CS252831B2

CS252831B2 - Vstřikovaný výrobek

Info

Publication number: CS252831B2
Application number: CS855547A
Authority: CS
Inventors: Fritz Wittwer; Ivan Tomka
Original assignee: Warner Lambert Co
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS554785A2

Abstract

Vstřikovaný výrobek ve tvaru farmaceutické kapsle nebo obalového materiálu pro potraviny, farmaceutické výrobky a jiné chemikálie má teplotu skelného přechodu nad teplotou použití, samonosný tvar a zanedbatelnou vratnou elastickou deformaci při tavení. Je tvořen kompozicí na bázi nativního škrobu, obsahujícího 5 až 30 % hmotnostních vody a popřípadě další přísady, přičemž tato kompozice byla podrobena vstřikování při teplotě 80 až 240 °C a tlaku 600.105 Pa za udržování obsahu vody v kompozici v rozmezí 5 až 30 % hmotnostních.

Description

Vynález se týká vstřikovaných výrobků na bázi kompozice nativního škrobu a vody. Používá se škrob získaný z pšenice, brambor, kukuřice, rýže, tapioky apod. Tyto typy škrobu mají obvykle rozmezí molekulové hmotnosti 10 000 až 20 000 000.

Škrob obsahuje asi 0 až 100 % amylosy a asi 100 až 0 % amylopektinu, výhodně 0 až 70 % amylosy a asi 95 až 10 % amylopektinu.

Termín škrob, používaný v dalším textu, zahrnuje rovněž pěny, modifikace nebo deriváty škrobu a jejich kombinace s hydrofilními polymerními kompozicemi, jejichž vlastnosti jsou přijatelné pro požadované vstřikované výrobky, zejména kapsle.

7

Hydrofilní polymery jsou polymery s molekulovou hmotností přibližně 10 až 10 as molekulárními skupinami v hlavním a/nebo v postranních řetězcích, které jsou schopné tvořit vodíkové můstky a/nebo se na nich účastnit. Tyto hydrofilní polymery vykazují na isothermě adsorpce vody (v teplotním rozmezí přibližně 0 až 200 °C) inflekční bod v blízkosti bodu aktivity vody při 0,5.

Hydrofilní polymery podle tohoto vynálezu se odlišují od skupiny tak zvaných hydrokoloidů svou molekulární disperzitou - v pracovním rozmezí podle tohoto vynálezu musejí obsahovat podíl vody činící 5 až 30 S hmotnostních, pokud je teplota hydrofilního polymeru v pracovním rozmezí 80 až 240 °C podle vynálezu.

Předběžným požadavkem na materiál, který má být vstřikovatelný, je schopnost skelného přechodu při teplotě kompatibilní s tepelnou stabilitou materiálu a s technickými možnostmi vstřikovacího zařízení. Předběžným požadavkem na materiál, ze kterého se mají vstřikováním vyrábět tvarované produkty s vysokou rozměrovou stálosti, je jeho minimální elastická relaxace po otevření formy. Toho je možno dosáhnout tak, že se během vstřikování upraví na molekulární úrovni disperzita materiálu.

Shirai a d. v patentu USA č. 4 216 240 popisují vstřikování za vzniku orientovaného vláknitého proteinového produktu. Vláknitý produkt, získaný tímto způsobem, se zásadně liší od transparentního sklovitého materiálu na kapsle podle našeho vynálezu. Kromě toho za účelem získání tekuté hmoty pro vstřikování musejí být proteinové směsi podle Shiraie a d. denaturovány a tak ztrácejí schopnost podléhat rozpouštění.

Nakatsuka a d. v patentu USA č. 4 076 846 používají pro získáni jedlého tvarovaného výrobku vstřikováním binární směsi škrobu se solemi bílkovinných látek. Podle našeho vynálezu lze získávat tvarované výrobky ze škrobu bez přísady solí bílkovinných látek.

Heusdens a d. v patentu USA č. 3 911 159 popisují tvorbu vláknitých bílkovinných struktur za vzniku jedlých produktů o zlepšené měkkosti. Podle našeho vynálezu se tvarované produkty vyrábějí bez vláknité bílkovinné struktury.

Předmětem vynálezu je vstřikovaný výrobek s teplotou skelného přechodu nad teplotou použití, mající samonosný tvar a zanedbatelnou vratnou elastickou deformaci při taveni, který je tvořen kompozicí na bázi nativního škrobu, obsahujícího 5 až 30 % hmotnostních vody.

