DE2124527B2 - Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen Aromastoffen in heiße Bobonmassen - Google Patents

Description

EKe Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen Aromastoffen in heiße Bonbonmassen in Gegenwart von nicht-hgroskopischem Poryäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 10000 ohne Veränderung der Bearbeitungstemperatur der heißen Bonbonmasse unter mechanischem Mischen bei Temperaturen zwischen 88 and 116° C Das erfindungsgemäße Verfahren dient z. B. zur Herstellung von PiJtiDen, 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 UBt man auf die eingekochte Masse ein Vakuum einwirken, um den Wassergehalt 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 Misch- und Kuhlplatte gegeben. An diesem Punkt werden Färb· und Geschmacksstoffe, flüchtige Aremastoffe, 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 ir· ihr verteilt

Während des Einarbeitens der flüchtigen Aromastoffe 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 heißen Bonbons eingearbeitet Bs ist beispielsweise nicht ungewöhnlich, wenn die Hälfte der der Bonbonmasse zugesetzten flüchtigen Aromastoffe 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

Bisher ist es wegen des fast vollständigen Verlustes

durch Verdampfen während der Zeit, Ui der der Feuchtigkeitsgehalt der Lösung durch Hitze und Hochvakuum reduziert wird, nicht möglich, die fluchtigen Aromastoffe der Zuckerlösung zuzusetzen, bevor die Bonbons gekocht werden. Während des Erbitzens können auch gewisse Verluste durch Zersetzung der Aromastoffe auftreten..

Die Flüchtigkeit der Aromastoffe in Verbindung mit ihrer Unlöslichkeit in Sacchariden ist weitgehend

ίο verantwortlich für die Schwierigkeiten, die auftreten, wenn versucht wird, eine ausreichende Menge der flüchtigen Aromastoffe den Bonbons zuzusetzen, so daß Pastillen und Hustendrops eine zufriedenstellende therapeutische Wirksamkeit und zufriedenstellende'

Geschmackseigenschaften besitzen.

Aus der US-PS 32 71256 ist ein Verfahren zur Einarbeitung von Chloroform in Bonbomuassen bekannt, bei dem zunächst eine weichgemachte Bonbonmasse hergestellt wurde, die 5 bis 20 Gew.-% eines nicht-hygroskopischen Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 20 000 und 1 bis 10% einer Poryhydroxylverbindung als hygroskopischen Weichmacher enthielt Nachdem der Wassergehalt auf übliche Weise bei 131 bis 104° C unter Vakuum auf einen Gehalt von etwa 3% verringert worden war, wurde die Masse bei 104⁰C auf eine Misch- und Kühlplatte gegeben und dort bei Bearbeitungstemperaturen der heißen Masse mit Färb- und Geschmacksstoffen und therapeutischen Mitteln versetzt, die bei 104⁰C

beständig sind. Da Chloroform bei 60°C siedet, ließ sich dieses nicht bei den üblichen Bearbeitungstemperaturen um 100⁰C einarbeiten, sondern konnte erst nach weiterem Abkühlen auf etwa 50 bis 75°C eingearbeitet werden, wobei es vorzugsweise mit Polyäthylenglykol angedickt wurde. In dieser Chloroformlösung von Polyäthylenglykol wurden auch flüchtige Aromastoffe zugesetzt Die Poryäthylengrykole dieser Patentschrift hatten auch die Funktion, die Viskosität der Chloroformlösung so zu erhöhen, daß sie leichter an der

Bonbonmasse haftet, während sie eingearbeitet wird Diese Glykole verzögern auch die Verdampfung des Chloroforms. Die verschiedenen Weichmacher einschließlich der nicht hygroskopischen Polyäthylenglykole, die zur Unterstützung der Einarbeitung von Chloroform in Bonbons verwendet wurden, machten jedoch leider auch das fertige Produkt weicher, so daß bei längerer Lagerung bei einer Temperatur von 38"C und darüber die Bonbons sich zu unansehnlichen Formen verformten. Es konnte jedeofalls nach dieser

so Patentschrift nicht erwartet werden, daß sich in Gegenwart von nur sehr geringen Mengen, nämlich 04 bis 2 Gew.-% ties Polyäthylenglykols flüchtige Aromastoffe bei den üblichen Bearbeitungstemperaturen der Bonbonmasse in diese einarbeiten lassen, ohne daß ein großer Verlust durch Verflüchtigung und Ablaufen eintritt und ohne daß es nötig wäre, die Aromastoffe selbst mit Polyäthylenglykol anzudicken.

