(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
押出機において該第１の要素の押出物を成形することと、
前記押出機からの前記押出物を下流の要素へと移送することと、
前記押出物を前記第１の要素のガラス転移温度より高い第１の温度に冷却することとであって、前記押出物を冷却することと、前記押出物を移送することとが同時に起こる、ことと、
前記第１の温度に冷却された前記押出物を複数の小片に切断することと、
前記押出物の複数の小片を第２の温度に更に冷却することであって、該第１の温度は、該第２の温度よりも高いこととを含み、
前記第２の温度が、前記第１の成分のガラス転移温度未満の温度である、方法。
【請求項２】
前記第１の温度は、３０℃〜９０℃である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の温度は、２０℃〜３５℃である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１の温度に冷却した前記押出物を、複数の同一の小片に切断することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
それぞれの小片は、該小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含み、前記切断面の該直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
可食組成物の第１の要素を調製するためのシステムであって、
該第１の要素の押出物を成形するための押出機と、
前記押出機の出口において前記押出物を受け取り、前記押出物を下流の要素へと提供するための移送装置であって、前記移送装置は、前記押出物を前記第１の要素のガラス転移温度より高い第１の温度に冷却し、同時に前記押出物を移送するように構成されている、移送装置と、
前記移送装置から排出された前記押出物を受け取るように位置づけられたペレタイザであって、前記ペレタイザは、前記第１の温度に冷却された前記押出物を、複数の同一の小片に切断するように構成されている、ペレタイザと、
前記小片を受け取り、前記小片を第２の温度に冷却するように構成された冷却機構と、を備え、
前記第２の温度が、前記第１の要素のガラス転移温度未満の温度である、システム。
【請求項８】
前記ペレタイザは、ホイールから半径方向外向きに延出する複数の歯を有するホイールを備え、前記ホイールは、前記移送装置の移動の方向に対して垂直に配置された軸を中心に回転するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
それぞれの小片は、前記小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含み、前記切断面の該直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２の温度は、前記第１の温度よりも低い、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記冷却機構の下流に、前記冷却機構と直列に配置されたフライス盤であって、前記フライス盤は、前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くように構成されている、フライス盤を更に備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
カプセル化組成物を押し出すことと、
カプセル化組成物を冷却することと、
前記カプセル化組成物を、複数の同一の小片に切断することとであって、それぞれの小片が、前記小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含み、前記切断面の前記直径の前記厚さに対する比は１よりも大きく、前記カプセル化組成物の温度は、前記カプセル化組成物のガラス転移温度より高い、ことと、
前記押出物の複数の小片を第２の温度に更に冷却することと
を含み、
前記第２の温度が、前記カプセル化組成物の前記ガラス転移温度未満の温度である、方法。
【請求項１３】
前記温度は、３０℃〜９０℃である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の小片は、２０℃〜３５℃の温度に冷却される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
カプセル化組成物を押し出すことと、
前記カプセル化組成物を第１の温度に冷却することであって、該第１の温度は、前記カプセル化組成物のガラス転移温度よりも高い、ことと、
前記第１の温度に冷却された前記押出物を複数の同一の小片に切断することと、
前記押出物の複数の小片を第２の温度に更に冷却することと
を含み、
前記第２の温度が、前記カプセル化組成物の前記ガラス転移温度未満の温度である、方法。
【請求項１７】
前記第１の温度は、３０℃〜９０℃である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
