嚼型胶基糖产品及其形成方法
【专利说明】咀嚼型胶基糖产品及其形成方法
【背景技术】
[0001] 生产由不同的组分形成的糖食产品以便增加感官愉悦是合乎所需的。许多现有的 糖食产品具有由不同的组分形成的多个区域。例如，多层糖食产品可包括一个层堆叠在另 一个层上的多层不同糖食组分。中心填充的糖食组合物也是已知的，其包括芯（或中心填 充）糖食组分和包围该芯组分的外壳糖食组分。被包覆的糖食组合物也是已知的，其包括 一种糖食组分在另一种糖食组分上的包衣。不同组分的存在通过给消费者提供各种各样的 风味物和质构来提高感官愉悦。
[0002] Fornaguera的国际公布WO2007/056685A2公开了一种用于生产多个中心填充 的绳状物（rope)的方法和设备，其中料串材料可为咀嚼型胶基糖材料。所述绳状物随后进 行分割并卷曲以形成单个的小片，中心填充物材料被密封在每个小片中。Vaman等人的国际 公布WO2010/034977Al公开了一种咀嚼型胶基糖产品，其包含呈挤出的本体部分（body portion)形式的咀嚼型胶基糖材料，该挤出的本体部分具有设置在其中的多个毛细管。在 制备包括多个填充的毛细管的咀嚼型胶基糖产品时，遇到了许多挑战。例如，填充物材料应 在小于或等于80°C的温度下添加到毛细管以与挤出的咀嚼型胶基糖材料相容。毛细管填充 物材料还应具有足够低的粘度以便在添加过程中进行泵送，但具有足够高的粘度以防止在 将挤出的糖食切开以暴露出毛细管的开放末端时发生泄漏。一种避免泄漏的方法是将增稠 剂如羧甲基纤维素或果胶掺入到填充物材料中。但是，伴随而来的填充物材料粘度的提高 会妨碍穿过小直径孔口添加填充物材料，该小直径孔口是填充毛细管所需的。当需要具有 酥脆的填充物材料的咀嚼型胶基糖产品时，那么可结晶的填充物材料是可用的，但是增稠 剂会妨碍填充物材料结晶的速率和程度。因此，仍需要具有填充了这样的材料的毛细管的 咀嚼型胶基糖产品，所述材料容易添加到咀嚼型胶基糖材料内的毛细管，但硬化成酥脆的 材料并避免在切割和包装过程中发生泄漏。
【发明内容】
[0003] 一个实施例是一种形成咀嚼型胶基糖产品的方法，该方法包括：挤出咀嚼型胶基 糖材料以形成挤出的本体部分和设置在该挤出的本体部分中的多个毛细管；添加填充物材 料到至少一个毛细管以形成填充的挤出本体；以及将该填充的挤出本体分割以形成该咀嚼 型胶基糖产品，其中基于该填充物材料的总重量，该填充物材料包括约20至约80重量％ 的山梨糖醇和约20至约80重量％的木糖醇；其中山梨糖醇和木糖醇的总和为至少80重 量％。
[0004] 另一个实施例是通过该方法制备的咀嚼型胶基糖产品。
[0005] 另一个实施例是一种咀嚼型胶基糖产品，其包括：包括咀嚼型胶基糖材料的挤出 的本体部分；和设置在该挤出的本体部分中的多个毛细管，所述毛细管中的至少一个包括 填充物材料，基于该填充物材料的总重量，该填充物材料包括约20至约80重量％的山梨糖 醇和约20至约80重量％的木糖醇；其中基于该填充物材料的总重量，山梨糖醇和木糖醇的 总和为至少80重量％。
【附图说明】
[0006] 在以下附图中，相似的元件以相似的数字编号。
[0007] 图1是示出用于制备咀嚼型胶基糖产品的各个实例的设备的示意图。
[0008] 图2是不出与图1的用于制备各种阻嚼型I父基糖广品的设备一起使用的挤出t旲头 组件的示意图。
[0009] 图3是用于制备各种咀嚼型胶基糖产品的微毛细管模头的示意图。
[0010] 图4示出本文所述的咀嚼型胶基糖产品的一个实施例的立体图，该产品具有挤出 的本体部分，该挤出的本体部分包括咀嚼型胶基糖材料和三个具有填充物材料的毛细管。
【具体实施方式】
[0011] 本发明人已确定，具有经填充的毛细管的咀嚼型胶基糖产品当在如下情况下时， 容易形成，但能避免在切割和包装过程中发生泄漏并能硬化成酥脆的材料：填充物材料包 括约20至约80重量％的山梨糖醇和约20至约80重量％的木糖醇，其中基于填充物材料 的总重量，山梨糖醇和木糖醇的总和为至少80重量％。
