用于减少沉积型糖食产品回火时间的方法

摘要

本发明提供了一种制造熔融沉积型糖食产品例如咀嚼胶的方法。在一些实施方式中，通过常规方式混合包含至少一种胶基、风味剂和至少两种糖醇的咀嚼胶组合物。随后将所述咀嚼胶组合物熔融，并沉积到例如在包装泡罩中形成的模具中。随后将沉积的胶在高温下热回火一段时间。热回火过程减少了可以干净地从所述模具中取出沉积的咀嚼胶片并被消费者享用前所需的时间。本发明也提供了所述方法的产品。

说明书

技术领域和背景技术

本发明涉及糖食产品，例如咀嚼胶，其通过将熔融状态的产品成型而形成。在一些实施方式中，模具是产品包装的一部分。

消费者已经享用了咀嚼胶一百多年，因为它们在延长的时间段内提供风味和清爽感，并满足了人们咀嚼的冲动。市场上已有多种形式的咀嚼胶，但是最受欢迎的是棒状、片状和包衣小丸。这些形式具有容易使用高速成型设备以商业数量生产的优点。但是，它们只能生产形状变化有限的产品。它们不能产生复杂的三维形状，例如动物、水果或其他物体的形状。

传统的咀嚼胶形式，例如棒状和片状，通常需要一段时间的回火，例如在环境条件下进行24至72小时回火，以允许胶“凝结(set up)”并变得足够硬，以便于打包和包装。将胶冷却可以加速这样的回火。

消费者一直在寻找新的糖食体验。具有三维形状的产品具有吸引力，并提供了制造与季节性或特殊事件相关的产品的机会。过去已经尝试将咀嚼胶成型为三维形状，但是已知这种努力从未得到过商业上成功的产品。

已经提出，可以通过将熔融的糖食产品沉积到预成型的包装膜片中来制备新的消费品，所述包装膜片将用作使沉积的片成形的模具。这可以通过作为“所谓的”泡罩包装来完成，在该泡罩包装中，包括多个泡罩模具的片被覆盖材料(通常是箔或箔层压板)覆盖，并且随后通常进一步包装。

熔融糖食加工的一个问题是产品可能需要长时间来回火，即在成型后达到最终的稳定质地。尽管产品可能在冷却几分钟后经历进一步加工，例如运输和进一步包装，但可能直到冷却至环境温度(即约20℃)后的数周或甚至数月产品才能达到其最终的预期质地。长的回火时间可能导致产品在其已经回火前到达消费者，并因此可能无法提供最佳的预期质感。例如，它可能太软和/或缺乏内聚力。另外，如果将咀嚼胶沉积在泡罩包装的泡罩中，则可能难以或不可能从泡罩模具中干净地取出片而组合物不在其被取出时粘附到模具上或扭曲。

试图重新配制糖食产品以减少回火时间可能导致产品缺乏适当的咀嚼质地或具有贮存稳定性或其他问题。

需要一种以相对短的回火时间制造高质量的沉积和模制的糖食产品的方法。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供了一种生产糖食产品的方法，其包括以下步骤：

a.制备包含至少一种胶基、一种风味剂和至少两种糖醇的咀嚼胶组合物，

b.将所述咀嚼胶组合物熔融并将其保持在足以允许沉积所述咀嚼胶组合物的温度下，

c.沉积所述熔融的咀嚼胶组合物，

d.在至少25℃的温度下热回火所述沉积的咀嚼胶组合物历时总回火时间，该总回火时间与在20℃下回火相比减少了至少20％。

在一些实施方式中，与在20℃下回火相比，热回火将回火时间减少了至少20％。在一些实施方式中，回火时间减少至少30％，或至少40％，或至少50％，或至少60％。

在一些实施方式中，将作为咀嚼胶组合物的糖食组合物在至少25℃、至少30℃、至少35℃或至少的40℃温度下热回火。在一些实施方式中，将咀嚼胶组合物在低于咀嚼胶胶基中的饱和脂肪和/或微晶蜡的最低熔点5℃以内的温度下热回火。

在一些实施方式中，回火在小于50％或小于35％或小于20％的相对湿度下发生。

在一些实施方式中，将咀嚼胶组合物热回火至少4小时、至少6小时、至少8小时、至少12小时、至少24小时或至少七天。

在一些实施方式中，将咀嚼胶组合物热回火少于10天、少于48小时、少于36小时、少于24小时、少于12小时、少于8小时、少于6小时或少于5小时。

在一些实施方式中，将咀嚼胶组合物热回火2小时至24小时之间、4小时至24小时之间、6小时至12小时之间、36小时至48小时之间、2天至7天之间、7天至14天之间、24小时至36小时之间、12小时至24小时之间、8小时至12小时之间或6小时至8小时之间的时间。

