DE2148159C - Verfahren zur Herstellung eines freifließenden Lactulosepulvers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Lösungen von handelsüblich erhältlichem Konnyaku- Herstellung eines im Feststoff mehr als 55% Lactulose pulver (gemahlenem Mehl), Gummiarabikumpulver,

enthaltenden frei fließenden Lactulosepulvers. Pektin, Johannisbrotkernmehl (locust bean gum) oder

Lactulose ist speziell bei Obstipation und nepalischer Carboxymethylcellulose — jeweils gelöst in warmem Encephalopathie wirksam, und man weiß aus ver- 35 Wasser in Mengen von 10%, bezogen auf die Lac-

schiedenen klinischen Untersuchungen, daß der Zu- tose — gemischt oder direkt mit kristalliner Cellulose

satz von Lactulose zum Kindenrilchpulver ein Vor- bzw. Aiuminiummagnesiumsilicat versetzt wurde, wo-

herrschen des L. bifidus in der Intestinal flora der damit nach die resultierende Miserring einer Trockenbehand-

gefütterte . Kinder im Vergleich zu Kindern, die lung unter für das Trocknen von Nahrungsmitteln

Mi itermilch erhielten, ergibt. Lactulose ist mithin als 30 üblichen Bedingungen unterworfen wurde, und zwar Medikament und Nährzusatz wertvoll. mit einer Warmiufteiniaßtemperatur von 17O⁰C, einer

Bislang wurde Lactulose jedoch wegen ihres hy- Auslaßtemperatur von 90⁰C und einer Rotationsgroskopischen Charakters hauptsächlich in Sirupform geschwindigkeit des Zerstäubers von 9000 Upm unter verwendet, und es \>A schwierig, Lactulose ⁷.ur Kristalli- Verwendung eines Sprühtrockners. Dabei wurde bei sation zu bringen. Ein durch übliches Sprühtrocknen 35 Verwendung von handelsüblich erhältlichem Gummierhaltenes Lactulosepulver tend-crt zu einer raschen arabikumpulver, Pektin, Johannisbrotkernmehl oder Umwandlung in den Simp. In der Japanese Patent Carboxymethylcellulose eine an der Innenwand des Public .tion Gazette, No. 861/1965, wird zwar ein Ver- Trockners haftende viskose Masse erhalten, und em fahren zur Herstellung von Lactulosepulver beschrie- frei fließendes Pulver konnte nicht erzielt werden, ben, der danach erhaltene Feststoff hat jedoch eine 40 Bei Verwendung von kristalliner Cellulose oder relativ geringe Lactulosekonzentration von unter 50%· Aiuminiummagnesiumsilicat wurde ein gelbes Pulver Bei diesem Verfahren wird wäßrige Lactuloselösung erhalten, bei dem jedoch beim Lösen in Wasser Krimit Getreidemilch, insbesondere Reismehl, getrocknet, stalle von Cellulose oder Aiuminiummagnesiumsilicat wobei der Lactulosegehalt im Feststoff praktisch unter ungelöst zurückblieben und eine einheitliche wäßrige 50 Gewichtsprozent bleibt. 45 Lösung von Lactulose nicht erhalten werden konnte.

Bezüglich der Herstellung von Lactulose durch Epi- Verwendet man dagegen handelsüblich erhältliches

merisierung vcn Lactose wurden zahlreiche Unter- Konnyakumehl, so erhält man überraschenderweise

suchungen über alkalische Mittel, ihre Kombinationen, ein frei fließfähiges weißes Pulver, das in Wasser sehr

Fertigungsbedingungen usw. zui Erzielung einer wäß- leicht löslich ist.

