使用高剪切部件挤出粉状营养产品的方法技术

提供生产用于粉状营养产品的乳液和挤出物的方法。该方法包括使用挤出机(10)，该挤出机(10)包括位于该挤出机机筒(20)内的高剪切部件(32)。使用位于所述挤出机机筒(20)内的高剪切部件(32)能够在所述挤出机机筒(20)内进行成分的乳化和挤出。通过高剪切部件(32)处理包含浆液的成分的第一部分以形成乳液。然后，合并所述乳液和所述成分的第二部分并挤出以形成用于需要的粉状营养产品的挤出物。在一些实施方案中，所述高剪切部件(32)可以包括剪切圆盘或一对剪切圆盘。所述挤出机(10)可以包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、或任何其他合适类型的挤出机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用高剪切部件挤出粉状营养产品的方法相关申请的交叉引用本申请要求2012年12月14日提交的美国临时申请No.61/737,470的优先权和任何权益，其整体内容以其整体并入作为参考。
本公开涉及使用内部高剪切部件制造粉状营养产品的挤出机和相关挤出方法，更具体地涉及设计成提供用于生产粉状营养产品的稳定乳液的挤出机和相关挤出方法。背景目前熟知用于婴儿、儿童和成人的各种营养或疾病的特定应用的营养配方。这些配方最通常包含调节成适合需要的使用者的营养需要的蛋白质、糖、脂质、维生素、矿物质和其他营养素的平衡，并包括产品形式例如可复水粉末、即食型液体、可稀释液体浓缩物、营养棒等。粉状营养产品，包括粉状婴儿配方和粉状成人营养产品，通常包含约0.5%至约35%(以重量计)脂肪。为了获得在生产期间包装稳定（即不经历显著的氧化和酸败）并且当复水时没有显著脂肪分离的最终产品，通常将脂肪组分剪切成粒度为约0.1-100微米的球粒，同时乳化具有水合蛋白质的经剪切的脂肪球粒（含有或不含其它附加乳化剂）。常规通过生产高固体水浆液（即30%至60%总固体）并通过位于挤出机外部的均化压力为1500至4500psig的高压均化器泵送该浆液完成该剪切和乳化。然后，通常将所述浆液蒸发成约45%至60%总固体并进行喷雾干燥。这通常在储存期间产生不经历实质氧化的稳定脂肪并且容易复水。尽管挤出机和相关方法已知为显著最小化所需的水和能量的量并能够生产可以干燥和研磨成粉状材料的球粒或结块的高效方法，使用常规处理部件的挤出机和相关方法迄今为止一般尚未用于生产生产粉状营养产品所需的乳液，因为一般现有的挤出机和相关方法未知始终生产出于商业目的足够稳定的具有脂肪乳液的成品粉状营养产品而不使用挤出机外部的另外的设备生产乳液。一般未知使用常规处理部件的挤出机和相关方法能够在挤出机本身内充分乳化粉状营养产品所需的脂肪。在挤出之前在没有脂肪球粒的合适乳化的情况下，所述脂肪在储存期间经历氧化和酸败并在复水期间经历脂肪分离。尽管已经生产和使用各种挤出机和相关方法，但据信在本专利技术人之前没有人生产或使用本文所述的专利技术。概述公开了在挤出机内生产粉状营养产品的乳液和挤出物的方法。生产乳液的方法包括如下步骤：a)提供挤出机，其中该挤出机包括i)机筒,和ii)位于所述机筒内的高剪切部件；b)递送第一部分成分至所述高剪切部件；和c)通过经由所述高剪切部件处理第一部分成分乳化所述第一部分成分以生产乳液，其中在乳化之前所述第一部分成分包含浆液。生产挤出物的方法还包括如下步骤：d)通过用于所述第二部分成分的进料机将第二部分成分递送至所述机筒中；e)合并所述乳液和所述第二部分成分以形成挤出物；和f)通过所述挤出区段处理所述挤出物。附图的简要描述尽管说明书以具体指明并清楚要求保护本专利技术的权利要求书结束，但据信本专利技术从某些实施例的以下描述连同附图更好地理解，其中类似的附图标记识别相同的部件并且其中：图1描绘了示例性挤出机的空心块，其中混合部件位于所述挤出机机筒内;图2描绘了图1的挤出机的侧视截面图，其中所述挤出机包括单螺杆挤出机;图3描绘了图1的挤出机的侧视截面图，其中所述挤出机包括双螺杆挤出机;图4描绘了替代的示例性挤出机的空心块，其中混合部件位于所述挤出机机筒外;图5描绘了图4的挤出机的侧视截面图，其中所述挤出机包括单螺杆挤出机;图6描绘了图4的挤出机的侧视截面图，其中所述挤出机包括双螺杆挤出机;图7描绘了一对示例性剪切圆盘的前视立体图;图8描绘了图7的一对剪切圆盘的前视图;图9描绘了分别安装在一对中心轴上的图7的一对剪切圆盘的前视立体图;图10是在第一组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的样品403A的照片;图11是在第一组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的样品403A的照片;图12是在第一组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的样品403B的照片;图13是在第一组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的样品403B的照片;图14是在第一组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的样品408A的照片;图15是在第一组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的样品408A的照片;图16是在第一组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的样品408B的照片;图17是在第一组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的样品408B的照片;图18是在第二组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的染色样品403A的照片;图19是在第二组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的染色样品403A的照片;图20是在第二组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的染色样品403B的照片;图21是在第二组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的染色样品403B的照片;图22是在第二组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的染色样品408A的照片;图23是在第二组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的染色样品408A的照片;图24是在第二组分析期间在25小时阶段在环境照明下拍摄的染色样品408B的照片;和图25是在第二组分析期间在25小时阶段在斜光照明下拍摄的染色样品408B的照片。