AT257330B

AT257330B - Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpräparates

Info

Publication number: AT257330B
Application number: AT807665A
Authority: AT
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1964-09-09
Filing date: 1965-09-03
Publication date: 1967-10-10

Description

Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpräparates
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung leicht dispergierbarer, fettlösliche Vitamine enthaltender Präparate in trockener, frei-fliessender Körnchenform.

Das erfindungsgemäss hergestellte Präparat enthält als wesentliche Bestandteile etwa 47 bis 92 Gel.-% eines nachstehend beschriebenen Gelatine-Reaktionsproduktes, wobei sich der Prozentsatz auf den Gehalt an festen Stoffen dieses Reaktionsproduktes bezieht, etwa 5-50 Gew.-% eines fettlöslichen Vitamins und etwa 0, 1-3,0 Gew.-% &alpha;-Tocopherol. Dem Präparat können auchAntioxydantien, Weichmacher, Puffer, Färbemittel usw. zugesetzt werden.

Die beim Verfahren gemäss der Erfindung verwendeten Gelatine-Reaktionsprodukte sind zuvor nicht bekannt gewesen. Sie werden gebildet durch Mischung von Gelatine mit entweder Ascorbinsäure, mit einem Gemisch von Ascorbinsäure und Citronensäure oder mit einem Gemisch von Citronensäure und Sorbose, und Erhitzen dieser Mischung in Gegenwart von Sorbitol. Der Ausdruck Ascorbinsäure schliesst auch Isoascorbinsäure ein, z. B. d-Isoascorbinsäure.

Das erfindungsgemässeverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man (1) eine Mischung bestehend aus (a) etwa 20-50 Gew.-% Gelatine, (b) etwa 5-35 Gew.-% Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure, eine Mischung von Isoascorbinsäure und Citronensäure oder eine Mischung von Citronensäure und Sorbose, wobei diese Ascorbinsäure-Citronensäuremischung mindestens etwa 20Gew.-% Ascorbinsäure, die Isoascorbinsäure-Citronensäuremischung mindestens etwa 20 Gew.-% Isoascorbinsäure und die Citronensäure-Sorbosemischung mindestens etwa 40 Gel.-% Citronensäure und mindestens etwa 20 Gew.-% Sorbose enthält, (c) etwa 10-40 Gew.-% Sorbit, (d) gegebenenfalls 5-8 Gew.-% Natriumzitrat und (e)

etwa 10-50 Gew.-Tb Wasser, auf eine Temperatur von über etwa 400C erhitzt, (2) in der so erhaltenen Lösung eine Mischung emulgiert, welche, bezogen auf etwa 47-92 Gew.-% Trockensubstanz des Gelatinereaktionsproduktes etwa 5-50 Gew.-'% eines fettlösliche Vitamine enthaltenden Stoffes, etwa 0, 1-3.0 Gew.-% &alpha;-Tocopherol, gegebenenfalls 0, 25 - 3,0 Gew.-% butyliertes Hydroxytoluol und gegebenenfalls 10-20 Gew.-% Maisstärke enthält, (3) die entstehende Emulsion in flüssige Tröpfchen umwandelt und diese Tropfen physikalisch bis zum endgültigen Festwerden getrennt hält und (4) die festen Tröpfchen zu freifliessenden Körnchen trocknet.

IneinerbevorzugtenHerstellungsmethodewirddasGelatine-Reaktionsproduktwiefolgterhalten :Zunächst wird eine wässerige Lösung von Sorbit hergestellt. Dies geschieht, indem man Sorbit mit Wasser mischt, gewöhnlich bei erhöhter Temperatur. Die wässerige Sorbitlösung kann z. B. leicht bei einer Temperatur zwischen etwa 70 - 900C hergestellt werden. In einer weiteren Stufe wird Ascorbinsäure oder eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure oder eine Mischung von Citronensäure und Sorbose der erwärmten Sorbitlösung zugesetzt und darin gelöst. Darauf wird der flüssigen Lösung, die Sorbit- und Ascorbinsäure enthält, Gelatine zugefügt und die so erhaltene Mischung bei erhöhter Tem- peratur gerührt. Die Temperatur, bei der die Reaktionsmischung erhitzt wird, ist nichtbesonderskritisch.