rigen Lösung mk über 50 Gewichtsprozent Lactulose 5» Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Feststoff gehalt durchgeführt Nach dem beschrie- mehr im einzelnen erläutert: benen Verfahren kann jedoch eine wäßrige Lösung mit . _ , . , . __ . . _ über 50 Gewichtsprozent Lactuiose im Gesamtfest- ^L lactulose enthaltende wäßnge Losung, stoffgehalt nicht in ein gutes Pulver umgewandelt wer- Gemäß der Erfindung kann eine nach irgendeinem den, wenn nicht ein Kohlehydrat, wie Lactose, züge- 55 Verfahren hergestellte wäßrige Lösung von Lactulose setzt wird, und dieses Verfahren hat somit den Mangel, verwendet werden. Da jedoch gemäß der Erfindung daß der Lactulosegehalt im pulverförmigen Produkt Lactulosepulver mil einem Lactulosegehalt im Festerniedrigt ist stoff von über 55 Gewichtsprozent hergestellt werden

Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Her- soll, kann theoretisch eine wäßrige Lösung mit über

stellung eines Pulvers mit über 55 Gewichtsprozent &> 57,5 Gewichtsprozent Lactulose im enthaltenen Fest-

Lactulose im Feststoff, dessen freie Fließfähigkeit stoff als Ausgangsmaterial verwendet werden. Tatsäch-

ähnlich hoch ist wie bei dem Pulver, das nach dem her- lieh wird jedoch eine wäßrige Lösung mit über 60 Ge-

kömmlichen Verfahren erhalten wird. wichtsprozent Lactulose im Feststoffgehalt angewandt,

Als Hrgebnis von Untersuchungen zur Auffindung da der ractulosegehalt im Endprodukt infolge von eines Mittels zum Trocknen wäßriger Lactuloselösun- 65 enthaltener Feuchtigkeit usw. erniedrigt ist Da sich gen wurde nun festgestellt, daß die obengenannten die Lactulose außerdem in einer wäßrigen Lösung mit Mängel des herkömmlichen Verfahrens durch Verwen- einem pH-Wert über 7,0 während einer Warmtrockendung von Konnyakupulver vermieden werden können. behandlung zersetzt und der Lactulosegehalt dann ab-

nimmt, liegt der pH-Wert der wäßrigen LaC. iloselösung unter 7,0.

2. Wäßrige Lösung
mit darin gelöstem Konnyakupulver
d k I

yp
^Nachfolgend kurz 'ICoianyakulösun⁰" bczcichnO

Gemäß der Erfindung wird die wäßrige Lactuloselösung mit einer Konnyakulösung gemischt, die, bezogen auf das Gewicht der Lactulose. über 0,3 % Konnyakupulver enthält.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes Konnyakupulver ist ein handelsüblich erhältliche« Konnyakupulver (gemahlenes Mehl), das bei Bedarf für die Verwendung vorzugsweise weiter vermählen wird, um so seine Quellungsgeschwindigkeit in Wasser zu erhöhen. Dieses Konnyakupulver wird mit Wasser 5 oder Warmwasser versetzt und für eine gleichmäßige Ouellung gerührt. Bei dieser Gelegenheit wird das Konnyakupulver mit zunehmender Wa&jermenge vom viskosen Gelzustand in den Solzustand versetzt, und im Hinblick auf die Viskosität der Konnyakulösung liegt ίο die 2.11 verwendende Wassermenge zweckmäßig bei den? etwa 100- bis 300fachen des Konnyakupulvers, wie in Tabelle 1 gezeigt wird. An Stelle von Wasser kann Warmwasser genommen werden.

Tabelle 1
Viskosität der Konnyakulösung

Wassermenge (ml) pro 1 g Konnyakupulver 100 j ISO ! 200 I 250 I 300

350

Viskosität (cP)

2800

680 200

113

53

32

Bemerkungen: 1. Die Viskosität wurde nach dem herkömmlichen Verfahren bei 20°C mit einem B-Typ-Viskosimeter gemessen;

2. das verwendete Wasser hatte einen pH-Wert von 6,5;

3. die Viskosität ist in »Centipoisei (cP) angegeben.

Wenn die Konnyakuiösung unlösliche Anteile enthält, wird sie unter Verwendung eines Filtertuches mit etwa 0,1 bis 0,3 mm lichter ivlaschenweite filtriert. Das F!!trat wird dann mit dir wäßrigen Lactuloselösung gemischt und gut gerührt. Die riltrationder Konnyakuiösung kann nach dem Vermischen mit der wäßrigen Lactuloselösung vorgenommen werden.

