DE3143008A1 - Granulat aus schwer verdaulichen polysacchariden, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung - Google Patents

Granulat aus schwer verdaulichen polysacchariden, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung

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DE3143008A1 DE19813143008 DE3143008A DE3143008A1 DE 3143008 A1 DE3143008 A1 DE 3143008A1 DE 19813143008 DE19813143008 DE 19813143008 DE 3143008 A DE3143008 A DE 3143008A DE 3143008 A1 DE3143008 A1 DE 3143008A1
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Description

DlPL.-JNGi GERHARD rULS
EUROPEANPATENTATTORNEYS ι
DR.-ING. DIETER BEHRENS ' DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ
Annus Yamanouchi Pharmaceutical D-8000 MÜNCHEN 90
CO» Ltd» SCHWEIGERSTRASSE 2
Unser Zeichens 1A-55 333
telefon: (089) 6620 ji
TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELES: J 24 070
Beschreibung - :
Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden ?> . Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden (Fasern für Nahrungszwecke bzw.*. Diät), das im wesentlichen ausschließlich aus schwer verdaulichen Polysacchariden besteht und geeignet ist als diätetisches Lebensmittel oder Lebensmittelzusatz.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden, das aus einer Kombination von einem öder mehreren schwer verdaulichen Polysacchariden besteht aus der Gruppe der Polysaccharide, die aus Pflanzenwurzeln stammen^ der Polysaccharides die aus Früchten stammen9 der Polysaccharide aus Tang, verschiedenen Cellulosearten und verschiedenen Kleiearten oder einen oder mehrere schwer verdaulichenPolysaccharides ausgewählt aus Alginaten, Algin-5 säureesternj Agar, Carboxymethylcellulosesalzen und Pullulan
Die schwer verdaulichen Polysaccharide sind außerdem stark wasserabsorbierend wxa quellend und v/erden angexirandt zur Regelung bzw« Eirsschränlcung der Nahrungsaufnahme„ Außerdem. wird berichtet, daß. sie wirksam sind zur Beschleunigung der Verdauung und der Defalcation9 der Prophylaxe von Diabetes
. - ■ /2
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mellitus, der Hemmung der Absorbtion von Cholesterin und Gallensäuren aus Nahrungsmitteln im Verdauungstrakt, zur Verringerung der Lipide im Blutserum und zur Prophylaxe von Colon carcinom. Sie sind daher wertvolle diätetische Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelzusätze.
Von diesen schwer verdaulichen Polysacchariden ist Glucomannan, das ein Polysaccharid ist, das aus Wurzeln stammt, als diätetisches Lebensmittel im Handel erhältlich.
Jedoch nicht nur Glucomannan selbst, sondern auch diätetische Lebensmittel, die mehr als 50 % Glucomannan enthalten, können nicht nach üblichen Verfahren granuliert werden aufgrund der speziellen Eigenschaften des Glucomannans wie der hohen Wasserabsorption, der Quellung und der Elastizität, so daß diese Produkte im Handel hauptsächlich in Pulverform erhältlich sind.
Bei pulverförmiger! Lebensmitteln treten jedoch Schwierigkeiten bezüglich des Geschmacks und der leichten Zerstreubarkeit auf und wenn sie eingenommen bzw, gegessen werden, besteht die Gefahr, daß sie sich so im Mund verteilen, daß sie Hustenreiz oder Erstickungsgefühle erzeugen, oder sie quellen auf und verkleben den Mund. Es wäre daher sehr wünshenswert, wenn diese Probleme gelöst werden
25 könnten.
Es hat sich nun gezeigt, daß die gleichen Schwierigkeiten, wie sie bei Glucomannan auftreten, auch bei Galactomannan, Alginsäure und verschiedenen Kleiearten auftreten. Für verschiedene Cellulosearten, Pektin und Guargummi sind jedoch Verfahren zum Granulieren der Polysaccharide nach Zusatz von Excipientien wie Lactose, Stärke usw. und Bindemitteln wie Gelatine, Gummi-Arabium usw. bekannt und ein Verfahren zum nach und nach Lösen
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IS * Ρ «6 OO
3 " ·:· 3H3008
ΪΑ-55 333 - -Si - ' des Polysaccharide in Wasser und anschließendem
: Granulieren mit Hilfe eines 2-achsigen Extrudiergranulators wie eines Schneckenextruders (Kokei JP-OS 119,038/s79). '
. 5 ■-.--■■ ■ -.
