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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft zentralgefüllte Lutscher und insbesondere
harte Süßigkeitslutscher mit
einer flüssig
gefüllten
zentralen Gummieinlage.
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Hintergrund der Erfindung
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Hart
umhüllte
Süßigkeitslutscher
mit einem zentralen Material oder einer Einlage aus einem unterschiedlichen
Material sind bekannt. Zweiphasige Produkte dieser Art beinhalten „Tootsie
Pops", die eine
harte äußere Süßigkeitsschicht
und eine weichere Süßigkeitsfüllung im
Zentrum aufweisen. Ein anderes bekanntes zweiphasiges Produkt ist
der „Blow
Pop", der eine harte
Süßigkeitshülle und
eine Kaugummifüllung
im Zentrum aufweist.
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Es
gibt auch eine Reihe von zweiphasigen Gummiprodukten auf dem Markt,
wie „Bubbaloo" und „Freshen-Up". Diese einzelnen
Gummistücke
weisen eine äußere Hülle mit
einer weichen oder sirupartigen zentralen Füllung oder einem Kern auf.
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Bis
zuletzt war es, aufgrund von Schwierigkeiten, den halbflüssigen Kern
daran zu hindern, während der
Herstellung des Produktes und/oder des Einsetzens des Lutscherstiels
auszulaufen, nicht möglich,
ein annehmbares dreiphasiges Süßigkeitslutscherprodukt
mit einem halbflüssigen
Kern herzustellen. Es gibt heute keine Lutschprodukte auf dem Markt,
die eine dreiphasige Konsistenz aufweisen, das heißt die drei
verschie dene Schichten oder Bereiche aus unterschiedlichen Materialien
aufweisen, wobei eine davon ein Material halbflüssiger Art ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren
für Süßigkeitslutscher
bereitzustellen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein System und ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Halbflüssigkeit
zentral gefüllten
Lutscherprodukten bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System und
ein Verfahren zur Herstellung eines Lutscherproduktes mit drei unterschiedlichen
Materialien oder Phasen bereitzustellen. Es ist noch eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren
zur Herstellung von dreiphasigen Lutscherprodukten bereitzustellen,
in dem eine der Phasen ein halbflüssigartiges Material ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein verbessertes System und ein Verfahren zum Herstellen eines
zentral gefüllten
Lutscherproduktes bereitgestellt, wobei der Lutscher zentral mit
einem Gummi- oder Kaugummimaterial und einem halbflüssigartigem
Material gefüllt
ist. Das Gummi- oder Kaugummiprodukt wird als ein „Strang" aus einem Extruder
extrudiert und durch ein Rohr in ein Chargen bildendes Gerät oder einen Mechanismus
geführt.
Ein halbflüssiges
Material wird in das Gummimaterial eingespritzt und wird durch das Rohr,
das einen zentral gefüllten
Strang bildet, hindurchgeführt
oder ausgeworfen. Geschmolzenes Süßigkeitsmaterial wird von einem
Süßigkeitsbeschichter übertragen
und zu dem Chargenbildner hinzugefügt, der das Rohrglied umgibt.
Rotierende kegelförmige
Rollen schmelzen die Süßigkeit
um das Rohrglied herum und bilden eine äußere Süßigkeitshülle um den extrudierten zentral
gefüllten
Gummi herum.
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Das
dreiphasige Produkt wird dann durch einen Strangabmesser geführt und
in eine Lutscher bildende Maschine gespeist. Das dreiphasige extrudierte
Produkt wird in einzelne Stücke
aus Süßigkeit
geformt, und Lutscherstiele werden in sie eingesetzt, wenn sie sich
drehen und um den formenden Kopf in der Lutscher bildenden Maschine
gleiten. Die endgültigen
Lutscherprodukte werden aus der bildenden Maschine ausgeworfen und
durch ein Fördersystem
zu einem Kühltunnel
oder -mechanismus überführt. Die
gebildeten Produkte werden in dem Kühltunnel geschüttelt und
gekühlt,
und sobald der Prozess abgeschlossen ist, werden sie zu einem Lager
zur weiteren Verarbeitung oder zu einer getrennten Abteilung zur
unmittelbaren Verpackung und Versand geschickt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Aromaabgabe über sämtliche drei Schichten oder
Phasen bereit, welche den sensorischen Effekt für den Verbraucher verbessert.
Das harte Süßigkeitsäußere stellt
ein erstes zufriedenstellendes Aroma bereit, wenn es sich auflöst. Das
Gummizentrum liefert einen Kaubeitrag zusammen mit einer zusätzlichen
Aromaabgabe. Die halbflüssige
zentrale Füllung
liefert eine sofortige und hohe Wirkung der Säure und eine rasche Auflösung mit
einer Empfindung der Überraschung
und Zufriedenheit. Schließlich
erlaubt der Kaugummi es dem Verbraucher, damit fortzufahren Blasen
zu bilden, selbst nachdem einige der Duftstoffe freigesetzt und
verbraucht sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden aus einer Übersicht
der folgenden Beschreibung offenbar, wenn sie mit den begleitenden
Zeichnungen und beigefügten
Ansprüchen
betrachtet wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Aufsicht eines zentral gefüllten Lutscher bildenden Verfahrens
und eines Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht des Systems und des Verfahrens wie in 1 dargestellt;
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3 ist
ein schematisches Diagramm eines Systems und eines Verfahrens zum
Herstellen von zentral gefüllten
Lutscherprodukten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 stellt
einen Chargen bildenden Mechanismus zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung dar;
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5 ist
ein Querschnitt des Chargen bildenden Mechanismus, der in 4 gezeigt
ist, wobei der Querschnitt entlang der Linie 5-5 in 4 aufgenommen
ist;
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6 stellt
schematisch ein endgültiges
zentral gefülltes
Lutscherprodukt dar, das gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist, wobei das Produkt in einer Teilquerschnittsansicht
gezeigt ist;
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6A ist
ein Querschnitt des Lutscherproduktes wie in 6 gezeigt,
wobei der Querschnitt entlang der Linie 6A-6A in 6 aufgenommen
ist;
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7 ist
ein schematisches Diagramm, welches ein einstellbares röhrenartiges
Glied zur Extrusion des zentral gefüllten Gummimaterials in den
Chargen bildenden Mechanismus darstellt;
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8, 9 und 10 sind
seitliche, vordere und Aufsichten von einem bevorzugten Lutscher
bildenden Mechanismus zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines Lutscher bildenden Kopfmechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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12 ist
ein schematisches Diagramm eines rotierenden Kühltunnels zur Verwendung mit
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
ein Querschnitt eines Lutscherproduktes, das gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt ist;
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14 und 15 bilden
andere bevorzugte Kühlmechanismen
zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung ab; und
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16 und 17 bilden
einen anderen bevorzugten Lutscher bildenden Mechanismus ab.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Ein
System zum Herstellen von zentral gefüllten Süßigkeitslutschern gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in den 1 und 2 gezeigt
und wird mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. 1 ist
eine angehobene Aufsicht auf das System, und 2 ist eine
seitliche angehobene Aufsicht auf das in 1 gezeigte System.