Takovéto výrobky lze získat vstřikováním uvedené kompozice, obsahující popřípadě další přísady, při teplotě 80 až 240 °C a tlaku 600.10$ až 3 000.10^ Pa za udržováni obsahu vody v kompozici v rozmezí 5 až 30 % hmotnostních.

Je výhodné, má-li výrobek podle vynálezu tvar farmaceutické kapsle. Kromě kapslí lze ze škrobu vstřikováním vyrábět mnoho užitečných produktů, vyžadujících vysokou tvarovou stálost a minimální rozměrové odchylky. Patří mezi ně například cukrovinky, obaly pro potraviny, farmaceutické výrobky, chemikálie, barviva, koření, hnojívové kompozice, semena, kosmetické výrobky, zemědělské produkty a matrice ze škrobových kompozic různých tvarů a velikostí, obsahující látky a/nebo aktivní přísady, mezi něž patří potraviny, farmaceutické· výrobky, chemikálie, barvivá, koření, hnojivove kompozice, semena, kosmetické výrobky a zemědělské produkty, které jsou v matrici mikrodispergovány a jsou z ni uvolňovány desintegrací a/nebo rozpouštěním a/nebo bioerozí a/nebo difúzí v závislosti na rozpouštěcích charakteristikách použité škrobové kompozice. Některé z těchto produktů se mohou rovněž nacházet v systému řízeného uvolňování obsažené látky. Dále je možno vstiíkováním škrobových kompozic získávat medicinální a lékařské produkty. Biodegradovatelnost. škrobu způsobuje, že je z hlediska ochrany prostředí výhodnější než určité v současnosti používané látky. Netoxičnost směsí <éi < zvyšuje její vhodnost jako materiálu pro vstřikování. Předmět našeho vynálezu sc lis' < é ' \ · popsaného stavu techniky poznatkem, že teplotní interval mazovatění škrobu leží v top]ol i i rozmezí vhodném pro vstřikování, pokud obsah vody ve škrobu leží v charakteristickém rom-n, které umožňuje obejít se bez dalšího sušení nebo zvlhěování kapslí.

Nad teplotou mazovatění je škrob ve stavu molekulární dispezitv. Během vstřikovacího pro cesu podle vynálezu se škrob po značnou dobu nachází při teplotě vyšší než je teplota mn/<v,.tění. Dispergují-li se ve škrobových kompozicích léky, potraviny a jiné látky, nelze používat takového množství, které by natolik ovlivnilo vlastnosti škrobu, že by přestal být vstřikovatelným.

Škrob, používaný v kompozicí podle vynálezu, má molekulovou hmotnost v rozmezí 10 000 až 20 000 000, přičemž obsahuje asi 0 až 100 % čimylosy a asi 100 až 0 * amylopektinu.

škrobová kompozice podle vynálezu je vhodná pro vstřikování bez výše uvedených nevýhod známého stavu techniky. Ze škrobové kompozice podle vynálezu je možno vstřikováním vyrábět kapsle s vysokou rychlostí a přesností, a je pak možno je použít v plnicím zařízení s vysokou rychlostí.

V nás -	• ;·!> i·: t-.říkladeč.h	jsou použity tyto zkratky
t.-j· r .	Ύη'.·;] šneku (
tc pln. -	.•trecu šneku t <.	')
teplota	na konci šneku (°C)
teplota	v trysce (°C)

LFV lineární rychlost toku (mm/s)

L délka toku (cm)

D tloušřka filmu (cm)

Vyhovující škrobové kapsle byly vyrobeny z níže uvedených škrobových kompozic a za níže uvedených pracovních podmínek.

Příklad 1 škrobová kompozice:

Pšeničný Škrob 8,2 % hmotnostních, želatina 73,8 % hmotnostních, voda 18 % hmotnostních

Pracovní podmínky:

číslo	T.	T	T	T
b	m	e	n
765	125	130	140	140
Příklad	2
Škrobová	kompozice:

LFV

000

Pšeničný škrob 41 % hmotnostních, želatina 41 % hmotnostních

Pracovní podmínky:

voda 18 % hmotnostních.

číslo	Tu	T	T	T	L	LFV
	b	m	e	n	D
126S	125	135	140	140	66	820
Příklad	3
Škrobová	kompozice:
Pšeničný škrob	67,6 % hmotnostních,	želatina 24,6	% hmotnostních,	voda 151	,8 % hmotnostních
číslo	Tu	T	T	T	L	LFV
	b	m	e	n	D
298S	125	135	140	140	66	1 200

Příklad 4

Škrobová kompozice:
Pšeničný škrob 79,4 % hmotnostních, voda 20,6 % Pracovní podmínky:	hmotnostních.
Číslo Έ	T T	T	L	LFV
b	m e	n	D
305S 115 Příklad 5	130 140	140	66	820

Škrobová kompozice:

Pšeničný škrob 78,32 % hmotnostních, voda 21,6 % hmotnostních, erythrosin 0,007 8 % hmotnost nich.

