CN1356397A - 制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法 - Google Patents

制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法,该方法包括连续地混合具有至少70%重量干物质且麦芽糖醇含量占干物质的至少85%重量的麦芽糖醇糖浆,这样进行混合:使麦芽糖醇糖浆和含麦芽糖醇的晶种同时分散到一个含有以麦芽糖醇为基的颗粒的敞式旋转容器中进行混合,从而使麦芽糖醇糖浆和含麦芽糖醇的晶种在容器中所含的以麦芽糖醇为基的颗粒的表面混合,从容器中收集以麦芽糖醇为基的颗粒,使包含在所述颗粒中的麦芽糖醇结晶,通过容器的旋转,使容器中的以麦芽糖醇为基的颗粒保持移动。

Description

制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法
本发明涉及一种连续制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法。
麦芽糖醇是氢化麦芽糖得到的的产物。
目前已知如何制造结晶的麦芽糖醇，例如，在富含本产品的糖浆中诱导麦芽糖醇结晶并将它充分提纯。
用于准备麦芽糖醇无水晶体或是含有麦芽糖醇晶粒的粉末的各种现有技术方法包括：糖浆分离法，喷雾干燥法，流体粒化法，或是大块粉碎法。
但是上述各种方法都存在不足之处，因为晶体需要较长的老化时间，所以难以简化生产设备和使之连续运行。
US 5,304,388涉及一种制造粉状或是颗粒状的结晶麦芽糖醇的方法。
更确切地说，这种方法包括在低于麦芽糖醇晶种的熔点的温度下，在含水量为1-15％重量的麦芽糖醇的水溶液中加入所述麦芽糖醇的晶种。
但是，这种方法需要在有或没有选自脂肪、油和表面活性剂的添加剂存在下对混合物进行捏和，特别是，关键的步骤是要对捏和了的块体连续施加剪切力。
US 5,583,215涉及含有麦芽糖醇的结晶混合物固体及其制造方法。
这种方法需要向装有延长的冷却和捏和区的挤出机提供麦芽糖醇的水溶液，在有晶种存在的情况下冷却并捏和麦芽糖醇的水溶液以形成麦芽糖醇稠液，并将上述稠液从喷嘴处连续挤压出。
但是这种方法也存在不足之处，因为它需要使用浓度为80-98％重量的麦芽糖醇水溶液和80-99％在固体组分中的麦芽糖醇提供给挤出机所述挤出机有四个连续区，需要准确地控制它们的温度。
EP 937,733着眼于对这些连续制造含晶体的麦芽糖醇糖浆的方法进行改进。
它描述了一种生产方法，包括向带有细长的捏和冷却区的挤出机连续提供麦芽糖醇的水溶液，使它在有晶种存在的情况下连续冷却和捏和，以生成麦芽糖醇稠液，稠液从喷嘴处被连续挤出。
还提及了与生产最终的粉状产品有关的各后续步骤，如初步粉碎，老化，干燥等。
但是在这种方法中，随着溶液过饱和程度的增加，冷却会对结晶产生影响。所以必须高温加热有高浓度麦芽糖醇的溶液以降低其粘度，使晶种能在短时间内均匀地分散。
这种方法的不足之处在于需要吸收大量的能量，因为它需要形成“糖膏”，(即，含过饱和物质的晶种，且有高浓度的麦芽糖醇(最高达98w/w％麦芽糖醇))，并通过带有夹套的加热设备，用110℃的蒸汽在142kPa下进行高温加热来降低粘度还必须使用这种特殊的加热设备以防止混合物和分散能力由于降低温度引起晶种粘度增加而退化，为了使晶种在短时间内进行分散和混合，关键是要保持低粘度。
另外，这种方法在结晶时还需采取另一粉碎步骤，这样使得这种方法更为复杂并耗费时间。
此外，现有技术中所有已知的方法的不足之处在于价格昂贵，方法复杂和耗费时间。
本发明的目的在于提供一种用于制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法，这种方法没有上述的各种不足之处，而且能使含有麦芽糖醇晶粒的粉末有效地获得所需的性质。
根据本发明，它提供了一种用于制造麦芽糖醇晶粒的方法，对于这种方法来说，不需要有很高浓度的麦芽糖醇，也不需要在成粒/结晶步骤期间精确地控制或是测量温度。
再者，本发明方法不涉及形成糖膏，故不需要施加剪切力或是进行捏和，而允许附聚的混合物在低于麦芽糖醇熔点的温度下进行老化，仅靠即时涂覆、附聚和诱导结晶来形成固体颗粒。