それぞれの小片は、該小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含み、前記切断面の該直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の温度は、２０℃〜３５℃である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概ね、可食組成物を製造するシステム及び方法に関し、より具体的には、可食組成物の成分として使用される第１の要素を製造するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可食物に使用するための１種又はそれ以上の有効成分を調製するための従来の方法は、押出物内にカプセル化された有効成分を有する押出物を成形することを含む。その後、押出物を、複数の小片に破砕した後、粉体に挽くことができるような温度に対流によって冷却される。押出物が砕かれる場合、形成された小片の形状及び大きさは不均一である。結果として、それぞれの小片を所望する大きさの粒子に挽くためには、様々なエネルギー量が必要であるため、フライス加工操作が非効率的になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、可食物に使用するための有効成分を連続的かつ効率的に調製することが可能なシステム及び方法が所望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態によると、可食組成物の第１の要素を調製するための方法が提供され、この方法は、第１の要素の押出物を成形することを含む。押出物は、第１の温度に冷却される。押出機は、第２の温度に更に冷却される。第１の温度は、第２の温度よりも高い。
【０００５】
本発明の別の実施形態によると、可食組成物の第１の要素を調製するためのシステムが提供され、このシステムは、第１の要素の押出物を成形するための押出機を含む。移送装置は、押出機から排出された前記押出物を受け取り、前記押出物を第１の温度に冷却するように構成されている。ペレタイザは、前記移送装置から排出された前記押出物を受け取るように位置付けられている。ペレタイザは、複数の実質的に同一の小片に前記押出物を切断するように構成されている。
【０００６】
本発明の更に別の実施形態によると、可食組成物の第１の要素を調製するための方法が提供され、この方法は、カプセル化組成物を押し出すことを含む。カプセル化組成物は、複数の実質的に同一の小片に切断される。
【０００７】
本発明の別の実施形態によると、可食組成物の第１の要素を調製するための方法が提供され、この方法は、カプセル化組成物を押し出すことを含む。カプセル化組成物は、カプセル化組成物のガラス転移温度より高い第１の温度に冷却される。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される：
（項目１）
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
該第１の要素の押出物を成形することと、
前記押出物を第１の温度に冷却することと、
前記押出物を第２の温度に更に冷却することであって、該第１の温度は、該第２の温度よりも高いこととを含む、方法。
（項目２）
前記第１の温度は、前記第１の要素のガラス転移温度より高い、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第１の温度は、約３０℃〜約９０℃である、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記第２の温度は、前記第１の要素の前記ガラス転移温度未満の温度である、項目２に記載の方法。
（項目５）
前記第２の温度は、約２０℃〜約３５℃である、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記押出物は、前記第２の温度に伝導冷却される、項目１に記載の方法。
（項目７）
第１の温度に冷却した前記押出物を、複数の実質的に同一の小片に切断することを更に含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
それぞれの小片は、該小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含む、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記切断面の直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記押出物を切断することは、前記押出物を、半径方向外向きに延出する複数の歯を備えるホイールを有するペレタイザに供給することを含み、該ホイールは、前記押出物の移動の方向に対して実質的に垂直に配置された軸を中心に回転するように構成されている、項目７に記載の方法。
（項目１１）
前記第１の要素は、カプセル化組成物である、項目１に記載の方法。
（項目１２）
前記複数の小片を前記第２の温度に冷却することは、垂直な螺旋経路を画定する搬送面を有する冷却機構によって行われる、項目７に記載の方法。
（項目１３）
前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、項目７に記載の方法。
（項目１４）
可食組成物の第１の要素を調製するためのシステムであって、
該第１の要素の押出物を成形するための押出機と、
前記押出機から排出された前記押出物を受け取るための移送装置であって、前記移送装置は、前記押出物を第１の温度に冷却するように構成されている、移送装置と、
前記移送装置から排出された前記押出物を受け取るように位置づけられたペレタイザであって、前記ペレタイザは、前記押出物を、複数の実質的に同一の小片に切断するように構成されているペレタイザとを備える、システム。
（項目１５）
前記押出機は、二軸スクリュ押出機である、項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
前記ペレタイザは、ホイールから半径方向外向きに延出する複数の歯を有するホイールを備え、前記ホイールは、前記移送装置の移動の方向に対して実質的に垂直に配置された軸を中心に回転するように構成されている、項目１４に記載のシステム。
（項目１７）
それぞれの小片は、前記小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含む、項目１４に記載のシステム。
（項目１８）
