專利名稱：：可食用油墨的改進或與可食用油墨相關的改進的制作方法
技術領域：
：本發明涉及可食用油墨組合物、它們的制造和應用。具體而言，本發明涉及在食品上應用的油墨。
背景技術：
：已知使用油墨將信息應用到食品上或裝飾食品。近來，隨著噴墨印刷已被廣泛用于許多印刷應用，該印刷方法已被應用于多種食品，例如，用于在諸如雞蛋等產品上印刷信息如"使用至"日期，或者用于應用裝飾材料。在用于裝飾蛋糕、餅干等的一種已知的方法中，使用噴墨打印機，將圖案或圖像印刷到材料的食用層上，并且該層被置于可食用產品特別是蛋糕、餅干等上，其結果是，該圖案或圖像被并入到可食用產品的表面。在另一個已知的方法中，使用噴墨打印機將圖案或圖像印刷到攜帶可食用層和背襯層的層壓膜材料上，其中可食用油墨被印刷到該可食用層上，并且所述背襯層可以從可食用層除去。然后，已印刷的層可用作轉移，背襯層被除去，以便可食用層可被粘附到可食用基底。這些方法耗時，并且通常需要大量的手動輸入。也已經開發了使用噴墨打印機可被直接印刷到食物基底表面上的油墨。US2005/0003055和WO2005/122784描述可食用印刷流體，使用噴墨印刷可將該可食用印刷流體應用到基底，如曲奇餅、脆餅干、面包或乳脂軟糖，該流體包含丙二醇、食品級染料和任選的水和/或甘油。US2005/0255205描述可食用印刷流體，其包含丙二醇和食品級染料，以及另外含有低級醇和樹脂例如紫膠，用于在多種食品上印刷，所述食品包括谷物產品、餅干、小吃和面包產品。然而，當該流體在升高6的溫度例如7(TC下應用到基底時，它們的粘度通常低于有效噴墨印刷的最佳粘度范圍。
發明內容本發明提供可食用油墨，其包括至少一種沸點不低于20(TC的可食用乙二醇和可食用色劑。本發明油墨的具體優勢在于它們在升高的噴射溫度例如在60°C到130'C的范圍內的溫度如大約7(TC下，對于噴墨印刷而言具有最佳的粘度。當在7(TC或7(TC以上的溫度下噴墨印刷時，在印刷期間，油墨將被加熱到油墨中的生物體可被破壞的溫度，所以在這樣的溫度下印刷是有利的。本發明的油墨優選被用作在60。C或6(TC以上的溫度下進行印刷的噴墨油墨。如本文使用的"沸點"指在大氣壓下(101325Pa)的沸點。應該理解，所使用的乙二醇或乙二醇類必須適合用于食品。乙二醇1，3-丁二醇(其沸點為207。C)和平均分子量200到9,500的聚乙二醇(下文稱為"PEGs")被美國食品和藥物管理局(FoodandDrugAdministration)批準用作添加劑，并且是可被用于本發明油墨中的例證性乙二醇類。因此，在某些實施方式中，乙二醇可以包括1,3-丁二醇和/或一種或多種平均分子量為200到9,500的PEG。具有在范圍在200到9,500的各種平均分子量的PEG商業得自很多來源，并且被廣泛用于食品中。PEG200具有大約25(TC的沸點，而具有更高分子量的PEG在更高的溫度下沸騰。在本發明的一個優選的實施方式中，所述油墨基于油墨的總重量，進一步包括按重量計不超過10%、沸點低于20(TC的油墨成分。特別優選基于油墨的總重量，按重量計不超過5%、沸點低于20(TC的油墨成分。油墨在6(TC到13(TC范圍內優選具有8到20mPa.s的粘度。優選地，油墨在70。C具有8到20mPa.s的粘度。更優選地，油墨在70。C到125。C范圍內的溫度下具有9到16mPa.s的粘度，特別是10到14mPa.s的粘度。在一個優選的實施方式中，油墨在70。C具有9到16mPa.s的粘度。用于本發明油墨的色劑是可食用色劑。基于油墨的總重量，色劑優選以按重量計0.1到15%的量存在，例如按重量計0.5到4%，特別是按重量計1到4%。對合適的色劑的選擇——注意到正被討論的油墨，將是本領域普通技術人員的常規內容。在油墨于25i:下是流體油墨的情況下，可以使用顏料、染料或色淀。染料可選自合成染料、天然染料和它們的混合物。適于食物應用的很多種合成和天然染料是己知的并且商業可得。色淀(也稱為"色淀顏料")是通過將染料吸收到不溶基底上而制成的顏料。它們被廣泛已知用于食品，特別是用于期望在暴露于濕氣后避免污跡的應用中。它們通過光反射離開色淀顏料的表面而呈現出顏色。在根據本發明的熱溶性油墨中，通常使用顏料或色淀。在選擇適合的色劑時，本領域普通技術人員將適當注意到對適于噴墨印刷的油墨的需要，特別是對避免包含顆粒物質或腐蝕組分的色劑的需要，顆粒物質或腐蝕組分是那些使得它們在噴墨印刷裝置中的應用是不合需要的物質。