ES2232592T3 - Procedimiento para el recubrimiento duro de nucleos de articulos masticables y nucleos producidos mediante el proceso. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la producción de núcleos de goma de mascar dotados de recubrimiento mediante la aplicación de recubrimientos duros en núcleos de artículos masticables en un recipiente o tambor de recubrimiento, en el que un jarabe que contiene poliol o polioles cristalizables y azúcar o azúcares es rociado de forma intermitente sobre un lecho rotativo de los núcleos y dichos núcleos son secados entre las operaciones de rociado mediante un flujo de aire, caracterizado porque el secado de los núcleos entre operaciones de rociado es controlada por parámetros de control del aire de secado, de manera tal que intencionadamente se deja una humedad residual substancial en la capa de recubrimiento de secado al inicio de la fase de rociado subsiguiente y la humedad residual substancial es una humedad que es substancialmente mayor que la humedad que queda en la capa de recubrimiento en procedimientos de recubrimiento convencionales.

Description

Procedimiento para el recubrimiento duro de núcleos de artículos masticables y núcleos producidos mediante el proceso.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el recubrimiento duro de núcleos de artículos masticables en un recipiente rotativo, en el que se rocía de forma intermitente un jarabe que contiene azúcar o azúcares cristalizables y/o un poliol o polioles, tal como xilitol, sobre un lecho formado por los núcleos, y dichos núcleos son secados entre las operaciones de rociado o pulverización con una corriente de aire. La invención se refiere en especial al control mejorado del proceso de recubrimiento duro, que posibilita un recubrimiento más rápido, y por lo tanto, un ahorro considerable del tiempo necesario para conseguir núcleos con recubrimientos duros. La invención se refiere también a núcleos dotados de recubrimiento mediante un procedimiento según la invención y en especial hace referencia a chicles o goma de mascar dotados de recubrimiento mediante un recubrimiento duro de xilitol.

La técnica de recubrimiento o de revestimiento se describe de manera general, por ejemplo, en el artículo "Crystallisation and drying during hard panning" (Cristalización y secado durante la aplicación de un recubrimiento duro) por Dr. Richard W. Hartel (Manufacturing Confectioner, febrero 1995). De acuerdo con dicho documento, un secado demasiado rápido provoca problemas y para conseguir resultados apropiados es importante que exista equilibrio entre la cristalización y el secado. La cristalización y el secado deben tener lugar a la misma velocidad, de manera que cada una de las capas haya fraguado antes de la aplicación por rociado o pulverización de la capa siguiente. Si el secado es demasiado rápido, se forma una envolvente o piel gomosa sobre la superficie, que retire el agua de las capas situadas por debajo.

Los documentos "The Science of sugar confectionery", (Ciencia de la pastelería de azúcar) The Royal Society of Chem., 2000, W.P. Edwards, "Hard panning", "Process Control Systems and ``Automated Systems" (Sistemas automatizados) (páginas 96-100) dan a conocer sistemas de control y sistemas automatizados para conseguir el recubrimiento. En un sistema de tiempo-temperatura, el tiempo previsto debe ser el máximo necesario a efectos de evitar un secado insuficiente. Como consecuencia, la tecnología de recubrimientos de este tipo ha previsto tiempos de secado largos para permitir que la cristalización tenga lugar de manera apropiada en cada capa. Por otra parte, los tiempos de secado largos aumentan el coste del recubrimiento. Con compuestos tales como xilitol y sorbitol, la solubilidad y viscosidad del compuesto requieren un recubrimiento a baja temperatura (ver la publicación "Coating with sorbitol. A Comparison of properties of sorbitol-mannitol other polyols and sugars" (Recubrimiento con sorbitol. Comparación de características de sorbitol-manitol, otros polioles y azúcares) por Francis Devos, Roquette Freres, Manufacturing Confectioner, Noviembre 1980).

El recubrimiento o revestimiento con xilitol y otros polioles se describe en las siguientes publicaciones de patentes:

USA 4.423.086 (Devos, propiedad de Roquette Freres)

USA 4.753.790 (Silva, propiedad de Warner-Lambert Company)

USA 4.840.797 (Bousier, propiedad de Roquette Freres)

USA 5.248.508 (Reed y otros, propiedad de Wm. Wrigley Jr.)

USA 5.270.061 (Reed y otros, propiedad de Wm. Wrigley Jr.)

USA 5.376.389 (Reed y otros, propiedad de Wm. Wrigley Jr.)

USA 5.536.511 (Yatka, propiedad de Wm. Wrigley)

EP 813 817 (Cerestar Holding)

En estas patentes se dan a conocer diferentes técnicas de recubrimiento con polioles, tales como sorbitol, xilitol y manitol. En muchos casos, el recubrimiento se considera que es complejo, lento y costoso. Esto se refiere en especial al xilitol.

El xilitol se utiliza de manera bastante amplia en gomas de mascar no cariogénicas, artículos de confitería y productos farmacéuticos. Para un recubrimiento apropiado se utiliza una temperatura bastante baja, tal como 20 a 25ºC y se tiene cuidado en secar los núcleos de manera apropiada entre las operaciones de rociado. Esto proporciona un recubrimiento satisfactorio y duro, pero requiere largos tiempos de proceso. Si los procedimientos de recubrimiento se pudieran acelerar, la capacidad del equipo se podía incrementar y se podían conseguir ahorros de costes. Por lo tanto, existe la necesidad de conseguir un procedimiento de recubrimiento más rápido y más eficaz para olioles, tales como xilitol, y también para otros compuestos de recubrimiento.

Se ha descubierto que la mayor parte de calor necesario para el secado durante el recubrimiento se deriva del aire de secado, y que solamente una parte reducida procede del calor de cristalización. Por lo tanto, es posible controlar el procedimiento de recubrimiento al controlar las condiciones de secado.