前記切断面の直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記小片を受け取り、前記小片を第２の温度に冷却するように構成された冷却機構であって、前記第２の温度は、前記第１の温度よりも低い、冷却機構を更に含む、項目１４に記載のシステム。
（項目２０）
前記冷却機構は、垂直な螺旋経路を画定する搬送面を含む、項目１９に記載のシステム。
（項目２１）
前記搬送面に沿う振動は、前記複数の小片の移動を前記経路に沿うものに変換するように構成されている、項目２０に記載のシステム。
（項目２２）
駆動モータは、前記搬送面に動作可能に連結され、前記搬送面に振動力を加えるように構成されている、項目２１に記載のシステム。
（項目２３）
前記冷却機構の下流に、前記冷却機構と直列に配置されたフライス盤であって、前記フライス盤は、前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くように構成されている、フライス盤を更に備える、項目１９に記載のシステム。
（項目２４）
前記第１の要素は、カプセル化組成物である、項目１４に記載のシステム。
（項目２５）
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
カプセル化組成物を押し出すことと、
前記カプセル化組成物を、複数の実質的に同一の小片に切断することとを含む方法。
（項目２６）
前記カプセル化組成物の温度は、前記切断することが行われる場合、前記カプセル化組成物のガラス転移温度より高い、項目２５に記載の方法。
（項目２７）
前記温度は、約３０℃〜約９０℃である、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
それぞれの小片は、該小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含む、項目２５に記載の方法。
（項目２９）
前記切断面の直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記複数の小片を、前記カプセル化組成物のガラス転移温度未満の温度に冷却することを更に含む、項目２５に記載の方法。
（項目３１）
前記複数の小片は、約２０℃〜約３５℃の温度に冷却される、項目３０に記載の方法。
（項目３２）
前記複数の小片のそれぞれは、伝導冷却される、項目３０に記載の方法。
（項目３３）
前記複数の小片を冷却することは、垂直な螺旋経路を画定する搬送面を有する冷却機構によって行われる、項目３０に記載の方法。
（項目３４）
前記複数の小片を所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、項目３０に記載の方法。
（項目３５）
可食組成物の第１の要素を調製するための方法であって、
カプセル化組成物を押し出すことと、
前記カプセル化組成物を第１の温度に冷却することであって、該第１の温度は、前記カプセル化組成物のガラス転移温度よりも高いこととを含む、方法。
（項目３６）
前記第１の温度は、約３０℃〜約９０℃である、項目３５に記載の方法。
（項目３７）
前記カプセル化組成物を、複数の実質的に同一の小片に切断することを更に含む、項目３５に記載の方法。
（項目３８）
それぞれの小片は、該小片の厚さよりも大きな直径を有する切断面を含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記切断面の直径の前記厚さに対する比は１よりも大きい、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記複数の小片を第２の温度に冷却することであって、前記第２の温度は、前記カプセル化組成物の前記ガラス転移温度未満である、ことを更に含む、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
前記第２の温度は、約２０℃〜約３５℃である、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記複数の小片の前記それぞれは、伝導冷却される、項目４０に記載の方法。
（項目４３）
前記複数の小片を冷却することは、垂直な螺旋経路を画定する搬送面を有する冷却機構によって行われる、項目４０に記載の方法。
（項目４４）
前記複数の小片を、所望の大きさの粒子を有する粉体に挽くことを更に含む、項目４０に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本明細書に組み込まれ、かつその一部を成す添付の図面は、本発明のいくつかの態様を具体化し、発明を実施するための形態と併せて、本発明の原理を説明する役割を果たす。図面中、
【図１】本発明の実施形態による可食組成物の第１の要素を調製するためのシステムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態による図１のシステムで使用するために構成された押出機の断面図である。
【図３】本発明の実施形態による図１のシステムで使用するために構成されたペレタイザの正面図である。
【図４】本発明の実施形態による押出物の切断片の例である。
【０００９】
詳細な説明は、図面を参照しながら、例示として、本発明の実施形態を利点及び特徴と共に説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の開示は、本発明による特定の実施形態を詳述するものとし、具体的には、チューインガム及び他のかかる糖菓に使用するためのカプセル化組成物を製造するための方法及びシステムを提供する。
【００１１】