本发明提供了一种用于制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法，这种方法包括连续地混合麦芽糖醇糖浆，从容器(receptacle)中收集以麦芽糖醇为基的颗粒，使包含在所述颗粒中的麦芽糖醇结晶，通过容器的旋转，使容器中的以麦芽糖醇为基的颗粒保持移动；其中所述的麦芽糖醇糖浆中干物质含量至少占70％重量，而麦芽糖醇含量至少占干物质重量的85％重量，这样进行所述的混合：使麦芽糖醇糖浆和含晶种的麦芽糖醇(maltitol containing seeds)同时分散到一个含有以麦芽糖醇为基的颗粒的敞式旋转容器中进行混合，从而使麦芽糖醇糖浆和含晶种的麦芽糖醇在容器中所含的以麦芽糖醇为基的颗粒的表面混合。
为了实施本发明方法，最好在容器中加入细分了的麦芽糖醇糖浆，诸如，呈液滴，小珠滴，射流，或是射流束状态的麦芽糖醇糖浆。
按照实施上述工艺的最佳方法，将其中干物质的含量至少为85％重量的麦芽糖醇糖浆加热到至少80℃的温度，并在一个容器中将它与含麦芽糖醇的晶种连续混合，选择晶种/糖浆比例、颗粒大小、旋转轴的取向，以及容器的旋转速度，以使从容器中收集得来的产品为平均直径500微米至10,000微米的颗粒形式。
本发明方法可以在包括敞式旋转容器的装置中进行，所述的装置具有可水平倾斜的旋转轴，将一些麦芽糖醇糖浆和一些含麦芽糖醇的晶种送入在容器内、在部分填充了上述物质(mass)上的的区域，并分散其中的一些麦芽糖醇糖浆，优选的是分散成上述形式的工具，以及确保麦芽糖醇糖浆和含麦芽糖醇的晶种在部分填充了容器的上述移动着的物质(mass)表面上混合的工具。
优选的是在容器的出口处通过溢流的方法来收集以麦芽糖醇为基的颗粒，而且可以通过将颗粒传输到具有尺寸特征的旋转圆筒中，使来自容器的颗粒有足够的停留时间以确保麦芽糖醇的结晶，从而使麦芽糖醇颗粒老化，以增加它们的结晶度。然后，颗粒可以传送至干燥机，以降低残余含水量，并随后传送至一个进行研磨和筛分的工具中。
为了实施本发明方法，可以采用市场上购得的麦芽糖醇糖浆，也就是说，糖浆中可能含有其它的多元醇，诸如山梨醇，干物质至少为70％，而在干物质组成中麦芽糖醇的含量至少应占85％，在大约80℃时将这种麦芽糖醇糖浆分散到一个敞开式的旋转容器中，所述的容器具有平底的敞槽或是敞式转筒，旋转轴与水平面之间的倾斜角度可以自25°至45°。
在实验规模的制粒机中，有利地采用空气喷雾喷嘴以便将含水糖浆喷射到含有晶种物质的旋转床麦芽糖醇上。
对于上述混合物中的含麦芽糖醇的晶种，以及用作含有晶种的结晶麦芽糖醇的组成粒子，其颗粒大小最好约为100微米。
混合物中，含麦芽糖醇的晶种和麦芽糖醇糖浆重量比为4/1。
上述混合在将容器部分填满的移动中的物质的表面上进行；所述移动使人想起药丸制造机内的大量药丸，发现有越来越大的颗粒形成，最大的颗粒有到达移动着的物质的表面上的倾向。
然后让所获得的麦芽糖醇颗粒老化，以便增加它们的结晶度。
这样进行老化：让颗粒在低于其熔点的温度下保持移动，最好使温度保持在5℃至90℃之间，让颗粒在气流中移动1至20小时。
然后将颗粒状的产品干燥，以便使残留含水量不高于2％。
然后可以将颗粒研磨成所需的颗粒大小，再通过筛分来进行分选；经过筛分被分拣出来的颗粒可以再循环利用，用于上述的容器，作为含麦芽糖醇的晶种来使用。
按照试验A，所得的含有麦芽糖醇晶粒的粉末实际上具有以下特性：它们在水中的溶解速度低于3分钟。
为了测量本发明的含有麦芽糖醇晶粒的粉末的第一特征参数，即溶解时间，可以进行试验A。试验A包括：将5克粒径为75微米到150微米的需测试的产品加入500毫升的去离子水和脱气水中，水温保持在37℃，以100转/分钟的速度进行搅拌。
在引入了所述粒径的产品后，获得混合物的最佳目视透明度所需的时间就是溶解时间(dissolution time)。
在这些条件下，按照本方法制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末，其溶解速度一般低于3分钟。较好的产品的溶解速度低于2.0分钟。
这些溶解时间都低于目前市场上出售的其它麦芽糖醇粉末的溶解时间。
