DE2124527A1

DE2124527A1 - Verfahren zum Einarbeiten von fluchtigen Aromaten in Bonbons

Info

Publication number: DE2124527A1
Application number: DE19712124527
Authority: DE
Inventors: J Adelstein; N Braun; R R Frey
Original assignee: Richardson Merrell Inc
Current assignee: Richardson Vicks Inc
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1288527A; ES391270A1; ZA712856B; SE374486B; DE2124527B2; NL7106791A; CH558146A; IT1044216B; BE767411A; DE2124527C3; FR2093542A5; CA952368A

Description

RECHTSANWALT";

OR. JUR. DIPL-Ci-ΈΑΛ. WALTER BEIL O 1

ALFREOiPPEN:?;! I \

OR. JUR. Dl-L-C; j :,Vs. H.-J WOLFF

or. JUR. Hans Chr. BEiL I7, Mai 197f

FRANKFURTAM MAIN-HDCHST

ADaONSTKASS£5e

Unsere Nr. 17 110

Richardson-Merrell Inc. New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen Aromaten in Bonbons.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen Aromaten in Bonbons, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine plastische Bonbongrundmasse, enthaltend 0,5 bis 2 Gew.-% eines Polyäthylenglycolgemischs mit einem Molekulargewicht zwischen 3000 und 10 000, herstellt und bei einer Temperatur zwischen 93 und 116°C unter mechanischem Mischen 1/4 bis 1 1/2 Gew.-Si eines flüchtigen aromatischen Stof&s zusetzt. Erfindungsgemäß herstellbare Bonbons sind z.B. Pastillen, Brust- und Hustenbonbons.

Unter Bonbons versteht man eine Lösung von Zuckern, die bei so hohen Temperaturen eingekocht worden ist, daß der größte Teil der Feuchtigkeit entfernt wurde. Bei der Herstellung von Bonbons wird eine wäßrige Lösung von Saccharose und Maissirup (flüssiger Glucose) erhitzt, bis eine Temperatur von etwa 127 bis 149°C erreicht worden ist, und dann läßt man auf die eingekochte Masse ein Vakuum einwirken, um den Wasser-

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gehalt auf etwa 1 bis 1,5 % herabzusetzen. Die eingekochte weiche Bonbonmasse wird dann aus der Vakuumkammer bei einer Temperatur von etwa 116°C entfernt und auf eine Berks-Misch- und Kühlplatte gegeben. An diesem Punkt werden Färb- und Geschmackstoffe, flüchtige aromatische öle, therapeutische Mittel und andere Modifizierungsmittel, die bei der Temperatur der heißen Bonbonmasse beständig sind, auf die heiße Bonbonmasse gegossen, und die Zusätze werden mechanisch in die heiße Bonbonmasse eingearbeitet und durch mechanische Vorrichtungen gleichmäßig in ihr verteilt.

Während des Einarbeitens der flüchtigen aromatischen öle * und dgl. in die heiße Bonbonmasse entsteht ein beträchtlicher Verlust an den flüchtigen Komponenten durch Verdampfen. Da die öle in der Bonbonmasse relativ unlöslich sind, neigen sie ferner dazu, von der heißen Bonbonmasse abzulaufen und werden durch den Mischvorgang nicht vollständig in die hei^ßen Bonbons eingearbeitet. Es ist beispielsweise nicht

der ungewöhnlich, wenn die Hälfte der/Bonbonmasse zugesetzten aromatischen öle durch Verdampfen und Ablaufen verlorengeht, und da es sich bei ihnen gewöhnlich um die teuersten Bestandteile des Endproduktes handelt, ist eine Verringerung dieser starken Verluste sehr erwünscht.

fe Leider ist es bis jetzt nicht möglich, diese aromatischen öle der Zuckerlösung zuzusetzen, bevor die Bonbons gekocht werden, wegen des fast vollständigen Verlustes durch Verdampfen während der Zeit, in der der Feuchtigkeitsgehalt der Lösung durch Hitze und das Hochvakuum reduziert wird. Während des Erhitzens können auch gewisse Verluste durch Zersetzung der aromatischen Substanzen auftreten.

