巧克力的成型 本发明涉及内封装巧克力的成型，特别是涉及一种用于将固体或半固体状态的巧克力压成柔性材料的方法。
巧克力的成型，通常是在液态下通过浇注、即将熔化的巧克力注入模具中并随后冷却来实现的。由于巧克力所具有的热缩性，使得模制的巧克力在冷却后非常容易脱模，使产品具有吸引人的光泽表面。然而，现有的巧克力成型的缺点是需要耗费空间和时间的冷却通道，由于需要冷却步骤而使产品不能直接包封，并且很难获得对产品的准确的重量控制。
在我们的相关末决申请EP-A-93114251.7中，描述了一种用于塑性挤压含脂糖果材料的方法，该方法包括向挤压设备喂给含脂糖果材料并且在流动压缩地上游对大致为固体或半固体的非可倾注形式的含脂糖果材料施加压力，由此温度、压力、压缩比和挤出率使得含脂糖果材被大致等温地挤出并保持在一种基本上为固体或半固体的非可倾注形式，以便产生一种轴向地均匀挤出的产品，而该产品具有暂时的柔性或可塑性，使其可进行物理处理或塑性变形、例如压入一个模具中。在EP-A-93114251中还描述了一种注射成型方法，该方法在低于巧克力的正常熔点的温度下，在压力作用下使暂时柔性的挤出产品注射成型。这种注射成型方法是在基本上等温下进行的并因此而不需要后续的冷却处理，使得产品在注射成型完成后可立即脱模。然而，由于不需要后续的冷却处理，当然也就不会产生热缩效率，因此，有时很难脱模并且很难获得高质量的表面光洁度。
现在，我们惊奇地发现，对于注射模，可以将固体或半固体的非可倾注的巧克力直接挤压入衬有各种材料的模具中，由此而使覆盖有衬料的模制巧克力很容易脱模并且有吸引人的光泽表面。
因此，本发明提供一种用于对挤压含脂糖果材料进行注射成型的方法，该方法包括向挤压装置给经含脂的糖果材料并且在流动压缩的上游对大致为固体或半固体的非可倾注形式的含脂糖果材料施加压力，由此温度、压力、压缩比和挤出率使得含脂的糖果材料被大致等温地挤出和保持基本上为固体或半固体的非可倾注的形式，并且具有暂时的柔性或塑性，其特征在于，在挤出的产品呈现暂时的柔性时，将挤出的产品大致等温地注射到模具中，该模具衬有一层食品级的以模具形状成型的固体材料，使产品能够在模具中成型，然后对覆盖有食品级固体材料的产品进行脱模。
应该明白，挤出产品的暂时的柔性或塑性，使得产品在失去柔性或塑性前能够进行物理处理或塑性变形，以便产品在模具中填充成完整的一体，而不会产生间隙或在模具中散碎。
在我们的相关未决申请EP-A-93114251.7中描述了含脂糖果的挤压的具体方案，在此将其结合于本发明申请之中。
在该发明中，″大致等温地″是指在注射成型期间，如果没有外部的加热或冷却装置，在从入口向出口挤压流动压缩的条件下，含脂糖果材料的温度基本保持不变：只要在整个挤压和注射成型过程中挤出的材料基本上保持在固体或半固体的非可倾注的状态中，并不排除使用外部的加热或冷却装置。换句话说，含脂糖果材料的温度基本上不会在其本身的挤压或注射成型过程中引起增加。
例如，含脂糖果材料可以是纯的、白或牛奶巧克力、或者是含有可可油脂替换物、硬脂酸、椰子油、棕榈油、奶油或任何它的混合物的巧克力代用品；象花生酱和花生脂一样的果仁糊；果仁糖；用于包覆蛋糕、通常包含具有由更低价的非调合油脂来替代可可油脂的巧克力类似物的糖果包覆层；或者是包含非可可油脂、糖和奶油的材料，例如Caramac。
根据混合物、特别是根据脂的含量和类型，注射成型的温度可以从低至0℃到35℃左右。当使用纯巧克力作为挤出的进料时，注射成型的温度可以从10℃到34℃，常用温度为15℃到32℃，较好的温度为18℃到30℃，更好的温度为20℃到27℃。在使用白巧克力的情况下，注射成型的温度可以从5℃到28℃，通常是15℃到27℃，较好的温度为17℃到26℃，而更好的温度为19℃到25℃。在使用牛奶巧克力的情况下，注射成型的温度可以从5℃到30℃，通常为15℃到28℃，较好的温度为18℃到27℃，更好的温度为20℃到26℃。应该看到，在该发明中，在以28°～34℃的温度注射成型巧克力时，巧克力在被预先结硬后处于固体或半固体的非倾注状态，相反，象目前的调合巧克力并没预先结硬，在这种温度下巧克力通常仍为糊状或可倾注状态。