3. Angewandte Menge an Konnyakupulver.

Da gemäß der Erfindung wäßrige Lactuloselösung und Konnyakulösung nach entsprechendem Vermischen zu einem brauchbaren Produkt getrocknet werden sollen, ist das Verhältnis von Konnyakupulver der Konnyakulösung zur Lactulose der wäßrigen Lactuloselösung von großer Bedeutung. Wie oben erwähnt, kann bei Verwendung von Konnyakupulver in einer Menge entsprechend 10% derjenigen der Lactulose ein frei fließfähiges und wasserlösliches Lactulosepuiver erhalten werden. Darüber hinaus wurde der Anwendungsbereich des KonnyaLupulvers in der mit der Lactuloselösung zu mischenden Konnyakulösung untersucht Dazu wurde die Lactuloselösung mit der obenerwähnten Zusammensetzung mit Konnyakulösungen vermischt, die durch jeweiliges Mischen von 0%, 0,1 %, 0,3%, 0,5%, 2%, 5%, 10% bzw. 25% (bezogen auf das Gewicht der Lactulose) Konnyakupulver (gemahlenes Pulver) mit der lOOfachen Menge an 'warmem Wasser (55° C) unter Rühren erhalten ' wurden. Die Mischlösung wurd·, dann zur Einstellung ihrer Viskosität auf 50 bis 250 cP eingeengt oder mit Wasser verdünnt und dann bei einer Heißlufteinlaßtemperatur von 170⁰C, einer Luftauslaßtemperatur von 90° C und einer Fotationsgeschwindigkeit des Zerstäubers von 9000 Upn. 'snter Verwendung eines Sprühtrockners getrocknet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß mit Konnyakupulvermengen von 0% und 0,1% (bezogen auf das Gewicht der Lactulose) eine unmöglich zu pulverisierende, an der Innenwand des Trockners haftende viskose Masse oder Schmiere erhalten wurde, in allen Fällen, in denen, bezogen auf das Gewicht der Lactulose, mehr als 0,3% Konnyakupulver verwendet wurde, wurde ein frei fließfähiges und in Wasser sehr leicht lösliches Pulver erhalten.

Von den so erhaltenen Lactulosepulvern wurden diejenigen Pulver mit Konny?kupuivcrmengen von 0,3 bis 25% bei Zimmertemperatur und einer mittleren relativen Feuchtigkeit von 53% stehengelassen und ihr

so hygroskopisches Verhalten durch Bestimmung der Feuchtigkeitsaufnahme in Abhängigkeit von der Zeit untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle

Prüfung des hygroskopischen Verhaltens von Lactulosepuiver (Angabe des prozentualen Feuchtigkeitsgehalts)

Prozentuale Menge des für die Lactulose verwendeten Konnyakupulvers	Unmittelbar nach dem Trocknen	Nach 10 Tagen	Nach 20 Tagen	Nach 30 Tagen
0,3	0,51	2,20	3,49	5,00
0,5	0,51	2,24	3,63	5,40
. 2	0,53	2,31	4,38	6,49
5 ■- ■> ■ ■ . .·	0,57	2,55	4,91	7,30
10	0,95 .	2,70	5,75	8,71
25	1,16	3,15	5,99	9,32

Bei Verwendung von Konnyakupulver in Mengen kann gemäß der Erfindung ein Lactalosepulver mit

von 0,3% (bezogen auf das Gewicht der Lactulose) über 55% Lactulose im Festrtoffgehalt^das frei fließ-

wurde das Lactulosepulver nach etwa 28 Tagen klum- fähig und in Wasser leicht losüchist, erhalten werden,

pig und verlor nach 30 Tagen vollständig seine freie Die Vorteile des erfindungsgemaßen Verfahrens sind