在一些实施方式中，咀嚼胶在热回火后完全回火。在一些实施方式中，所述组合物在热回火后需要在环境条件下的附加回火。在一些实施例中，在环境条件下的附加回火将小于三周或小于两周或小于一周。在一些实施方式中，将所述组合物回火直至可以将产品脱模而没有扭曲或变形。

在一些实施方式中，所述组合物将需要在环境条件下回火至少四周，而没有热回火步骤。在其他实施方式中，所述组合物将需要在环境条件下回火至少八周或至少十二周，而没有热回火步骤。

在一些实施方式中，所述组合物将包含两种糖醇或三种糖醇。在一些实施方式中，所述组合物将包含选自山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、甘露醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇及其组合的至少一种醇。

在一些实施方式中，咀嚼胶组合物将包含糖醇共混物，其是木糖醇和山梨糖醇、或木糖醇和异麦芽酮糖醇、或山梨糖醇和异麦芽酮糖醇、或赤藓糖醇和木糖醇的二元共混物，其比例在1:9至9:1的范围内，优选在1:3至3:1的范围内或在1:2至2:1的范围内。

在一些实施方式中，所述组合物沉积的模具是消费包装的一部分。在一些实施方式中，所述组合物沉积在泡罩包装的泡罩中。

在一些实施方式中，所述组合物还包含选自高强度甜味剂、囊封的高强度甜味剂、色素、乳化剂、填充剂和营养补充剂的至少一种成分。

本发明还包含由上述方法中的任一种所制造的产品。

对于非咀嚼胶糖食产品(例如咀嚼糖、软糖或硬糖)及其方法，可以用对于所需糖食产品而言适当的成分来替换对于本文所述的咀嚼胶来说特殊的成分(例如胶基)。

附图说明

图1是5mm和10mm厚的咀嚼胶片以及达到最小可接受回火时间的回火时间与温度的图。

图2是显示了在20、30和40℃下达到完全回火和最小可接受回火条件的回火时间的图。

图3是在环境条件下回火0至60天后，在实施例3的咀嚼胶片的中心和表面测量的焓图。

图4是在冰箱、环境和烤箱条件下回火2至15天后，实施例3的咀嚼胶的结壳厚度图。

图5是比较在冰箱、环境和烤箱条件下回火2天和7天后，实施例2的咀嚼胶的结壳厚度的图。

图6A-C是实施例3的二等分的咀嚼胶片的照片，显示了在冰箱、环境和烤箱条件下回火7天后结壳的形成。

发明详述

本发明基于以下发现：当保持在高温下时，沉积成型的产品实际上回火得更快。据信，咀嚼胶产品回火的机理是在胶团块中形成大晶体。为了形成这样的大晶体，小晶体需要将胶团块内迁移以附着到已经形成的较大的晶体上(不被理论所束缚)。(由于胶基组分的潜在降解，组合物中胶基的存在限制了组合物可以熔融的温度。)小晶体迁移的能力以及由此的回火速度取决于所述团块的粘度，而团块的粘度又取决于温度。因此，咀嚼胶沉积温度的升高减少了所需的回火时间，与可能预期的相反。

通常，回火时间随着温度升高呈对数减少，直到大约为胶基中的饱和脂肪和/或微晶蜡的熔点的温度。这些脂肪和蜡通常在50至60℃的范围内熔融。因此可以选择热回火温度，使其刚好低于完全氢化的脂肪或微晶蜡的最低熔融的熔点，例如比该温度低10℃或低5℃或低3℃或甚至低1℃。

实践中，通常没有必要在运输之前将产品完全回火。这是因为产品在通过分配系统运输时会持续回火。重要的是，在消费者收到产品时，其完全或几乎完全回火。至少，那时产品应被充分地回火，以便可以容易地将其从包装模具中取出，而不会扭曲产品的形状或在模具上留下任何可见的残留物。产品还应充分接近其完全回火的质地，以使其可以接受并且与预期的最终质地没有明显差异。图1显示了5mm和10mm厚的咀嚼胶片以及达到最小可接受回火时间的回火时间与温度的图。图2显示了在20、30和40℃下达到完全回火和最小可接受回火条件的回火时间的图。