Mit Hilfe der Erfindung lassen sich nunmehr relativ große und wirksame Mengen flüchtiger, aromatischer Substanzen in Bonbons, Pastillen und Hustendrops einarbeiten. Viele flüchtige Aromaten wie Eukalyptol, Menthol, Benzylalkohol

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und öle von Pfefferminz, Eukalyptus, grüner Minze, Zimt, Sassafras, Nelken, Fichtennadeln, Wacholder, Zitronen, Orangen, Koriander und anderen Stoffen sowohl natürlicher Herkunft als auch synthetisch hergestellte, werden in Bonbons, wie Brust- und Hustenbonbons, zur GeschmacksVerleihung und für medizinische Zwecke eingearbeitet. Viele der üblicherweise verwendeten Aromaten besitzen blähungsmildernde, antiseptische, lakalanaesthetische, lokalanalgesische, stimulierende, hustenlösende, diuretische und andere pharmakologische Eigenschaften. Die flüchtigen aromatischen öle, die auch als ätherische öle bezeichnet werden, lassen sich aus pflanzlichen Stoffen durch Destillation oder Extraktion mit Lösungsmitteln gewinnen. Sie unterscheiden süi von den nicht flüchtigen ölen wie MaiäaL, Baumwollsamenöl oder Erdnussöl,dadurch, daß sie keine Glycerylester höherer Fettsäuren sind. Sie sind jedoch hochkomplexe Gemische von Terpenen, Sesquiterpenen, Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Säuren, Estern, Aldehyden und vielen anderen einfachen und komplexen organischen Stoffen, Eine Beschreibung der chemischen, physikalischen und medizinischen Eigenschaften der aromatischen flüchtigen öle ist in Remington's Practice of Pharmacy, 11. Auflage, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania auf Seite 981 bis 1108 zu finden. Die Flüchtigkeit einiger der ätherischen Bestandteile dieser komplexen öle macht sie als Geschmacksstoffe wertvoll und erhöht ihre Wirksamkeit als Heilmittel. Gerade diese Flüchtigkeit in Verbindung mit ihrer Unlöslichkeit in Sacchariden ist weitgehend verantwortlich für die Schwierigkeiten, die auftreten, wenn versucht wird, eine ausreichende Menge der flüchtigen Öle den Bonbons zuzusetzen, so daß Pastillen und Hustendrops eine zufriedenstellende therapeutische Wirksamkeit und Geschmackseigenschaften besitzen.

Man fend, daß, wenn sehr kleine Mengen, etwa 0,5 bis 2 Gew.-? der Bonbonmasse, eines Polyäthylenglycols mit einem Molekulargewicht von etwa 3OOO bis 10 000 der heißen Bonbonmasse zugesetzt werden, es möglich ist, flüchtige Aromaten in die weiche plastische Bonbonmasse bei Temperaturen von 93 bis ll6°C

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bei weit geringeren Verlusten an Aromaten durch Verflüchtigung und Unlöslichkeit einzuarbeiten, als normalerweise zu erwarten wäre. Es ist schwierig, theoretisch zu begründen, warum diese kleinen Mengen Polyäthylenglycol bewirken, daß die heiße Bonbonmasse mehr flüchtiges aromatisches öl aufnehmen kann. Das Polyäthylenglycol verändert weder die Bearteitungstemperatur der heißen Bonbonmasse noch ist es ein gutes Lösungsmittel für die aromatischen öle.

