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PRODUIT VITAMINE SEC, SE PRETANT AU SAUPOUDRAGE, OBTENU PAR UN SECHAGE PAR PULVERISATION,, ET SON PROCEDE DE PREPARATION.
On a déjà proposé pour vitaminer des produits alimentaires de mélanger une solution huileuse de vitamines solubles dans les graisses, par exemple avec des aliments granuleux ou pulvérulents. L'huile se répand alors en une mince couche sur les particules du produit alimentaire. Toutefois, on a constaté que la teneur en vitamines de ces produits diminuait rapide- ment, ce qui doit être attribué à l'oxydation par l'air, oxydation qui est probablement accélérée par voie catalytique par les sels de métaux lourds- que comportent les produits alimentaires.
On a également proposé de faire absorber dans un produit végé- tal, par exemple de la farine d'avoine, des huiles dans lesquelles sont dis- soutes des vitamines solubles dans les graisses. L'effet anti-oxygène de la farine d'avoine sur les vitamines est connu. la teneur en vitamines de ces produits, dans lesquels l'huile a donc pénétré dans les grains de farine, se conserve assez bien. Toutefois, lorsqu'on mélange un tel produit vitaminé avec un mélange d'aliments minéraux, la teneur en vitamines tombe rapidement.
Ce phénomène est probablement dû au contact possible entre les vitamines ren- fermées dans les grains de farine et les sels de métaux lourds que contient le mélange de substances alimentaires minérales. On s'est efforcé d'obvier aux inconvénients mentionnés en introduisant une huile contenant des vitami- nes dans les grains d'une matière végétale absorbante et en enrobant ces crains d'une membrane d'alcoyl-cellulose. En pratique, cette méthode demie généralement satisfaction, maiselle n'est pas toujourssuffisamment effica- ce, en particulier pour la vitamine A.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention, permet d'obtenir un produit vitaminé sec et pulvérulent qui conserve ses vitamines jusqu'à concurrence d'au moins 80%, en présence de substances minérales, en particu-
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lier une préparation dont la teneur en vitamine A est supérieure à 20 UI par gramme de substance sèche et/ou une préparation dont la teneur en vitamine D dépasse 10 U1 par gramme de substance sèche;
suivant ce procédé, on pulvé- rise, dans un gaz chaud ou dans un mélange de gaz chauds, un liquide aqueux contenant essentiellement des hydrates de carbone et des albumines, entre autres de la gélatine, et dans lequel est dispersée sous forme de phase dis- continue une huile contenant une vitamine soluble dans les graisses ou un mélange de telles vitamines, de façon que les gouttelettes formées sèchent immédiatement après leur naissance pour donner des particules solides. Lors- qu'il est dit que le produit vitaminé conserve ses vitamines jusqu'à concur- rence d'au moins 80 %, il y a lieu d'entendre que lorsque ce produit est mé- langé avec des aliments minéraux, la teneur en vitamines est après un cer- tain temps, au moins égale à 80% de celle qu'aurait, au bout de ce même temps, le produit vitaminé non mélangé avec des constituants minéraux.
Par "huile" il y a lieu d'entrendre ici des éthers-sels d'acides gras à grandes molécules et de glycérol ou d'alcools monovalents ou bivalents, des acides gras libres et des hydrocarbures, pour autant que ces substances soient li- quides du moins au-delà de 90 .
Dans la forme de réalisation préférentielle de l'invention, le rapport des hydrates de carbone aux albumines est choisi de façon que la teneur en substances sèches de l'émulsion soit essentiellement déterminée par la quantité d'hydrates de carbone et dans une moindre mesure, par la quantité d'albumines, en particulier de gélatine.
L'élaboration de l'invention a prouvé que tous les liquides aqueux d'hydrates de carbone et d'albumines, parmi lesquels la gélatine, avec de l'huile vitaminée dispersée dans ces liquides, ne fourniraient pas nécessairement un bon produit dq saupoudrage après pulvérisation dans un mélange gazeux chaud. On a constaté qu'il était recommandé de choisir, pour les albumines, outre la gélatine, celles d'un groupe constitué par des lactalbumines et des hémo-albumines, ainsi que des hydrates de carbone du groupe des hexoses, en particulier le lactose, les disaccharides, les déri- vés de la cellulose, tels que la méthyl-cellulose et la carboxyméthyl-cel- lulose ainsi que certains produits préparés à l'aide d'algues marines tels que l'agar-agar, le carragahen, les alginates et les pectinates.
Pour obtenir un produit vitaminé qui se prête bien au saupou- drage dans une atmosphère humide, il s'est révélé particulièrement avanta- geux que le liquide contenant les hydrates de carbone, les albumines et l'huile vitaminée, contient également des substances qui à l'état solide sont à même d'absorber de l'eau. A cet effet, on utilisera, de préférence, de la méthyl-cellulose, de la carboxyméthyl-cellulose sodée de la gélatine, de l'agar-agar, du carragahen, des alginates et des pectinates. En outre, il est recommandé que la teneur hygrométrique du produit ne dépasse pas 8%, car une trop grande teneur hygrométrique pourrait affecter la conserva- tion de la teneur en vitamines.