本明細書で検討される可食押出物、即ち、塊及びシートに含まれる可食物としては、（エラストマー、部分的に完成したベース、完成したチューインガムベース、及び完成したチューインガムを含む、任意の段階の）チューインガム、（チューインガム及びキャンディと同義とすることができる）糖菓、甘くて香ばしいビスケット及びケーキ、ナッツ、並びに穀類などが挙げられるが、それらに限定されない任意のタイプの食用製品が挙げられる。説明を簡単にするために、可食物は、この説明の残りに関して、チューインガムと称される。チューインガムの特定の組成物は、不均一なテクスチャ及び／又は多層状組成物を有してもよい。
【００１２】
本明細書で使用するとき、「チューインガム」又は「ガム」と称される製品には、いくつかの配合助剤に配合エラストマーを加えたもの、マスターバッチガムベース、いくつかのその後に使用するガム成分に配合エラストマーを加えたもの、いくつかのガムベース成分及びいくつかのその後に使用するガム成分に配合エラストマーを加えたもの、ガムベース、いくつかのその後に使用するガム成分にガムベースを加えたもの、マスターバッチの完成ガム、並びに完成ガムを含んでもよい、配合エラストマーから完成ガムまでの範囲にある組成物及びそれらを含む組成物が挙げられるが、それらに限定されない。
【００１３】
本発明による様々なシステム及び方法を説明する前に、カプセル化を使用することができる、チューインガム製造のいくつかの典型的な段階の一般的な組成、即ち、完成したガムについて説明することが有益である。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「完成したチューインガム」又は「完成したガム」は、概して、製品を消費者に流通させるための調製準備ができているチューインガムを指すものとする。このようなものとして、完成したガムは、まだ、温度調整、成形、形状決定、包装、及びコーティングを必要とする場合がある。しかしながら、組成上の観点から、チューインガム自体は概ね完成している。全ての完成したガムが、同一成分又は同量の個々の成分を有するわけではない。成分及び成分量を変更することによって、とりわけ、質感、風味及び感覚を、使用者の需要を満たす異なる特性を提供するように変更することができる。
【００１５】
一般に周知のように、完成したガムは一般的に、水溶性バルク部分と、非水溶性ガムベース部分と、１種又はそれ以上の香味剤とを含む。水溶性部分は、咀嚼中に、時間経過に伴って消失する。ガムベース部分は、咀嚼過程を通して口腔中で保持される。完成したガムは、いつでも使用者が消費することができる状態であるチューインガムとして定義される。
【００１６】
本明細書で使用するとき、「完成したチューインガムベース」又は「完成したガムベース」は、完成したガムを形成するために、その後に使用するガム成分のみと組み合わされる必要があるガムベース成分の十分な組み合わせを含む、チューインガムを指すものとする。完成したガムベースは、少なくとも高粘度成分と、弾性成分と、軟化剤成分と、を含む、粘弾性材料である。例えば、典型的なガムベースとしては、エラストマー、少なくとも充填剤、樹脂及び／又は可塑剤のうちいくつか、ポリ酢酸ビニル、並びに軟化剤（油、脂肪、又はろうなど）を含んでもよい。任意の軟化剤を添加せずに単に調合されたエラストマーは、例えば、不可能ではないにしても、咀嚼が困難であるため、完成したガム構造中では使用可能であると見なされないため、完成したガムベースではない。一実施形態において、完成したガムベース又は以下で更に説明する押出機から排出された押出物の粘度は、約７５パスカル秒〜約１４０，０００パスカル秒である。
【００１７】
本明細書で使用するとき、「不完全なチューインガムベース」又は「不完全なガムベース」は、完成したガムを形成するために、更なるガムベース成分及びその後に使用する非ベースガム成分と組み合わされる必要があるガムベース成分又はガムベース成分の組み合わせを含む、チューインガムを指すものとする。不完全なガムベースは、少なくとも弾性成分を含み、完成したガムベースを形成するために、少なくとも高粘度成分及び／又は軟化剤成分の添加を必要とすることとなる。
【００１８】
チューインガムは、種々の分類中の数多くの成分を含んでもよい。以下で説明するシステム及び方法は、任意及び全ての既知の成分を混合するために使用されてもよく、これらの成分としては、限定されないが、以下の成分分類中の、エラストマー、増量剤、エラストマー可塑剤（樹脂を含む）、エラストマー溶剤、可塑剤、脂肪、ろう、充填剤、酸化防止剤、甘味料（例えば、バルク甘味料、及び高甘味度甘味料）、シロップ／流体、香料、感覚剤、増強剤、酸、乳化剤、着色剤、並びに機能性成分の成分が挙げられる。
【００１９】
完成したガムベース形態の不溶性ガムベースは概して、以下の分類、エラストマー、エラストマー可塑剤（樹脂又は溶剤）、可塑剤、脂肪、油、ろう、軟化剤、及び充填剤に分類される成分を含む。各分類内の代表的な成分の更なる考察を以下に提供する。ガムベースは、完成したガムの５〜９５重量％、より典型的には完成したガムの１０〜５０重量％、最も一般的には完成したガムの２０〜３０重量％を構成してもよい。
【００２０】
完成したガムの水溶性部分は、（完成したガムベースの製造に続いて添加されるように）本開示の完成したガムベースにおいて、後続成分（subsequent  ingredient）と称され、以下の分類、軟化剤、バルク甘味料、高甘味度甘味料、香味剤、酸、追加の充填剤、機能性成分、及びこれらの組み合わせに分類される後続ガム成分を含んでもよい。軟化剤は、ガムの咀嚼性及び口当たりを最適化するためにガムに加えられる。可塑剤、可塑化剤、又は乳化剤としても既知である軟化剤は概して、完成したガムの約０．５〜１５重量％を構成する。バルク甘味料は、完成したガムの５〜９５重量％、より典型的には完成したガムの２０〜８０重量％、最も一般的には完成したガムの３０〜６０重量％を構成する。高甘味度甘味料もまた存在してもよく、一般的には無糖甘味料と共に使用される。使用される場合、高甘味度甘味料は典型的には、完成したガムの０．００１〜５重量％、好ましくは完成したガムの０．０１〜３重量％を構成する。典型的には、高甘味度甘味料は、スクロースよりも少なくとも２０倍甘い。