Polyäthylenglycole wurden bereits als Hilfsmittel bei der Einarbeitung verschiedener Medikamente in Bonbons verwendet. Beispielsweise werden gemäß der US-PS 3 271 256 5 bis 20 Gew.-% eines nicht-hygroskopischen Polyäthylenglycols zusammen mit 1 bis 10 Gew.-i Solyhydroxyweichmaehern wie Propylenglycol oder Glycerin und Wasser zur Herabsetzung der Bearbeitungstemperatur von Bonbons auf einen Wert nahe dem Siedepunkt von Chloroform verwendet, so daß Chloroform in die Bonbonmasse eingearbeitet werden kann, während sie sich noch in plastischem Zustand befindet. Die Polyäthylenglycole dieser Patentschrift haben auch die Punktion, die Viskosität der Chloroformlösung so zu erhöhen, so daß sie leichter an der Bonbonmasse haftet, während sie eingearbeitet wird. Diese Glycole verzögern auch die Verdampfung des Chloroforms. Die verschiedenen Weichmacher einschließlich der nicht hygroskopischen Polyäthylenglycole die zur Unterstützung der Einarbeitung von Chloroform in Bonbons verwendet werden, machen jedoch leider auch das fertige Produkt weicher, so daß bei längerer Lagerung bei einer Temperatur von 38⁰C und darüber die Bonbons sich zu unansehnlichen Formen verformen.

Gemäß US-PS 3 439 089 ist es möglich, 4 bis 10 Gew.-? an festen Medikamenten in die Bonbons mit Hilfe von Polyäthylenglycol einzuarbeiten, indem man das feste Medikament in Polyäthylenglycol fließfähig macht und das Gemisch dann der heißen Bonbonmasse zusetzt und dieser dann mechanisch die gewünschten

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Formen gibt. Bei den festen Medikamenten dieses Patentes handelt es sich jedoch nicht um flüchtige aromatische öle wie bei der vorliegenden Erfindung und außerdem würde man diesen festen Medikamenten nicht erwarten, daß sie die Bonbongrundmasse erweichen, wie dies bei den erfindungsgemäß verwendeten aromatischen ölen der Fall ist.

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Es wurden zwei Chargen an Bonbonmasse hergestellt» Eine dieser Chargen war ein«* üblicher Bonbongrundstoff aus 60 % Saccharose und 40 % Maissirup. Die Zusammensetzung der anderen Chargelt war 58,5 % Saccharose, 39 % Maissirup, 1,8 Si Polyäthylenglycol mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 4000, 0,3 % Propylenglycol und 0,35 % Glycerin.

Beide Chargen wurden in der gleichen Vorrichtung unter identischen Bedingungen bearbeitet. Die Kochtemperatur betrug 146⁰C und der Feuchtigkeitsgehalt der Charge wurde unter einem Vakuum von 711 mm Hg auf 1,5 ί herabgesetzt. Ein Teil jeder Charge wurde der Vakuumkammer entnommen und bei einer Temperatur von 116°C auf einen Berks-Mischer, gegossen. Es wurde soviel einer O,82£ Eukalyptol und 0,74 % Methol enthaltenden Lösung, bezogen auf das Gewicht der heißen'Bonbonmasse, auf dem Berks-Miseher wie möglich der Charge langsam binnen 5 bis 6 Minuten unter Mischen zugesetzt. Nach dem anschließenden Formen und Abkühlen wurden Stücke jeder Charge auf ihren Gehalt an Eukalyptol und Menthol untersucht. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

1333:8.5 9/ 1 1 ©

% der vorgesehenen Menge, die in den

Bonbons gefunden wurde

Eukalyptol Menthol Mittelwert

Charge 1 (einfache 38,9 % 52 % ^5,5 2 Bonbonmasse)

Charge 2 (einfache 43,5 % 60 % 52 % Bonbonmasse
plus Zusätze)

Die Verwendung der Zusätze in der Charge 2 erhöhte die Menge der in der Bonbonmasse verbleibenden Aromaten um 6_S5 jS, Fast die Hälfte der aromatischen Substanzen ging jedoch verloren, und die maximale Menge der zwei aromatischen Verbindungen betrug nur 0,81 Gew.-?, bezogen auf die Bonbonmasse.