Obwohl die Reaktion vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 75 bis 850C durchgeführt wird, kann

sie auch unter Rühren der Reaktionsmischung bei irgend einer Temperatur über etwa 400C ausgeführt werden. Die Verwendung tiefer Temperaturen, d. h. Temperaturen im Bereich zwischen etwa 40 und 600C sind jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkt meist unpraktisch, da sie hauptsächlich dazu dienen, die Reaktionszeit zu verlängern. Wenn die Reaktionsmischung z. B. bei einer Temperatur von etwa 75 bis 850C erhitzt wird, ist die Reaktion in 4 - 6 h beendet. Wenn tiefere Temperaturen verwendet werden, sind längere Erwärmungszeiten erforderlich, sogar bis zu einer Woche oder mehr.

Bei der Herstellung des Gelatine-Reaktionsproduktes, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wird eine Gelatine verwendet mit einer Bloomzahl von etwa 30 bis 100, vorzugsweise von etwa 40 bis 60.

Sowohl Gelatinevom Typ A als auch vom Typ B kann verwendet werden, obwohl Typ B Gelatine bei der Herstellung des Gelatine-Reaktionsproduktes verwendet wird, das zu bevorzugten Endprodukten des erfindungsgemässen Verfahrens führt.

Bei der Herstellung derGelatine-Reaktionsprodukte wirdvorzugsweiseAscorbinsäure verwendet. Wie jedoch zuvor angeführt, kann auch entweder eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure oder eine Mischung von Citronensäure und Sorbose an Stelle von Ascorbinsäure verwendet werden. Wo eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure verwendet wird, sollte eine solche Mischung mindestens etwa 20 Gew.-% Ascorbinsäure enthalten. Wo eine Mischung von Citronensäure und Sorbose verwendet wird, sollte eine solche Mischung mindestens etwa 40Gew.-lo Citronensäure und mindestens 20Gew.-lo Sorbose enthalten.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der vitaminhaltigen Präparate gemäss der Erfindung wird die Lösung, die das Gelatine-Reaktionsprodukt enthält gewöhnlich bei einem PH-Wert von 3, 5 bis 7, 0 gehalten. Vorzugsweise wird die Lösung auf einem pH-Wert von etwa 3, 8 bis 5, 5 gehalten. Dies wird im allgemeinen durch Verwendung eines geeigneten Puffers erreicht. Natriumcitrat ist der Puffer, der vorzugsweise zu diesem Zweck verwendet wird, obwohl gewünschtenfalls auch andere konventionelle Puffer verwendet werden können. Der Puffer wird der wässerigen Lösung, die das Gelatine-Reaktionsprodukt enthält, vor der Verwendung dieses Reaktionsproduktes zur Herstellung des dispergierbaren Vitaminpräparates zugesetzt. Die Menge des verwendeten Puffers ist natürlich variabel.

Vorzugsweise wird der Puffer jedoch in einer solchen Menge verwendet, dass sich dadurch ein Endprodukt ergibt, das in trockener, freifliessender Form den Puffer in einer Konzentration von etwa 3 bis 9 Gew. -0/0 enthält.

Die das Gelatine-Reaktionsprodukt enthaltende Lösung, die in den vorhergehenden Absätzen beschrieben wurde, wird zur Herstellung des trockenen vitaminhaltigen Präparates gemäss dem Verfahren der Erfindung verwendet. In einer bevorzugten Herstellungsmethode wird die wässerige Lösung, die das Gelatine-Reaktionsprodukt enthält, in ein entsprechendes Gefäss gegeben. In einem weiteren Gefäss wird eine ölige Phase zubereitet, indem man das fettlösliche Vitamin-Material und a-Tocopherol mischt und, falls gewünscht, ein Antioxydans zusetzt. Darauf wird die ölige Phase der wässerigen Lösung, die das Gelatine-Reaktionsprodukt enthält, zugegeben und darin emulgiert.

