用于在糖食上进行喷墨打印的水基墨水制造技术

本发明专利技术公开了非色素化水基墨水，其与工业压电打印头兼容，可用于在食用基质上形成高分辨率图像。所述墨水包括用疏水性蜡抛光的糖壳甜食。所述墨水包括可水解多糖粘附剂，诸如木薯淀粉糊精或阿拉伯树胶，用于提供墨水与疏水性表面的相容性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在糖食上进行喷墨打印的水基墨水专利
本专利技术涉及用于在食品上进行喷墨打印的水基墨水、涉及使用所述墨水在食品上进行喷墨打印的方法并涉及通过这类方法生产的食品。本文所述的墨水和方法可用以形成多样的打印食品，如药丸、药片到香肠肠皮。不过，本专利技术特别用于在糖食上打印，所述糖食包括、但不限于巧克力条和片状产品、软心豆粒糖、太妃糖和口香糖，且特别是在诸如M&M’s牛奶巧克力和花生巧克力糖果表面这样的抛光糖壳糖食的非平面、非多孔疏水性表面上打印高分辨率和高精度图案。专利技术背景已知可以在食品上印刷可识别或装饰性的图案。用于在M&M’s牛奶巧克力和花生巧克力糖果上打印的本技术通过使用胶印滚筒的接触印刷法来进行，本文称作轮转凹版印刷。轮转凹版印刷系统限于可以施用于基质的颜色数量。传统上可以印刷一种颜色并通过改变施加两种或三种颜色，而在食品上进行全色印刷是不可能的。所述的轮转凹版印刷滚筒也限于它可以印刷的非平面块的表面。作为使用的其它接触印刷法，存在轮转凹版印刷滚筒碾碎所印刷食品的危险。使用轮转凹版印刷法不易于改变或修改印刷设计，这是因为必须将每种新设计刻在滚筒上。如果可以使用诸如喷墨打印这样的非接触打印法，那么会有显著的优点。用于轮转凹版印刷的墨水系统一般包括虫胶、乙醇和色素，可以向其中加入染料、增塑剂、附加溶剂和其它用于改变所述墨水特性的组分。这类墨水具有相对高的粘度，使得它们可以位于非多孔表面上至干，但它们不是可喷射墨水。因此，通常用于通过轮转凹版图印刷-->法在小块糖食或小片药片等上印刷的墨水不能适用于喷墨法。另一种用于在食品、特别是蛋糕和其它大基质上印刷的常用方法包括使用可以在印刷机内操作并相对多孔和亲水且由此可易于接受来自水基墨水的图案、包括喷墨图案的可食性转印膜。然后将不同的方法用于将该图案从所述膜上转印至食品基质。用于这种类型系统的典型墨水公开在美国专利申请US2002/0008751中且包括水、异丙醇、十二烷基硫酸钠和FD&C着色剂。在这种转印膜技术中，打印并不直接在传送过打印头的食品表面进行。使用转印膜要求基质成分部分溶解该膜或使该膜与基质粘合。因此，转印膜技术并不适合于糖块的非平面表面上图案的高速产生。适用于转印膜的水基墨水不适于在非平面、非多孔和疏水性表面上进行喷墨打印，因为它们难以粘合、干燥过于缓慢且缺乏不透明性。从许多有利点来看，在食品、特别是在糖壳糖食块上进行喷墨打印(如果这项技术可以得到完善)是有吸引力的：它可以消除使用诸如滚筒这样的接触部件接触食品基质的需求。此外，由于喷墨打印是非接触性打印系统，所以食品大小上的轻度改变不会对打印质量产生一般使用基于盖印或滚筒的系统发生的负面影响。此外，可以将喷墨打印机图案作为数据保存而并非固定在接触部件上。因此，如果有效使用喷墨打印机，那么图案可以得到选择、改变、传送等，比接触印刷更容易，从而使设计更快转换。喷墨技术的应用还使得使用多色打印头进行全色打印成为可能。将喷墨打印系统广泛分成连续喷射和根据喷射至基质表面用于图案形成的需要产生墨滴的转辙指令(drop-on-demand)(也称作“搏动”)系统。已经公开了使用连续喷射技术在食品基质上进行喷墨打印的方法。这些方法中的大部分涉及贴标和不需要高分辨率的类似应用。在连续喷射系统中，在压力下墨水以连续液流形式通过至少一个喷嘴射出。液流在距孔口固定距离处破碎成液滴，一般通过与墨水流相近的受控频率下振动的压电晶体完成。