因此，当将在环境条件下回火与分配速度相适应的一段时间例如两周、三周、四周或六周后产品将完全回火时，就可以中断热回火并运输产品。

可以通过几种方式来测量回火的完整性。快速测试是简单地从模具中取出片。完全回火的产品将易于取出，在模具上不留下可见的残留物。脱模后的片将不会呈现扭曲、变形或裂纹。仅呈现出小裂纹的片接近于完全回火。

确定回火程度的另一种方法是查看结壳厚度。随着产品的回火，回火材料的结壳开始在片的外表面形成，并稳定地变厚，直至整片回火为止。通过将片切成两半，可以看到并测量所述结壳。结合实施例的测试，描述了一种使用TMA测量结壳并从而确定回火进程的精确方法。

咀嚼胶通常包含不溶于水的胶基部分和包含甜味剂、风味剂和其他成分的水溶性部分。任何咀嚼胶胶基和咀嚼胶配方都可以用于本发明的咀嚼胶。

不溶性胶基通常可以包含弹性体、乙烯基聚合物、弹性体增塑剂、填充剂、软化剂、蜡和其他任选成分例如着色剂和抗氧化剂的任何组合。通常使用的各种胶基成分提供改变由胶基制成的胶的咀嚼特性的能力。

弹性体为胶提供弹性的、内聚的性质，其根据该成分的化学结构以及如何与其他成分复合而变化。天然弹性体可包括天然橡胶如熏制或液态乳胶和银菊胶，天然树胶例如节路顿胶(jelutong)、来开欧胶(lechi caspi)、派利罗胶(perrilo)、马撒蓝度巴巴拉塔胶(massaranduba balata)、马撒蓝度巴巧克力胶(massaranduba chocolate)、尼斯派罗胶(nispero)、罗斯地哈胶(rosidinha)、赤考胶(chicle)、古塔破查胶(gutta percha)、古塔卡太胶(gutta kataiu)、尼日尔古塔胶(niger gutta)、塔纳胶(tenu)、齿尔特胶(chilte)、赤奎巴胶(chiquibul)、古塔行亢胶(gutta hang kang)。合成弹性体可包括高分子量弹性体，例如丁二烯-苯乙烯共聚物和异丁烯-异戊二烯共聚物。有时用作弹性体的其他聚合物包括聚丁二烯和聚异丁烯、乙烯基聚合物(例如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯)、乙烯基共聚弹性体(例如乙酸乙烯酯/月桂酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/乙烯基硬脂酸酯、乙烯/乙酸乙烯酯)、聚乙烯醇或其混合物。当与丁二烯-苯乙烯共聚物和异丁烯-异戊二烯共聚物结合使用时，这些聚合物的性能最佳。

乙烯基聚合物和共聚物型弹性体提供抗粘性，改变由这些胶基制成的胶的咀嚼特性，并提供有益于最终胶的感官感知的亲水性。对于共聚物类型，在月桂酸乙烯酯/乙酸乙烯酯(VLNA)、硬脂酸乙烯酯/乙酸乙烯酯(VSNA)或乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物中分别存在的月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯或乙烯的量通常在占共聚物重量的约10％至约60％的范围内。这些聚合物的平均分子量可以在约2,000至约80,000的范围内。这些聚合物的球形和环形软化点可以在约为50至120℃的范围内。优选将平均分子量为约8,000至约52,000的聚乙酸乙烯酯用于本发明的胶基和胶。对于咀嚼胶胶基，更优选的是分子量为约10,000至约35,000的那些，而对于泡泡糖胶基，更优选的是分子量约30,000至约60,000的那些。乙烯基聚合物通常会迅速释放出风味，而与这些乙烯基聚合物一起使用显示出小晶体结构的异链烷烃蜡可延长风味释放。

石油蜡有助于由胶基制成的成品胶的固化，并改善保质期和质地。硬时的蜡晶体尺寸也改善了风味的释放。那些异链烷烃含量高的蜡的晶体尺寸要比正链烷烃(尤其是比那些碳原子数小于30的正链烷烃)含量高的蜡的晶体尺寸小。较小的晶体尺寸允许较缓的风味释放，由于与具有较大晶体尺寸的蜡相比，风味从这种蜡中逸出存在更大的阻碍。

