DK160969B - Fremgangsmaade til fremstilling af toerre, fritflydende pulvere af let oxiderbare stoffer - Google Patents

Description

i

DK 160969 B

Opfindelsen angår en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af tørre pulvere, specielt olieholdige, oxidationsfølsomme forbindelser ved forstøvning af en kolloid dispersion af olieholdige forbindelser under tilsætning 5 af sprøjtehjælpemidler.

Der findes forskellige udsprøjtningsmetoder til overførsel af oxidationsfølsomme stoffer som vitamin Ά, E og D eller carotinoider til tørre pulvere med god flydeevne, 10 der er beskyttet over for oxidativ indflydelse. Pulveret skal bestå af partikler med god sammenhængende overflade i en kornstørrelse fra 100 til 600 am, med et maksimum ved ca. 250 am. Pulvere af partikler med dette kornstørrelsesområde giver en god beskyttelse af den aktive for-15 bindelse, og partiklernes antal pr. vægtenhed er yderligere stor nok til, at de kan videreforarbejdes inden for den farmaceutiske, næringsmiddel- og fodermiddelindustrien til en homogen blanding af disse produkter med andre stoffer eller med næringsmidler og fodermidler.

20

Ved de kendte metoder, der giver pulvere med de ønskede egenskaber, fremstilles en vandig dispersion af den olieholdige aktive forbindelse med et filmdannende kolloid valgt blandt proteiner, som gelatine og kasein, eller po-25 lysaccharider, som pektin, gummiarabicum eller celluloseforbindelser og eventuelt med en sukkerart eller sukkeralkohol, som glucose, lactose, saccharose, sorbitol, for det meste under yderligere tilsætning af antioxidanter, emulgatorer og/eller konserveringsmidler, hvorefter dis-30 persionen udsprøjtes, og sprøjtegodset til slut tørres.

En enkelt metode er for eksempel beskrevet i tysk patentskrift nr. 10 35 319, hvor en dispersion af et olieholdigt vitamin udsprøjtes i et stort overskud af et stivel-35 sespulver med vandindhold under 8%. Det tørre stivelsespulver fjerner så meget vand fra partiklerne, at de størkner. En stor ulempe ved denne fremgangsmåde er, at

DK 160969 B

2 ca. 15% af stivelsesmængden bliver hængende på partiklernes overflade, og den overskydende stivelsesdel må fraskilles, for at den atter efter tørring kan føres tilbage til processen.

5

Ved en anden metode, der er beskrevet i schweizisk patentskrift 488 455, bliver stivelsen erstattet med en blanding af vandabsorberende og vand-ikke-absorberende uorganiske forbindelser, for at udelukke eksplosionsfaren 10 i forbindelse med anvendelse af fintfordelt stivelse. For at få optimale resultater er det her endog nødvendigt at anvende et tyve gange overskud af optagepulveret.

Ved fremgangsmåden beskrevet i schweizisk patentskrift 15 nr. 389 505 udsprøjtes dispersionen af aktiv forbindelse i et afkølet, gasformigt medium, hvor partiklerne forbliver indtil størkning. Dette kræver som regel en faldhøjde fra 12 til 15 m ved temperaturer under stuetemperatur og er af økonomiske grunde ofte kun mulig af gennem-20 føre med højtsmeltende kolloider.

I DK-fremlæggelsesskrift nr. 15 66 96 beskrives en spontan tørring, hvor der som flydehjælpemiddel anvendes hydrofil kiselsyre. Ved denne fremgangsmåde er det nødven-25 digt at anvende store tørretårne for at få et tørt pulver forneden dvs. at faldhøjden og den med den modstrømmende luft tilførte varme skal være så stor, at der umiddelbart forneden i sprøjtetårnet fås et tørt pulver, hvis partikler ikke mere bager sammen.

30

Yderligere er i schweizisk patentskrift nr. 420 817 beskrevet en fremgangsmåde, hvor sammenklæbning af de i kold luft udsprøjtede partikler forhindres ved, at man udsprøjter på et i forhold til sprøjtedysen hurtigt be-35 vægende, specielt belagt bånd, hvorfra de størknede partikler fjernes ved afskrabning eller afbørstning, hvorefter de tørres.

