CZ292437B6

CZ292437B6 - Krystalická maltitolová směs a způsob její přípravy

Info

Publication number: CZ292437B6
Application number: CZ19963447A
Authority: CZ
Inventors: Jean-Jacgues Caboche
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2003-09-17
Also published as: DK0735042T3; SK281742B6; GR3034020T3; NO965023D0; CA2172886C; PT735042E; CZ344796A3; DE69608490D1; HUP9603377A3; MX9601193A; JPH08280354A; AU696892B2; AR002979A1; WO1996030382A1; CN1072229C; DE69608490T2; RO116196B1; CN1150432A; IL117623A0; IL117623A

Abstract

Krystalick maltitolov sm s, kter m por zn voÜtinovou strukturu s vysokou istotou maltitolu a malou hustotu. Sm s je obzvl Üt vhodn pro v²robu tablet nebo r zn²ch pr Ük rozpustn²ch ve vod . Je pops n tak zp sob v²roby krystalick maltitolov sm si.\

Description

Krystalická maltitolová směs a způsob její přípravy

Oblast techniky

Vynález se týká nové krystalické maltitolové směsi, která má porézní buněčnou strukturu, vysokou čistotu maltitolu a nízkou hustotu. Vynález se rovněž týká způsobu přípravy této směsi a jejího průmyslového použití.

Dosavadní stav techniky

4-0-alfa-D-glukopyranozyl-D-glucitol, běžně známý pod názvem maltitol, je polyol získaný průmyslově hydrogenací maltózy. Vzhledem k tomu, že je chemicky stabilnější a méně kalorický než sacharóza a má organoleptické vlastnosti velice blízké cukru, je o něj veliký zájem. Navíc má maltitol tu zvláštnost, že nezpůsobuje zubní kaz, což mu otevírá ajiž otevřelo řadu využití v potravinářském a farmaceutickém průmyslu.

Velice dlouhou dobu byl maltitol znám pouze ve formě sirupů s nízkou koncentrací. Tento polyol je například hlavní složkou sirupů LYCASIN 80/55 a MALTISORB 75/75 které se prodávají už přes dvacet let. Obsah maltitolu těchto sirupů nikdy nepřekračuje 78 % hmotn. v sušině.

Pak byl maltitol prodáván ve formě amorfních prášků, které nebyly čisté. Proto se roztok maltitolu často sušil rozprašováním. Jak je známo z literatury, tato technika byla vždycky považována za obzvláště obtížnou výrobu, zejména pokud jde o přesné uskutečnění obou základních stupňů adheze ve sprchové věži, ale také z důvodů silně hygroskopických vlastností prášků takto získaných. Četné vynálezy svědčí o snaze o řešení uvedených problémů.

Např. v patentových spisech GB 1 383 724, JP 49-87 619 a US 4 248 895 je navrhováno přidat před rozprašováním do roztoků maltitolu různé látky, jako jsou algináty, celulózy, modifikované škroby, polyvinylpyrolidony, hydrofilní polymery, proteiny nebo proteinové výtažky tak, aby se zmenšila přilnavost v rozprašovací věži.

Ve spisech JP 50-59 312 aJP 51-113 813 jsou popsány způsoby rozprašování odvodněných směsí rozpuštěného maltitolu. Ve spisech JP 49-110 620, US 3 918 986, US 3 915 736, JP 50129 769 aJP 48-61 665 jsou uvedeny způsoby týkající se snížení hygroskopicity bezvodých prášků maltitolu buď přidáním protishlukových látek, buď obalováním maltitolových prášků sacharidy, polyoly, nebo tukovými látkami a nebo ještě mokrou granulací.

Až teprve kolem r.l 980 se poprvé podařilo vyrobit krystaly maltitolu. Předtím tento polyol byl vždycky považován za produkt, který nekrystalizuje. Tento chybný závěr, který zůstával dlouho zakotven v povědomí, pocházel ze skutečnosti, že krystalizace maltitolu z přesyceného roztoku od začátku není spontánní, jako v případě dalších polyolů jako je například manitol, erytritol nebo izomalt. Některé dobré vlastnosti maltitolu jako zejména jeho viskozita a jeho rozpustnost byly příčinou původně zmíněných problémů.

Jediná krystalická forma doposud známá pro maltitol je bezvodá forma, popsaná ve spise US 4 408 041. Pro poznání vlastností této krystalické formy se lze opřít o tento patent, podaný 1981, kde v odstavci rentgenová krystalická struktura maltitolu (4-0-alfa-D-glucopyranozyl-D-glucitol) od Shoichi Ohno a kol., ve Výzkum karbohydrátů, 108 (1982), 163171. O několik let později se objevily na trhu první pseudokrystalické maltitolové prášky. Ty byly, a některé jsou doposud, připravovány jistou technikou, nazývanou ztuženou, (massé), která spočívá v tom, že se nechá ztuhnout množství bezvodého roztoku maltitolu o koncentraci, která může dosahovat v nej lepším 90% s přidáním zárodkového krystalu, složeného z krystalů

- 1 CZ 292437 B6 sacharidů nebo polyolů. Takový postup je například popsán v dokumentu JP 57-47680 a JP 58158145.