Die ölige Phase wird in solcher Menge eingesetzt, dass man ein Präparat erhält, das in trockener, freifliessender Form etwa 5-50 Gew.-% fettlösliches Material und etwa 0, 1-3, 0 Gew.-% a-Tocopherol enthält. Die aus der öligen Phase bestehende Mischung wird in einer Menge des wässerigen Gelatine-Reaktionsproduktes emulgiert, die ausreicht, um ein Präparat zu ergeben, das in seiner trockenen, freifliessenden Form etwa 47-92 Gew.-% des Gelatine-Produktes enthält.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine solche Menge der einzelnen Bestandteile verwendet, dass man ein Produkt erhält, das etwa 60-70 Gew.-% des Gelatine-Reaktionsproduktes, etwa 8-15 Gew.-lo des fettlösliche Vitamine enthaltenden Stoffes, etwa 0, 2 - 1, 0 Gew.-% a-Tocopherol, etwa 5-8 Gew.-% Natriumcitrat, etwa 10-20Gew.-% Weichmacher und etwa 0, 25-3, 0 Gew.-% eines Antioxydans enthält.

Im allgemeinen kann irgendein fettlösliche Vitamine enthaltendes Material verwendet werden.

Somit kann man z. B. das Verfahren gemäss der Erfindung auf trockene, freifliessende Präparate anwenden, die Vitamin A, D, E oder K enthalten. Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren jedoch zur Herstellung von Präparaten verwendet, die entweder Vitamin A enthalten, z. B. Vitamin A-Palmitat oder Vitamin A-Acetat, oder Vitamin D.

Wie zuvor erwähnt, können Antioxydantien, Weichmacher, Färbemittel usw. den Emulsionen zugefügt werden, aus denen die Trockenpräparate hergestellt werden. Als Weichmacher kann Sorbit oder Maissirup oder irgendein anderer üblicher Weichmacher verwendet werden. Die Emulsionen, die verwendet werden, um bevorzugte Präparate herzustellen, enthalten als Weichmacher Maissirup. Der Weichmacher kann bis zu 35 Gew.-% des Endproduktes in seiner trockenen, freifliessenden Form aus-

machen. Wie jedoch zuvor erwähnt, enthalten bevorzugte Produkte etwa 10-20 Gew.-% des Weichmachers. Als Antioxydans kann irgendein Antioxydans verwendet werden, das allgemein gebraucht wird, um trockene, vitaminhaltige Produkte herzustellen. Diese sind butyliertes Hydroxyanisol, butyliertes Hydroxytoluol.

Im allgemeinen wird das Antioxydans oder eine Mischung von Antioxydantien bis
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tien.

Die in den vorherigen Absätzen beschriebene Emulsion wird in einem weiteren Verfahrensschritt durch entsprechende Mittel in flüssige Tröpfchen umgewandelt. Diese flüssigen Tröpfchen werden durch physikalische Mittel getrennt gehalten, bis ihre feste Partikelform endgültig erreicht ist. Im allgemeinen können die Emulsionen durch irgendeine konventionelle Methode in flüssige Tröpfchen verwandelt werden. Dies wird am besten dadurch erreicht, dass die erhitzte Emulsion von einer beweglichen oder festen Düse durch kühle Luft oder in ein Auffangbett, das aus einer gekühlten Flüssigkeit, wie z. B. Pflanzen- öl besteht, oder in ein Auffangbett, das aus stärkehaltigem Pulver besteht, geblasen wird, in welchem Luftstrom oder Auffangbett die permanente feste Partikelform des Produktes erlangt wird.

Als Beispiel einer geeigneten Methode kann das in der USA-Patentschrift Nr. 2, 756, 177 beschriebene Verfahren erwähnt werden.

Die genaue Methode oder Einrichtung, die verwendet wird, um die Emulsion in flüssige Tröpfchen umzuwandeln und diese in eine gekühlte, inerte Atmosphäre oder in ein entsprechendes Auffangbett überzuführen, ist für die Erfindung nicht ausschlaggebend. Es ist jedoch wichtig, dass die Tröpfchen durch physikalische Mittel voneinander getrennt gehalten werden, bis ihre Partikelform endgültig erreicht ist. Falls die vitaminhaltigen Partikel in einem stärkehaltigen Pulver aufgefangen werden, wie dies in der USA-Patentschrift Nr. 2, 756, 177 beschrieben ist, kann die Trennung der Vitaminprodukte z. B. durch Sieben erfolgen. Falls hingegen ein flüssiges Auffangbett verwendet wird, kann die Trennung der Vitaminprodukte von einer solchen Flüssigkeit durch Filtrieren, Zentrifugieren od. ähnl.

