KR20010033736A - 츄잉검의 연속 제조 방법 - Google Patents

Abstract

츄잉검 제품을 연속적으로 제조하는 개선된 방법이 개시되어 있다. 바람직하게는, 회전 트윈-스크류 혼합 메카니즘(10)을 갖는 연속 압출기가 사용된다. 츄잉검 제품의 당 성분을 2개의 분획으로 나누어 최종 제품의 텍스쳐를 개선시킨다. 제1 분획(34)를 압출 공정의 초기 상류 말단에 가하고, 다른 분획(52)를 대부분의 기타 성분이 검 매질에 포함된 후에 가한다. 또한, 향미 성분을 2개의 분획으로 나누고, 제1 성분(46)을 당 재료의 압출 공정 상류내로 도입하고, 다른 분획(54)를 기타 성분의 하류에 도입할 수 있다. 당 및 향미 성분을 나눔으로써 최종 검 제품(16)의 텍스쳐 및 향미 방출 프로파일에 영향을 준다.

Description

츄잉검의 연속 제조 방법 {Method for Continuously Producing Chewing Gum}

오늘날 검 베이스 및 최종 검 제품, 예를 들어, 츄잉검 및 풍선검을 제조하기 위한 공지된 여러 시스템이 있다. 본 발명은 모든 유형의 당 함유 츄잉검 및 풍선검에 사용될 수 있다. 설명의 편의상, 그러한 모든 검은 본원 명세서에 "츄잉검"이라는 단일 용어로 기재될 것이다. 통상적으로, 최종 츄잉검 제품을 하나의 연속 공정으로 제조할 수 있는 시스템이 여럿 있지만, 츄잉검 베이스는 최종 츄잉검 제품과 별도로 제조된다.

일반적으로, 츄잉검 조성물은 통상 수용성 벌크 부분, 수 불용성 츄잉검 베이스 부분, 및 통상적인 물 및 가용성 향미제를 포함한다. 불용성 검 베이스는 일반적으로 탄성중합체, 탄성중합체 용매, 충전제, 수지, 폴리비닐 아세테이트(PVA), 지방, 가소제, 왁스, 유화제 및 기타 다양한 성분을 포함한다. 향미제는 다양한 형태로 첨가될 수 있고, 달콤한 맛을 위한 당, 또는 신맛 또는 시큼한 맛을 위한 산을 기재로 할 수 있다. 검 조성물의 수용성 부분은 씹는 동안 일정 시간에 걸쳐 향미제 일부분이 감소된다. 검 베이스 부분은 검 제품을 씹는 시간내내 입안에 남아 있다.

과거에 많은 츄잉검 및 츄잉검 베이스가 배치 방법을 사용하여 제조되었다. 단일 블레이드 배치 혼합기가 통상 이들 방법에 사용된다. 검 베이스 성분은 별도로 또는 동시에 배치 혼합기중에 가해지고, 이 재료는 용융되고 일정 시간에 걸쳐 혼합된다. 검 베이스가 가공된 후, 용융된 검 베이스 배치를 코팅되거나 외장된 팬중으로 이동시키거나 홀딩 탱크 또는 충전 장치와 같은 기타 장치로 이송한 후, 특정 형상으로 압출시키거나 캐스팅하고, 냉각시키고, 고화시킨 후, 츄잉검에 사용할 준비를 한다.

최종 츄잉검 제품을 배치 방법을 사용하여 가공하는 경우, 검 베이스의 부분을 연화제 및 벌크화제와 함께 혼합기에 가한다. 그 후, 향미 오일 및(또는) 분무-건조된 향미제(감미제 또는 산)와 같은 향미제를 균일한 매질이 달성될 때 까지 계속해서 혼합하면서 가한다. 이러한 유형의 시스템이, 예를 들어, 미국 특허 제4,816,265호, 제5,000,965호 및 제5,057,328호에 기재되어 있다. 츄잉검 매질을 냉각시킨 후, 롤링하고, 기록하고, 최종 제품으로 포장한다.