La presente invención se propone conseguir mejoras en los procedimientos de recubrimiento, para reducir los problemas que se han explicado y para conseguir un producto con una calidad y vida de almacenamiento igual o mejorado. La presente invención ha sido conseguida básicamente con xilitol, pero en su sentido más amplio es aplicable también a recubrimiento con otros polioles y para el control de recubrimiento con azúcares.

La presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas que se incorporan como referencia.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de núcleos de artículos masticables dotados de recubrimiento mediante el recubrimiento duro de núcleos de artículos masticables en un recipiente o tambor de recubrimiento, de manera que un jarabe que contiene un poliol o polioles cristalizables y/o un azúcar o azúcares es rociado de manera intermitente sobre un lecho rotativo formado por dichos núcleos, y los núcleos son secados entre operaciones de rociado mediante un flujo de aire. La invención se caracteriza porque el secado de los núcleos entre las diferentes operaciones de rociado está controlado al controlar parámetros del aire de secado, de manera tal que se deja de manera intencionada una humedad residual sustancial en la capa de recubrimiento de secado al inicio de una fase de rociado subsiguiente.

Los términos "humedad residual sustancial" que se utiliza a lo largo de esta descripción y reivindicaciones están destinados a significar una humedad que es sustancialmente más elevada que la humedad remanente en la capa de recubrimiento en los procedimientos de recubrimiento convencionales. En un recubrimiento convencional, se considera necesario secar la capa de recubrimiento que se ha proyectado por rociado hasta un estado completamente seco antes de aplicar por rociado la capa siguiente. También se ha considerado necesario llevar a cabo el secado de manera lenta de forma que la cristalización y el secado se encuentren en equilibrio. Una capa húmeda y/o mal cristalizada se considera que proporciona un producto de poca calidad. Por lo tanto, un recubrimiento normal se lleva a cabo lentamente y no se interrumpe hasta que el secado se ha terminado sustancialmente para evitar que se formen núcleos pegajosos que se adhieren entre sí. Por otra parte, para conseguir un buen recubrimiento se sabe también que el secado no debe continuar durante un tiempo demasiado prolongado, puesto que en este caso los núcleos se volverán frágiles y empezará a producirse polvo, lo que dificultará la superficie del recubrimiento.

Cuando se desarrolla el nuevo procedimiento en la práctica, el nivel de sequedad de los núcleos es comprobado manualmente. La puerta del aparato se abre y el tacto de los núcleos es comprobado a mano. Un operario experimentado conocerá el tacto de los núcleos cuando han alcanzado el estado completamente seco que es el correcto.

El secado de núcleos también se puede controlar al medir la humedad del lecho o en el tambor o la humedad en la salida de aire. El secado es completo cuando la humedad ya no cambia y su gradiente alcanza un valor estable o plataforma.

En la presente invención, el control se realiza preferentemente al controlar la humedad relativa del aire de salida. El secado se completaría por normas convencionales cuando el gradiente de humedad relativa ha alcanzado un valor de plataforma o estable. Esta plataforma indica lo que en las descripciones y reivindicaciones se designa como "nivel básico". Este nivel básico es el nivel de humedad que se pretendía conseguir en el recubrimiento convencional. En la presente invención, el secado se interrumpe antes de que la humedad alcance su nivel básico y su gradiente se aplane alcanzando un valor de plataforma. Por lo tanto, en comparación con la técnica convencional, se deja intencionadamente una humedad residual en los núcleos. Esto se puede apreciar en que el aire está parado de manera eficaz aunque se elimina lentamente la humedad de los núcleos y la humedad del aire de salida continúa disminuyendo.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que no es necesario secar los núcleos de manera completa. El nivel máximo crítico de humedad residual o el nivel mínimo crítico de sequedad que se debe alcanzar es el nivel en el que la superficie externa de los núcleos está completamente secado. En el momento en el que la "piel" externa de la capa aplicada en último lugar está seca, la capa situada por debajo todavía contiene una cantidad sustancial de su humedad. Esta humedad residual se ha eliminado de manera sustancialmente completa en la técnica anteriormente conocida, y el secado se ha continuado hasta que la totalidad del jarabe ha cristalizado o, como mínimo, se ha solidificado. El eliminar esta humedad es lento y, por lo tanto, ralentiza todo el proceso.

En la presente invención, una cantidad sustancial de humedad residual se deja en el núcleo. De manera sorprendente, esto no provoca los problemas temidos en el producto final, siempre que el secado sea controlado por parámetros del aire de secado.

Los parámetros del aire de secado son seleccionados preferentemente a partir de la humedad del aire, temperatura del aire, velocidad del aire, caudal de aire por unidad de tiempo y dirección de flujo del aire. Una combinación de dos o más parámetros puede ser necesaria para proporcionar el control deseado. En una realización preferente de la invención, el secado se lleva a cabo con aire que tiene una temperatura más elevada que la convencionalmente utilizada, y la humedad residual es retenida en la capa de núcleo al interrumpir el soplado de aire de secado al lecho de núcleos antes de que la humedad relativa del aire de secado indique el secado total del recubrimiento. De este modo, el control del tiempo de secado se basa en la humedad relativa del aire de salida procedente del recipiente de secado. La pulverización o rociado empieza inmediatamente después de que ha terminado el flujo de aire de secado.

El control se puede realizar también ajustando la temperatura y/o humedad y el tiempo de flujo del aire de entrada, o por alguna otra combinación de parámetros, que es bien conocida por los técnicos de la materia.