Fließfähigkeit, während bei Verwendung von Konnya- 5 folgende: „,,_♦· ΐ,-t. τ

kupulver in Mengen von 0,5 bis 25% die freie Fließ- 1. Das erhaltene Pulver hat einen höheren Lactulose-

fäbigkeit noch erhalten blieb, obgleich — wie in gehalt als das nach dem alteren Verfahren erhal-

Tabelte 2 zu sehen ist — tier FeucuügkciisgehaSt nach t«ne Pulver:

30 Tagen höher war, wenn die angewandte Menge an 2. das erhaltene Pulver hat den gleichen Grad an

Konnyakupulver größer war. io freier Fließfähigkeit wie das nach dem alteren

Aus obigen Ergebnissen folgt, daß die minimal zu Verfahren erhaltene Pulver mit geringerem Lactu, verwendende Menge an Konnyakupulver 0,3% be- losegehalt; . - ,„ , ■ . ,- ,.
trägt (bezogen auf das Gewicht der Lactulose) und daß · 3. das erhaltene Pulver ist in Wasser leicht löslich; bei Verwendung von mehr als 0,3% Konnyakupulver · 4. das erhaltene Pulver ist gut lagerfähig und
ein Pulver erhalten werden kann, das frei fließfähig und 15 5. das erhaltene Pulver ist weiß und bräunt selbst im Wasser leicht löslich ist und bei Lagerung gutes beim Warmtrocknen nicht ein.
Aussehen und Geschmack beibehält. Prinzipiell exi- " Es folgen Beispiele fur die Durchfuhrung des erfiristiert keine obere Grenze für die anzuwendende Menge dungsgemäßen Verfahrens,
an Konnyakupulver. Da jedoch das Ziel der Erfindung Beispiel 1
die Herstellung eines Produkipulvers mit über 55% ao ■
Lactulose im Feststoffgehalt ist, sind d r zu verwenden- 7,8 g (0,5 %, bezogen auf uer Lactulosegehalt) banden Menge an Konnyakupulver Grenzen gesetzt. So delsüblich erhältliches Konnyakupulver (gemahlenes kann beispielsweise bei Verwendung einer wäßrigen Pulver von Fukushima Prefecture, Japan) wurden zu Lactuloselösung mit einem Lactulosegehalt im Ge- 1,5 1 Wasser unter Rühren zum gleichmäßigen \ufsamtfeststoffgehalt von 80% die angewandte Konnya- a·; ₄uellen hinzugegeben und unter Verwendung cints kupulvermenge, bezogen auf das Gewicht der Lactu- Filtertuchs mit etwa 0,15 mm lichter Maschenwer.e lose, etwa 50% ausmachen. Eine solche Ausführungs- zur Abtrennung unlöslicher Anteile filtriert. Das Fi!- form ist jedoch für speziellen Gebrauch bestimmt, wie trat wurde zu 3 kg wäßriger^ Lactuloselösung von beispielsweise zum Mischen des Pulvers mit einem pH 6,5 mit einem Gehalt von 52,0% Lactulose, i,i°;₀ anderen hochhygroskopischen Pulver mit einer Ten- 30 Galactose, 6,5% Lactose, 32,5% Wasser und 0,6% denz zum Verlust der freien Fließfähigkeit oder iür die anderen Bestandteilen hinzugegeben und gut durch-Herstellung von Tabletten aus dem erfindungsgemäßen mischt. Die Mischlösung hatte bei 20⁰C eine Visko-Puiver; um jedoch lediglich ein Pulver mit hohem sität von 14OcP (gemessen mit einem B-Typ-Viskosi-Lr.ctulosegehalt zu erzielen, ist die angewandte Menge meter der Tokyo Keiki Co., Ltd. nach dem herkömman Konnyakupulver vorzugsweise so gering wie mög- 35 liehen Verfahren). Die Mischlösung wurde auf 45° C lieh. erhitzt und dann bei einer Lufteinlaßtemperatur von ..... -dt 1 ··· 17O⁰C, einer Auslaßtemperatur von 90⁰C und einer 4. Mischen von waßnger Lactuloselösung kotationsgeschwindigkeii des Zerstäubers von und Konnyakulosung. ^ ^ ^ ^ _{Sprübtrockner} getrocknet zur

Gemäß der Erfindung hat die gemischte Lösung aus 4° Erzielung von 1,75 kg eines weißen Pulvers mit 0.51 %

wäßriger Lactuloselösung und Konnyakulosung, die Feuchtigkeitsgehalt, das frei fließfähig und in Wasser

wie vorstehend beschrieben hergestellt wird, einen leicht löslich war. Dieses Pulver enthielt im Feststoff

pH-Wert unter 7. Wenn der pH-Wert der Mischlösung 76,6 % Lactulose.