附图并非意在以任何方式限制，并且预期本专利技术的各种实施方案可以各种其他方式包括并非在附图中必须描绘的那些进行。并入和形成说明书的一部分的附图示例本专利技术的几方面，并与说明书一起充当解释本专利技术的原理；然而，理解为本专利技术并非限制到所示的精确安排。具体描述本公开的挤出机和相关方法涉及通过经由位于该挤出机内的高剪切部件处理成分的至少一部分制备营养粉状产品。在后文中详细描述各种实施方案的要素或特征。本文使用的术语“粉状营养产品”通常是指营养制剂，其是为婴儿、儿童或成人设计成含有足够蛋白质（其可以为完整蛋白质、蛋白质水解物、或组合或完整蛋白质和蛋白质水解物两者）、糖、脂肪、维生素、矿物质、和其他营养素以当以足够的量提供时能够充当唯一的营养源。术语“粉状营养产品”包括粉状婴儿配方、粉状幼儿配方、粉状成人营养产品、和一般的粉状营养产品。本文使用的术语“粉状婴儿配方”包括粉状婴儿配方和粉状幼童配方，其中婴儿配方适用于最多约1岁的婴儿，幼童配方适用于约1岁至约10岁的儿童。本文使用的术语“粉状成人营养产品”包括一般保持或改进成人健康的配方，并包括设计为需要控制他们血糖的成人的那些配方。本文使用的术语“营养粉”，除非另外指明，否则是指可以在消耗之前用水或另一含水液体复水的可流动或可舀取形式的营养产品，并包括喷雾干燥和干混合/干共混粉末或喷雾干燥与干混合/干共混粉末的组合。本文使用的“熔化”是指转变成液态，其中对于一种组分可以均匀嵌入其他组分中。熔化通常涉及在高于材料的熔点下加热。本文使用的术语“即食型”，除非另外指明，否则是指适合给予婴儿、儿童或成人的液体形式的配方，包括复水粉末、稀释浓缩物和制成的液体。本文中使用的术语“保质期”是指产品的商业可用寿命，在其之后产品不适宜或不期望出售、消耗或两者。本文使用的术语“稳定的”是指粉状营养产品，其在复水成指定浓度并在冷藏条件下保持24小时然后使其温热至室温1小时之后不呈现出明显乳油化或游离油。本文使用的术语“乳油化”是指在油中比其余液体更高的层，其具有比其余液体更低的密度，从而使其升高至液体顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
在挤出机内生产粉状营养产品的乳液的方法，其包括如下步骤：a) 提供挤出机，其包括i) 机筒，和ii) 位于该机筒内的高剪切部件；b) 递送第一部分成分至所述高剪切部件；和c) 通过经由所述高剪切部件处理所述第一部分成分乳化该第一部分成分以生产乳液，其中在乳化之前，所述第一部分成分包含浆液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.14 US 61/7374701.在挤出机内生产粉状营养产品的乳液的方法，其包括如下步骤：a)提供挤出机(10)，其包括i)机筒(20),和ii)位于所述机筒(20)内的高剪切部件(32)，其中所述高剪切部件(32)包括至少一个剪切圆盘(650a);b)递送第一部分成分至所述高剪切部件(32);和c)通过经由高剪切部件(32)处理所述第一部分成分乳化该第一部分成分以生产乳液，其中在乳化之前，所述第一部分成分包含浆液。2.权利要求1所述的方法，其中所述高剪切部件(32)通过使所述浆液的至少一部分经历30sec-1至2,500sec-1的剪切速率乳化所述浆液。3.权利要求2所述的方法，其中所述高剪切部件(32)通过使所述浆液的至少一部分经历至少100sec-1的剪切速率乳化所述浆液。4.权利要求1所述的方法，其中所述第一部分成分包含少于生产所述粉状营养产品所需的蛋白质总量但足以乳化所述第一部分成分中所含的任何脂肪的蛋白质内容物。5.权利要求1所述的方法，其中所述第一部分成分进一步包含：a)生产所述粉状营养产品所需的脂肪的量的100%的脂肪内容物；和b)生产所述粉状营养产品所需的水的量的100%的水内容物。6.权利要求1所述的方法，其中所述挤出机(10)包括双螺杆挤出机(210)，其包括第一中心轴(680a)和第二中心轴(680b)。7.权利要求6所述的方法，其中所述高剪切部件(32)包括安装在第一中心轴(680a)上的第一剪切圆盘(650a)和安装在第二中心轴(680b)上的第二剪切圆盘(650b)。8.权利要求7所述的方法，其中所述挤出机(210)还包括位于机筒(20)内的第二高剪切部件(32)，其中第二高剪切部件(32)包括安装在第一中心轴(680a)上的第三剪切圆盘(650a)和安装在第二中心轴(680b)上的第四剪切圆盘(650b)。9.生产粉状营养产品的挤出物的方法，其包括如下步骤:a)提供挤出机(10)，其包括i)机筒(20),ii)与机筒(20)连通的第一进料机(22),iii)与机筒(20)连通并且相对于第一进料机(22)位于下游的第二进料机(24),iv)位于机筒(20)内的至少一个中心轴(680a),v)位于第一进料机(22)和第二进料机(24)之间的乳化区段(31),其中乳化区段(31)包括与至少一个中心轴(680a)接合的旋转高剪切部件(32),vi)相对于乳化区段(31)位于上游的混合区段(30),和vii)相对于乳化区段(31)位于下游的挤出区段(34);b)通过第一进料机(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：T马泽尔，T克斯勒，
申请(专利权)人：雅培制药有限公司，雅培股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：美国;US