La cantidad "sustancial" de humedad que queda en la capa será distinta para distintos compuestos de recubrimiento y diferentes condiciones de recubrimiento. El límite de humedad retenida en la capa y el punto en el que debe empezar el nuevo rociado pueden ser determinados y optimizados mediante pruebas que se encuentran dentro del ámbito de los técnicos en la materia. Los núcleos o gránulos pueden ser comprobados, por ejemplo, de forma visual y por tacto para asegurar que la "piel" externa de la última capa se encuentra seca. No obstante, el método preferente según la invención consiste en controlar la humedad relativa del aire de salida. La humedad relativa debe ser como mínimo 1% superior a la convencional. Incluso esta pequeña humedad residual puede acelerar el proceso considerablemente, dado que el secado al final es lento. En una realización preferente de la invención, la humedad relativa al inicio de la siguiente fase de pulverización o rociado es más de 3% y preferentemente 5-10% más elevada que los valores convencionales.

Los polioles utilizables para recubrimiento, según la presente invención, son polioles cristalizables que se utilizan convencionalmente para conseguir un recubrimiento duro sobre los núcleos a tratar. Los polioles se seleccionan especialmente a partir de xilitol, sorbitol, maltitol, isomalt, manitol o mezclas de los mismos. El término isomalt está destinado a cubrir tanto isomalt como sus componentes cristalizables separados. El poliol preferente es xilitol. El azúcar útil en la presente invención es un azúcar cristalizable utilizable como recubrimiento duro. Usualmente el azúcar se seleccionaría entre sacarosa, fructosa y glucosa.

En un aspecto preferente, la presente invención se refiere a un procedimiento para el recubrimiento duro de núcleos de artículos masticables en un recipiente rotativo en el que un jarabe de poliol, tal como un jarabe de xilitol es rociado de manera intermitente sobre un lecho de dichos núcleos y éstos son secados entre pulverizaciones o rociados mediante un flujo de aire.

En el recubrimiento convencional con polioles, la temperatura del aire de secado se encuentra en general próxima a las temperaturas ambientes, lo que hace lento el proceso de recubrimiento pero permite que la cristalización tenga lugar de manera apropiada en la capa de recubrimiento. En la presente invención, es una característica preferente utilizar temperaturas elevadas. Esto acelera el secado, lo cual es aceptable dado que no se propone como objetivo la cristalización apropiada de toda la capa. La temperatura del lecho debe ser elevada pero no debe ser elevada por encima de la temperatura a la que los núcleos del lecho se funden o se deterioran. Otro límite crítico para la temperatura elevada es el proporcionado por el punto de fusión del compuesto de recubrimiento.

En un procedimiento de recubrimiento preferente utilizando un poliol, tal como xilitol, la temperatura del lecho de núcleos de artículos masticables se eleva a una temperatura por encima de 25ºC. La temperatura del lecho se puede elevar a 45ºC, preferentemente entre 30 y 40ºC, durante como mínimo una parte del procedimiento total de recubrimiento. El secado durante esta parte del procedimiento se lleva a cabo con aire a una temperatura por encima de 25ºC. La temperatura del aire de entrada se puede subir a 75ºC, preferentemente entre 30 y 65ºC.

La presente invención da a conocer un núcleo de un artículo masticable dotado de recubrimiento por un procedimiento, tal como se ha definido anteriormente. El núcleo es preferentemente un chicle masticable dotado de un recubrimiento duro de xilitol. La presente invención hace más rápido el procedimiento de recubrimiento y más eficaz, y consigue un producto con unas características iguales o mejores de masticación y vida de almacenamiento.

En la realización preferente de la invención, se lleva a cabo un procedimiento controlado en el que la temperatura convencional del aire de secado (aproximadamente de 20 a 25ºC) es subida a una temperatura más elevada. La utilización de una temperatura elevada en el recubrimiento con un poliol, tal como xilitol, era algo claramente contrario al criterio de las personas técnicas en la materia. No obstante, se ha descubierto de manera sorprendente que, con el control apropiado de los parámetros de secado, los resultados de recubrimiento a alta temperatura tiene como resultado núcleos de buena calidad mientras que se reduce el tiempo del procedimiento hasta 40% con respecto al procedimiento normal. En pruebas que se han llevado a cabo se observó que la calidad del recubrimiento era muy satisfactoria. El recubrimiento y características de masticación del núcleo eran comparables a los núcleos estándar, y dichos núcleos tenían una vida de almacenamiento satisfactoria.

En la realización preferente de la invención, la temperatura del lecho es elevada y el proceso de secado es controlado por la humedad relativa del aire de salida. Los tiempos de secado se pueden acortar significativamente con mayores temperaturas de secado, y los tiempos previstos se pueden obtener a partir de los valores de humedad relativa que se han medido.

La presente invención será descrita a continuación en mayor detalle haciendo referencia a algunos ejemplos prácticos. La descripción se realiza básicamente con referencia a xilitol como jarabe de recubrimiento, pero es evidente que los principios de control son aplicables asimismo al recubrimiento con otros polioles y azúcares.

En procedimientos convencionales de recubrimiento, se considera un prerequisito para conseguir resultados apropiados el equilibrio entre cristalización y secado. De acuerdo con la presente invención, este equilibrio no es el resultado deseado. En vez de ello, el objetivo es un producto intermedio óptimo para el que se pueden obtener buenas características de masticación en el producto final. Al utilizar la invención, se pueden conseguir más ventajas de la solubilidad especial, viscosidad y cristalización del xilitol y otros polioles cristalizables y azúcares. Se ha descubierto que temperaturas elevadas del lecho, preferentemente de 30 a 40 en vez de los 20 a 25ºC convencionales, en combinación con dejar la superficie de recubrimiento en condiciones ligeramente húmedas acortan el proceso de recubrimiento de manera significativa.