通过非典型的石油蜡生产方式生产合成蜡。合成蜡可包括含有支链烷烃并且与单体共聚的蜡，例如但不限于丙烯和聚乙烯以及费-托(Fischer-Tropsch)型蜡。聚乙烯蜡与聚乙烯(乙烯单体的聚合物)不在同一类别。

弹性体溶剂(有时称为弹性体增塑剂)会改变胶基的硬度。当用于胶基中时，它们对弹性体分子间链断裂(增塑)的特异性以及其变化的软化点会导致成品胶硬度的程度不同。当人们希望提供给蜡的烷基链更多的弹性链暴露时，它也很重要。弹性体溶剂包括天然松香酯例如部分氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、部分二聚松香的甘油酯、松香的甘油酯、妥尔松香的甘油酯、部分氢化松香的季戊四醇酯、部分氢化的松香甲基酯、松香的季戊四醇酯，合成的弹性体增塑剂例如衍生自α-蒎烯、β-蒎烯和/或d-柠檬烯的萜烯树脂，及其混合物。所使用的弹性体溶剂可以是一种，也可以是一种或更多种的组合。通常，一种与另一种的比例取决于各自的软化点、对风味释放的各自影响以及它们对胶所造成的各自粘性的程度。上述的松香酯类的球形和环形软化点可以在约60至约120℃的范围内。所述萜烯树脂的软化点可以在约60至约130℃的范围内，并且其平均分子量为约500至2,000。有时，萜烯和松香酯树脂都可以一起使用。

软化剂改变质地，使胶基的疏水和亲水组分可混溶，并且还可以增塑胶基的合成弹性体。软化剂包括棉籽、大豆、棕榈、棕榈仁、椰子和红花等的完全氢化油，以及甘油单酯、甘油双酯、乙酰化甘油单酯、蒸馏的甘油单酯和甘油双酯以及脱油或“粉状”卵磷脂。所述甘油酯和卵磷脂有时被称为乳化剂。

用于胶基的填充剂改变了胶基的质地并有助于加工。填充剂包括碳酸盐或沉淀的碳酸盐类例如碳酸镁和碳酸钙，研磨石灰石和硅酸盐类例如硅酸镁和硅酸铝，粘土，氧化铝，滑石，以及氧化钛，磷酸一钙、磷酸二钙和磷酸三钙，纤维素聚合物例如乙基纤维素聚合物、甲基纤维素聚合物和木质纤维素聚合物，或其混合物。

其他任选成分例如抗氧化剂和着色剂也可以用于胶基中。抗氧化剂延长了胶基、成品胶或它们各自的组分(包括脂肪和风味油)的保质期和存储。适合用于本发明的胶基或胶的抗氧化剂包括自由流动的研磨或粉碎形式的丁基羟基茴香醚(BHA)、丁基羟基甲苯(BHT)、β-胡萝卜素、生育酚、酸化剂如维生素C、没食子酸丙酯、其它合成和天然类的抗氧化物或其混合物。

咀嚼胶的可溶部分由风味剂(包括感觉剂例如生理凉味剂、温热剂和刺痛剂)、增量剂(也称为增量甜味剂)、高强度甜味剂、色素、酸化剂、填充剂、乳化剂、水溶性软化剂和粘合剂组成。

高强度人工甜味剂也可以单独或与上述物质组合使用。优选的甜味剂包括但不限于单独或组合使用的三氯蔗糖、阿斯巴甜、N-取代的APM衍生物例如纽甜、乙酰磺胺酸的盐、阿力甜、糖精及其盐、环酰胺酸及其盐、甘草甜素、二氢查尔酮、索马甜、莫奈林、甜菊等。为了提供更持久的甜味和风味感知，可能需要囊封或控制至少一部分人工甜味剂的释放。可以使用例如湿法制粒、蜡制粒、喷雾干燥、喷雾冷却、流化床涂布、凝聚和纤维挤出的技术来获得所需的释放特性。

如果需要，也可以使用各种风味剂。风味剂的用量可以为胶的约0.1重量％至约15重量％，且优选为约0.2重量％至约5重量％。风味剂可包括精油、合成风味剂或其混合物，包括但不限于源自植物和水果的油例如柑橘油、水果香精、薄荷油、留兰香油、其他薄荷油、丁香油，冬青、茴香等的油。也可以使用人工风味剂和组分。天然和人工风味剂可以以任何感觉上可接受的方式组合。风味剂的一般类别中包括感觉剂，在口腔中赋予生理感觉的化学物质，例如凉味剂、温热剂和刺痛剂。凉味剂的实例包括薄荷醇、WS-23、WS-3、WS-5、异胡薄荷醇、薄荷醇的酯如琥珀酸薄荷酯、乳酸薄荷酯和戊二酸薄荷酯等。温热剂和刺痛剂包括辣椒素、胡椒碱、jambu和金钮扣醇(spilanthol)。

