FI118506B - Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups - Google Patents
Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups Download PDFInfo
- Publication number
- FI118506B FI118506B FI20031508A FI20031508A FI118506B FI 118506 B FI118506 B FI 118506B FI 20031508 A FI20031508 A FI 20031508A FI 20031508 A FI20031508 A FI 20031508A FI 118506 B FI118506 B FI 118506B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- protein
- film
- solution
- coating
- aswp
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
1 1 85061 8506
Menetelmä kalvopäällysteiden valmistamiseksi ja kalvopäällystäminenA method of making film coatings and film coating
Keksinnön kohteena on menetelmä proteiinipitoisten päällystekalvojen, mikrokap-seleiden ja vastaavien valmistamiseksi sekä kiinteiden aineiden kapseloimiseksi.The invention relates to a process for the production of proteinaceous coating films, microcapsules and the like, and to encapsulation of solids.
5 Keksinnön kohteena ovat myös proteiinipitoiset päällystekalvot.The invention also relates to proteinaceous coating films.
KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Heraproteiinien käyttö kalvonmuodostajina 10Use of whey proteins as film - forming agents
Viime vuosikymmeninä lisääntyvä mielenkiinto on kohdistunut proteiinipitoisten kalvojen käyttöön elintarvikkeiden ja ravintovalmisteiden suojaamiseen. Nämä kalvot on tarkoitettu syötäviksi ja ne sulavat ihmisen ruoansulatuskanavassa sekä ovat biologisesti hajoavia luonnossa. Tällaisten kalvojen avulla voidaan huomattavasti 15 vähentää synteettisten luonnossa hajoamattomien pakkausaineiden käyttöä.In recent decades, there has been increasing interest in the use of protein-rich membranes for the protection of food and nutritional products. These membranes are intended to be edible and are digested in the human digestive tract and are biodegradable in nature. Such films can significantly reduce the use of synthetic non-biodegradable packaging materials.
Ensimmäiset syötävät proteiinikalvot valmistettiin kasvikunnasta peräisin olevista proteiineista. Näiden kalvojen tarkoitus oli lisätä tuotteen säilyvyyttä vähentämällä veden haihtumista (kuivumista), estämällä hapen pääsy tuotteeseen ja estämällä 20 mikrobikontaminaatioita. Vehnästä eristetty gluteiini ja maissista eristetty zeiini olivat tähän tarkoitukseen eniten käytettyjä proteiineja. Kalvot valmistettiin liuotta-: V: maila proteiinit etanoliin ja pehmitteenä käytettiin glyserolia. Seos kuumennettiin 75-77 °C:seen ja juuri ennen kalvojen valamista seoksen annettiin jäähtyä. Valami- • · · • .1. sen jälkeen kalvojen annettiin kuivua 35 °C:ssa vähintään 15 tuntia, jonka jälkeen • · · · 25 ne irrotettiin muoteista. Vehnän gluteiinista ja maissin zeiinistä valmistetut kalvot ♦·,·, estivät tehokkaasti hapen ja hiilidioksidin läpipääsyn, mutta ne läpäisivät herkästi • · \.I kosteutta, mikä ominaisuus riippui ympäristön suhteellisesta kosteudesta (Aydt et **·’ ai. 1991, Gennadois et ai. 1993).The first edible protein films were made from plant-derived proteins. The purpose of these membranes was to increase the shelf life of the product by reducing water evaporation (drying), preventing oxygen from entering the product, and preventing microbial contamination. Wheat isolated gluten and maize isolated zein were the most commonly used proteins for this purpose. The membranes were prepared with solvent: V: Rack proteins in ethanol and glycerol as the plasticizer. The mixture was heated to 75-77 ° C and immediately before casting the films, the mixture was allowed to cool. Something- • · · • .1. the films were then allowed to dry at 35 ° C for at least 15 hours, after which they were removed from the molds. Films made from wheat gluten and maize zein effectively inhibited oxygen and carbon dioxide permeability but were sensitive to moisture permeability, a property that was dependent on the relative humidity of the environment (Aydt et al. 1991, Gennadois et al.) . 1993).
* · · *··· 30 Suurta veden läpäisevyyttä vähennettiin lisäämällä kalvoihin erilaisia lipidejä tai rasvaliukoisia yhdisteitä. Parhaat tulokset saatiin monoglyseridien diasetyyli-viini-happoestereillä, koska näiden yhdisteiden käyttö lisäsi kalvojen mekaanista vah-vuutta ja kalvojen läpinäkyvyyttä. (Gontard et ai. 1994).* · · * ··· 30 The high water permeability was reduced by adding various lipids or fat soluble compounds to the membranes. The best results were obtained with diacetyl tartaric acid esters of monoglycerides, since the use of these compounds increased the mechanical strength of the films and the transparency of the films. (Gontard et al. 1994).
• · · v · 35 US-patentin 4 720 390 mukaan heraproteiini geeliytyy 4-12 % (paino/paino) liuok- * · *.1·: sena elintarvikkeissa ja tähän liuokseen voidaan lisätä rasvoja 2,5 %:sta 40 %:iin (tilavuus/tilavuus). Geelin muodostumiseen tarvittavan proteiinin määrä pienenee tiettyyn rajaan asti lisäämällä rasvojen/öljyn määrää. Proteiinin lämmittäminen 90 118506 2 °C:seen vähintään 30 minuutiksi on välttämätön edellytys geelin muodostumisen onnistumiselle neutraalissa liuoksessa. Seokseen voidaan lisätä sokereita kuten dekstroosia, laktoosia ja sakkaroosia sekä mausteita, suolaa ja säilöntäaineita.According to U.S. Patent No. 4,720,390, whey protein gels in the form of 4% to 12% (w / w) solution in food, and from 2.5% to 40% fat can be added to this solution: (volume / volume). The amount of protein required to form a gel is reduced to a certain extent by increasing the amount of fat / oil. Warming the protein 90 118506 to 2 ° C for at least 30 minutes is a prerequisite for successful gel formation in a neutral solution. Sugars such as dextrose, lactose and sucrose as well as spices, salt and preservatives may be added.
5 Geeliytyminen ja geelin tasainen koostumus riippuvat hyvin paljon heraproteiinien konsentraatiosta ja kuumennuskäsittelystä (esim. lämpötilasta ja ajasta). SH-/SS -vaihtoreaktion tuloksena muodostuu disulfidisidoksia (SS). Nämä kovalentit sidokset ovat tärkeimpiä sitovia voimia, jotka vaikuttavat geelin vahvuuteen (Shimada ja Cheftel 1988).Gelation and the uniform composition of the gel are highly dependent on the concentration of whey proteins and the heat treatment (e.g. temperature and time). The SH / SS exchange reaction results in the formation of disulfide bonds (SS). These covalent bonds are the most important binding forces that influence gel strength (Shimada and Cheftel 1988).
1010
Toisen US-patentin 5 543 164 mukaan proteiinikalvoja voidaan valmistaa 10 % he-raproteiiniliuoksesta kuumentamalla liuos 90 °C:seen 30 minuutiksi. Kuumennuksen jälkeen liuos jäähdytetään huoneenlämpötilaan ja ilmakuplat poistetaan tyhjiössä. Sama käsittely voidaan tehdä myös ennen kuumentamista. Jäähdyttämisen jäl-15 keen voidaan lisätä pehmennin, kuten glyseroli, sorbitoli tai polyetyleeni glykoli (2-10 % liuoksen painosta). Lisäksi voidaan lisätä rasvoja/öljyjä tai rasvaliukoisia yhdisteitä määrältään 2-15 % (paino/paino) kuumentamalla rasvaa kunnes se on nestemäistä ja homogenoimalla se emulsioksi. Rasvojen ensisijainen tehtävä on estää veden, hapen, hiilidioksidin, rasvojen sekä haju- ja makuaineiden läpipääsyä. Ho-20 mogenointi lisää myös kalvojen mekaanista lujuutta.According to another US patent 5,543,164, protein membranes can be prepared from a 10% heparin solution by heating the solution to 90 ° C for 30 minutes. After heating, the solution is cooled to room temperature and the air bubbles removed in vacuo. The same treatment can also be done before heating. After cooling, a plasticizer such as glycerol, sorbitol or polyethylene glycol (2-10% by weight of the solution) may be added. In addition, fats / oils or fat-soluble compounds can be added in an amount of 2-15% (w / w) by heating the fat until it is liquid and homogenizing it into an emulsion. The primary function of fats is to prevent the passage of water, oxygen, carbon dioxide, fats, and odors and flavors. Ho-20 mogenation also increases the mechanical strength of the films.
:Y: Proteiiniliuos voidaan kaataa tai (valaa) muotteihin ja tietyn vahvuinen kalvo saa- :***: daan kuivattamalla liuos asianmukaisella menetelmällä. Kuivumisvaihe kestää • · · : yleensä noin 18 tuntia huoneen lämpötilassa. Kuivuessaan neste muodostaa kalvon, 25 joka ei liukene veteen ja mahdolliset vapaat SH-ryhmät hapettuvat SS-ryhmik- • · si/sidoksiksi. Hapettumista voidaan edistää käyttämällä ilman happea tai hapettavaa • · yhdistettä.: Y: The protein solution can be poured or (molded) into molds and a film of a certain strength can be obtained by: *** drying the solution by an appropriate method. Drying time • · ·: usually about 18 hours at room temperature. Upon drying, the liquid forms a film that is insoluble in water and any free SH groups are oxidized to SS groups / bonds. Oxidation can be promoted by the use of oxygen or an oxidizing compound.
• · • · ·• · • · ·
Asianmukaisilla menetelmillä proteiiniliuos voidaan levittää ruoan pinnalle ja kui- ··.: 30 vumisen jälkeen yhtenäinen kalvo muodostuu kuten W09319615 kuvaa asian. Kai- · · von muodostumista voidaan edistää edellä kuvatulla tavalla. 1 · Pääasiallinen rajoitus syötävien kalvojen valmistukselle alkuperäisistä kasviproteii- * neista on niiden lähes täydellinen veteen liukenemattomuus. Heraproteiinit kuiten- V : 35 kin ovat hyvin veteen liukenevia mutta pääasiallinen rajoitus heraproteiinien käyt- • · tämisessä on kalvon muodostavan liuoksen valmistaminen. Alalla tiedetään, että hyvälaatuisten kalvojen saamiseksi on oleellista kuumentaa liuos 90 °C:seen 30 minuutiksi.By appropriate methods, the protein solution can be applied to the surface of the food and, after drying, a uniform film is formed after drying as described in WO9319615. Film formation can be promoted as described above. 1 · The main limitation to the production of edible membranes from native plant proteins is their almost total insolubility in water. However, whey proteins are also highly soluble in water, but the main limitation in the use of whey proteins is the preparation of a film-forming solution. It is known in the art that to obtain good quality films it is essential to heat the solution to 90 ° C for 30 minutes.
118506 3118506 3
Kuumennettaessa liuosta muodostuu disulfidisidoksia, joita pidetään tärkeinä kalvo-rakennetta sitovina voimina ja lisätyt sulfhydryyli (SH-) -ryhmät nopeuttavat kal-vonmuodostusta. Kemiallisten aineiden kuten merkaptoetanolin, kysteiinin, ditiot-5 reitolin tai sulfiitin käyttäminen ei ole mahdollista ruoassa tai niiden käyttö on rajoitettu tiettyyn määrään tai niiden käyttömenetelmiä ja prosesseja ei tunneta.Upon heating, the solution forms disulfide bonds, which are considered important film-binding forces, and the addition of sulfhydryl (SH-) groups accelerates film formation. The use of chemical substances such as mercaptoethanol, cysteine, dithiothole-5-ritol or sulphite is not possible in food, or is restricted to a certain amount, or their methods and processes are unknown.
Heraproteiinien muuntaminen kuumentamalla saa aikaan lysinoalaniinin muodostumista neutraalissa tai emäksisessä ympäristössä. Lisäksi proteiinin ravintoarvo 10 laskee ja lysinoalaniini voi aiheuttaa haitallisia sivuvaikutuksia. Proteiinien kuumentaminen sokereiden (esim. aldehydiryhmän sisältävän glukoosin tai laktoosin) kanssa saa aikaan kemiallisia yhdisteitä, joita muodostuu Maillardin reaktion alkupäässä. Näihin yhdisteisiin kuuluu Amadorin yhdiste, joka voi aiheuttaa proteiinin ravintoarvon pienenemistä ja muodostunut yhdiste voi olla allergeeninen (Friedman 15 1994). Yllä kuvattu menetelmä sisältää yhden vaikean vaiheen, jossa liuenneet kaa sut poistetaan liuoksesta tyhjiössä jotta vältetään kaasukuplat, jotka voivat lisätä kalvojen kosteuden tai hapen läpäisevyyttä.Conversion of whey proteins by heating results in the formation of lysinoalanine in a neutral or basic environment. In addition, the nutritional value of the protein 10 decreases and lysinoalanine can cause adverse side effects. Heating proteins with sugars (e.g., aldehyde-containing glucose or lactose) produces chemical compounds formed early in the Maillard reaction. These compounds include the Amador compound, which may cause a reduction in the nutritional value of the protein and the compound formed may be allergenic (Friedman 15 1994). The process described above involves one difficult step of removing the dissolved gases from the solution under vacuum to avoid gas bubbles that can increase membrane moisture or oxygen permeability.
Heraproteiinien käyttö emulsioissa ja mikrokapseloinnissa 20Use of whey proteins in emulsions and microencapsulation
Ensimmäinen kuvaus heraproteiineista rasvojen ja rasvaliukoisten aineiden emul-gaattorina on esitetty US-patentissa 4 790 998. Patentoidulla menetelmällä oli mah- • · dollista tuottaa öljyistä, jotka myös sisälsivät aromaattisia yhdisteitä tai olivat itses- • · · : .·. sään aromaattisia (esim. sitruunaöljy), mikrokapseleita, joiden keskimääräinen halii!.: 25 kaisija oli 1 pm. Näitä mikrokapseleita käytettiin keinotekoisena sameuden aiheut- ♦ · tajana happamissa juomissa.A first description of whey proteins as an emulsifier for fats and fat soluble materials is disclosed in U.S. Patent 4,790,998. The patented process was capable of producing oils which also contained aromatic compounds or were self-contained. weather aromatic (e.g., lemon oil), microcapsules with an average halogen content of 25 pm at 1 pm. These microcapsules were used as artificial turbidity ♦ in acidic drinks.