基于油墨的總重量，油墨可含有按重量計高達97%的所述至少一種乙二醇，其具有不低于20(TC的沸點。例如，油墨可基本上由按重量計97%的乙二醇或乙二醇混合物和所述可食用色劑組成，其中所述乙二醇或每一種乙二醇具有至少20(TC的沸點。在一個優選的形式中，本發明的油墨在環境溫度下是液體(下文稱為"流體油墨")。所述流體油墨中的乙二醇或乙二醇混合物有利地選自1,3-丁二醇、分子量在200到500范圍內的PEG，和它們混合物。流體油墨可任選地進一步包括一種或多種另外的成分，其選自表面活性劑、粘度改進劑、溶劑化劑(solvatingagent)、防腐劑和載體。對這些另外的成分的特性和數量的選擇將是本領域普通技術人員的技能和專門技能內的常規問題，并且其自然地被實行，以便任何另外的成分不會實質上或不可接受地干擾油墨的期望特性，例如，其應用于食品中的適宜性。在本發明的流體油墨中，可食用色劑優選為染料。在使用染料時，另外包括染料的助溶劑通常是有利的。對于許多合適的染料而言，優異的助溶劑是本身適合應用于可食用油墨的甘油。當存在時，基于油墨的總重量，油墨含有數量按重量計不超過20%的甘油。優選地，甘油以按重量計5到15%的量存在。在根據本發明的某些流體油墨中，在流體中可存在比乙二醇或乙二醇混合物粘度低的一種或多種附加載體。優選的附加載體是三醋精，其是高沸點低粘度液體，并且適合于食品應用。附加載體例如三醋精的量可以變化，以便以期望的方式影響油墨的粘度。應用一種或多種附加載體在使用分子量超過300的較高PEG時是特別有利的，然后通常選擇相對于較高PEG具有低粘度的附加載體。作為用于改性油墨表面張力的適當的表面活性劑，可以使用任何適合于食品應用的表面活性劑，例如，脫水山梨醇酯如多乙氧基醚80;脂肪酸；脂肪酸酯，例如脂肪酸的聚甘油酯；卵磷脂。當存在時，基于油墨的總重量，表面活性劑的量優選為按重量計5%以下，更優選為按重量計2%以下，例如按重量計0.1到1.0%。任選地，進一步可包括一種或多種防腐劑，例如，羥苯甲酸甲酯或對羥苯甲酸丙酯，或它們的混合物。在一個優選的實施方式中，根據本發明的流體油墨包含50%到98%例如60%到90%的乙二醇、0.1%到4%的色劑，和任選的最高達30%的附加載體和/或最高達20%的助溶劑(特別是甘油)，以及任選地，最高達5%的表面活性劑和/或最高達1%的防腐劑，其中，在每種情況下，%是基于所形成油墨的總重量按重量計算。在第二個優選的形式中，本發明的油墨是熱溶性油墨，其在25"C下是固體或半固體，同時其具有在5(TC以上的溫度下適于噴墨印刷的粘度。有利地，熱溶性油墨在60。C到130°C、優選70。C到125。C范圍內的溫度下，具有8到20mPa.s的粘度。最優選地，油墨在70。C到125°C范圍內的溫度下，具有9到16mPa.s，特別是10到14mPa.s的粘度。在根據本發明的一種優選的熱溶性油墨中，在7(TC下，粘度為9到16mPa.s。在本發明的熱溶性油墨中，乙二醇或乙二醇混合物優選由一種或多種PEG制成，其每一種具有800或以上例如1000的分子量。基于油墨的總重量，有利地，熱溶性油墨包括75%到99%的乙二醇，優選90%到98%的乙二醇。熱溶性油墨優選地包含一種或多種與可食用色淀組合的PEG。有利地，熱溶性油墨基本上由一種或多種PEG和可食用色劑組成，例如，由至少卯°/。的一種或多種PEG和最高達10%例如0.1到8%優選0.5到5%的色劑特別是色淀組成。本發明的熱溶性油墨可以任選地進一步包括一種或多種附加成分，所述附加成分選自抗氧化劑、表面活性劑和樹脂(例如紫膠、松香酯和改性的松香酯)。當存在時，基于油墨的總重量，這類附加成分的總量按重量計優選不超過20%，更優選不超過15%，特別是不超過10%，在一些情況中不超過2%。對這種附加成分的特性和數量的選擇將是熱溶性油墨領域的普通技術人員的技術和專門技能內的常規事件，并且被自然地實行，以便任何附加成分不會實質上或不可接受地干擾油墨的期望特性，例如，其應用于食品中的適宜性。作為實例，在每種情況中，基于油墨的總重量，單獨地或組合地，表面活性劑可以以按重量計最高達1%例如0.1到0.75%的量存在，抗氧化劑可以以按重量計0.1到1%的量存在，樹脂可以以按重量計最高達15%例如1到10%的量存在。應該理解，本發明的油墨的組分必須考慮油墨是可食用的這種需要進行選擇。因此，應該使用可食用材料。當提到油墨及其任何單獨的成分時，術語"可食用"被用于本文中，其是指油墨或成分適于被人攝入，而通常不會引起任何有害的健康影響。