本發(fā)明涉及可食物(comestible)制造方法和系統(tǒng)，更具體地講，涉及用于在可食物制造系統(tǒng)內(nèi)施加粉末撒粉劑材料(powder dusting material)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

典型地，制作和包裝可食物諸如糖食或咀嚼型膠基糖的方法很花時間且涉及大量機械設(shè)備。例如，制作和包裝膠基糖產(chǎn)品的方法可包括混合和生產(chǎn)成品膠基糖成不均勻的輸出物、將成品膠基糖擠出和形成為條塊、調(diào)理成品膠基糖的條塊、將條塊擠出成成品膠基糖的連續(xù)薄片材、將連續(xù)片材輾過一連串的輥成為均勻的減少的厚度、將片材進行刻劃和分成各單個刻劃片材、在調(diào)理室調(diào)理各單個片材、將片材劃分成膠基糖塊以及包裝膠基糖塊。這樣的制作和包裝膠基糖產(chǎn)品的方法在被轉(zhuǎn)讓給本受讓人的前權(quán)益人的美國專利第6,254,373號和被轉(zhuǎn)讓給本受讓人的美國專利申請第15/352,110號中被公開；所述專利和專利申請的教導(dǎo)和公開內(nèi)容，只要不與本公開相矛盾，則以引用方式整體并入本文。

在制作和包裝可食物的過程中，粉末撒粉劑材料通常被用作防粘劑，以防止可食物不必要地粘附到制造部件及其自身。粉末撒粉劑材料的常規(guī)施加方法效率低下，并且還需要撒粉裝置，該撒粉裝置將多余的粉末撒粉劑材料施加到可食物上，并且然后再施加到被配置成除去過量粉末撒粉劑材料的收集裝置。因為施加時不包含粉末撒粉劑材料，因此該材料會在空氣中傳播，從而對附近員工的健康和安全造成威脅。另外，粉末撒粉劑材料可隨著時間累積，從而導(dǎo)致在產(chǎn)品或制造系統(tǒng)部件上堆積。

本發(fā)明涉及對此類現(xiàn)有膠基糖產(chǎn)品制作和包裝的系統(tǒng)和方法的改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種形成可食物的方法，該方法包括將可食物運送到具有封閉室的撒粉裝置。隨著可食物穿過封閉室，封閉室內(nèi)的撒粉劑(dusting agent)被引導(dǎo)至可食物的一個或更多個表面上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種形成可食物的方法，該方法包括將可食物運送到撒粉裝置。在撒粉裝置中，在可食物的至少一個表面上形成撒粉劑的基本上均勻的層。在撒粉裝置中形成層之后，在沒有將過量撒粉劑從至少一個表面上有效地除去的情況下，將可食物運送到撒粉裝置下游的加工站。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供了一種形成可食物的方法，該方法包括在具有兩個或更多個輥對的形成站處將可食物料團形成可食物。隨著可食物穿過撒粉裝置的封閉室，封閉室中的撒粉劑被引導(dǎo)至可食物的一個或更多個表面上。撒粉裝置通常布置在兩個或更多個輥對的第一個輥對的上游。

附圖說明

被并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖體現(xiàn)了本發(fā)明的幾個方面，并且連同具體實施方式一起用以解釋本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一個可食物制造系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括撒粉裝置；

圖2a是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一個可食物制造系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括撒粉裝置；

圖2b是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一個可食物制造系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括撒粉裝置；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的撒粉裝置的剖視圖；并且

圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的撒粉裝置的剖視圖。

具體實施方式

下文的公開內(nèi)容將詳述根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，這些具體實施例提供了用于在可食物制造過程中防止可食物材料附著至一個或更多個形成部件(例如定型部件、切割部件和刻劃部件等)或其本身的改進點。在一個實施例中，系統(tǒng)包括一組或一輥對，這些輥用于把可食物結(jié)構(gòu)/料團形成為具有所需厚度和寬度的連續(xù)幅材或片材，同時控制可食物的溫度。本文考慮到了例如但不限于美國專利申請第61/522,767號中描述的那些輥，該專利申請全文以引用方式并入本文。還考慮到了諸如美國專利申請第61/510,119號中描述的移動壁，該專利申請全文以引用方式并入本文。