【００２１】
香味料は概して、完成したガムの約０．１〜１５重量％の範囲内、好ましくは完成したガムの約０．２〜５重量％、最も好ましくは完成したガムの約０．５〜３重量％の量で、ガム中に存在するべきである。天然及び人工香味剤を、感覚的に許容され得る態様で使用し、組み合わせてもよい。
【００２２】
酸が含まれる場合、酸は、典型的には、完成したガムの約０．００１〜５重量％を構成する。
【００２３】
着色料、機能性成分、及び追加の香味剤等の任意の成分もまた、ガム中に含まれてもよい。
【００２４】
図１を参照すると、チューインガムなどの可食組成物の第１の要素を調製するためのシステム１０は、押出物１２としての第１の要素を排出するように構成された押出機２０を備える。後述するシステム及び方法で使用するための押出機２０の例は、図２により詳細に図示されている。図示した非限定的な実施形態において、押出機２０は、二軸スクリュ押出機であり、実質的に同一の第１のスクリュ２４ａ及び第２のスクリュ２４ｂが中に取り付けられている、実質的に中空のバレル２２を備える。しかしながら、例えば、遊星ローラ押出機及び単軸スクリュ押出機などの他のタイプの押出機は、本発明の範囲内である。
【００２５】
図２に示す二軸スクリュ押出機２０において、第１のスクリュ２４ａ及び第２のスクリュ２４ｂのそれぞれは、バレル２２の入口、即ち、供給端２６から出口、即ち、押出端２８まで概ね延在し、中央の長手方向軸線Ａ、Ｂをそれぞれ含む。
【００２６】
次に、スクリュ２４ａ、２４ｂをより詳細に参照すると、一実施形態において、それぞれのスクリュ２４ａ、２４ｂの直径は、これらの長さにわたって一定に維持することができる。しかしながら、押出機２０の様々な部分は、様々な機能を含む場合があるため、それぞれのスクリュ２４ａ、２４ｂは、押出機２０の長さにわたって様々な位置で様々な直径又は形体を有してもよい。例えば、押出機２０の供給端２６付近に配置されたスクリュ２４ａ、２４ｂの第１の部分３０は、第１の直径を有してもよく、スクリュ２４ａ、２４ｂの下流の、中央部分３２は、第２の、より小さい直径を有してもよい。第１の部分３０は、供給部分であってもよく、中央部分３２は、押出機バレル２２内で成分を混合及び溶解させるように構成されてもよい。スクリュ２４ａ、２４ｂは、対応するか又は互いに噛み合う溝又はフライト３４を含む。これらのフライト３４は、スクリュ２４ａ、２４ｂのフライト３４間を第１の成分が流れるために残存している空間３５により、押出機２０を通って流れる第１の成分を効率的に移動及び混合させるのに役立つ。フライト３４は、例えば、隣接するフライト間の距離又は隙間、フライトの形状、及びフライトの長さなどにおける差異が挙げられるが、これらに限定されない任意の所望の形体を有してもよい。
【００２７】
押出機２０は、供給端２６に隣接して位置する入口点、又はバレル２２の供給端２６から下流に位置する入口点などの、押出機２０に入る成分のための少なくとも１つの入口点３６を備える。これらの入口点３６のそれぞれの位置は、選択した用途、添加している成分、及び添加している成分の形態に応じて選択可能である。様々なタイプの供給口３８を入口点３６で使用して、押出機２０の内容積に成分を供給することができる。一実施形態において、供給口３８は、重力駆動のホッパ／フィーダである。あるいは、供給口３８は、成分を押出機２０の側面に対して横方向に供給するように構成された側面供給口であってもよい。
【００２８】
バレル２２の押出端２８の出口に配置された押出点４０は、押出機２０を通って流れる第１の成分が最終的に押し出されることとなる開口を含む。スクリュ２４ａ、２４ｂの下流端２５は、押出機２０の押出点４０に近接して概ね位置することに留意されたい。実際、スクリュ２４ａ、２４ｂの下流端２５は、これらの端部２５が押出点４０と同一平面になるように終端してもよい。当該技術分野において既知のように、押出点４０は、バレル２２の押出端２８に取り付けられた押出機ダイ４２に流体連結される。押出機ダイ４２は、第１の要素を、ロープ又は連続矩形シートなどの１種又はそれ以上の所望の形状に押し出すように構成されている。
【００２９】
更に、押出機２０は、押出機２０に混合され、かつ押出機２０から押し出される第１の成分のための効率的な温度制御を含んでもよい。一実施形態において、押出機２０は、バレル２２の一部の周囲に円周方向に位置づけられる冷却ジャケット及び／又は加熱ジャケット４６などの温度制御システム４４を備えるが、これらに限定されない。本明細書で図示及び説明される押出機２０は、一例として意図されており、例えば、遊星ローラ押出機などの他の既知の押出機２０も本発明の範囲内である。
【００３０】
少なくとも１つのモータ５０が、押出機２０のスクリュ２４に動作可能に連結され、スクリュ２４のそれぞれの長手方向軸線Ａ、Ｂを中心にスクリュ２４を回転させるように構成されている。スクリュ２４は、共回転するように構成されていてもよく、あるいは逆回転するように構成されていてもよい。成分が押出機２０に入ると、スクリュ２４ａ、２４ｂの回転により、押出機２０の押出端２８に向かう成分の指向流が生じる。成分が、押出機２０の供給端２６から遠ざかるにつれて、回転するスクリュ２４ａ、２４ｂは、回転するスクリュ２４ａ、２４ｂの歯３４の間に画定される空間３５を通る流れの動きを介して、流動中の成分を混合させる。成分が運搬及び混合されると、成分は第１の要素を形成する。混合された第１の要素はその後、スクリュ２４ａ、２４ｂの下流端２５に隣接する押出点４０に提供される。押出機ダイ４２がバレル２２の押出端２８に隣接して位置づけられると、第１の要素の押出物１２は、押出機ダイ４２に相補的な所望する形状で押出機２０から排出される。一実施形態において、押出物１２は、実質的に一定の断面積を有するロープ又はストランドとして押出機２０から排出される。
【００３１】