Bei dem zuerst genannten Verfahren treten jedoch Schwierigkeiten dahingehend auf, daß der mögliche Gehalt "an schwer verdaulichem Polysaccharid weitgehend beschränkt iste Außerdem ist das erhaltene
10 Produkt als diätetisches Lebensmittel oder als
Lebensmittel zusatz für Diätzwecke ungünstig;, da es andere Nährstoffe enthält und daher ist eine Anwendung als diätetisches Lebensmittel beschränkte Bei dem zweiten Verfahren fällt andererseits der Nachteil auf, daß - da ein verhältnismäßig kräftiger Extrudiergranulator im Vergleich zu einem üblichen Extrudiergranulator (RotaMonsextrudiergranulator) bei dem Verfahren angewandt wird - Reibungswärme entsteht., durch die möglicherweise die Eigenschaften des Produktes verändert werden und wenn die Granulation kontinuierlich durchgeführt wirdg kann leicht ein Verkleben der Korblöcher bzw«, Sieblöcher (basket holes) und eine Zerstörung des Korbes (Siebes) auftreten«, Darüber™ hinaus ist es, wenn Glucomannan oder andere schwer verdauliche Polysaccharide, die die gleichen Eigenschaften wie Glucomannan besitzen, ZeB0 Galactomannan, Alginsäure und verschiedene Kleien, in einer Menge von \ ." -■ mehr als"50 %9 bezogen auf das gesamte Mittel, vorhanden sindj, außerordentlich schwer, das diätetische; Lebensmittel mit einer guten Fteproduzierbarkeit zu granulieren selbst mit Hilfe der oben angegebenen Granulierver- ." \ fahren«,
Es ist nun überraschenderweise gelungen, ein Verfahren zu entwickeln zur Herstellung eines Granulats bzwo von Körnern mit einem geringen spezifischen Volumen 9 wobei
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eine gute Reproduzierbarkeit möglich wird unter Verwendung schwer verdaulicher Polysaccharide ohne Zusatz von Excipientien und Bindemitteln, wie sie üblicherweise bisher angewandt wurden, unter Anwendung eines Rotationsextrudergränulators.
Die Erfindung betrifft ein Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden umfassend eine Kombination aus einem oder mehreren schwer verdaulichen PoIysacchariden aus der Gruppe der Polysaccharide, die aus Wurzeln und/oder Früchten von Pflanzen oder aus Tang stammen, verschiedenen Cellulosearten, verschiedenen Kleiearten sowie Alginaten, Alginsäureestern, Agar, Carboxymethylcellulosesalzen und Pullulan.
Polysaccharide, die in den erfindungsgemäßen Granulaten enthalten sein können, sind solche aus Wurzeln, z.B. Glucomannan usw., aus Früchten z.B. Pektin usw., aus Tang, z.B. Alginsäure, Carrageen, Galactomannan (das auch von Bohnen erhalten wird) usw„, verschiedene Cellulosearten wie rohe Pflanzenfasern (z.B. Solka-Flocken (Warenzeichen der Pfizer Corp.)), Hemicellulose, Lignin, chemische Derivate der natürlichen Fasern wie Methylcellulose, Äthylcellulose, Carboxymethylcellulose, Carboxyäthylcellulose usw. und verschiedene Kleiearten wie Mais-, Weizen-, Reiskleie usw.
Die in den erfindungsgemäßen Granulaten enthaltenen Alginate sind z.B. Natriumalginat usw. Die Carboxymethylcellulosesalze umfassen Natriumcarboxymethylcellulose usw. und die Alginsäureester umfassen Alginsaureisopropylester usw.