在政府規章當局公布的數據中，多種物質被鑒定為適合用于人消耗的食品中。在美國食品和藥物管理局(FDA)，于2003年4月1日修改的美國聯邦法規(USCodeofFederalRegulations),標題21，食品和藥物(FoodandDrugs)中，被授權用于食物應用的成分和添加劑，在術語被用于本文的意義上，特別地應當被理解為是可食用的。當然，應該理解，此外這些成分必須具有適合于食品應用的質量或純度。為了避免疑問，如本文使用的"可食用"進一步延伸到任何成分或添加劑，所述成分或添加劑盡管沒有在任何這類不時修改的列表中列出，但是正常可被人消化而對健康沒有損害作用。"食品級"被用于本文指性質和質量適合于在食品中應用的成分，其包括特別是在上述FDA規章中確定的那些成分。本發明的油墨適合于用作印刷到基底特別是食物基底上的噴墨油墨。含有染料的本發明的流體油墨適合于在多種食品特別是多孔產品上噴墨印刷，所述食品包括但不限于餅干、干冰凍產品、高脂糖衣(highfaticing)和小吃產品。含有顏料例如色淀的流體油墨適于印刷到例如口香糖、高水分糖衣(highmoistureicing)和其它高水分多孔食品上。本發明的熱溶性油墨適于噴墨印刷到特別是具有高水分含量的產品上，例如冷藏食品和冷凍食品，并且包括冰激凌蛋糕、酸牛奶、蛋糕和巧克力。實施本發明的方式下面的實施例闡明本發明。除非另有規定，整個說明書的粘度值為在25"C下的。使用布魯克菲爾德DV-l+粘度計，利用18號轉子，以100rpm的剪切速率在實施例中進行粘度測量。通過水加熱樣品夾套的手段加熱樣品。除非另有說明，在實施例和整個說明書中，"％"指基于所有成分按重量計。除非另有規定，本文提到的表面張力值為在25"下，并且按照DuNuoy環方法測量。實施例h流體噴墨油墨<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*從SensientColors,Inc.,StLouis，Missouri,USA可獲得的商業粉末狀染料。聚乙二醇、三醋精、甘油、多乙氧基醚和羥苯甲酸甲酯混合在一起大約5分鐘。加入染料同時繼續混合，繼續混合另外的30分鐘。所形成的流體用lpm過濾器過濾。所形成的油墨在70"C具有11.2mPa.s的粘度。在25°C，粘度為91mPa.S。油墨在25。C具有38達因/cm(0.035到0.040N/m)的表面張力。其是從SpectraNova256AAA印刷頭噴墨印刷的，使用的印刷頭頻率為8和12kHz，以及使用100。/。負載循環(dutycycle),溫度為70°C。一次噴射的最大值在連續印刷的5分鐘內消失。這代表優異的印刷質量保持性，這使得在實踐中連續的印刷能夠以高生產速率被繼續，在很長時期例如最高達數個小時內達到可接受的印刷質量，而沒有中斷以維持印刷頭。在中斷期間，油墨在印刷頭中也產生可忽略不計的劣化，這使得在更長中斷例如過夜之后能夠無故障的重新開始印刷。比較實施例A成分量(按重量計％)甘油81.5水15.00*FD&CBlueNo.l3.00多乙氧基醚800.50使用實施例1中描述的方法制造油墨。所形成的油墨在7(TC具有10.3mPa.s的粘度，在25°C88mPa.S的粘度和在25°C0.037N/m的表面張力。當在實施例1中定義的噴射條件下印刷時，在4kHz以上油墨將不在印刷，沒有失去多個噴射，這表明差的可靠性。實施例2:熱溶性噴墨油墨成分量(按重量計％)PEG100090.45PEG2006*FD&CBlueNo.l色淀3多乙氧基醚800.5羥苯甲酸甲酯0.05通過高剪切Silverson混合器將FD&C色淀與PEG200混合，然后使其通過Dispermat砂磨機，直到顆粒大小為亞微米。然后在高剪切攪拌下，通過攪拌樣品，將該濃縮物混合入熔融PEG1000中，同時在電熱板上保持在IO(TC下。加入其他成分，將總油墨混合20分鐘。在室溫下油墨是固體，并且在125"C下進行噴墨印刷。在125T下，油墨的粘度為12.2mPa.s。盡管為了清楚理解的目的，經由實施例已經詳細描述了前述發明，但是顯然地在所附權利要求書范圍內的改變和修改可以被實踐。權利要求1.可食用油墨，包含至少一種沸點不低于200℃的可食用乙二醇和可食用色劑。2.根據權利要求1所述的油墨，其中所述沸點不低于200'C的可食用乙二醇或者每一種沸點不低于200°C的可食用乙二醇選自1,3-丁二醇和分子量在200到9,500范圍內的聚乙二醇。