ES2197467T3 - Procedimiento para la obtencion de caramelos duros y tabletas. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCION DE UNA MASA VITREA FUNDIDA REALIZADA CON AGENTES EDULCORANTES, POR MEDIO DE UN EXTRUSOR, EN PARTICULAR UN EXTRUSOR DOBLE DE TORNILLO. EL EDULCORANTE SE INTRODUCE EN UNA ZONA DE ADMISION (110) DEL EXTRUSOR (100), SE EXTRUYE EN UNA ZONA DE FUSION (120), A TEMPERATURA ELEVADA, A CONTINUACION PASA A UNA ZONA DE VACIO (130) A PRESION REDUCIDA Y MAYOR TEMPERATURA Y, POR ULTIMO, A UNA ZONA DE ENFRIAMIENTO (140), A TEMPERATURA REDUCIDA, FORMANDO UNA MASA FUNDIDA VITREA.

Description

Procedimiento para la obtención de caramelos duros y tabletas.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de una masa fundida de tipo vítreo, formada por una mezcla de edulcorantes.

Ya es conocida la fabricación de masas de azúcar para fines de confitería mediante un procedimiento de extrusión. El documento DE-2 461 543 C2 describe un procedimiento de este tipo, en el que se alimentan a una extrusora de doble husillo el jarabe de glucosa y el azúcar cristal, se amasa a fondo esta mezcla a temperatura y presión elevadas, se elimina la presión aplicada y se comprime dicha masa. Se obtiene una masa de azúcar fundida, descristalizada, que puede utilizarse seguidamente para la fabricación por ejemplo de caramelos duros.

Por el documento US-5 472 733 se conoce un procedimiento de obtención de una masa fundida de tipo vítreo, en el que se alimenta a una extrusora de doble husillo un edulcorante, dicho edulcorante se funde y se obliga a pasar a través de deflectores (Schikane) de anchura regulable. Se describe que mediante el ajuste de determinadas condiciones de presión regulables mediante una válvula de presión y de determinadas temperaturas que se mantienen constantes se puede obtener una masa fundida de tipo vítreo.

Los procedimientos descritos tienen el inconveniente de que la masa fundida vítrea resultante presenta una temperatura elevada cuando sale de la extrusora y por tanto tiene que enfriarse sobre cintas de enfriamiento de una longitud adecuada. Esto obliga a construir aparatos relativamente grandes y que ocupan un espacio considerable con sus baños de enfriamiento y los períodos de enfriamiento son también largos. Además, la incorporación de aromas y de ingredientes activos tiene que efectuarse a temperaturas elevadas, lo cual en muchos casos repercute negativamente en la estabilidad de los aromas e ingredientes activos incorporados.

El problema técnico que se aborda con la presente invención consiste en desarrollar un procedimiento de obtención de una masa fundida, de tipo vítrea, con preferencia exenta de azúcar, idónea para fines confiteros, que permita soslayar los inconvenientes ya mencionados y proporcione en especial un producto que pueda someterse con facilidad a una elaboración ulterior.

El problema técnico abordado por la presente invención se solución con el desarrollo de un procedimiento de obtención de una masa fundida vítrea, con preferencia exenta de azúcar, a partir de una mezcla edulcorante, para ello se alimenta la mezcla edulcorante en la zona de admisión de una extrusora, en especial de una extrusora de doble husillo, después se acarrea hacia la zona de fusión a temperatura más elevada, hacia una zona posterior de vacío en la que se aplica una presión reducida y se extruye en una zona posterior de enfriamiento a una temperatura reducida, con ello se obtiene una masa fundida de tipo vítreo. El procedimiento de la invención conduce, pues, a la obtención de una masa fundida vítrea, que en el momento de salir de la extrusora presenta una temperatura menor que la temperatura que reina en la zona de fusión y, por tanto, puede enfriarse de modo esencialmente más rápido y en cintas de enfriamiento más cortas. El procedimiento permite además la incorporación de aromas y/o ingredientes activos, en especial de principios activos farmacéuticos, en la zona de enfriamiento a temperaturas más bajas.