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Im
Allgemeinen enthält
das System 10 einen Extruder 20, ein Zufuhrsystem 22 für den zentral
gefüllten halbflüssigen Bereich,
einen Chargen bildenden Mechanismus 24, ei nen Süßigkeitsbeschichtungsmechanismus 26,
einen Strangabmessmechanismus 28, eine Lutscher formende
Maschine 30, ein Fördergerät 32 und eine
Kühlvorrichtung
oder -mechanismus 34.
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Das
Gummi- oder Kaugummimaterial wird in den Extruder 20 eingebracht,
wo es als ein „Strang" extrudiert wird,
das heißt
eine Extrusion mit einem im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt. Der Strang
aus Gummimaterial wird mit einem halbflüssigartigen Material aus einem
Zentralfüllsystem 22 gefüllt. Das
Gummimaterial wird durch das Rohrglied 36 in das Zentrum
des Chargen bildenden Mechanismus 24 extrudiert. Süßigkeit
aus dem Süßigkeitslaminator 26 wird
entlang des Förderbandes 38 geführt und
in den Chargen bildenden Mechanismus 24 übertragen.
Eine Mehrzahl von kegelförmigen
Rollen 40 („Rollenbündel") in dem Chargen
bildenden Gerät
formen die Süßigkeit
in eine kegelförmige
plastische Masse, um das röhrenartige
Glied 36 herum und im Gegenzug um das extrudierte Gummimaterial
herum, wenn es aus dem röhrenartigen
Glied 36 heraustritt.
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Nachfolgend
wandert der „Strang" aus einem zusammengesetzten
dreiphasigen Material 42 entlang des Abmessmechanismus 28,
wo Sätze
von Abmessrollen es in die endgültige
Größe und Form
zum Eintritt in die Lutscher formende Maschine 30 formen.
Ein rotierender Trommelmechanismus 44 (weiter unten im
Einzelnen beschrieben) formt den dreiphasigen Süßigkeits-/Gummi-/Halbflüssig-Füllung-Strang
aus Material in einzelne Stücke
aus Süßigkeit
und setzt Lutscherstiele in jede einzelne der Stücke ein. Die Lutscherprodukte 46 werden
dann aus der formenden Maschine 30 auf den Fördermechanismus 32 ausgeworfen,
der sie zu dem Kühltunnel 34 befördert. Der
Kühltunnel
weist ein rotierendes Fass 50 auf, in dem Luft zirkuliert
wird, um die endgültigen
Lutscherprodukte zu kühlen
und zu erhärten.
Ein Motor 48 wird verwendet, um das Fass 50 des Kühltunnels 34 zu
drehen.
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Produkte,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt sind, sind schematisch in den 6 und 6A gezeigt.
Die Süßigkeitslutscherprodukte 46 sind
dreiphasige Produkte, das heißt
sie bestehen aus drei unterschiedlichen Schichten von drei verschiedenen
Materialien. Wie in den 6 und 6A gezeigt,
enthalten die Lutscherprodukte 46 ein halbflüssiges Zentrum
L (typischerweise aus einer gelartigen Konsistenz), eine zweite
Schicht aus weichem Gummi- oder Kaugummimaterial G und eine harte äußere Schicht
aus Süßigkeitsmaterial
C. Ein Lutscherstiel S, der in das dreiphasige Produkt während des
formenden Verfahrens eingesetzt wird, bildet das fertiggestellte
Lutscherprodukt.
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Ein
schematisches Diagramm einer Ausführungsform des erfinderischen
Systems und Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in
3 gezeigt. Das Gummimaterial,
das aus dem Extruder
20 extrudiert werden soll, wird zunächst durch
ein beliebiges herkömmliches
Verfahren, wie in Chargen in Kessel
52, gebildet. Gummiprodukte,
die durch ein Chargenverfahren hergestellt werden, werden typischerweise
in einem Kesselmechanismus mit Sigma-Schaufeln hergestellt. Gummiverfahren
dieser Art sind zum Beispiel in den
US-Patenten
Nr. 4,329,369 und
4,968,511 offenbart.
Es ist auch möglich,
ein Gummi- oder ein Kaugummimaterial bereitzustellen, welches durch
ein Extrusionsverfahren in einem kontinuierlichen Mischer hergestellt
wird. Verfahren dieser Art sind beispielsweise aus den
US-Patenten Nr. 5,045,325 und
5,135,760 bekannt.
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Das
Gummimaterial für
den Süßigkeitslutscher
wird von dem Kessel 52 in den Einlass oder die Öffnung 54 in
den Extrudermechanismus 20 überführt. In dem Extruder 20 wird
das Gummimaterial weiter gemischt und durch einen rotierenden Schraubenmechanismus
in Richtung einer Extrusionsmatrize 116 (7) an
dem stromabwärtigen
Ende überführt. In
dem System gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Gummi oder das Kaugummimaterial als ein „Strang" von im Allgemeinen
kreisförmigem
Querschnitt in ein Rohr oder ein röhrenartiges Glied 36 extrudiert,
wo es im Gegenzug in den Chargen bildenden Mechanismus 24 extrudiert
wird.