Ve spise US 4 408 401, o kterém byla zmínka dříve, bylo rovněž navrhováno připravit krystalické práškové směsi, nazývané celkový cukr rozprašováním předkrystalizovaných roztoků nebo roztoků zahuštěných vařením (massescuites). Tyto jsou získány velmi pomalým zchlazením přesyceného vodného roztoku maltitolu, který obsahuje velká množství ostatních polyolů, jako je sorbitol, maltotriitol a maltotetraitol a ostatních polyolů vysokého stupně polymerizace.

Tímto velmi pomalým ochlazováním a přidáním základního krystalického jádra maltitolu se docílí, že se začnou v roztoku objevovat a vjtvářet krystaly maltitolu. Když 25 až 60 % hmotn. maltitolu z tohoto vodního roztoku vykrystalizuje, přejde se k rozprašování při velmi nízké teplotě, která se uvádí v rozmezí mezi 60 °C a 100 °C proto, aby se neztratily záměrně vytvořené krystaly. Výsledkem toho je, že získaný celkový cukr obsahuje 25 až 60 % hmotn. Krystalického maltitolu ve formě krystalů zcela identických stěmi, která byly získány krystalizaci ve vodě. Později, na konkrétních příkladech využití budou popsány nevýhody, plynoucí z přítomnosti takových krystalů.

Ostatně i tento celkový cukr má však daleko k tomu, aby byl krystalický tak, jak je požadováno, jestliže se to vztahuje k popisu a zejména k příkladu 4, vysušením po dobu asi 40 minut, ale také tím, že se nechá uležet po dobu 10 hodin. Je tedy pochopitelné, že tento postup tak náročný na čas a nevykazující nejmenší pokrok, se netěšil ani nejmenšímu zájmu.

Rozhodující krok ve výrobě krystalického maltitolového prášku velmi vysoké koncentrace byl učiněn díky práčem přihlašovatele, které přinášejí nový způsob výroby založený na využití frakcionačních technik pomocí kontinuální chromatografie. Tyto způsoby jsou předmětem patentů EP 185 595 a EP 189 704 a umožňují získat za porovnatelné ceny prášek o 99 % čistotě pomocí jednoduché krystalizace maltitolu ve vodě, který je přítomný v chromatografické frakci zvláště bohaté na polyol. Takový krystalický prášek byl například přihlašovatelem uveden na trh již před několika lety pod názvem krystalický MALTISORB.

Postupy, kterým se na jedné straně říká ztužené techniky (massé) a na druhé straně techniky krystalizace ve vodě, jsou dnes takřka jedinými způsoby průmyslově využívanými. Produkty takto získané, jejichž krystalinita je velice různá, vyhovují dobře zejména při určitých použitích jako jsou žvýkačky nebo čokoláda.

A naopak, jsou jiná použití, kde vůbec nejsou tyto produkty uspokojivé. To je například v případech, když by bylo žádoucí použít maltitolu jako náhrady za sacharózu nebo laktózu ve formě suchých farmaceutik jako jsou kapsle, léky typu prášků a roztoků, tablet a práškovitých nutričních přípravků určených k rozpuštění. To je rovněž případ, kdy je žádoucí provést náhradu stejného typu ve sladkých potravinách jako jsou nápoje v prášku, moučníky, přípravky pro koláče nebo čokoládové a vanilkové prášky určené pro snídaně.

Bylo konstatováno, že pro tyto konkrétní případy, stejně jako pro pseudokrystalické maltitolové prášky získané technikou ztužení (massé), jakož i pro krystalické maltitolové prášky obsahující krystaly získané krystalizaci maltitolu ve vodě, představují jednu nebo několik nevýhod jako zejména tu, že jdou špatně na odbyt, jsou příčinou ztuhnutí nebo vytváření hrudek, rozpouštějí se ve vodě jen velmi pomalu, mají špatné excipienty pro stlačení nebo nevyhovují kritériím rozlišení a čistotě uložené různými lékopisy.

V případě maltitolu bylo už navrženo zlepšit pomocí vytlačování jeho schopnost slisování. Takový způsob je popsán například ve spise EP 220 103 jehož majitelem je přihlašovatel. Není však ideální, protože bohužel neumožňuje ve větším rozsahu zlepšit společně konstatované nedostatky týkající se prodejnosti produktu.