über 7 liegt, besteht die Ge*ahr einer Zersetzung der B e i s ο i e 1 2
Lactulose beim Trocknen in der Wärme. Wie jedoch 45

bereits unter 1. beschrieben wurde, genügt es, wenn der 31,2 g (0,5%, bezogen auf den Lactulosegehalt)

pH-Wert der wäßrigen Lactuloselösung auf unter 7 handelsüblich erhältliches Konnyakupulver wurden zu

eingestellt wird, nie durch Auflösen von Konnyaku- 61 Warmwasser von 55°C unter Rühren zum einheit-

pulver mit Leitungswasser, Trinkwasser, entionisiertem liehen Aufquellen hinzugegeben und unter Verwen-

Wasser usw. hergestellte Konnyakulosung hat üblicher- so dung eines Filtertuchs mit etwa 0,15 mm lichter

weise einen pH-Wert von etwa 6,5, da das Konnyaku- Maschenweite zur Abtrennung unlöslicher Anteile

pulver eine Art von Pufferfähigkeit besitzt, und es ist filtriert. Das Filtrat wurde zu 3 kg wäßriger Lactulose-

daher ausreichend, wenn der pH-Wert der wäßrigen lösung mit der gleichen Zusammensetzung wie in Bei-

Lactuloselösung eingestellt wird. spiel 1 hinzugegeben und gut durchmischt. Die Misch- - 55 lösung hatte eine Viskosität von 170 cP bei 25°C.

5. Irocknen. Die Mischlösung wurde auf 45"C erwärmt und dann

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die wäß- bei einer Heißlufteinlaßtemperatur von 170³C, einer rige Lcctuloselösung und Konnyakulosung gemischt Auslaßtemperatur von 90⁰C und einer Rotationsund dann zur Erzielung eines lactulosehaltigen Pulvers geschwindigkeit des Zerstäubers von 9000 Upm mit getrocknet. Dieses Trocknen kann praktisch durch 60 einem Sprühtrockner getrocknet zur Erzielung von irgendein Trockenverfahren, wie Sprühtrocknen, 1,82 kg eines weißen Pulvers mit 0,53% Feuchtigkeit, Trommeltrocknen, Gefriertrocknen usw., erfolgen, das das frei fließfähig und in Wasser leicht löslich war. für das Trocknen von Nahrungsmitteln üblich ist. Für Dieses Pulver enthielt 75,9% Lactulose im Feststoff, eine möglichst wirksame Trocknung der Mischlösung _ . ■ 1 1
wird diese vorzugsweise derart eingeengt oder mit 85 B e 1 s ρ ι e 1 3
Wasser verdünnt, daß ihre Viskosität bei 50 bis 250 cP 78 g (0,5%, bezogen auf den Lactulosegehalt) .hanliegt, delsüblich erhältliches Konnyakupulver wurden zu

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben wurde, 151 Wasser gegeben und für ein gleichmäßiges Auf-

quellen gerührt und unter Verwendung eines Filtertuchs mit 0,15 mm lichter Maschenweite zur Entfernung unlöslicher Anteile filtriert. Das Filtrat wurde zu 3 kg wäßriger Lactuloselösung mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 hinzugegeben und gut durchmischt. Die Viskosität der Mischlösung lag bei 18OcP bei 20⁰C.