D'autre part, il est avantageux que la teneur hygrométrique ne soit pas inférieure à 2%, sinon la friabilité du grain pour- rait provoquer des criques ce qui rendrait illusoire l'effet de protection contre l'oxydation de la gaine protectrice des gouttelettes de vitamine ren- fermées dans le grain.
L'élaboration de l'invention a en outre permis de constater qu'il était recommandable que la viscosité du liquide à pulvériser ne dépas- se pas 70 Engler pour une teneur hygrométrique de 50% et une température de 55 C. En effet dans le cas d'une plus grande viscosité, il se pourrait que le grain ne séchat qu'à l'extérieur. C'est pour cette raison que lors- qu'on fait absorber par le liquide à pulvériser de la carboxyméthyl-cellulo- se sodée, on utilise, de préférence, une variété de ce produit à basse vis- cosité. En outre, il importe de respecter le critérium de viscosité défini pour obtenir un produit vitaminé à teneur hygrométrique, comprise entre 2% et 8%.
Pour assurer aux vitamines une conservation maximum, il est re- commandé d'ajouter à l'émulsion aqueuse contenant des hydrates de carbone
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et des albumines, des substances qui sont à même de fixer des ions de mé- taux exerçant un effet catalytique sur l'oxydation de la vitamine ou des vitamines, d'une façon telle que cette fixation supprime ladite influence catalytique. Parmi ces substances, on peut mentionner, par exemple, les phos- pholipoides, tels que la lécithine, l'acide phosphorique et/ou des éthers- sels de cet acide, des sulfures alcalins, des citrates, de l'acide ascorbi- que et/ ou des éthers-sels de cet acide, comme par exemple, le palmitate d'as- corbyle, les gallates et/ou des éthers-sels d'acide gallique.
En outre conformément à l'invention, on peut ajouter au liqui- de aqueux, une ou plusieurs vitamines solubles dans l'eau, par exemple la vitamine C ou des vitamines du groupe B.
Il est en outre particulièrement avantageux d'ajouter des anti- oxydants aux liquides contenant des hydrates de carbone aqueux, et des albu- mines et/ou à l'huile contenant des vitamines avant de provoquer la suspen- sion de celle-ci dans le liquide et appartenant au groupe des anti-oxydants dits primaires tels que l'[alpha] -tocophérol, l'acide gallique et/ou les éthers- sels de ce dernier par exemple le dodécyl-ester, l'acide nor-dihydrogaiaci- que, le butyl-hydroxy-anisol tertiaire, les polyphénols et les résines de gaïac et/ou du groupe des anti-oxydants'secondaires tels que les poly-acides et/ou les composés polyhydroxyles suivants : acide citrique, sorbitol, acide pyrophosphorique, acide thiodipropionique.
Il est en outre recommandé d'homogénéiser à fond la suspension de l'huile vitaminée, avant de la pulvériser, d'une façon telle que les gout- telettes d'huile aient des dimensions inférieures à 5 #. Il est en effet connu que la vitamine est d'autant mieux absorbée par es parois du canal gastro-intestinal qu'elle est plus finement divisée.
Un produit vitaminé obtenu conformément à l'invention présente entre autres l'avantage d'être facilement saupoudrable et que la vitamine qu'il contient se conserve bien.
Le produit' obtenu conformément à l'invention offre un avantage particulier : il se prêté particulièrement bien au mélange avec les aliments et la provende, et même avec les aliments minéraux pour bestiaux, ce qui est attribuable à la protection efficace qui supprime pratiquement le contact entre, d'une part, les gouttelettes contenant de la vitamine et, d'autre part, les catalyseurs oxydants.qui se trouvent dans cette substance - (entre autres les éléments sporidifères) ce qui a jusqu'à présent entravé l'utilisation pratique de produits vitaminés'pour ces applications.
Il était déjà connu de préparer des produits vitaminés secs en dispersant une huile contenant de la vitamine soluble dans les graisses dans une solution chaude d'une substance colloïdale telle que la gélatine ou la gomme arabique et éventuellement un sucre inverti tel que miel ou la mélasse, le colloïde constituant la phase continue. On laisse ensuite se gélatiniser la dispersion et, en cas de besoin, on la laisse sécher, l'huile étant entiè- rement dans la phase dispersée, et on divise ensuite la masse en blocs, en plaques, etc.. Pendant cette opération, la solution colloïdale ne doit pas contenir de substances qui se cristallisent pendant la gélatinisation ou le séchage de la solution, afin de ne pas troubler la structure du gel, ce qui provoquerait la libération de gouttelettes d'huile contenant de la vitamine.
En cas de besoin, la solution colloïdale peut aussi être subdivisée, par pul- vérisation, en petites gouttelettes qui se gélatinisent pendant le refroidis- sement. Le procédé faisant l'objet de l'invention se distingue de ce procédé connu par sa plus grande simplicité. En effet, suivant l'invention, on pul- vérise le liquide aqueux dans un gaz chaud ou dans un mélange de gaz chauds, pulvérisation sous l'effet de laquelle les gouttelettes formées sèchent im- médiatement pour fournir des particules solides.