-2CZ 292437 B6

Cílem vynálezu je představit krystalickou maltitolovou směs, která netrpí zmíněnými nedostatky neprodejnosti, hrudkování, nerozpustnosti nebo obtížné slisovatelnosti, jaké doposud vykazují známé maltitolové prášky. Jistě by bylo možné uvažovat o tom, že by tento požadavek mohl být 5 uspokojen ostatními polyoly. Zjistilo se však, že tudy cesta nevede, neboť žádný z polyolů nemá potřebné vlastnosti jako rozpustnost, hygroskopičnost, sladkou chuť a tání tak blízké sacharóze jako má maltitol.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry krystalická maltitolová směs podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že má porézní a voštinovou strukturu, přičemž obsah maltitolu ve směsi je větší nebo roven 92 % hmotnostních a její objemová hmotnost je v rozmezí 15 100 a 700 g/1. První základní vlastností maltitolové směsi je skutečnost, že je krystalická, což jí uděluje vysokou stabilitu vůči vlhkosti. V důsledku toho má slabou tendenci tuhnout nebo se shlukovat. Takto je její využití snadné a není nutné přijímat přísná opatření, aby se předešlo tomuto riziku.

Ve výhodném provedení je obsah maltitolu ve směsi větší nebo roven 95 % hmotnostních, s výhodou větší nebo roven 98% hmotnostních a ještě výhodněji větší nebo roven 99% hmotnostních.

V jiném výhodném provedení je entalpie tání větší než 130 J/g, s výhodou větší než 145 J/g 25 a ještě výhodněji větší než 155 J/g. Krystalinita směsi podle vynálezu může být vyhodnocena diferenční tepelnou kalorimetrií.

V dalším výhodném provedení obsahuje směs méně než 5 % hmotn., s výhodou méně než 2 % hmotn. sušiny jiných polyolů než je maltitol. Je tedy výhodné, když směs obsahuje pouze malý obsah jiných polyolů než je maltitol, přičemž tyto polyoly mohou být zejména sorbitol, xylitol, manitol, iditol, arabitol, matitotriito) nebo maltotetraitol. Obsah těchto polyolů je s výhodou nižší než 5 % a ještě lépe nižší než 2 %, vztaženo na sušinu směsi. Bylo konstatováno, že ve skutečnosti jejich přítomnost významně zhoršuje krystalinitu směsi podle vynálezu. To však neplatí v případě, kdy se vyskytují ve velmi malých množstvích, jestliže směs obsahuje některé 35 další látky. Toto vysvětluje že krystalická směs maltitolu může obsahovat takové látky ve větším či menším množství aniž by to bylo nevýhodné v závislosti na použití, pro které je určena.

V jiném výhodném provedení má směs objemovou hmotnost v rozmezí 200 až 670 g/1, s výhodou v rozmezí 300 až 650 g/1 a ještě výhodněji v rozmezí 400 až 650 g/1.

V jiném výhodném provedení má směs hodnotu průtoku Carr v rozmezí 70 až 90, s výhodou v rozmezí 75 až 90 a ještě výhodněji v rozmezí 80 až 90.

V dalším výhodném provedení má směs obsah vody ve směsi menší než 2 % hmotnostní, 45 s výhodou menší než 1 % hmotnostní a ještě výhodněji menší než 0,5 % hmotnostních.

V jiném výhodném provedení směs obsahuje jedno nebo několik aditiv zvolených mezi silnými sladidly, intenzifikátoiy, barvivý, parfémy, aromatickými látkami, vitamíny, minerálními látkami, farmaceutickými nebo veterinárními aktivními látkami, estery mastných kyselin, organický- mi a anorganickými kyselinami a jejich solemi, proteinovými látkami jako jsou proteiny, aminokyseliny a enzymy.

V dalším výhodném provedení je rychlost rozpouštění směsi ve vodě menší než 30 sekund, s výhodou menší než 26 sekund a ještě výhodněji menší než 20 sekund.

-3CZ 292437 B6

Dále je předmětem vynálezu způsob výroby krystalické maltitolové směsi, jehož podstata spočívá v tom, že se nejprve připraví maltitolový sirup s obsahem sušiny alespoň 50 % hmotn. a koncentrací maltitolu v sušině větší nebo rovnu 92 % hmotnostních, pak se tento sirup jemně rozpráší na pohyblivé práškové lůžko částeček krystalického maltitolu při stejné koncentraci, jakou má sirup, přičemž toto lože má teplotu v rozmezí 60 až 110 °C, hmota lůžka představuje soustavně alespoň dvojnásobek hmoty rozprášeného sirupu, načež se práškové lůžko a sirup suší pro získání krystalické směsi maltitolu, pak se tato krystalická maltitolová směs může nechat vyzrát až má dostatečnou krystalinitu a s výhodou až má entalpii tání vyšší nebo rovnou 130 J/g a nakonec se může krystalická maltitolová směs částečně recyklovat pro vytvoření nového práškového lůžka krystalického maltitolu.

Při použití uvedeného způsobu bylo s překvapením konstatováno, že směs podle vynálezu má krystalinitu stále zřetelně vyšší než maltitol massé neboli ztužený maltitol, kristalinitu obecně vyšší než maltitol vytlačovaný při stejné koncentraci a krystalinitu obecně velmi málo nižší než maltitol vykrystalizovaný ve vodě se stejnou koncentrací maltitolu. Je totiž běžné, že směs podle vynálezu má entalpii tání mezi 160 J/g a 164 J/g tedy, že tato entalpie tání je obvykle v rozmezí 80 a 120 J/g pro maltitol massé jako na příklad u prášku MALBIT CR se pohybuje v rozmezí 130 a 145 J/g pro maltitol vytlačovaný a je v rozmezí 163 a 167 J/g pro maltitol vykrystalizovaný ve vodě jako je například krystalický MALTISORB, uvedený na trh přihlašovatelem.