• · * 9 • 99 9 · *···’ Emulsioita tehtiin alkuperäisestä heraproteiinikonsentraatista (proteiinipitoisuus 55 %). Liuoksen heraproteiinipitoisuus oli 7,6 paino-%, soijaöljypitoisuus 4,5 paino-% 30 ja pH oli säädetty 2,2:een. Liuos kuumennettiin 75 °C:seen 5 minuutiksi ja sen jäi- • · · keen se homogenoitiin kahdessa vaiheessa (4500 psi ja 500 psi). Homogenoituiin jälkeen liuos jäähdytettiin 20 °C:seen. Emulsiota käytettiin happamissa juomissa ...,· samean lopputuloksen saamiseksi. Mikrokapseleiden valmistuksessa emulsio myös • · . suihkekuivattiin tai pakastekuivattiin ja tuloksena saatuja kiinteitä mikrokapseleita • · · : 35 käytettiin dispergoituvina juomajauheisiin.• · * 9 • 99 9 · * ··· Emulsions were made from the original whey protein concentrate (55% protein content). The solution had a whey protein content of 7.6% by weight, a soybean oil content of 4.5% by weight and the pH was adjusted to 2.2. The solution was heated to 75 ° C for 5 minutes and then homogenized in two steps (4500 psi and 500 psi). After homogenization, the solution was cooled to 20 ° C. The emulsion was used in sour drinks ..., · to obtain a cloudy result. In the manufacture of microcapsules, the emulsion also • ·. spray dried or freeze dried and the resulting solid microcapsules • · ·: 35 were used as dispersible in beverage powders.
• · • * * • »* ® · US-patentissa 5 601 760 kuvataan alkuperäisten heraproteiinien, heraproteiinikon-sentraatin ja -isolaatin, β-laktoglobuliinin sekä β-laktoglobuliinin ja a-laktalbumii- 118506 4 nin seoksen käyttöä emulgaattorina rasvojen, öljyjen ja muiden rasvaliukoisten yhdisteiden mikrokapseloinnissa.U.S. Patent No. 5,601,760 describes the use of a mixture of native whey proteins, whey protein concentrate and isolate, β-lactoglobulin and a mixture of β-lactoglobulin and α-lactalbumin 118506 4 as an emulsifier for fats, oils and other. microencapsulation of fat soluble compounds.
Heraproteiinin ja laktoosin tai muun hiilihydraatin (esim. emulgaattorin tai mikro-5 kapseloivan aineen) määrä liuoksessa vaihtelee yleisesti 10 paino-% ja 30 paino-% välillä. Mikrokapseloitavan aineen tai aineseoksen määrä voi vaihdella 5 paino-% ja 95 paino-% välillä ja maitorasvan määrä 25 paino-% ja 75 paino-% välillä laskettuna emulgaattorin painosta.The amount of whey protein and lactose or other carbohydrate (e.g. emulsifier or micro-encapsulating agent) in the solution will generally vary between 10% and 30% by weight. The amount of the microencapsulated substance or mixture may vary between 5% and 95% by weight and the amount of milk fat between 25% and 75% by weight based on the weight of the emulsifier.
10 Vaihtoehtoisesti pidetään parempana että emulgaattorin määrä on noin 10 paino-% laskettuna liuoksen painosta. Liuos voidaan kuumentaa, esimerkiksi 80 °C:seen 30 minuutiksi ja sen jälkeen se emulgoidaan homogenoimalla.Alternatively, it is preferred that the amount of emulsifier is about 10% by weight based on the weight of the solution. The solution may be heated, for example, to 80 ° C for 30 minutes and then emulsified by homogenization.
Riippuen rasvaosan ominaisuuksista seoksen lämpötila nostetaan 60 °C:seen ja ilma 15 poistetaan tyhjiön avulla. Tämän jälkeen emulsio voidaan valmistaa kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa rasva dispergoidaan liuokseen tehosekoittimella ja sen jälkeen seos homogenoidaan 25-80 MPa paineella useita kertoja niin, että lopputuloksena keskimääräinen pisaran koko on >1 pm. Emulsio voidaan suihkekuiva-ta käyttämällä puhalluslämpötilaa 160 °C ja poistumislämpötilaa 80 °C.Depending on the properties of the grease portion, the temperature of the mixture is raised to 60 ° C and the air 15 is removed by vacuum. The emulsion can then be prepared in two steps. In the first step, the fat is dispersed in the solution with a blender and then the mixture is homogenized at 25-80 MPa several times so that the final droplet size is> 1 µm. The emulsion can be spray-dried using a blowing temperature of 160 ° C and an outlet temperature of 80 ° C.
20 Pähkinöiden ja siementen kalvopäällystys olisi mielenkiintoinen tapa parantaa esim. lopputuotteen ulkonäköä, makua, tuoksua ja säilyvyysominaisuuksia. Tämäntyyppi- • 9 .*··. sistä sovelluksista on kiqallisuudessa hyvin vähän julkaistuja tutkimuksia. Pääasial- : liset syyt tähän voivat olla päällystysprosessiin liittyvät vaikeudet (Mate et ai.20 Film coating of nuts and seeds would be an interesting way of improving, for example, the appearance, taste, aroma and shelf life of the final product. This type of • 9. * ··. There are very few published studies on these applications in Kiqality. The main reasons for this may be difficulties in the coating process (Mate et al.
25 1996).25 1996).
• * • · 9 * · ♦ Lääkevalmisteiden kalvopäällystys φ · • « 99 9 Lääkevalmistuksessa kalvopäällystys on menetelmä, jolla voidaan tehokkaasti suo-30 jata valmistetta ympäristöstä tulevilta kemiallisilta ja fysikaalisilta rasituksilta, peit-• * • · 9 * · ♦ Film Coating for Medicinal Products φ · • «99 9 In drug manufacturing, film coating is a method that can effectively protect the product from chemical and physical stresses in the environment,
• M• M
tää lääkeaineen epämiellyttävää makua ja/tai hajua tai saavuttaa joko aikaan tai paikkaan sidottu säädelty lääkeaineen vapautuminen valmisteesta. Päällystyksen ..... perusaine on kalvonmuodostaja, joka yleensä on suurimolekyylinen polymeeri ja • · . joka liukenee tai dispergoituu päällystyksessä käytettävään väliaineeseen. Päällys- ··· : 35 tyksessä voidaan käyttää myös lopputuotteen ominaisuuksia muokkaamaan sekä !.**: päällystysprosessia parantamaan mm. pehmitteitä, väriaineita, pigmenttiaineita sekä kiinnitarttumista estäviä apuaineita. Kun polymeeriä sisältävä päällystysneste sumu- 118506 5 tetaan ydinten pinnalle, kalvo muodostuu ja tarttuu ydinten pinnalle välittömästi samanaikaisesti tehtävän kuivauksen myötä.This may result in an unpleasant taste and / or smell of the drug or achieve controlled release of the drug from the preparation, either in time or space. The base of the coating ..... is a film former, which is generally a high molecular weight polymer and. which is soluble or dispersed in the coating medium. · ···: 35 can also be used to modify the properties of the end product and!. **: to improve the coating process, eg. plasticizers, dyes, pigments and anti-caking agents. When the polymer-containing coating fluid is sprayed onto the cores, a film is formed and adheres to the cores immediately upon simultaneous drying.
Viimeisten 30 vuoden aikana vesipohjaiset päällystysnesteet ovat syrjäyttäneet or-5 gaanisia liuottimia sisältävät päällystysnesteet lääketeollisuudessa johtuen yhteiskunnan kasvaneista vaatimuksista tuoteturvallisuuden ja ympäristöystävällisyyden suhteen sekä ko. menetelmän taloudellisuuden vuoksi. Nykyään on saatavilla suuri määrä erilaisia kaupallisia synteettisiä selluloosajohdannaisia tablettien vettä käyttävään kalvopäällystykseen. Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa (HPMC), hydrok-10 sipropyyliselluloosaa (HPC) ja natriumkarboksimetyyliselluloosaa (NaCMC) käytetään tällä hetkellä varsin usein vaikuttavan aineen epämiellyttävää makua ja/tai hajua peittävinä liukenevina kalvopolymeereinä. Muita selluloosajohdannaisia, jotka ovat liukenemattomia happamassa ympäristössä, mutta jotka liukenevat pH 5-6:ssa, voidaan käyttää ns. enteropäällysteinä (ts. vaikuttavan aineen vapautuminen koh-15 dennetaan hallitusti suoliston alueelle). Esimerkkinä selluloosarakenteisista entero-polymeereistä voidaan mainita mm. selluloosa-asetaattiftalaatti (CAP), hydroksi-propyyli-metyyliselluloosaftalaatti (HPMCP) ja hydroksipropyylimetyyliselluloosa asetaattisukkinaatti (HPMCAS). Etyyliselluloosaa (EC) käytetään, kun halutaan kalvopäällysteellä säädellä (pitkittää) vaikuttavan aineen vapautumista lääkevalmis-20 teestä maha-suolikanavassa. Kemiallisen luonteensa ansiosta yhdisteitä, joita voidaan käyttää vesipohjaisissa päällystyksissä, ovat mm. akrylaatit, vinyylit ja glyko-lit. Kaikilla em. päällysteaineilla on omat etunsa ja rajoituksensa liittyen sekä pääl- • · . · · \ lystysprosessiin että lopputuotteen ominaisuuksiin.Over the past 30 years, aqueous coating fluids have displaced coating fluids containing or-5 organic solvents in the pharmaceutical industry due to increasing demands from society for product safety and environmental friendliness. because of the economics of the method. A wide variety of commercially available synthetic cellulose derivatives for water-based film coating of tablets is available today. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), Hydroxy-10 Cipropylcellulose (HPC) and Sodium Carboxymethylcellulose (NaCMC) are currently quite often used as soluble film polymers to mask the unpleasant taste and / or odor of the active ingredient. Other cellulose derivatives which are insoluble in an acidic medium but which are soluble at pH 5-6 may be used as so-called. enteric coatings (i.e., the release of the active ingredient is targeted to the gut). As an example of enteric polymers having cellulose structure, e.g. cellulose acetate phthalate (CAP), hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP), and hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate (HPMCAS). Ethyl cellulose (EC) is used to control (prolong) the release of the active ingredient from the drug in the gastrointestinal tract by means of a film coating. Due to their chemical nature, the compounds which can be used in aqueous coatings are e.g. acrylates, vinyls and glycols. All of the above coating materials have their own advantages and limitations as well as the • ·. · · \ The process and the characteristics of the end product.
*···" • · * « · * · « ! 25 Tulevaisuudessa erilaisten peptidi- ja proteiinirakenteisten lääkeaineiden määrän .. . oletetaan kasvavan nopeasti niiden päästessä prekliinisen faasi I tutkimusvaiheen • · * : läpi ja on kiinnitetty huomiota yhteensopivuuteen niiden ja nykyisten farmaseuttis- • · *···* ten apuaineiden välillä (mukaan lukien kalvopäällysteet). Heraproteiinit ovat meije ri- ja juustonvalmistusteollisuuden yleisiä sivutuotteita ja kemialliselta rakenteeltaan 30 ne ovat lähellä uusia peptidilääkeaineita. Heraproteiineja valmistetaan myös suuria määriä maailmanlaajuisesti. Heraproteiinit sisältävät β-laktoglobuliinia (β-Lg), a-laktalbumiinia (α-La), naudan seerumin albumiinia (BSA) sekä eräitä immunoglo- • · ^ buliineja (Dybing ja Smith 1991). Näistä β-laktoglobuliini on heraproteiinien pää- komponentti (noin 50-60 % proteiinista). Se on globulaarinen molekyyli (pallomai- ··· V : 35 nen), jonka sekundaarirakenne tunnetaan hyvin (15 % a-kierrettä, 50 % β-tasoa ja 15-20 % käänteisrakennetta). Fysiologisten nesteiden pH-alueilla se esiintyy dimee-reinä. Jokainen monomeeri sisältää 162 aminohappoa ja kaksi ketjunsisäistä disulfi- 118506 6 disidosta sekä yhden vapaan kysteiinin (Wong et ai. 1996). BSE-riskiä ei ole todettu maidosta peräisin olevilla proteiineilla toisin kuin esimerkiksi liivatteella (gelatiini).In the future, the number of different peptide and protein structured drugs ... is expected to grow rapidly as they pass through the preclinical phase I research phase • · * and attention has been paid to their compatibility with existing pharmaceuticals. Whey proteins are common byproducts of the dairy and cheese manufacturing industry and have a similar chemical structure to new peptide drugs. Whey proteins are also produced in large quantities worldwide. Lg), α-lactalbumin (α-La), bovine serum albumin (BSA) and certain immunoglobulins (Dybing and Smith 1991), of which β-lactoglobulin is the major component of whey proteins (about 50-60% of the protein). It is a globular molecule (spherical ··· V: 35) with a known secondary structure well (15% α-thread, 50% β-level and 15-20% inverse structure). In the pH ranges of physiological fluids, it occurs as dimers. Each monomer contains 162 amino acids and two intracellular disulfide 118506 6 disions as well as one free cysteine (Wong et al. 1996). Unlike milk gelatine, for example, milk-derived proteins have not been found to have a BSE risk.
Alkuperäisten ja muunnettujen heraproteiinien käyttöä lääkevalmistuksen kalvo-5 päällysteaineina ja päällystysprosesseissa ei ole alan kiijallisuudessa toistaiseksi esitetty. Alkuperäisten heraproteiinien käyttö ja ominaisuudet syötävinä kalvoina elintarvikkeissa ja erilaisissa ravintovalmisteissa on tunnettua (Gennadios et ai. 1993, McHugh ja Krochta 1994ab, Kim ja Morr 1996, Anker et ai. 2002). Yleensä näissä sovelluksissa heraproteiinit on ensiksi kuumennettu proteiinien denaturoimi-10 seksi ja sisäisten sulfhydryyliryhmien esiintuomiseksi, jolloin molekyylien välille voi muodostua disulfidisidoksia, jotka vaikuttavat kalvon rakenteeseen. Edellä mainitut disulfidisidokset sekä proteiiniketjujen väliset molekyylitason vuorovaikutukset (vetysidokset, hydrofobiset vuorovaikutukset ja elektrostaattiset voimat), saavat aikaan hauraan kalvon muodostumisen.The use of native and modified whey proteins as pharmaceutical film coatings and coating processes has so far not been disclosed in the art. The use and properties of native whey proteins as edible membranes in foods and various nutritional products are known (Gennadios et al. 1993, McHugh and Krochta 1994ab, Kim and Morr 1996, Anker et al. 2002). Generally, in these applications, whey proteins are first heated to denature the proteins and to have internal sulfhydryl groups, whereby disulfide bonds can be formed between the molecules, affecting the membrane structure. The aforementioned disulfide bonds as well as molecular interactions between protein chains (hydrogen bonds, hydrophobic interactions and electrostatic forces) lead to the formation of a brittle film.
