RO116196B1

RO116196B1 - Compozitie cristalina pe baza de maltitol si procedeu de obtinere a acesteia

Info

Publication number: RO116196B1
Application number: RO96-02239A
Authority: RO
Inventors: Jean Jacques Caboche
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2000-11-30
Also published as: PT735042E; PL317374A1; DK0735042T3; CA2172886A1; JPH08280354A; CA2172886C; DE69608490T2; CN1150432A; NO965023L; CZ344796A3; WO1996030382A1; ATE193296T1; AU696892B2; CZ292437B6; AR002979A1; MX9601193A; EP0735042B1; GR3034020T3; ES2147904T3; SK147196A3

Abstract

Prezenta inventie se refera la o compozitie cristalina pe baza de maltitol si la un procedeu de obtinere a acesteia. Compozitia cristalina pe baza de maltitol este constituita din minimum 98% substanta uscata, din care minimum 92% maltitol si restul substantei uscate este reprezentata de unul sau mai multi polioli, altii decat maltitolul, si/sau unul sau mai multe zaharuri si unul sau mai multi aditivi si maximum 2% apa, procentele fiind exprimate in greutate si are o structura poroasa si alveolara si o densitate aparenta de 100...700 g/l. Procedeul de obtinere a compozitiei consta in aceea ca se prepara mai intai un sirop de maltitol, dupa care acest sirop este pulverizat pe un pat pulverulent de particule in miscare de maltitol cristalizat, apoi patul pulverulent si siropul sunt uscate pentru obtinerea compozitiei cristaline de maltitol, care eventual este maturata, o parte din compozitia cristalina de maltitol rezultata fiind eventual recirculata pentru a constitui un nou pat pulverulent de maltitol cristalizat.

Description

Prezenta invenție se referă la o compoziție cristalină, pe bază de maltitol și la un procedeu de obținere a acesteia, compoziție utilizată în industria alimentară și farmaceutică.

4-O-a/feO-glucopiranozil-D-glucitolul, denumit comun maltitol, este un poliol obținut pe cale industrială, prin hidrogenarea maltozei. Acest compus este mai stabil din punctul de vedere chimic, decât zaharoza, dar prezintă o valoare energetică mai mică decât cea a zaharozei, posedând, în același timp, proprietăți organoleptice foarte apropiate de cele ale zahărului. în plus, maltitolul nu provoacă carii, de ceea este utilizat, în special, în industriile alimentară și farmaceutică. Compozițiile de maltitol cunoscute se prezintă sub formă de siropuri de concentrație scăzută. Maltitolul este, de exemplu, compusul majoritar prezent în siropurile LYCASIN® 80/55 și MALTISORB® 75/75, care există pe piață, de aproximativ douăzeci de ani. Conținutul în maltitol al acestor siropuri este de maximum 78 % din substanța uscată. Alte forme de comercializare a maltitolului sunt acelea de pudre amorfe și impure. Pentru obținerea unor astfel de pudre este necesară uscarea, prin atomizare, a unor soluții de maltitol. Atomizarea soluțiilor de maltitol este foarte dificil de realizat, datorită faptului că soluția de matitol se lipește de turnurile de atomizare, dar și datorită caracterului higroscopic al pudrelor astfel obținute. Remedierea acestor probleme a constituit obiectul multor brevete de invenții.

în brevetele GB 1 383 724, JP 49-87619 și US 4 248 895, sunt prezentate soluții tehnice, care constau în adăugarea, înainte de atomizarea soluțiilor de maltitol, de diferite substanțe, cum ar fi alginați, celuloze, amidon modificat, polivinilpirolidonă, polimeri hidrofili, proteine sau extracte proteice, astfel încât să se reducă gradul de lipire în turnurile de atomizare.

în brevetele JP 50-59312 și JP 51-113813, sunt descrise procedee de atomizare a compozițiilor anhidre de maltitol topit.

în brevetele JP 49-110620, US 3 918 986, US 3 915 736, JP 50-129769 și JP 48-61665, sunt prezentate procedee care constau în reducerea higroscopicității pulberilor anhidre de maltitol fie prin adăugare de substanțe antiaglomerante, fie prin acoperirea pulberilor de maltitol cu zaharide, polioli sau materii grase, sau prin granulare umedă.

în anii ‘80, s-a reușit, pentru prima dată, obținerea de cristale de maltitol - înainte, acest poliol fiind considerat un produs necristalizabil, datorită faptului că cristalizarea maltitolului, pornind de la o soluție suprasaturată, nu este la fel de spontană ca în cazul altor polioli, cum ar fi manitolul, eritritolul sau izomalțul. Acest lucru se datorează, în special, viscozității și solubilității maltitolului.

Se cunoaște o formă cristalină a maltitolului, descrisă în brevetul US 4 408 041 al societății HAYASHIBARA. Caracteristicile acestei forme cristaline sunt prezentate în brevet sau în articolul “X-ray cristal structure of maltitol (4-0-alfa-D-glucopiranozil-Dglucitol) de Shoichi Ohno ș.a., apărut în Carbohydrate Research, 108 (1982), 163-171. Câțiva ani mai târziu, au apărut pe piață pulberi pseudocristaline de maltitol. Unele dintre ele sunt încă preparate printr-o tehnică denumită “aglomerare”, care constă în a face să crească masa unei soluții deshidratate de maltitol de concentrație maximă 90% prin adăugarea unei amorse constituită din cristale de zaharuri sau de polioli. Un astfel de procedeu este descris în brevetele JP 57-47680 și JP 58-158145.