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Der
Extruder 20 kann von einem herkömmlichen Typ sein, wie ein
Togum-Extruder.
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Das
Material für
die halbflüssige
zentral gefüllte
Phase des Lutscherproduktes wird in einem Kessel 56 hergestellt
und dann zu einem Speichertank 58 überführt. Das flüssige Zentralfüllmaterial
weist typischerweise eine sirupartige oder gelartige Konsistenz
auf. Das Zentralfüllmaterial
wird gekühlt
und in gewünschtem Maße mit Duft-
und Farbstoffen versehen. Das Zentralfüllmaterial wird dann durch
eine Leitung 60 übertragen, wo
es letztendlich in das Zentrum des extrudierten Stranges aus Gummimaterial
eingespritzt wird.
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Das
Süßigkeitsmaterial,
das zur Bildung der äußeren Schicht
oder des Hohlraums der Lutscherprodukte verwendet wird, wird anfänglich in
einem Chargenkocher 62 gekocht. Von dort wird das Material
zu einem Sammeltopf 64 übertragen,
wo Farbstoffe hinzuge fügt
werden können,
und wird dann auf einem Kühltisch 66 verteilt,
wo saure und duftende Bestandteile typischerweise untergehoben werden.
Nachfolgend wird das gekühlte
Süßigkeitsmaterial,
das viskos ist und eine Konsistenz aufweist, die ähnlich zu
einer dicken Molasse ist, dann zu einer Knetmaschine 68 geschickt,
wo es einem Misch- und Knetverfahren unterzogen wird. An diesem
Punkt wird die Süßigkeit
dann zu einem Trichter 70 in dem Süßigkeitslaminiergerät oder Mechanismus 26 überführt. Ein
Förderübertragungsband 38 befördert das
geschmolzene Süßigkeitsmaterial
von dem Trichter 70 in den Chargen bildenden Mechanismus 24.
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Ein
Chargen bildender Mechanismus, der mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, ist in den 4 und 5 gezeigt.
Chargen bildende Maschinen dieser Art werden beispielsweise von
der Latini Machine Company in Elmhurst, Illinois, hergestellt (wie
Modell 78). Der Chargen bildende Mechanismus 24 weist
einen süßigkeitsformenden
Bereich oder Abschnitt 80 und einen Sockel 82 auf.
Der formende Abschnitt 80 weist eine Mehrzahl von kegelartigen
Rollen aus rostfreiem Stahl 40A, 40B, 40C und 40D auf,
die ein „Rollenbündel" bilden. Die Rollen
rotieren alle für
einen Zeitraum in der gleichen Richtung und für einen Zeitraum (von 1 bis
60 Sekunden) in der entgegengesetzten Richtung. Dies verhindert
ein Verdrillen des Süßigkeitsmaterials
in der Masse und verhindert, dass die Masse sich um eine oder mehrere
der Rollen herumwickelt. Die Änderung
der Richtung der Rollen erfolgt durch eine Zeitschaltung, die einstellbar
ist. Die Rollen 40A–40D suspendieren
die Masse aus geschmolzenem Süßigkeitsmaterial 19,
die darin von dem Süßigkeitslaminator 26 übertragen
wird und formen sie in eine kegelförmige Masse, um das zentral
angeordnete Rohrglied 36 herum. Die kegelförmige Masse
ist in einer kontinuierlichen Länge
eines Stranges mit einem spezifischen Durchmesser geformt.
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Ein
Klappabdeckglied 84 kann über den formenden Abschnitt 80 angeordnet
sind. Die klappbare Abdeckung 84 weist eine Mehrzahl von
Heizern oder Heizelementen (nicht gezeigt) auf, die verwendet werden können, um
das Süßigkeits-
und Gummimaterial bei einer geeigneten Temperatur in dem formenden
Abschnitt 80 zu halten.
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Der
Sockelabschnitt 82 enthält
Motoren (nicht gezeigt) zum Drehen der kegelförmigen Rollen 40A–40D,
sowie auch ein Hydrauliksystem zum Anheben und Absenken eines Endes 80A des
formenden Abschnitts 80 in der Richtung der Pfeile 86.
Die Höhe
des Endes 80A des formenden Abschnitts 80 wird
wie gewünscht
angehoben oder abge senkt, um die Bewegungsrate der Masse aus Süßigkeitsmaterial 90 entlang
der kegelförmigen
Rollen in dem formenden Abschnitt 80 zu erhöhen oder
abzusenken. Die Geschwindigkeit der Bewegung des Süßigkeitsmaterials
wird reguliert und durch den Ausstoß der Lutscher formenden Maschine bestimmt
und kann auch durch eine Anzahl von Faktoren beeinflusst werden,
wie die Temperaturen des Süßigkeitsmaterials
und der zentral gefüllten
Materialien, und die Formulierung der Materialien, die die drei
Phasen bilden.
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Ein
Strang formender Abmessmechanismus 88 kann an dem Ende
des Chargen bildenden Mechanismus 24 angeordnet sein. Der
Abmessmechanismus 88 enthält bis zu drei Paare von Rollengliedern 92,
die eine vorbestimmte Größe an Strangmaterial
zur weiteren Verarbeitung liefern. Das Paar von Abmessrädern 92 ist
einstellbar und kann bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten abhängig von
der Bewegungsrate, die notwendig ist für die Herstellung der endgültigen Lutscherprodukte,
gedreht werden.
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Ein
Heizglied kann unterhalb der Rollen 92 angeordnet sein,
um eine geeignete Wärmeübertragung zu
den zu bildenden Produkten beizubehalten. Auch sind in dem formenden
Abschnitt des Chargen bildenden Mechanismus 24 bevorzugt
zwei oder mehr der kegelförmigen
Rollenglieder einstellbar, um Süßigkeitsmassen 90 unterschiedlicher
Größen zu ermöglichen
und um Änderungen
in der Bewegungsrate des Materials durch den bildenden Abschnitt 80 zu
erleichtern. In dieser Hinsicht sind die Rollenglieder 40A und 40B in
der Richtung der Pfeile 100 und 101 in 5 einstellbar.