En una realización preferente del proceso de recubrimiento, los primeros ciclos del recubrimiento son llevados a cabo a temperatura normal (aproximadamente 20 a 25ºC) para tener un inicio satisfactorio. Posteriormente, la temperatura es elevada y a continuación la mayor parte de los ciclos son llevados a cabo con aire caliente de secado y, preferentemente, las etapas finales del recubrimiento son llevadas a cabo normalmente a temperatura normal para proporcionar condiciones postratamiento típicas. El período de secado a alta temperatura es controlado preferentemente por supervisión de la humedad del aire de salida.

En un procedimiento de recubrimiento convencional, el secado no se considera que haya terminado hasta que el jarabe rociado sobre los núcleos se ha secado totalmente. Esto significa que la humedad del aire de salida, que aumenta al ir eliminando humedad el aire de secado de los núcleos húmedos del lecho, vuelve al nivel básico. Cualquier secado llevado a cabo después de que la humedad del aire de salida se encuentre por debajo del nivel de humedad básico es superflua y solamente perjudica el producto. Un exceso de secado provoca un incremento en el polvo y la calidad del producto disminuye.

De acuerdo con el secado preferente de la presente invención, el secado es interrumpido antes de que la humedad relativa del aire de secado ha alcanzado su nivel básico. El nivel básico de la humedad relativa (RH) del aire de salida significa que el RH se encuentra en su valor más bajo, es decir, el nivel en el que el gradiente de RH ha alcanzado una plataforma o valor estable. Durante una fase de secado, el RH del aire de salida aumenta rápidamente al ir recogiendo humedad del aire desde los núcleos. A continuación, el RH empieza lentamente a disminuir al quedar menos humedad en las superficies de los núcleos. La pendiente de la curva de RH decreciente se aplana hacia el final del período de secado. El secado es rápido al inicio y lento hacia el final. En la presente invención, el punto final convencional no se alcanza. El siguiente rociado se inicia antes de que los núcleos se hayan secado por completo. Si bien la cantidad de humedad que queda no es grande, la interrupción del secado ahorra mucho tiempo dado que el secado es lento en estas circunstancias. A temperaturas elevadas el secado es más rápido debido a la temperatura elevada del
lecho.

De acuerdo con la invención, el secado se interrumpe y el rociado siguiente se inicia cuando la humedad relativa del aire de salida es de 1 a 10 por ciento más elevada, preferentemente de 4 a 8 por ciento más elevada que el nivel básico. Es especialmente preferente iniciar el siguiente rociado cuando el RH del aire de salida es 3 por ciento más elevado que el nivel básico. Se ha observado que se consiguen buenos resultados con un RH aproximadamente 5 por ciento más elevado y temperatura elevada del aire de secado. La interrupción del secado en este punto significa que se deja una cierta cantidad de humedad intencionadamente en el recubrimiento. El equilibrio convencional entre secado y cristalización no se consigue. Al dejar una cierta cantidad de humedad en el recubrimiento, la cristalización posterior del xilitol se mejora de manera sorprendente, y se mejora la calidad de masticación y calidad del producto después de su atemperado.

Se debe observar que tanto el secado rápido proporcionado por la humedad residual y la elevada temperatura de recubrimiento son contrarios a los principios de recubrimiento normales.

Los núcleos pueden ser dotados de recubrimiento en cualquier aparato de recubrimiento convencional. Los núcleos normalmente giran en un lecho de recubrimiento. La solución de recubrimiento es alimentada por ciclos al aparato de recubrimiento. El aparato de recubrimiento gira esencialmente durante todo el tiempo de recubrimiento. El objetivo es conseguir goma de mascar que tenga capas de recubrimiento suaves de un grosor suficiente. Así, por ejemplo, se pueden aplicar 100 o más ciclos. Normalmente se aplican de 50 a 60 ciclos para las gomas de mascar.

Un procedimiento de recubrimiento convencional se lleva a cabo en ciclos que incluyen (i) una fase de rociado de un jarabe; (ii) una fase de rotación sin rociado (es decir, una pausa); y (iii) una fase de secado al aire. No obstante, en algunos casos se prescinde de la fase de pausa.

En un ciclo de recubrimiento, se efectúa el rociado de un jarabe que contiene poliol o azúcar sobre un lecho rotativo de núcleos a recubrir. Básicamente se efectúa el rociado de la mayor cantidad posible de jarabe, pero si se añade en exceso los núcleos tienden a pegarse entre sí. Durante la fase de rotación o pausa, el jarabe se extiende de manera uniforme sobre los gránulos o núcleos. Durante la pausa, el flujo de aire de secado es mantenido frecuentemente pero el lecho es aislado de manera que no hay flujos de aire en contacto con el lecho. Durante el rociado, el flujo de aire se puede mantener o se puede derivar. En la fase de secado, el aire de secado es suministrado al
lecho.

El aire de secado es secado normalmente antes de la utilización por enfriamiento del mismo por debajo de su punto de rocío a efectos de eliminar la humedad. A continuación, el aire seco es calentado en general a la temperatura deseada.

El material de núcleo de la mayor parte de gomas de mascar o de materiales similares sensibles al calor no tolera temperaturas demasiado elevadas de secado. Por lo tanto, se prefiere en una práctica de la invención utilizar en los primeros ciclos aire de secado con temperatura ambiente normal para crear capas "protectoras" sobre los núcleos. Después de haber formado las capas protectoras, la temperatura del aire de secado es aumentada, y la temperatura más elevada del aire aumenta nuevamente asimismo la temperatura del lecho.

Basándose en pruebas llevadas a cabo en la práctica, parece que 30 a 40ºC es una temperatura óptima del lecho para la producción de un recubrimiento de xilitol de buena calidad. Las temperaturas superiores a 40ºC, si bien proporcionan un secado rápido y difícilmente crean superficies pegajosas, pueden provocar otros problemas, tales como ablandamiento o deformación de la pastilla de goma.