Weiterhin ist aus der US-PS 32 95 992 ein Verfahren zur Verminderung der Klebrigkeit einer heißen Bonbonmaise durch Zusatz von 0,05 bis 10 Gew.-% eines nicht-hygroskopischen Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht oberhalb 1000 bekannt. Auch in diesem bekannten Verfahren wurde die heiße Bonbonmasse unter mechanischer Bearbeitung mit

β; Geschmacksstoffen, Farbstoffen und anderen Bestandteilen versetzt Aber auch bei Kenntnis dieses Verfahrens konnte nicht erwartet werden, daß man durch einen Zusatz von nur 04 bis 2 Gew.-% des

Polyitbylengjykols zu der Bonbonroasse eine Einarbeitung der nächtigen Aromastoffe bei der Bearbeitungstemperatur erreichen könnte,. oboe die ■ üblichen Verloste durch Verflüchtigung und Abteufen in Kauf nehmenza müssen, wenn nun eine bestimmte Mischzeit einhält

Nach der US-PS 34 39 089 war es möglich, mit Hilfe von Polyäthytenglykol 4 bis 10 Gew.-% an festen Medikamenten in Bonbons einzuarbeiten, indem man das feste Medikament in Poh/äthylenglykol fließfähig machte und das Gemisch dann der heißen Bonbonmasse zusetzte and dieser dann mechanisch die gewünschten Formen gab. .Bei den festen Medikamenten dieses Patentes handelte es sich jedoch nicht um flüchtige Aromastoffe wie bei der vorliegenden Erfindung, und außerdem wurde man von diesen festen Medikamenten nicht erwarten, daß sie die Bonbongrundmasse erweichen, wie dies bei den erfindungsgemäß verwendeten Aromastoffen der Fall ist

Der Erfindung Jfegt die Aufgabe zugrunde, flüchtige Aromastoffe unter möglichst geringem Verlust durch Verflüchtigung und Ablaufen in heiße Bonbonmassen

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zunächst eine plastische Bonbonmasse mit einem Gehalt von 0,5 bis 2 Gew.-% an dem Poh/ithytengrykol herstellt und diese Masse unter Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes auf 1 bis 2 Gew.-% auf eine Temperatur von 146" C unter Vakuum erhitzt and sodann im Verlauf von 5 bis 11 Minuten bei der Bearbeitungstemperatur der heißen Bonbonmasse nut 0£5 bis 1,5 Gew.-%,, bezogt-^ auf die fertige Bonbonmasse, des fluchtigen A-omastoffes versetzt.

Es ist schwierig, theoretisch zu bi runden, warum diese kleinen Mengen Poh/äthylenglykol bewirken, daß die heiße Bonbonmasse mehr flüchtige Aromastoffe aufnehmen kann. Das Poh/äthylenglykol verändert weder die Bearbeitungstemperatur der heißen Bonbonmasse noch ist es ein gutes Lösungsmittel für die aromatischen öle.