包括在本文所述的可食物料團和片材中的可食物包括任何類型的可食用產(chǎn)品，包括但不限于咀嚼型膠基糖(處于任何階段的，包括彈性體、半成品基料、成品咀嚼型膠基糖基料和成品咀嚼型膠基糖)、糖食(可與咀嚼型膠基糖和糖果同義)、甜味餅干和咸味餅干、蛋糕、堅果和谷物等。為便于描述，在說明書的剩余部分，可食物將被稱為咀嚼型膠基糖。咀嚼型膠基糖的某些組成可具有不均勻的質(zhì)構(gòu)和/或含有多層組成。

現(xiàn)在參見附圖，示出了用于形成咀嚼型膠基糖的示例性系統(tǒng)。可食物制造系統(tǒng)10通常包括可食物混合工位20，以及包括至少一輥對40的可食物形成或定型工位30。如圖所示，系統(tǒng)10還可包括位于可食物定型工位30下游的進一步壓光輥(smoothing roller)80，以及刻劃輥85和劃分輥90。制造系統(tǒng)10還可包括通常布置在定型工位30上游或下游的噴涂工位120。

在圖1所示的制造系統(tǒng)10中，可食物形成站30a包括布置在其上游入口點的料斗35。形成站30a還包括輥對40，在該實施例中，該輥對包括上輥45和下輥50。輥45,50由外部驅(qū)動，例如，由可操作地聯(lián)接的馬達驅(qū)動(未示出)。在一個示例性實施例中，輥45,50中的每個輥都設(shè)有馬達，使得每個輥45,50的轉(zhuǎn)速可被單獨控制。

料斗35被設(shè)置為靠近輥40，可用于上游反沖控制(surge control)、容量和進料控制。料斗35限制、積累和進料從混合工位20提供可食物料團15，并將料團15進料到通常位于輥對40之間的入口或間隙區(qū)55內(nèi)。

可食物料團15移動穿過料斗35，例如通過重力或者在設(shè)置在料斗35中的導(dǎo)輥(未示出)的協(xié)助下完成。在圖1的示例性實施例中，隨著可食物料團15從料斗離開，其被下輥50朝上輥45以及上輥45和下輥50之間的間隙55導(dǎo)向。反向旋轉(zhuǎn)的上輥45和下輥50將可食物料團15在輥對40(本文也稱之為“形成輥”或“定型輥”)之間的間隙55之間拉過，以將可食物料團15形成和定型為可食物片材25。

在一個實施例中，上輥45裝配油輥46，該油輥被配置為使用充當脫離劑(release agent)的食品級植物油或礦物油來潤滑上輥45，以防止粘附。類似地，下輥50可裝配被配置為潤滑下輥50的油輥52。盡管在所示非限制性實施例中，輥45、輥50都裝配了油輥46、油輥52，但在其他實施例中，如果輥45和輥50的表面張力足夠低，使可食物料團15沒有脫離劑(releasing agent)幫助也可脫離，并且可食物料團15在隨后的刻劃、切割、包裝等工序中粘附性足夠低，那么上輥45和下輥50中可只有一者裝配油輥46和油輥52。此外，可使用其他潤滑系統(tǒng)(例如，噴桿或浸漬盆，未示出)來施加合適的液體潤滑劑。

離開輥對40的間隙55后，傳送帶75將具有最終厚度或大致最終厚度(對于一些片材或厚片形成系統(tǒng)，該厚度介于約0.3mm至10mm之間)的可食物片材25朝壓光輥80移動，該壓光輥用于去除表面缺陷、扭結(jié)，還可進一步減小可食物片材25的厚度。

在圖1的示例性實施例中，系統(tǒng)10還包括可食物形成站30a下游的刻劃輥85和橫向劃分或切割輥90?？虅澼?5和橫向劃分輥90將可食物片材25刻劃并劃分為單個的刻劃片材。然后可將刻劃片材運送到任選的冷卻隧道100，其中使用強制空氣從頂側(cè)和底側(cè)冷卻刻劃片材。隨著刻劃片材在冷卻隧道中進一步進行調(diào)理，刻劃片材的膠基糖材料充分變硬至足以進行堆疊，以便維持形狀和使材料蠕變最小化。此后，可將可食物運輸至可能與系統(tǒng)10處于同一條作業(yè)線的進一步加工和包裝設(shè)備，以生產(chǎn)包裝的可食物產(chǎn)品。