3

DK 160969 B

Endelig skal nævnes en fremgangsmåde fra schweizisk patentskrift nr. 431 252, ved hvilken dispersionen udsprøjtes ved en temperatur, hvor partiklerne størkner, i et optagerpulver, der er sammensat af en blanding af størk-5 nede og størknende partikler og et metalsalt af en højere fedtsyre som glidemiddel, idet optagerkammerets gulv skal bestå af et specielt opbygget sisystem. Også her afsluttes med en tørring.

10 Alle disse fremgangsmåder er ikke tilfredsstillende. Det var derfor nødvendigt at foreslå en fremgangsmåde, hvorved det er muligt på enkel måde at overføre oxidationsfølsomme, specielt olieholdige, aktive forbindelser til findelte pulvere.

15

Ved den omhandlede fremgangsmåde løses disse problemer ved dispergering af olieopløselige stoffer som vitaminer, carotinoider, farmaceutiske aktive forbindelser eller aromastoffer i en vandig opløsning af et filmdannende 20 kolloid, idet kolloidet udgør dispersionens homogene fase, under tilsætning af et eller flere stoffer valgt blandt mono-, di- eller polysaccharider, ved forstøvning af dispersionen i et forstøvningstårn under samtidig anvendelse af et forstøvningshjælpemiddel, og ved optagelse 25 af de fremstillede partikler i et fluidiseret leje, idet fremgangsmåden er ejendommelig ved, at man som forstøvningshjælpemiddel indfører en hydrofob kiselsyre eller et metalsalt af en højere fedtsyre, f.eks. med 16 til 18 C-atomer eller blandinger med hydrofob kiselsyre i fra 0,02 30 til 0,15 gange vægtmængden beregnet på dispersionen, og uden væsentlige mængder af andre sædvanlige forstøvningshjælpemidler, som stivelsespulver, over det fluidiserede leje under ensartet fordeling i forstøvningsrummet, ved en temperatur, ved hvilken kolloidet af de forstøvede 35 partikler endnu ikke er størknet, og at de hjælpemiddelbeklædte partikler, hvis kolloidmateriale i det væsentlige ikke er geleret, opsamles i et fluidiseret leje og

DK 160969B

4 tørres deri på i og for sig kendt måde.

Som kolloider anvendes fortrinsvis gelatine, f.eks. 70 til 200 Bloom eller kasein. Mængden af det anvendte kol-5 loid andrager som regel 5 til 50 vægtprocent beregnet i forhold til slutproduktet med vandindhold af dispersionen på fra 30 til 70 vægtprocent. Til fremstilling af dispersionen dispergeres filmdanneren og herefter den aktive forbindelse i en 50 til 70 °C varm sukkeropløsning. Her-10 efter forstøves dispersionen.

Udformningen af forstøvningsaggregatet har ingen afgørende indflydelse på produktet. Således kan for eksempel anvendes dyser eller hurtigt roterende forstøvningsskiver.

15 Temperaturen af den dispersion, der skal forstøves, er ligeledes heller ingen kritisk størrelse. Den ligger sædvanligvis fra 60 til 90 °C, der for de nævnte kolloider giver viskositeter fra 50 til 1200 mPas (60 °C). Afgørende er, at partiklerne på udsprøjtningstidspunktet kommer 20 i kontakt med det hydrofobe forstøvningshjælpemiddel, der i fint fordelt form indføres direkte i forstøvningszonen.

Den store fordel ved den omhandlede fremgangsmåde består i, at temperaturen i forstøvningsrummet ikke mere skal 25 ligge så lavt,’ at der sker en geldannelse af dispersionen af aktivt stof, eller at der ikke mere skal fjernes så meget vand gennem de store mængder hjælpepulver, at der sker en størkning af dråberne. Den omhandlede fremgangsmåde muliggør for eksempel forstøvning ved temperaturer 30 fra 25 til 30 °C af dispersioner af aktivt stof, som selv ikke vil størkne ved køleskabstemperatur (+4 °C). Den nødvendige mængde forstøvningshjælpemiddel til dette formål andrager kun 0,02 til 0,15 gange dispersionen.