Obviamente es posible también la incorporación de aromas y/o de ingredientes activos a la mezcla edulcorante o a los edulcorantes ya antes de la alimentación de la misma en la zona de admisión, suponiendo que los aromas o los ingredientes sean estables a la temperatura.

Puede prescindirse del uso de las mezcladoras llamadas ``in line'', que se utilizan habitualmente para este fin en el procedimiento convencional de extrusión. El procedimiento de la invención es además ventajoso por cuanto la inversión en aparatos, en especial la adquisición de la extrusora de husillo, es relativamente fácil. Una extrusora de husillo que puede utilizarse según la invención no necesita deflectores regulables ni elementos de tornillo, que regulen el caudal de la masa extruida y puede adquirirse en el mercado, ya que la fabrica la empresa Togum.

En relación con la presente invención se entiende por edulcorante una sustancia que posee propiedades que desencadenan la sensación de dulzura, esta sustancia se utiliza en diversas presentaciones concretas para alimentos, productos que se consumen por placer (infusiones, etc.), productos farmacéuticos, etcétera y que puede actuar también como soporte o aditivo de principios activos farmacéuticos, aromas, saborizantes, aromas o colorantes. De modo especialmente ventajoso, la mezcla edulcorante empleada en el procedimiento de la invención contiene un 100% de uno de los edulcorantes que se mencionan seguidamente o una mezcla de dos de tales edulcorantes. Pero también puede preverse que la mezcla edulcorante contenga solamente del 1 al 99%, con preferencia del 50 al 95% de uno de los edulcorantes mencionados seguidamente y el resto de su contenido sean aromas, ingredientes activos, compuestos minerales, sales, excipientes y cargas de relleno, p.ej. polímeros.

El edulcorante puede ser inulina, azúcar invertido, una mezcla 1:1 de 6-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita (1,6-GPS) y de 1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-manita (1,1-GPM) conocida por el documento DE-2 520 173 A1, un edulcorante descrito en el documento EP-0 625 578 B1 y constituido por 1,6-GPS, 1,1-GPM, 1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita (1,1-GPS), manita, sorbita y oligosacáridos; polidextrosa, un producto hidrolizado de almidón hidrogenado o sin hidrogenar; un alcohol de azúcar, un monosacárido o un disacárido así como un polisacárido. En calidad de monosacárido o de disacárido se toman en consideración en especial la xilosa, la ribulosa, la glucosa, la manosa, la fructosa, la isomaltosa, la isomaltulosa, la galactosa, la sacarosa, la maltosa, etcétera. Como alcohol de azúcar se toma en consideración la sorbita, la xilita, la manita, la galactita, la maltita, la 1,6-GPS, la 1,1-GPS, la 1,1-GPM, etcétera.

En el contexto de la presente invención se entiende por zona de admisión de una extrusora aquella zona en la que se introduce la mezcla edulcorante en dicha extrusora. Se entiende por zona de fusión la zona de la extrusora en la que tiene lugar a temperatura elevada la fusión y la descristalización de la mezcla edulcorante introducida. Se entiende por zona de vacío aquella zona de la extrusora en la que tiene lugar la extrusión a presión reducida. Se entiende por zona de enfriamiento la zona de la extrusora en la que se enfría gradualmente la masa fundida que se ha calentado a lo largo del proceso de fusión.

El proceso de la invención conduce a una masa fundida de tipo vítreo, enfriada, que se presenta con ventaja en forma apta para el acuñado.

En una forma de ejecución especialmente preferida de la invención, la temperatura de la zona de fusión de la extrusora se sitúa entre 130º y 210ºC, con preferencia entre 170º y 210ºC. En una forma especialmente ventajosa debe preverse la subdivisión de la zona de fusión en varios segmentos, cada uno de ellos puede tener una temperatura distinta. Según la invención es preferido dividir la zona de fusión en cuatro segmentos, en el primer segmento reina una temperatura de 177ºC, en el segundo segmento una temperatura de 205ºC, en el tercer segmento una temperatura de 188ºC y en el cuarto segmento una temperatura de 191ºC.