Il y a lieu de mentionner en outre que dans le procédé connu, la concentration en substances solides doit être si élevée, en particulier la concentration en gélatine, que le liquide se fige pendant le refroidisse- ment. Dans le procédé, objet de l'invention, il n'est pas nécessaire qu'il
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en soit ainsi et de préférence, on l'évitera même, car, par suite de la so- lidification du liquide à pulvériser, les conduites d'alimentation pourraient se boucher. Dans le procédé connu, le produit n'est pas séché immédiatement après la pulvérisation alors que le séchage ultérieur par un traitement ther- mique est pratiquement impossible, car, par suite de la grande teneur en eau et en gélatine du produit, les particules pourraient adhérer l'une à l'autre et s'agglomérer.
Il y a lieu de noter qu'une composition de liquide conforme à l'invention ne permet pas d'obtenir un produit vitaminé sec lorsque le li- quide contenant les hydrates de carbone, les albumines et l'huile vitaminée, est séché sur un séchoir à tambours. Le produit alors obtenu est très fria- ble et difficile à détacher des tambours et il contient, lors de sa subdi- vision en petites particules, beaucoup de vitamine non protégée.
EXEMPLE 1.
EMI4.1
<tb>
On <SEP> mélange <SEP> 3,8 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> lactose,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> gélatine <SEP> (contenant <SEP> 1,93 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substan-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ce <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,3 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> carboxyméthyl-cellulose <SEP> sodée <SEP> (contenant
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,26 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> g. <SEP> d'acide <SEP> ascorbique <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> g. <SEP> d'acide <SEP> citrique,
<tb>
et on dissout l'ensemble avec 9,4 kg. de sirop de glucose (contenant 7,6 kg. de substance sèche) dans 20 1. d'eau portée à une température de 60 .
Tout en agitant énergiquement, on y émulsifie 1,59 kg. d'huile, contenant à l'é- tat dissous 0,8 g. d'octylgallate comme anti-oxydant et ayant une teneur en vitamine A de 2500 U.I. par gramme et une teneur en vitamine D3 de 835 U.I. par gramme. (Pour une teneur en substances sèches de 50%, la viscosité, à 55% est de 65 Engler). Cette émulsion à teneur en substances sèches d'en- viron 40 % est homogénéisée jusqu'à une grandeur de particule de la phase dispersée de 1 à 2 /u et ensuite pulvérisée dans un séchoir de pulvérisation en petites gouttelettes et en même temps séchée à l'air sec et chaud, ce qui donne une poudre.
Une détermination quantitative de la vitamine A prouve que la préparation du produit sec ne provoque aucune perte en vitamine A.
Dans ce produit, l'huile contenant la vitamine A et la vitamine D3 est si bien enrobée qu'à l'aide d'un solvant des matières grasses, on ne parvient à extraire de la matière grasse que 1,8% de la quantité d'huile.
La conservation du produit est déterminée de deux façons, sa- voir :
1 - en conservant la poudre exposée à l'air à la température ambiante normale;
2 - en conservant à l'air la poudre mélangée avec une quantité 9 fois plus grande d'un mélange minéral ayant la composition suivante :
EMI4.2
<tb> craie <SEP> en <SEP> poudre <SEP> 41,23%
<tb>
<tb>
<tb> farine <SEP> d'os <SEP> dont <SEP> la <SEP> colle <SEP> est <SEP> enlevée <SEP> 15%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> chaux <SEP> alimentaire <SEP> contenant <SEP> de <SEP> l'acide
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> phosphorique <SEP> 13%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sel <SEP> de <SEP> cuisine <SEP> iodé <SEP> 20%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sulfate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 10%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sulfate <SEP> de <SEP> fer <SEP> 0,5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sulfate <SEP> de <SEP> cuivre <SEP> 0,15%
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb> sulfate <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> 0,10%
<tb> sulfate <SEP> de-cobalt <SEP> 0,02%
<tb>
Après un séjour à l'air de deux mois on ne constate, dans au- cun des cas, une baisse de la teneur en vitamine A.
A titre de comparaison avec le procédé décrit, on procède à l'essai suivant.
On mélange 16 parties de farine d'avoine avec une partie d'hui- le de vitamine D2 contenant, à l'état dissous, 0,05% d'octylgallate comme anti-oxydant. Des essais de conservation sur ce concentré de farine d'avoi- ne contenant 107.000 U.I. de vitamines D3 par gramme' sont effectués suivant deux méthodes savoir :
1 - en exposant à l'air à la température ambiante normale le produit non mélangé;
2 - en conservant à l'air le produit mélangé avec une quantité 9 fois plus grande du mélange minéral précité.
Après deux mois, ce produit ne contient plus que 18% de la quantité de vitamine D3 initiale, lorsque, conformément à la dernière mé- thode mentionnée, on le mélange avec une quantité 9 fois plus grande du mélange minéral. S'il est conservé pendant le même temps, à l'air sans ê- tre mélangé, la teneur en vitamine du produit ne baisse pas. De tels pro- duits dans lesquels l'huile vitaminée est absorbée dans un support végétal, ne se prêtent donc pas au mélange avec un aliment minéral.
EXEMPLE 2.