一実施形態において、押出機２０の押出点４０で提供された第１の要素の押出物１２は、カプセル化組成物である。カプセル化組成物は、典型的には、「有効」成分及びカプセル化成分を含む。いくつかの実施形態において、有効成分は、（いくつかのタイプの混合に関連し得る熱及び剪断力などの）高エネルギーの混合環境に対して比較的敏感であり得る。これらに限定されないが、（天然甘味料及び合成甘味料を含む）高甘味度甘味料、食品酸味料、及び（食感改良剤、着色剤、塩類、口腔ケア成分、及び他の成分を含む）種々の成分などの、一般的に可食物に使用される任意の有効成分は、押出機２０での使用が想到されている。これらに限定されないが、ポリマー又は樹脂などの、一般的に可食物に使用することができる任意のカプセル化成分もまた、押出機２０での使用が想到されている。
【００３２】
例えば、有効成分には甘味料及び食品酸味料が挙げられるが、これらに限定されない。使用される甘味料は、水溶性甘味料、水溶性人工甘味料、天然由来の水溶性甘味料から得られる水溶性甘味料、ジペプチド系甘味料、及びタンパク質系甘味料、並びにこれらの混合物を含む広い範囲の物質から選択することができる。特定の甘味料に限定されることなく、代表的な分類及び例としては、（ａ）水溶性甘味剤、例えば、ジヒドロカルコン、モネリン、ステビオシド、グリチルリチン、サッカリン塩、即ち、サッカリンナトリウム若しくはカルシウム塩、チクロ塩、アセスルファム塩、例えば、３，４−ジヒドロ−６−メチル−１，２，３−オキサチアジン−４−オン−２，２−ジオキシドのナトリウム、アンモニウム、若しくはカルシウム塩、３，４−ジヒドロ−６−メチル−１，２，３−オキサチアジン−４−オン−２，２−ジオキシドのカリウム塩（Ａｃｅｓｕｌｆａｍｅ−Ｋ）、サッカリン及びモナチンの遊離酸形、（ｂ）ジペプチド系甘味料、例えば、Ｌ−アスパラギン酸由来甘味料、例えば、Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチルエステル（アスパルテーム）及びＬ−α−アスパルチル−Ｎ−（２，２，４，４−テトラメチル−３−チエタニル）−Ｄ−アラニンアミド水和物（アリテーム）、Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルグリセリン及びＬ−アスパルチル−Ｌ−２，５−ジヒドロフェニル−グリシンのメチルエステル、Ｌ−アスパルチル−２，５−ジヒドロ−Ｌ−フェニルアラニンのメチルエステル類；Ｌ−アスパルチル−Ｌ−（１−シクロヘキセン）−アラニン、ネオテーム及びアドバンテーム、（ｃ）Ｒｅｂ−Ａなどの、普通の糖（ショ糖）の塩素化誘導体、例えば、スクラロースの品名で知られている、例えばクロロデオキシスクロース若しくはクロロデオキシガラクトスクロースの誘導体などのクロロデオキシ糖誘導体の天然由来の水溶性甘味料から得られる水溶性甘味料；クロロデオキシスクロース及びクロロデオキシガラクトスクロース誘導体の例としては、限定しないが、１−クロロ−１’−デオキシスクロース；４−クロロ−４−デオキシ−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−α−Ｄ−フルクトフラノシド、若しくは４−クロロ−４−デオキシガラクトスクロース；４−クロロ−４−デオキシ−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−１−クロロ−ｌ−デオキシ−β−Ｄ−フルクト−フラノシド、若しくは４，１’−ジクロロ−４，１’−ジデオキシガラクトスクロース；１’，６’−ジクロロ１’，６’−ジデオキシスクロース；４−クロロ−４−デオキシ−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−１，６−ジクロロ−１，６−ジデオキシ−β−Ｄ−フルクトフラノシド、若しくは４，１’，６’−トリクロロ−４，１’，６’−トリデオキシガラクトスクロース；４，６−ジクロロ−４，６−ジデオキシ−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−６−クロロ−６−デオキシ−β−Ｄ−フルクトフラノシド、若しくは４，６，６’−トリクロロ−４，６，６’−トリデオキシガラクトスクロース；６，１’，６’−トリクロロ−６，１’，６’−トリデオキシスクロース；４，６−ジクロロ−４，６−ジデオキシ−α−Ｄ−ガラクト−ピラノシル−１，６−ジクロロ−ｌ，６−ジデオキシ−ｙ−β−Ｄ−フルクトフラノシド��若しくは４，６，１’，６’−テトラクロロ４，６，１’，６’−テトラデオキシガラクト−スクロース、４，６，１’，６’−テトラデオキシ−スクロース、及びこれらの混合物、又は（ｄ）サウマオカウス・ダニエリ（タウマチンＩ及びＩＩ）並びにタリン等の他のタンパク質系甘味料が挙げられる。食品酸味料は、クエン酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、乳酸、及びアジピン酸を含んでいてもよい。
【００３３】
有効成分のカプセル化により、水又は唾液との接触による溶解から有効成分を保護することができるので、完成したガム製品の中の要素の相対的な寿命を延ばすことができる。更に、有効成分のカプセル化はまた、製造プロセスの残りの間に有効成分を保護することにつながり得る。カプセル化される可食品の要素は、温度、混合、押出、又は他の要因に対して敏感である場合があるので、カプセル化により、生産中にこれらの敏感な要素の効率的な取り扱い及び保護が可能となる。上述した有効成分の保護は、（複数種の）有効成分を（複数種の）カプセル化成分と混合することによって得られる。実際、本明細書で定義されるようなカプセル化組成物は、上述したような（複数種の）有効成分であり、この直後に検討されるような（複数種の）カプセル化成分での生産又は押出のために混合される。
【００３４】