또한, 연속 압출기는 츄잉검 베이스 또는 최종 츄잉검 제품, 또는 이들 양쪽을 제조하는데 사용되어 왔다. 최종 츄잉검 제품을 제조하기 위한 연속 압출기의 용도는, 예를 들어, 데가디(Degady) 등의 미국 특허 제5,135,762호, 레스코(Lesko) 등의 미국 특허 제5,045,325호, 및 크래머(Kramer) 등의 미국 특허 제4,555,407호에 기재되어 있다. 연속 압출기를 사용하여 츄잉검 베이스를 연속적으로 제조하기 위한 당업계에 공지된 방법은, 예를 들어, 송(Song) 등의 미국 특허 제5,419,919호 및 제5,486,366호에 기재되어 있다.

상기 특허에 개시되어 있는 츄잉검 베이스 및 츄잉검 제품 공정은 통상 트윈-스크류 압출기와 같은 연속 압출기를 사용한다. 이러한 압출기는 통상 여러 상이한 공급 입구를 가지며, 이를 통해 성분을 가한다. 압출기 몸통(barrel) 내부의 길게 늘어선 스크류에는 상이한 유형의 구성 요소가 장착되어 있다. 츄잉검 베이스 및 최종 츄잉검 제품을 제조하는데 사용될 수 있는 연속 압출기는 토굼(Togum), 베이커 퍼킨스(Baker Perkins), 베르너 앤 플라이더러 코포레이션(Werner ＆ Pfleiderer Corp.), 재팬 스틸 워크스(Japan Steel Works), 라이스트리츠(Leistriztz), WLS 및 버스 매뉴펙쳐링 캄파니(Buss Manufacturing Company)사에서 시판되는 압출기를 포함한다.

과거에, 츄잉검의 향미를 오랜 시간에 걸쳐 연장시키고자 하는 여러 노력이 있었다. 이러한 노력은, 예를 들어, 향미제의 조절식 방출, 향미제 또는 기타 물질의 미세 캡슐화를 포함한다. 그러한 시스템은, 예를 들어, 체루쿠리(Cherukuri) 등의 미국 특허 제5,057,328호 및 루터포드(Rutherford) 등의 제5,116,627호에 기재되어 있다. 기타 방법에는 성분을 과립상의 매트릭스중으로 과립화하거나 응집시켜 성분을 더욱 조절하여 방출하는 것이 포함된다. 이는, 예를 들어, 지벨(Zibell) 등의 미국 특허 제5,124,160호에 기재되어 있다. 또한, 최종 츄잉검 제품의 텍스쳐를 변화시키고자 하는 노력이 있었다.

본 발명의 일반적인 목적은 츄잉검 제품의 개선된 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 츄잉검 제품에 대한 향미 프로파일의 길이를 증가시키는 개선된 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 조절된 향미 프로파일뿐만 아니라 조절된 텍스쳐 프로파일을 갖는 츄잉검 제품을 연속적으로 제조하는 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 향미가 공지되어 있는 츄잉검 제품보다 서서히 균일하게 방출되는 츄잉검 제품을 연속적으로 제조하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.

상기 및 기타 목적이 본 발명에 의해 충족되고, 본 발명의 바람직한 형태가 이하 기재되어 있다.

＜발명의 요약＞

본 발명은 츄잉검 제품을 연속적으로 제조하는 개선된 시스템을 제공한다. 특히, 본 발명은 개선된 텍스쳐를 가지며 향미가 초기에 "발산되고(거나)(burst)" 향미가 서서히 오래 방출되도록 원하는 향미 프로파일을 가질 수 있는 최종 츄잉검 제품을 제조하는 개선된 방법을 제공한다.