în brevetul US 4 408 041, este prezentat un procedeu de preparare de amestecuri pulverulente cristaline, denumite “zaharuri totale”, prin atomizarea de soluții r

RO 116196 Bl precistalizate sau mase prelucrate prin încălzire. Acestea sunt obținute prin răcirea foarte lentă a unei soluții apoase, suprasaturate în maltitol, conținând mari cantități de alți polioli, cum ar fi sorbitol, maltotriitol și maltotetraitol și alți polioli cu grad de polimerizare superior. Prin această răcire foarte lentă și prin adăugarea unei amorse 50 cristaline de maltitol, se induce apariția și creșterea în soluție a cristalelor de maltitol. Atunci când 25...60 % din maltitolul acestei soluții apoaăe a cristalizat se începe atomizarea la o temperatură foarte scăzută, adică la o temperatură cuprinsă în intervalul

6O...1OO°C pentru a evita dispariția cristalelor care au fost în mod voit generate. De aceea “zahărul total” obținut conține 25...60 % maltitol cristalizat sub formă de cristale 55 absolut identice cu cele obținute prin cristalizarea în apă. Acest “zahăr total” nu este suficient de cristalin, deoarece necesită a fi uscat suplimentar, timp de aproximativ 40 min., dar și maturare, timp de 10 min.

De asemenea, se cunosc procedee de obținere, bazate pe utilizarea tehnicilor de fracționare, prin cromatografie continuă. Aceste procedee fac obiectul brevetelor EP 6o

0185 595 și EP 0189 704 și permit obținerea, la un cost scăzut, a pulberilor de puritate 99 % prin simpla cristalizare în apă a maltitolului prezent într-o fracție cromatografică, foarte bogată în acest poliol. O astfel de pudră cristalină este, de exemplu, comercializată, de mai mulți, ani sub denumirea MALTISORB® cristalizat.

Tehnicile așa zise de “aglomerare”, pe de o parte, și de cristalizare în apă, pe de 65 altă parte, sunt astăzi singurele procedee utilizate la scară industrială. Produsele astfel obținute, a căror cristalinitate este foarte variabilă, sunt utilizate la obținerea gumei de mestecat și a ciocolatei. Pentru alte utilizări, aceste produse nu sunt pe deplin satisfăcătoare. Este cazul, de exemplu, al utilizării maltitolului pentru a înlocui zaharoza sau lactoza în formulele farmaceutice, uscate, ca gelule, medicamente de tip pudre de 70 dizolvat, comprimate și preparate nutritive, pulverulente de diluat. Este, de asemenea, cazul când se dorește realizarea aceluiași tip de substituire în alimente dulci, ca prafurile pentru băuturi, șarlotele, preparatele pentru prăjituri sau pudrele de ciocolată sau vanilie, pentru micul dejun. Se constată că aceste utilizări specifice, atât pentru pudrele pseudocristaline de maltitol, obținute prin “aglomerare”, cât și pentru pudrele cristaline de 75 maltitol, conținând cristale obținute prin cristalizarea maltitolului în apă, prezintă unul sau mai multe inconveniente, cum ar fi acela de a curge cu dificultate, de a se prinde în masă sau de a cristaliza în masă compactă, de a nu se dizolva decât foarte lent în apă, de a fi excipienți nesatisfăcători pentru compresiune sau de a nu satisface criteriile de identificare și de puritate, impuse în farmacologie. S-a propus chiar în cazul maltitolului 80 ameliorarea prin extrudare a comportării sale la compresiune. Un astfel de procedeu este de exemplu prezentat în EP O 220 103. Procedeul prezintă dezavantajul că nu permite ameliorarea ansamblului de inconveniente, pentru produsele de pe piață. S-a urmărit elaborarea unei compoziții de maltitol, care să nu prezinte defectele de curgere, de solidificare în masă, de dizolvare sau de compresiune, pe care le au pudrele de 85 maltitol cunoscute. S-ar fi putut considera că maltitolul ar putea fi înlocuit de alți polioli. Dar se constată că așa ceva nu este posibil, deoarece nici unul dintre ei nu posedă caracteristicile de solubilitate, higroscopicitate, gust dulce și topire, atât de apropiate de ale zaharozei, precum le are maltitolul.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, este constituirea unei compoziții 90 cristaline, cu un conținut ridicat de maltitol, cu structură poroasă sau alveolară, care să se dizolve rapid, să curgă ușor și să nu se lipească.

RO 116196 Bl

Compoziția cristalină pe bază de maltitol, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus, prin aceea că este constituită din minimum 98 % substanță uscată, din care minimum 92 % maltitol și restul substanței uscate este reprezentată de unul sau mai mulți polioli, alții decât maltitolul, și/sau unul sau mai multe zaharuri și unul sau mai mulți aditivi și maximum 2 % apă, procentele fiind exprimate în greutate și are o structură poroasă și alveolară și o densitate aparentă de 100...700 g/l.