1515
Tavanomaisia alkuperäisiä heraproteiineja pidetään hyvinä kalvonmuodostajina, kun halutaan estää ilman hapen läpäisyä ja pääsyä tuotteeseen melko alhaisessa ilman suhteellisessa kosteudessa. Lisäksi heraproteiinikalvojen mekaaninen kestävyys on hyvä. Kalvojen vesihöyryn läpäisevyys on kuitenkin kyseenalainen johtuen 20 em. proteiinien hydrofiilisyydestä (Anker et ai. 2002). Gennadios työtovereineen (1993) tutki lämpötilan vaikutusta syötävien heraproteiinikalvojen hapen läpäise-vyyteen. McHugh ja Krochta (1994ab) selvittivät glyserolilla ja sorbitolilla pehmi- • · .*··. tettyjen syötävien proteiinikalvojen läpäisevyyttä ilman hapelle sekä niiden mekaa- ;*]·, nista kestävyyttä. Edellä mainittujen kalvojen hapenesteominaisuudet ja mekaani- ♦ « · 25 nen kestävyys olivat hyviä ja jopa parempia kuin mitä todettiin synteettisistä mate-naaleista valmistetuilla vertailukalvoilla. Myöhemmin Kim ja Morr (1996) rapor- • · · toivat erilaisten elintarvikeproteiinien soveltuvuudesta aineiden mikrokapselointiin • · '···* sekä ko. proteiineista valmistettujen mikrokapseleiden fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista.Conventional native whey proteins are considered to be good film formers when it is desired to prevent the passage of air through the oxygen and the product at relatively low relative humidity. In addition, the mechanical durability of whey protein membranes is good. However, the water vapor permeability of membranes is questionable due to the hydrophilicity of the aforementioned proteins (Anker et al. 2002). Gennadios and coworkers (1993) investigated the effect of temperature on the oxygen permeability of edible whey protein membranes. McHugh and Krochta (1994ab) investigated the use of glycerol and sorbitol for soft. permeability of the edible protein membranes to oxygen in the air and their mechanical resistance. Oxidation properties and mechanical resistance of the aforementioned films were good and even better than those found with reference films made of synthetic materials. Later, Kim and Morr (1996) reported on the suitability of various food proteins for microencapsulation of substances. the physical and chemical properties of microcapsules made from proteins.
"* 30"* 30
Vapaat kalvot ovat osoittautuneet erinomaisiksi tutkimuksen apuvälineiksi selvitet-täessä uusien polymeerien kalvonmuodostus- ja pinnoituskykyä ja päällysteominai- • · fttt. suuksia. Vapaita kalvoja voidaan valmistaa valamismenetelmin tai sumuttamalla.Free films have proven to be excellent research tools for studying the film forming and coating capabilities and coating properties of new polymers. opportunities. Free films may be prepared by casting or spraying.
. * Viimeksi mainittua pidetään yleensä realistisempana edustamaan kalvoa sen lopulli- • ·· v : 35 sessa käyttötilassa. Lopulliset kalvo-ominaisuudet tulee kuitenkin aina tutkia lääke- valmistukseen kytkeytyneenä joko rumpupäällystys- ja/tai ilmasuspensiopäällystys-prosesseissa.. * The latter is generally considered to be more realistic in representing the film in its ultimate operating mode. However, the final film properties should always be investigated when incorporated into drug manufacturing, either in drum coating and / or air suspension coating processes.
118506 7118506 7
Kirjallisuuslähteet (joihin viitattu]Literature sources (referred to)
Anker, M.; Bemtsen, J.; Hermanson, A.-M. and Stading, M., Improved water vapor barrier of whey protein films by addition of an acetylated monoglyceride. Innova-5 five Food Sci. & Emerging Technologies 3, 81-92 (2002)Anker, M .; Bemtsen, J.; Hermanson, A.-M. and Stading, M., Improved water vapor barrier of whey protein Films by addition of an acetylated monoglyceride. Innova-5 five Food Sci. & Emerging Technologies 3, 81-92 (2002)
Aydt, T.P., Weller, C.L. and Testin, R.F. Mechanical and barrier properties of edible com and wheat protein films. Am. Soc. Agric. Eng.34,207-211 (1991) 10 Dybing, S.T., and Smith, D.E, Relation of chemistry and processing procedures to whey protein functionality: A review. Cult. Dairy Prod. J. 57, 377-391 (1991)Aydt, T.P., Weller, C.L. and Testin, R.F. Mechanical and barrier properties of edible com and wheat protein Films. Am. Soc. Agric. Eng. 34,207-211 (1991) 10 Dybing, S. T., and Smith, D. E., Relation of Chemistry and Processing Procedures to Whey Protein Functionality: A Review. Cult. Dairy Prod. J. 57, 377-391 (1991).
Friedman, M. Improvement in the safety of foods by SH-containing amino acids and peptides. A review. J. Agric. Food Chem., 42,3-20. (1994) 15Friedman, M. Improvement in Safety of Foods by SH-Containing Amino Acids and Peptides. A review. J. Agric. Food Chem., 42.3-20. (1994) 15
Gennadios A., Weller C.L. and Testin R.F., Temperature effect on oxygen permeability of edible protein-based films. J. Food Sci., 58,212-214,219 (1993)Gennadios A., Weller C.L. and Testin R.F., Temperature Effect on Oxygen Permeability of Edible Protein-Based Films. J. Food Sci., 1993, 58,212-214,219.
Gontard, N., Duchez, C., Cuq, J-L. and Guilbert, S. Edible composite films of wheat 20 gluten and lipids: water vapour permeability and other physical properties. Int. J. Food Sci and Technol. 29, 39-50 (1994) • · * · · • ♦ φ ,·», Kim Y.D. and Morr C.V., Microencapsulation properties of gum arabic and several · food proteins: Spray-dried orange oil emulsion particles. J. Agric. Food Chem., 44, :*5 ί 25 1314-1320(1996) · »» · ·* **: Mate, J.; Frankel, E.N.; Krochta J.M., Whey protein isolate edible coatings: Effect 4 9 · on the randicity process of dry roasted peanuts. J. Agric. Food Chem., 44, 1736-1740 (1996) *:· 30 ···*Gontard, N., Duchez, C., Cuq, J-L. and Guilbert, S. Edible Composite Films of Wheat 20 Gluten and Lipids: Water Vapor Permeability and Other Physical Properties. Int. J. Food Sci and Technol. 29, 39-50 (1994) • · * · · • ♦ φ, · », Kim Y.D. and Morr C.V., Microencapsulation properties of gum arabic and several · food Proteins: Spray-dried orange oil emulsion particles. J. Agric. Food Chem., 44,: * 5 25 25 1314-1320 (1996) · »» · · **: Mate, J.; Frankel, E.N .; Krochta J.M., Whey protein isolate edible coatings: Effect 4 9 · on the randomisation process of dry roasted peanuts. J. Agric. Food Chem., 44, 1736-1740 (1996) *: · 30 ··· *
McHugh T.H. and Krochta J.M., Milk-protein-based edible films and coatings. Food Technology, 48, 97-103 (1994) • ·McHugh T.H. and Krochta J.M., Milk Protein-Based Edible Films and Coatings. Food Technology, 48, 97-103 (1994).
McHugh T.H. and Krochta J.M., Sorbitol- vs glycerol-plasticized whey protein edi-35 ble films: Integrated oxygen permeability and tensile property evaluation. J. Agric. Food Chem., 42, 841-845 (1994).McHugh T.H. and Krochta J.M., Sorbitol vs. glycerol-plasticized whey protein edi-35 ble Films: Integrated oxygen permeability and tensile property evaluation. J. Agric. Food Chem., 42, 841-845 (1994).
• · 118506 8• · 118506 8
Shimada, K. and Cheftel, J.C., Texture characteristics, protein solubility, and sulf-hydryl group/disulfide bond contents of heat-induced gels of whey protein isolate. J. Agric. Food Chem. 36,1018-1025 (1988) 5 Stevenson E.M.; Law, J.R.; Leaver, J. Heat-induced aggregation of whey proteins is enhanced by addition of thiolated β-casein. J. Agric. Food Chem., 44:2825-2828 (1995)Shimada, K. and Cheftel, J.C., Texture characteristics, protein solubility, and sulfhydryl group / disulfide bond contents of heat-induced gels of whey protein isolate. J. Agric. Food Chem. 36: 1018-1025 (1988) 5 Stevenson E.M.; Law, J.R.; Leaver, J. Heat-induced aggregation of whey proteins is enhanced by the addition of thiolated β-casein. J. Agric. Food Chem., 44: 2825-2828 (1995).
Wong, D.W.S., Camirand, W.M. and Pavlath, A.E., Structures and functionalities of 10 milk proteins Crit. Rev. Food Sci Nutr. 36, 807-844 (1996)Wong, D.W.S., Camirand, W.M. and Pavlath, A.E., Structures and Functionalities of 10 Milk Proteins Crit. Rev. Food Sci Nutr. 36, 807-844 (1996).
KEKSINNÖN LYHYT KUVAUSBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
15 Tämän keksinnön tavoitteena on esittää uusi menetelmä vesipohjaisten proteiinikal-vojen valmistamiseen ilman pitkäaikaista kuumennuskäsittelyä korkeissa lämpötiloissa. Näitä kalvoja voidaan käyttää monentyyppisten erilaisten aineiden päällystämiseen. Lisäksi tämän keksinnön tavoitteena on esittää kalvoja, joita voidaan tehokkaasti muunnella erilaisilla käsittelyillä tai lisäämällä apuaineita kalvojen omi-20 naisuuksien muuntamiseksi tiettyjä käyttötarkoituksia varten. Yksi lisätavoite on myös saada aikaan toiminnallisia ja terveyttä edistäviä lopputuotteita. Tämän kek-sinnön menetelmässä käytettävät proteiinit ovat proteiineja, jotka luonnostaan sisäl-.···. tävät vähintään yhden disulfidisidoksen, edullisesti heraproteiineja.It is an object of the present invention to provide a novel process for the preparation of aqueous protein films without long term heat treatment at high temperatures. These films can be used to coat many types of different materials. It is a further object of the present invention to provide films which can be effectively modified by various treatments or by the addition of adjuvants to modify the properties of the films for certain applications. One additional objective is also to provide functional and health-promoting end products. The proteins used in the process of the present invention are proteins which naturally contain ···. at least one disulfide bond, preferably whey proteins.
• m • · · * * • · · • · · I 25 Vielä yhtenä tämän keksinnön tavoitteena on kehittää uusia kalvoja ja päällysteitä, .* kapseleita, mikrokapseleita ja vastaavia sekä emulsioita erilaisiin käyttötarkoituk- • · · ·>#·* siin elintarviketeknologian, lääkkeidenvalmistuksen ja maatalouden eri alueilla.It is a further object of the present invention to provide novel films and coatings, capsules, microcapsules and the like, and emulsions for various uses in food technology, in different areas of pharmaceutical manufacturing and agriculture.
*—: Edullisesti nämä kalvot ja päällysteet sisältävät aktivoitua liukoista heraproteiinia (ASWP, activated soluble whey protein). Lääkkeidenvalmistuksen alueella kuva-30 taan vesipohjaisen ASWP päällysteen muodostus ja prosessi, jolla on hyvä kalvoit*: päällystyskyky ja joka tuottaa kalvopäällysteitä, joiden veden (WVT) ja hapen lä- ,.).; päisevyydet ovat vähäiset ja joilla on tyydyttävät mekaaniset lujuusominaisuudet.* -: Preferably, these membranes and coatings contain activated soluble whey protein (ASWP). In the field of pharmaceutical manufacture, the formation of a water-based ASWP coating and a process with good film * coating capability and producing film coatings with water (WVT) and oxygen overlay.) Are described. headforms are low and have satisfactory mechanical strength properties.
• · . * Vielä yksi tämän keksinnön tavoite on saada aikaan vesipohjaisia kalvopäällyste- v : 35 muotoja, joita voidaan menestyksellisesti soveltaa kiinteisiin lääkeannosmuotoihin :\i (esim. rakeisiin, pelletteihin ja tabletteihin) ja elintarvikkeisiin vakiintuneissa teolli sissa päällystysprosesseissa, ja että nämä kalvot ovat säilyviä varastoinnin aikana. Lisäksi vielä yksi tämän keksinnön tavoite on kehittää uusia kapseleita, ensisijaises- 118506 9 ti ASWP-pohjaisia, jotka voisivat korvata gelatiinikapselit erilaisten kiinteiden ja puolikiinteiden aineiden kapseloinnissa.• ·. It is a further object of the present invention to provide aqueous film coatings that can be successfully applied to solid dosage forms: (e.g., granules, pellets and tablets) and food in established industrial coating processes, and that these films are stable during storage. . It is a further object of the present invention to develop novel capsules, primarily ASWP-based, which could replace gelatin capsules for encapsulation of various solid and semi-solid materials.
Tämä keksintö perustuu siihen yllättävään havaintoon, että kun proteiineja sisältävä 5 liuos käsitellään muunnetulla proteiinilla, joka on muunnettu avaamalla ainakin yksi siinä alun perin ollut disulfidisidos vapaiden sulfhydryyliryhmien saamiseksi, ja vapaat sulfhydryyliryhmät saavat aikaan vaihtoreaktion, jossa disulfidisidoksia syntyy proteiinien välille, muodostuu proteiinipohjainen kaivorakenne. Tämän keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan tämä muunnettu proteiini on aktivoitu liukoinen 10 heraproteiini (ASWP) -fraktio, joka saadaan proteiinin eristysprosessista, kuten esimerkiksi patentissa FI107116 kuvatusta prosessista.The present invention is based on the surprising finding that when a protein-containing solution is treated with a modified protein that has been modified by opening at least one of its originally disulfide bond to obtain free sulfhydryl groups, and free sulfhydryl groups induce a disulfide bond formation between the disulfide bonds. According to one embodiment of the present invention, this modified protein is an activated soluble whey protein (ASWP) fraction obtained from a protein isolation process such as that described in FI107116.
Muuntoreaktiossa proteiinien aminohappoketjujen väliset disulfidisidokset (SS) avataan ja muodostuu vapaita sulfhydryyliryhmiä (SH). Tällaista proteiinia kutsu-15 taan tässä ‘muunnetuksi proteiiniksi’ tai ‘aktivoiduksi proteiiniksi’ ja molempia termejä voidaan käyttää vaihtoehtoisesti. Muuntoreaktio voidaan suorittaa usealla eri tavalla mutta suurin osa niistä ei ole sopivia sovellettaviksi elintarvike- tai lääke-tuotteisiin eli syötäviin tuotteisiin. Esimerkiksi yksi tällainen menetelmä vapaiden SH-ryhmien määrän lisäämiseksi on kuvattu julkaisussa Stevenson et ai. (J. Agric. 20 Food Chem. 1995, 44:2825-2828), jossa tuotetaan synteettinen, vapaita SH-ryhmiä ja useita SS-sidoksia sisältävä proteiini. Tämän keksinnön mukaan on täten käytän-nollista käyttää vain sellaisia proteiineja, jotka alun perin, eli ennen muuntoa, sisäl- • · · tävät ainakin yhden disulfidisidoksen..In the conversion reaction, disulfide bonds (SS) between the amino acid chains of the proteins are opened and free sulfhydryl groups (SH) are formed. Such a protein is referred to herein as a 'modified protein' or 'activated protein', and both terms may be used alternatively. The conversion reaction can be carried out in many different ways, but most are not applicable to food or pharmaceutical products, i.e., edible products. For example, one such method for increasing the amount of free SH groups is described in Stevenson et al. (J. Agric. 20 Food Chem. 1995, 44: 2825-2828), which produces a synthetic protein containing free SH groups and multiple SS bonds. Thus, according to the present invention, it is practical to use only proteins which initially contain at least one disulfide linkage, i.e., before conversion.