Rovněž se zjistilo, že směs podle vynálezu má teplotu tání v rozmezí 148 a 150 °C, obecně okolo 149 °C. Tato teplota má snahu být mírně nižší, než je entalpie tání maltitolu vykrystalizovaného ve vodě při obdobné koncentraci maltitolu.

Krystalická maltitolová směs podle vynálezu má zpravidla menší hustotu než je hustota dosud známých maltitolových prášků. Tato hustota může být měřena například použitím přístroje, uvedeného na trh společností HOSOKAWA pod značkou Testovač prášků, který používá metodu doporučenou pro měření sypné hmotnosti. Za těchto podmínek má směs podle vynálezu sypnou hmotnost (objemovou hmotnost) v rozmezí asi 100 až asi 700 g/1, s výhodou v rozmezí 200 až 670 g/1 a ještě lépe v rozmezí 300 až 650 g/1. Zpravidla se její sypná hmotnost pohybuje mezi 400 a 650 g/1.

Menší hustota směsi podle vynálezu je způsobena zvláštní strukturou, která ji zřetelně odlišuje od dosud známých maltitolových prášků. Pozorováním pod mikroskopem lze konstatovat, že její struktura je v podstatě porézní a voštinová (alveolámí). Navíc částice, tvořící směs podle vynálezu, jsou v podstatě kulové bez ostrých hran a tvořené množinou krystalických mikročástic mezi sebou spojených. Tato struktura se naprosto zřetelně odlišuje od struktury maltitolu vykrystalizovaného ve vodě a maltitolu vytlačovaného, která je tvořena krychlovými částicemi nebo velice hranatými prizmatickými částicemi nebo ještě od maltitolu ztuženého (massé), který má velice hustou strukturu obsahující částice, které jsou slabě dvojlomné v polarizovaném světle.

Směs podle vynálezu je téměř bez částic, jejichž tvarové vlastnosti a aspekty by byly podobné vlastnostem a aspektům pozorovaným u maltitolu vykrystalizovaného ve vodě, vytlačovaného, či maltitolu ztuženého (massé). Směs podle vynálezu má zpravidla specifický povrch menší než 0,2 m²/g.

Navíc bylo konstatováno, že při měření poréznosti ve rtuti na granulometrických řezech od 160 do 250 mikronů, byla směs podle vynálezu na rozdíl od maltitolového prášku vykrystalizovaného ve vodě, tvořena částicemi, které mají velikost otevřených pórů v řezu v rozmezí 1 až 10 mikronů. Objem těchto póru je zpravidla 0,01 až 0,03 cm³/g, což méně než běžný objem u maltitolových prášků massé a nebo vytlačovaných prášků.

-4CZ 292437 B6

Obsah vody ve směsi, daný sušením krystalické maltitolové směsi podle vynálezu při 130 °C po dobu dvou hodin, je s výhodou nižší než 2% hmotnostní a ještě výhodněji nižší než 1 % hmotnostní. Zpravidla je tento obsah dokonce nižší než 0,5 % hmotnostních, ba dokonce i nižší než 0,35 % hmotnostních.

Pokud se týká funkčních vlastností krystalické maltitolové směsi podle vynálezu, byl pro zhodnocení její sypkosti použit měřicí přístroj, prodávaný společností HOSOKAWA, který umožňuje měřit ve standardizovaných podmínkách s reprodukovatelnými výsledky sypkosti prášku, vypočítat stupeň sypkosti rovněž zvaný index Carr. Směs podle vynálezu má vynikající stupeň sypkosti v rozmezí 70 až 90. Tato hodnota se s výhodou nachází v rozmezí 75 až 90 a ještě výhodněji v rozmezí 80 až 90. Tato hodnota je velice blízko hodnotám stupně sypkosti maltitolových prášků doposud známých, získaných vytlačováním krystalů vykrystalizovaných ve vodě.

Ostatně schopnost tečení směsi podle vynálezu je zpravidla zřetelně vyšší než je schopnost tečení maltitolových prášků získaných jednoduchou krystalizací ve vodě nebo technikou ztužení (massé).

Dalo by se usoudit, že vynikající schopnost tečení směsi podle vynálezu se vysvětluje kombinací několika z jejích fyzikálně-chemických vlastností, a to zejména absencí důležitých elektrostatických nábojů na povrchu částic, které ji tvoří, koncentrací maltitolu, malou hvgroskopičností a konečně charakteristickým tvarem částic, které ji tvoří. Tato vynikající schopnost tečení je výhodná neboť vede k velice snadnému plnění a vyprázdnění násypek, nádrží nebo jiných kontejnerů jako jsou například sáčky nebo kapsle.