カプセル化材料／成分の例にはポリマー又は樹脂が挙げられ、ポリマー又は樹脂成分の特性は、カプセル化される有効成分の放出特性及び保護を制御する。いくつかの実施形態において、カプセル化材料は、ポリビニルアセテート、ポリエチレン、架橋ポリビニルピロリドン、ポリメチルメタクリレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、エチルセルロース、ポリビニルアセテートフタレート、ポリエチレングリコールエステル、メタクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート、ポリビニルアセテート−ビニルアルコールコポリマー、又はポリマーマトリクス型のカプセル化に好適な任意の他の成分であってもよい。
【００３５】
上述したように、チューインガムなどの可食品に使用される特定の成分又は要素をカプセル化することが望ましい場合がある。本明細書で使用されるカプセル化組成物は、特定の放出特性で保護及び放出される少なくとも１種の有効成分又は要素と、これらに限定されないが、例えば、ポリマー又は樹脂などの少なくとも１種の追加のカプセル化成分とを含む。カプセル化の後、カプセル化組成物は、例えば、ガム製造システムにおいて、他のガム成分と混合されて、完成したガム製品を成形することができる。
【００３６】
カプセル化プロセスの間、１種又はそれ以上の有効成分は、有効成分源から押出機２０へ提供され、１種又はそれ以上のカプセル化成分は、カプセル化成分源から押出機２０へ添加される。あるいは、有効成分及びカプセル化成分はそれぞれ、有効成分供給口３８及びカプセル化成分供給口３８において、共通の供給源から押出機２０に入ることができる。一実施形態において、有効成分及びカプセル化成分を混合してから、単一の入口３８を介して押出機２０に供給されてもよい。有効成分及びカプセル化成分は、押出機２０の同じ入口点３６又は異なる入口点３６に配設することができるので、有効成分とカプセル化成分とを混合する時間を変えることができる。有効成分及びカプセル化成分は、これらに限定されないが、粉末材料、液体材料、又はフレーク材料などの溶融形態、又はペレット若しくは原材料形態で添加されてもよい。
【００３７】
図１を再び参照すると、押出機２０の出口端２８に隣接して配置された移送装置６０は、押出物１２を受け取り、この押出物１２を、押出機２０の下流に、押出機２０と並んで配置されたペレタイザ７０に供給するように構成されている。更に、移送装置６０は、押出物１２をペレタイザ７０へ送達する前に押出物１２を部分的に冷却するように構成されている。一実施形態において、移送装置６０は、押出物を、押出物のガラス転移温度より高い温度、例えば、約３０℃〜約９０℃の温度などに冷却するように構成されている。移送装置６０は、押出物１２が伝導により冷却されるように、移送装置６０に連結した冷却システム６２を有していてもよい。しかしながら、例えば、搬送機６０上に配置された押出物１２に冷気を吹きかけるような押出物１２を冷却する他の方法も本発明の範囲内である。
【００３８】
次に、図３を参照すると、ペレタイザ７０の例がより詳しく図示されている。ペレタイザ７０は、ペレタイザ７０から半径方向外向きに延出する複数の実質的に同一の歯又はブレード７４を有する回転可能なホイール７２を備える。ホイール７２の回転軸Ｒは、矢印Ａで示される押出物１２の移動の方向に対して概ね垂直に配向されている。押出物１２がペレタイザ７０の回転するホイール７２に向かって移動するにつれて、歯７４は、押出物１２の隣接する端部を連続的に切断して、押出物１４の複数の切断片を形成する。
【００３９】
一実施形態において、押出物１２がペレタイザ７０に向かって一定の速度で移動する場合、複数の切断片１４のそれぞれが、実質的に同一の大きさ、具体的には、Ｔとして図示される厚さになるように、歯７４は、ホイール７２の円周の周囲に等距離で配置される。押出物１２の切断片１４の例が、図４でより詳しく示されている。一実施形態において、ペレタイザ７０は、押出物１２の移動方向Ａに平行に測定された成形片１４の厚さが、それぞれの切断片１４の切断面１６の直径より小さくなるように構成されている。一実施形態において、切断片１４の厚さに対する切断面１６の直径の比は１よりも大きい。
【００４０】
従来のシステムでは、押出物は、より小さな小片に砕かれる前に、例えば、約３５℃の押出物のガラス転移温度未満の温度に冷却されていた。かかる温度では、押出物は脆く、様々な形状及び大きさを有する複数の小片となる。例えば、本発明に記載するようなガラス転移温度より高い温度などに押出物を部分的にのみ冷却することによって、押出物は可鍛性になるため、切断時、複数の均等な、実質的に均一な小片を容易に得ることができる。
【００４１】
図示した非限定的な実施形態において、ペレタイザ７０は、押出物１２と回転するホイール７２との間の接触面の下に垂直に配置された漏斗８０を更に備える。漏斗８０は、押出物の切断片１４を、重力によって隣接する冷却機構８２に導くように構成されている。切断片の大きさに応じて、外面、あるいは、それぞれの小片１４の切断面１６のうち一方が、冷却機構８２に直接接触することとなる。それぞれの小片１４の直径に対する厚さの比が限定される実施形態において、切断片１４は、それぞれの小片１４の切断面１６のうち一方が、冷却機構８２の搬送面などの冷却機構８２の一部と直接接触するように配向される。
【００４２】
システム１０の冷却機構８２は、小片１４を下流の加工機９４に供給する前に、押出物の切断片１４を更に冷却するように構成されている。図１に示す冷却機構８２の例は、漏斗８０から供給された押出物の複数の切断片１４を受け取るように構成された螺旋コンベアを備える。螺旋コンベア８２は、連続的な搬送面８４を備え、任意選択的に中心軸Ｘを中心に螺旋状を形成し、垂直な螺旋経路を生成しいる。中心軸Ｘは、螺旋コンベア８２の全体的な構造を支持するように構成された管状構造８６を含んでもよい。搬送面８４は、これに限定されないが、螺旋形の意匠を含む、任意の様々な形状を含んでもよい。（図示されない）様々な側壁が、搬送面８４の縁部に取り付けられるか又は縁部から延出してもよく、押出物の複数の切断片１４をその中に含有することができる。螺旋状の意匠により、意匠の要素が切断片１４のある程度の垂直移動を含むため、コンベア経路の全長を増加させながら動作空間を節約するのに有利である。