본 발명에 따라, 연속 압출 프로세서가 츄잉검 제품을 제조하는데 사용된다. 검 베이스, 당, 연화제, 가소제, 오일 및 향미제를 포함하는 각종 성분이 압출기에 가해진다. 당은 압출 공정의 초기에 가해지는 하나의 분획과 마지막 성분중 하나로서 가해지는 또다른 분획의 2개의 분획으로 나뉘어진다. 당을 2개의 분획으로 나눔으로써, 최종 츄잉검 제품의 텍스쳐에 영향을 주며, 더욱 평탄하고 씹을 수 있게 한다. 향미제를 기타 성분의 하류에 가함으로써 검을 씹을 때 향미의 초기 "발산"을 생성한다. 향미제를 나누고 그의 일부를 상류에 가함으로써 검의 향미 프로파일을 변화시키고, 검 전체를 통해 향미를 서서히 균일하게 방출시킨다.

달콤한 향미제 및 시거나 시큼한 향미제를 포함하는 임의의 통상적인 향미제가 본 발명에 사용될 수 있다.

압출기의 속도 및 각종 압출 몸통의 온도와 같은 다른 압출 파라미터를 조절하면서 당 물질을 압출기에서 나눔으로써 향미 및 텍스쳐 프로파일을 조절할 수 있고, 각종 유형의 츄잉검 제품을 제조할 수 있다.

본 발명은 우수한 품질의 최종 제품뿐만 아니라 향미가 검중에서 상이한 양으로 및 상이한 시간으로 방출될 수 있는 제품을 제조할 수 있게 한다.

본 발명의 상기 및 기타 특징, 이점 및 이익이 첨부된 도면 및 청구의 범위의 관점에서 하기 명세서를 검토할 때 명백해질 것이다.

본 발명은 택스쳐 및 향미 방출이 개선된 츄잉검 및 풍선검과 같은 검을 연속적으로 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연속적인 츄잉검 시스템의 개략도이고,

도 2는 측면 공급기를 사용한 도 1의 시스템을 나타낸다.

본 발명을 수행하기 위한 최상의 방식

도 1을 참고로 하여, 압출 혼합기(10)을 사용하는 연속적인 츄잉검 제조 방법이 개략적으로 나타나 있다. 압출기(10)은 임의의 통상적인 유형일 수 있고, 모터 및 제어 메카니즘(12), 및 긴 몸통부(14)를 가진다. 연속 압출기(10)은 재팬 스틸 워크스, 라이스트리츠, 베르너 앤 플라이더러 코포레이션, 토굼, WLS, 베이커 퍼킨스 및(또는) 버스 매뉴펙쳐링 캄파니사와 같은 오늘날 공지된 많은 압출기 제조업자로부터 시판되는 임의의 통상적인 유형일 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 연속 압출기(10)은 함께-회전하는 트윈 스크류 압출기이다.

통상적으로, 연속 압출기는 함께 회전하거나, 반대 회전하거나, 맞물리거나 또는 직각인 트윈 스크류 메카니즘을 사용한다. 이들 압출기는 최종 검 제품(16)용 성분 및 재료를 혼합하고 처리하는 몸통(14)내에 1개 또는 2개의 긴 스크류 부를 갖는다. 긴 스크류 부는 몸통(14)중으로 공급되는 재료를 처리하기 위한 상이한 유형의 스크류 구성 요소를 갖는다.

긴 스크류 부는 압출기내에서 재료를 처리하기 위한 상이한 유형의 스크류 구성 요소를 사용한다. 가장 통상적인 유형의 스크류 구성 요소는 운반용 요소, 압착 요소, 역 운반 요소, 전단 디스크 및 투쓰(tooth) 요소, 및 혼련 디스크 및 혼련 블록과 같은 균질화 요소를 포함한다. 압출기, 특히, 트윈 스크류 압출기에 통상 사용되는 이들 구성 요소 및 다른 구성 요소가 당업계에 공지되어 있고, 상업적으로 시판된다. 구성 요소는 원하는 최종 제품에 사용되는 특정 유형의 압출기 및 특정 유형의 성분에 대해 구체적으로 설계되어 있다.