Viele fluchtige Aromastoffe wie Eukalyptol, Menthol, Benzylalkohol und öle von Pfefferminz, Eukalyptus, grüner Minze, Zimt, Sassafras, Nelken, Fichtennadeln, Wacholder, Zitronen, Orangen, Koriander und anderen Stoffen sowohl naturlicher Herkunft als auch synthetisch hergestellte, werden in Bonbons, wie Brust- und Hustenbonbons, zur Geschmacksverleihung und für medizinische Zwecke eingearbeitet Viele der üblicherweise verwendeten Aromastoffe besitzen blähungsmildernde, antiseptische, lokalanästhetische, lokalanalgesische, stimulierende, feustenlösende, diuretische und andere pharmakologische Eigenschaften. Die flüchtigen Aromastoffe, die auch als ätherische öle bezeichnet werden, lassen sich aus pflanzlichen Stoffen durch Destillation oder Extraktion mit Lösungsmitteln gewinnen, Sie unterscheiden sich von den nicht flüchtigen ölen wie Maisöl, BaumwoUsamenöl 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 flüchtigen aromatischen 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 ma.cht sie als Geschmacksstoff wertvoll und erhöht ihre Wirksamkeit als Heilmittel,

Aus der Möglichkeit, größere Mengen flüchtiger Aromastoffe nach dem eirfindungsgemäßep Verfahren in eine Bonbonmasse einzuarbeiten,, ergeben sich mehrere wichtige Vorteile, Die Menge an einarbettbaren Aromastoffen wird wesentlich erhöht, wie aus den

' nachstehenden Versuchsergebnissen erhellt Die/v ermöglicht die Einarbeitung größerer und wirksamerer

ίο Mengen der heilkräftigen Aromastoffe, Es gibt weniger Verluste an kostspieligen Aromastoffen, wenn diese erfindungsgemäß in die Bonbons eingearbeitet werden. Es ist ferner möglich, die heilkräftigen Aromastoffe gleichmäßiger einzuarbeiten, da der heißen Bonbonmasse größere Mengen der heilkräftigen Aromastoffe mit der Wahrscheinlichkeit zugesetzt 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 Polyäthylengh/kole 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 nachstehend beschriebenen und andere bei der Entwicklung der vorliegenden Erfindung durchgeführte Versuche ergeben, daß 0,5 bis 2 Gew.-% Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht zwischen 3000 und 10 000, die in die Bonbonmasse eingearbeitet werden; bevor die flüchtigen Aromastoffe bei Temperaturen von 93 bis 116° C zugesetzt werden, die Einarbeitung größerer Mengen dieser Aromastoffe bei geringeren Verlusten ermöglichen. Flüchtige heilkräftige Aromastoffe können in Mengen von 0,25 Gew.-% bis zu 1,5 Gew.-%, bezogen auf die fertige Bonbonmasse, eingearbeitet werden.
Auf dem Mischer können zwar gröbere Mengen der flüchtigen Aromastoffe der heißen Bonbonmasse zugesetzt werden, als sonst zu erwarten wären, noch größere Mengen der Aromastoffe können jedoch eingearbeitet werden, wenn ein Teil der flüchtigen Aromastoffe während der ersten Bearbeitungsstufe und der Rest der Bonbonmasse auf einer Ziehmaschine zugesetzt wird. Vorzugsweise werden etwa 50 bis 75% der Aromastoffe auf dem Mischer bei Temperaturen von 93 bis 116⁰C binnen 4 bis 8 Minuten zugegeben und der Rest wird zugesetzt, während die Bonbonmasse bei

so Temperaturen von 88 bis 99° C 2 bis 3 Minuten lang gezogen wird. Übliche Weichmacher, z. B. Propylenglykol und Glycerin, können in einer Gesamtmenge von etwa 04 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Bonbonmasse, verwendet werden. Der Wassergehalt der Bonbons bleibt innerhalb normaler Grenzen zwischen 1 und 2 Gew.-%.

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläute' rung der Erfindung.

_ω Beispiel 1

Es wurden zwei Chargen an Bonbonmasse hergestellt Eine dieser Chargen war eine übliche Bonbongrundlage aus 60% Saccharose und 40% Maissirup. Die Zusammensetzung der anderen Charge war 58,5% Saccharose, 39% Maissirup, 1,8% Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4000, 03% Propylenglykol und 035% Glycerin.