通过与使用熔化巧克力的通常壳形成型进行比较，这种注射成型非常容易控制并且具有显著改进的重量控制的一致性。另外，与多数其它巧克力成型不同，在注射成型完成后，最终产品不需要冷却。
利用流动压缩，并通过所形成的一个窄门使挤出的产品进入模型腔，其具有如下好处：
a)在产品上的注射点很小；
b)产品从入口到模型腔(也称作通道)的分离更容易，而使用大些的门可能会使产品变形。
如上所述，在申请EP-A-93114251.7中直接将巧克力注射到一个金属或塑料模具中。如果使用象在这里描述的冷注射成型，则由于在模具中缺乏收缩而使最终产品不能始终如一地脱模，另外，也很难获得一致的光泽表面。本发明通过在模具中使用防止巧克力附着在模具的表面上的内材，来克服这些缺点。由于衬材的固有的柔韧性，所以衬材可以容易地从产品上移走。
下面称作衬材并用于铺衬模具的食品级固体材料，可以是塑料或金属材料。衬料除了可以以模具的形状成形，它还应具有足够的柔韧性，以便从模具的腔表面和从产品上脱开。例如，衬材可以是柔性薄膜材料或厚一些的刚性真空可成形材料，例如塑料制成的。柔性薄膜材料的厚度可以是5-500微米，较好为10～100微米，20～50微米更好，例如30微米的聚丙烯。真空可成型的刚性材料可以具有50～1500微米的厚度，较好的厚度为200～400微米，例如300微米的聚氯乙烯(PVC)。另外，可以使用在两个方向上均有足够的伸展性的薄膜PVC，例如CLINGFILM或使用带状低密度聚乙烯，一种适用的金属材料的实例是铝，其厚度为10～500微米，较好的厚度为50～200微米。如果需要的话，可以使用金属塑料膜、例如其金属为铝的金属聚乙烯。如果需要，可以选择用于铺衬模具的材料来提高产品的贮藏寿命，例如选择高性能的阻挡膜。
如果需要的话，衬材可以是层状的。层状材料可以包括两层或多层塑料材料、例如两层柔性薄膜塑料材料、两层刚性真空可成形塑料材料或者一层刚性真空可成形塑料材料和一层柔性薄膜塑料材料。另外，层状材料可以在塑料材料的一面或双面上敷镀有金属，例如一层真空可成型膜和一层敷镀金属的聚乙烯。
通过真空成型、例如通过使用象塑料或金属内腔这样的模具，以与注射成型的物体相同的形状使衬材预先成型。然后将预成型的衬材置入模具中并靠在腔形表面上，以便允许含脂糖果材料直接注射成型在塑料材料中。
如果衬材具有足够的柔韧性或伸展性并且足够薄、例如10～100微米，象20微米的PVC，则衬材可以在注射成型过程中成型。在这种情况下，可将衬材置于与模具的注射进料点相对的位置上，并在含脂糖果材料的压力下通过注射使衬材形成模具的形状。
本发明的另一个优点是，衬材可以用作将产品从模具中脱模的承载件，在这种情况下，衬材即可以重复使用或处理，又可以回收。
另外更有利的是，衬材在脱模后可以保留在成型的脂糖果材料上，并且作为最终产品的包裹材料。后者的选择取消了在后续处理中对初始包裹的要求的需要，由此减少了对昂贵的包封设备的需求。另外，可对包裹材料进行装饰，例如通过敷镀金属和/或印刷来增加外观质量。
在处理过程中，可对产品进行进一步处理，例如填充软糖料或冰激淋，衬材可以作为承载件，在最终产品从衬材中脱模以前的整个制造过程中传送该产品。这种衬材可由可恢复原状的材料来制造，这种材料允许在处理中多次重复使用，而适当的选择材料可以在使用后进行回收。