• « ·*· • · ♦ · · [ 25 Edullisessa suoritusmuodossa proteiini muunnetaan käsittelemällä sitä sulfiitti-ionin ml ’ muodostavalla yhdisteellä proteiinin sulfonoimiseksi. Ensisijaisia sulfiitti-ionin : ·* muodostavia yhdisteitä ovat liukoiset elintarvikelaatuiset sulfiitit, kuten alkali- me- • · · talli- tai maa-alkalimetallisulfiitit, vetysulfiitit tai metabisulfiitit tai näiden yhdistelmät. Edullinen sulfiitti on natriumsulfiitti. Edullisesti erillistä hapetinta tai kata-30 lyyttiä ei lisätä. Tämä proteiinien sulfonointimenetelmä on kuvattu patenteissa FI 101514 ja FI 107116, joissa muuntoreaktio tehdään heraproteiinien eristämiseksi * . niiden rakennetta muuttamalla. Näissä dokumenteissa ei kuvata mitään erityisiä li- [ säsovelluksia tai sovellusmenetelmiä muunnetuille proteiineille. Eristysprosessissa osa muunnetusta proteiinista saostetaan matalassa pH:ssa ja osa jää liukoiseksi. Näi-:Tj 35 tä fraktioita voidaan edelleen käyttää tämän keksinnön menetelmässä.In a preferred embodiment, the protein is converted by treating it with a sulfite ion-forming compound to sulfonate the protein. The primary sulfite ion-forming compounds are soluble food grade sulfites, such as alkali metal or alkaline earth metal sulfides, hydrogen sulfites, or metabisulfites, or combinations thereof. Preferred sulfite is sodium sulfite. Preferably, a separate oxidant or cat-30 lytic is not added. This method of protein sulfonation is described in FI 101514 and FI 107116, in which the conversion reaction is carried out to isolate whey proteins *. by changing their structure. These documents do not describe any specific additional applications or application methods for the modified proteins. In the isolation process, some of the modified protein is precipitated at low pH and some remains soluble. These fractions can be further used in the process of the present invention.
• t * · ♦ • *· • ·• t * · ♦ • * · • ·
Proteiinin muuntoasteeseen vaikuttava tärkeä tekijä on sulfiitin määrä käytetyn proteiinin määrää kohti. Nykyisen käytännön mukaan sulfiitin määrä natriummetabisul- 118506 ίο fnttina on noin 0,01-0,06 % (paino/tilavuus), kun proteiinin määrä liuoksessa on 10-11 % (paino/tilavuus), lämpötila 50-60 °C ja pH 6-7. Yllättävää on, että vaadittavan sulfiitin määrän todettiin olevan merkittävästi alhaisempi kuin mitä FI101514 ja FI107116 kuvaavat.An important factor affecting the degree of protein conversion is the amount of sulfite per amount of protein used. According to current practice, the amount of sulfite in sodium metabisulphite is about 0.01-0.06% (w / v), while the amount of protein in the solution is 10-11% (w / v) at 50-60 ° C and pH 6. -7. Surprisingly, the amount of sulfite required was found to be significantly lower than that described by FI101514 and FI107116.
55
Reaktioaika, jossa sulfonointireaktio/sulfitolyysi tapahtui, oli 30 minuuttia. Sen jälkeen pH säädettiin välille 2-3 SC^n vapauttamiseksi proteiinin sulfonaattijohdan-naisista ja jäännössulfiitista. SO2 puhallettiin ilmalla ulos reaktorista ja käytettiin uudelleen sulfiittina. Myöhemmin pH säädettiin välille 4-6 ja muunnettu prote-10 iinikonsentraatti pestiin vedellä ja ultrasuodatettiin haluttuun väkevyyteen, esim. 10-20 % proteiinipitoisuuteen.The reaction time at which the sulfonation reaction / sulfitolysis occurred was 30 minutes. Subsequently, the pH was adjusted to 2-3 to liberate SC 5 from the sulfonate derivatives of the protein and the residual sulfite. SO2 was blown air out of the reactor and reused as sulfite. Subsequently, the pH was adjusted to 4-6 and the modified protein-10 concentrate was washed with water and ultrafiltered to a desired concentration, e.g., 10-20% protein content.
Fraktiointia varten muunnettu heraproteiinikonsentraatti mikrosuodatettiin fraktioiden, saostumafraktion ja liukoisen fraktion erottamiseksi. Molemmat fraktiot pestiin 15 ja konsentroitiin käytön edellyttämälle tasolle 10-50 % (paino/ tilavuus) ult-rasuodattamalla.For the fractionation, the modified whey protein concentrate was microfiltered to separate the fractions, the precipitate fraction and the soluble fraction. Both fractions were washed and concentrated to 10-50% (w / v) required for use by ultrafiltration.
Tämän keksinnön menetelmässä käyttökelpoisia proteiineja ovat kaikki luonnolliset proteiinit, jotka sisältävät vähintään yhden disulfidisidoksen, joka avataan muunto-20 vaiheessa.The proteins useful in the method of the present invention are all natural proteins which contain at least one disulfide bond which is opened in the conversion step.
Edullisia proteiineja ovat heraproteiinit, kuten tässä yhteydessä kuvattu ASWP.Preferred proteins are whey proteins such as the ASWP described herein.
• · · !.!t Tässä ja myöhemmissä esimerkeissä käytetään heraproteiineja ja niiden fraktioita • « esimerkkeinä valaisemaan tätä keksintöä. Muun tyyppisiä proteiineja voidaan myös i,: j 25 käyttää edellyttäen, että niitä voidaan muuntaa tässä kuvatulla tavalla. Yksi käyttö-] * kelpoinen proteiinityyppi on soijaproteiini, jota käytetään laajasti elintarviketeolli- ί V suudessajajoka sisältää SS-sidoksia luonnollisessa muodossaan.Whey proteins and their fractions are used in this and subsequent examples as examples to illustrate the present invention. Other types of proteins may also be used provided they can be modified as described herein. One useful type of protein is soy protein, which is widely used in the food industry and contains SS bonds in its natural form.
M· • · Φ · • · · ASWP:tä voidaan ehdottaa ja esittää lähtömateriaaliksi lääkkeiden ja elintarvikkei-30 den kalvopäällystykseen sekä kiinteiden ja puolikiinteiden aineiden kapselointiin. Tämä ASWP sisältää huomattavan puhdasta β-laktoglobuliinia, joka aktivoidaan eri “ . tavalla kuin aikaisemmin (McHugh and Krochta 1994) ja jossa SH-ryhmien määrää ] on lisätty ilman kuumennuskäsittelyjä. On ilmeistä että tämä uusi aktivoitu liukoi nen heraproteiini taijoaa monia etuja proteiinikalvojen muodostukseen ja valmiin :T: 35 kalvon ominaisuuksiin verrattuna niihin tavanomaisiin alkuperäisiin heraproteiinei- hin, joita käytetään syötäväksi kelpaavana kalvomateriaalina elintarvikkeiden ja ravintoaineiden päällystämiseen. Tämä proteiinikeksintö tekee mahdolliseksi myös suihkutustekniikan käyttämisen kalvojen valmistuksessa ja mahdollistaa sen, että • · 118506 11 gelatiinin käyttöön kapseloinnin raaka-aineena liittyvät hyvin tunnetut rajoitukset voidaan välttää. Lisäksi, suihkekuivattu ASWP jauhe voidaan helposti kuljettaa kal-vopäällysteen tuotantolaitokseen ja myöhemmin liuottaa vesipohjaiseen päällystys-liuokseen juuri ennen kalvopäällystämistä. Tämä taijoaa suuria etuja esim. lääke-ja 5 elintarviketeollisuudelle kuljetusten, varastoinnin, raaka-aineen säilyvyyden ja lopullisen sovellettavuuden kannalta tarkasteltuna.ASWP can be proposed and proposed as a starting material for film and drug film coating and for encapsulation of solids and semi-solids. This ASWP contains remarkably pure β-lactoglobulin which is activated differently. as before (McHugh and Krochta 1994) and wherein the number of SH groups] has been added without heat treatment. It is evident that this new activated soluble whey protein has many advantages over the formation of protein membranes and the properties of the finished: T: 35 membrane compared to conventional native whey proteins used as an edible membrane material for coating food and nutrients. This protein invention also enables the use of spray technology in the manufacture of films and allows the well-known limitations associated with the use of gelatin as a raw material for encapsulation to be avoided. In addition, the spray-dried ASWP powder can be readily transported to a film coating plant and subsequently dissolved in an aqueous coating solution just prior to film coating. This has major advantages for the pharmaceutical and food industries, for example, in terms of transportation, storage, raw material shelf life and final applicability.
Tässä keksinnössä on havaittu, että vesipohjaisia proteiinikalvoja voidaan valmistaa muunnetusta proteiinista, ensisijaisesti aktivoidusta liukoisesta heraproteiinifrakti-10 osta, lisäämällä pehmitintä, esim. glyserolia, sorbitolia tai polyetyleeniglykolia (PEG) (tai näiden seoksia). Liuoksen valmistamisen jälkeen se voidaan levittää muottiin ja jättää kuivumaan esimerkiksi yön yli tuuletuksella varustettuun huoneeseen (25 °C / 40-50 % RH). Tämän jälkeen kuivunut kalvo on valmis irrotettavaksi.In the present invention, it has been found that aqueous protein membranes can be prepared from modified protein, primarily activated soluble whey protein fraction, by the addition of a plasticizer, e.g., glycerol, sorbitol or polyethylene glycol (PEG) (or mixtures thereof). After preparation, the solution can be applied to a mold and left to dry, for example, overnight in a ventilated room (25 ° C / 40-50% RH). The dried film is then ready to be removed.
15 Lisäksi havaitaan, että AS WP kalvonmuodostajana voidaan yhdistää esim. alkuperäisten heraproteiinien kanssa tai muun, edullisesti läheisen proteiinin konsentraatin (75 % tai enemmän) tai isolaatin kanssa vaihtoreaktiossa (Kuva 1) ja siten muuntaa kalvojen fysikokemiallisia ja farmaseuttisia ominaisuuksia. Vaihtoreaktion seurauksena proteiinit muodostavat kolmiulotteisen verkon, jolla on oleellinen rooli geeli-20 ja kaivorakenteiden muodostumisessa. SH-ryhmät estävät haitallisten sivureaktioiden käynnistymistä ja sivutuotteiden, kuten lysinoalaniinin ja yhdisteiden, joita • * v.: muodostuu Maillardin reaktion alkupäässä (esim. Amadorin yhdisteen), muodostu- :***: mistä (Kuva 2).Further, it is found that AS WP as a film former can be combined, e.g., with native whey proteins or with a concentrate (75% or more) or other isolate, preferably close protein, in an exchange reaction (Figure 1), thereby modifying the physico-chemical and pharmaceutical properties of the films. As a result of the exchange reaction, the proteins form a three-dimensional network that plays an essential role in the formation of gel-20 and well structures. SH groups prevent the initiation of harmful side reactions and the formation of by-products, such as lysinoalanine and compounds formed * at the beginning of the Maillard reaction (e.g., Amador's compound) (Figure 2).
• · • · · * · · ··« · 25 SH-ryhmien määrä ei vähene vaihtoreaktiossa. SH-ryhmien määrää voidaan pienen-tää hapettamalla ne ilman hapella disulfidiryhmien muodostumiseksi, eli 2 x SH + • · ]··, Vi x 02 —> S-S + H20, mikä vahvistaa geelin tai kalvon rakennetta. Käyttötarkoituk- • · sesta riippuen on hyödyllistä jättää sopiva määrä SH-ryhmiä jäljelle, koska SH- . ryhmät toimivat antioksidantteina, neutraloivat kasvi- tai mikrobiperäisiä toksisia ··· 30 yhdisteitä ja inaktivoivat esim. akryyliamidia.The number of SH groups does not decrease in the exchange reaction. The number of SH groups can be reduced by oxidizing them with oxygen in the air to form disulfide groups, i.e., 2 x SH + · · · · · · · · ·, · · · · · · · · · · · · S + H 2 O, which strengthens the gel or film structure. Depending on the intended use, it is useful to leave a suitable number of SH groups, because SH-. the groups act as antioxidants, neutralize toxic compounds of plant or microbial origin ··· and inactivate e.g. acrylamide.
• · « « ·«» *:··; Lisäksi SH-ryhmien hyödylliset vaikutukset johtuvat metallien kelatoitumisesta, missä rikkiligandit eristävät hapettavan Cu2+ ja Fe2+ ja mahdollisesti toksiset As3+’• · «« · «» *: ··; In addition, the beneficial effects of SH groups are due to the chelation of metals, where sulfur ligands isolate oxidizing Cu2 + and Fe2 + and possibly toxic As3 + '
^ I ^ I ^ 1 _ ^ I ^ I^ I ^ I ^ 1 _ ^ I ^ I
.·, Cd , Co , Hg , Pb and Se sekä epäorgaanisissa että orgaanisissa yhdisteissä.·, Cd, Co, Hg, Pb and Se in both inorganic and organic compounds.
• · · 35 • · *· *: SH-ryhmät voivat estää 1) Amadorin yhdisteen muodostumista, mikä tapahtuu• · · 35 • · * · *: SH groups can prevent 1) Amador compound formation, which occurs
Maillardin reaktion alkupäässä ja 2) lysinoalaniinin muodostumista, mikä vuoros- 118506 12 taan tapahtuu proteiinin käsittelyssä emäksisessä ympäristössä erityisesti kuumennuksen yhteydessä (Friedman 1994).At the beginning of the Maillard reaction and 2) the formation of lysinoalanine, which in turn occurs when the protein is treated in an alkaline environment, particularly when heated (Friedman 1994).
Tiettyjä apuaineita lisäämällä voidaan geelien ja kalvojen fysiokemiallisia ja far-5 maseuttisia ominaisuuksia muuntaa. Rasvaliukoisilla yhdisteillä, kuten soijaöljyllä ja muilla öljyillä, ja emulgoimalla nämä yhdisteet proteiinirakenteisiin, voidaan vähentää kalvojen kosteuden ja vesihöyryn läpäisevyyttä ja vahvistaa proteiinin rakennetta. Hiilihydraatteja, kuten maltodekstriiniä, lisäämällä voidaan hidastaa pro-teolyyttisten entsyymien vaikutusta ja lisätä proteiinirakenteen mekaanista lujuutta.The addition of certain excipients can modify the physico-chemical and far-5 mass properties of gels and films. Fat-soluble compounds such as soybean oil and other oils, and emulsifying these compounds into protein structures, can reduce membrane moisture and water vapor permeability and strengthen the protein structure. Addition of carbohydrates such as maltodextrin can slow down the action of proteolytic enzymes and increase the mechanical strength of the protein structure.
1010
Myös muuntyyppisiä lisäaineita voidaan sisällyttää esimerkiksi kalvojen säilyvyyden parantamiseksi. Sellaisiin lisäaineisiin kuuluu tarttuvuuden estoaineet, kuten T1O2, antimikrobiset aineet, kuten E-koodilla merkittävä natamysiini (E 235), ja säilöntäaineet, kuten sorbiinihappo (E 200) ja sen suolat, bentsoehappo (210) ja sen 15 suolat, parabeenit (E 214-219), maitohappo (E 270) ja sen suolat, propionihappo (E 280) ja sen suolat ja muut samankaltaiset aineet.Other types of additives may also be included, for example, to improve film retention. Such additives include anti-adhesive agents such as T1O2, antimicrobial agents such as natamycin (E 235), labeled with E code, and preservatives such as sorbic acid (E 200) and its salts, benzoic acid (210) and its salts, parabens (E 214- 219), lactic acid (E 270) and its salts, propionic acid (E 280) and its salts and similar substances.