Beide Chargen wurden in der gleichen Vorrichtung

unter identischen Bedingungen bearbeitet, Dip Kochtemperetar betrug 146^QC und der Feuchtigkeitsgehalt der Charge wurde unter einem Vakuum von 0,348 bar auf 1,5% herabgesetzt Ein TeU jeder Charge wwrde der Vakuumkammer entnommen und bei einer Temperatur von 116° C auf einen Mischer gegossen, Aiüf dem Mischer wurde der Charge langsam binnen 5 bis 6 Minuten unter Mischen soviel wie möglich einer 0,82% Eukalyptpl und 0,74% Menthol enthaltenden lyösuug, bezogen auf das Gewicht der heißen Bonbonwsse, zugesetzt Nach dem anschließenden Formen und Abkühlen wurden Stücke jeder Charge auf ihren Gehalt an Eukalyptol und Menthol untersucht. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten;

% der vorgesehenen Menge, die in den Bonbons
gefunden wurde

Eukalypto) Menthol. Mittelwert

Charge 1	383%	52%	45,5%
(einfache Bonbonmasse)
Charge 2	435%	60%	52%

(einfache Bosibonmasse plus
Zusätze)

Die Verwendung der Zusätze in der Charge 2 erhöhte die Menge der in der Bonbonmasse verbleibenden Aromastoffe um 6,5%. Fast die Hälfte der aromatischen Substanzen ging jedoch verloren, und -die maximale Menge der beiden aromatischen Verbindringen betrug nur 031 Gew.-%, bezogen auf die Bonbonmasse.

Die obigen Versuche wurden mit der Abweichung wiederholt, daß nur ^lh der 0,82% Eukalyptol und 0,74% Menthol enthaltenden Lösung auf dem mechanischen Mischer zugesetzt wurde; dieses gesamte Drittel words ohne »Ablaufen« eingearbeitet Tie anderen ²h wurden zugegeben, während jede Chargt εηί 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 Bonbons
gefunden wurde

Eukalyptol Menthol Mittelwert

Charge 3

(einfache Bonbonmasse mit
Ziehen)

73%

67%

Durch teilweise Anwendung der Ziehvorrichtung bei der Einarbeitung der einfachen Bonbonmasse wurde die Menge Jer verbleibenden Aromastoffe also 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%ige Erhöhung der verbleibenden Aromastoffe erwarten, wenn die Bonbonmasse mit Zusätzen teilweise auf der Ziehvorrichtung eingearbeitet wird. Es wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß beim Ziehen der das Polyäthylenglykol enthaltenden Bonbonmasse folgende Ergebnisse erzielt wurden:
45

% der vorgesehenen Menge, die in den Bonbons
gefunden wurde

Eukalyptol Menthol Mittelwert

Charge 4

(einfache Bonbonmasse plus
Zusätze mit Ziehen)

93%

83%

Die Verwendung der Zusätze und das Ziehen erhöhten die Zurückhaltung der Aroinastoffe 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 um 28,5% hätte vorhersagen können, tatsächlich jedoch eine Erhöhung um 374% erzielt wurde.

Beispiel 2

Bei einer Reihe von Bonbonherstellungen wurden Zucker und Maissirup auf etwa 146⁰C erhitzt und der Feuchtigkeitsgehalt auf die vorstehend beschriebene Weise unter Vakuum auf 1,5 Gew.-% reduziert. Dabei bestand die Charge A aus 60 Gew.-% Saccharose, 40 Gew.-% Maissirup (niedriges Dextroseäquivalent) und Wasser. Bei der Charge B wurden 1,25% Polyäthylenglykol 4000 zugesetzt, bei der Charge C wurden Sfl Gew.-% Polyäthylenglykol 4000 verwendet, während bei der Charge D 1,25% Por/athytenglykol und 035% Glycerin der Lösung zugesetzt wurden. Es wurde streng darauf geachtet daß die Chargen unter identischen

Bedingungen bearbeitet wurden.