압출기는 통상 몸통(14)의 길이를 따라 많은 별도의 단계를 갖는다. 도 1에 나타낸 바람직한 베르너 앤 플라이더러 실시 양태에서, 9개의 별도의 몸통 구간이 제공된다(숫자 1 내지 9). 각 몸통 구간(14a) 내지 (14i)는 별도로 가열되고, 냉각되어 몸통내 재료를 적절한 가공 온도 및 컨시스턴시로 유지한다.

압출기는 통상적으로 성분이 가해지는 여러 상이한 공급 입구를 갖는다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 압출기(10)은 제1 공급 입구(18)뿐만 아니라 몸통(14)의 하류에 위치된 다른 입구 (20), (22), (24), (26), (27), (28), (30) 및 (32)를 갖는다. 통상적으로 당(34) 및 회수물(salvage)(36)와 같은 고체 성분은 상류 초기 입구부(18)을 통해 몸통내로 도입된다. 일반적으로 액체 조건에서 기타 성분이 1개 이상의 하류의 구간내로 도입된다. 이러한 기타 성분은, 예를 들어, 검 베이스(38), 콘 시럽(40), 레시틴(42) 및 오일(44)와 같은 연화제 또는 가소제, 향미제(46) 및 착색제(48)을 포함한다.

츄잉검 성분은 1개 이상의 통상의 메카니즘 또는 시스템을 통해 압출기의 몸통에 가해진다. 예를 들어, 당(34) 및 회수물(36)은 통상의 중량 손실(LIW) 공급기에 의해 가해진다. LIW 공급기는 몸통(14)내로의 재료의 흐름을 계량하고 조절한다. 검 베이스(38)은 통상적으로 통상의 계량 및 펌핑 시스템에 의해 용융된 상태로 압출기내로 도입된다. 연화제, 가소제, 오일 및 착색제는 액체 재료이고, 전형적으로 통상의 액체 계량 및 펌핑 시스템을 통해 몸통내로 가해진다. 향미 재료 또는 성분(46)은 전형적으로 통상의 액체 주입 시스템에 의해 몸통(14)내로 주입된다.

또한, 당 성분의 제2 분획(52)(당 #2)는 도 2에 나타낸 바와 같이 통상의 측면 공급 장치(60)을 사용하여 주요 압출기(10')에 가해질 수 있다.

몸통(14)에서, 재료 및 성분은 몸통 구간(14a) 내지 (14f)(숫자 1 내지 6)내의 스크류 공동내로 도입되고, 여기서 함께 혼합되어 균일한 매질을 형성한다. 그 후, 혼합된 재료는 내부 공동이 채워져 있고 압력이 생성되는 몸통 구간(14g) 내지 (14i)(숫자 7 내지 9)에서 압착된다. 배출구(50)이 통상적으로 몸통의 혼합 구간과 압착 구간사이에 제공되어 재료가 몸통의 압착부에 들어오기 전에 원치않는 기체 발생을 제거한다.

특정 재료를 압출 공정에 도입하기 위해, 또한 측면 공급기를 사용하는 것이 가능하다. 측면 공급기는 버스 매뉴펙쳐링 캄파니, 베이커 퍼킨스 및 베르너 앤 플라이더러 코포레이션에서 시판되는 통상의 압출기일 수 있다. 이 측면 공급기는 모터 및 제어 메카니즘 및 긴 몸통을 갖는다. 입구 슈트(chute)는 재료를 측면 공급기에 공급하는데 사용된다. 측면 공급기는, 바람직하게는, 어댑터(adaptor) 메카니즘으로 주요 압출기에 연결되어 있다.

검 베이스(32)는 통상 인산이칼슘과 같은 몇몇 유형의 충전제와 혼합된다. 인산이칼슘은 윤활제 또는 산분제로서 작용하고, 활석 또는 분무제(atomite)와 같은 다른 통상의 재료가 동일한 목적에 사용될 수 있다.

검 재료가 압출기(10)중으로 도입되면, 검 재료는 몸통(14)의 길이를 따라 긴 스크류에 의해 운반된다. 최종 검 제품(16)이 하류 말단에서 압출기(10)으로부터 압출된다.