Procedeul de obținere a compoziției cristaline de maltitol, conform invenției, constă în aceea că se prepară, mai întâi, un sirop de maltitol cu un conținut de substanță uscată de cel puțin 50 %, din care matitolul reprezintă cel puțin 92 %, după care acest sirop este pulverizat pe un pat pulverulent de particule în mișcare, de maltitol cristalizat cu un conținut cel puțin egal cu cel al siropului, acest pat având o temperatură de 60. ..110°C, masa patului reprezentând cel puțin de două ori masa siropului pulverizat, apoi patul pulverulent și siropul sunt uscate pentru obținerea compoziției cristaline de maltitol, care, eventual, este maturată până la o cristalinitate suficientă și de preferință o entalpie de topire superioară sau egală cu 130 J/g, o parte din compoziția cristalină de maltitol rezultată fiind, eventual, recirculată pentru a constitui un nou pat pulverulent de maltitol cristalizat.

Invenția de față prezintă următoarele avantaje:

-compoziția are un conținut ridicat de maltitol, este cristalizată ceea ce îi oferă o foarte mare stabilitate față de umiditate, are higroscopicitate scăzută, se dizolvă ușor în apă și este ușor de utilizat datorită higroscopicității sale scăzute;

-procedeul de obținere este simplu și ușor de realizat.

Compoziția conform invenției are o entalpie de topire mai mare de 130 J/g, de preferință, mai mare de 145 J/g, cel mai preferat mai mare de 155 J/g.

în prezenta invenție, noțiunea de conținut trebuie înțeleasă ca fiind procentul de maltitol exprimat în greutate uscat/uscat în raport cu ansamblul de carbohidrați prezenți în compoziția cristalină, pe bază de maltitol. Acești carbohidrați pot fi zaharuri ca, de exemplu, D-glucoza, maltoza, maltotrioza și maltotetraoza și polioli rezultați de la hidrogenarea acestor zaharuri. în mod obișnuit, acest conținut este măsurat prin cromatografie lichidă de înaltă performanță. Prima caracteristică esențială a compoziției pe bază de maltitol este aceea că este cristalizată, ceea ce îi conferă o foarte mare stabilitate față de umiditate și, în consecință, o slabă tendință de a fi higroscopică sau de a se aglomera. Astfel compoziția este ușor de utilizat și nu este absolut necesară luarea de măsuri pentru a împiedica aglomerarea sau adsorbția vaporilor de apă din atmosferă. Cristalinitatea compoziției conform invenției poate fi evaluată prin calorimetrie termică diferențială. Aceasta este direct proporțională cu entalpia sa de topire, care este mai mare de 130 J/g, de preferință mai mare de 145 J/g, cel mai preferat mai mare de 155 J/g. S-a constatat, în mod surprinzător, faptul că această compoziție are o cristalinitate întotdeauna net superioară unui maltitol aglomerat, o cristalinitate, în general, mai mare decât a unui maltitol extrudat cu conținut echivalent în maltitol și o cristalinitate, în general, foarte puțin inferioară unui maltitol cristalizat în apă, cu conținut de maltitol echivalent. Astfel, în mod curent, compoziția cristalină pe bază de maltitol, conform invenției, prezintă o entalpie de topire cuprinsă între 160 și 164 J/g, în timp ce, de obicei, această entalpie de topire este cuprinsă între 80 și 120J/g pentru un maltitol aglomerat ca, de exemplu, în cazul pudrei MALBIT® CR, este cuprinsă între 130 și 145 J/g pentru un maltitol extrudat și este cuprinsă între 163 și 167 J/g pentru un r

RO 116196 Bl

140 maltitol cristalizat în apă ca produsul MALTISORB® cristalizat, comercializat de solicitantul prezentei invenții. De asemenea, s-a constatat faptul că compoziția conform invenției prezintă o temperatură de topire cuprinsă între 148 și 15O°C, în general, în jurul a 149°C. Această temperatură are tendința de a fi ușor mai scăzută decât cea a unui maltitiol cristalizat în apă cu conținut echivalent de maltitol. O a doua caracteristică esențială a compoziției pe bază de maltitol conform invenției este aceea că are un conținut în maltitol de minimum 92 %. Se preferă, pentru ca să poată cristaliza direct și mai bine, ca această compoziție să aibă un conținut în maltitol de minimum 95 %, de preferință de minimum 98 %. Ideal este să se atingă un conținut de minimum 99 %. De altfel, se preferă ca o astfel de compoziție să nu conțină decât în mică măsură alți polioli decât maltitolul, acești polioli putând fi în special sorbitol, xilitol, manitol, iditol, arabitol, maltotriitol sau maltotetraitol. Conținutul în acești polioli este de maximum 5 %, de preferință de maximum 2 %în raport cu materia uscată a compoziției. S-a constatat că prezența poliolilor modifică în mod semnificativ cristalinitatea compoziției conform invenției. Cristalinitatea este mult mai mică atunci când compoziția conține anumite alte substanțe. Compoziția cristalină pe bază de maltitol poate conține fără inconveniente anumite substanțe într-o cantitate care variază funcție de utilizările compoziției. Printre substanțele susceptibile a intra în compoziția cristalină pe bază de maltitol conform invenției, fără inconveniente majore, pot fi citați edulcoranții intenși, coloranții, parfumurile, aromele, vitaminele, mineralele, principiile farmaceutice active sau veterinare, esterii acizilor grași, acizii organici sau minerali și sărurile lor, materiile proteice ca proteinele, acizii aminați și enzimele.