35 Som hydrofobe forstøvningshjælpemidler kan anvendes sila-niserede kiselsyrer således som for eksempel beskrevet i "Die Miihle und Mischfuttertechnik" 114, 3 (1977) eller 5

DK 160969B

metalsalte af højere fedtsyrer med 16 til 18 C-atomer som calcium- eller magnesiumstearat eller blandinger heraf med hydrofob kiselsyre. Ved den direkte indførelse i forstøvningszonen undgås i udstrakt grad de mekaniske krav 5 til partiklerne, som for eksempel stilles af et bærerstof fyldt fluidiseret leje. Den under forstøvningen opnåede tynde, hydrofobe film af forstøvningshjælpemidlet stabiliserer partiklerne så meget, at der forhindres en sammenklæbning af partiklerne ved berøring i ikke størk-10 net tilstand, således at den direkte tørring er mulig på en tilsluttet fluidiseret lejetørreanordning.

Tilførselen af forstøvningshjælpestoffet og forstøvningen heraf sker sammen med luft ved stuetemperatur med ca. 5 3 15 m /kg forstøvningshjælpestof, hensigtsmæssigt ovenover forstøvningsaggregatet.

Den omhandlede fremgangsmåde kan beskrives som angivet på tegningens fig. 1 til 4, hvor 20 fig. 1 - 3 er anordninger med diskontinuert tørring af pulveret, og fig. 4 viser en anordning med kontinuert tørring.

25 På tegningen er 1 tørlufttilførsel, 2 tørluftfraførsel, 3 forstøvningshjælpemiddeltilførsel (injektor), 4 en forstøvningsdyse, 5 en forstøvertallerken, 6 et cellehjul, 7 det fluidiserede leje, T1 en temperatur fra 20 til 40 °C 30 og T2 fra 40 til 90 °C.

Den omhandlede fremgangsmåde beskrives nærmere i de følgende eksempler.

i 35 6

DK 160969 B

EKSEMPEL 1 (Apparat som fig. 1) I en opløsning af 56,4 dele glucosesirup (80% tørstofindhold) i 49 dele vand røres 14 dele gelatine (100 Bloom) 5 og kvælder i en time. Herefter tilsætter man 13,6 dele majsstivelse og indemulgerer ved 61 til 63 °C 24,9 dele vitamin A-acetat (2,21 mio. internationale enheder/g), der er stabiliseret med ethoxyquin. Den fremstillede dispersion med en viskositet på 104 mPas (60 °C) forstøves 10 ved 60 til 90 °C og 60 bar forstøvningstryk. Samtidigt tilsætter man under forstøvningen i sprøjtezonen hydrofob kiselsyre (Sipernat D17) i en mængde på 10,5 kg/time. Forstøvningsydelsen andrager 162 kg/time dispersion. Efter tørring i et fluidiseret leje ved 28 til 38 °C får 15 man et pulver med følgende sammensætning:

Indhold 572.000 internationale enheder/g.

Sigteanalyse efter DIN 500 um 3,5 % 20 400 9,8 % 250 38,9 % 160 35,0 % 125 8,5 % 100 2,7 %.

25 EKSEMPEL 2 (Apparat som fig. 3)

Man arbejder som beskrevet i eksempel 1, forstøver imidlertid trykløst dispersionen ved 62 °C med en viskositet 30 på 1196 mPas (60 °C) ved hjælp af en forstøvningsskive 5 ved 24.300 omdr./min. Forstøvningsydelsen er 77 kg/time dispersion ved en tilsætning på 4,5 kg/time hydrofob kiselsyre (Sipernat D17). Pulverets vitaminindhold er 591.000 internationale enheder/g, sigteanalysen ifølge 35 ASTM er:

DK 160969 B

7

Nr. 35 0,2 % 40 1,4 % 45 12,3 % 60 46,0 % 5 80 30,2 % 120 7,5 % 140 1,4 %.

EKSEMPEL 3 (Appartat som fig. 1) 10 I en opløsning bestående af 53 dele vand og 7,9 dele saccharose indrøres 19,4 dele gelatine (100 Bloom), og man lader kvælde en time. Herefter opvarmer man til 62 °C, indemulgerer 6,8 dele vitamin A-acetat (2,71 mio.