Druhou podstatnou vlastností krystalické maltitolové směsi podle vynálezu je její rychlé rozpouštění ve vodě. Při měření této rychlosti rozpouštění se postupovalo podle testu A, který zahrnuje vložení přesně 5 gramů granulometrického průřezu 200 až 315 mikronů testovaného vzorku do 150 gramů demineralizované aodplyněné vody, udržované při 20 °C ve 250 ml v misce a míchané při 200 ot/min. Čas rozpuštění se pak rovná času, kterého je po vložení produktu potřeba pro získání dokonalé viditelné průzračnosti přípravku. Za těchto podmínek má směs podle vynálezu čas rozpouštění menší než 30 sas výhodou menší než 26 s a ještě výhodněji menší než 20 s. Tyto časy jsou obecně nižší než časy všech maltitolových prášků v současnosti prodávaných.

Je zřejmé, že tato vlastnost rychlého rozpouštění je nepopiratelnou předností, například při výrobě potravinářských nebo farmaceutických výrobků určených k rozpuštění před požitím.

Krystalická maltitolová směs podle vynálezu má však další výhodné vlastnosti. Uveďme její velice dobrou stlačitelnost pro přípravu tablet určených ke žvýkání nebo cucání a její velmi dobrou mísitelnost s dalšími produkty.

Krystalická maltitolová směs podle vynálezu může být získána rozprašováním sirupu o poměrně vysoké koncentraci maltitolu, vzhledem k množství sacharidů v sirupu, na pohyblivé lůžko částic krystalického maltitolu s čistotou, která se alespoň rovná čistotě sirupu. Bylo konstatováno, že koncentrace maltitolu v sirupu musí být vyšší nebo rovna 92 %, aby krystalizace maltitolu mohla probíhat účinně a v dostatečně krátkém čase.

Tento maltitolový sirup je zpravidla dokonale čirý roztok maltitolu nebo lépe roztok lehce opalizující v důsledku případné, ale nežádoucí přítomnosti jemných maltitolových krystalů.

Krystalická maltitolová směs podle vynálezu může být získána způsobem, který zahrnuje následující kroky:

-5CZ 292437 B6 nejprve se připraví maltitolový sirup s obsahem sušiny alespoň 50 % hmotn. a koncentrací maltitolu větší nebo rovnu 92 % hmotnostních, pak se tento sirup jemně rozpráší na pohyblivé práškové lůžko částeček krystalického maltitolu o koncentraci alespoň stejné, jakou má sirup, přičemž toto lůžko má teplotu v rozmezí 60 a 110 ^CC, hmota lůžka představuje neustále alespoň dvojnásobek hmoty rozprášeného sirupu, načež se práškové lůžko a sirup suší pro získání krystalické směsi maltitolu, pak se tato kry stalická maltitolová směs může nechat vyzrát až má dostatečnou krystalinitu a s výhodou až má entalpii tání vy šší nebo rovnou 130 J/g a nakonec se může krystalická maltitolová směs částečně recyklovat pro vytvoření nového práškového lůžka krystalického maltitolu.

Právě opačně, než by se dalo očekávat, tento způsob umožňuje získat krystalickou maltitolovou směs menší hustoty, jejíž rychlost rozpuštění ve vodě je veliká. Tyto vlastnosti mohou být upraveny změnou koncentrace maltitolu v sirupu, obsahem sušiny sirupu, jemností rozprašování, povahou částic krystalického maltitolu tvořících práškové lůžko, prostředky uvádění těchto částic do pohybu, teplotou lůžka, teplotou sušení a příslušných hmot práškového lůžka a rozprášeného sirupu.

Pokud se týká koncentrace maltitolu ve směsi v sirupu, je výhodné, když je vyšší než nebo rovna 95 % hmotnostních, s výhodou větší nebo rovna 98 % hmotnostních, přičemž ideální koncentrace je kolem 99 % hmotnostních.

Je lepší vyhnout se hrubému rozprášení sirupu, která vyplývá z adheze, nedostatečné krystalizace maltitolu a příliš velkého zvýšení hustoty, což je nežádoucí. Rovněž proto, aby maltitolová směs měla tyto zvláštní výše popsané vlastnosti, je vhodné použít materiál, umožňující vytvořit ze sirupu velice jemné kapénky, dokonce mlhu.

Pokud se týká povahy částic maltitolu tvořících práškové lůžko je výhodné, jestliže má rovněž vysokou koncentraci maltitolu, vždycky alespoň rovnou koncentraci použitého sirupu. Pro získání dobrých výsledků je také výhodné aby toto lůžko mělo rovněž nízkou hustotu, tj. hustotu nižší než 700 g/1 a ještě výhodněji nižší než 650 g/1. Ideální je použít pro lůžko maltitolových částic, které mají vlastnosti krystalické maltitolové směsi podle vynálezu. Toho lze docílit částečnou recyklací směsi podle vynálezu, která takto zastává funkci práškového lůžka krystalického maltitolu. Je velice výhodné postupovat tímto způsobem, ale potom je lépe rozmačkat nebo přesít směs podle vynálezu, aby byly použity částice pouze velikosti menší než 50 mikronů a ještě lépe menší než 90 mikronů.