a treia caracteristică esențială, a compoziției cristaline pe bază de maltitol, conform invenției, este aceea că are o densitate mai scăzută decât cele ale pudrelor de maltitol cunoscute. Această densitate poate fi măsurată de exemplu utilizând un aparat comercializat de societatea HOSOKAWA, sub denumirea “Powder Tester” (test de pudre] aplicând metoda recomandată pentru a măsura densitatea aparentă. în aceste condiții, compoziția conform invenției prezintă o densitate aparentă de 100...700 g/l, de preferință de 200...670 g/l, cel mai preferat de 300...650 g/l. în mod curent, densitatea sa aparentă este de 400...650 g/l. Densitatea scăzută a compoziției conform invenției se datorează structuriii sale speciale, care o distinge în mod net de pudrele de maltitol cunoscute. într-adevăr prin observarea la microscop șe poate constata că structura sa este în esență poroasă și alveolară. în plus, particulele care compun compoziția conform invenției sunt în principal sferice, lipsite de muchii colțuroase și compuse dintr-o multitudine de microparticule cristaline aglomerate. Această structură se diferențiază net față de cea a unui maltitol cristalizat în apă și a unui maltitol extrudat, care sunt constituite din particule cubice sau paralelipipedice cu muchii ascuțite sau față de un maltitol aglomerat, care prezintă o structură foarte densă alcătuită din particule ușor birefringente în lumină polarizată. Astfel, compoziția cristalină pe bază de maltitol conform invenției este aproape total lipsită de particule care prezintă caracteristicile de formă și aspect similare celor regăsite în pudrele de maltitol cristalizate în apă, extrudate sau aglomerate. Compoziția cristalină conform invenției are în general o suprafață specifică inferioară valorii de 0,2 m^p/g. în plus, s-a constatat măsurând porozitatea cu mercur pe tranșele granulometrice de 160 până 250 /zm, că spre deosebire de o pudră de maltitol cristalizată în apă, compoziția conform invenției este constituită din particule

145

150

155

160

165

170

175

180

RO 116196 Bl care au pori deschiși de mărime cuprinsă între 1 și 10 gm. Volumul acestor pori reprezintă în general 0,01 până la 0,03 cm³/g, care este inferior volumelor obișnuite pentru pudrele de maltitol aglomerate sau extrudate. Conținutul în apă al compoziției cristaline pe bază de maltitol, determinat prin etuvare la 130°C timp de 2 h, este de maximum 2 %, de preferință de maximum 1 %. în general, acest conținut este chiar inferior valorii de 0,5% sau chiar 0,35 %. în ceea ce privește caracteristicile funcționale ale compoziției cristaline pe bază de maltitol conform invenției a fost determinată capacitatea de curgere utilizând aparatul comercializat de societatea H0S0KAWA. Acest aparat permite măsurarea în condiții standardizate și reproductibile a capacității de curgere a unei pudre și calcularea unui indice de curgere denumit indice de curgere Carr. Compoziția conform invenției prezintă un indice de curgere cuprins între 70 și 90. Această valoare este de preferință cuprinsă între 75 și 90, cel mai preferat între 80 și 90. Această valoare este foarte apropiată de cele ale pudrelor de maltitol cunoscute anterior, obținute prin extrudarea cristalelor cristalizate în apă. De altfel, capacitatea de curgere a compoziției conform invenției este de obicei net superioară celor ale pudrelor de maltitol obținute prin simpla cristalizare în apă sau ptin tehnica de “aglomerare”. Se poate crede că această capacitate de curgere a compoziției se explică prin combinarea mai multora dintre caracteristicile sale fizico-chimice, în special absența sarcinilor electrostatice importante la suprafața particulelor care o constituie, conținutul său bogat în maltitol, higroscopicitatea sa scăzută și în sfârșit forma caracteristică a particulelor care o constituie. Această excelentă capacitate de curgere este avantajoasă deoarece ea facilitează umplerea și golirea coșurilor, recipientelor. O a doua proprietate funcțională esențială a compoziției cristaline pe bază de maltitol conform invenției este aceea că se dizolvă foarte rapid în apă. Pentru a măsura această viteză de dizolvare se procedează conform unui test A, care constă în a introduce în 150 g apă demineralizată și degazată, menținută la 20°C și supusă unei agitări la 200 rot/min, într-un pahar cu formă joasă de 250 ml, 5 g compoziție de testat exact dintr-o tranșă granulometrică de 200...315 /zm. Timpul de dizolvare corespunde timpului necesar, după introducerea produsului, pentru a obține o claritate vizuală perfectă a soluției. în aceste condiții, compoziția conform invenției are în general o viteză de dizolvare mai mică de 30 s, de preferință mai mică de 26 s, cel mai preferat mai mică de 20 s. Acești timpi sunt în general inferior celor obținuți cu toate pudrele de maltitol comercializate în prezent. Această proprietate de dizolvare rapidă este un avantaj de necontestat, de exemplu la fabricarea produselor alimentare sau farmaceutice care se dizolvă înainte de a fi ingerate. Compoziția cristalină pe bază de maltitol prezintă de asemenea și alte caracteristici avantajoase. Se pot cita capacitatea sa foarte bună de a fi comprimată pentru prepararea tabletelor de mestecat sau de supt și capacitatea sa foarte bună de a fi amestecată cu alte produse. Compoziția cristalină pe bază de maltitol conform invenției este susceptibilă de a fi obținută prin pulverizarea unui sirop relativ bogat în maltitol raportat la cantitatea de hidrați de carbon prezenți în acest sirop, pe un pat pulverulent în mișcare de particule de maltitol cristalizate de puritate cel puțin egală cu cea a siropului. S-a constatat că conținutul în maltitol al siropului trebuie să fie de minimum 92 % astfel încât cristalizarea maltitolului să poată avea loc într-un timp suficient de scurt și într-o proporție importantă. Acest sirop de maltitol este în general o soluție total limpede de maltitol sau chiar o soluție ușor opacă datorită prezenței eventuale, dar nedorite, de cristale fine de maltitol.