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Das
Ausgabeende 110 des Röhrengliedes 36 ist
bevorzugt etwa 50 bis 75% von dem Abstand entlang der Länge des
Chargen bildenden Mechanismus 24 angeordnet (und daher
entlang der Länge
des formenden Abschnitts oder Bereiches 80). Das röhrenartige
Glied 36, das bevorzugt aus mehreren beweglichen Bereichen
gefertigt ist, ist typischerweise aus einem metallischen Material
gefertigt, wie rostfreiem Stahl, und mit Teflon beschichtet und
verkleidet. Das Ausgabeende des Metallrohres kann gerändelt oder
verformt sein, um zu verhindern, dass die Teflonbeschichtung davon
abgleitet.
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Wie
in den 4 und 7 gezeigt, ist ein längliches
Rohr oder ein Leitungsglied 102 in dem hohlen Zentrum 104 des
röhrenartigen
Gliedes 36 angeordnet. Die Leitung 102 kann ein
normales Ende oder einen vergrößerten Kopf 106 an
dem Ausgabeende aufweisen und weist einen zentralen Durchgang 108 durch
dessen Länge
hindurch auf.
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Die
Leitung 102 ist in dem Durchgang 104 angeordnet
und wird auf eine herkömmliche
Art und Weise getragen, wie durch Rippenträger 105.
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Das
extrudierte Gummi- oder Kaugummimaterial wird extrudiert und durch
den Durchgang 104 in dem röhrenartigen Glied 36 um
die längliche
Leitung 102 herum hindurchgeführt. Das halbflüssige Material,
das für die
zentrale Füllung
des Gummimaterials verwendet wird, wird durch den Durchgang 60 in
den zentralen Durchgang 108 in der Leitung 102 hindurchgeführt. Das
halbflüssige
Material wird aus dem Ende des Rohres 108 in das Gummimaterial
ausgetragen, wenn das Gummimaterial aus dem röhrenartigen Glied 36 austritt. Das
vergrößerte Kopfglied 106 an
dem Ende des röhrenartigen
Gliedes 102 erzeugt einen definierten Raum oder einen Hohlraum
von einer leicht vergrößerten Größe in dem
extrudierten Gummimaterial, der es erlaubt, dass das extrudierte
halbflüssig
gefüllte
Material eine konsistente und unterschiedliche Phasenschicht in
dem Gummimaterial bildet. Dies stellt nicht nur einen definierten
Bereich für
das halbflüssig
gefüllte
Material bereit, sondern erzeugt auch einen kreisförmigen Hohlraum
für das
zu verfüllende
halbflüssige
Material. Das Austragsende des röhrenartigen
Gliedes 102 erstreckt sich vorzugsweise in den Chargen
bildenden Abschnitt 80, um eine Distanz D von der Größenordnung
von 2,54 cm (1 Zoll) über
das Ende 110 des röhrenartigen
Gliedes 36 hinaus. Dies erzeugt einen glatten Übergang
zwischen der Masse aus Süßigkeitsmaterial 90 in
dem Chargen bildenden Mechanismus und dem extrudierten Gummi- oder
Kaugummimaterial, das aus dem röhrenartigen Glied 36 austritt.
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Das
Kopfglied 106 ist bevorzugt ablösbar an dem röhrenartigen
Glied gefertigt (wie mit einer Verbindung mit Gewinde), so dass
Kopfglieder von verschiedenen Größen verwendet
werden können,
um zu ermöglichen,
dass verschiedene Mengen von Zentralfüllmaterialien in verschiedenen
Produkten bereitgestellt werden können.
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Bevorzugt
ist das röhrenartige
Glied 36 präzise
in dem Zentrum des formenden Abschnitts 80 und äquidistant
von den Rollgliedern 40A–40D angeordnet. Dies
stellt ein dreiphasiges Produkt 42 mit einem Querschnitt
von gleichmäßig bemessenen
Schichten bereit. In dieser Hinsicht könnte, wenn das röhrenartige
Glied 36 näher
an einem oder zwei der Rollenglieder als die anderen angeordnet
sind, dann das resultierende extrudierte Strangprodukt eine äußere Süßigkeitsschicht
mit einer nicht gleichmäßigen oder
inkonsistenten Dicke um das Gummi- oder Kaugummimaterial herum aufweisen.
Dies könnte
zu unannehmbaren Endprodukten führen
und möglicherweise
zu dem Aus laufen des flüssigen
Zentralfüllmaterials
aus dem Strang aus Materialien während
der weiteren Verarbeitung führen.
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Um
das Ausgabeende 110 des röhrenartigen Gliedes in dem
Zentrum zwischen den Rollengliedern 40A–40D in dem Chargen
bildenden Mechanismus zu halten, und um weiter zu ermöglichen,
dass der Winkel des Chargen bildenden Mechanismus 80 wie
gewünscht
verändert
wird, ist wie oben diskutiert, ein Dreh- und Schwenkmechanismus 112,
wie in 7 gezeigt, vorgesehen. Der Mechanismus 112 weist
zwei Drehlager-/Zapfenverbindungen („Knöchel” oder U-Anschlüsse) 112A und 112B auf,
die zwischen Bereichen 36A, 36B und 36C des
röhrenartigen
Gliedes 36 angeordnet sind, um zu erlauben, dass der Bereich 36C des
röhrenartigen
Gliedes, das innerhalb des formenden Abschnitts 80 angeordnet
ist, vertikal gemäß dem Pfeil 114 eingestellt
wird und seine Position in dem Zentrum der Chargen bildenden Rollen 40A–40D beibehält. Die Drehlager-/Zapfenverbindungen
erlauben vorzugsweise eine Winkelbewegung des röhrenartigen Gliedes von zumindest
15°. Wie
in 7 gezeigt, ist der anfängliche röhrenartige Abschnitt 36A unmittelbar
an dem Extruder 20 befestigt. Das Gummi- oder Kaugummimaterial
wird durch das kreisförmige
Matrizenglied 116 extrudiert, das an dem Ende des Extruders 20 derart
angeordnet ist, dass ein Strang mit kreisförmigem Querschnitt aus Gummi-
oder Kaugummimaterial in das röhrenartige
Glied 36 extrudiert wird und durch es hindurchgeführt wird.