壓光輥80、刻劃輥85和劃分輥90及其同等設(shè)備被認為是形成系統(tǒng)10內(nèi)的形成或制造器械。在一些實施例中，除了刻劃輥85和劃分輥90或作為刻劃輥85和劃分輥90的取代，系統(tǒng)10可包括其他可食物成形解決方案，諸如降落輥(drop-roller)、沖剪機、制粒機或其他類似的可食物成形設(shè)備(前提是片材被冷卻到足夠的程度)。這樣，可食物制造系統(tǒng)10可生產(chǎn)具有各種最終形狀、可在隨后包裝的可食物或者隨后進行包衣的小丸。

在制造系統(tǒng)10的另一個實施例中，如圖2a和圖2b所示，示出了可食物形成站30b并包括定型擠壓機105和多對定型輥40。定型式擠出機105是低剪切擠出機，它被配置成使從混合工位20提供的可食物料團15通過具有限定寬度孔口的形成模(未示出)，從而形成大體均勻的擠出物15a，該擠出物可為尺寸基本上一致的連續(xù)料流，或作為另一種選擇，它可被定期切割成可食物料團15的單獨成形塊。在所示的非限制性實施例中，多個定型輥40通常成對布置，例如六對40a至40f；每對40包括上輥45和下輥50，如圖所示。在這些實施例中，每對40中的上輥45和下輥50包括旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸垂直地偏置以有利于形成輥之間的間隙(未示出)。多對定型輥40通常被依次布置在傳送帶75中的間隙或開口上方，使得定型式擠出機105形成的成形可食物料團15a連續(xù)通過多個定型輥40中的每一個。每個連續(xù)輥對40之間的距離或間隙可基本上相同，或者作為另外一種選擇，可通常遞減以便逐漸減小成形可食物料團15a的厚度。

每個輥對40被配置成當成形可食物料團15a通過上輥45和下輥50之間時將成形可食物料團15a壓縮或變形以及拉長，以便提供大體均勻的厚度。隨后可根據(jù)可食物的配方將具有大體均勻厚度的可食物片材25的厚度65擴展或收縮。此外，在通過一系列輥40以后，可隨后將具有大體均勻厚度的可食物片材25成形、質(zhì)構(gòu)化和/或打印，這可改變大體均勻的厚度。

可食物形成站30a或30b的任一實施例的輥40可被配置成具有光滑的表面光潔度。另外，輥40也可被配置成具有任何期望的致動裝置(未示出)，例如但不限于伺服機構(gòu)，該伺服機構(gòu)控制每個輥對40中的輥45和輥50相對于彼此的垂直位置，從而調(diào)整它們之間的間隙55。

應(yīng)當理解，盡管系統(tǒng)10在圖1和圖2中被示為連續(xù)作業(yè)線，但在其他實施例中，可食物制造系統(tǒng)10的這些部件中的一個或更多個可位于制造車間的不同部分或者甚至在不同的制造車間里。例如，在一個實施例中，可食物混合系統(tǒng)20位于一個車間，可食物形成系統(tǒng)30和其他后繼部件(諸如刻劃輥和劃分輥以及包裝組件)位于不同的車間，其中混合可食物料團15從一個車間轉(zhuǎn)移至另外一個車間進行后續(xù)處理。

在圖中所示的非限制性實施例中，膠基糖制造系統(tǒng)10另外還包括撒粉裝置120，該撒粉裝置被配置為使粉末撒粉劑分布在可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25的至少一個表面上。撒粉劑作為防粘劑，以防止在制造期間可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25粘附到系統(tǒng)10的一個或更多個部件或粘附到其自身。粉末撒粉劑還可施加到可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25，以賦予它們諸如顏色或香味等其他特征。示例性粉末撒粉劑包括糖食領(lǐng)域中已知的那些，諸如，粉末狀糖化物、粉末狀糖醇、滑石、二氧化硅、碳酸鈣，或例如它們的組合。