τ

RO 116196 Bl

230

Procedeul de obținere a compoziției cristaline pe bază de maltitol constă în aceea că se prepară mai întâi un sirop de maltitol cu un conținut de substanță uscată de cel puțin 50 %, din care matitolul reprezintă cel puțin 92 %, după care acest sirop este pulverizat pe un pat pulverulent de particule în mișcare de maltitol cristalizat cu un conținut cel puțin egal cu cel al siropului, acest pat având o temperatură de 60..,110°C, masa patului reprezentând cel puțin de două ori masa siropului pulverizat, apoi patul pulverulent și siropul sunt uscate pentru obținerea compoziției cristaline de maltitol, care eventual este maturată până la o cristalinitate suficientă și de preferință o entalpie de topire superioară sau egală cu 130 J/g, o parte din compoziția cristalină de maltitol rezultată fiind eventual recirculată pentru a constitui un nou pat pulverulent de maltitol cristalizat.

Acest procedeu permite obținerea unei compoziții cristaline pe bază de maltitol cu densitate scăzută și a cărei viteză de dizolvare în apă este mică. Aceste proprietăți pot fi ajustate modificând conținutul în maltitol al siropului, materia uscată a siropului, finețea pulverizării, natura particulelor de maltitol cristalizat care constituie patul pulverulent, modul de punere în mișcare a acestor particule, temperatura patului, temperatura de uscare și masele respective ale patului și siropului pulverizat. în ceea ce privește conținutul în maltitol al siropului acesta este de minimum 95 %, de preferință de minimum 98 %, cel mai preferat de minimum 99 %. Este preferabilă evitarea unei pulverizări grosiere a siropului, în care caz se observă o lipire, o proastă cristalizare a maltitolului și o creștere prea pronunțată a densității, ceea ce nu este dorit. De asemenea, pentru ca compoziția cristalină pe bază de maltitol să prezinte proprietățile specifice descrise mai sus, este de dorit un material care permite formarea plecând de la sirop sub formă de picături foarte fine, adică o ceață. în ceea ce privește natura particulelor de maltitol care constituie patul pulverulent, este de preferat ca ele să prezinte de asemenea un conținut mare în maltitol, întotdeauna cel puțin egal cu cel al siropului utilizat. Pentru a obține un rezultat bun, este de asemenea preferabil ca acest pat să fie de asemenea puțin dens, adică să prezinte o densitate sub 700 g/l, de preferință sub 650 g/l. Ideal este ca acest pat de particule de maltitol să prezinte proprietățile specifice descrise mai sus. Acest lucru poate fi obținut realizând o recirculare parțială a compoziției conform invenției, care joacă rolul de pat pulverulent de maltitol cristalizat. Este foarte avantajos să se procedeze în acest mod, dar în acest caz este preferabilă măcinarea sau cernerea compoziției conform invenției pentru a nu reține decât particulele de dimensiuni inferioare valorii de 150 μηπ, de preferință de dimensiuni inferioare valorii de 90 /zm. Punerea în mișcare a particulelor care constituie patul pulverulent poate fi obținută mecanic sau prin sulflarea de aer. Această ultimă posibilitate este preferată deoarece este ușor ca alegând temperatura aerului să se ajusteze temperatura patului la o valoare curprinsă între 60 și 110°C și reglând debitele de aer să fie ajustate proprietățile compoziției cristaline pe bază de maltitol. în general temperatura acestui pat este menținută între 65 și 90°C, ideal fiind ca această temperatură sa fie în intervalul 7O...85°C. Se preferă de asemenea ca masa patului pulverulent să reprezinte în mod constant de trei ori sau de preferință de cinci ori masa siropului pulverizat. Când se procedează la o recirculare parțială a compoziției conform invenției pentru ea să joace rolul de pat pulverulent, este suficientă ajustarea debitului de intrare în compoziția recirculată. Uscarea patului pulverulent pe care a fost pulverizat

235

240

245

250

255

260

265

270

RO 116196 Bl siropul trebuie să fie condusă astfel încât să se obțină un conținut în apă final care să nu depășească 2 %, de preferință 1 %, cel mai preferat 0,5 % din compoziție.