[0012] 一个实施例是一种形成咀嚼型胶基糖产品的方法，该方法包括：挤出咀嚼型胶基 糖材料以形成挤出的本体部分和设置在该挤出的本体部分中的多个毛细管；添加填充物材 料到至少一个毛细管以形成填充的挤出本体；以及将该填充的挤出本体分割以形成该咀嚼 型胶基糖产品；其中基于该填充物材料的总重量，该填充物材料包括约20至约80重量％ 的山梨糖醇和约20至约80重量％的木糖醇；其中山梨糖醇和木糖醇的总和为至少80重 量％。
[0013] 填充物材料主要由山梨糖醇和木糖醇组成。具体地讲，山梨糖醇和木糖醇共同构 成填充物材料的至少80重量％。基于填充物材料的总重量，山梨糖醇和木糖醇的总量可为 至少85重量％、至少90重量％或至少95重量％。
[0014] 填充物材料中山梨糖醇与木糖醇的重量比可为约20:80至约80:20。在一些实施 例中，填充物材料包括重量比为约20:80至约50:50、具体地讲约20:80至约40:60的山梨 糖醇和木糖醇。在其它实施例中，填充物材料包括重量比为约60:40至约80:20、具体地讲 约70:30至约80:20的山梨糖醇和木糖醇。
[0015] 填充物材料可部分地通过将山梨糖醇和木糖醇的混合物熔化以形成均匀的液体 (熔融）混合物来制备。作为另一种选择，山梨糖醇和木糖醇可分别熔化然后组合在一起以 形成均匀混合物。虽然可以利用水或另一溶剂来促进液化山梨糖醇/木糖醇混合物，但优 选避免使用这种溶剂以便不需要随后进行溶剂去除步骤。此外，大量溶剂的存在可能妨碍 填充物材料随后的结晶。在一些实施例中，基于填充物材料的总重量，填充物材料包括小于 或等于5重量％的水，具体地讲小于或等于4重量％的水。应当理解，在此上下文中，"水" 包含所有形式的水，而不仅仅是有意添加到填充物材料的水。例如，包括作为山梨糖醇和/ 或木糖醇中的杂质而存在的水。由于山梨糖醇和木糖醇在环境条件下的平衡水含量，要维 持比几个重量％低得多的水含量可能具有挑战性。在一些实施例中，该方法包括在所述添 加填充物材料到至少一个毛细管的步骤之前形成填充物材料。在这些实施例中，形成填充 物材料包括共混基于填充物材料的总重量约1至约20重量％的结晶山梨糖醇和/或木糖 醇与约80至约99重量％的液体山梨糖醇和木糖醇。
[0016] 该填充物材料的一个优点是它避免了对于增稠剂的需要。具体地讲，仅需要对填 充的挤出本体进行适度和短暂的冷却，就能使填充物材料充分硬化以减少或消除随后的分 割步骤中发生泄漏。因此，有可能减少或消除在填充物材料中使用增稠剂。例如，基于填 充物材料的总重量，填充物材料可包括小于或等于〇. 1重量％的增稠剂，具体地讲小于或 等于〇. 05重量％的增稠剂，更具体地讲小于或等于〇. 01重量％的增稠剂。在一些实施例 中，填充物材料不包括增稠剂。要减少或消除的增稠剂包括例如果胶、阿拉伯树胶、金合欢 树胶、海藻酸盐、琼胶、角叉菜胶、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶、明胶、结冷胶、半乳甘露聚糖、 黄蓍胶、刺梧桐树胶、凝胶多糖、魔芋、脱乙酰壳多糖、葡聚木糖、e葡聚糖、红藻胶、茄替胶 (gumghatti)、罗望子胶（tamarin)、细菌胶、淀粉、纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟 丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素，以及它们的组合。