Pracovní podmínky číslo

349S 110

125 135 135

L LFV

D

000

Příklad 6

Škrobová kompozice:

Pšeničný škrob 9,2 % hmotnostních, ftalát hydroxypropylmethylcelulózy (HPMCP) 74,1 % hmotnostních, maziva + změkčovadla 5,1 % hmotnostních, voda 7,5 % hmotnostních.

Pracovní podmínky:

^Tb

349S 110 číslo

125

135

LFV

000 z této škrobové kompozice byla získána enterická kapsle.

Příklad 7

Škrobová kompozice:

Pšeničný škrob 78,5 i hmotnostních, voda 21,5 % hmotnostních.

Pracovní podmínky:
číslo	Tu	T	T	T	L	LFV
	b	m	e	n	D
400S	130	150	160	160	66	820
404S	110	115	125	125	66	820
Příklad	8
Škrobová	kompozice:
Pšeničný škrob 87,3 % hmotnostních, voda	12,7 %	hmotnostních.
Pracovní	podmínky:
číslo	T,	T	T	T	L	LFV
	b	m	e	n	D
4	150	160	170	170	66	820

Příklad 9

Škrobová kompozice:

Pšeničný škrob 75,8 Ϊ hmotnostních, stearan vápenatý 3 % hmotnostní, voda 20,2 % hmotnostních

Pracovní podmínky:

číslo	T,	T	T	T	X,	nr v
b	m	e	n	D
411S	100	110	135	135	66	880
413S	130	140	160	160	66	820

252031

Příklad 10

Škrobová kompozice:

Pšeničný škrob	77,2 % hmotnostních,	glycerin 3 %	hmotnostní,	voda 19,8 %	hmotnostních
Pracovní	podmínky
číslo	T_u	T	T	T	L	LFV
	b	m	e	n	D
410S	100	110	130	130	66	860
414S	130	140	160	160	66	840

Příklad 11 škrobová kompozice:

Pšeničný škrob 72,5 % hmotnostních, polyethylenglykol (molekulová hmotnost 10 000) 3 % hmot-

nostní, voda 22,5 % hmotnostních,	, talek 2 % hmotnostní.
Pracovní	podmínky:
číslo	^Tb	T m	^Te	^Tn	L D	LFV
412S	100	110	130	130	66	840
415S	130	140	160	160	66	840
Příklad	12
Škrobová	kompozice:
Bramborový škrob 80,7 % hmotnostních, voda	19,3 % hmotnostních.
Pracovní	podmínky:
číslo	^Tb	T m	T e	^Tn	L D	LFV
417S	100	110	130	130	66	840

Příkladl3 ·

Tento příklad demonstruje závislost desintegrace kapslí na obsahu amylosy. Při testech se kapsle plní laktosou.

Škrobová komposice pracovní podmínky (°C) charakteristika

T_b, T , T , T , i, LFV desintegrace kapslí

kukuřičný škrob (asi 20 % amylosy)	110,	120,	140,	140,	66,	840	flokulace ve vodě při 36 °C, desintegrace během 30 min
kukuřičný škrob (65 % amylosy) 80 %, voda 20 % hm.	110,	120,	140,	140,	66,	840	ve vodě při 36 °C během 30 min žádné otvory

P ř í k 1 a' d 13 pokračování

Škrobová kompozice	Pracovní podmínky (°C) V V ^Te- V 5' ^LFV	Charakteristika desintegrace kapslí
kukuřičný škrob (0 % amylosy, 100 % amylopektinu) 79,2 %	110, 120, 140, 140, 66, 836	desintegrace ve vodě při 36 °C, desintegrace během 30 min

hm., voda 20,8 % hm.

Je nutno upozornit, že výše popsaná konkrétní provedení vynálezu slouží pouze pro ilustraci a vynález na ně není v žádném případě omezen. Z popisu jsou odborníkům zřejmé různé obměny a varianty, uskutečnitelné bez překročení rozsahu vynálezu.

Claims

předmEt VYNÁLEZU

Vstřikovaný výrobek s teplotou skelného přechodu nad teplotou použití, mající samonosný tvar a zanedbatelnou vratnou elastickou deformaci při tavení, vyznačující se tím , že je tvořen kompozicí na bázi nativního škrobu, obsahujícího 5 až 30 % hmotnostních vody.