본 발명에 따라, 츄잉검 제품의 선택된 특정 성분이 2개의 분획으로 나뉘어 질 수 있으며, 이를 통해 특정 성분이 압출 공정의 상이한 단계에서 가해져 텍스쳐 및 항미의 상이한 프로파일을 제공할 수 있다. 특히, 당 및 향미 성분은 본 발명에 따라 2개의 분획으로 나뉘어 질 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 당 성분이 검 제조 시스템에서 2개의 별도 위치에서 가해진다. 당은 각 분획이 실질적으로 동일한 크기 및 부피를 갖는 2개의 분획(당 #1 (34) 및 당 #2 (52))으로 나뉘어 진다. 당(34)의 제1 분획 또는 양이 압출 공정의 상류 또는 초기 말단부, 바람직하게는 몸통 구간(14a)(1번)의 입구 슈트(18)에서 가해진다. 당(52)의 제2 분획 또는 양이 모든 기타 성분의 하류 위치, 예를 들어, 몸통 구간(14f)(6번)에서 가해진다.

당 재료를 2개의 분획으로 나누고 이들을 검 추출 공정의 별도의 위치에서 가하는 것은 최종 제품의 과립성 및 텍스쳐에 영향을 준다. 이는 모든 당이 한 번에 한 위치에서 가해지는 경우보다 균일하고 덜 과립상인 최종 검 제품을 생성한다. (요구되는 모든 당을 위치(14f)(6번)에서 가함으로써 덜 균일하고 과립상인 최종 검 제품을 생성한다.) 또한, 당을 2개의 별도의 위치에서 가함으로써 당을 재료중에 더욱 균일하게 블렌딩하고 혼합할 수 있어, 최종 검 제품을 씹을 때 이에 대한 우수한 감미 프로파일을 오래 동안 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 공정은 당 재료를 실질적으로 동일한 중량 및 양을 갖는 2개의 분획으로 나누지만, 또한 당을 중량 및 양이 상당히 상이한 2개의 분획으로 나누는 것이 가능하다. 예를 들어, 바람직한 공정에 의해 제조된 제품만큼 유연하지는 않는 최종 검 재료를 생성할 수 있지만, 당 재료의 60 내지 75%를 하류 위치(몸통 구간(14f))에서 가하고, 당 재료의 나머지 25 내지 40%를 초기 슈트(몸통 구간(14a))에서 가하는 것이 가능하다.

또한, 향미 성분은 압출 공정에서 2개의 분획 및 위치에서 나뉘어지고 가해질 수 있다. 예를 들어, 향미 성분은 제1 분획(46)(향미 #1)이 구간(26)에서 가해지고, 제2 분획(54)(향미 #2)가 몸통(14g) 및 (14h) 사이의 교차 구간(32)에서 가해지는 것으로 이루어진 2개의 분획으로 나뉘어질 수 있다. 향미 성분 일부를 압출기의 상류 부분에서 가함으로써, 향미가 압출기에서 검 재료중으로 더욱 균일하게 철저히 혼입되고, 최종 제품에서 더욱 균일하고 오래 지속되는 향미 방출을 생성한다. 몸통 구간(14g)와 (14h)사이의 (32)와 같은 하류 부분에서 향미 성분 일부를 가함으로써, 향미의 초기 "발산"이 최종 검 제품(16)에서 제공될 수 있다.

상기 기재된 바와 같이, 검 제품에 사용될 수 있는 향미제는 츄잉검 분야에 통상적으로 공지된 달콤한 향미제 또는 시거나 시큼한 향미제일 수 있다. 이에 대해, 시거나 시큼한 향미제가 통상 시트르산 첨가에 의해 제공된다.

고체 또는 액체 성분을 압출기(10)중으로 가하고 주입하는 것을 돕는 보조 시스템(나타내지 않음)이 압출기의 길이를 따라 위치되어 있다. 펌핑 및 운반용 구성 요소, 측면 공급기, 중력 공급기 등을 포함할 수 있는 그러한 공급 시스템이 통상적으로 공지되어 있고, 본원 명세서에 상세히 나타내지 않는다.