EMI5.2
<tb>
On <SEP> dissout <SEP> dans <SEP> 400 <SEP> cm3 <SEP> d'eau <SEP> chaude,
<tb>
<tb> 75 <SEP> g. <SEP> de <SEP> gélatine
<tb>
<tb> 75 <SEP> g. <SEP> de <SEP> lactose
<tb> 15 <SEP> mg. <SEP> d'hydroquinone <SEP> et
<tb>
<tb> 150 <SEP> mg. <SEP> d'acide <SEP> citrique,
<tb>
on y émulsifie convenablement 15 g. d'acétate de vitamine A contenant 583.000 U.I, par gramme, et contenant à l'étatdissous 0,05% d'octylgalla- te. Pour une teneur en substances sèches de 50 % et à une température de 55 , la viscosité est de 20 Engler.
Cette émulsion est transformée dans un petit séchoir de pulvé- risation ayant un toupie de 8 cm. de diamètre qui tourne à 50.000 tours par minute, en une poudre sèche, dont la teneur en vitamine A est de 42.000 U.I., par gramme; on parvient à en extraire à l'aide d'éther de pétrole, 1,13% d'huile.
Conservation à la température ambiante normale du produit exposé à l'air dans une bouteille sombre :
EMI5.3
<tb>
<tb> apres <SEP> après <SEP> après <SEP> apres <SEP> après
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> mois <SEP> 3 <SEP> mois <SEP> 4 <SEP> mois <SEP> 12 <SEP> mois <SEP> 15 <SEP> mois
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> produit <SEP> vitaminé
<tb>
<tb>
<tb> tel <SEP> quel <SEP> 95% <SEP> 75% <SEP> 69% <SEP> 58% <SEP> 57%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem, <SEP> mélangé <SEP> avec
<tb>
<tb> des <SEP> minéraux <SEP> dans
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> rapport <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 77% <SEP> 67% <SEP> 60% <SEP> 55% <SEP> 53%
<tb>
EXEMPLE 3.
On dissout dans 110 litres d'eau, à une température d'environ 60
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EMI6.1
<tb> 65 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> sirop <SEP> de <SEP> glucose <SEP> (53,3 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 26,8 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> lactose
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16,5 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> gélatine <SEP> (13,3 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,1 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> carboxyméthyl-cellulose <SEP> (1,8 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sèche) <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5,7 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> phosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (4,5 <SEP> kg.
<SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> constitué <SEP> par <SEP> des <SEP> quantités <SEP> équimoléculaires <SEP> de <SEP> mono-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> phosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> et <SEP> de <SEP> diphosphate <SEP> de <SEP> sodium.
<tb>
On émulsifie convenablement 10 kg. d'huile vitaminée contenant 2500 U.I. de vitamine A et 835 U.I. de vitamine D par gramme et on y ajoute 0,05 % de gallate d'octyle, puis l'émulsion es séchée dans un séchoir de pulvérisation et dans les conditions spécifiées dans l'exemple l, de façon à obtenir une poudre sèche contenant 97,7 % de substances sèches. Pour une teneur en substance sèche de 50 % et à la température de 55 , la viscosité est de 65 Engler. Le séchage ne provoque aucune perte en vitamine A ou en vitamine D. A l'aide d'éther de pétrole on ne parvient à extraire que 1,8 % d'huile.
Conservation à la température ambiante normale du produit expo- sé à l'air dans une bouteille sombre :
EMI6.2
<tb> après <SEP> après <SEP> après
<tb>
<tb> 3 <SEP> mois <SEP> 7 <SEP> mois <SEP> 9 <SEP> mois
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> produit <SEP> vitaminé <SEP> tel <SEP> quel <SEP> 88% <SEP> 71% <SEP> 67%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> idem, <SEP> mélangé <SEP> avec <SEP> des
<tb>
<tb>
<tb> minéraux <SEP> dans <SEP> le <SEP> rapport <SEP> 1:1 <SEP> 100% <SEP> 72% <SEP> 65%
<tb>
EXEMPLE 4.
EMI6.3
<tb>
On <SEP> dissout <SEP> dans <SEP> 45 <SEP> 1. <SEP> d'eau <SEP> à <SEP> une <SEP> température <SEP> d'environ <SEP> 60
<tb>
<tb> 7,7 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> sirop <SEP> de <SEP> glucose <SEP> (6,15 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb> 19,4 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> lactose
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> gélatine <SEP> (4,4 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche)
<tb>
<tb>
<tb> 0,67 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> carboxyméthyl-cellulose <SEP> (0,57 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sè-
<tb>
<tb> che)
<tb>
<tb>
<tb> 0,97 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> biphosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (0,77 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sè-
<tb>
<tb> che)
<tb>
<tb>
<tb> 0,86 <SEP> kg. <SEP> de <SEP> monophosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (0, <SEP> 66 <SEP> kg.
<SEP> de <SEP> substance
<tb>
<tb> sèche)
<tb>
<tb>
<tb> 34 <SEP> g. <SEP> d'acide <SEP> ascorbique
<tb>
<tb>
<tb> 17 <SEP> g. <SEP> d'acide <SEP> citrique <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> 31 <SEP> g. <SEP> de <SEP> sulfure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (10 <SEP> g. <SEP> de <SEP> substance <SEP> sèche).