Utilizando una elevada temperatura de secado, se crea un procedimiento sensible y exigente. No obstante, la humedad residual que se deja intencionalmente en el recubrimiento sirve para proteger los núcleos con respecto a la temperatura elevada. De acuerdo con la invención, el procedimiento es comprobado al supervisar los parámetros de secado del aire que controlan la humedad residual. Es especialmente preferente controlar la humedad del aire de salida (concentración de humedad del aire de salida), el caudal del aire o el tiempo y/o la velocidad o la dirección del
aire.

Al principio de la fase de secado, el contenido de humedad del aire de salida aumenta rápidamente y luego empieza a disminuir. Hacia el final de la fase, la disminución de la humedad se hace más lenta y la eliminación de la humedad de la capa es menor, siendo el resto del agua más difícil de eliminar de la capa. De acuerdo con la invención, la fase de secado es interrumpida antes de terminar dicho secado. Cuando se alcanza una humedad adecuada, el secado es interrumpido.

A base de pruebas prácticas se puede observar que la aplicación del siguiente ciclo de jarabe antes del secado completo de las pastillas mejora los tiempos de recubrimiento del procedimiento. El diferencial entre el RH básico y el punto de inicio de aplicación de jarabe es preferentemente entre 1-10 por ciento. El valor real debe ser variado dependiendo de la temperatura del lecho y el RH del aire de entrada. Para humedades de aire de entrada más elevadas la diferencia entre el RH básico y el punto de inicio de RH debe ser menor. El deseo consiste en asegurar que existe una humedad residual en el recubrimiento. La eficacia del aire de secado mejora al disminuir el RH del aire de entrada, y la diferencia entre el punto de inicio de RH y el nivel básico se puede incrementar.

Se ha descubierto que el problema de formación de polvo que ha impedido anteriormente la utilización de temperaturas de secado más elevadas se soluciona parcialmente por parámetros del aire de secado. De este modo, la humedad relativa del aire de secado en la salida se controla preferentemente y el aire de secado se interrumpe ligeramente antes de que la capa se seque por completo.

Otro proceso separado o suplementario para mejorar el secado consiste en insuflar aire de secado en forma de una corriente o flujo directo (pasando el aire desde arriba del lecho a través del producto) en vez de un flujo inverso convencional (desde debajo del lecho atravesando el producto). Esta medida reduce la formación de polvo y proporciona un producto de calidad mejorada. El caudal (velocidad y/o tiempo) del aire de secado se puede utilizar también para controlar el secado de la capa.

El tiempo apropiado para aplicar el aire de secado depende del aparato utilizado. Cuando se determinan los parámetros adecuados, el aparato puede ser ajustado para que funcione de acuerdo con ello.

Después de la fase de secado, el ciclo siguiente continúa con una nueva fase de rociado, fase de rotación y fase de secado. En los ciclos finales convencionales se utilizan preferentemente temperaturas de secado (más bajas) y el flujo de aire se puede cambiar a flujo inverso. Se aplican ciclos de recubrimiento (habitualmente unos 60 ciclos) hasta obtener un recubrimiento adecuado.

En algunos casos, el producto dotado de recubrimiento no está terminado y listo para su embalaje, pudiéndose encontrar en estado intermedio dado que, después del rociado del proceso de secado, el recubrimiento puede no haber cristalizado totalmente. En este caso, el producto intermedio es retirado del aparato de recubrimiento y alimentado a un depósito de almacenamiento. Se suministra aire atemperado al depósito a efectos de atemperar o acondicionar el producto. La cristalización final tiene lugar en los depósitos de acondicionamiento solamente, en los que se crean las características de masticación del producto.

Mejoras significativas de la capacidad de recubrimiento de pastillas de goma y productos similares con polioles, tales como xilitol, se consiguen cuando se optimizan las condiciones de recubrimiento a elevada temperatura y el secado con aire de secado entre operaciones de rociado o pulverizaciones es incompleto.

En el procedimiento de recubrimiento se utilizan en general dos tipos de jarabe (sellador y de recubrimiento). El primer tipo de jarabe (sellador) contiene una mayor cantidad de goma y tiene una función múltiple: 1) estanqueizar el núcleo y ralentizar/evitar la emigración de la humedad entre núcleo y recubrimiento y viceversa, 2) impedir que el recubrimiento se vuelva friable (es decir, pegar el recubrimiento firmemente a la pastilla, de manera que no se separe en forma de copos), 3) hacer el recubrimiento más flexible, y 4) formar una base satisfactoria para las capas de recubrimiento principales.

El primer jarabe (sellador) se utiliza típicamente hasta que se ha conseguido un incremento de peso de la pastilla típicamente de 10 a 30% y a continuación se utiliza el jarabe de recubrimiento para constituir el resto de la capa. No obstante, dado que este recubrimiento está diseñado para proteger y actuar como "clave" para las siguientes capas, es importante que las pastillas estén bien recubiertas con este material antes de pasar al jarabe de recubrimiento, y esto se hace convencionalmente de forma visual o por "tacto".

Los jarabes para un recubrimiento de xilitol pueden tener, por ejemplo, una concentración de 72% (65% de xilitol & 7% de goma arábiga) formando la sustancia seca del jarabe sellador, y 74% (72% de xilitol & 2% de goma arábiga) formando la sustancia seca del jarabe de recubrimiento. El jarabe contiene preferentemente 40% a 80% aproximadamente de xilitol con respecto al peso total. Contiene en general, 1-10% aproximadamente o más, hasta aproximadamente 20% de una goma, tal como goma arábiga en el peso total. El jarabe puede contener también otros aditivos tales como aromas, pigmentos, edulcorantes especiales, ingredientes activos, etc. Los aditivos se deben escoger a efectos de no influir adversamente en el proceso de cristalización. Algunos aditivos insolubles pueden incluso acelerar la cristalización proporcionando centros de crecimiento de los cristales.