[0017] 在一些实施例中，在添加到至少一个毛细管期间，填充物材料包括，基于填充物材 料的总重量，约1至约20重量％的结晶山梨糖醇和/或木糖醇和约80至约99重量％的液 体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇。要指出的是，该液体必须包含山梨糖醇和木糖醇两者以 得益于与它们的混合物相关的熔点降低。结晶山梨糖醇和/或木糖醇促进或"加晶种于" 液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的结晶。当存在结晶山梨糖醇和/或木糖醇时，基于填 充物材料的总重量，结晶山梨糖醇和/或木糖醇的量可为约1至约20重量％。在这个范围 内，结晶山梨糖醇和/或木糖醇的量可为约2至约18重量％，具体地讲约4至约16重量％， 更具体地讲约5至约15重量％。当结晶山梨糖醇和/或木糖醇包括在填充物材料中时，基 于填充物材料的总重量，液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的量可为约80至约99重量％。 在这个范围内，液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的量可为约82至约98重量％，具体地讲 约84至约96重量％，更具体地讲约85至约95重量％。
[0018] 结晶山梨糖醇和/或木糖醇可为结晶山梨糖醇、结晶木糖醇、共结晶山梨糖醇/木 糖醇共混物或前述至少两者的组合。结晶山梨糖醇和/或木糖醇的组成的范围可从纯的山 梨糖醇到纯的木糖醇，并且涵盖任何重量比的山梨糖醇/木糖醇共混物。在一些实施例中， 基于结晶山梨糖醇和/或木糖醇的总重量，结晶山梨糖醇和/或木糖醇包括约10至约90重 量％的结晶山梨糖醇和约10至约90重量％的结晶木糖醇。在一些实施例中，基于结晶山 梨糖醇和/或木糖醇的总重量，结晶山梨糖醇和/或木糖醇包括约20至约40重量％的结 晶山梨糖醇和约60至约80重量％的结晶木糖醇。在其它实施例中，结晶山梨糖醇和/或 木糖醇包括约70至约80重量％的结晶山梨糖醇和约20至约30重量％的结晶木糖醇。如 上所指出，结晶山梨糖醇和结晶木糖醇的规定的量可包括共结晶的山梨糖醇和木糖醇所贡 献的量。结晶山梨糖醇和/或木糖醇的粒度并不重要，只要它比要添加填充物材料的毛细 管的直径小即可。在一些实施例中，结晶山梨糖醇和/或木糖醇的粒度平均直径为约25至 约500微米，具体地讲约35至约400微米，更具体地讲约50至约300微米。粒度平均直径 可由本领域的技术人员确定。合适的粒度确定技术包括例如筛分、显微分析和动态光散射。 在一些实施例中，结晶山梨糖醇和/或木糖醇包括小于10数量百分比（numberpercent)、 具体地讲小于5数量百分比的直径小于25微米的颗粒和小于10数量百分比、具体地讲小 于5数量百分比的直径大于500微米的颗粒。
[0019] 添加填充物材料到至少一个毛细管以形成填充的挤出本体。在此上下文中，词语 "添加"包含泵送填充物材料、挤出填充物材料以及其它迫使填充物材料进入至少一个毛细 管中的手段。在添加填充物材料到毛细管的时候，填充物材料包括液体（熔化的）山梨糖 醇和木糖醇。液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的成分为任何这样的成分，其加上可选的 结晶山梨糖醇和/或木糖醇的成分，提供约20至约80重量％的山梨糖醇和约20至约80 重量％的木糖醇的总填充物材料成分，其中基于填充物材料的总重量，山梨糖醇和木糖醇 的总和为至少80重量％。在一些实施例中，基于液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的总重 量，液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇包括约20至约80重量％的山梨糖醇和约20至约80 重量％的木糖醇。在一些实施例中，基于液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的总重量，液体 (熔化的）山梨糖醇和木糖醇包括约20至约40重量％的山梨糖醇和约60至约80重量％ 的木糖醇。在一些实施例中，基于液体（熔化的）山梨糖醇和木糖醇的总重量，液体（熔化 的）山梨糖醇和木糖醇包括约70至约80重量％的山梨糖醇和约20至约30重量％的木糖 醇。