第二个非常有利的性质是按照本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末在试验B中测定的压缩值最高可达约500牛顿。
试验B包括是测定用CARVER压片机制造的片剂样品的硬度(硬度用牛顿表示)。施加在CARVER #3619 13mm压片型模上的荷载为10千牛，得到含有约0.9克的本发明含有麦芽糖醇晶粒的粉末和1％硬脂酸镁的片剂。
片剂样品的硬度可以由Dr.SCHLEUNIGER PHARMATRON型6D片剂测试仪来确定。
测量结果显示出，本发明的含有麦芽糖醇晶粒的粉末具有较高的硬度值。
为了测量本发明含有麦芽糖醇晶粒的粉末的表观比重，可以进行试验C。
试验C包括将大约250毫升的、颗粒大小为300微米至850微米的物质倾入一个250毫升的量筒中，用物质的重量除以测得的体积得到表格比重。
通过无糖的松脆饼干、库存的无糖燕麦饼干和口香糖来评价本发明的含有麦芽糖醇晶粒的粉末的特性。
以下的实施例说明了根据本发明的方法制备得到的含有麦芽糖醇晶粒。
实施例1
在蒸发皿中加入以干物质为基麦芽糖醇的含量约为89.9％的溶液，得到干物质含量约为90％的麦芽糖醇糖浆。
在温度约为115℃时将此麦芽糖醇糖浆注入一个储罐中，通过一个泵来持续注入，以确保糖浆通过一个喷嘴以小珠滴的形式进行分散。
在上述麦芽糖醇糖浆分散的同时，向实验规模的制粒机中连续加入另外的晶种物质，以便使晶种/糖浆的重量比大约为4份晶种/1份麦芽糖醇糖浆。
将所产生的一部分固化物质连续循环，这样就能获得晶种。对于起始的成粒作用，任何结晶的麦芽糖醇固体颗粒都可以用作晶种。
不需要特别努力去控制制粒机的温度。
制粒机的旋转速度约为6.5转/分钟，它的倾斜角为30°，这样能获得平均直径约为500微米至10,000微米的颗粒。
在成粒这一步骤后，上述颗粒在一个熟化装置(加长的转鼓)中通过完成结晶来进行熟化。
将所获得的熟化了的颗粒传送至一个粗磨设备，并在流化床中进行干燥，用大约90℃的空气进行干燥。
在干燥后，颗粒以粉末的形式出现，其中含有大约1.8％的残留水分。
在流化床传输装置的出口处，将经过干燥的粉末传送到一个普通的研磨车间。
然后将经过干燥的粉末进行筛分，其中一部分作为含麦芽糖醇的晶种再循环利用，用于制粒机。
剩余的粉末则为本发明的含有麦芽糖醇晶粒的粉末。
按照试验A测得的溶解速率为1分50秒，而按照试验B所得的硬度值为470牛顿。
按照试验C测得的表观比重为0.602克/毫升。
实施例2
通过实施例1获得的含有麦芽糖醇晶粒的粉末的特性可以通过无糖的松脆饼干和库存的无糖燕麦饼干来进行评价。
采用ROQUETTE FRERES出产的MALTISORB P200和TOWA出产的AMALTY MR-50作为对比进行对比试验。无糖的松脆饼干和无糖的燕麦饼干的成分如下所示。
    无糖的松脆饼干
    成分     百分比
    麦芽糖醇     18.00
    起酥(ADM饼干烘烤食品)     21.70
    盐     0.50
    发面苏打     0.16
    香草香精(Massey Bourbon)     0.30
    全蛋     0.67
    山梨醇P110     2.00
    发酵粉     0.04
    天然黄油食用香精Bell Flavors OS     0.04
    焦糖色素     0.06
    水     8.00
    糕点面粉(Con Agra)     48.53
    100.00
制作的过程如下所示：
将山梨醇、麦芽糖醇、起酥、盐、发面苏打、食用香精、鸡蛋和发酵粉以低速拌和2分钟
加入黄油食用香精、色素和水，以低速拌和1分钟
加入食用香精并以低速拌和1分钟
在华氏425度时烘焙9分钟。
    无糖的燕麦饼干
    成分     百分比
    麦芽糖醇     18.60
    饼干烘焙起酥     16.00
    鸡蛋     0.50
    香草香精(Massey Bourbon)     0.16
    发面苏打     0.36
    肉桂     0.21
    盐     0.20
    红糖调味剂     0.17
    Neosord山梨醇P110     6.80