Die obigen Versuche wurden mit der Abweichung wiederholt, daß nur 1/3 der 0,82 % Eukalyptol und 0,74 % Menthol enthaltenden Lösung auf dem mechanischen Mischer zugesetzt würde; dieses gesamte Drittel wurde ohne "Ablaufen" eingearbeitet. Die anderen 2/3 wurden zugegeben, während jede Charge auf einer mechanischen Ziehvorrichtung bearbeitet wurde. Nach dem anschließenden Formen und Abkühlen wurden die Drops oder Bonbons auf ihren Eukalyptol- und Mentholgehalt untersucht. Bei der Charge 3 wurden die folgenden Ergebnisse erzielt:

% der vorgesehenen Menge, die in den Bonbon3 gefunden wurden Eukalyptol Menthol Mittelwert

Charge 1 P (einfache 61 % 73 % 67 % Bonbonmasse
mit Ziehen)

Durch Anwendung der Ziehvorrichtung bei der einfachen Bontoon-

alao masse wurde die Menge der verbleibenden Aromaten/um 21,5 % erhöht«

Bei Kombination der Verwendung der Zusätze (Erhöhung 7 %) und der Anwendung des Ziehens (Erhöhung 21,5 %) könnte man eine 28,5-prozentige Erhöhung der verbleibenden Aromaten erwarten, wenn die Bonbonmasse mit Zusätzen gezogen wird. Es wurde jedoch überraschenderweise gründen, daß beim Ziehen der das Polyäthylenglycol enthaltenden Bonbonmasse folgende Ergebnisse erzielt wurden:

% der vorgesehenen Menge, die in

den Bonbons gefunden wurden

Eukalyptol Menthol Mittelwert Charge 2 P (einfache Bon- 73 % 93 % 83 %

bonmasse plus
Zusätze mit
Ziehen)

Die Verwendung der Zusätze und das Ziehen erhöhten die Zurückhaltung der Aromaten also um 37»5 % gegenüber der einfachen Bonbonmasse ohne Ziehen. Dies ist sowohl unerwartet als auch überraschend, da man aufgrund der vorherigen Versuche höchstens eine Erhöhung von 28,5 % hätte vorhersagen können, tatsächlich jedoch eine Erhöhung von 37,5 % erzielt wurde.

Mehrere wichtige Vorteile ergeben sich aus der Möglichkeit, größere Mengen flüchtiger Aromaten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine Bonbonmasse einzuarbeiten. Die Menge an einarbeitbaren Aromaten wird wesentlich erhöht, wie aus den vorstehenden Versuchsergebnissen erhellt. Dies ermöglicht die Einarbeitung größerer und wirksamerer Mengen der heilkräftigen Aromaten. Es gibt weniger Verluste in kostspieligen Aromaten, wenn diese erfindungsgemäß in die Bonbons eingearbeitet werden. Es ist ferner möglich, die heilkräftigen Aromaten gleichmäfit-ger einzuarbeiten, da der heißen Bonbonmasse größere Mengen der heilkräftigen Aromaten mit der Wahrscheinlichkeit zugesetzt

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werden können, daß der größte Teil der Substanz und nicht nur etwa die Hälfte am Ende der Bonbonherstellung in den fertigen Bonbons zurückgehalten worden sind. Ein anderer zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß der Schmelzpunkt der Bonbons durch die Zugabe der nicht-hygroskopischen PoIyäthylenglycole oder der flüchtigen aromatischen öle nicht verändert wird und daß eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, daß die fertigen Bonbons bei längerem Lagern bei mäßig hohen Temperaturen verformt werden.

Die vorstehend beschriebenen und andere bei der Entwicklung ψ der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuche ergeben, daß von 0,5 bis 2 Gew.-% Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht zwischen 3000 und 10 000, die in die Bonbonmasse eingearbeitet werden, bevor die flüchtigen Aromaten bei Temperaturen von 93 bis 116 C zugesetzt werden, die Einarbeitung größerer Mengen dieser Aromaten bei geringeren Verlusten ermöglichen. Flüchtige heilkräftige Aromaten können in Mengen von 0,25 Gew.-% bis zu 1,5 Gew.-#,bezogen auf die fertige Bonbonmasse, eingearbeitet werden.