15 internationale enheder/g) og stabiliserer med butylhy-droxytoluen. Dispersionen har en viskositet på 127 mPas (60 °C) og forstøves ved 80 til 90 °C med en énstofdyse 4 ved et tryk på 50 bar. Under forstøvningen tilføres 22 kg/g calciumstearat (Ceasit levissimum) i forstøvnings-20 kammeret ved hjælp af en luftstrøm. Forstøvningsydelsen af dispersionen er 260 kg/time. Produktets tørring sker i et fluldiseret leje ved 28 °C. Pulverets vitaminindhold er 514.000 internationale enheder/g. Sigteanalyse efter ASTM viser: 25

Nr. 30 < 1 % 35 5,7 % 40 15,7 & 45 21,2 % 30 60 28,7 % 80 17,8 % 120 7,9 % 140 2,0 % 35 8

DK 160969 B

EKSEMPEL 4 (Apparat som fig. 2)

Man udrører i en 63 °C varm opløsning bestående af 15 dele vand og 39,5 dele glucosesirup (80 % tørstofindhold) 5 2,8 dele syrecasein (110 mesh). Ved tilsætning af 10 pro- centig natronlud indstilles pH-værdien til 7. Herefter indemulgerer man 0,25 dele fedtsyremonoglycerol og 12,8 dele vitamin A-acetat (2,18 mio. internationale enhe-der/g) stabiliseret med ethoxyquin. Dispersionen forstø-10 ves med en viskositet på 202 mPas (ved 60 °C) ved 80 til 90 °C ved hjælp af en enstofdyse og ved et tryk på 50 bar. Under forstøvningen tilsætter man 18,5 kg/time hydrofob kiselsyre (Sipernat D17) i forstøvningszonen. Forstøvningsydelsen af dispersion er 150 kg/time. Produktet 15 tørres i et fluidiseret leje ved 25 til 33 "C i løbet af 7 timer. Vitaminindholdet af pulveret er 542.000 internationale enheder/g; sigteanalyse efter ASTM:

Nr. 35 0,2 % 20 40 0,2 % 45 1,1 % 60 24,1 % 80 49,3 % 120 17,8 % 25 140 4,2 %.

EKSEMPEL 5 (Apparat som fig. 2)

Man udrører i en opløsning bestående af 50 dele vand og 30 25 dele dextrose 9 dele gelatine og opvarmer efter til sætning af 9 dele stivelse til 62 °C. I denne blanding inddispergeres 7,5 dele af en cantaxanthinblanding med plantefedt og ethoxyquin (indhold af aktiv forbindelse 70 %). Dispersionens viskositet er 163 mPas (60 °C). Disper-35 sionen sættes ved 62 °C under samtidig dosering af 11 kg/time hydrofob kiselsyre (Sipernat D17) til forstøvningsrummet med en forstøvningsydelse af dispersionen på

DK 160969 B

9 225 kg/time. Tørringen sker i et fluidiseret leje ved 28 til 30 °C. Man får et tørt pulver med et indhold af aktiv forbindelse på 9,8 % og en sigteanalyse ifølge ASTM på: 5 Nr. 35 0,2 % 40 0,8 % 45 5,9 % 60 43,7 % 80 31,2 % 10 120 11,5 % 140 3,5 %.

15 20 25 30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af tørre, fritflydende 5 pulvere af let oxiderbare stoffer, som vitaminer, caroti- noider eller aromastoffer, der er beklædt med et kolloid, ved dispergering af disse stoffer i en vandig opløsning af et filmdannende kolloid, idet kolloidet udgør den homogene fase, under tilsætning af ét eller flere stoffer 10 valgt blandt mono-, di- eller polysaccharider, ved forstøvning af dispersionen i et forstøvningstårn i nærværelse af et forstøvningshjælpemiddel, og optagelse af de fremstillede partikler i et fluidiseret leje, kendetegnet. ved, at man som forstøvningshjælpemiddel 15 indfører en hydrofob kiselsyre eller et metalsalt af en højere fedtsyre eller en blanding heraf med hydrofob kiselsyre i fra 0,02 til 0,15 gange vægtmængden beregnet på dispersionen, uden væsentlige mængder af andre forstøvningshjælpemidler, som f.eks. stivelsespulver, over 20 det fluidiserede leje og under ensartet fordeling i forstøvningsrummet, ved en temperatur, ved hvilken kolloidet af de forstøvede partikler endnu ikke er størknet, og at de hjælpemiddelbeklædte partikler, hvis kolloidmateriale i det væsentlige ikke er geleret, opsamles i et fluidise-25 ret leje og tørres deri på i og for sig kendt måde.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man som kolloid anvender gelatine eller kasein. 30

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man under forstøvningszonen i forstøvningstårnet fjerner den i det fluidiserede leje indførte tørreluft. 35