<tb>
On émulsifie dans cette solution 3,45 kg. d'huile de vitamine D3 contenant par gramme 2,2 U.I. de vitamine D3, huile dans laquelle on a dissout 10 g. d'acide nor-dihydro-gaiacique puis on homogénéise bien l'en- semble de façon que,,la grandeur des gouttelettes d'huile soit d'environ 1 Pour une teneur en substances sèches de 50% et à la température de 55 la viscosité est de 60 Engler.
L'émulsion est ensuite pulvérisée en petites gouttelettes dans un séchoir de pulvérisation du type Krause et en même temps séchée à l'air chaud ce qui fournit une poudre contenant, par gramme, 195.000 U.I. de vi- tamine D3 (203. 700 U.I. de vitamine D3 dans la substance sèche) et ayant une teneur en substances sèches de 96,3 %. Le séchoir de pulvérisation uti- lisé a une hauteur de 6 m. et une contenance d'environ 200 m3. La toupie
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a un diamètre de 30 cm. et tourne à environ 8000 tours par minute. Cette toupie pulvérise par minute environ 12,5 litres d'émulsion. La température de l'air soufflé dans la chambre de séchage est d'environ 175 et l'air quitte la chambre de séchage à une température d'environ 80 . A la fin du processus de séchage la température de la poudre est de 60 .
L'éther de pé- trole permet d'extraire 5,6 % d'huile.
Conservation à la température ambiante normale du produit exposé à l'air dans une bouteille sombre :
EMI7.1
<tb> après <SEP> après <SEP> après
<tb> 3 <SEP> mois <SEP> 6 <SEP> mois <SEP> 10 <SEP> mois
<tb>
<tb> produit <SEP> vitamine <SEP> tel <SEP> quel <SEP> 90% <SEP> 93% <SEP> 87%
<tb>
<tb> idem, <SEP> mélangé <SEP> avec <SEP> des <SEP> minéraux
<tb> dans <SEP> le <SEP> rapport <SEP> 1:9 <SEP> 94% <SEP> 94% <SEP> 85%
<tb>
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DRY VITAMIN PRODUCT, SUITABLE FOR SPRAYING, OBTAINED BY SPRAY DRYING, AND PROCESS FOR PREPARATION.
For vitaminating food products, it has already been proposed to mix an oily solution of vitamins soluble in fats, for example with granular or pulverulent food. The oil then spreads in a thin layer over the particles of the food product. However, it has been found that the vitamin content of these products decreases rapidly, which must be attributed to oxidation by air, oxidation which is probably accelerated catalytically by the heavy metal salts of the foodstuffs.
It has also been proposed to absorb in a vegetable product, for example oatmeal, oils in which fat soluble vitamins are dissolved. The anti-oxygen effect of oatmeal on vitamins is known. the vitamin content of these products, in which the oil has therefore penetrated into the flour grains, keeps quite well. However, when mixing such a vitamin product with a mixture of mineral foods, the vitamin content drops rapidly.
This phenomenon is probably due to the possible contact between the vitamins contained in the flour grains and the heavy metal salts contained in the mixture of mineral food substances. Attempts have been made to obviate the aforementioned drawbacks by introducing an oil containing vitamins into the grains of an absorbent plant material and coating them with an alkyl cellulose membrane. In practice, this method is generally half satisfactory, but it is not always sufficiently effective, in particular for vitamin A.
The process which is the subject of the invention makes it possible to obtain a dry and pulverulent vitamin product which retains its vitamins up to at least 80%, in the presence of mineral substances, in particular.
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bind a preparation with a vitamin A content greater than 20 IU per gram of dry substance and / or a preparation with a vitamin D content greater than 10 U1 per gram of dry substance;
according to this process, an aqueous liquid containing essentially carbohydrates and albumins, among others gelatin, is sprayed in a hot gas or in a mixture of hot gases, and in which is dispersed in the form of a dis phase. - continues an oil containing a fat soluble vitamin or a mixture of such vitamins, so that the droplets formed dry immediately after birth to give solid particles. When it is said that the vitamin product retains its vitamins up to a level of at least 80%, it should be understood that when this product is mixed with mineral feeds, the content of vitamins is after a certain time at least equal to 80% of that which, at the end of this same time, the vitamin product would have not mixed with mineral constituents.
By "oil" is meant here ethers-salts of fatty acids with large molecules and of glycerol or monovalent or divalent alcohols, free fatty acids and hydrocarbons, provided that these substances are li- at least beyond 90.
In the preferred embodiment of the invention, the ratio of carbohydrates to albumins is chosen so that the content of dry substances in the emulsion is essentially determined by the amount of carbohydrates and to a lesser extent, by the amount of albumins, in particular gelatin.
The development of the invention has proved that not all aqueous liquids of carbohydrates and albumin, among which gelatin, with vitamin oil dispersed in these liquids, would not necessarily provide a good product after dusting. spraying into a hot gas mixture. It has been found that it was recommended to choose, for albumins, in addition to gelatin, those from a group consisting of lactalbumin and hemo-albumin, as well as carbohydrates from the group of hexoses, in particular lactose, disaccharides, cellulose derivatives, such as methyl cellulose and carboxymethyl cellulose as well as certain products prepared using seaweed such as agar-agar, carragahen, alginates and pectinates.