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Ein
bevorzugter Lutscher bildender Mechanismus 30 ist in den 8, 9 und 10 gezeigt.
Einzelheiten des rotierenden Trommelmechanismus sind in 11 gezeigt.
Der Lutscher bildende Maschinenpark kann beispielsweise von Latini
oder einer anderen Firma bereitgestellt werden, welche ähnliche
Produkte herstellt und die auf dem Markt erhältlich sind. In dieser Hinsicht
kann das Modell BLP-4 einer Kugellutscher formenden Maschine von
Latini Machine Company für
diesen Zweck verwendet werden. Im Allgemeinen enthält der Lutscher
bildende Maschinenpark 30 ein Gehäuse 120, einen Zuführ-/Abmessmechanismus 122,
eine rotierende Trommel 44 und einen Fördermechanismus 32.
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Gemäß der Lutscher
bildenden Maschine 30 wird ein Strang aus Material, wie
aus einem festen Süßigkeitsmaterial,
durch einen Förder-/Abmessmechanismus 122 und
um eine rotierende Trommel 44, die eine Mehrzahl von formenden
Matrizen 124 enthält,
herumgeführt.
Der Förder-/Abmessmechanismus 122 enthält ein paar
von vertikal an geordneten Rollgliedern 122A und 122B (siehe 9),
die den Strang aus Material in einer geeigneten Dicke befördern, wo
er in die formenden Matrizen 124 eingebracht wird.
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Die
formenden Matrizen 124 enthalten eine Reihe von halbkreisförmigen Rillen,
um die äußere Umgebung
eines rotierenden Ringgliedes 126 herum und eine Mehrzahl
von halbkreisförmigen
Rillengliedern 128, die an dem Trommelglied 44 eingehängt sind,
um den Eintritt des extrudierten Materials in die Rillenglieder 124 zu
ermöglichen,
und dessen Auswurf daraus zu ermöglichen,
nachdem die endgültigen
Produkte gebildet sind.
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Das
Trommelglied 44 rotiert um eine zentrale Spindel 130 und
enthält
auch eine Mehrzahl von Nocken betriebenen Kolbengliedern 132 und 134,
die auf gegenüberliegenden
Seiten der halbkreisförmigen
Matrizenrillen angeordnet sind. Wenn das eingehängte Matrizenrillenglied 128 benachbart
der Matrizenrillenglieder 124 angeordnet ist, wird ein
ovalförmiger
Hohlraum 136 gebildet, in dem das Süßigkeitsmaterial angeordnet
wird, um in der gleichen Form ausgebildet zu werden. Die Lutscherstiele
S (46B) sind in einem Stielmagazin oder einem Trichter 140 angeordnet
und werden automatisch einer nach dem anderen in einen Stiel einsetzenden Kanal 142 ausgegeben,
der sich benachbart zu dem Trommelmechanismus 44 befindet.
Ein separates Kolbenglied (nicht gezeigt) drückt den Lutscherstiel S axial
oder longitudinal und setzt ihn in den halbfest geformten Süßigkeitsbereich 46A des
Lutschers ein. In dieser Hinsicht wird, wie in 6 gezeigt,
das Stielglied S nur in den Süßigkeitsbereich
S und den Gummibereich G des Lutschers 46 eingesetzt. Dies
hält die
Unversertheit der Gummiabdichtung um den flüssigen zentral gefüllten Bereich
L herum aufrecht und verhindert, dass das flüssige Material von dem Süßigkeitsbereich 46A ausläuft und/oder
ein unannehmbares kommerzielles Produkt erzeugt wird.
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Die
Lutscherprodukte 46 werden aus der Lutscher bildenden Maschine 30 oder 180 in
den Fördermechanismus 32 ausgeworfen,
wo sie in den Kühlmechanismus 34 befördert werden.
Vorzugsweise werden die Lutscher mit einem kleinen Stück von Süßigkeitsmaterial
zwischen ihnen ausgebildet, das sie zu einem kontinuierlichen Strang
aus Lutschern zusammenhält.
Der Strang aus Lutschern fällt
herab, sobald die Matrizentrommel rotiert und ermöglicht den
Lutschern, auf das Förderband
zu fallen, das unterhalb der formenden Matrizen angeordnet ist.
Der Kühltunnel 34 enthält ein äußeres Gehäuse 150 und
ein zentrales rotierendes Käfigglied 50.
Das Käfigglied 50 wird
durch einen Motor 48 und durch einen Riemenantrieb 152 gedreht.
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Luft
wird durch Öffnungen
oder Anschlüsse 154 in
das Rohr oder den Durchgang 156 eingedüst, der in dem Zentrum der
rotierenden Trommel 50 angeordnet ist. Die endgültigen Lutschprodukte 46 werden
getaumelt und in dem Kühltunnel 34 gekühlt, wenn
sie von dem Eingangsende 34A zu dem Austrittsende 34B voranschreiten.
Wenn die Lutscher nicht getrennt werden, wenn sie in den Kühltunnel
eintreten, wird sie der Taumelvorgang in einzelne Lutscher auftrennen.
Der Taumelvorgang unterstützt
auch das Beibehalten einer besseren und gleichmäßigeren runden Form für die endgültigen Produkte.
Die kontinuierliche Bewegung der gebildeten Lutscherprodukte in
dem Kühlmechanismus
verhindert eine Verformung ihrer Form. Die endgültigen Lutscherprodukte werden
entweder zur Lagerung zur späteren
Verarbeitung transportiert oder direkt zum Verpacken und nachfolgenden
Versand zu den Verbrauchern verschickt.
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Ein
alternativer bevorzugter Kühlmechanismus 200 ist
in den 14 und 15 gezeigt.