En recubrimiento con xilitol a alta temperatura según la presente invención, la temperatura de rociado del jarabe se mantiene en general de 40 a 80ºC, de manera típica de unos 50ºC. La temperatura escogida dependerá de la concentración del jarabe y de las condiciones de secado.

Además de recubrimientos de xilitol puro, la presente invención es adecuada para conseguir recubrimientos duros a partir de soluciones que contienen también otros polioles disueltos y/o suspendidos, especialmente edulcorantes especiales tales como lactitol, maltitol, manitol, isomalt, sorbitol, etc.

La dirección del flujo de aire durante el periodo de secado a alta temperatura es preferentemente directa, mientras que se prefiere frecuentemente utilizar flujo inverso cuando se sitúa el secado a una temperatura convencional en el periodo inicial y/o al final del recubrimiento. La dirección de flujo de aire se puede cambiar también en otros momentos durante el proceso de recubrimiento, por ejemplo, para disminuir los problemas de formación de polvo.

La temperatura del aire de secado puede también ser cambiada durante los propios ciclos. Se puede utilizar aire templado o caliente al principio del ciclo de secado, y aire más frío durante el final del ciclo, por ejemplo, 1-2 minutos de aire templado/caliente y 1-2 minutos de aire frío/fresco.

Los ejemplos siguientes muestran el recubrimiento de acuerdo con la presente invención utilizando xilitol. Los ejemplos se deben considerar solamente como ilustrativos de realizaciones de la invención y no se deben considerar en modo alguno como limitadores de la propia invención. Es evidente para el técnico en la materia que el proceso industrial en cuestión se puede optimizar adicionalmente una vez que los principios, de acuerdo con la invención, son conocidos.

Ejemplos 1 a 6

Los ejemplos 1 a 3 fueron llevados a cabo con un tamaño de lote de 350 kg de centros de pastillas, con un recubrimiento hasta un 50% de incremento en peso. Los ejemplos 4 a 6 fueron llevados a cabo con un lote de 60 kg de centros de pastillas, asimismo con un recubrimiento hasta un incremento de peso de 50%. El compuesto de jarabe sellador era xilitol 65%, goma arábiga 7%, agua 28%; la composición del jarabe de recubrimiento era xilitol 72%, goma arábiga 2%, agua 26%.

Las condiciones de tratamiento, parámetros y tiempos de proceso se indican en la Tabla 1.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los siguientes comentarios corresponden a cada una de las pruebas de forma separada:

1. Lote 1600/4 Procedimiento estándar

Ejemplo comparativo

Este lote siguió al proceso de recubrimiento utilizado como estándar. La temperatura del lecho era de 22ºC. Tal como se podía esperar con un procedimiento estándar, este lote no provocó dificultad alguna durante el proceso. El lote requirió 292 minutos de procedimiento. Esto es comparable a los tiempos obtenidos durante las pruebas previas a escala para un lote estándar.

En la degustación de las muestras 2 semanas después de la fabricación, las pastillas tenían un brillo satisfactorio, con superficie lisa y con poca o ninguna pérdida en las esquinas. Las pastillas tenían un recubrimiento aceptablemente crujiente.

2. Lote 1600/3

Esta prueba era comparable al procedimiento estándar excepto una temperatura más elevada. La dirección del flujo de aire era inversa igual que en el proceso estándar. Se observaron algunos problemas de formación de polvo durante el proceso. El polvo formó una superficie polvorienta sobre la superficie de las pastillas, que parecía impedir el secado apropiado de la aplicación de jarabe.

El jarabe mostró una cristalización rápida dando lugar a la superficie rugosa. Debido a la rugosidad se tuvo que incorporar un periodo de pausa en el procedimiento. El grado de formación de polvo en combinación con el periodo de pausa provocaron un periodo de adherencia durante el proceso. Dentro de los recipientes formaron una serie de elementos múltiples.

A pesar de la formación de polvo, el procedimiento era aproximadamente 30% más rápido que el normal. La calidad de las pastillas no era tan buena como la normal.

3. Lote 1600/5

Se utilizó flujo de aire directo en el proceso en oposición al flujo de aire inverso utilizado en el procedimiento estándar. El flujo de aire directo reduce la eficacia del secado.

Este lote siguió una dosificación de jarabe idéntica a la aplicada durante el lote estándar. Se realizaron cambios durante el proceso de manera que se pudieron realizar aplicaciones de jarabe más grandes y los tiempos de secado se pudieron reducir significativamente. De modo global, este lote procesó \approx 35% más rápido que el lote estándar (188 minutos en comparación con 292 minutos para el lote estándar). El lote se procesó también de forma más rápida que el lote 1600/3.

El secado menos eficaz permitió la aplicación de un recubrimiento más suave y eliminó la necesidad de periodos de pausa durante el proceso. Al degustar las muestras 2 semanas después de la fabricación, se observó que estas pastillas tenían una superficie lisa con poca o ninguna pérdida de esquinas (tal como en el caso normal). Estas pastillas tenían un carácter crujiente, satisfactorio, similar o en todo caso algo más consistente, que el comportamiento crujiente obtenido con el proceso estándar.

De modo general, la calidad de las pastillas siguió siendo satisfactoria, o incluso mejor, en comparación con el proceso estándar. El procedimiento ofrece también un considerable ahorro de tiempo.

4. Lote 1200/4

En la prueba se utilizaron aplicaciones iniciales más reducidas de jarabe y una temperatura de producto próxima a la deseada (30ºC). Se observó que las aplicaciones reducidas de jarabe y una temperatura más elevada del producto resolvían todos los problemas anteriormente encontrados de pegajosidad y formación de elementos múltiples. A efectos de conseguir la temperatura deseada del producto de 30ºC, la temperatura del aire de secado tuvo que ser mucho más elevada de 37ºC a 40ºC aproximadamente.