Der heißen plastischen Bonbonmasse wurden auf dem Mischer 0,6 Gew. % Eukalyptusöl binnen 5 bis 6 Minuten zugesetzt und 0,4 Gew.-% Eukalyptusöl

wurden der heißen Bonbonmasse anschließend während des Ziehens zugsetzt

Analysen der gekühlten Bonbons zeigten, daß die Charge B 19,5% mehr Eukalyptusöl enthielt als die Charge A. Die Charge C enthielt 18% mehr s 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 Aromastoffes bei Verwendung von Polyäthy- ι ο lenglykol in kleinen Mengen gezeigt wird. Überraschenderweise verbesserten größere Mengen, z. B. 5 Gew.-%, Polyäthylenglykol nicht die Einarbeitbarkeit von Eukalyptusöl in die heiße plastische Bonbonmasse.

Beispie 1 3

Es wurde eine weitere Charge Bonbonmasse hergestellt, der eine Anzahl verschiedener Geschmacksstoffe. Farbstoffe und flüchtiger Aromastoffe zugesetzt wurde. Die Lösung von Zucker, Maissirup, PoTyäthylenglykol 4000, Glycerin und Wasser wurde mit einer Lösung eines roten Farbstoffes versetzt und bei 146°C eingekocht, worauf die überschüssige Feuchtigkeit unter einem Vakuum von 0,948 bar entfernt wurde.

Die heiße Bonbonmasse wurde auf einen mechani- _>-, sehen Mischer gebracht und es wurden 0,33 Gew.-% Zitronensäure und 0,2% einer Benzylalkohol, Menthol, Eukalyptusöl, Kirscharoma, Kampfer und Thymol enthaltenden Lösung flüchtiger Aromastoffe zugegeben. Nach etwa 5minütigem Mischen und Kühlen auf dem mechanischen Mischer wurde die Charge in eine Ziehvorrichtung gebracht und es wurden innerhalb von P/4 Minuten weitere 0,1% der gleichen Lösung flüchtiger Aromastoffe zugesetzt. Wiederum wurde gefunden, daß in die Bonbonmasse ein höherer Prozentsatz der flüchtigen Aromastoffe bei geringeren Verlusten eingearbeitet worden war als zu erwarten gewesen wäre.

Beispiel 4

Bei einer weiteren ähnlichen Herstellung wurde eine Lösung flüchtiger Aromastoffe, die bezogen auf die Bonbonmasse, 0,8 Gew.-% Benzylalkohol, Menthol und Pfefferminzöl enthielt, auf einem Mischer zugesetzt und weitere 03 Gew.-% dieser gleichen Lösung flüchtiger Aromastoffe wurden auf der Ziehvorrichtung zugegeben. Als die Bonbonmasse abgekühlt und analysiert worden war, wurde wie zuvor festgestellt, daß die flüchtigen Aromastoffe mit höherem Wirkungsgrad und in größeren Mengen eingearbeitet worden waren als ohne das Vorliegen des Polyäthylenglykols 4000 in der heißen plastischen Bonbonmasse zu erwarten gewesen wäre.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Lebensmittelgeset7. beschränkt sein.

Claims (1)

1. ■ Patentanspruch:

   Verfahren zum Einarbeiten von flüchtigen Aromastoffen in heiße Bonbonmassen in Gegenwart von nicht-hygroskopischem Polyithylenglykol mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 10 000 ohne Veränderung der Bearbeitungstemperatur der heißen Bonbonmasse unter mechanischem Mischen bei Temperaturen zwischen 88 und 116°C, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine plastische Bonbonmasse mit einem Gehalt von 0,5 bis 2 Gew.-% an dem Poryäthylengrykol herstellt und diese Masse unter Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes auf 1 bis 2 Gew-% auf eine Temperatur von 146° C unter Vakuum erhitzt und sodann im Verlauf von 5 bis 11 Minuten bei der Bearbeitungstemperatur der heißen Bonbonmasse mit 0,25 bis L5 Gew.-%, bezogen auf die fertige Bonbonmasse, des flüchtigen Aromastoffes versetzt