Uvedení částic tvořících práškové lůžko do pohybu lze docílit mechanicky, nebo vháněním vzduchu. Druhá možnost je výhodnější, neboť je snadné zvolit teplotu vzduchu, nastavit teplotu lůžka na hodnotu v rozmezí 60 až 110°C a regulací proudícího vzduchu upravovat vlastnosti krystalické maltitolové směsi.

Obecně je výhodné, když teplota tohoto lůžka je udržována v rozmezí 65 až 90 °C, ideální by bylo rozmezí 70 až 85 °C. Rovněž je výhodné, když hmota práškového lůžka představuje soustavně trojnásobek nebo lépe pětinásobek hmoty rozprášeného sirupu. Pokud se postupuje částečnou recyklací směsi podle vynálezu, která takto zastává funkci práškového lůžka krystalického maltitolu, stačí nastavit vstupní průtok sirupu tak, aby představoval nanejvýš 25 % nebo lépe nanejvýš 17 % vstupního průtoku recyklované směsi.

Sušení práškového lože na které byl rozprášen sirup musí být prováděno takovým způsobem, aby konečný obsah vody nepřekročil 2 %, s výhodou 1 % a ještě výhodněji 0,5 % směsi.

Vynález dokazuje, že lze výhodně vyrobit v kontinuálním procesu krystalickou směs maltitolu, například použitím rozprašovací věže typu M.S.D. společnosti NIRO-ATOMIZER, která umožňuje díky své konstrukci reprodukovat všechny podstatné kroky výroby podle vynálezu.

-6CZ 292437 B6

Vynález konečně umožňuje velice jemné rozprašování sirupu při teplotě v rozmezí 50 až 100 °C pomoci trysky, kterou zařízení obsahuje a sušiny v rozmezí 55 až 85 % na lůžku z maltitolových částic uvedených do pohybu a udržovaných v pohybu proudem vzduchu. Navíc vynález umožňuje současně provádět sušení teplým vzduchem. S výhodou lze si zvolit vstupní teplotu vzduchu v rozmezí 160 až 300 °C a průtok vstupní hmoty tak, aby teplota vzduchu vystupující z věže byla v rozmezí 60 a 130 °C a lépe v rozmezí 70 a90°C. Vynález rovněž umožňuje případný způsob reciklace části krystalické směsi maltitolu a její velmi jemné rozptýlení v horní části věže okolo rozprašovací trysky sirupu.

Krystalická maltitolová směs získaná způsobem podle vynálezu může být podle potřeby následně granulována podle velikosti částic. Granulace může být provedena ve vodě, v páře nebo pomocí sirupu obsahujícího s výhodou maltitol.

Krystalická maltitolová směs podle vynálezu může být s výhodou použita jako sladící prostředek, plnicí prostředek anebo textura, excipient nebo nosič různých aditiv. Vzhledem k jejím specifickým vlastnostem je zejména doporučována pro výrobu tablet a prášků určených k rozpuštění, a to potravinářském a farmaceutickém průmyslu.

V každém případě však nic nebrání použít ji i pro zcela jiné účely, jako například pro výrobu žvýkaček, sirupů nebo cukrovinek.

Vynález bude ještě lépe pochopen uvedením příkladů provedení přípravy směsi podle vynálezu a jejího použití, které se vyznačují určitými výhodnými vlastnostmi krystalické maltitolové směsi podle vynálezu. Příklady provedení nemají omezující účinek pokud jde o předmět vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1:

Příprava krystalické maltitolové směsi podle vynálezu a porovnání s produkty dosavadního stavu techniky.

Připraví se roztok maltitolu o koncentraci 75 % hmotn. v sušině, rozpouštěním krystalů maltitolu o koncentraci maltitolu 99,8 %. Tento roztok se ohřeje na 80 °C, pak se udržuje na této teplotě.

Provede se rozprášení tohoto roztoku za použití věže typu M.S.D společnosti NIRO ATOMIZER. Za tímto účelem se předem dávkuje do věže asi 100 kg krystalického maltitolového prášku jemné zrnitosti do vody. K tomu se použije krystalický prášek MALTISORB P 90, uvedený na trh přihlašovatelem. Prášek plní roli práškového lůžka krystalického maltitolu. Tento prášek je uveden do pohybu prouděním se vzduchem při 40 až 50 °C a recyklován v horní části věže po přechodu rozprašovačem, vyrábějícím částečky krystalického maltitolu velikosti menší než 90 mikronů.

Pak se přistoupí k jemnému rozprašování sirupu na pohyblivém práškovém lůžku částeček krystalického maltitolu, při nastavení průtokového množství vstupních látek do věže tak, aby množství tohoto rozprášeného sirupu nepředstavovalo více než 25 % hmotn. množství recyklovaného práškového maltitolu. Teplota vzduchu sušení se zvolí na horním vstupu do věže a nachází se mezi 165 a 225 °C. Teplota vzduchu vycházejícího z věže je mezi 70 a 90 °C.