3.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其中基于所述油墨的總重量，所述油墨進一步包括按重量計不超過10%、沸點低于20(TC的成分。4.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其中基于所述油墨的總重量，所述油墨進一步包括按重量計不超過5%、沸點低于20(TC的成分。5.根據權利要求4所述的油墨，基于所述油墨的總重量，所述油墨包括按重量計最高達97%的具有不低于20(TC沸點的所述至少一種乙二醇。6.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其基本上由乙二醇和所述可食用色劑組成。7.根據權利要求1到5任何一項所述的油墨，其中所述至少一種乙二醇包含乙二醇混合物，其中乙二醇混合物或每一種乙二醇具有至少20(TC的沸點。8.根據權利要求7所述的油墨，其基本上由所述乙二醇混合物和所述可食用色劑組成。9.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其中基于所述油墨的總重量，所述色劑以按重量計0.1到15%的量存在。10.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其中粘度在6(TC到13(TC范圍內的溫度下為8到20mPa.s。11.根據權利要求8所述的油墨，其中所述油墨在70。C到125X:范圍內的溫度下具有9到16mPa.s的粘度。12.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其在25"C下為液體。13.根據權利要求12所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物選自1，3-丁二醇、具有200到500范圍內分子量的PEG和它們的混合物。14.根據權利要求12或權利要求13所述的油墨，其中所述可食用色劑是可食用染料。15.根據權利要求14所述的油墨，進一步包括所述染料的助溶劑。16.根據權利要求15所述的油墨，其中所述助溶劑是甘油。17.根據權利要求16所述的油墨，其包括基于所述油墨的總重量，數量按重量計不超過20%的甘油。18.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，進一步包括比所述乙二醇或乙二醇混合物粘度低的載體。19.根據權利要求1到9任何一項所述的油墨，其在25'C是固體或半固體，同時在大于5(TC的溫度下具有適于噴墨印刷的粘度。20.根據權利要求19所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物由一種或多種PEG組成，所述PEG的每一種具有800或以上的分子21.根據權利要求19或權利要求20所述的油墨，其進一步包括分子量在小于800的PEG，其數量最高達總PEG含量的10%。22.根據權利要求21所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物由一種或多種PEG組成，所述PEG的每一種具有800或以上的分子23.根據權利要求22所述的油墨，其中所述乙二醇或乙二醇混合物基本上由PEG1000組成。24.根據權利要求19到23任何一項所述的油墨，其基本上由一種或多種PEG結合所述可食用色劑構成。25.根據權利要求19到24任何一項所述的油墨，其中所述食用色劑是色淀。26.根據前述權利要求任何一項所述的油墨，其適用于使用噴墨印刷方法進行的印刷。27.噴墨油墨，包括乙二醇組分，其具有不低于200。C的沸點，并且含有食品級乙二醇或食品級乙二醇類混合物；和食品級色劑。28.印刷到食物基底上的方法，包括將根據前述權利要求任何一項所述的油墨噴墨印刷到所述基底上，所述噴墨印刷在從6(TC到140r的溫度下進行。全文摘要油墨，其包括高沸乙二醇和可食用色劑以及任選的其他成分。油墨是可食用油墨，其優選適于使用噴墨印刷應用到基底特別是食物產品。文檔編號A23L1/27GK101489421SQ200780026914公開日2009年7月22日申請日期2007年5月14日優先權日2006年5月15日發明者麗貝卡·索非亞·威廉姆斯,奈杰爾·安托尼·凱杰,安德魯·羅賓·巴爾克申請人:太陽化學公司