En otra forma especialmente preferida de ejecución de la invención se prevé ajustar la zona de vacío a una temperatura de 120 a 160ºC, en especial a 133ºC.

La invención prevé ajustar la zona de vacío a una presión de 0,70 a 0,98 bar, en especial a 0,78 bar.

Según otra forma de ejecución de la presente invención se prevé ajustar la zona de enfriamiento a una temperatura de 60º a 130ºC, con preferencia de 80ºC a 120ºC. La invención prevé en especial dividir la zona de enfriamiento en varios segmentos, en cada uno de ellos puede haber una temperatura distinta. Según la invención son preferidos tres segmentos, el primer segmento se ajusta a una temperatura de 120ºC, el segundo segmento a una temperatura de 120ºC y el tercer segmento a una temperatura de 80ºC.

Los datos de temperatura se refieren a la temperatura en el encamisado de la extrusora y no a la temperatura de la masa fundida. La temperatura de la masa fundida se sitúa aprox. de 20 a 30ºC por debajo de la temperatura del encamisado.

La invención prevé de forma ventajosa que la extrusora sea una extrusora de doble husillo.

Obviamente, la invención puede llevarse a la práctica con cualquier tipo de extrusora, en el supuesto de que la extrusora elegida permita configurar los parámetros con arreglo a la presente invención.

La invención prevé en una forma de ejecución especialmente preferida que la extrusora pueda cerrarse por su extremo y se pueda vaciar la masa extruida por abajo. Según esta forma de ejecución se obtiene una masa fundida especialmente transparente y libre de burbujas. Obviamente, también es posible no cerrar la extrusora por su extremo, sino dotar dicho extremo de una boquilla de salida. Entonces, la masa extruida no sale por abajo, sino que sale de la extrusora en una prolongación rectilínea del eje longitudinal del husillo.

La invención se refiere además a una masa fundida de tipo vítreo, que se fabrica con arreglo a un procedimiento de la invención, a un macarrón apto para el acuñado, que es idóneo por ejemplo para la fabricación de caramelos duros o de tabletas, y a los productos que contienen dicha masa fundida.

La invención se refiere también a un uso de una masa fundida vítrea según la presente invención para la fabricación de tabletas que contienen con preferencia principios activos farmacéuticos, en especial mediante prensado, o de caramelos duros.

La invención se refiere también, por tanto, a caramelos duros y tabletas con preferencia exentos de azúcar, que contienen la masa fundida fabricada con el procedimiento de la invención y que pueden fabricarse a partir de esta masa fundida por procedimientos habituales.

Otras formas ventajosas de ejecución de la invención se encontrarán en las reivindicaciones secundarias.

La invención se ilustra con mayor detalle mediante las figuras siguientes y los correspondientes ejemplos de ejecución. En ellas se representa lo siguiente.

La figura 1 es la representación esquemática de la estructura de una extrusora que puede utilizarse según la invención.

La figura 2 representa otra forma de ejecución de una extrusora de este tipo, que dispone de una entrada para la dosificación de ingredientes activos y de aromas.

La figura 1 pone de manifiesto en forma esquemática la estructura de una extrusora de doble husillo 100 (empresa Togum, modelo TO-EX 70) con un diámetro de husillo de 70 mm y una longitud de aprox. 4,0 m. La extrusora consume una potencia máxima de 33 kW y trabaja con una velocidad de giro de 8 revoluciones por minuto.

La extrusora 100 presenta en su extremo una zona de admisión 110, que está ejecutada en forma de segmento 1. El segmento 1 presenta un orificio dirigido hacia arriba 15 para la alimentación o introducción de la mezcla de edulcorantes (flecha). La zona de admisión 110 se prolonga hacia la zona de fusión 120. La zona de fusión 120 está dividida en cuatro segmentos 2, 3, 4 y 5, en el segmento 2 reina una temperatura T_{1} de 177ºC, en el segmento 3 se ajusta la temperatura T_{2} a 205ºC, en el segmento 4 la temperatura T_{3} es de 188ºC y en el segmento 5 la temperatura T_{4} es de 191ºC.