Tämän keksinnön kalvopäällysteillä on monia sovelluksia elintarviketeknologian sekä lääkinnän ja maatalouden alueilla. Tämän keksinnön mukaisten kalvojen omi-20 naisuuksia voidaan muuntaa ja niitä voidaan käyttää (1) elintarvikkeiden päällysteinä suojaamaan niitä mekaanisilta rasituksilta, kuivumiselta, hapettumiselta tai hai- • · v tallisilta ulkopuolisilta aineilta, (2) tablettien, granuloiden ja vastaavien farmaseut- :***: tisten kiinteiden annosmuotojen päällysteinä, (3) kapseleiden kuorina faimaseutti- • siin ja vastaaviin tarkoituksiin, ja (4) perusraaka-aineena mikrokapseleiden, nano- •;: 25 kapseleiden, emulsioiden ja vastaavien valmistuksessa.The film coatings of the present invention have many applications in the fields of food technology, medicine and agriculture. The properties of the films of this invention can be modified and used (1) as food coatings to protect them from mechanical stress, dehydration, oxidation or harmful external agents, (2) tablets, granules and the like: ** in the form of coatings for solid solid dosage forms, (3) capsule shells for phasic and similar purposes, and (4) as the basic raw material for the manufacture of microcapsules, nano-capsules, emulsions and the like.
• · · • · · • · • · • « « • · • · • · · • · · ··!·· • • «« «« «« ««!!! ·
• M• M
• 1 • · *«« • · • · • 1 » • · · • · · · • · · • M • · 118506 13• 1 • · * «« • · • • • 1 »• · · • M • · 118506 13
KUVATEKSTITILLUSTRATIONS
Kuva 1. Vaihtoreaktio ja vaihtomuunto.Figure 1. Exchange reaction and exchange conversion.
5 Kuva 2. Amadorin yhdisteen muodostuminen.5 Figure 2. Formation of the Amador compound.
Kuva 3. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otettu kuva mikro- kapseloidusta rypsiöljystä.Figure 3. Scanning electron microscope (SEM) image of micro-encapsulated rapeseed oil.
10 Kuva 4A-B. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 3 %, glyseroli 1 %, lämpökäsittely 70 °C 10 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) x500 ja B) xlOOO.10 Figure 4A-B. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are made from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (film: ASWP 3%, glycerol 1%, heat treatment at 70 ° C for 10 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) x500 and B) x10000.
1515
Kuva 5A-D. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 4 %, glyseroli 2 %, lämpökäsittely 70 °C 10 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) xlOO, 20 B) x500, C) x800 ja D) xl000.Figure 5A-D. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are prepared from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (membrane: ASWP 4%, glycerol 2%, heat treatment at 70 ° C for 10 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications at A) x 100, 20 B) x 500, C) x 800 and D) x 1000.
· • * · • · ·· * * · • · ·
Kuva 6A-B. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen- • * nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevi- | en heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 3 %, glyseroli 2 %, läm- m’m 25 pökäsittely 70 °C 20 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) x500 : V ja B) x5000.Figure 6A-B. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are made of activated soluble | aqueous solution of whey proteins (ASWP) (membrane: ASWP 3%, glycerol 2%, heat treatment at 70 ° C for 20 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) x500: V and B) x5000.
· · • · • · • · ·· · · · · · · ·
Kuva 7A-C. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen- #>*j* nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevi- :"*· 30 en heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 4 %, glyseroli 1 %, läm- f pökäsittely 70 °C 20 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) xlOO, [ B) x500 ja C) xlOOO.Figure 7A-C. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are made from an aqueous solution of activated soluble: "* · 30 Whey Protein (ASWP) (film: ASWP 4%, glycerol 1%, heat treatment at 70 ° C for 20 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% RH Magnifications A) x 100, [B) x 500 and C) x 100.
Kuva 8A-C. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen-35 nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 3 %, glyseroli 2 %, läm- 118506 14 pökäsittely 80 °C 10 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) xlOO, B) x500 ja C) xlOOO.Figure 8A-C. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are prepared from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (membrane: ASWP 3%, glycerol 2%, heat treatment at 80 ° C for 10 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) x 100, B) x 500 and C) x 100.
Kuva 9A-B. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhen- 5 nettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 4 %, glyseroli 1 %, lämpökäsittely 80 °C 10 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) x500 ja B) xl 000.Figure 9A-B. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are prepared from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (film: ASWP 4%, glycerol 1%, heat treatment at 80 ° C for 10 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) x500 and B) x1000.
10 Kuva 10A-C. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhennettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 3 %, glyseroli 1 %, lämpökäsittely 80 °C 20 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) xlOO, B) x500ja C) xlOOO.10 Figure 10A-C. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are prepared from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (film: ASWP 3%, glycerol 1%, heat treatment at 80 ° C for 20 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) xlOO, B) x500and C) xlOOO.
1515
Kuva 11A-C. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat vanhennettujen (vapaiden) kalvojen pinnalta. Kalvot on valmistettu aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) vesiliuoksesta (kalvo: ASWP 4 %, glyseroli 2 %, lämpökäsittely 80 °C 20 min, säilytys: 1 kk, 25 °C/ 60 % R.H.). Suurennokset A) xlOO, 20 B)x500jaC) xlOOO.Figure 11A-C. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of aged (free) films. The membranes are prepared from an aqueous solution of activated soluble whey proteins (ASWP) (film: ASWP 4%, glycerol 2%, heat treatment at 80 ° C for 20 min, storage: 1 month, 25 ° C / 60% R.H.). Magnifications A) x100, 20 B) x500andC) x100.
:V: Kuva 12. Atomivoimamikroskoopilla (AFM) otetut kuvat vapaiden :***; ASWP-kalvojen pinnalta. Keskivertokäsittely näyttää tuottavan pienempiä pisaroita, : .*. kuten kuvasta B näkyy.: V: Figure 12. Nuclear power microscope (AFM) images available: ***; On the surface of ASWP films. The average treatment seems to produce smaller droplets,:. as shown in Figure B.
....ί 25 a · .. . Kuva 13. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat pigmen- • » toimattomien ASWP-kalvojen pinnalta (koostumus 1 taulukossa 21). Suurennokset A) x500, B) xlOOOO ja C) x675..... ί 25 a · ... Figure 13. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of non-pigmented ASWP films (composition 1 in Table 21). Magnifications A) x500, B) x10000 and C) x675.
30 Kuva 14. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat pigmen- toitujen ASWP-kalvojen pinnalta (koostumus 3 taulukossa 21). Suurennokset A) x500, B) xlOOO ja C) x550.30 Figure 14. Scanning electron microscope (SEM) images of the surface of pigmented ASWP films (composition 3 in Table 21). Magnifications A) x500, B) x100O and C) x550.
• * . Kuva 15. Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat malto- v : 35 dekstriiniä sisältävien ASWP-kalvojen pinnalta (ASWP/P67 7,5 %, maltodekstriini DE9 5 %, glyseroli 4 %, sorbitoli 1 %, lämpökäsittely 70 °C 1 h). Suurennokset A) x500, B) xlOOO ja C) x5500.• *. Figure 15. Scanning electron microscope (SEM) images of maltose: 35 dextrin-containing ASWP membranes (ASWP / P67 7.5%, maltodextrin DE9 5%, glycerol 4%, sorbitol 1%, heat treatment at 70 ° C for 1 h). Magnifications A) x500, B) x100O and C) x5500.
1 1 85061 8506
1 J1 J
Kuva 16A-D. Röntgendiffraktio (XRD) -kuvat tuoreista ja vanhennetuista ASWP-kalvoista ilman pigmenttiainetta (koostumukset 1 ja 2 taulukossa 21). Säilytys: 0-6 kk kontrolloidussa huoneolosuhteissa (25 °C/ 60 % R.H) sekä rasitetuissa olosuhteissa (50 °C). Kalvokoostumus 1 säilytetty A) 25 °C/60 % R.H ja B) 50 °C 5 (kaksi ylimmäistä kuvaa); Kalvokoostumus 2 säilytetty C) 25 °C/60 % R.H ja D) 50 °C (kaksi alimmaista kuvaa). Kuvassa y-akselilla on esitetty intensiteetti ja x-akselilla 2-theta (asteina).Figure 16A-D. X-ray diffraction (XRD) images of fresh and aged ASWP membranes without pigment (Compositions 1 and 2 in Table 21). Storage: 0 to 6 months in controlled room conditions (25 ° C / 60% R.H) and in stressed conditions (50 ° C). Film composition 1 stored A) 25 ° C / 60% R.H and B) 50 ° C 5 (top two images); Film composition 2 stored at C) 25 ° C / 60% R.H and D) 50 ° C (bottom two images). The figure shows the intensity on the y-axis and 2-theta (in degrees) on the x-axis.
Kuva 17A-D. Röntgendiffraktio (XRD) -kuvat tuoreista ja vanhennetuista 10 ASWP-kalvoista, jotka sisältävät pigmenttiaineen (koostumukset 3 ja 4 taulukossa 21). Säilytys: 0-6 kk kontrolloidussa huoneolosuhteissa (25 °C/ 60 % R.H) sekä rasitetuissa olosuhteissa (50 °C). Kalvokoostumus 3 säilytetty A) 25 °C/60 % R.H ja B) 50 °C (kaksi ylimmäistä kuvaa); Kalvokoostumus 4 säilytetty C) 25 °C/60 % R.H ja D) 50 °C (kaksi alimmaista kuvaa). Kuvassa y-akselilla on esitetty intensi-15 teetti ja x-akselilla 2-theta (asteina).Figure 17A-D. X-ray diffraction (XRD) images of fresh and aged ASWP membranes containing pigment (Compositions 3 and 4 in Table 21). Storage: 0 to 6 months in controlled room conditions (25 ° C / 60% R.H) and in stressed conditions (50 ° C). Film composition 3 stored A) 25 ° C / 60% R.H and B) 50 ° C (top two images); Film composition 4 stored at C) 25 ° C / 60% R.H and D) 50 ° C (bottom two images). The figure shows the intensity on the y-axis and 2-theta (in degrees) on the x-axis.
• · • · · • · » • · ·1» • · • · • · · • · • · 1 • · · • · 1 · • · M 1 • · · • · • · • · · • · • · • · · M» • · · · ··· • « • · • ·· • · * · ··» • · · « · · · • · · • · • · 16 1 1 8506 KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS Kalvot ja päällysteet 5 Tämän keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan heraproteiinin eristysprosessista (perustuen FI 107116: een) saatavaa liukoista heraproteiinifraktiota käytetään vesiliukoisena kalvonmuodostusaineena syötäville kalvoille. Tämä proteiini sisältää aktivoitua puhdasta β-laktoglobuliinia (yli 95 paino-% kuiva-aineesta), jossa SH-ryhmien määrää on lisätty (40 pmol/g asti) ilman kuumennuskäsittelyä. Prote-10 iinikalvoja valmistetaan ASWP:sta konsentraatioilla 3-10 % (paino/tilavuus). Peh-mittimenä voidaan käyttää esim. glyserolia, sorbitolia, polyetyleeniglykolia (PEG) tai niiden seoksia 1-6 % (paino/tilavuus) laskettuna koko liuoksesta. Kalvoliuosten pH voi olla välillä 4,5-7,0. Kalvot valmistetaan ilman kuumennuskäsittelyä mutta kuumennus (esim. 70-80 °C, 10-20 min) parantaa mm. kalvojen mekaanista lujuut-15 ta ja pH:n kestävyyttä. ASWP kalvot ovat kirkkaita ja lähes läpinäkyviä.• • • • 1 »• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1 1 · M 1 • • • • • • • • • DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Transparencies and Coatings 16 1 1 8506 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Films and Coatings According to one embodiment of the present invention, the soluble whey protein fraction obtained from the whey protein isolation process (based on FI 107116) is used as a water-soluble film-forming agent for edible films. This protein contains activated pure β-lactoglobulin (greater than 95% by weight on a dry basis) with the addition of SH groups (up to 40 pmol / g) without heat treatment. Protein-10 liner films are prepared from ASWP at concentrations of 3-10% (w / v). Glycerol, sorbitol, polyethylene glycol (PEG) or mixtures thereof 1-6% (w / v) of the total solution may be used as the Peh meter. The pH of the membrane solutions may range from 4.5 to 7.0. The films are prepared without heat treatment but heating (e.g. 70-80 ° C, 10-20 min) improves e.g. mechanical strength of membranes; and pH resistance. ASWP transparencies are clear and almost transparent.
Toisessa tämän keksinnön suoritusmuodossa liukoinen heraproteiini kalvonmuodos-tajana voidaan korvata aktivoidulla vaihtomuunnetulla proteiinilla, joka sisältää 15-30 % liukoista fraktiota ja loppuosa proteiinista sisältää mikrosuodatettua heraprote-20 iinikonsentraattia tai isolaattia. Vaihtomuuntoreaktio yleensä vaatii kuumennuksen 70-80 °C:ssa 10-20 min. Tuloksena saatavat kalvot ovat lähes kirkkaita ja lä- :V: pinäkyviä.In another embodiment of the present invention, the soluble whey protein as a film-former can be replaced by an activated exchanged protein containing 15-30% soluble fraction and the remainder of the protein containing microfiltrated whey protein 20 concentrate or isolate. The exchange reaction generally requires heating at 70-80 ° C for 10-20 min. The resultant films are almost clear and transparent: V: transparent.
• · · • · • · • · · : Edelleen yhdessä tämän keksinnön suoritusmuodossa mekaanista lujuutta ja esim.In a further embodiment of the present invention, mechanical strength and e.g.
25 pepsiinihydrolyysin kestävyyttä voidaan nostaa lisäämällä hiilihydraatteja, kuten • · :v> maltodekstriinejä, tämän tyyppisten kalvojen koostumukseen. Tämä lisäys yleensä • · vaatii kuumennuksen 70-80 °C:ssa 10-20 min. Tuloksena saatavat kalvot ovat lä- • · * · * * * hes kirkkaita j a läpinäkyviä.The stability of pepsin hydrolysis can be enhanced by adding carbohydrates, such as maltodextrins, to the composition of these types of membranes. This addition generally requires · · heating at 70-80 ° C for 10-20 min. The resulting films are • • * * * * * almost clear and transparent.