在非咀嚼胶糖食产品的情况下，可以在本发明的方法和产品中使用通常用于这些产品的任何成分。

具体实施方式

实施例1-3

根据表1中的配方和以下方法制造咀嚼胶样品。

将胶基在烤箱中于70℃加热。融化后，将胶基、粉状糖醇、软化剂和保湿剂在SigmaBlade混合器中于55-60℃混合直至形成胶团。加入风味剂、高强度甜味剂和抗氧化剂并混合直至均匀，总共约14分钟。从混合器中取出混合的胶。此时，可将胶任选地压片或造粒。将在约55℃的胶按照表2引入六区Clextral BC21挤出机中。

熔融的胶被沉积到硅胶模具和PVC泡罩片两者中。将硅胶模具中的样品放在高阻隔包装(HBO)袋中，而PVC泡罩则用铝箔密封。

随后将样品在以下三种条件下进行老化：冰箱(3-10℃)、周围环境(20-23℃，20％RH)和烤箱(26-28℃，44％RH)。在第1、2、7、9、12、15和30天抽取样品进行DSC和TMA测试。

熔点和结晶度测量

Discovery DSC(示差扫描量热法)系统被操作用于测试在以下方法下的样品：

样品盘和盖子：Tzero盘和Hermetic盖；

加热速率：20℃/分钟；

循环：加热-冷却-加热；

温度范围：-85℃至180℃

相对结晶度＝熔融挤出后的熔融焓/熔融挤出前的熔融焓(％)

结壳厚度测量

根据以下程序用有内冷却温度控制的Mettler Toledo TMA/SDTA2+测量结壳厚度。

将样品对半切割，并用微型木制刮刀来小心去除软的中心部分。剩余的硬结壳被切成2x2mm的方形。在25℃，0.02N负荷的等温蠕变测试模式下运行该仪器5分钟。这基本上是一种精确测量结壳厚度的方法。

实施例3在环境条件(20-22℃)下回火的焓结果示于图3。分别测试中心材料和表面材料以显示在表面(结壳开始形成的地方)和中心(最后结晶)处更快的结晶。图4显示了在冰箱、环境和烤箱条件下回火2至15天后，实施例3的咀嚼胶的结壳厚度图。图5显示了在冰箱、环境和烤箱条件下回火2天和7天后，实施例2的咀嚼胶的结壳厚度的比较图

实施例3的结壳厚度的TMA测量示于表3。可以看出，与环境回火相比，用在26-28℃下的热处理的结壳厚度的生长快33％。回火样品的照片(图6A-C)显示，热处理后的样品已基本完全回火，而在冰箱和环境条件下回火的其他两个样品仅部分回火。

通过TMA测量的实施例1的结壳厚度示于表4。将在冰箱和环境条件下回火15天的样品脱模，结果描述于表4。热回火的产品在第7天脱模，但具有较厚的结壳且脱模时不会变形。这些结果表明热回火将回火时间减少了50％以上。

实施例4-表面张力作用

熔融的胶样品分别沉积在由硅胶橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和铝制成的模具上。如表5所示，所有样品都在环境条件(20-23℃，20～40％RH)下回火一段时间。硅胶模具中的样品形成的结壳比在PET模具中的样品上形成的结壳厚，PET模具中的样品形成的结壳比在铝皿中的样品上形成的结壳厚。铝皿中的样品仍有粘性且不能脱模。

*文献数据，Van Krevelen,D.W.&Nijenhuis,K.te.聚合物性质第235页(Elsevier，2009)；Mark,J.聚合物的物理性质手册第670页(AIP出版社，1996)。

为了缩短回火时间，优选将低表面张力材料(例如，小于35mN/m，小于30mN/m或小于25mN/m)用作模制装置或模制装置表面上的涂层。这些材料包括但不限于脂族烃聚合物或低聚物、脂族聚酯或聚醚、硅树脂、含氟聚合物例如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氧异丁烯、聚氧丙烯、聚辛酸乙烯基酯及其组合。