Der Kühlmechanismus 200 kann
zum Beispiel der Typ sein, der von Aquarius Holland als Model Nr.
BC1 vermarktet wird. Der Kühlmechanismus 200 kann
anstelle des Kühltunnels 34 verwendet
werden. Er hat den gleichen Zweck und wird auf die gleiche Art und
Weise verwendet. Der Kühlmechanismus 200 ist
unmittelbar nachfolgend der formenden Maschine 30 angeordnet.
Der Fördermechanismus 32 transportiert
die Lutscher in die Öffnung
oder in den Eingang 202 in dem Gehäuse 204.
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Das
Gehäuse 204 ist
zum Beispiel aus einem metallischen Blech gefertigt, in der Größe und Form,
wie im Allgemeinen in den Zeichnungen gezeigt ist, und weist ein
paar von Instandhaltungstüren 206 und 208,
eine Ausgangsöffnung 210 und
einen motorgesteuerten Schraubennockenmechanismus 212 auf.
Luft wird in das Gehäuse
eingeleitet und verwendet, um die Lutscherprodukte zu kühlen. Eine
Mehrzahl von geneigten Einsatzgliedern 214 ist innerhalb
des Gehäuses
angeordnet. Die Einsatzglieder sind auf beweglichen Radgliedern 216 angeordnet,
die es erlauben, dass die Einsatzglieder von Seite zu Seite in dem
Gehäuse
pendeln. Stabglieder 218 sind mit jeder einzelnen der Einsatzglieder
verbunden, wobei die äußeren Enden
betriebsweise mit dem Schraubennockenmechanismus 212 verbunden
sind. Somit pendeln, wenn die Schraubennocken rotieren, die Einsatzglieder
rasch von Seite zu Seite. Dies bewirkt andererseits, dass die Lutscher
auf den Einsätzen
geschüttelt,
getaumelt und auf den Einsatzgliedern gerollt werden, die es ihnen
erlauben, gleichmäßig gekühlt zu werden
und eine Verformung verhindern.
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Die
Mehrzahl von Einsatzgliedern 214 in dem Gehäuse ist
wechselweise in entgegengesetzten Richtungen geneigt (wie in 14 gezeigt),
so dass die Lutscher vorwärts
und rückwärts in dem
Gehäuse
wandern können.
Die Lutscher werden geschüttelt
und wandern entlang der Länge
des obersten Einsatzes, tropfen auf den Einsatz, der unmittelbar
darunter angeordnet ist, und bewegen sich auf diese Art und Weise
wiederholt zu dem unteren Einsatz in dem Gehäuse, wo sie durch die Öffnung 210 austreten.
Die Lutscher, die den Kühlmechanismus 200 verlassen,
werden in Schachteln oder Behälter
(nicht gezeigt) zum Transport oder zur späteren Verarbeitung gesammelt,
oder direkt zur Verpackung und zum nachfolgendem Versand zu den
Verbrauchern transportiert.
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Der
Strangabmessmechanismus 28 enthält eine ebene Oberfläche, auf
der eine Mehrzahl von Paaren von Abmessrollen 74 und 76 angeordnet
ist. Ein Rollenbündel
kann an dem Eingangsende des Abmesstisches angeordnet sein, obwohl
es auch möglich
ist, einen Vorabmessmechanismus vorzusehen, der an dem Ende des
Chargen bildenden Mechanismus 24 befestigt ist, wie oben
erklärt.
Der Strangabmessmechanismus 28 enthält ein Tischglied 29 mit
einer Mehrzahl von Rollengliedern darauf, die das dreiphasige extrudierte
Strangprodukt zum Eintritt in den Lutscher bildenden Mechanismus 30 befördern und
den Querschnittsdurchmesser korrekt abmessen.
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Vorzugsweise
werden ein Satz von Bündelrollen
und zwei Paare von flachen Rollen verwendet, um den Strang aus Material
korrekt abzumessen. In dieser Hinsicht kann das Gummimaterial hinsichtlich
der Größe auf 5,08
cm (2,00 Zoll) im Durchmesser in den Bündelrollen auf 3,81 cm (1,50
Zoll) in dem ersten Paar von ebenen Rollen, und auf 3,175 cm (1,25
Zoll) in dem zweiten Paar der ebenen Rollen verringert werden. Die Einspeisungsrollen
auf der bildenden Maschine können
weiter den Durchmesser auf eine endgültige Größe von 3,05 cm (1,20 Zoll)
leicht reduzieren.
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Ein
anderer Lutscher bildender Mechanismus, der mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, ist ein Ketten formender Mechanismus
von Euromec in Italien. Dieser Mechanismus verwendet ein paar von
rotierenden Kettengliedern anstelle eines rotierenden Matrizentrommelgliedes,
wie es in dem Mechanismus von Latini vorgesehen ist. Die Ketten
weisen jeweils Sätze
von halbkreisförmigen
Matrizenrillen darauf auf, die auf dem dreiphasigen Strang aus Material
zusammentreffen, um es zu schneiden und in separate Bälle oder
Stücke
aus halb geschmolzenem Süßigkeitsmaterial
zu formen. Lutscherstiele werden in die Bälle aus Süßigkeit in dem Euromec-Mechanismus
eingesetzt, und die endgültigen
Lutscherprodukte werden daraus auf einen Fördermechanismus ausgeworfen.
Eine andere Firma mit einem Lutscher bildenden Mechanismus oder einer
Maschine, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
ist die Robert Bosch GmbH in Deutschland.
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Eine
typische Ketten bildende Maschine dieser Art ist im Allgemeinen
in 16 gezeigt und wird im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 180 bezeichnet.