Methoden und anschliessendes Waschen und Trocknen der Teilchen auf übliche Weise erreicht werden.

Die erfindungsgemäss hergestellten Präparate eignen sich zur Vitaminisierung von Nahrungs- und Futtermitteln.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist in den nachstehenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 : 10, 38 kg einer 70% gen wässerigen Sorbitlösung werden 15, 3 kg Wasser zugege-
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löst. Darauf werden der Sorbit-Ascorbinsäurelösung 15,3 kg Gelatine zugeführt. Die erhaltene Mischung wird bei einer Temperatur von etwa 800C während 6 h gerührt. Danach wird die wässerige Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt.

In der darauffolgenden Verfahrensstufe werden 15, 30 kg der wässerigen Reaktionsmischung, die gemäss vorstehenden Angaben erhalten wird, in ein entsprechendes Gefäss gegeben und 1, 562 kg Natriumcitrat zugesetzt. In einem weiteren Gefäss wird eine Mischung von 0, 302 kg butyliertem Hydroxy-
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geeigneten Emulgiervorrichtung darin emulgiert. Während des Emulgierens werden 3,7 kg festen Maissirups (80go) zugesetzt.

Die nach den obigen Angaben erhaltene Emulsion wird gemäss den Angaben in der USA-Patent- schrift Nr. 2, 756, 177 in Körnchen übergeführt. Bei diesem Vorgang wird die Emulsion in Tröpfchen verwandelt, und durch einen rotierenden Sprühkopf in ein Wirbelbett mit Auffangpulver gesprüht. Hiebei werden ein rotierender Sprühkopf und eine Drehtrommel verwendet, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 756, 177 beschrieben sind. Als Auffangpulver wird der freifliessende, gegen Benetzung unempfindliche Stärkeester verwendet, der unter der Marke"Dry-Flo"erhältlich ist und von der Firma National Starch Products, Inc., New York, vertrieben wird.

Die so erhaltenen vitaminhaltigen Körnchen werden von dem"Dry-Flo"durch Sieben getrennt darauf werden sie getrocknet, bis ein Feuchtigkeitsgehalt von 21o erreicht ist.

Die so hergestellten Körnchen gewährleisten ein stabiles Vitamin A-Präparat. Das Produkt kann relativ lange gelagert werden.

Beispiel 2 : Es wird ein vitaminhaltiges Produkt in Körnchenform hergestellt, bei dem, mit einer Ausnahme, die gleichen Bestandteile und die gleichen Mengen wie in Beispiel 1 verwendet werden. Die einzige Ausnahme ist die, dass bei dem verwendeten Gelatine-Reaktionsprodukt die 4, 875 kg

Ascorbinsäure gemäss Beispiel 1 durch eine Mischung von 2, 437 kg Ascorbinsäure und 2, 437 kg Citronensäure ersetzt werden. Die Methode der Herstellung ist gleich wie in Beispiel 1.

Man erhält haltbare vitaminhaltige Körnchen. Diese Körnchen lassen sich relativ lange lagen.

Beispiel 3 : Es wird ein vitaminhaltiges Produkt in Körnchenform hergestellt, bei dem, mit einer Ausnahme, die gleichen Bestandteile und die gleichen Mengen wie in Beispiel 1 verwendet werden. Die einzige Ausnahme ist die, dass in der Herstellung des verwendeten Gelatine-Reaktionsproduktes die 4, 875 kg Ascorbinsäure gemäss Beispiel 1 durch eine Mischung von 2,437 kg Sorbose und 2, 437 kg Citronensäure ersetzt werden. Die Methode der Herstellung ist gleich wie in Beispiel 1.

Es werden haltbare, vitaminhaltige Körnchen hergestellt. Diese Körnchen lassen sich relativ lange lagern.

Beispiel 4 : Es wird ein vitaminhaltiges Produkt in Körnchenform hergestellt, bei dem dasin Beispiel 1 beschriebene Gelatine-Reaktionsprodukt verwendet wird. Es wird eine Emulsion, wie in Beispiel l beschrieben, hergestellt, wobei 450, 0 g des Gelatine-Reaktionsproduktes 6 0, 0 g Natrium- citrat, 57, 0 g Vitamin A-Acetat, 9, 0 g butyliertes Hydroxytoluol, 2, 7 g -Tocopherol und E1,0 g Maissirup (80go Feststoffe) verwendet werden. Die Emulsion wird gemäss Beispiel 1 versprüht.