In order to obtain a vitamin product which lends itself well to sprinkling in a humid atmosphere, it has been found to be particularly advantageous that the liquid containing the carbohydrates, albumins and vitamin oil also contains substances which to solid state are able to absorb water. For this purpose, use will preferably be made of methyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, gelatin, agar-agar, carragahen, alginates and pectinates. In addition, it is recommended that the hygrometric content of the product does not exceed 8%, as too high a hygrometric content could affect the retention of the vitamin content.
On the other hand, it is advantageous that the hygrometric content is not less than 2%, otherwise the friability of the grain could cause cracks which would render illusory the effect of protection against oxidation of the protective sheath of the droplets. of vitamin contained in the grain.
The development of the invention has furthermore made it possible to observe that it was advisable that the viscosity of the liquid to be sprayed does not exceed 70 Engler for a hygrometric content of 50% and a temperature of 55 C. In fact, in the in case of greater viscosity, the grain may only dry on the outside. It is for this reason that when sodium carboxymethyl cellulose is absorbed by the spray liquid, a variety of this low viscosity material is preferably used. In addition, it is important to respect the defined viscosity criterion to obtain a vitamin product with a hygrometric content of between 2% and 8%.
To ensure maximum preservation of vitamins, it is recommended to add to the aqueous emulsion containing carbohydrates
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and albumins, substances which are able to fix metal ions exerting a catalytic effect on the oxidation of the vitamin or vitamins, in such a way that this fixation suppresses said catalytic influence. Among these substances, there may be mentioned, for example, phospholipoids, such as lecithin, phosphoric acid and / or ethers salts of this acid, alkali sulphides, citrates, ascorbic acid. and / or ethers-salts of this acid, such as, for example, ascorbyl palmitate, gallates and / or ethers-salts of gallic acid.
Further according to the invention, one or more water-soluble vitamins, for example vitamin C or vitamins of group B, can be added to the aqueous liquid.
It is further particularly advantageous to add antioxidants to liquids containing aqueous carbohydrates, and albumin and / or to oil containing vitamins before causing the latter to suspend in the blood. liquid and belonging to the group of so-called primary antioxidants such as [alpha] -tocopherol, gallic acid and / or the ether salts of the latter, for example dodecyl ester, nor-dihydrogaiacic acid , tertiary butyl-hydroxy-anisol, polyphenols and resins from guaiac and / or from the group of secondary antioxidants such as poly-acids and / or the following polyhydroxyl compounds: citric acid, sorbitol, pyrophosphoric acid, acid thiodipropionic.
It is further recommended to thoroughly homogenize the suspension of vitamin oil, before spraying it, in such a way that the oil droplets have a size of less than 5%. It is in fact known that the vitamin is all the better absorbed by the walls of the gastrointestinal tract the more finely it is divided.
A vitamin product obtained in accordance with the invention has, among other things, the advantage of being easily sprinkled and that the vitamin it contains keeps well.
The product 'obtained in accordance with the invention offers a particular advantage: it lends itself particularly well to mixing with feed and feed, and even with mineral animal feed, which is attributable to the effective protection which practically eliminates contact. between, on the one hand, the droplets containing vitamin and, on the other hand, the oxidizing catalysts which are in this substance - (among others the spore-bearing elements) which has so far hampered the practical use vitamin products for these applications.
It was already known to prepare dry vitamin products by dispersing an oil containing fat soluble vitamin in a hot solution of a colloidal substance such as gelatin or gum arabic and possibly an invert sugar such as honey or molasses. , the colloid constituting the continuous phase. The dispersion is then allowed to gelatinize and, if necessary, it is allowed to dry, the oil being entirely in the dispersed phase, and the mass is then divided into blocks, slabs, etc. During this operation, the colloidal solution should not contain substances which crystallize during gelatinization or drying of the solution, so as not to disturb the structure of the gel, which will cause the release of oil droplets containing vitamin.
If necessary, the colloidal solution can also be subdivided, by spraying, into small droplets which gelatinize during cooling. The method forming the subject of the invention differs from this known method by its greater simplicity. In fact, according to the invention, the aqueous liquid is sprayed in a hot gas or in a mixture of hot gases, spraying under the effect of which the droplets formed dry immediately to provide solid particles.
It should further be mentioned that in the known process the concentration of solids should be so high, in particular the concentration of gelatin, that the liquid freezes during cooling. In the process which is the subject of the invention, it is not necessary for it
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in this way and preferably, it will even be avoided, since, as a result of the solidification of the liquid to be sprayed, the supply lines could become blocked. In the known process, the product is not dried immediately after spraying, whereas subsequent drying by heat treatment is practically impossible, since, due to the high water and gelatin content of the product, the particles could adhere to each other and agglomerate.
It should be noted that a liquid composition in accordance with the invention does not make it possible to obtain a dry vitamin product when the liquid containing the carbohydrates, albumins and vitamin oil is dried on a drum dryer. The product thus obtained is very friable and difficult to detach from the drums and it contains, on its subdivision into small particles, a great deal of unprotected vitamin.