Die Mischlösung wurde mit einem Kestner-Vakuumtrommel trockner bei 125°C Trommeloberflächentemperatur und 15 Upm Rotationsgeschwindigkeit getrocknet. Das getrocknete Produkt wurde in einem Grobmahlwerk zerstoßen bzw. gemahlen zur Erzielung von 1,90 kg eines weißen Pulvers mit 0,61 % Feuchtigkeit, das frei fließfähig und in Wasser leicht löslich war. Dieses Pulver enthielt 74,3% Lactulose im Feststoff.

B e i ρ i e 1 4

20,4 g (0,5 %,, bezogen auf den Lactulosegehalt) handelsüblich erhältliches Konnyakupulver wurden zu 4,5 I Wasser unter Rühren zum gleichmäßigen' Aufquellen hinzugegeben und unter. Verwendung eines Filtertuchs mit 0,15 mm lichter Maschenwette zur Entfernung unlöslicher Anteile filtriert. Das Filtrat wurde zu 3 kg wäßriger Lactuloselösung von pH 6,4 mit einem Gehalt von 68,0% Lactulose,.1,2% Galactose, 0,1% Lactose, 30,0% Wasser und 0,7% anderen Bestandteilen, die durch Epimerisierung von Lactose nach dem Verfahren von L. G a t ζ s c h e und H. H ä η e I (Ernährungsforschung, Bd. 12, Nr. 4 [1967], S. 641) und nachfolgende Oxidation von als Nebenprodukt entstandener Aldose nach dem Verfahren von Edna M. Montgomery (Method in

χο Carbohydrate Chemistry, Bd. 1, S. 325, Academic Press, 1962) erhatten worden war, hinzugegeben und gut durchmischt Die Mischlösung hatte eine Viskosität bei 20°G von 140 cP. Die Mischlösung wurde zum Gefriertrocknen in eine Schale gegossen und nach einem Vorkühlen bei —30⁰C mit einem Gefriertrockner mit einer Öl-Rotationsvakuumpumpe mit einer Absaugung von 5001/ Minute und einem maximalen Vakuum von 10-* Torr getrocknet. Das getrocknete Produkt wurde zerstoßen

ao bzw. gemahlen zur Erzielung von 2,02 kg eines weißen Pulvers mit 0,59% Feuchtigkeit, das frei fließfähig und in Wasser leicht löslich war. Dieses Pulver enthielt 96,0% Lactulose im Feststoff.

Claims (2)

ι 2 Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung Patentansprüche: von Lactulosepulver ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lactuloselösung mit

1. Verfahren zur Herstellung eines frei fließenden über 60% Lactulose im Gesamtfeststoffgehalt und Lactulosepulvers mit über 55% Lactulose im Fest- S einem pH-Wert unter 7,0 mit einer wäßngen Lösung stcff, dadurch gckeaaiciuhatti, daß mit, bezogen auf das Gewicht der Läctülosa, über man eine wäßrige Lösung mit mehr als 60% 0,3% gelöstem Konnyakupulver (Amorphophallus Lactulose im Gesaoitfeststoffgehalt und einem Konjac K) mischt und die resultierende Mischung pH-Wert unter 7,0 mit einer wäßrigen Lösung von, trocknet

bezogen auf das Gewicht der Lactulose.Ober 0,3 % ^o Die Erfinder haben eine wäßrige Lösung von Lactu-

gelöstem Konnyakupulver mischt und die resul- lose nach dein Verfahren von L. Gatzsche und

tierende Mischung trocknet. H. H aneI (Ernährungsforschung, Bd. 12, Nr. 4

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- [1967] S. 641), hergestellt und Lactose und Galactose zeichnet, daß die Viskosität der Mischlösung vor soweit wie möglich durch Kristallisarionsverfahren dem Trocknen bei 50 bis 250 cP liegt. 15 abgetrennt zur Erzielung einer wäßngen Lactuloselösung mit einem pH-Wert von 6,5 und einer Zusammensetzung aus: 52Gewichtsprozent Lactulose,8,4Ge-

wichtsprozent Galactose, 6,5 Gewichtsprozent Lactose,

0,01 Gewichtsprozent Asche und 33,09 Gewichtspro-

10 zent Wasser und anderen Stoffen, die mit wäßrigen