Man erhält haltbare vitaminhaltige Körnchen. Diese Körnchen lassen sich relativ lange lagern.

Beispiel 5 : Es wird ein Gelatine-Reaktionsprodukt hergestellt, indem man bei einerTemperatur von SOC die folgenden Bestandteile 8 h erhitzt :
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<tb>
<tb> Gelatine <SEP> 250 <SEP> g <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 250 <SEP> g <SEP>
<tb> d-Isoascorbinsäure <SEP> 78 <SEP> g
<tb> Sorbit <SEP> (701vigne <SEP> Lösung) <SEP> 65 <SEP> g <SEP>
<tb>

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g2, 941 g Vitamin A-Palmitat, 0, 302 g butyliertem Hydroxytoluol, 0, 091 g a-Tocopherol und 3, 7 g Maissirup (70go Feststoffe) emulgiert.

Die so erhaltene Emulsion wird gemäss Beispiel 1 versprüht, worauf Körnchen entstehen.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Vitaminpräparates in Körnchenform, dadurch gekennzeichnet, dass man (1) eine Mischung bestehend aus (a) etwa 20-50 Gew.-% Gelatine, (b) etwa 5-35 Gew.-% Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure,
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wobei diese Ascorbinsäure-Citronensäuremischung mindestens etwa 20 Gew.-% Ascorbinsäure, die Iso- ascorbinsäure-Citronensäuremischung mindestens etwa 20 Gel.-% Isoascorbinsäure und die Citronensäure-Sorbosemischung mindestens etwa 40 Gew.-% Citronensäure und mindestens etwa 20 Gew.-% Sorbose enthält, (c) etwa 10-40 Gew.-% Sorbit, (d) gegebenenfalls 5-8 Gew.-% Natriumcitrat und (e) etwa 10-50 Gew.-% Wasser, auf eine Temperatur von über etwa 40 C erhitzt,

(2) m der so erhaltenen Lösung eine Mischung emulgiert, welche, bezogen auf etwa 47-92 Gew.-% Trockensubstanz des Gelatinereaktionsproduktes etwa 5-50 Gew.- o eines fettlösliche Vitamine enthaltenden Stoffes, etwa 0, 1-3, 0 Gew.-% a-Tocopherol, gegebenenfalls 0, 25-3, 0 Gew.-% butyliertes Hydroxytoluol und gegebenenfalls 10-20 Gew.-% Maisstärke enthält, (3) die entstehende Emulsion in flüssige Tröpfchen umwandelt und diese Tröpfchen physikalisch bis zum endgültigen Festwerden getrennt hält und (4) die festen Tröpfchen zu freifliessenden Körnchen trocknet.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man als fettlöslichen Vitaminbestandteil Vitamin A-Palmitat oder Vitamin A -Acetat verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung bestehend aus (1) etwa 32-36Gew.-% Gelatine, (2) etwa 8-12 Gew.- (a) Ascorbinsäure, (ss) eine Mischung von Ascorbinsäure und Citronensäure, wobei die Ascorbinsäure-Citronensäuremischung mindestens 20Gew.-% Ascorbinsäure enthält, oder (y) eine Mischung von Citronensäure und Sorbose, wobei die Citronensäure-Sorbosemischung mindestens etwa 40 Gew.-% Citronensäure und mindestens etwa 20Gew.-% Sorbose enthält, (3) etwa 12-25 Gew.- Sorbit und (4) etwa 35 - 45 Gew.

-% Wasser auf eine Temperatur von über etwa 400C erhitzt, in der so erhaltenen Lösung eine Mischung emulgiert, die, bezogen auf etwa 60-70 Gew.-% Trockensubstanz des Gelatine-Reaktionsproduktes, <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 Gew.-% Vitamin A-Palmitat,Natriumcitrat, etwa 10 - 20 Gew.-% Maisstärke und etwa 0, 25-3, OGew.-% butyliertes Hydroxytoluol enthält.