Zjistilo se, že za těchto podmínek po 7 hodinách chodu věže, je složení maltitolu vystupujícího z věže téměř zbaveno částic, které mají tvarové a vzhledové vlastnosti podobné těm, které se

-7 CZ 292437 B6 nacházejí v prášku MALTISORB P 90. Ve skutečnosti směs je v podstatě porézní a voštinová (alveolámí) a je tvořena částicemi v podstatě kulovitými bez ostrých hran a složenými z velkého množství krystalických mikročástic navzájem spojených. Tato směs, vytvořená podle vynálezu, dostala označení 11. Její základní charakteristiky jsou uvedeny níže v tabulce.

Stejně se postupuje při rozprašování maltitolového roztoku s nižší koncentrací maltitolu, a to tak, že se postupuje přesně tak, jak již bylo výše popsáno. Tento roztok obsahuje 95,8 % hmotn. maltitolu a 2,9% hmotn. ostatních polyolů. Po 7 hodinách chodu věže se zjistilo, že výstupní výrobek je dokonale krystalický a představuje všechny vlastnosti krystalické směsi maltitolu podle vynálezu. Tento výrobek je označen jako 12. Je třeba poznamenat, že tato směs 12, ačkoliv její koncentrace maltitolu je dosti nízká, krystalizovala poměrně rychle, dokonale a překvapivým způsobem, aniž by vyžadovala uskutečnit dodatečné vysušení a vyzrání foukáním vzduchu v průběhu jedné až dvaceti hodin, jak je doporučováno v patentu US 4 408 041.

Provedlo se porovnání směsí II a 12 podle vynálezu s různými prášky maltitolu dosavadního stavu techniky to jest:

krystalický prášek obsahující krystaly maltitolu získanými krystalizací ve vodě (MALTISORB P200) prášek získaný podle techniky ztuhnuti (massé) AMALTY společnosti MR TOWA CHEMICAL;

a maltitolový prášek vytlačovaný podle podmínek popsaných v patentu EP 220 103.

Struktura různých výrobků byla pozorována optickým mikroskopem při polarizovaném světle a elektronovým mikroskopem, na granulometrických řezech od 0 do 100 mikronů. Na základě porovnání vzorků získaných z optického mikroskopu odpovídající směsi 11 (obr. 1), krystalického prášku MALTISORB ve vodě, ztuhlého prášku AMALTY MR (obr. 3) a prášku vytlačeného (obr. 4) bylo možné konstatovat, že jediný ztuhlý prášek AMALTY MR nepolarizoval světlo, což svědčí o slabé krystalinitě nebo velké neuspořádanosti krystalů, že směs 11 podle vynálezu je v podstatě tvořena kulatými částicemi bez ostrých hran, což odlišuje velice zřetelně prášek vykrystalizovaný ve vodě a prášek vytlačovaný.

Porovnáním získaných fotografií z elektronového mikroskopu směsi 11 (obr. 5), prášku krystalizovaného ve vodě (obr. 6), ztuhlého prášku massée (obr. 7) a prášku vytlačovaného (obr. 8) lze konstatovat, že krystalická směs maltitolu podle vynálezu má v podstatě strukturu porézní a voštinovou a obsahuje částečky složené z krystalických mikročástic mezi sebou spojených. Hustota těchto částeček se jeví zřetelně nižší než hustota částeček dosud známých. Doposud známé částečky totiž mají ve skutečnosti hustou a kompaktní strukturu, s hladkým nebo drsným povrchem, velice se lišícím od povrchu částeček jaký nacházíme u směsi podle vynálezu.

V tabulce, která je uvedena níže, jsou údaje o některých funkčních vlastnostech směsí 11 a 12 podle vynálezu. Oproti doposud známým směsím mají směsi podle vynálezu výhodné vlastnosti, které až doposud nikdy současně neexistovaly. Jsou zároveň stlačitelné, snadno proudící a rychle rozpustné ve vodě.

Navíc se ukazuje, že jsou velice málo hygroskopické, což je nesporná výhoda při jejich skladování a použití.

Příklad 2:

Porovnání směsí podle vynálezu a směsí známého stavu techniky podle patentu US 4 408 401.

-8CZ 292437 B6

Připraví se celkový cukr podle dosud známého stavu techniky jednoduchým rozprášením předkrystalovaných roztoků nebo vypalovaných množství maltitolu.

K tomu je třeba následovat pokynů podle patentu US 4 408 401, použitím krystalických suspenzí s obsahem maltitolu od 98 % hmotn., obsahujících 25 až 60 % maltitolových krystalů.

Porovnávají se vlastnosti celkového cukru takto získaného a vlastnosti směsí II a 12 podle vynálezu z příkladu 1.