Die schwer verdaulichen Polysaccharide der ersten Gruppe sind solche, die allein oder im Gemisch keine Granulate mit guter Reproduzierbarkeit ergeben ohne daß gleich-
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zeltig die Produkte zerstört bzw-, -geschädigt werdeno Durch Zusatz von einem oder einem Gemisch der schwer verdaulichen Polysaccharide der zweiten Gruppe zu einem oder einem Gemisch der Polysaccharide der ersten Gruppe erhält das Gemisch eine geeignete Klebrigkeit und ."Glätte „■
Das erfindungsgemäße Granulat wird hergestellt durch gleichmäßiges Vermischen von 50 bis 99» vorzugsweise^ 80 bis 99 Gew,-Teilen eines oder eines Gemisches von schwer verdaulichen Polysacchariden ausgewählt aus den schwer verdaulichen Polysacchariden aus Wurzeln, Früchten, Tangj verschiedenen Cellulosearten und verschiedenen Kleiearten mit 1 bis 5O5 vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-Teilen eines oder eines Gemisches von schwer verdaulichen Polysacchariden aus der Gruppe der Alginate, Alginsäureester, Agar, Carboxymethylcellulosesalze und Pullulan (eine Lebensmittelfaser, die außerhalb der Bakterien-zellen bei der Züchtung von schwarzen Hefen entsteht), Ver>kneten des Gemisches unter Zusatz einer entsprechenden Menge Wasser oder eines geeigenten organischen Lösungsmittels wie Äthanol, Isopropanol uswo oder eines Gemisches von Wasser und einem organischen Lösungsmittel,, Granulieren des gekneteten Gemisches mit Hilfe eines Extrudergranulators und Nachsieben des Granulats und Trocknen des Granulats bzw« der Körnero
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden enthält ein oder ein Gemisch von schwer verdaulichen Polysacchariden aus der : Gruppe Glucomannan, Galactomannan, Carrageen ,Alginsäure und verschiedenen Kleiearten als erste Komponente in einer Menge von 50 bis 99 %, bezogen auf das gesamte Mittel bzw0 Granulat, ein oder ein Gemisch aus schwer verdaulichen Polysacchariden, ausgewählt aus Pektin
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und verschiedenen Cellulosearten als zweite Komponente in einer Menge von 0 bis 49 %, bezogen auf die Gesamtmenge des Granulats, und ein oder ein Gemisch von schwer verdaulichen Polysacchariden, ausgewählt aus Alginaten, Alginsäureestern, Agar, Carboxymethylcellulosesalzen und Pullulan als dritte Komponente in einer Menge von 1 bis 50 %t bezogen auf die"Gesamtmenge des Granulats.
In diesem Falle ist die zweite Komponente eine solche, die mit Hilfe üblicher Granulierverfahren oder eines Preßgranulierverfahrens granuliert werden kann, jedoch nicht zu den oben angegebenen Wirkungen der schwer verdaulichen Polysaccharide führt, sowie nicht granuliert werden kann, wenn sie mit mehr als 50 % schwer verdaulichen Polysacchariden der ersten Gruppe vermischt ist.
Als Granulierverfahren kommen natürlich im allgemeinen Verfahrei zur Herstellung ungleichmäßiger Körner in Frage, wie einfaches rohes Zerstoßen des gekneteten Gemisches sowie ein Verfahren zur Herstellung eines kugeligen Granulats mit Hilfe eines drehenden Fließbettgranulators. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Verfahren Nachteile besitzen, z.B. entstehen Granulate mit einem hohen spezifischen Volumen, die schlecht reproduzierbar sind.
Es kommen auch Verfahren zur Herstellung zylindrischer Granulate in Frage, Z0B. unter Verwendung eines Extrudiergranulators, wie eines Rotationsgranulators oder eines Granulators in Form einer Pellet-Kugelmühle.
Das erfindungsgemäße Granulat kann günstigerweise hergestellt werden mit Hilfe eines üblichen Extrudiergranulators ohne besondere Kräfteinwirkung. Das erfindungsgemäße Granulat kann natürlich auch hergestellt werden unter Verwendung'eines zweiachsigen Extrudiergranulators (Schneckenextruder) unter besonderer Einwirkung von Kraft ohne daß Reibungswärme auftritt.
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Im Allgemeinen ist es, wenn ein Extrudiergranulator angewandt wird,, erforderlich,, dem verkneteten Gemisch (unter Zusatz der Flüssigkeit) eine entsprechende Klebrigkeit und Glätte zu verleihen und das kann erst erreicht werden durch die erfindungsgemäße Kombination verschiedener schwer verdaulicher Polysaccharide,,
Außerdem ist es bei der Herstellung des Granulats bevorzugt j die Herstellung in einer kurzen Zeit durchzuführen unter Berücksichtigung der Eigenschaften der schwer verdaulichen Polysaccharide, wie der hohen WasserabsorptionV Quellfähigkeit usw0 . .