S-a demonstrat că poate fi obținută avantajos în mod continuu compoziția cristalină de maltitol, de exemplu utilizând un turn de atomizare de tip M.S.D. fabricat de societatea NIRD-ATOMIZER care permite grație concepției sale, reproducerea tuturor etapelor esențiale ale procedeului conform invenției. Acesta permite pulverizarea foarte fină cu ajutorul țevii pe care o conține, a unui sirop având temperatura cuprinsă în intervalul 5O...1OO°C și o materie uscată cuprinsă în intervalul 55...85 %, pe un pat de particule de maltitol, așezat și menținut în mișcare cu aer. Acest turn permite simultan uscarea cu aer. Se poate alege în mod avantajos o temperatură de intrare a aerului cuprinsă în intervalul 16O...3OO°C și debite ale materiei prime care intră astfel încât temperatura aerului care iese din turn să fie cuprinsă în intervalul 6O...13O°C, de preferință în intervalul 7O...9O°C. Se poate proceda eventual la o recirculare parțială a compoziției cristaline pe bază de maltitol și la o dispersare foarte fin în partea de sus a turnului, în jurul țevii de pulverizare a siropului. Compoziția cristalină pe bază de maltitol obținută prin procedeul conform invenției poate fi ulterior granulată, astfel încât să i se modifice granulometria. Această granulare poate fi realizată cu apă, cu vapori sau cu ajutorul unui sirop care conține de preferință maltitol. Compoziția cristalină pe bază de maltitol conform invenției poate fi utilizată ca edulcorant, agent de umplutură sau de textură, excipient sau suport de diverși aditivi. Compoziția este utilizată în mod special, datorită proprietăților sale specifice, pentru fabricarea comprimatelor și pudrelor care se dizolvă în industria alimentară și farmaceutică. Cu toate acestea, compoziția poate fi utilizată pentru obținerea gumei de mestecat, siropurilor sau altor dulciuri.

Se dau, în continuare, 3 exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 ...4 care prezintă fotografii ale cristalelor realizate prin microscopie electronică. Aceste exemple nu sunt limitative și prezintă doar unele moduri de realizare și unele caracteristici ale compoziției cristaline pe bază de maltitol.

Exemplul 1. Prepararea compoziției cristaline pe bază de maltitol conform invenției și compararea acesteia cu produșii cunoscuți anterior

Se prepară o soluție de maltitol cu concentrația de 75 % substanță uscată prin dizolvarea de cristale de maltitol prezentând un conținut în maltitol de 99,8 %. Acestă soluție este încălzită la 80°C, apoi este menținută la această temperatură. în continuare soluția este atomizată într-un turn tip M.S.D. fabricat de societatea NIRO ATOMIZER. în acest scop se introduc în prealabil în turn aproximativ 1OO kg pudră de maltitol de granulometrie fină cristalizat în apă. Se utilizează pentru aceasta pudra de maltitol MALTISORB®P 90. Aceasta joacă rolul unui pat pulverulent de maltitol cristalizat. Această pudră este pusă în mișcare prin fluidizare cu aer la 4O...9O°C și prin recirculare în partea se sus a turnului după trecerea printr-o moară care produce particule de maltitol cristalizat de dimensiuni inferioare valorii de 90 /zm. Apoi se pulverizează fin siropul pe patul pulverulent de particule de maltitol cristalizat în mișcare, ajustând debitele de materiale alimentate în turn astfel încât cantitatea acestui sirop pulverizat să nu reprezinte mai mult de 25 % din cantitatea recirculată de maltitol pulverulent. Se alege o temperatură a aerului de uscare la intrarea superioară a turnului în intervalul

165.. .225°C. Temperatura aerului la ieșirea din turn este cuprinsă în intervalul

70.. .90°C. în aceste condiții după 7 h de funcționare a turnului, compoziția pe bază de

RO 116196 Bl

325 maltitol la ieșirea din turn este aproape total lipsită de particule care prezintă caracteristici de formă și de aspect similare celor ale pudrei MALTISORB®P 90. Compoziția pe bază de maltitol este în principal poroasă și alveolară și este constituită din particule sferice, lipsite de colțuri ascuțite și este compusă dintr-o multitudine de micro-particule cristaline aglomerate. Acestă compoziție conform invenției este denumită

11. Principalele caracteristice ale acesteia sunt prezentate în tabelul de mai jos. Se procedează de asemenea la atomizarea unei soluții de maltitol mai puțin bogată în maltitol, procedându-se conform indicațiilor de mai sus. Această soluție conține 95,B % maltitol și 2,9 % alți polioli. După 7 h de funcționare a turnului se constată că produsul rezultat este bine cristalizat și prezintă toate caracteristicile compoziției cristaline pe bază de maltitol conform invenției. Acest produs este denumit I2. Este de notat faptul că această compoziție I2, în ciuda conținutului său destul de scăzut în maltitol, cristalizează într-un timp relativ scurt și într-un mod suficient de complet și acest lucru în mod surprinzător, fără a fi fost necesară realizarea unei uscări complementare și a unei maturări prin suflarea de aer timp de 1 până la 20 h, așa cum este descris în US 4 408 041.