撒粉裝置120可與形成站一同使用，諸如但不限于圖1所示的形成站30a、圖2a和圖2b所示的形成站30b。如圖1和圖2a所示，撒粉裝置120通?？晌挥谛纬烧?0的下游，諸如在可食物結(jié)構(gòu)15a,25冷卻之后，例如在包裝站100的上游。在另一個實施方案中，如圖2所示，撒粉裝置120與形成站30b一體地布置，諸如在定型擠出機105和第一輥對40a之間。然而，撒粉裝置120可布置在制造系統(tǒng)10中的任何位置，其中包括形成站30的上游。更具體地講，制造系統(tǒng)10內(nèi)可定位撒粉裝置120的例子包括但不限于：混合工位20和形成站30之間，與形成站30一體化，形成站30與壓光輥80、刻劃輥85、劃分輥90中任何一者之間，刻劃輥85和劃分輥90與冷卻隧道100之間，以及包裝機(未示出)之前冷卻隧道100之后。

如在圖3中更詳細地示出，撒粉裝置120包括封閉室125，該封閉室具有至少部分地填充有粉末狀、不帶電荷的撒粉劑的貯存器130。在一個實施例中，力量感應(yīng)元(load cell)137被配置為測量貯存器130內(nèi)撒粉劑的量。封閉室125由至少一個負壓區(qū)域127部分地限定，該負壓區(qū)域被配置成強制控制環(huán)境空氣，以防止撒粉劑噴射，諸如通過真空129生成。布置在貯存器130內(nèi)的攪拌器135被配置成旋轉(zhuǎn)以送室125內(nèi)懸浮的一部分撒粉劑。可利用攪拌器135的旋轉(zhuǎn)速度來控制供給到室125的撒粉劑的濃度。

在撒粉裝置120工作期間，風(fēng)扇或鼓風(fēng)機140連續(xù)地從室125內(nèi)吸引撒粉劑，并通過一個或更多個柔性軟管145將撒粉劑和空氣的混合物供給到至少一個可移動噴嘴150，該可移動噴嘴位于室125內(nèi)的可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25附近。每個噴嘴150將空氣和撒粉劑朝附近的可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25的不帶電荷表面引導(dǎo)。在一個實施例中，如圖4所示，該裝置包括第一鼓風(fēng)機140a和第二鼓風(fēng)機140b，該第一鼓風(fēng)機可操作地耦合到布置在可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25第一側(cè)附近的至少一個第一噴嘴150a，而該第二鼓風(fēng)機可操作地耦合到布置在可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25第二側(cè)附近的至少一個第二噴嘴150b?？墒澄锝Y(jié)構(gòu)15,15a,25的第一表面和第二表面可為相對的表面，但并非必須是相對的表面。此外，第一鼓風(fēng)機140a和第二鼓風(fēng)機140b可被配置成從第一噴嘴150a和第二噴嘴150b以不同的速度噴出撒粉劑。

可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25被配置成移動穿過撒粉裝置120的室125，諸如在傳送帶或其他傳送設(shè)備(未示出)上行進。當可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25穿過室125時，提供從室125吸出的撒粉劑并從至少一個噴嘴150噴出，以使得噴出的至少一部分撒粉劑接觸并附著于可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25的一個或更多個暴露的表面。未附著到可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25的噴出的那部分撒粉劑被配置為落入室125中，以使得撒粉劑返回貯存器130，或者由一個或更多個鼓風(fēng)機140重復(fù)吸入。在撒粉裝置120出口處提供的可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25包括其上形成撒粉劑的基本上均勻的層的至少一個表面。可通過調(diào)節(jié)室125內(nèi)循環(huán)的撒粉劑的量來控制撒粉劑的層的厚度，諸如通過控制攪拌器135的旋轉(zhuǎn)速度，并且還可通過調(diào)節(jié)可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25移動穿過室125的速度來控制撒粉劑的層的厚度。