压电晶体的功能在连续喷射系统与压电喷射转辙指令系统中是不同的。在连续喷射系统中，墨水-->流在储蓄器中的压力下产生，而晶体单纯用于破碎墨滴。为了控制墨滴的流动，使墨水带静电荷(通过添加盐和其它导电剂)并使墨滴通过根据数字数据信号调节墨滴轨迹的静电场。用于连续喷墨的电导需求由此在700-2000微姆欧的范围，在此范围内一般要求墨水含有提高电导性的盐。墨滴定向返回至再循环槽或基质上的特定位置以便生成所需的特性基质。在工业化环境中使用单打印头和单程打印的连续喷墨打印机图案的典型分辨率约为75-100点/英寸(dpi)。大部分为连续喷射系统开发的墨水基于溶剂甲基乙基酮(MEK)且由此不适用于食用墨水。已经为在食品上或在许多可以接触食品的表面上连续喷墨打印开发的墨水中已经加入了色素或基于带有其它缺点的溶剂。例如，美国专利US5,453,122中公开了一种墨水，据认为它可以直接施用于食品或与食品极为相关的包装且避免了使用甲基乙基酮。还认为这种墨水适用于压电喷射打印头。然而，这种墨水依赖于存在的大量丙酮溶剂。尽管这类墨水的毒性低于基于MEK的墨水的毒性，但是这类墨水中大量的丙酮限制了它在食品上打印的应用。含有大量丙酮的墨水对在这种环境下工作而言是非常不理想的。美国专利US5,800,601中公开了基于色素的墨水，据认为它适合于使用连续喷射系统在食品、包括挂糖衣的糖果上打印。该公开说明书中特别涉及改变色素颗粒的表面特性以便改善墨水的干燥时间和粘合力。这些墨水的特征还在于存在提高电导性的盐。US5,637,139中公开了也用于连续喷射系统的非水墨水且集中在使用柠檬#2染料贴标水果和类似基质的应用。连续喷墨还具有极窄的可接受粘度范围。在低剪切速率下具有约10厘泊(cp)以上粘度的墨水在应用过程中使打印头内的泵空化。在低于约2-约3cp的粘度下，喷射是不稳定的。因此，大部分(即使不是全部)连续喷射的喷射墨水具有约2.8-约6cp的粘度。尚未开发出在疏水性食品基质上进行打印的商购连续喷射墨水。在这些墨水中需要的提高电导性的盐的存在还可能影响味道。-->在转辙指令系统中，目前大部分经济上重要的是压电喷射和泡沫喷射(有时称作热喷墨)系统。在泡沫喷射系统中，泡沫由墨水储蓄器内的加热电阻丝形成。从泡沫中产生的压力波推动墨水通过孔板，而当除去加热时，泡沫开始破裂并喷射出墨滴。泡沫喷射打印头主要占有家庭和办公打印机市场且它们能够具有极高的分辨率。然而，几种考虑限制了它们应用于工业化环境中食品上的打印。泡沫喷射墨水的粘度必须极低、约为1.5cp数量级，这是必需的，以使在对加热电阻丝施加最低电压时泡沫可以快速形成。已知的泡沫喷射打印机在有粘合剂或聚合物添加剂存在的情况下不易于操作。此外，墨水必须能够耐打印头内部遇到的温度循环。由于这些原因，所以为使用泡沫喷射打印机在食品上打印所开发的墨水数量极为有限。热喷打印头也与喷射通道表面上的墨水干燥有关。如果可以为在食品上打印开发压电喷射系统，那么它是优选的，因为压电喷射打印头不需要较大的温度变动。泡沫喷射打印机也过于缓慢，以至于不能在食品基质上直接进行高速打印。热喷打印头(或也称作泡沫喷射打印头)用于转印膜应用，因为转印膜是足以应用于已知墨水的多孔和亲水的。已知为热喷相容的水基可食用墨水公开在未审美国申请10/211,592中。不过，已经证实这些墨水与疏水性表面不相容。在食品上进行喷墨打印的方法描述在未审美国专利申请09/587,108中。其中所述的墨水是已经应用于巧克力上打印的色素化白墨水。包括上述美国专利US5,800,601在内的现有技术中已经公开了包括非白色色素化墨水的色素化墨水组合物。