    快熟燕麦     20.40
    糕点面粉(Con Agra)     29.09
    水     7.51
    100.00
制作的过程如下所示：
将麦芽糖醇、山梨醇、起酥、盐、发面苏打、鸡蛋以低速拌和2分钟
加入二分之一的红糖、香草香精和水的混合物。以低速拌和1分钟
加入调味剂和燕麦以及剩余的水混合物，并以低速拌和1分钟
每块饼干重约22-23克，在华氏425度时烘焙9分钟。
在松脆饼干和燕麦饼干中，由本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末显示出了其较快的溶解性，因此能将拌和时间从6分钟减至4分钟。
在松脆饼干的配方中，将通过这一过程制出的面团与MALTISORBR P200的面团在结构方面进行比较，在模制工序中这种面团更易进行加工以使饼干形成所需的形状和大小。为了达到相同的稠度，用按照本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末制成的燕麦饼干所需的拌和时间也低于标准的机制饼干或是库存糕点的所需的拌和时间。
这两种类型的饼干的烘焙条件没有变化，也不需要有改变。用按照本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末制成的饼干比用MALTISORBR P200和AMALTYRR50制成的对比用的无糖饼干更轻些。
在超期贮藏期间，用按照本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒的粉末制成的饼干比用MALTISORBR P200和AMALTYR R50制成的对比饼干更松软些，这是产品存放所需要的特性，有一个较长的贮存寿命。
实施例3
添加了食用香精的口香糖的成分是按照以下两种基本配方进行制备的，所使用的麦芽糖醇既有按照本发明制造出的含有麦芽糖醇晶粒(成分A)，其平均颗粒直径为250微米，也有由申请人公司出品的MALTISORBR P35(成分B)，其平均颗粒直径为35微米(建议口香糖制造厂商采用的颗粒大小)。
  成分A   成分B
  百分比   百分比
HORIZONR口香糖基料(CAFOSA GUM SA)     25     25
MALTISORBR 35     60.8
本发明麦芽糖醇晶粒     60.8
由申请人公司出品的浓缩的LYCASINR 80/55(85％)     12     12
天然薄荷香精(Silesia)     2.2     2.2
    100.0     100.0
在一个捏和混料装置中加入口香糖基料和二分之一的按照本发明制造出的麦芽糖醇晶粒或是二分之一的MALTISORBR P35，混料装置配备有两个Z-形臂和一个夹套，通过夹套中的循环水使温度保持在50℃。
将口香糖基料拌和约3分钟，加入大约二分之一的LYCASINR 80/55，并将它与口香糖基料紧密拌和。
将混合物连续拌和3分钟，再加入剩余的按照本发明制造出的麦芽糖醇晶粒或是MALTISORBR P35。
再继续拌和约6分钟之后，加入剩余的LYCASINR 80/55。
最后，再持续拌和1分钟，以便获得一个均匀的面团。
然后从捏和装置上取下这个面团，分成薄片，并切割成厚度为5毫米的条状。
1.硬度测量
对两组口香糖成分进行对比，它们的厚度为5毫米，8天前生产的，存放于20℃、湿度为50％的条件下，用一台INSTRONR牌的机器采用透射测定法对它们的硬度进行测量。
平均硬度结果(每十条的平均值)如下所示：
成分A：63.7牛顿
成分B：73.6牛顿
可以看出，对于口香糖来说，成分A比成分B更软。
2.味道评价
在蒙眼测试中，要求一组25人的测试小组对三种口香糖成分进行分级，从0级到4级，以便进行优选(0级代表产品的味道最差，而4级代表味道较好的产品)。
第三组成分(成分C)是用MALTISORBR P200(其麦芽糖醇颗粒大小与按照本发明制造出的麦芽糖醇晶粒的相同)制成的，制备的方法与成分A和B相同。
然后，考虑到每位测试人员的评注，将这些等级结合起来并加以解释。
成分C获得的分数最低。
其解释为：与那些由成分A或B所制成的口香糖相比较，这种口香糖中有“沙样”质地。