[0020] 除了山梨糖醇和木糖醇之外，填充物材料还可以可选地包括最多20重量％的其 它组分。此类额外组分可包括例如除木糖醇和山梨糖醇之外的甜味剂（包括高强度甜 味剂）、甜味剂调节剂和增强剂、矫味剂、风味调节剂和增强剂、芳香剂、凉味剂（cooling agent)、暖味剂（warmingagent)、麻刺剂、着色料（包括染料和色素）、口气清新剂、口腔护 理剂、喉咙护理剂、药剂、口腔湿润剂、水分保持剂、酸化剂、缓冲剂、抗氧化剂、防腐剂，以及 它们的组合。这些额外组分在下文中详细描述。在一些实施例中，基于填充物材料的总重 量，这类糖食添加剂以小于或等于10重量％、具体地讲小于或等于5重量％的量使用。在 一些实施例中，填充物材料不包括糖食添加剂。在一些实施例中，基于填充物材料的总重 量，填充物材料包括量为〇. 05至约10重量％、具体地讲约0. 1至约5重量％、更具体地讲 约0. 2至约2重量％、甚至更具体地讲约0. 3至约1重量％的一种或多种矫味剂。在一些 实施例中，填充物材料由木糖醇、山梨糖醇及可选的一种或多种矫味剂和/或着色剂组成。 在一些实施例中，填充物材料由木糖醇和山梨糖醇组成。
[0021] 该填充物材料的一个优点是，它可以相对于用于制备填充物材料的单独的山梨糖 醇和木糖醇组分的特征性高熔点而言低的温度添加到毛细管。该填充物材料添加温度与同 时挤出咀嚼型胶基糖材料和添加填充物材料到毛细管相容。例如，填充物材料可以约60至 约80°C、具体地讲约65至约75°C、更具体地讲约70至约75°C的温度添加到毛细管。咀嚼 型胶基糖材料可以约30至约50°C、具体地讲约35至约45°C的温度挤出。
[0022] 在一些实施例中，胶基糖材料在其挤出温度（例如，其在模头处的温度）下的粘度 大于填充物材料在其添加温度（例如，其在模头处的温度）下的粘度。
[0023] 该填充物材料的另一个优点是它在冷却时快速硬化。如上所指出，仅需要对填充 的挤出本体进行适度和短暂的冷却，就能使填充物材料充分硬化以减少或消除随后的分割 步骤和任何包装步骤中发生泄漏。例如，填充的挤出本体可在约-10至约l〇°C的温度下进 行空气冷却约60至约300秒。
[0024] 在形成填充的挤出本体后，可例如通过拉伸进一步将填充的挤出本体变形，或例 如通过折叠将填充的挤出本体成形。
[0025] 咀嚼型胶基糖产品可通过同时挤出咀嚼型胶基糖材料和添加填充物材料到至少 一个毛细管来制备。挤出设备可例如为Davis-Standard单螺杆挤出机，其螺杆直径为19毫 米，螺杆长度直径比为24:1。在一些实施例中，该挤出机具有多个温度区。在一个具体的实 施例中，该挤出机具有四个不同的温度区（在图1中标示为T1-T4)，每个温度区可使用连接 到带式加热器的比例积分微分控制器（proportionalintegralderivativecontroller) 独立控制。挤出模头连接在挤出机端板上，该挤出模头包含由3个针头组成的夹带阵列 (entrainmentarray)。两个相对的空气喷嘴设置在挤出模头出口的上方和下方，所述空气 喷嘴用来快速冷却从模头排出的挤出物；这些喷嘴经由阀门连接至处于7XIO5牛顿/平方 米下的压缩空气管线。图1显示示出了挤出管线的总体布局的示意图，图2显示毛细管模 头的示意图。
[0026] 参照图1，其中显示了在实验中使用的挤出设备10的示意图。该设备包括以旋转 方式连接到挤出螺杆14的电动马达12。螺杆14在一端由料斗16进料，而相对端连接到 具有挤出物出口 20的挤出模头18。骤冷喷嘴22朝向模头出口 20以便冷却被挤出的材料 23,并且这些喷嘴供应有压缩空气24。如果需要的话，该设备的料斗16连接到螺杆14的区 域可借助于（coolingfeed) 26进行冷却。围绕螺杆14的是筒体28,该筒体具有三个标示 为Tl至T3的筒体温度区-每个区的温度可独