Los segmentos de 2 a 5 están aislados y disponen de calentamiento eléctrico (B).

La zona de fusión 120 se prolonga hacia la zona de vacío 130, ejecutada en forma de segmento 6 y cuya temperatura T_{5} se sitúa en 133ºC. También este segmento dispone de un calentamiento eléctrico B. Con ello se funde el material inyectado durante la etapa de vacío. En la zona de vacío 6 reina una presión de aire P de 0,78 bar, que facilita la desgasificación de la masa fundida.

La zona de vacío 130 se prolonga hacia la zona de enfriamiento 140, que está dividida en tres segmentos 7, 8 y 9. El segmento 7 tiene una temperatura T_{6} de 120ºC, el segmento 8 tiene una temperatura T_{7} de 120ºC, el segmento 9 tiene una temperatura T_{8} de 80ºC. El segmento 9 dispone de un orificio de vaciado 20, dirigido hacia abajo, por el que sale (flecha) la masa fundida enfriada, de tipo vítreo.

Las mediciones de temperatura se efectúan en el encamisado de la extrusora. La temperatura de la masa extruida se sitúa de 20 a 30ºC por debajo de la temperatura del encamisado.

Para la ejecución de la presente invención son idóneas por ejemplo las extrusoras de doble husillo de la empresa Togum, que se comercializan con el nombre de TO-EX y que pueden ajustarse con arreglo a los parámetros indicados en la presente invención.

El procedimiento de la presente invención transcurre del modo siguiente:

Después de haber ajustado las temperaturas mencionadas en los distintos segmentos de la extrusora 100 con el calentamiento eléctrico B y por ejemplo con el enfriamiento líquido K realizado con los aparatos llamados individuales (single) se introduce a través del orificio de admisión 15 del segmento 1 el producto Isomalt® (una mezcla casi equimolar de 1,1-GPM y 1,6-GPS). La mezcla de edulcorantes se acarrea con un caudal de 50 kg de masa fundida por hora por acción del doble husillo, que gira con una velocidad de 8 revoluciones por minuto, a través de la zona de fusión 120, de la zona de vacío 130 y de la zona de enfriamiento 140, con lo cual la mezcla de edulcorantes se funde, se desgasifica y se enfría. La masa fundida no se somete a ninguna acción mecánica adicional mediante elementos amasadores aparte o mediante deflectores (Schikane). Una vez enfriada la masa fundida a una temperatura igual o inferior a 100ºC, se vacía del segmento 9 hacia abajo. Se obtiene una masa fundida transparente, sin burbujas, con una temperatura igual o inferior a 100ºC. La masa fundida presenta un contenido de agua claramente inferior al 2% en peso y puede enfriarse a una temperatura en la que el macarrón puede someterse a acuñado, es decir, en torno a 80ºC, o bien puede acuñarse directamente.

Para la fabricación de caramelos duros se conduce el macarrón acuñable en primer lugar a través de un rodillo cónico y después se acuña con la máquina acuñadora usual para obtener caramelos duros.

Para la fabricación de tabletas se conduce el macarrón acuñable por ejemplo mediante rodillo del modo descrito p.ej. en el documento EP-0 240 906 B1, generándose de este modo la forma de tableta deseada.

La figura 2 representa una estructura de otra extrusora, que fundamentalmente es igual a la estructura de la extrusora de la figura 1, pero en la zona de enfriamiento 140, en especial en el segmento 8, se dispone un orificio de entrada 30, que permite la introducción de principios activos farmacéuticos, aromas, saborizantes, esencias o colorantes. Gracias a la menor temperatura de masa fundida que reina en la zona 140 se amplía el abanico de las sustancias que pueden incorporarse a la masa fundida así como la estabilidad de las mismas.