Die formende Maschine 180 beinhaltet zwei zusammenpassende
rotierende Ketten 181 und 182 – wie besser in 17 gezeigt – um die
Lutscher zu formen (eher als ein rotierendes Trommelglied, wie oben
diskutiert). Jede einzelne der zwei rotierenden Ketten weist einen Bereich
der fertig gestellten formenden Matrize auf, die verwendet wird,
um die endgültige
Form der Lutscher zu bilden. Der Strang aus Gummi 42 wird
in den Überlappungsbereich
zugeführt,
wo die zwei Ketten zusammentreffen, wenn sie rotieren. Die zwei
Bereiche der einzelnen formenden Matrizen passen an diesem Punkt zusammen
und trennen den Strang aus Material ab und formen das einzelne Stück in eine
ovale Form (oder in die Form der formenden Matrize). Die zwei Matrizenbereiche
wandern gemeinsam mit ihrer zusammenpassenden geschlossenen Position
zu einem bestimmten Bereich „D" der Länge der
Ketten. Dies bestimmt die endgültige
Form des Produktes, und ermöglicht
es den Lutscherstielen auch, von einem Stieltrichter 183 von einer
Stelle eingesetzt zu werden.
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Wenn
sich die Ketten nach dem formenden Verfahren voneinander trennen,
fallen die geformten Lutscherprodukte 46 mit den befestigten
Stielen von der formenden Maschine auf einen Beförderer 184, wo sie in
einen Kühl-
und Taumelmechanismus transportiert werden, wie Kühlmechanismen 34 oder 200.
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Mit
einer der verschiedenen Formen der vorliegenden Erfindung wird ein
stabiles zentral gefülltes
Produkt bereitgestellt. Die halbflüssige Zentralfüllung wird
effektiv in einem Gummi- oder Kaugummikern oder einer Hülle beherbergt,
die ihrerseits von einer harten Flüssigkeitshülle umgegeben ist. Die drei
Schichten aus Material bilden einen stabilen Lutscher, der nicht
ausläuft.
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Die
Formulierung für
das halbflüssige
Zentralfüllmaterial,
das mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist einen hohen
Prozentsatz an Pektin auf, das dabei unterstützend wirkt zu verhindern,
dass die zentrale Füllung
durch das Gummi- oder Kaugummimaterial hindurch tritt und somit
aus dem Lutscherprodukt ausläuft.
Die Menge an Pektin liegt in der Größenordnung von 1,0–1,3 Gew.-%
des endgültigen
Produktes, was dabei hilft zu verhindern, dass die halbflüssige Füllung geliert.
Zudem werden das Gummi- und das Zentralfüllmaterial L bei einer niedrigeren
Temperatur gehalten, in der Größenordnung
von weniger als 50°C,
was auch verhindert, dass das halbflüssige Material geliert oder
dessen Viskosität
abnimmt.
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Während des
Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es wichtig, die Temperaturen der Materialien L, G
und C innerhalb von geeigneten Bereichen beizubehalten.
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„Plastische" Zustände der
Süßigkeit,
Gummi- und halbflüssiger
Zentralfüllmaterialien
sind notwendig, wenn die Lutscherstiele S eingesetzt werden, um
einen Durchstich des halbflüssigen
Materials und ein nachfolgendes Auslaufen zu verhindern. Diese Temperaturen
liegen unterhalb der Glasübergangstemperaturen, bei
denen die Materialien in Festkörper
umgewandelt werden, und oberhalb der Fließtemperatur, bei der die Temperaturen
die Materialien in entflammbare Flüssigkeiten überführen wird. Ein Beispiel für eine Formulierung
eines Materials für
eine Zentralfüllschicht
L mit einem Blaubeeraroma ist wie folgt:
Materialien | Gew.-% |
Zucker | 8,705 |
Wasser | 9,090 |
Glucosesirup
42DE | 60,938 |
Glycerin | 17,392 |
Zitronenpektin
USPL-200 | 0,348 |
Wasserfreie
Zitronensäure | 8,000 |
ROT
Nr. 40 | 0,002 |
Blau
Nr. 2 | 0,0003 |
Blaubeeraroma | 0,42 |
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Das
Pektin wird leicht mit dem Glycerin vermischt. Die Mischung aus
Maissirup, Zucker, Wasser und Glycerin (Pektin enthaltend) wird
dann bei 110°C
gekocht. Die Mischung wird dann auf 90°C abgekühlt, und die Säure, der
Farbstoff und der Aromastoff werden hinzugefügt. Das Material weist eine
gelartige Konsistenz auf. Die Menge an Pektin verdickt das halbflüssige Zentralfüllmaterial
ausreichend, um zu verhindern, dass es durch irgendwelche Risse
oder Leerstellen in dem Zentrum des Gummiproduktes hindurchtritt,
wo es wandern kann und zu der Außenseite hindurchtreten kann
und dabei Schwierigkeiten in dem Lutscher bildenden Verfahren verursacht
und unannehmbare Endprodukte erzeugt.
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Eines
der Probleme bei der Herstellung von annehmbaren endgültigen Lutscherprodukten
in dem Lutscher bildenden Mechanismus 30 ist die Verhinderung
des Auslaufens des flüssigen
Materials L aus dem Zentrum des extrudierten Stranges, wenn die
halbkreisförmigen
Matrizen zusammentreffen, um die Flüssigkeitsbereiche 46A der
Lutscherprodukte 46 zu bilden. Die Kanten der kreisförmigen Matrizen
treffen zusammen, um den extrudierten Strang an den Bereichen X
und Y zu komprimieren, wie in 13 gezeigt.
Das zentrale Gummi- oder Kaugummimaterial G wird auch an beiden
Enden verdichtet, um abgeflachte Bereiche A und B zu bilden. Die
Beibehaltung des flüssigen
Bereiches L bei einer dichteren Zusammensetzung, wie mit einer erhöhten Menge
an Pektin in der Formulierung, wirkt unterstützend beim Verhindern, dass
das halbflüssige Zentralfüllmaterial
L aus der Verbindung oder aus dem Saum entlang der Bereiche A und
B an den Punkten X und Y der Süßigkeitshülle C ausgequetscht
wird.
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Typische
Beispiele für
Formulierungen und Mischverfahren für ein Kaugummimaterial zur
Verwendung in dem Gummi-G-Bereich eines dreiphasigen Lutscherproduktes
mit Blaubeeraroma und eines Süßigkeitsmaterials
zur Verwendung in dem Süßigkeits-C-Bereich, sind wie
folgt:
Gummi |
| Gew.-% |
Maissirup | 13–17 |
Gummigrundstoffmischung | 18–22 |
Zucker
(pulverisiert – 2/3) | 38–43 |
Zitronensäure USP | |
Wasserfreies
Pulver | 0,70–1,1 |
D&C Blau #2 A2.