EXAMPLE 1.
EMI4.1
<tb>
On <SEP> mixture <SEP> 3.8 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> lactose,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> gelatin <SEP> (containing <SEP> 1.93 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substan-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> this <SEP> dries)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.3 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> sodium carboxymethyl-cellulose <SEP> <SEP> (containing
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.26 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> dry substance <SEP>)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> g. <SEP> of ascorbic acid <SEP> <SEP> and
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> g. <SEP> citric acid <SEP>,
<tb>
and the whole is dissolved with 9.4 kg. of glucose syrup (containing 7.6 kg. of dry substance) in 20 l. of water brought to a temperature of 60.
While stirring vigorously, 1.59 kg is emulsified in it. of oil, containing in the dissolved state 0.8 g. of octylgallate as an antioxidant and having a vitamin A content of 2500 IU per gram and a vitamin D3 content of 835 IU per gram. (For a dry substance content of 50% the viscosity at 55% is 65 Engler). This emulsion with a solids content of about 40% is homogenized to a particle size of the dispersed phase of 1 to 2 / u and then pulverized in a spray dryer into small droplets and at the same time dried at hot dry air, resulting in a powder.
A quantitative determination of vitamin A proves that the preparation of the dry product does not cause any loss of vitamin A.
In this product, the oil containing vitamin A and vitamin D3 is coated so well that with the help of a fat solvent, only 1.8% of the amount can be extracted from the fat. of oil.
The conservation of the product is determined in two ways, namely:
1 - keeping the powder exposed to air at normal room temperature;
2 - by keeping in air the powder mixed with a quantity 9 times greater of a mineral mixture having the following composition:
EMI4.2
<tb> chalk <SEP> in <SEP> powder <SEP> 41.23%
<tb>
<tb>
<tb> bone meal <SEP> <SEP> of which <SEP> the <SEP> glue <SEP> is <SEP> removed <SEP> 15%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lime <SEP> food <SEP> containing <SEP> of <SEP> acid
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> phosphoric <SEP> 13%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> salt <SEP> of <SEP> kitchen <SEP> iodized <SEP> 20%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> magnesium <SEP> <SEP> 10% sulfate
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> iron <SEP> sulfate <SEP> 0.5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> copper <SEP> <SEP> <SEP> 0.15%
<tb>
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb> sulphate <SEP> of <SEP> manganese <SEP> 0.10%
<tb> Cobalt <SEP> <SEP> <SEP> 0.02%
<tb>
After two months in the air, in none of the cases was there a decrease in the vitamin A content.
By way of comparison with the method described, the following test is carried out.
16 parts of oatmeal are mixed with one part of vitamin D2 oil containing, in the dissolved state, 0.05% octylgallate as anti-oxidant. Storage tests on this oatmeal concentrate containing 107,000 IU of vitamins D3 per gram 'are carried out according to two methods, namely:
1 - by exposing the unmixed product to air at normal room temperature;
2 - by keeping the product mixed with a 9 times greater quantity of the aforementioned mineral mixture in the air.
After two months this product contains only 18% of the initial amount of vitamin D3 when, according to the last-mentioned method, it is mixed with a 9 times greater amount of the mineral mixture. If stored at the same time, in air without mixing, the vitamin content of the product does not decrease. Such products in which the vitaminized oil is absorbed in a plant carrier, therefore do not lend themselves to mixing with a mineral food.
EXAMPLE 2.
EMI5.2
<tb>
On <SEP> dissolve <SEP> in <SEP> 400 <SEP> cm3 <SEP> of hot <SEP> water,
<tb>
<tb> 75 <SEP> g. <SEP> of <SEP> gelatin
<tb>
<tb> 75 <SEP> g. <SEP> of <SEP> lactose
<tb> 15 <SEP> mg. <SEP> of hydroquinone <SEP> and
<tb>
<tb> 150 <SEP> mg. <SEP> citric acid <SEP>,
<tb>
15 g are suitably emulsified therein. of vitamin A acetate containing 583,000 IU per gram and containing 0.05% octyl gallate in dissolved form. For a solids content of 50% and at a temperature of 55, the viscosity is 20 Engler.
This emulsion is processed in a small spray dryer having an 8 cm spinner. of diameter which turns at 50,000 revolutions per minute, into a dry powder, the vitamin A content of which is 42,000 I.U., per gram; it is possible to extract therefrom with petroleum ether, 1.13% oil.
Storage at normal room temperature of the product exposed to air in a dark bottle:
EMI5.3
<tb>
<tb> after <SEP> after <SEP> after <SEP> after <SEP> after
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> month <SEP> 3 <SEP> month <SEP> 4 <SEP> month <SEP> 12 <SEP> month <SEP> 15 <SEP> month
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vitamin <SEP> product
<tb>
<tb>
<tb> tel <SEP> which <SEP> 95% <SEP> 75% <SEP> 69% <SEP> 58% <SEP> 57%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> same, <SEP> mixed <SEP> with
<tb>
<tb> of <SEP> minerals <SEP> in
<tb>
<tb>
<tb> the <SEP> report <SEP> 1 <SEP>: 1 <SEP> 77% <SEP> 67% <SEP> 60% <SEP> 55% <SEP> 53%
<tb>
EXAMPLE 3.