φ 30 Proteiinikalvojen fysikokemiallisia ominaisuuksia voidaan muuttaa apuaineita li- »·« säämällä. Tämän keksinnön yhdessä suoritusmuodossa rasvaliukoisten yhdisteiden lisääminen (esim. stearaattien lisääminen noin 1-2 % ja sen jälkeen homogenointi 80°C:ssa) parantaa kalvojen kosteudenkestokykyä. Edelleen yhdessä tämän keksin- • · . nön suoritusmuodossa pigmenttivärin, kuten titaanioksidin, lisääminen esimerkiksi v : 35 0,5-1,5 % antaa tehokkaan suojan UV valoa ja vastaavaa säteilyä vastaan.φ 30 The physico-chemical properties of the protein membranes can be changed by adding excipients. In one embodiment of the present invention, the addition of fat-soluble compounds (e.g., addition of stearates at about 1-2% followed by homogenization at 80 ° C) improves the moisture resistance of the films. Still together with this invention, • ·. In an embodiment of the invention, the addition of a pigment dye, such as titanium oxide, for example, v: 35 0.5-1.5% provides effective protection against UV light and corresponding radiation.
• * • · • · · ·• * • · · · · ·
Kun proteiiniliuos tehdään, liuoksen lämpötila ja pH säädetään asianmukaiselle tasolle käyttötarkoituksen mukaan. Proteiiniliuosta voidaan käyttää joko nestemäises- 118506 17 sä muodossa tai liuos voidaan myös kuivata jauhemaiseen muotoon suihkekuivaa-malla (tai vastaavalla menetelmällä). Nämä proteiinit kiinteän jauheen muodossa tuovat merkittäviä etuja, koska jauhe voidaan helposti varastoida myöhempää käyttöä varten ja liuottaa uudelleen sopivaan konsentraatioon juuri ennen käyttöä pääl-5 lystykseen tai vastaaviin prosesseihin. Kalvojen muodostamiseen käytetään edullisesti liuoksia, joiden proteiinikonsentraatio on 5-14 paino-% ja tätä liuosta voidaan käyttää myös elintarvikkeiden ja lääkeaineiden (esim. tabletit, kapselit, rakeet, pelletit ja mikrokapselit) kalvopäällystykseen. Kapselin kuorien valmistamiseksi prote-iiniliuoksen viskositeetin pitää olla suurempi ja proteiinin konsentraatio voi olla 30-10 50 paino-%.When the protein solution is made, the temperature and pH of the solution are adjusted to the appropriate level for the intended application. The protein solution may be used either in liquid form or the solution may also be dried to a powder form by spray drying (or the like). These proteins in the form of solid powders offer significant advantages because the powder can be easily stored for later use and reconstituted to a suitable concentration just prior to use for topping or similar processes. Solutions with a protein concentration of 5 to 14% by weight are preferably used to form the films and this solution can also be used for film coating of foodstuffs and pharmaceuticals (e.g. tablets, capsules, granules, pellets and microcapsules). In order to prepare capsule shells, the protein solution must have a higher viscosity and the protein concentration may be 30-10% by weight.
Kalvojen valmistamiseksi määrätty määrä proteiiniliuosta levitetään hellävaraisesti muottiin ja annetaan kuivua huoneen lämpötilassa (21-23 °C / 40-50 % RH) 18-20 tuntia. Tuloksena saadaan määrätyn paksuisia homogeenisia kalvoja.To prepare the membranes, a predetermined amount of the protein solution is gently applied to the mold and allowed to dry at room temperature (21-23 ° C / 40-50% RH) for 18-20 hours. Homogeneous films of a given thickness are obtained.
1515
Kun tehdään syötäviä kalvoja elintarvikkeisiin, proteiiniliuos voidaan levittää hellävaraisesti sivelemällä, levittämällä, suihkuttamalla tai upottamalla. Kalvon muodostumista voidaan edistää puhaltamalla samalla lämmintä ilmaa kalvon pinnan kuivattamiseksi. Vapaiden SH-ryhmien hapettuessa SS-ryhmiksi sen seurauksena muo- . ·. ·. 20 dostuu hyvin kiinteä ja mekaanisesti luja kalvo.When making edible films on foods, the protein solution can be applied gently by brushing, spreading, spraying or dipping. Film formation can be promoted by simultaneously blowing warm air to dry the film surface. As the free SH groups oxidize to the SS groups, the resulting m.p. ·. ·. 20 is a very solid and mechanically strong film.
• · » • · • · · • « • « Lääkeaineiden, jotka sisältävät aktiivisia hoitavia aineita (esim. tabletit, kapselit, l rakeet, pelletit ja mikrokapselit), päällystämiseksi kalvolla proteiiniliuos suihkute- .I? aineen (ytimen) päälle käyttämällä sopivaa suihkutus-menetelmää ja : V 25 neste haihdutetaan samanaikaisesti kuumentamalla päällystys-kammiota. Mitä ta-• · · hansa tunnettua pannu-, rumpu- tai ilmasuspensiopäällys-tystekniikkaa tai niiden muunnelmia voidaan käyttää. Nämä tekniikat ovat hyvin tunnettuja alalla. Tulokse- : * ·.. na saatava kalvopäällyste on homogeeninen, kiinteä ja mekaanisesti luja.For the coating of drugs containing active therapeutic agents (e.g., tablets, capsules, granules, pellets and microcapsules), the protein solution is sprayed. onto the substance (core) using a suitable spraying method and: the V 25 liquid is evaporated simultaneously by heating the coating chamber. Any known pot, drum or air suspension coating technique, or variants thereof, may be used. These techniques are well known in the art. The resultant film coating is homogeneous, solid and mechanically strong.
··· • · • * • · · 30 Kapselin kuoret • S * • · ··· * · *···* Edelleen yhdessä tämän keksinnön suoritusmuodossa proteiinipohjaiset kapselin- ·;·*: kuoret (jotka ovat vaihtoehto gelatiinikapseleille) valmistetaan kastamalla sauva proteiiniliuokseen. Tämän jälkeen proteiinilla pinnoitettu sauva voidaan kuivata • t 35 lämpimässä ilmassa. Kapselin sekä yläosa että alaosa voidaan tehdä tällä menetelmällä. Kapselin täytön jälkeen kapselin ylä- ja alaosa yhdistetään ja lukitaan. Tämä tekniikka tunnetaan alalla gelatiinipohjaisten kapseleiden valmistus-menetelmänä ja sitä voidaan helposti soveltaa tämän keksinnön menetelmään.In one embodiment of the present invention, protein-based capsule shells (which are an alternative to gelatin capsules) are prepared by dipping. rod for protein solution. The protein-coated rod can then be dried in t 35 warm air. Both the top and bottom of the capsule can be made by this method. After filling the capsule, the top and bottom of the capsule are connected and locked. This technique is known in the art as a process for making gelatin-based capsules and can be readily applied to the process of the present invention.
118506 18118506 18
Emulsiot ja mikrokapselit Tämän keksinnön yllättävä havainto on se, että muunnettuja proteiineja kuten 5 ASWP:tä perustuen patenttiin FI 107116, sekä muunnettua heraproteiinia että saos-tumafraktiota, voidaan käyttää emulsioiden valmistuksessa ja että esimerkiksi liukoisesta fraktiosta valmistettu emulsio voidaan edelleen mikrokapseloida.Emulsions and Microcapsules A surprising finding of the present invention is that modified proteins such as ASWP based on FI 107116, both modified whey protein and precipitate fraction, can be used in the preparation of emulsions and that, for example, an emulsion prepared from a soluble fraction can be further microencapsulated.
Edelleen yhdessä tämän keksinnön suoritusmuodossa esitetään menetelmä rasvo-10 jen/öljyjen, rasvaliukoisten yhdisteiden ja partikkelien emulgoimiseksi proteiineilla kuten ASWP:llä tai liukoisella heraproteiinifraktiolla. Tämän menetelmän seurauksena proteiineissa on vapaita SH-ryhmiä. AS WP ja heraproteiinifraktio muodostavat yksin tai yhdessä alkuperäisten heraproteiinien tai muiden sopivien alkuperäisten proteiinien kanssa emulgoivan proteiinikerroksen rasvapisaran ympärille. Prote-15 iinikerros muodostuu kolmiulotteisen verkon tuloksena. Tämän verkon saavat aikaan SH-ryhmät, jotka avaavat disulfidi- (SS-) sidoksia ja muodostavat uusia sidoksia kuumennettaessa (esim. pastöroitaessa) vapautuvien SH-ryhmien kanssa. Emul-goiva proteiinikerros muodostuu yleensä pH:ssa 2-8. Tämä emulsio voidaan mikrokapseloida esim. pakastekuivaamalla tai suihkekuivaamalla.Still another embodiment of the present invention provides a method for emulsifying fats / oils, fat-soluble compounds, and particles with proteins such as ASWP or soluble whey protein fraction. As a result of this method, proteins have free SH groups. AS WP and the whey protein fraction alone or in combination with the original whey proteins or other suitable native proteins form an emulsifying layer of protein around the fat drop. The protein layer of Prote-15 is formed as a result of a three-dimensional network. This network is provided by SH groups which open disulfide (SS) bonds and form new bonds with SH groups released upon heating (e.g., pasteurization). The emulsifying protein layer is generally formed at pH 2-8. This emulsion may be microencapsulated, e.g., by freeze-drying or spray-drying.
2020
Emulgoimalla sopivalla emulgaattorilla, kuten ASWP:lla, voidaan merkittävästi : V: lisätä rasvojen, öljyjen ja rasvaliukoisten yhdisteiden (esim. aromaattisten yhdistei- • · .***. den ja mausteiden) säilyvyyttä elintarvikkeissa ja vesipitoisissa tuotteissa. Esimer- · · : .·. kiksi mausteiden rasvapitoisten aineiden ja haihtuvien yhdisteiden vapautumista 25 voidaan säädellä.By emulsifying a suitable emulsifier such as ASWP, it can significantly: V: increase the shelf life of fats, oils, and fat soluble compounds (e.g., aromatic compounds and spices) in foods and aqueous products. Example- · ·:. ·. Therefore, the release of fatty substances and volatile compounds in spices 25 can be controlled.
t · ·· ♦ ♦ · · • ·t · ·· ♦ ♦ · · • ·
Edelleen yhdessä suoritusmuodossa mikrokapseleita valmistetaan suihkekuivaamal-*··** la tämän keksinnön kuvaamia emulsioita. Mikrokapselit kiinteinä aineina säilyvät pidempään kuin esim. emulsiot ja antavat paremman suojan kapseloiduille aineille 30 ulkoisia fysikokemiallisia rasituksia vastaan. Suoja on riippuvainen mikrokapseleita ··# peittävän proteiinikalvon rakenteesta ja paksuudesta. Mikrokapselointia käytetään m aineiden suojaamiseksi esimerkiksi hapelta, UV-säteilyltä ja haitallisilta yhdisteiltä.In yet another embodiment, microcapsules are prepared by spray drying the emulsions described in this invention. Microcapsules as solids last longer than, for example, emulsions and provide better protection of encapsulated materials against external physicochemical stress. The shielding is dependent on the structure and thickness of the · · # # protein film covering the microcapsules. Microencapsulation is used to protect materials such as oxygen, UV radiation and harmful compounds.
Toisaalta mikrokapselointi on käyttökelpoinen tekniikka (aktiivisten) aineiden va- • pautumisnopeuden tai -paikan säätelemiseksi.On the other hand, microencapsulation is a useful technique for controlling the rate or site of release of (active) substances.
0": 35 • · :.*·· Vielä yksi tärkeä tämän keksinnön sovellus on äidinmaidon korvikkeen valmistus saostumafraktiosta, joka toimii valmistusaineena ja emulgaattorina. Saostumafraktio sisältää käytännössä kaiken heraproteiinin α-laktalbumiinin. Se on tärkeää, koska a- 118506 19 laktalbumiini on ainoa äidinmaidossa oleva heraproteiini. Saostumafraktio toimii myös öljyn, esim. rypsiöljyn, emulgaattorina. Mitään muita emulgaattoreita ei tarvita lisäksi.0 ": 35 • ·:. * ·· Another important embodiment of the present invention is the preparation of a breast milk substitute from the precipitate fraction which acts as an ingredient and emulsifier. The precipitate fraction contains virtually all whey protein α-lactalbumin. It is important because α-118506 19 lactalbumin is the only The precipitate fraction also acts as an emulsifier for oil, such as rapeseed oil, and no other emulsifiers are needed.
5 ESIMERKKI 15 EXAMPLE 1
Menetelmä aktivoitujen liukenevien heraproteiini (ASWP) -kalvojen valmistamiseksi 10 AS WP (eli aktivoitu liukeneva heraproteiini)-kalvot valmistettiin fraktiosta, joka saatiin proteiinin eristysprosessista, kuten esimerkiksi on kuvattu patentissa FI 107116. Tämä AS WP sisältää aktivoitua puhdasta β-laktoglobuliinia, jossa vapaiden SH-ryhmien määrä (35-45 pmol/g proteiinia) on saatu aikaan ilman kuumen-15 nuskäsittelyjä.Method for Preparation of Activated Soluble Whey Protein (ASWP) Films 10 AS WP (or activated soluble whey protein) membranes were prepared from a fraction obtained from a protein isolation process such as described in patent FI 107116. This AS WP contains activated pure β-lactoglobulin wherein of groups (35-45 pmol / g protein) was obtained without heat treatment.
Valmistettiin ASWP:stä vesiliuos, joka sisälsi paino-%:na proteiinia 4 % ja glyserolia 2 %. Liuoksen pH:ksi säädettiin pH 7,0 käyttämällä 1 M NaOH liuosta. Liuos sekoitettiin hyvin ja kaadettiin varovasti (20 ml) petrimaljoihin (85 mm halkaisijal- >v> 20 taan ja polystyreenistä valmistettuja) vapaiden kalvojen valmistamiseksi. Vapaiden • · · LI kalvojen annettiin kuivua vaakatasossa 22 °C:ssa / RH 45 % vähintään 22 tuntia.An aqueous solution was prepared from ASWP containing 4% protein and 2% glycerol by weight. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 using 1 M NaOH solution. The solution was stirred well and carefully poured (20 ml) into petri dishes (85 mm diameter > 20 mm polystyrene) to prepare free films. Free · · · L1 films were allowed to dry horizontally at 22 ° C / RH 45% for at least 22 hours.
Kuivumisen jälkeen kalvot irrotettiin varovasti. Ne olivat läpinäkyviä ja elastisia.After drying, the films were carefully removed. They were transparent and elastic.
* · · • · ··· · • ·* · · • · ··· · · ·
Esimerkki 2 !···. 25 • · ·»·Example 2! ···. 25 • · · »·
Kuumentamisen vaikutus ASWP kalvojen muodostumiseen ja ominaisuuksiin.The effect of heating on the formation and properties of ASWP films.
Valmistettiin ASWP:stä vesiliuokset, jotka sisälsivät paino-%:na proteiinia 3 % ja 4 ·· % ja glyserolia 1 % ja 2 % pehmittimenä. Näistä tehtiin kahdeksan erilaista yhdis- telmää, jotka sisälsivät neljä erilaista kuumennuskäsittelyä: 70 °C/10 min; 70 °C/20 ....· 30 min; 80 °C/10 min; 80 °C/20 min (Taulukko 1).Aqueous solutions of ASWP containing 3% and 4% of protein and 1% and 2% glycerol as a plasticizer were prepared. Eight different combinations of these were made, containing four different heat treatments: 70 ° C / 10 min; 70 ° C / 20 .... · 30 min; 80 ° C / 10 min; 80 ° C / 20 min (Table 1).