Lack | 0,02–0,04 |
|
Glycerin
USP Spezial | 0.45–0.65 |
Zucker
(pulverisiert – 1/3) | 18–22 |
Maisöl (Mazola) | 0.15–0.35 |
Blaubeeraroma | 0.8–1.2 |
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Der
Maissirup und die Gummigrundstoffmischung werden in einen chargenartigen
Kesselmischer eingeführt
und für
ein Minimum von 1 Minute mit den Mischschaufeln, die in einer Richtung
rotiert werden, gemischt und für
ein Minimum von 3 Minuten mit den Schaufeln, die in der entgegengesetzten
Richtung rotiert werden, gemischt. Die Kesseltemperatur wird bei
etwa 49°C
(120°F)
gehalten, wobei der Mantel bei einer Temperatur von 120°C gehalten
wird. Die endgültige
Gummigrundstofftemperatur liegt bei 77 bis 85°C und die Gummitropftemperatur
liegt bei 45 bis 51°C.
Zwei Drittel des Zuckers, der Zitronensäure und des blauen Farbstoffs
werden dann zu dem Kessel hinzugefügt, und die Masse wird weiter
für zumindest
drei Minuten gemischt. Das Glycerin wird dann während des Mischverfahrens hinzugefügt, und
die Masse wird weiter mit den Schaufeln gemischt, die zumindest
für eine
halbe Minute in jeder einzelnen Richtung rotieren.
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Das
restliche Drittel des Zuckers wird dann hinzugefügt, und das Mischen wird für zumindest
weitere zwei Minuten fortgesetzt. Das Maisöl und das Blaubeeraroma werden
am Ende hinzugefügt,
und das Mischen wird für
mehrere weitere Minuten fortgesetzt.
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Das
Süßigkeitsmaterial
ist vorrangig granulierter Zucker (etwa 55,0% trocken) und Glukosesirup
(etwa 45,00% trocken). Wasser wird hinzugefügt, wenn die Bestandteile in
einen Kochtopf eingeführt
werden. Die Farblösung
wird hinzugefügt,
nachdem die Süßigkeit
gekocht hat und weist etwa 1,33% FD&C Blau #2, 0,33% FD&C Rot #40 und
98,33% Quellwasser auf. Der Flüssigkeitsgrundstoff
wird dann auf etwa 140°C
abgekühlt. Der
Aromaanteil wird vorgemischt und enthält Blaubeeraroma, Äpfelsäure und
Zitronensäure
in Mengenverhältnissen
von 0,20, 0,30 und 2,00. Die gekochte Süßigkeit wird auf einen Kühltisch
gegossen, und die Aromavormischung wird auf der Oberseite der Süßigkeitsmasse
aufgebracht und dann darin eingeknetet.
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Ein
typisches endgültiges
Lutscherprodukt kann ein endgültiges
Gesamtgewicht von etwa 20 Gramm aufweisen. Das Gewicht enthält 4,3 Gramm
an Gummi G, 0,7 Gramm an halbflüssiger
Füllung
L und 15,0 Gramm an harter Süßigkeit
C. Ein anderes bevorzugtes Verhältnis
der Bestandteile liegt bei 60 Gew.-% der harten Süßigkeitshülle, 30
Gew.-% des Gummimaterials und 10 Gew.-% der Füllung.
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Die
Verfahrensparameter und die Verfahrensschritte für ein typisches Verfahren und
ein System gemäß der vorliegenden
Erfindung können
in der vorliegenden Beschreibung dargelegt werden. Das Gummimaterial
weist eine Temperatur von 51°C
auf, wenn es in den Extruder eintritt – und eine Austrittstemperatur
von 46°C.
Die Kopftemperatur liegt bei 63°C,
und die Fasstemperatur liegt bei 120°C. Die Extrudergeschwindigkeit beträgt 14 Umdrehungen
pro Minute. Die Temperatur der flüssigen Zentralfüllung beträgt 43°C, und die
Füllung wird
in das Gummimaterial bei 9652650 Pa (1400 psi) eingespritzt. Die
Flüssigkeitstemperatur
innerhalb des Chargenbildners wird bei etwa 81°C eingeregelt, und die Drehrichtung
der Rollen in dem Rollenbündel
wird alle 60 Sekunden umgekehrt. Der Strangabmesser hat eine Geschwindigkeit
von 50 Umdrehungen pro Minute, und die Größen der Abstände zwischen
den flachen Rollen in den zwei Abmessrollenabschnitten beträgt 3,81 cm
(1,50 Zoll) und 3,18 cm (1,25 Zoll). Die zusätzlichen Heizer in dem Chargenbildner
und den Abmessrollenabschnitten sind abgeschaltet. Die Flüssigkeit
wird 15 Minuten gekühlt
und bei einem Vakuumdruck von 1,02 bar (30'' Hg)
gehalten.
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Die
Temperatur des Süßigkeitskühltisches
und des Knettisches liegt bei 40,5°C (105°F). Die Süßigkeitstemperatur nach dem
Kneten beträgt
81°C. Die
Rollen auf der formenden Maschine stellen eine endgültige Größe des Stranges,
der in die formenden Matrizen eintritt, von 3,05 cm (1,20 Zoll)
im Durchmesser bereit. Die Geschwindigkeit des Kühlarms beträgt 80 Umdrehungen pro Minute,
und der Winkel der Trommel beträgt 3° zur Horizontalen.
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Während die
Erfindung in Verbindung mit einer oder mehr Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte
klar sein, dass die spezifischen Mechanismen und Techniken, die
beschrieben worden sind, lediglich die Prinzipien der Erfindung
veranschaulichen sollen. Zahlreiche Abänderungen können an den beschriebenen Verfahren
und Geräten
durchgeführt
werden, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.