Auf dem Berks-Mischer können zwar größere Mengen der flüchtigen Aromaten der heißen Bonbonmasee zugesetzt werden als sonst zu k erwarten wären, noch größere Mengen der Aromaten können jedoch eingearbeitet werden, wenn ein Teil der flüchtigen aromatischen Stoffe während der ersten Bearbeitungsstufe und der Rest der Bonbonmasse auf einer Ziehmaschine zugesetzt wird. Vorzugsweise werden etwa 50 bis 75 % der Aromaten auf dem vorstehend genannten Mischer bei Temperaturen von 93 bis 116°C binnen 4 bis 8 Minuten zugegeben und der Rest wird zugesetzt, während die Bonbonmasse bei Temperaturen von 88 bis 99°C 2 bis 3 Minuten lang gezogen wird, übliche Weichmacher wie z.B. Propylenglycol und Glycerin können in einer Gesamtmenge von etwa

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0,5 bis 1 Gew.-#, bezogen auf die gesamte Bonbonmasse, verwendet werden. Der Wassergehalt der Bonbons bleibt innerhalb normaler Grenzen zwischen etwa 1 und 2 Gew.-%.

Abgesehen von den vorstehend beschriebenen Versuchen haben viele zusätzliche Versuche demonstriert, daß kleine Mengen, etwa 0,5 bis 2,0 Gew.-% Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 3 000 bis 10 000, die in die plastische heiße Bonbonmasse eingearbeitet werden, die Einarbeitung einer größeren Menge flüchtiger aromatischer öle erleichtern und ermöglichen, als es sonst der Fall wäre. Weiterhin ermöglicht die Zugabe eines Teils der Aromaten, nämlich etwa 1/4 bis 2/3 der Gesamtmenge, während des Ziehens der Bonbonmasse auf üblichen Ziehmaschinen die Einarbeitung noch größerer Mengen der flüchtigen Aromaten. Einige dieser zusätzlichen Versuche sind nachfolgend beschrieben:

Beispiel 2

Bei einer Reihe von Bonbonherstellungen wurden Zucker und Maissirup auf etwa l46°C erhitzt und der Feuchtigkeitsgehalt auf die vorstehend beschriebene Weise unter Vakuum auf 1,5 Gew.-Ji reduziert. Dabeibeatand die Charge A aus 60 Gew.-? Saccharose und 40 Gew.-% Maissirup (niedriges Dextroseäquivalent) und Wasser. Bei der Charge B wurden 1,25 % Polyäthylenglycol 4 000 zugesetzt, bei der Charge C wurden 5,0 Gew.-? Polyäthylenglycol 4 000 verwendet, während bei der Charge D 1,25 % Polyäthylenglycol und 0,35 % Glycerin der Lösung zugesetzt wurden. Es wurde streng darauf geachtet, daß die Chargen unter identischen Bedingungen bearbeitet wurden.

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Der heißen plastischen Bonbonmasse wurden auf dem Berks-Mischer 0,6 Gew.-? Eukalyptusöl binnen 5 bis 6 Minuten zugesetzt, und 0,4 Gew.-? Eukalyptusöl wurden der heißen Bonbonmasse außerdem während des Ziehens zugesetzt.

Analysen der gekühlten Bonbons zeigten, daß die Charge B 19,5 % mehr Eukalyptusöl enthielt als die Charge A. Die Charge C enthielt 18 % mehr Eukalyptusöl als die Charge A und die Charge D enthielt 28 % mehr Eukalyptusöl als die Charge A, wodurch die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Einarbeitung größerer Mengen eines einzigen flüchtigen aromatischen Öls bei Verwendung von Polyäthylenglycol in kleinen * Mengen gezeigt wird, überraschenderweise verbesserten größere Mengen, z.B. 5 Gew.-?, Polyäthylenglycol nicht die Einarbeitbarkeit von Eukalyptusöl in die heirfße plastische Bonbonmasse.