El recubrimiento terminado era muy liso y muy brillante. No obstante, la mayor parte de pastillas tenían esquinas bien redondeadas, lo cual es señal de abrasión durante el proceso. El recubrimiento terminado era firme y tenía un carácter crujiente satisfactorio igual al caso normal.

5. Lote 1200/5

La temperatura del producto se aumentó en 5ºC, por encima de la utilizada para la prueba 1200/4. La temperatura del aire de secado para esta prueba se ajustó a un máximo de 45-48ºC para buena parte del proceso. El aumento de la temperatura del producto en 5ºC en toda esta prueba se demostró que reducía significativamente cualesquiera problemas asociados con pegajosidad durante las fases de secado del procedimiento, y que colaboraba en conseguir un secado más rápido de los recubrimientos de jarabe. El secado más eficaz de las aplicaciones de jarabe permitió tiempos de secado totales más reducidos, resultando en un proceso más rápido que la prueba 1200/4 (177 minutos en vez de 213 minutos).

La calidad del recubrimiento de las pastillas terminado no pareció quedar afectado por los cambios en el protocolo. El producto terminado tenía un brillo ligeramente mejorado con respecto al observado para la prueba 1200/4. La pérdida en las esquinas de las pastillas era comparable entre ambos lotes. El carácter crujiente del recubrimiento de la pastilla era quizás marginalmente superior a la prueba 1200/4; por lo demás, había pocas diferencias en general entre los productos.

6. Lote 1200/6

El trabajo a esta temperatura elevada provocó una serie de dificultades de proceso con formación de polvo y formación de elementos múltiples. A pesar de ello, el producto determinado era muy liso si bien el acabado superficial era relativamente mate. Los productos mostraron también una pérdida significativa en las esquinas.

El carácter crujiente de la pastilla no era tan marcado como el producido en la prueba 1200/4.

Ejemplo 7 Control del recubrimiento por humedad relativa

Un lote de centro de pastilla de goma de mascar fue recubierto hasta un incremento de peso de 50% con los mismos jarabes utilizados en los Ejemplos 1-6. Las capas iniciales fueron producidas con una temperatura de aire de entrada de unos 30ºC después de lo cual la temperatura del aire de entrada se aumentó a 40ºC para el recubrimiento real. El cambio en humedad relativa (RH) del aire de salida se supervisó en la fase de temperatura incremen-
tada.

La humedad relativa del aire de salida tenía un nivel básico aproximadamente de 12% medido como RH del aire en el tubo de salida durante la pausa, durante lo cual se aisló el lecho ("by-pass"). El RH del aire de salida se observó que aumentaba con rapidez durante los primeros 30 segundos del secado, después de lo cual disminuyó lentamente tal como se ha indicado en la Tabla 2.

El ciclo de rociado siguiente empezó bastante antes de que la RH hubiera alcanzado el valor básico de 12% aproximadamente.

TABLA 2 Humedad relativa (%) del aire de salida segundos después de haber iniciado el secado en el ciclo

2

La secuencia de secado estaba comprendida entre 2 y 3 minutos y la Tabla muestra que una parte de la humedad que podía haberse secado de la capa se dejó intencionadamente en la misma. Por este procedimiento de control, el procedimiento se pudo acelerar considerablemente asegurándose simultáneamente de que la capa no era sometida a exceso de secado hasta el punto en el que la formación de polvo pudiera alterar la superficie de recubrimiento.

Ejemplo 8 Control de recubrimiento por humedad relativa

Dos lotes de pastillas de goma de mascar (10 kg) fueron dotados de recubrimiento en un aparato Driacoater 500/600 Vario con un jarabe que contenía 65% de xilitol y 7% de goma arábiga en el jarabe de sellado y 72% de xilitol y 2% de goma arábiga en el jarabe de recubrimiento.

La RH del aire de salida fue controlada durante el proceso. El nivel básico para la RH del aire de salida se determinó como RH del aire de salida en el punto en el que se observó que las pastillas se encontraban completamente secas, y en el que la RH del aire pareció haber alcanzado una plataforma o valor estable.

El punto de puesta en marcha de la siguiente aplicación de jarabe se determinó en un punto en el que se alcanzó la diferencia deseada entre la RH observada del aire de salida y el nivel de RH básica predeterminada, es decir, un punto RH 1-10% por encima del nivel básico de RH del aire de salida. Por ejemplo, si la RH de nivel básico del aire de salida era de 30%, y la diferencia deseada de RH era de 5%, entonces la siguiente aplicación de jarabe tuvo lugar cuando la RH medida del aire de salida alcanzó 35%.

La temperatura del aire de secado se aumentó después de la fase de estanqueización de 30ºC a 50ºC. El cambio al control de RH se realizó durante la fase 4 y en adelante. La RH del aire de salida se utilizó para iniciar la aplicación del jarabe cuando se observó que la RH se encontraba por encima de su nivel básico.

El lote A dispuso el objetivo de aplicar la nueva fase de jarabe cuando la RH del aire de salida era -5% más elevada que los niveles básicos evaluados en una prueba previa con secado completo.

El lote progresó bien con la adición de hasta 5% de RH al nivel básico. Durante este lote, la humedad relativa del aire de entrada alimentado era relativamente elevada dado que el punto de rocío del aire más seco se controló a -3ºCTP. El lote fue completado con un tiempo 32 minutos más reducido que una prueba estándar.