Claims (19)

1. Procedimiento para la fabricación de una masa fundida de tipo vítreo partiendo por lo menos de una mezcla de edulcorantes empleando una extrusora, en especial una extrusora de doble husillo, en el que se alimenta la mezcla de edulcorantes a una zona de admisión (110) de la extrusora (100), se extruye a través de la zona de fusión (120) a temperatura elevada, de la zona de vacío (130) a presión reducida y temperatura elevada y de la zona de enfriamiento (140) a temperatura reducida y se obtiene una masa fundida de tipo vítreo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, en la zona de fusión (120) la temperatura se sitúa entre 130ºC y 210ºC, en especial entre 170ºC y 210ºC.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la zona de vacío (130) la temperatura se sitúa entre 120ºC y 160ºC, en especial en 133ºC.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la zona de vacío (130) la presión se sitúa entre 0,70 y 0,98 bar, en especial en 0,78 bar.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la zona de enfriamiento (140) la temperatura se sitúa entre 60ºC y 130ºC, en especial entre 80ºC y 120ºC.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de fusión (120) está dividida en varios segmentos (2, 3, 4, 5) que en cada caso tienen una temperatura distinta, en especial en cuatro segmentos (2, 3, 4 y 5) que tienen las temperaturas siguientes: 177ºC, 205ºC, 188ºC y 191ºC.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de enfriamiento (140) está dividida en varios segmentos (7, 8, 9) que presentan en cada caso una temperatura distinta, en especial en tres segmentos (7, 8 y 9), cuya temperatura es de 120ºC, 120ºC y 80ºC, respectivamente.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la masa fundida de tipo vítreo se vacía hacia abajo por el último segmento (9) de la extrusora (100).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa fundida de tipo vítreo, una vez ha salido de la extrusora (100), se sigue enfriando, en especial sobre cintas de enfriamiento.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la extrusora (100) trabaja con una velocidad de giro de 8 revoluciones por minuto.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la zona de enfriamiento (140) pueden introducirse e incorporarse a la masa fundida aromas, compuestos minerales, sales, saborizantes, esencias, colorantes o principios activos farmacéuticos.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el edulcorante contenido en la mezcla de edulcorantes es un monosacárido, un disacárido, un polisacárido, un alcohol de azúcar, una polidextrosa, una maltodextrina, la inulina o una mezcla de los anteriores.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el edulcorante contenido en la mezcla de edulcorantes es la xilosa, la ribulosa, la glucosa, la manosa, la galactosa, la fructosa, la maltosa, el azúcar invertido, un producto hidrolizado de almidón hidrogenado o sin hidrogenar, la sorbita, la xilita, la lactita, la manita, la galactita, la maltita, la 1,1-GPM (1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D- manita), la 1,1-GPS (1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita), la 1,6-GPS (6-O- \alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita), la isomaltulosa, la maltulosa, la sacarosa, la trehalulosa, la lactulosa o una mezcla de estas sustancias.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el edulcorante contenido en la mezcla de edulcorantes es una mezcla, en especial una mezcla casi equimolar de la 1,6-GPS (6-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita) y la 1,1- GPM (1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-manita).

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el edulcorante contenido en la mezcla de edulcorantes es una mezcla de la 1,6-GPS (6-O-\alpha-D- glucopiranosil-D-sorbita), la 1,1-GPM (1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-manita), la 1,1-GPS (1-O-\alpha-D-glucopiranosil-D-sorbita), la manita y la sorbita.

16. Masa fundida de tipo vítreo, que puede fabricarse con arreglo a uno de los procedimientos según las reivindicaciones de 1 a 15.

17. Uso de una masa fundida de tipo vítreo según la reivindicación 16 para la fabricación de tabletas o de caramelos duros.

18. Tabletas que contienen una masa fundida vítrea que pueden fabricarse por uno de los procedimientos según las reivindicaciones de 1 a 15.

19. Caramelos duros que contienen una masa fundida vítrea que pueden fabricarse por uno de los procedimientos según las reivindicaciones de 1 a 15.