Beispiel 3

Es wurde eine weitere Charge Bonbonmasse hergestellt, der eine Anzahl verschiedener Geschmacksstoffe, Farbstoffe und flüchtiger Aromaten zugesetzt wurde. Eine Lösung von FD&C-Rot Nr. 2 wurde der Lösung von Zucker, Maissirup, Polyäthylenglycol 4 000, Glycerin und Wasser zugesetzt, die Lösung wurde bei 146°C eingekocht und die überschüssige Feuchtigkeit wurde unter einemJTfckuum von 711,2 mm Hg entfernt.

Die heiÄe Bonbonmasse wurde auf einen mechanischen Mischer gebracht,und es wurdenO,33 Gew.-? Zitronensäure und 0,2 ? einer Benzylalkohol, Menthol, Eukalyptusöl, Kirscharoma, Kampfer und Thymol enthaltenden aromatischen Lösung zugegeben. Nach etwa 5minütigem Mischen und Kühlen auf dem mechanischen Mischer wurde die Charge in eine Sehvorrichtung gebracht, und es wurden weitere 0,1 Ü der gleichen aromatischen Lösung innerhalb von 1 3/4 Minuten zugesetzt. Wiederum wurde gefunden,

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M³L

daß in die Bonbonmasse ein höherer Prozentsatz der aromatischen Stoffe bei geringeren Verlusten eingearbeitet worden war als zu erwarten gewesen wäre.

BeisOiel 4

Bei einer weiteren ähnlichen Herstellung wurde eine aromatische Lösung, die bezogen auf die Bonbonmasse O₅ δ Ge\i.-% Benzylalkohol, Menthol und Pfefferminzöl enthielt, auf einem Berks-nischer zugesetzt, und weitere 0,3 Gew.-5? dieser gleichen aromatischen Lösung wurden auf der Ziehvorrichtung zugegeben. Als die Bonbonmasse abgekühlt und analysiert worden war, wurde wie zuvor festgestellt, daß die aromatischen Stoffe mit höherem Wirkungsgrad und in größeren Mengen eingearbeitet worden waren als ohne das Vorliegen des Polyäthylenglycols 4000 in der heißen plastischen Bonbonmasse zu erwarten gewesen wäre.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittelgesetz, beschränkt sein.

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Claims

Patent ansprüche: —J Ί ~ ~)

1. Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen aromatischen Stoffen in Bonbons, dadurch gekennzeichnet, daß man eine plastische Bonbongrundmasse, enthaltend 0,5 bis 2 Gew-s-% eines Polyäthylenglycolgemischs mit einem Molekulargewicht zwischen 3000 und 10 000, herstellt und bei einer Temperatur zwischen 93 und ll6°C unter mechanischem Mischen 1/4 bis 1 1/2 Gew.-% eines flüchtigen aromatischen Stoffes zusetz.t.

^w 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1/3 bis 3/4 des flüchtigen aromatischen Stoffes unter mechanischem Mischen bei Temperaturen von 93 bis 116°C einarbeitet und die verbleibende Menge von 1/4 bis 2/3 des aromatischen Stoffes der Bonbonmasse zusetzt, während sie auf einer Bonbon-ZiehmascMne bei einer Temperatur zwischen 88 und 9-9⁰C gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß man 50 bis 75 % der flüchtigen aromatischen Stoffe in die heiße Bonbonmasse innerhalb von 4 bis 8 Minuten einmischt und 25 bis 50 % der aromatischen Stoffe zusetzt, während die Bonbonmasse 2 b is 3 Minuten lang gezogen wird.

4. Verfahren nachIAtispruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen oder mehrere Weichmacher wie Propylenglycol oder Glycerin in Mengen von bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Bonbonmasse, verwendet und die Wassermenge auf 1 bis 2 Gew.-JS, bezogen auf die Bonbonmasse, reduziert.

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5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüchtige aromatische Stoffe Eukalyptol und Menthol verwendet.

Für
Richardson-Merrell Ine,

(Dr.H.J.Wolff) Rechtsanwalt