【００４３】
一実施形態において、螺旋コンベア８２は振動運動を発生させて、切断片１４の形状を変形させることなく、搬送面８４によって画定された経路に沿うなど、複数の切断片１４を穏やかに前方へ放る。例えば、螺旋コンベア８２に連結した駆動モータ８８によって生成されるような振動力を、搬送面の表面に沿う振動を発生させるために、搬送面８４に伝達することができる。押出物の切断片１４がコンベア８２に供給されると、振動力が搬送面８４に加えられて、切断片１４の経路に沿って切断片１４の移動を変換させる。一実施形態において、切断片１４は、コンベア８２の下部に配置された入口９０に送達され、振動力により、切断片１４は、搬送面８４によって画定された螺旋経路を上昇することができる。別の実施形態において、切断片１４は概ね螺旋コンベア８２の最上部に供給され、振動力により、押出物の切断片１４は搬送面８４の螺旋経路を下降することができる。
【００４４】
押出物の切断片１４が搬送面８４に沿って移動する際、切断片１４は、押出物のガラス転移温度未満の温度、例えば、約２０℃〜約３５℃に更に冷却される。一実施形態において、これらに限定されないが、例えば、空気、水、油、冷却材、並びに他のガス及び流体などを含む熱伝達媒体が、螺旋コンベア８２の少なくとも一部に供給される。それぞれの切断片１４、例えば、表面１６と搬送面８４との間の直接的な接触の結果として、熱が従来の冷却機構に比べて螺旋コンベア内の切断片１４からより効率的に放出される。
【００４５】
図１を再び参照すると、冷却機構８２の出口９２の下流に冷却機構８２の出口９２と並んで配置された加工機９４は、フライス盤を含んでいてもよい。フライス盤９４は、押出物の複数の切断片１４を、所望の大きさの粒子を含む粉体に挽くように構成されている。フライス盤９４内の切断片１４の滞留時間は、所望する粒径を得るのに必要な任意の適切な時間であり得る。挽かれた第１の要素１８はその後、フライス盤９４から可食物製造システムの混合機に提供されてもよく、この可食物製造システムでは、第１の要素が、当該技術分野で既知のように可食組成物の成分として使用される。
【００４６】
本明細書に記載したような可食組成物の第１の要素を調製するためのシステム１０は、押出物の複数の実質的に均一な切断片１４をフライス盤９４に供給することによって、一貫性及び効率性を向上させることができる。更に、押出物の切断片１４のそれぞれの表面１６を伝導冷却することによって、更に加工する前に押出物の切断片１４を所望する温度に冷却するために必要なエネルギーが低減される。
【００４７】
本明細書に列挙される出版物、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、あたかも各参考文献が参照により組み込まれるものであると個別にかつ具体的に示され、その全体が本明細書に記載されたのと同程度まで、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４８】
用語「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」並びに同様の指示語の使用は、本発明を記載する文脈において（特に、以下の特許請求の範囲の文脈において）、本明細書に別途指示がない限り、又は文脈に明らかな矛盾がない限り、単数及び複数の両方を包含すると解釈されるものとする。「備える」、「有する」、「含む」、及び「含有する」という用語は、別途言及のない限り、オープンエンド形式の用語と解釈される（即ち、「〜を含むが、それらに限定されない」を意味する）ものとする。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書に別途指示がない限り、その範囲内にあるそれぞれ別個の値を個々に参照する省略表現法としての役割を果たすことを単に意図しており、それぞれ別個の値は、あたかもそれが本明細書で個々に列挙されたかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書に別途指示がない限り、又は文脈に明らかな矛盾がない限り、任意の好適な順序で実行することができる。本明細書に提供されるありとあらゆる実施例、又は例示的な言語（例えば、「など」）の使用は、本明細書をより明らかにすることを単に意図しており、特許請求の範囲に別途記載されていない限り、本発明の範囲を制限しない。本明細書中のいずれの用語も、本発明の実施に不可欠なものとして、特許請求の範囲に記載されていない任意の要素を示すものと解釈されるべきではない。
【００４９】
本発明を実施するための本発明者らに既知の最良の方法を含む、本発明の例示的な実施形態が、本明細書に記載される。それらの実施形態の変形例は、上記の説明を読むことで当業者に明らかとなり得る。本発明者らは、当業者が必要に応じてかかる変形例を用いることを期待し、また本発明者らは、本明細書に具体的に記載されるのとは別の形で本発明が実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用法によって許容されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記述された主題の全ての修正物及び等価物を含む。更に、その全ての可能な変形例における上述の要素の任意の組み合わせは、本明細書に別途指示がない限り、又は文脈に明らかな矛盾がない限り、本発明によって包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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