It is dissolved in 110 liters of water, at a temperature of about 60
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EMI6.1
<tb> 65 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> syrup <SEP> of <SEP> glucose <SEP> (53.3 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> dry)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 26.8 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> lactose
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16.5 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> gelatin <SEP> (13.3 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> dry)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,1 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> carboxymethyl-cellulose <SEP> (1.8 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dry) <SEP> and
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5.7 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> phosphate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> (4.5 <SEP> kg.
<SEP> of <SEP> dry substance <SEP>)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> constituted <SEP> by <SEP> of <SEP> equimolecular <SEP> quantities <SEP> of <SEP> mono-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> sodium <SEP> phosphate <SEP> and <SEP> sodium <SEP> diphosphate <SEP> <SEP>.
<tb>
10 kg are suitably emulsified. vitamin oil containing 2500 IU of vitamin A and 835 IU of vitamin D per gram and 0.05% octyl gallate is added thereto, then the emulsion is dried in a spray dryer and under the conditions specified in Example 1, so as to obtain a dry powder containing 97.7% of dry substances. For a dry substance content of 50% and at a temperature of 55, the viscosity is 65 Engler. Drying does not cause any loss of vitamin A or vitamin D. Using petroleum ether only 1.8% of oil can be extracted.
Storage at normal room temperature of the product exposed to air in a dark bottle:
EMI6.2
<tb> after <SEP> after <SEP> after
<tb>
<tb> 3 <SEP> month <SEP> 7 <SEP> month <SEP> 9 <SEP> month
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vitamin <SEP> product <SEP> such <SEP> which <SEP> 88% <SEP> 71% <SEP> 67%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> same, <SEP> mixed <SEP> with <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> minerals <SEP> in <SEP> the <SEP> ratio <SEP> 1: 1 <SEP> 100% <SEP> 72% <SEP> 65%
<tb>
EXAMPLE 4.
EMI6.3
<tb>
On <SEP> dissolve <SEP> in <SEP> 45 <SEP> 1. <SEP> of water <SEP> to <SEP> a <SEP> temperature <SEP> of approximately <SEP> 60
<tb>
<tb> 7.7 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> syrup <SEP> of <SEP> glucose <SEP> (6.15 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> dry)
<tb>
<tb>
<tb> 19.4 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> lactose
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> gelatin <SEP> (4.4 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> dry)
<tb>
<tb>
<tb> 0.67 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> carboxymethyl-cellulose <SEP> (0.57 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> sè-
<tb>
<tb> che)
<tb>
<tb>
<tb> 0.97 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> sodium <SEP> biphosphate <SEP> <SEP> (0.77 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> substance <SEP> sè-
<tb>
<tb> che)
<tb>
<tb>
<tb> 0.86 <SEP> kg. <SEP> of <SEP> monophosphate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> (0, <SEP> 66 <SEP> kg.
<SEP> of <SEP> substance
<tb>
<tb> dry)
<tb>
<tb>
<tb> 34 <SEP> g. Ascorbic Acid <SEP> <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 17 <SEP> g. <SEP> citric acid <SEP> <SEP> and
<tb>
<tb>
<tb> 31 <SEP> g. <SEP> of <SEP> sulphide <SEP> of <SEP> sodium <SEP> (10 <SEP> g. <SEP> of <SEP> substance <SEP> dry).
<tb>
3.45 kg are emulsified in this solution. of vitamin D3 oil containing per gram 2.2 IU of vitamin D3, oil in which 10 g has been dissolved. of nor-dihydro-gaiacic acid and then the whole is well homogenized so that the size of the oil droplets is about 1 For a dry substance content of 50% and at a temperature of 55%. viscosity is 60 Engler.
The emulsion is then sprayed in small droplets in a Krause-type spray dryer and at the same time dried in hot air to provide a powder containing, per gram, 195,000 IU of vitamin D3 (203,700 IU of vitamin D3 in the dry substance) and having a dry substance content of 96.3%. The spray dryer used has a height of 6 m. and a capacity of approximately 200 m3. Spinning top
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has a diameter of 30 cm. and spins at around 8000 rpm. This router sprays approximately 12.5 liters of emulsion per minute. The temperature of the air blown into the drying chamber is about 175 and the air leaves the drying chamber at a temperature of about 80. At the end of the drying process the temperature of the powder is 60.
Petroleum ether makes it possible to extract 5.6% of oil.
Storage at normal room temperature of the product exposed to air in a dark bottle:
EMI7.1
<tb> after <SEP> after <SEP> after
<tb> 3 <SEP> months <SEP> 6 <SEP> months <SEP> 10 <SEP> months
<tb>
<tb> product <SEP> vitamin <SEP> such <SEP> which <SEP> 90% <SEP> 93% <SEP> 87%
<tb>
<tb> idem, <SEP> mixed <SEP> with <SEP> of <SEP> minerals
<tb> in <SEP> the <SEP> report <SEP> 1: 9 <SEP> 94% <SEP> 94% <SEP> 85%
<tb>