El lote B estaba destinado a añadir 6+% al nivel básico de RH del aire de salida. La RH del aire de entrada había cambiado a las condiciones más secas del punto de rocío de -10ºCTP. La RH del aire de salida disminuyó muy rápidamente en este lote. El tiempo de recubrimiento para el procedimiento constituía una mejora con respecto a la prueba previa y los tiempos de recubrimiento se redujeron significativamente en comparación con las pruebas estándar.

El objetivo del lote B era el de aplicar la fase de jarabe siguiente 6% superior. No obstante, la prueba mostró que este nivel podría ser incrementado potencialmente dado que la RH del aire de salida disminuía muy rápidamente. Esto indicó que con una RH más baja del aire de entrada, el punto de inicio se podía incrementar sin que ello tuviera efecto perjudicial en la calidad del recubrimiento.

Claims (24)

1. Procedimiento para la producción de núcleos de goma de mascar dotados de recubrimiento mediante la aplicación de recubrimientos duros en núcleos de artículos masticables en un recipiente o tambor de recubrimiento, en el que un jarabe que contiene poliol o polioles cristalizables y azúcar o azúcares es rociado de forma intermitente sobre un lecho rotativo de los núcleos y dichos núcleos son secados entre las operaciones de rociado mediante un flujo de aire, caracterizado porque el secado de los núcleos entre operaciones de rociado es controlada por parámetros de control del aire de secado, de manera tal que intencionadamente se deja una humedad residual substancial en la capa de recubrimiento de secado al inicio de la fase de rociado subsiguiente y la humedad residual substancial es una humedad que es substancialmente mayor que la humedad que queda en la capa de recubrimiento en procedimientos de recubrimiento convencionales.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que dichos parámetros del aire de secado se seleccionan entre humedad del aire, temperatura del aire, velocidad del flujo de aire, tiempo de duración de la corriente de aire y dirección de flujo del aire, o una combinación de cualquiera de éstos.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que dicho parámetro comprende la humedad relativa de dicho aire de secado a la salida del recipiente o tambor.

4. Procedimiento, según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho parámetro comprende la temperatura de dicho aire de secado a la entrada del recipiente o tambor.

5. Procedimiento, según la reivindicación 3 ó 4, en el que la humedad relativa del aire de salida cuando se inicia dicho rociado subsiguiente es más elevada que el nivel básico de humedad relativa.

6. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que existe un gran número de ciclos de recubrimiento y cada ciclo de recubrimiento comprende una fase de aplicación de jarabe, una fase de pausa opcional y una fase de secado.

7. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que el flujo de aire de secado a dicho lecho es interrumpido antes de terminar el secado y la humedad relativa del aire de salida es del 1-10 por ciento, preferentemente más de 3 por ciento, y más preferentemente 4-8 por ciento superior que su nivel básico.

8. Procedimiento, según la reivindicación 6, en el que la dirección del aire como mínimo durante una parte de dichas fases de secado es directa, es decir, de manera que el flujo de aire atraviesa desde arriba del lecho pasando a través del producto.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el jarabe de recubrimiento contiene aproximadamente 40 a 80% del peso total de un poliol seleccionado entre xilitol, sorbitol, maltitol e isomalt o una mezcla de los mismos.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que el poliol es xilitol.

11. Procedimiento, según la reivindicación 9 ó 10, en el que la temperatura del lecho de los núcleos de artículos masticables se aumenta a una temperatura de 25 a 45ºC, preferentemente de 30 a 40ºC, como mínimo durante una parte del procedimiento total de recubrimiento, y el secado durante dicha parte del procedimiento se lleva a cabo con aire que tiene una temperatura de entrada de 25 a 75ºC, preferentemente de 30 a 65ºC.

12. Procedimiento, según la reivindicación 11, en el que la temperatura del lecho está comprendida entre 33 y 40ºC.

13. Procedimiento, según la reivindicación 11, en el que la temperatura del aire de entrada está comprendida entre 40 y 50ºC.

14. Procedimiento, según la reivindicación 11, en el que la temperatura del jarabe de recubrimiento está comprendida entre 40 y 80ºC.

15. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el jarabe de recubrimiento contiene aproximadamente de 40 a 80% de peso total de un azúcar seleccionado entre sacarosa, fructosa y glucosa.

16. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el jarabe de recubrimiento contiene de 1 a 20% de una goma tal como goma arábiga con respecto al peso total.

17. Procedimiento, según las reivindicaciones 9 ó 15, en el que el jarabe de recubrimiento contiene otros polioles, sabores, pigmentos, edulcorantes especiales y/o aditivos insolubles.

18. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que el jarabe de recubrimiento contiene en solución y/o suspensión xilitol, sorbitol, lactitol, maltitol, isomalt y/o manitol.

19. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que el recubrimiento de los núcleos masticables se inicia por una secuencia de recubrimiento inicial que tiene una temperatura de lecho inferior a la temperatura de lecho durante el procedimiento de secado con retención de humedad residual.

20. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que el recubrimiento de los núcleos masticables se termina por una secuencia de recubrimiento final que tiene una temperatura de lecho inferior a la temperatura del lecho durante dicho procedimiento de secado con retención de humedad residual.

21. Procedimiento, según la reivindicación 19 ó 20, en el que la dirección de flujo de aire durante el recubrimiento inicial y/o final es inverso (pasa desde abajo del lecho a través del producto).

22. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que la dirección del flujo de aire, la velocidad de dicho flujo de aire, el tiempo de flujo de aire y/o la temperatura del aire se cambian varias veces durante el procedimiento de recubrimiento.

23. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que los núcleos con recubrimiento completo son atemperados después del recubrimiento durante un tiempo suficiente para permitir la cristalización del poliol o polioles y/o azúcar o azúcares de dicho recubrimiento para proporcionar un recubrimiento duro y crujiente.

24. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que dicho núcleo comprende goma de mascar.