Zu dem erfindungsgemäßen Granulat können /vorteilhafter Weise auch zusätzliche Bestandteile^ z„B; trockene Pulver von Tomaten, Erdbeeren, Bananen^ Karottens Sellerie, Petersilie, Zwiebeln uswo, die als pflanzliche Fasern : bekannt sind, ein Calciumzusatz, wie Calciumphosphat, Calciumlactat usWo j, ein Aromastoff sowie je nach dem Anwendungszweck des Lebensmittels eine geringe Menge Stärke, Lactoses*Protein uswo zugesetzt werden? wie sie üblicherweise bei der Granulierung zugesetzt werden» ~
Da das so hergestellte erfindungsgemäße Granulat von schwer verdaulichen Polysacchariden ein geringes spezifisches Volumen hat, nicht zur Dispersion führt und nicht zerstäubt, können die Herstellungs- und Qualitätskontrolle für das Produkt genau und leicht durchgeführt werden= Wenn das Produkt aufgenommen bzwe gegessen wird, staubt es nicht und verklebt nicht und führt nicht zu einem Verkleben des Mundes ο Da das erfindungsgemäße Produkt>nur aus sog» diätetischen Fasern hergestellt wird 9 ist es besonders geeignet als diätetisches Nahrungsmittel· oder Nahrungsmittel zusatzο
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10
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Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Im folgenden ist ein Versuch zum Granulieren von schwer verdaulichen Polysacchariden in verschiedenen Verhältnissen angegeben.
Bei dem Versuch wurden jeweils 500 g eines Gemisches von verschiedenen schwer verdaulichen Polysacchariden in einem gewünschten Mischungsverhältnis gleichmäßig vermischt. Nach Zugabe von 350 g gereinigtem Wasser zu dem Gemisch, wurde das nunmehr erhaltene Gemisch verknetet und in einen Rotationsextrudiergranulator (HUG der Hata Tekkosho K.K.) gegeben mit einem Korbdurchmesser (Siebdurchmesser) von 130 mm und einem Siebdurchmesser (Maschenweite) von 0,8 mm. Die Bildung von Körnern wurde bestätigt durch Messung der zur Beendigung der Granulatbildung erforderlichen Zeit, wenn Körner gebildet wurden.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
25 30
Versuch Nr. Bildung eines Zeit für die Bildung
Granulats des Granulats
5 ja 8 min.
6 Il 6 min.
7 Il 12 min.
8 Il 9 min.
9 It 5 min.
10 Il 10 min.
Vergleich 1 nein (Masse ging nicht
35 Vergleich 2
durch das Sieb)
/9
3 U 3 O
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Beispiel 1
Pulver aus 58 Teilen Glucomannan ρ. 9 Teilen niedermolekularem Methoxype^tin, 6 Teilen hochmolekularem Methoxypektin, 17 Teilen Solka-FlockenBW-2OO-NF (Warenzeichen der Pfizer Corp,,), 3 Teilen Alginsäure, 5 Teilen Karottenpulver, 1 Teil neutralem Calciumphosphat und 4 Teilen Pullulan wurden zunächst gleichmäßig vermischt. Nach Zugabe von 70 Teilen gereinigtem Wasser wurde das Gemisch verknetet und mit Hilfe eines Rotationsextrudiergranulators granuliert. Das so erhaltene Granulat wurde gesiebt und dann in einer Fließbett-Trockenvorrichtung unter Bildung eines Granulats getrocknet«
Beispiele 2 bis 10 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
15 ■
Nach dem gleichen Verfahren wie Beispiel 1 wurden unter Verwendung der in der folgenden Tabelle angegebenen Bestandteile, die ebenfalls in der Tabelle angegebenen Granulate erhalten.
Tabelle
/10
TABELLE
Versuch Nr. 2 3 - 3 - - 4 VJl 6 7 8 3 - 9 10 2 Vergleich
1		 3 - Vergle
2		 VJl - I
VJT
VJi
Glucomannan
Galactomannan		 40
20		 15 60 - 27
12		 60 60 60 60 12 60 60 f.,
—ι 		60 12 ' 60 20 V»
Kleie - 10 5 10 - . - - - - 14 - - 10 - 18 - 10
Alginsäure 2 VJl 2 2,5 2,5 - - - 14 - - .'. *
Carrageen VJl - - - - 3 » t *
Solka-Flocken 20 10 14 15 10 0 · * *
*
* J * *
Pektin
Na-Caboxymethyl-
cellulose		 20
3		 14 10 16 ■ 15 * fr *
f * β
* fr ■*
a *
Na-Alginat - - - VJl -
Alginsäurepropylenglykolester
Pullulan PF30
Agarpulver
1 3
5 7
2,5 2,5
6 4-
4 3-
Fortsetzxuig
O O OO
σ> Fortsetzung zu Tabelle auf Seite 10 ^
w ■ ■ ' ' ' , ■ ■ ■■ ~" ■ .' ' ■ '■ ' ■ ι
Karottenpulver A-, 2 5 8 .5 . - 4 .-. ■ - 4 6 - ^j
'.■.■■■■■■■ ■ ■ ' ' ... v>j
Petersilienpulver - - ' - ' - ■ 3 -' . 4 ■■. 4 - - 5
natürlo Calcium-
phosphat 0,8 1 1 1. - - 1 - 1
Calciumlactat - ,1 . - ' - - - - - _
gereinigtes Wasser 65 75 45 70 70 70 70 70 70 70 70
CD, OD

Claims (1)

  1. 3H3008
    PATENTANWÄLTE ο.., „„* .!«,"„ο0 dR.-j.ng. Jranz . xpuksthoff
    -WUESTHOFF- v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ »**»""««>* ^«t,«*, (,«,17-,9,6}.
    DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-1971)
    EUROPEANPATENTATTORNEYS D.PL,c„EM.nR.E.FRF.,„ERR von thchmank
    PR.-ING. DIETER BEHRENS
    DIPt.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPFRT GOETZ
    Änm. s -Yamanouchi Pharmaceutical D-8Ö00 MÜNCHEN 90
    Co. j Ldte SCHWEIGERSTRASSE 2
    Unser Zeichens 1A-55 333
    telefon: (089)66 20 51 telegramm; protectpatent
    TELEX: J 24 070
    Patentansprüche
    1. / Granulat aus schwer verdaulichen Polysacchariden, umfassend eine Kombination aus einem oder mehreren schwer verdaulichen Polysacchariden aus der Gruppe der Polysaccharide aus PflanzenwürzeIn, Früchten, Tang5 verschiedenen Cellulosearten, verschiedenen Kleiearten sowie einem oder mehreren im wesentlichen schwer verdaulichen Polysacchariden aus der Gruppe der Alginate, Alginsäureesters Agar," .Carboxymethylcellulose salze und Pullulan* .
    2» Granulat nach Anspruch 1-, dadurch g e k e η η ze i c h η e t«, daß es eine Kombination aus einem oder mehreren schwer verdaulichen Polysacchariden aus der Gruppe, Glucomannan, Pektin, Galactomannans Carrageenin, Alginsäure^ verschiedenen Arten von Cellulose und verschiedenen Arten von Kleie sowie einem oder mehreren schwer verdaulichen Polysacchariden aus der Gruppe der Alginate5 Alginsäureesters, Agar, Carboxymethylcellulosesalze und Pullulan umfaßt,,
    ■3ο Granulat nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei chn e t, daß es ein oder mehrere schwer verdauliche Polysaccharide aus der Gruppe Glucomannan,, Galactomannan, Alginsäure, Carrageenan und verschiedene Arten von Kleien in einer Menge von 50 bis 99 Gew„-%9
    /2" ■"."■■
    1A-55 333 - 2 -
    bezogen auf das gesamte Granulat, ein oder mehrere schwer verdauliche Polysaccharide aus der Gruppe Pektin und verschiedene Arten von Cellulose in einer Menge von 0 bis Gew.-%, bezogen auf das gesamte Granulat, sowie ein oder mehrere schwer verdauliche Polysaccharide aus der Gruppe Alginate, Alginsäureester, Agar, Carboxymethylcellulosesalze und Pullulan in einer "Menge von 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Granulat, umfaßt.
    4. Granulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 55 bis 65 % Glucomannan, 0 bis 3 % Alginsäure, 10 bis 20 % Pektin, 10 bis 20 % rohe Fasern, 0 bis 5 % Natriumalginat, 4 bis 8 % Pullulan, 0 bis 4 % Agar, 3 bis 8 % pflanzliche Pasern und 0 bis 1 % eines calcium- · haltigen Zusatzes, bezogen auf das Gesamtgewicht des Granulats, enthält.
    5. Verfahren zur Herstellung eines Granulats nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k enn zeichne t, daß man ein oder mehrere schwer verdauliche Polysaccharide der ersten Gruppe mit einem oder mehreren schwer verdaulichen Polysacchariden der zweiten Gruppe gleichmäßig vermischt, das Gemisch unter Zusatz von Wasser, Äthanol und/oder Isopropanol verknetet, das verknetete Gemisch durch einen Extrudiergranulator granuliert, das Granulat siebt und trocknet.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Granulierung mit Hilfe eines
    30 Rotations-Extrudiergranulators durchführt.
    7. Verwendung des Granulats nach Anspruch 1 bis 4 als diätetisches Lebensmittel oder Lebensmittelzusatz.
    6263
DE19813143008 1980-10-29 1981-10-29 Granulat aus schwer verdaulichen polysacchariden, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung Granted DE3143008A1 (de)

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