신맛의 최종 검 제품을 얻기 위해 산 재료가 압출기(10)에 가해지는 경우, 가해지는 산의 양은 최종 제품내 과립성을 방지하기 위해 당의 양에 대해 조절되어야 한다. 산 재료는 통상 과립 상태로 가해지고, 2 내지 3% 이상의 산 재료가 조성물에 가해지는 경우, 당 재료를 2개의 분획으로 나누는 것이 최종 가공된 검 제품의 과립성을 방지하거나 최소화하기 위해 필요하다.

또한, 압출기의 속도를 변화시켜 최종 가공된 검 제품(16)의 텍스쳐 및 "경도"를 조절할 수 있다. 압출기의 속도가 빠를 수록, 검 베이스 탄성중합체가 더욱 효과적으로 분쇄되기 때문에 최종 검 제품은 더 연질이 된다. 다른 한 편으로, 압출기의 속도가 느릴 수록, 탄성중합체가 덜 분쇄되기 때문에 검은 더 경질이 된다. 최적 압출기 스크류 속도는 특정 압출기 및 사용되는 검 재료에 대한 시행 착오에 의해 선택될 수 있다.

또한, 고체 회수물을 측면 공급기(나타내지 않음)에 의해 최종 가공된 검 압출 공정중으로 가하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 압출기(10)중의 압출 공정의 온도는 최소로 유지된다. 운반용 구성 요소는 몸통(14)에서 최소한의 온도를 제공하고, 낮은 전단 혼합 공정을 제공한다. 이 목적을 위해, 몸통 구간(14(a) 내지 14(i)) 각각은 글리콜-물 혼합물로 별도로 냉각되고, 약 0EF(-17.8℃)에서 유지된다. 낮은 온도는 압출기중의 재료내 향미제의 휘발을 제거하거나 최소화하기 때문에 중요하다. 이는 향미 성분이 종종 검 조성물에 있어 가장 값비싼 성분이기 때문에 특히 바람직하다. 이에 대해, 50 내지 100 회/분(RPM) 정도의 트윈 스크류 압출기를 수행하고, 검 재료의 온도를 110EF(43.3℃) 내지 125EF(51.7℃)로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명을 수행하기 위한 최상의 방식이 상세히 기재되었지만, 본 발명과 관련된 당업계의 숙련자는 첨부된 청구의 범위내에서 본 발명을 수행하기 위한 다양한 대체 설계 및 실시 양태를 이해할 것이다.

Claims (3)

1. 검 베이스, 당, 향미제, 연화제 및 가소제 성분을 포함하는 츄잉검 재료의 당 성분을 2개의 분획으로 나누는 단계,

   당 성분의 제1 분획을 압출 혼합기의 제1 구간내로 도입하는 단계, 및

   당 성분의 제2 분획을 압출 혼합기중 제1 구간 하류의 제2 구간내로 도입하는 단계

   를 포함하며, 최종 츄잉검 재료의 텍스쳐 프로파일을 개선시키는, 연속 압출 혼합기중 상기 검 재료의 연속 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 압출 혼합기가 혼합기의 초기 상류 말단인 상기 제1 구간, 상기 제1 구간의 하류에 있는 제2 구간, 상기 제1 및 제2 구간사이에 위치된 제3 구간의 적어도 3개의 구간을 가지며, 검 베이스, 향미제 및 기타 성분을 압출 혼합기의 상기 제3 구간으로 도입하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
3. 제2항에 있어서, 검 재료의 향미 성분을 제1 향미 분획 및 제2 향미 분획으로 나누는 단계 및 상기 제1 향미 분획을 상기 제3 구간내로 도입하고, 상기 제2 향미 분획을 당 성분의 상기 제2 분획의 하류에 도입하는 단계를 더 포함하는, 최종 검 재료를 씹을 때 향미의 초기 발산이 일어나는 것인 방법.