Bylo pozorováno, že celkový cukr představující hustou strukturu a objemovou hmotnost zjevně vždy vyšší než 700 g/1, přičemž ostatní vlastnosti jsou rovněž velmi blízké produktu vykrystalizovanému ve vodě. Stejně tak rychlost rozpouštění ve vodě těchto celkový ch cukrů se blíží 70 vteřinám a není možné připravit z těchto produktů tablety podle testu uvedeného 15 patentu EP 220 103, i když síla stlačování narůstá.

Konstatovalo se, že celkový cukr známého stavu techniky nepředstavuje fyzikální vlastnosti a výhodné funkce směsí 11 a 12 podle vynálezu.

Příklad 3:

Připraví se žvýkačka bez cukru podle následujícího předpisu:

- základní guma 247 g maltitolový prášek 547 g maltitolový sirup LYCASIN 80/55 198 g aroma máty klasnaté 12 g jako maltitolový prášek se použijí:

- částice velikosti průřezu 200 až 315 mikronů připravené ze směsi 11 podle vynálezu a uvedené v příkladu 1.

a částice velikosti průřezu 200 až 315 mikronů získané z maltitolového prášku vykrystalizovaného ve vodě MALTISORB P200.

Porovná se recept žvýkaček bez cukru získaných za přísně stejných podmínek s využitím těchto dvou výše uvedených maltitolových prášků.

Degustací se zjistilo, že ačkoliv použité prášky jsou zvláště hrubé, vzorek podle vynálezu dává žvýkačce strukturu hladší a velmi zřetelně méně pískovou než vzorek maltitolu vykrystalizované40 ho ve vodě.

Rovněž se zjistilo, že pevnost vzorků žvýkaček obsahujících vzorek podle vynálezu je s výhodou větší než pevnost vzorků vytvořených se vzorkem podle známého stavu techniky'. Toto zjištění je potvrzeno měřením pevnosti peneometrií pomocí zařízení INSTRON.

Toto porovnání potvrzuje zlepšení, které představuje směs podle vynálezu ve složení žvýkačky, když je potřeba upravit její strukturu.

Je rovněž možné bez problémů použít krystalickou směs podle vynálezu pro výrobu žvýkačko50 vých dražé použitím práškové formy nebo sirupu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Krystalická maltitolová směs, vyznačující se tím, že má porézní a voštinovou strukturu, přičemž obsah maltitolu ve směsi je větší nebo roven 92 % hmotnostních a její objemová hmotnost je v rozmezí 100 a 700 g/1.
2. Směs podle nároku 1,vyznačující se tím, že obsah maltitolu ve směsi je větší nebo roven 95% hmotnostních, s výhodou větší nebo roven 98% hmotnostních a ještě výhodněji větší nebo roven 99 % hmotnostních.
3. Směs podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že entalpie tání je větší než 130 J/g, s výhodou větší než 145 J/g a ještě výhodněji větší než 155 J/g.
4. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje méně než 5 % hmotn., s výhodou méně než 2 % hmotn. sušiny jiných polyolů než je maltitol.
5. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že má objemovou hmotnost v rozmezí 200 až 670 g/1, s výhodou v rozmezí 300 až 650 g/1 a ještě výhodněji v rozmezí 400 až 650 g/1.
6. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že má hodnotu průtoku Carr v rozmezí 70 až 90, s výhodou v rozmezí 75 až 90 a ještě výhodněji v rozmezí 80 až 90.
7. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že obsah vody ve směsi je menší než 2% hmotnostní, s výhodou menší než 1 % hmotnostní a ještě výhodněji menší než 0,5 % hmotnostních.
8. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že obsahuje jedno nebo několik aditiv zvolených mezi silnými sladidly, intenzifikátory, barvivý, parfémy, aromatickými látkami, vitamíny, minerálními látkami, farmaceutickými nebo veterinárními aktivními látkami, estery mastných kyselin, organickými a anorganickými kyselinami a jejich solemi, proteinovými látkami jako jsou proteiny, aminokyseliny a enzymy.
9. Směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že její rychlost rozpouštění ve vodě je menší než 30 sekund, s výhodou menší než 26 sekund a ještě výhodněji menší než 20 sekund.
10. Způsob výroby krystalické maltitolové směsi podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se nejprve připraví maltitolový sirup s obsahem sušiny alespoň 50 % hmotnostních a koncentrací maltitolu v sušině větší nebo rovnu 92 % hmotnostních, pak se tento sirup jemně rozpráší na pohyblivé práškové lůžko částeček krystalického maltitolu při stejné koncentraci, jakou má sirup, přičemž toto lože má teplotu v rozmezí 60 allO°C, hmotnost lůžka představuje soustavně alespoň dvojnásobek hmotnosti rozprášeného sirupu, načež se práškové lůžko a sirup suší pro získání krystalické směsi maltitolu, pak se tato krystalická maltitolová směs může nechat vyzrát až má dostatečnou krystalinitu a s výhodou až má entalpii tání vyšší nebo rovnou 130 J/g a nakonec se může krystalická maltitolová směs částečně recyklovat pro vytvoření nového práškového lůžka krystalického maltitolu.