用粒度测定法测量用作成分C的MALTISORB可解释该沙样味道。
出乎意料的是，用成分A制成的口香糖，它所使用的麦芽糖醇粒径与MALTISORBR P200的相似，但它的味道与成分B制成的口香糖的味道相同。
较好的成分A没有沙样味道，在口中口感细腻，值得注意的是它的得分在3.5和3.8之间。
结论为：按照本发明制造出的麦芽糖醇晶粒特别适用于口香糖生产。

Claims (20)

1.一种制造含有麦芽糖醇晶粒的粉末的方法，连续地混合具有至少70％重量干物质且麦芽糖醇含量占干物质的至少85％重量的麦芽糖醇糖浆，这样进行混合：使麦芽糖醇糖浆和含麦芽糖醇的晶种同时分散到一个含有以麦芽糖醇为基的颗粒的敞式旋转容器中进行混合，从而使麦芽糖醇糖浆和含麦芽糖醇的晶种在容器中所含的以麦芽糖醇为基的颗粒的表面混合，从容器中收集以麦芽糖醇为基的颗粒，使包含在所述颗粒中的麦芽糖醇结晶，通过容器的旋转，使容器中的以麦芽糖醇为基的颗粒保持移动。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，麦芽糖醇糖浆以了细分形式引入容器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，麦芽糖醇糖浆以液滴形式加入。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，麦芽糖醇糖浆以射流形式加入。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，容器的旋转轴是水平倾斜的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以麦芽糖醇为基的颗粒在容器的出口处以溢流的方式收集。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，收集粒径从150微米至10,000微米的颗粒。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将干物质含量至少有90％重量的麦芽糖醇糖浆加热到至少80℃，并与含麦芽糖醇的晶种连续混合，选择晶种/糖浆比例、粒径、旋转轴的取向，以及容器的旋转速度，使从容器中收集得来的产品为粒径从500微米至10,000微米的颗粒。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，晶种/糖浆比不大于4/1。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，容器以带有平底的敞槽或是敞式转筒的形式出现。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，容器的旋转轴与水平面之间的倾斜角度自25°至45°。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了增加所收集的麦芽糖醇颗粒的结晶度应让它们老化，当颗粒在气流中移动时将其在5℃至90℃之间保持1至20小时以便老化。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所收集的老化了的麦芽糖醇颗粒研磨并干燥，以便使残留含水量不大于2％。
14.根据权利要求1所述的方法获得的含有麦芽糖醇晶粒的粉末。
15.如权利要求14所述的含有麦芽糖醇晶粒的粉末，根据试验A，它所显示出的在水中的溶解速度小于3分钟。
16.如权利要求14所述的含有麦芽糖醇晶粒的粉末，根据试验B，它所显示出的硬度值最多为500牛顿。
17.如权利要求14所述的含有麦芽糖醇晶粒的粉末，根据试验C，它所显示出的表观比重在0.550至0.650克/毫升之间。
18.一种制备片剂的方法，它使用了根据权利要求1所述的方法得到的含有麦芽糖醇晶粒的粉末。
19.一种制造烘焙产品的方法，它使用了根据权利要求1所述的方法获得的含有麦芽糖醇晶粒的粉末。
20.一种制造口香糖的方法，它使用了按照权利要求1所述的方法获得的含有麦芽糖醇晶粒的粉末。
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