通過使用撒粉裝置120施加粉末撒粉劑，在可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25上形成均勻分布的撒粉劑的層?？筛鶕?jù)系統(tǒng)10包含的形成站30的類型和撒粉裝置120相對于形成站30的位置來選擇施加到可食物結(jié)構(gòu)15,15a,25的撒粉劑的層的總厚度。例如，當撒粉裝置120大致布置在形成站30下游時，如圖1所示，撒粉裝置120施加到可食物結(jié)構(gòu)25的撒粉劑的量通常少于所需撒粉劑的量，以在形成操作期間防止可食物結(jié)構(gòu)15,15a附著到一個或多個部件或其本身。因此，撒粉裝置120可特別適于在包括形成站30a的制造系統(tǒng)10下游使用，其中無需使用防粘劑(特別是粉末狀的脫離劑)來防止可食物結(jié)構(gòu)15,15a附著到輥對40。在這種實施例中，值得注意的是，將油或其他液體潤滑劑施加到形成站30a的輥45和輥50上，以防止可食物結(jié)構(gòu)15的粘附，并且在可食物結(jié)構(gòu)25形成及定型之后，將粉末撒粉劑的層施加到該可食物結(jié)構(gòu)的一個或更多個表面。

相較于撒粉裝置120大致定位在形成站30下游的實施例，在諸如圖2b中所示的實施例中，撒粉裝置120定位在形成站30的上游或與該形成站一體化，撒粉裝置120可被配置為向可食物結(jié)構(gòu)15,15a施加更多的粉末撒粉劑。當撒粉裝置120定位在形成站(諸如形成站30b)的上游或與形成站一體化時，該撒粉裝置可具有特別的優(yōu)勢，其中包括的防粘劑特別是粉末脫離劑通常有益于防止可食物結(jié)構(gòu)15,15a附著到任何成對的輥40或其他下游部件。

由于撒粉劑包含在室125內(nèi)，因此與撒粉裝置120相關(guān)的健康和安全風(fēng)險(諸如攝取撒粉劑的可能性)顯著降低。此外，撒粉裝置120的效率比常規(guī)撒粉裝置的效率更高，因為位于系統(tǒng)10另一點的集塵設(shè)備無需從可食物結(jié)構(gòu)的表面主動去除過量的撒粉劑。此外，在沒有從撒粉裝置120下游的可食物結(jié)構(gòu)的至少一個表面有效去除撒粉劑的情況下，可在包裝站(未示出)上包裝具有最終橫截面尺寸、形狀和光潔度的可食物結(jié)構(gòu)。

本文引用的所有參考文獻，包括出版物、專利申請和專利在內(nèi)，都以引用方式并入本文，猶如每個參考文獻都單獨地和具體地被指明以引用方式并入且在本文中整體闡述。

在描述本發(fā)明的情形下(尤其在所附權(quán)利要求書的情形下)，除非本文中另有說明或上下文明顯抵觸，否則術(shù)語“一”、“一種”、“所述”以及類似指示物的使用應(yīng)被理解為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)含義兩者。除非另有指明，否則術(shù)語“包含”、“具有”、“包括”和“含有”應(yīng)被解釋為開放式術(shù)語(即，意為“包括但不限于”)。除非本文另有說明，否則本文對數(shù)值范圍的敘述僅僅意圖作為單獨地提及落入該范圍內(nèi)的每個單獨數(shù)值的簡略方法，并且每個單獨數(shù)值被并入本說明書中，猶如它被單獨地在本文中敘述。除非本文中另有說明或上下文明顯抵觸，否則本文描述的所有方法都可按任何合適的順序執(zhí)行。除非另有聲明，否則本文提供的任何和所有例子或示例性語言(例如，“如”)的使用都意圖僅僅為了更好地闡明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的范圍加以限制。本說明書中沒有任何語言應(yīng)被解釋為表明任何非要求權(quán)利保護的要素對于本發(fā)明的實施是必要的。

本文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明人已知的實施本發(fā)明的最佳方式。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在閱讀前面的描述后，那些優(yōu)選實施例的變型形式將變得顯而易見。發(fā)明人預(yù)期本領(lǐng)域的技術(shù)人員會適當采用這些變型形式，并且發(fā)明人意圖本發(fā)明由除本文所描述的具體方式之外的其它方式來進行實施。相應(yīng)地，在得到適用的法律允許的前提下，本發(fā)明包括所附的權(quán)利要求書中所陳述的主題的所有修改形式和等同形式。此外，除非本文中另有說明或上下文明顯抵觸，否則本發(fā)明涵蓋以上描述的要素的所有可能的變型形式的任何組合。