然而，对转辙指令喷墨系统而言较少优选使用色素化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甜食块，在其表面上包括由各干墨滴组成的、分辨率大于１００ｄｐｉ的喷墨图案，在非色素化水基食用墨水中打印的单个干墨滴中至少其一包括可食用着色剂和可水解多糖粘附剂，所述粘附剂以足以增强图案与所述表面的粘附的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-7 60/453,1161.一种甜食块，在其表面上包括由各干墨滴组成的、分辨率大于100dpi的喷墨图案，在非色素化水基食用墨水中打印的单个干墨滴中至少其一包括可食用着色剂和可水解多糖粘附剂，所述粘附剂以足以增强图案与所述表面的粘附的量存在。2.权利要求1的甜食块，其中所述表面是其上具有疏水性脂肪基的或蜡基的抛光包衣的非平面糖壳表面。3.权利要求2的甜食块，其中所述图案具有大于300dpi/英寸的分辨率。4.权利要求1的甜食块，其中所述墨滴由包含下列成分的墨水组合物干燥而来：约50.0wt％-85.0wt％的水；约7.0wt％-35.0wt％的乙醇、异丙醇、丁醇、丙二醇或它们的混合物；约0.5wt％-15.0wt％食用着色剂；约2.0wt％-40.0wt％的食用粘合剂系统；和约0.1wt％-15.0wt％的可水解多糖粘附剂。5.权利要求4的甜食块，其中所述表面是其上具有疏水性脂肪基的或蜡基的抛光包衣的非平面糖壳表面。6.权利要求5的甜食块，其中所述食用粘合剂系统包括约8.0wt％-约25.0wt％的基于虫胶的成膜剂，和约1.5wt％-12.0wt％的在食用粘合剂系统中的聚乙烯吡咯烷酮。7.权利要求6的甜食块，其中所述可水解多糖粘附剂是糊精或树胶。8.权利要求7的甜食块，其中所述喷墨打印的图案具有大于约300dpi的分辨率。9.一种用于在疏水性食用基质上打印的基本上不含提高电导性的盐的非色素化水基可喷墨食用墨水，包括：a)水；b)食用着色剂；和c)用于疏水性食用基质的可水解多糖粘附剂。10.权利要求9的食用墨水，其中所述多糖粘附剂是糊精或树胶。11.权利要求9的食用墨水，其中所述多糖粘附剂是木薯淀粉糊精或阿拉伯树胶，其占墨水重量的1.0wt％-8.0wt％。12.权利要求9的食用墨水，还包括约10.0wt％-30.0wt％的C1-C6醇、丙二醇或它们的混合物。13.权利要求9的食用墨水，还包括防腐剂、消泡乳剂或它们的混合物。14.权利要求9的食用墨水，还包括约8.0wt％-25.0wt％的基于虫胶的成膜剂，和约1.5wt％-12.0wt％的在食用粘合剂系统中的聚乙烯吡咯烷酮。15.权利要求9的食用墨水，含有占墨水重量约50.0wt％-85.0wt％的水。16.权利要求9的食用墨水，其中所述食用着色剂选自：Red No.3(赤藓红)、Red No.40(阿洛拉红)、Yellow No.6(夕照黄FCF)、Yellow No.5(酒石黄)、Green No.3(坚牢绿FCF)、Blue No.1(亮蓝FCF)、Blue No.2(靛蓝)及其混合物，其占墨水的约0.5wt％-6.0wt％。17.权利要求9的食用墨水，其中所述食用着色剂是天然着色剂。18.权利要求9的食用墨水，其中所述墨水基本上不含有固体。19.权利要求9的食用墨水，其中所述墨水基本上没有包含苄基的挥发性有机溶剂。20.权利要求9的食用墨水，具有低于约1500微姆欧的电导性。21.一种基本上不含有提高电导性的盐的非色素化水基食用墨水，包含：约50.0wt％-85.0wt％的水；约7.0wt％-35.0wt％的C1-C6醇、丙二醇或它们的混合物；约0.5wt％-15.0wt％的全溶剂化食用染料；约2....

【专利技术属性】
技术研发人员：AV沙斯特里，PK戈斯弗德，DC昆克勒，
申请(专利权)人：马斯公司，BPSI控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]