Se compară compozițiile 11 și I2 conform invenției cu diferite pudre de maltitol cunoscute anterior:

-o pudră cristalină conținând cristale de maltitol obținute prin cristalizarea în apă (MALTISORB®P 200);

-o pudră obținută conform tehnicii numită “aglomerare” (AMALTY®MR a societății TOWA CHEMICAL);

-și o pudră de maltitol, extrudată conform condițiilor prezentate în EP O 220 103.

Structura diferiților produși este observată la microscopul optic în lumină polarizată și la microscopul electronic, pe tranșe granulometrice de O până la 100 μιτι.

Prin compararea clișeelor obținute la microscopul optic corespunzătoare compoziției 11 (fig. 1), pudrei MALTISORB® cristalizată în apă (fig. 2), pudra aglomerată AMALTY®MR (fig. 3 ) și pudra extrudată (fig. 4) se constată următoarele: -numai pudra aglomerată AMALTY®MR nu polarizează lumina, ceea ce dovedește o slabă cristalinitate sau o mare dezordine cristalină;

-compoziția 11 conform invenției este în principal constituită din particule sferice fără colțuri, ceea ce o distinge net de pudrele cristalizate în apă și extrudate.

Comparând fotografiile obținute prin microscopie electronică pentru compoziție 11 (fig. 5), pudra cristalizată în apă (fig. 6), pudra aglomerată (fig. 7) și pudra extrudată (fig. 8) se constată că această compoziție cristalină pe bază de maltitol are în esența o structură poroasă și alveolară și conține particule compuse din microparticule cristaline aglomerate. Densitatea acestor particule este mult mai mică decât cea a particulelor produselor cunoscute anterior în domeniu. Aceste din urmă produse prezintă într-adevăr o structură densă și compactă, cu suprafețe ale particulelor lise sau neregulate foarte diferite de cele ale compoziției conform invenției.

în tabelul următor, sunt prezentate mai multe caracteristici funcționale ale compozițiilor 11 și I2 conform invenției. Contrar compozițiilor cunoscute anterior, compoziția conform invenției prezintă în mod avantajos proprietăți care până în preznt nu au fost prezente niciodată simultan. Compoziția prezintă caracteristici de compresibilitate, de curgere ușoară și de dizolvare rapidă în apă. în plus, este puțin higroscopică, ceea ce reprezintă un avantaj pentru stocarea și utilizarea ei.

330

335

340

345

350

355

360

365

RO 116196 Bl

Tabel

	Compoziție conform invenției	Compoziții cunoscute anterior
11	I2	Cristalizată în apă	Aglomerat ă	Extrudată
Conținut în maltitol	99,8 %	95,8 %	99,8 %	92,0 %	98,0 %
Conținut în apă (etuvare)	0,3 %	0,7 %	0,2 %	0,8 %	0,2 %
Conținut în polioli diferiți de maltitiol	urme	2,9 %	urme	7,5 %	0,5 %
Entalpie de topire (±2 J/g)	162 J/g	134 J/g	163 J/g	120 J/g	176 J/g
Temperatura de topire la vârf (±O,5°C)	149°C	146°C	149°C	144°C	149°C
Structură	Poroasă și alveolară Micro-cristale aglomerate	Neporoasă, foarte densă	Relativ densă și compactă	Neporoas ă si 1 densă
Densitate	645 g/l	639 g/l	860 g/l	720 g/l	783 g/l
Indice de curgere Carr	83,0	82,5	78,0	78,0	79,0
Viteză de dizolvare (test A)	25 s	-	68s	15 s	34 s
COmpresibilitate (test din brevetul EP 0 0220 103]	135 N	68 N	Măsură imposibilă	Imposibil de comprima t în starea sa	140 N

Exemplul 2. Comparație Între compoziția conform invenției și produsele cunoscute anterior în domeniu preparate conform brevetului US 4 408 041.

Se prepară “zaharuri totale” conform stadiului tehnicii prin atomizarea simplă a soluțiilor precristalizate sau a maselor prelucrate de maltitol. în acest scop sunt urmate recomandările prezentate în brevetul US 4 408 041, utilizând suspensii cristaline cu conținut în maltitol de 98 %, care conțin 25 până la 60 % cristale de maltitol. Se compară caracteristicile “zaharurilor totale” astfel obținute cu cele ale compozițiilor 11 și

I2 conform invenției. Se constată că “zaharurile totale” prezintă o structură densă și o densitate aparentă totdeauna mai mare de 700 g/l, celelalte caracteristici fiind de

RO 116196 Bl asemenea foarte apropiate de un produs cristalizat din apă. Astfel vitezele de dizolvare în apă ale acestor “zaharuri totale sunt în jurul a 70 s și nu este posibilă obținerea pornind de la acestea a comprimatelor conform testului din brevetul EP O 220 103, chiar mărind forța de compresiune.

Se constată că “zaharurile totale” conform stadiului tehnicii nu prezintă carcateristicile fizice și funcționale ale compozițiilor 11 și I2 conform invenției.