含脂糖果材料可经过一个流动压缩来挤出，该流动压缩可形成注射喷嘴或挤出设备的出口。在一个实施例中，挤出的巧克力在模具的通道(在塑料工业中称作″流道″)中流动并且随后经过一个窄门、例如100微米到5毫米的窄门流进一个衬有包装材料的模具中。将巧克力作为半固体细丝巧克力挤入模具中，或作为前面的固体材料从窄门流出进入模具，这两种类型的流动在塑料生产工业中均非常常见。由于后续不断挤出的柔性巧克力，所以在挤出进行时巧克力逐渐填充模具直到模具被填满。在这一点上，模具内的压力足够大，以使得巧克力能够完全固结。当达到这一点时，不再产生流动并且可以释放挤压压力。这时，可以打开模具并且通过机械或者例如通过真空将注射成型的物体从模具中脱模，或者通过包装材料来将产品从模具中提出。在这个实施例中，最终产品的温度与喂给材料的温度基本相同。
本发明的注射成型方法也可包括将多重进料注射进模具中，在每种进料中使用不同的成份、例如软糖料、冰激淋等。另外，该方法也可用于涂覆象软糖料、冰激淋等的中心材料，即在注射成型前将中心材料置于空的模具中。如果需要的话，该注射成型的方法可以全自动完成。
在任何情况下，带有衬材的产品由于不与模具相粘接，所以很容易从模型腔中脱模。因此，所产生的模制产品包含在衬材的″皮层″中。当使用塑料薄膜时，可以将塑料材料从产品上剥落以便留下最终产品。当使用刚性塑料材料时，虽然由于紧靠产品的塑料材料的物理亲和性使脱模困难一些，但是该产品并没有粘接到塑料材料上，并且由于这种材料所固有的柔韧程度，所以在弯折于塑料材料使得空气进入塑料材料并中断真空以后，能够进行脱模。
模具本身可由适当的刚性材料构成，例如由象钢之类的金属材料或由象聚碳酸酯之类的塑料材料构成。
注射成型产品的最终形状可以是实心的或空心的，而本发明的方法特别适用于象复话节彩蛋这样的中空壳形产品的生产。
本发明将结合下列附图仅通过一个实施例作进一步的描述。
图1为一个用于形成一个成形工具的注射喷口的柱塞挤出器，
图2为表示了注射成型工艺的步骤的内模封装系统的示意图，而
图3表示了一个活塞和缸体以及直接安置在缸体下方的一个模具。
参考附图，图1中表示了一个液压驱动的柱塞挤出器，它包括一个柱体15、一个液压驱动的柱塞16、进料口17、具有一个截面直径为5mm的挤出模18和一个直径为25mm的内柱面。将巧克力豆35放入进料口17。随后在80巴的压力和23℃的温度下来液力推动柱塞。
由此产生了一个5mm直径的半连续的固体的非可倾注的棒状体19，该棒状体保持其形状并具有可持续大约40分钟的初始柔韧性。
图2表示了一个真空成形工具模20，它具有一对模型腔21，该模型腔21具有半个蛋形的模制工具22的模型腔28。展开在卷轴24上的400μ的聚氯乙稀23(PVC)并作为片材25从模型腔21上面、加热器26下面通过。该片材由真空装置(未示出)成型以便产生一个成型的片材27。
将该成型的片材27放入模制工具22的模型腔28中，关闭模具并将从如图1所示的柱塞挤出器的挤出模18中挤出的柔性巧克力19以80巴的压力、23℃的温度和每秒4g的速率压入蛋壳形模腔中。然后打开模制工具的两半部分并将含有两个模制的半壳形部分的PVC板材脱模。然后将该PVC放入一个封口模具34中，该封口模具通过一个铰链29来关闭。当模具34关闭时，通过结合在封口模具34中的加热的金属带，使PVC膜的边缘相互密封。封口模具还结合有切削器，在热密封的同时去掉多余的PVC膜。在打开封口模具34时，将密封的两半部分作为一个重量为40g、在PVC面层31中并去掉了多余的PVC封装膜的完整的蛋形32进行脱模。
然后将封装的产品在传送带上传输，以便进行后面的处理。
图3表示了一个直径为80mm并在基底中有一个4mm开口的金属缸体36。将巧克力豆35加入该缸体中。
在缸体中的一个金属活塞37位于巧克力豆的上部，并用一个手控的液压泵38将活塞压入缸体中。以23℃的温度和80巴的压力对巧克力进行挤压，并且在完全充满时从在缸体的基底上的4mm开口处挤出。该缸体位于一个封闭的模具39的顶部，模具39包括一个具有4mm直径的进料通道的半球形壳腔40。将巧克力直接送入模具腔中并填充模具，同时温度仍为23℃。该模具包含一个真空预成型的50微米的半球形聚乙烯膜42，并将巧克力注射在半球形聚乙烯膜上。当模具充满时，释放压力并打开模具。这时塑料封装连同包含在其内的巧克力壳体能够被取出。