• · * *·· * · · • 1 · · • 1 · • ·· • · 20 1 1 8 5 0 6• · * * ·· * · · • 1 · · • 1 · • ·· • · 20 1 1 8 5 0 6
Taulukko 1. Kuumennuskokeissa käytetyt ASWP-liuoksen koostumukset.Table 1. ASWP solution compositions used in heating experiments.
Ainesosa/ Koostumus (%) näyte nro 12345678 ASWP 34343434Ingredient / Composition (%) Sample No. 12345678 ASWP 34343434
Glyseroli 12 2 12 112Glycerol 12 2 12 112
Kuumennus 70°C/10min 70°C/20min 80°C/10min 80°C/20min ASWP-liuokset sekoitettiin ja näytteet (koostumukset 1-8) kuumennettiin vesihauteessa. Ennalta määrätyn kuumennusajan (10 min tai 20 min) jälkeen näytteet jääh-5 dytettiin suunnilleen huoneenlämpötilaan (20-22 °C) ja varovasti pipetoitiin Teflon-muotteihin (6,6 ml kuhunkin muottiin). Kuivumisen jälkeen tuloksena saatiin läpinäkyvät ja elastiset kalvot. Kalvojen tarttuvuus oli pienempi, jos kuumennusläm-pötila pidettiin korkeana ja kuumennusaika oli pidempi. Kalvonmuodostusominai-suudet on esitetty esimerkissä 15.Heating 70 ° C / 10min 70 ° C / 20min 80 ° C / 10min 80 ° C / 20min ASWP solutions were mixed and samples (compositions 1-8) were heated in a water bath. After a predetermined heating time (10 min or 20 min), the samples were cooled to approximately room temperature (20-22 ° C) and carefully pipetted into Teflon molds (6.6 mL each). After drying, transparent and elastic films were obtained. The film adhesion was lower if the heating temperature was kept high and the heating time was longer. The film forming properties are shown in Example 15.
10 ESIMERKKI 3 · • · · • · · • · , · 1 ·. Vaihtomuunnetut vapaat kalvot '1··1 : Alkuperäisestä esisuodatetusta heraproteiinikonsentraatista ja liukoisesta fraktiosta ····· 15 valmistettiin 9 % vesiliuos, jossa alkuperäisen herakonsentraatin ja liukoisen frakti- on sekoitussuhde oli 70:30. Liuoksessa käytettiin pehmitteenä glyserolia 3 % ja sor-[···. bitolia 1 % ja liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Liuosta kuumennet tiin 30 min 80 °C:ssa, jäähdytettiin huoneenlämpötilaan (20-22 °C), ja valettiin Tef-. lon-muotteihin. Kalvot kuivattiin huoneen lämpötilassa 21 °C ja 45 % suhteellisessa ·"; 20 kosteudessa yön yli. Tuloksena saadut kalvot olivat läpinäkyviä ja venytystä kestä- • · *···’ viä.10 EXAMPLE 3 · · · · · ·, · 1 ·. Exchanged Free Membranes' 1 ··· 1: From the original pre-filtered whey protein concentrate and soluble fraction ·····, a 9% aqueous solution was prepared with a mixing ratio of the original whey concentrate to the soluble fraction of 70:30. The solution used glycerol as a plasticizer at 3% and sorghum. bitol 1% and the pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). The solution was heated for 30 min at 80 ° C, cooled to room temperature (20-22 ° C), and poured into Tef. lon-molds. The films were dried at room temperature at 21 ° C and 45% relative humidity overnight. The resulting films were transparent and stretch-resistant.
• · • · ··· * · 1 « · 1 f • · ·• · • · ··· * · 1 «· 1 f • · ·
• M• M
• · ESIMERKKI 4 21 118506• · EXAMPLE 4 21 118506
Vesipohjaiset ASWP-päällystysliuokset ASWP-vesiliuosten koostumuksessa käytettiin 5 % ja 6 % proteiinia ja glyserolin 5 (1-3 %) ja sorbitolin (1-3 %) seosta pehmitteenä. Liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Koesaija käsitti yhteensä 14 erilaista kalvonmuodostajan ja peh-miteseoksen yhdistelmää (Taulukko 2 ja 3).Aqueous ASWP coating solutions Aqueous 5% and 6% protein and a mixture of glycerol 5 (1-3%) and sorbitol (1-3%) were used as a plasticizer in the composition of the aqueous ASWP solutions. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). The assay consisted of a total of 14 different combinations of film former and softener (Tables 2 and 3).
Taulukko 2: Kalvopäällystyskokeet (Osa 1).Table 2: Film Coating Tests (Part 1).
10 _10 _
Koe__Koostumus (%)___ __ASWP__Glyseroli__Sorbitoli Päällystysliuos_ 1. (C) 5__0__0__Esilämmitys_ 2. (J) 5__1__0__Esilämmitys_ 3. (D) 5__0__1__Esilämmitys_ 4. (A) 5__1__1__Esilämmitys_ 5. (E) 5__2__0__Esilämmitys_ 6. (F) 5__0__2__Esilämmitys_ 7. (B) 5__2__2__Esilämmitys_ 8. (I) 5__3__0__Esilämmitys_ v.; 9. (K) 5__0__3__Esilämmitys_ 1Q.(G) 5__3__3__Esilämmitys_ • · • ♦ · • « · *·· · • · ·*·*; Taulukko 3: Päällystyskokeet (Osa 2) • « • · · • • · '.. . — .Koe__Koostumus (%) ___ __ASWP__Glyseroli__Sorbitoli Päällystysliuos_ 1. (C) 5__0__0__Esilämmitys_ 2 (J) 5__1__0__Esilämmitys_ 3 (D) 5__0__1__Esilämmitys_ 4 (A) 5__1__1__Esilämmitys_ 5 (E) 5__2__0__Esilämmitys_ 6 (F) 5__0__2__Esilämmitys_ 7 (B) 5__2__2__Esilämmitys_ 8 . (I) 5__3__0__Preheat_year; 9. (K) 5__0__3__Preheating_ 1Q. (G) 5__3__3__Preheating_ • · • ♦ · • «· * ·· · • · · *; Table 3: Coating Tests (Part 2). -.
Koe Koostumus (%)___ __AS WP__Glyseroli__Sorbitoli Päällystysliuos_ _L__5__1__1__Ei esilämmitystä_ "* 2.__5__1__1__Esilämmitys_ _3.__§.__1,2 1,2__Ei esilämmitystä_ |_Α_|_6_ 1,2_ 1,2_Esilämmitys_ 15 « · t : Tulokset päällystyskokeista on esitetty esimerkissä 16.Experiment Composition (%) ___ __AS WP__Glycerol__Sorbitol Coating Solution_ _L__5__1__1__No Preheat_ "* 2 .__ 5__1__1__Preheat_ _3 .__ § .__ 1,2,1
• ·« • * ESIMERKKI 5 22 118506• · «• * EXAMPLE 5 22 118506
Maltodekstriinin lisääminen ASWP -kalvokoostumukseenAdding maltodextrin to the ASWP film composition
Aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) fraktiosta valmistettiin 7,5 % ve-5 siliuos, joka sisälsi myös maltodekstriiniä (hydrolysoitumisaste 9 %) 5 % sekä glyserolia 4 % ja sorbitolia 1 % pehmitteinä. Liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Liuokset lämmitettiin uunissa 1 tunnin ajan 70 °C:ssa (A) ja 80 °C:ssa (B), ja niiden annettiin sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C), jonka jälkeen liuokset kaadettiin Teflon-muotteihin (vapaiden kalvojen valaminen). Kalvot 10 kuivatettiin vaakasuorassa 21 °C / 45 % RH yhteensä 48 tunnin (A) tai 24 tunnin (B) ajan. Kuivauksen jälkeen kalvot irrotettiin varovasti muotista ja ne olivat läpikuultavia ja elastisia. Käsittelyn A mukaiset kalvot tarttuivat herkästi kiinni muottiin, mitä ilmiötä ei havaittu käsittelyn B mukaisilla kalvoilla.From the fraction of activated soluble whey proteins (ASWP), a 7.5% ve-5 silica solution was prepared which also contained maltodextrin (degree of hydrolysis 9%) 5% as well as glycerol 4% and sorbitol 1% as plasticizers. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). The solutions were heated in an oven at 70 ° C (A) and 80 ° C (B) for 1 hour and then allowed to cool to room temperature (20-22 ° C), after which the solutions were poured into Teflon molds (free film casting) ). The membranes 10 were dried horizontally at 21 ° C / 45% RH for a total of 48 hours (A) or 24 hours (B). After drying, the films were carefully removed from the mold and were translucent and elastic. The films of treatment A were readily adhered to the mold, which was not observed with the films of treatment B.
15 ESIMERKKI 6 ASWP-kalvojen hapon kestävyys ASWP-kalvojen liukeneminen tutkittiin pH:ssa 2,0 ja 6,8. Alkuperäistä esisuodatet- tua heraproteiinikonsentraattia ja ASWP-fraktiota käytettiin suhteessa 70:30, kun 20 valmistettiin 9 % vesiliuos. Liuos sisälsi myös 5 % maltodekstriiniä (DE9) sekä 3 %EXAMPLE 6 Acid Resistance of ASWP Films The dissolution of ASWP films was studied at pH 2.0 and 6.8. The original pre-filtered whey protein concentrate and ASWP fraction were used in a ratio of 70:30 when a 9% aqueous solution was prepared. The solution also contained 5% maltodextrin (DE9) and 3%
.1··. glyserolia ja 1 % sorbitolia pehmitteinä. Liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M·· .1. glycerol and 1% sorbitol as plasticizers. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M
• · ;"!t NaOH). Liuosta lämmitettiin uunissa 30 minuutin ajan 85 °C:ssa ja sen annettiin • · · **’ I sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C), minkä jälkeen liuos kaadettiin ,1 Teflon-muotteihin (vapaiden kalvojen valaminen). Kalvot kuivatettiin vaakasuoras- • · · 25 sa 21 °C / 45 % RH yhteensä 24 tunnin ajan. Kuivauksen jälkeen kalvot irrotettiin !··.: varovasti muotista ja tutkittiin. Kalvot pysyivät liukenemattomina (hajoamatta) 0,1 M HCl:ssä (pH 2) 37 °C:ssa 6-7 tuntia, minkä jälkeen ne liukenivat. Kalvot pysyi-vät myös hajoamatta aluksi 0,1 M HCl:ssä (pH 2) 37 °C:ssa 4 tuntia ja sen jälkeen 0,1 M fosfaattisitraattipuskuriliuoksessa (pH 6,8) 37 °C:ssa 4 tuntia.NaOH). The solution was heated in an oven for 30 minutes at 85 ° C and allowed to cool to room temperature (20-22 ° C), after which the solution was poured into 1 Teflon. molds (casting of free films) The films were dried horizontally • · · 25 at 21 ° C / 45% RH for a total of 24 hours. After drying, the films were removed! ··: Carefully molded and examined. In 1 M HCl (pH 2) at 37 ° C for 6 to 7 hours, after which they were dissolved, and the membranes also remained unopened initially in 0.1 M HCl (pH 2) at 37 ° C for 4 hours and followed by 0.1 M phosphate citrate buffer solution (pH 6.8) at 37 ° C for 4 hours.
* ·:··: 30 • « ··· • · · • · · « • e · • ·· • · 118506 23 ESIMERKKI 7 Kalvojen entsyymikäsittely* ·: ··: 30 • 118506 23 EXAMPLE 7 Enzyme Treatment of Membranes
Alkuperäistä esisuodatettua heraproteiinikonsentraattia ja ASWP-fraktiota käytettiin 5 suhteessa 70:30, kun valmistettiin 9 % vesiliuos. Liuos sisälsi myös 5 % maltodekstriiniä (DE9) sekä 3 % glyserolia ja 1 % sorbitolia pehmitteinä. Liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Liuosta lämmitettiin uunissa 30 minuutin ajan 85 °C:ssa ja sen annettiin sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C), jonka jälkeen liuos kaadettiin Teflon-muotteihin (vapaiden kalvojen valaminen). Vapaat 10 kalvot kuivatettiin vaakasuorassa 21 °C / 45 % RH yhteensä 24 tunnin ajan. Kuivauksen jälkeen kalvot irrotettiin varovasti muotista ja tutkittiin. Kalvot inkuboitiin pepsiiniä (0,1 %) sisältävässä väliaineessa (0,1 M HC1; pH 2) 37 °C‘.ssa, kunnes ne liukenivat 30-45 minuutissa.The original pre-filtered whey protein concentrate and ASWP fraction were used in 5: 70:30 ratio when preparing a 9% aqueous solution. The solution also contained 5% maltodextrin (DE9), 3% glycerol and 1% sorbitol as plasticizers. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). The solution was heated in an oven for 30 minutes at 85 ° C and then allowed to cool to room temperature (20-22 ° C), after which the solution was poured into Teflon molds (free film casting). The free films were dried horizontally at 21 ° C / 45% RH for a total of 24 hours. After drying, the films were carefully removed from the mold and examined. The membranes were incubated in pepsin (0.1%) containing medium (0.1 M HCl; pH 2) at 37 ° C until dissolved in 30-45 minutes.
15 ESIMERKKI 815 EXAMPLE 8
Emulsio ja mikrokapselointiEmulsion and microencapsulation
Alkuperäistä esisuodatettua heraproteiinikonsentraattia ja ASWP-fraktiota käytettiin suhteessa 70:30 vesipohjaisen 5 % liuoksen valmistamiseksi. Rapsiöljyä lisättiin 13The original pre-filtered whey protein concentrate and ASWP fraction were used in a ratio of 70:30 to prepare an aqueous 5% solution. Rape oil was added 13
20 % (laskettuna liuoksen painosta) ja seoksen pH-arvoksi säädettiin pH 6,5 (1 M20% (based on the weight of the solution) and the mixture was adjusted to pH 6.5 (1M
:***: NaOH). Seosta kuumennettiin vesihauteessa 60 °C:seen, minkä jälkeen se homo- • · · • genoitiin Ultra Turraxilla emulsion saamiseksi ja lopuksi ajettiin FT-9 homogeni-·«· · saattorin läpi kolme kertaa. Emulsio pastöroitiin 75-78 °C:ssa 5 minuutin ajan ja jäähdytettiin huoneenlämpötilaan (20-22 °C). Lopullinen emulsio säilytettiin viile- • 1 25 ässä paikassa, 8 °C:ssa. Mikrokapseleiden valmistusta varten emulsio lämmitettiin *“2 huoneenlämpötilaan (20-22 °C) ja suihkekuivattiin laboratoriokoon suihkekuivaa- jalla (Buechi Mini Spray Dryer B-191, Switzerland). Tulo- ja poistumislämpötilat ···: olivat 170 °C ja 90 °C. Suihkutuspaine pidettiin tasolla 5 bar. Tällä menetelmällä rapsiöljy mikrokapseloitiin hyvällä menestyksellä ja lopputuloksena saatu tuote (eli m ·...: 30 mikrokapselit) oli valkoista, vapaasti vierivää jauhetta jonka partikkelikoko oli 1-2 pm (Kuva 3).: ***: NaOH). The mixture was heated in a water bath to 60 ° C, then homogenized with Ultra Turrax to obtain an emulsion and finally passed through an FT-9 homogenizer three times. The emulsion was pasteurized at 75-78 ° C for 5 minutes and cooled to room temperature (20-22 ° C). The final emulsion was stored at • 25 ° C, 8 ° C. For the manufacture of microcapsules, the emulsion was warmed to “2 room temperature (20-22 ° C) and spray dried on a laboratory size spray dryer (Buechi Mini Spray Dryer B-191, Switzerland). Inlet and outlet temperatures ··· were 170 ° C and 90 ° C, respectively. The injection pressure was maintained at 5 bar. By this method, rapeseed oil was microencapsulated with good success and the resulting product (i.e., m · ...: 30 microcapsules) was a white, free-flowing powder having a particle size of 1 to 2 µm (Figure 3).