Exemplul 3.

Se prepară gume de mestecat fără zahăr cu compoziția de mai jos:

405

410

-gumă de bază	247 g
-pudră de maltitol	543 g
-sirop de maltitol LYCASIN® 80/55	198 g
-aromă de mentă	12 g.
Se reține ca pudră de maltitol:

415

-o tranșă granulometrică 200-315 /zm obținută pornind de la compoziția 11 conform invenției și prezentată în exemplu 1 și

-o tranșă granulometrică 200-315 μίτι obținută pornind de la o pudră de maltitol cristalizat în apă MALTISORB® P 200.

Se compară textura gumelor de mestecat fără zahăr în condiții strict identice prin utilizarea celor două pudre de maltitol de mai sus. Se constată la degustare că deși pudrele utilizate sunt foarte grosiere, tranșa conform invenției conferă gumei de mestecat o textură mult mai lisă și foarte pronunțat mai puțin nisipoasă decât tranșa de maltitol cristalizată în apă. Se constată de asemenea că duritatea eșantioanelor de gumă de mestecat conținând tranșa conform invenției este în mod avantajos mai mare decât cea a eșantioanelor formulate cu transa conform cunoștințelor anterioare. Aceasta se

I Iii confirmă prin măsurarea durității prin penetrometri cu ajutorul unui material cu marca INSTRON®. Această comparație confirmă interesul pe care îl prezintă compoziția conform invenției în formularea de gumă de mestecat atunci când se dorește ajustarea texturii. Compoziția cristalină pe bază de maltitol conform invenției poate fi utilizată la drajeierea gumelor de mestecat sub formă pulverulentă sau de sirop.

Claims

1. Compoziție cristalină, pe bază de maltitol, caracterizată prin aceea că este constituită din minimum 98 % substanță uscată, din care minimum 92 % maltitol și restul substanței uscate este reprezentat de unul sau mai mulți polioli, alții decât maltitolul și/sau unul sau mai multe zaharuri și unul sau mai mulți aditivi și maximum 2 % apă, procentele fiind exprimate în greutate și are o structură poroasă și alveolară și o densitate aparentă de 100...700 g/l.

2. Compoziție conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este constituită din minimum 95 %, de preferință din minimum 98 %, cel mai preferat din minimum 99 %, maltitol.

3. Compoziție conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că are o entalpie de topire mai mare de 130 J/g, de preferință mai mare de 145 J/g, cel mai preferat mai mare de 155 J/g.

420

425

430

435

440

445

RO 116196 Bl

4. Compoziție conform revendicărilor 1-3, caracterizata prin aceea că maximum 5 %, de preferință maximum 2 %, din substanța uscată este reprezentată de alți polioli decât maltitolul.

5. Compoziție conform revendicărilor 1-4, caracterizată prin aceea că are o densitate aparentă de 200...670 g/l, de preferință 300...650 g/l, cel mai preferat

400.. .650 g/l.

6. Compoziție conform revendicărilor 1-5, caracterizată prin aceea că prezintă un indice de curgere Carr cuprins în intervalul 70...90, de preferință în intervalul

80.. .90.

7. Compoziție conform revendicărilor 1-6, caracterizată prin aceea că aceasta conține maximum 2 % apă, de preferință maximum 1 %, cel mai preferat maximum 0,5 % apă.

8. Compoziție conform revendicărilor 1-7, caracterizată prin aceea că aceasta conține unul sau mai mulți aditivi aleși dintre edulcoranți puternici, coloranți, parfumuri, arome, vitamine, minerale, principii active farmaceutice sau veterinare, esteri grași de acizi grași, acizi organici și minerali și sărurile lor, materii proteice cum sunt proteinele, acizii aminați și enzimele.

9. Compoziție conform revendicărilor 1-8, caracterizată prin aceea că prezintă o viteză de dizolvare în apă, până la o claritate vizuală perfectă, mai mică de 30 s, de preferință mai mică de 26 s, cel mai preferat mai mică de 20 s, viteză determinată în 150 g apă demineralizată și degazată, menținută la 20°C și supusă unei agitări la 200 rot/min într-un pahar cu formă joasă de 250 ml cu 5 g compoziție cu granulația cuprinsă în intervalul 200...315 μπι.

10. Procedeu de obținere a compoziției cristaline de maltitol conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se prepară mai întâi un sirop de maltitol cu un conținut de substanță uscată de cel puțin 50 %, din care matitolul reprezintă cel puțin 92 %, după care acest sirop este pulverizat pe un pat pulverulent de particule în mișcare de maltitol cristalizat cu un conținut cel puțin egal cu cel al siropului, acest pat având o temperatură de 60. ..110°C, masa patului reprezentând cel puțin de două ori masa siropului pulverizat, apoi patul pulverulent și siropul sunt uscate pentru obținerea compoziției cristaline de maltitol, care eventual este maturată până la o cristalinitate suficientă și de preferință o entalpie de topire superioară sau egală cu 130 J/g, o parte din compoziția cristalină de maltitol rezultată fiind eventual recirculată pentru a constitui un nou pat pulverulent de maltitol cristalizat.