• · • · · • · · • · · · • · · • ·· 2 • 1 ESIMERKKI 9 24 118506• · · · · · · · · · · ··· 2 • 1 EXAMPLE 9 24 118506
Maapähkinöiden päällystäminen - kalvopäällystysliuoksen koostumus ja sen valmistus 5 Aktivoitujen liukenevien heraproteiinien (ASWP) pitoisuus päällystysliuoksessa oli 5 %. Pehmitteenä käytettiin glyserolin 1 % ja sorbitolin 1 % (laskettuna liuoksen kokonaispainosta) seosta, joka lisättiin liuokseen sekoittaen. Liuoksen pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Liuosta lämmitettiin uunissa 60 minuutin ajan 70 °C:ssa ja sen annettiin sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C). Käyttövalmista 10 liuosta säilytettiin viileässä 8 °C:ssa 5 kuukautta ennen päällystystä. Kalvopäällys-tyksen tulokset on esitetty esimerkissä 14.Peanut Coating - Composition and Preparation of Film Coating Solution 5 The concentration of activated soluble whey protein (ASWP) in the coating solution was 5%. As a plasticizer, a mixture of 1% glycerol and 1% sorbitol (based on the total weight of the solution) was used and added to the solution with stirring. The pH of the solution was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). The solution was heated in an oven for 60 minutes at 70 ° C and then allowed to cool to room temperature (20-22 ° C). The ready-to-use solution was stored at 8 ° C for 5 months before coating. The results of film coating are shown in Example 14.
ESIMERKKI 10 15 Vapaat kalvot; koesarja ASWP-fraktiota käytettiin vapaiden kalvojen valmistuksessa. Vesiliuokset sisälsivät 7,5 % tai 10 % ASWP:tä sekä 3 % glyserolia ja 1 % sorbitolia pehmitteinä (laskettuna liuoksen kokonaispainosta). Titaanidioksidia (1 %) lisättiin joihinkin liuoksiin estämään muodostuvan kalvon kiinnitarttumista. Liuoksia lämmitettiin uunissa 60 20 minuutin ajan 70 °C:ssa (lukuunottamatta yhtä liuosta, joka valmistettiin ilman .··*. lämpökäsittelyä) ja niiden annettiin sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C), jonka jälkeen ne kaadettiin Teflon-muotteihin (vapaiden kalvojen valaminen).EXAMPLE 10 15 Free Films; test series The ASWP fraction was used to make free films. The aqueous solutions contained 7.5% or 10% ASWP, 3% glycerol and 1% sorbitol as plasticizers (based on the total weight of the solution). Titanium dioxide (1%) was added to some solutions to prevent the film from sticking. The solutions were heated in an oven 60 for 20 minutes at 70 ° C (except for one solution prepared without. ·· *. Heat treatment) and then allowed to cool to room temperature (20-22 ° C) and then poured into Teflon molds ( free film casting).
* # \ Kalvot kuivatettiin vaakasuorassa 21 °C / 45 % RH yhteensä 24 tunnin ajan (lu- • .. , kuunottamatta kalvoja, jotka oli valettu ilman lämpökäsittelyä valmistetusta liuok- 25 sesta; näillä kalvoilla kuivausaika oli 48 tuntia). Kaikki kalvot olivat läpikuultavia • · ’···' ja elastisia.The films were dried horizontally at 21 ° C / 45% RH for a total of 24 hours (excluding, except for films cast from a solution prepared without heat treatment; these films had a drying time of 48 hours). All films were translucent • · '···' and elastic.
·»·· »·
Taulukko 4: Vapaiden ASWP-kalvojen koostumus.Table 4: Composition of Free ASWP Films.
φ * • · φ · · "*: Koe__Koostumus (%)___ ·:**:__ASWP__Glyseroli__Sorbitoli Titaanidioksidi_ 1. 7,5*] 3 1 *:* *. 2. 10,O*1 3__1__:_ ** _3.____3__1__1_ 4. 7,5*2 1 3 11 11 25 1 1 8506 *l Lämpökäsittely 70 °C 1 h; *2 Ei lämpökäsittelyäφ * • · φ · · "*: Experiment__Composition (%) ___ ·: **: __ ASWP__Glycerol__Sorbitol Titanium Dioxide 1. 7.5 *] 3 1 *: * *. 2. 10, O * 1 3__1 __: _ ** _3. ____3__1__1_ 4. 7.5 * 2 1 3 11 11 25 1 1 8506 * l Heat treatment at 70 ° C for 1 h; * 2 No heat treatment
Vapaat kalvot käytettiin säilyvyysseurantakokeeseen ja tulokset on esitetty esimerkissä 19 5 ESIMERKKI 11 Päällystysliuosten valmistus ASWP-fraktiota käytettiin neljän kokeellisen päällystysliuoksen valmistuksessa. Vesiliuokset sisälsivät 5,0 % ASWP:tä sekä 1 % glyserolia ja 1 % sorbitolia pehmit-10 teinä (laskettuna liuoksen kokonaispainosta). Liuosten pH säädettiin pH:hon 7,0 (1 M NaOH). Tämän jälkeen niitä lämmitettiin uunissa 60 minuutin ajan 70 °C:ssa ja annettiin sen jälkeen jäähtyä huoneenlämpötilaan (20-22 °C). Päällystysliuoksia säilytettiin viileässä 6-8 °C:ssa. Kalvon kiinteät apuaineet (magnesiumstearaatti, titaanidioksidi) lisättiin liuoksiin juuri ennen päällystystä, minkä jälkeen päällystys-15 liuokset homogenoitiin maitomaiseksi suspensioksi (= käyttövalmis päällystysliu-os). Magnesiumstearaattia ja titaanidioksidia käytettiin kolmessa päällystysliuokses-sa 0,5-2 % (laskettuna liuoksen kokonaispainosta) estämään muodostuvan kalvon kiinnitarttumista (ks. taulukko 5).Free films were used for the shelf-life assay and the results are shown in Example 19 5 EXAMPLE 11 Preparation of Coating Solutions The ASWP fraction was used to prepare four experimental coating solutions. The aqueous solutions contained 5.0% ASWP as well as 1% glycerol and 1% sorbitol as soft 10 (based on the total weight of the solution). The pH of the solutions was adjusted to pH 7.0 (1 M NaOH). They were then heated in an oven for 60 minutes at 70 ° C and then allowed to cool to room temperature (20-22 ° C). The coating solutions were stored cool at 6-8 ° C. The membrane solid excipients (magnesium stearate, titanium dioxide) were added to the solutions just prior to coating, after which the coating solutions were homogenized to form a milky suspension (= ready-to-use coating solution). Magnesium stearate and titanium dioxide were used in three coating solutions at 0.5 to 2% (based on the total weight of the solution) to prevent the film from adhering (see Table 5).
20 Taulukko 5: ASWP -kalvokoostumukset.20 Table 5: ASWP Film Compositions.
• * * · · • · • · .11 : .·. Koe__Koostumus (%) ____ !".· ASWP Glyseroli Sorbitoli Magn. Titaanidi- Kinoliini, • · .. . stear. oksidi keltainen • * * • · • · ··· _ J _L__5__1__1__-__-__-_ 2._ 5_ 1 1 1 _ 1 • ' ' I — I — .il - --- — ^ .»:* _3.__5__1__1__0*5__0*5__0*1_ C: 4. 5 1 1 2 2 0,1 • • ·• * * · · • · • · .11:. ·. Experiment__Composition (%) ____! ". · ASWP Glycerol Sorbitol Magn. Titanium-Quinoline, • · ... Stear. Oxide yellow • * * • · • · ··· _ J _L__5__1__1 __-__-__-_ 2._ 5_ 1 1 1 _ 1 • '' I - I - .il - --- - ^. »: * _3 .__ 5__1__1__0 * 5__0 * 5__0 * 1_ C: 4. 5 1 1 2 2 0.1 • • ·
Tulokset vastaavista päällystyskokeista näillä päällystyskoostumuksilla on esitetty • esimerkissä 17.The results of the corresponding coating tests with these coating compositions are shown in Example 17.
• ·· • · · • · · : . 25 • · · • ·· • · 118506 26 ESIMERKKI 12 Kapselin kuorien valmistus• ·· • · · • · ·:. 25 EXAMPLE 12 Manufacture of Capsule Shells
Kapselinkuorien liuokset sisälsivät 9 % proteiinia (30 % liukoista fraktiota (ASWP) 5 ja 70 % alkuperäistä heraproteiinikonsentraattia), glyserolia 4 % ja sorbitolia 1 %. pH säädettiin arvoon 5,0 (1 M NaOH). Liuoksia kuumennettiin lämpökaapissa 70 °C:ssa 1 h ja jäähdytettiin huoneenlämpötilaan (20-22 °C).The capsule shell solutions contained 9% protein (30% soluble fraction (ASWP) 5 and 70% original whey protein concentrate), glycerol 4% and sorbitol 1%. The pH was adjusted to 5.0 (1 M NaOH). The solutions were heated in a heating cabinet at 70 ° C for 1 h and cooled to room temperature (20-22 ° C).
Kapselin kuorien valmistusta varten liuos kuivattiin laboratoriokokoisella suihke-kuivurilla (Buechi Mini Spray Dryer B-191, Switzerland). Syöttölämpötila oli 170 10 °C, poistumislämpötila 90 °C ja sumutuspaine 5 bar.For preparation of capsule shells, the solution was dried on a laboratory size spray dryer (Buechi Mini Spray Dryer B-191, Switzerland). The feed temperature was 170 10 ° C, the exit temperature 90 ° C and the spray pressure 5 bar.
Kapselin kuorien valmistusliuos tehtiin suihkekuivatusta jauheesta (proteiinipitoisuus 53,1 %). Liuos sisälsi 40 % proteiinia (15 g jauhetta liuotettiin 20 ml:aan puhdistettua vettä ja pH säädettiin arvoon 6,5 5 M NaOH:lla). Liuottaminen tapahtui puolen gramman erinä sekoittaen samalla koko ajan (syntyi hieman ilmakuplia). 15 Kapselin kuori valmistettiin kastamalla sauva kerran liuokseen ja kuivattiin lämpimällä ilmalla noin 5 minuuttia niin, ettei liuos enää valunut. Lopuksi proteiinin peittämä sauva jätettiin kuivumaan huoneenlämpötilaan (20-22 °C) 4-5 h ajaksi, jonka jälkeen kapselin kuori oli valmis poistettavaksi sauvan päältä.The capsule shell preparation solution was made from spray-dried powder (protein content 53.1%). The solution contained 40% protein (15 g of powder was dissolved in 20 ml of purified water and the pH was adjusted to 6.5 with 5 M NaOH). Reconstitution occurred in a half-gram portions while stirring continuously (was a little air bubbles). The capsule shell was prepared by dipping the rod once into the solution and drying with warm air for about 5 minutes so that the solution no longer drained. Finally, the protein-coated rod was left to dry at room temperature (20-22 ° C) for 4-5 hours, after which the capsule shell was ready to be removed from the rod.
·*·*· 20 i * i EXAMPLE 13 • · ··· • ♦ * · « « t Äidinmaidon korvikkeen perusmalli • · • · · • · » 25 Äidinmaidon korvikkeen perusmalli tehtiin rasvattomasta maidosta (Valio), hera- « * *··** proteiinin saostumafraktiosta (P 13), rypsiöljystä (Raisio Yhtymä Oy) ja laktoosista (JuustoKaira Oy) »·· • · · · *»« •... * Äidinmaidon korvikkeen perusmalli sisälsi 30 • · itii! Proteiinia 1,5 % • · . Heraproteiinia 1,0% ·.· · Kaseiinia 0,5 %· * · * · 20 i * i EXAMPLE 13 • · ··· • ♦ * · «« t The basic formula for infant milk • The basic infant formula was made from skimmed milk (Valio), whey «* * ·· ** Protein Precipitation Fraction (P 13), Rapeseed Oil (Raisio Group Ltd) and Lactose (JuustoKaira Oy) »The basic model of infant formula contained 30 • · Itii! Protein 1.5% • ·. Whey Protein 1.0% ·. · · Casein 0.5%
Rasvaa 3,5 % Rypsiöljyä 35 Hiilihydraattia 7,3 % Laktoosia 118506 27Fat 3.5% Rapeseed oil 35 Carbohydrates 7.3% Lactose 118506 27
Heraproteiinin saostumafraktio toimi emulgaattorina; muuta emulgaattoria ei käytettyThe whey protein precipitate fraction served as an emulsifier; no other emulsifier was used
Rasvaton maito sisälsi: 5 Proteiinia 3,3 %Skimmed milk content: 5 Protein 3.3%
Kaseiinia 2,5 %Casein 2.5%
Heraproteiinia 0,6 %Whey Protein 0.6%
Muita typpipit. aineita 0,2 %Other nitrogen tips. substances 0.2%
Hiilihydraattia: 10 Laktoosia 4,9 %Carbohydrate: 10 Lactose 4.9%
Rasvaa 0 %Fat 0%
Saostumafraktio (P 13) sisälsi: 15 Proteiinia 7,93 % 79.3,g/1The precipitation fraction (P13) contained: 15 Protein 7.93% 79.3, g / L
Kuiva-aine 8,92 % 89,2 g/1Solids 8.92% 89.2 g / L
Hiilihydraattia ym. 0,85 %Carbohydrate etc. 0.85%
Tuhkaa (suoloja) 0,14 % 20Ash (salts) 0.14% 20
Perusmallin koostaminen: • * • · · • · · • · .·*·, 20 litraan perusmallia tarvitaan: • · · • * • · · 25 Kaseiinia 0,5 %.Compilation of the basic model: • 20 liters of the basic model are required: • 25% casein 0.5%.
• · .. . Kaseiini saadaan 3,70 litrasta rasvatonta maitoa.• · ... 3.70 liters of skimmed milk are obtained from casein.
• · · • 0 • * • · · · *···* Heraproteiinia 1,0% 3,70 litrassa rasvatonta maitoa on heraproteiinia 22 g. 20 litrassa 1,0 % heraproteii-30 nia on proteiinia 200 g, joten proteiinin tarve oli 178 g. Siihen tarvittiin heraprote-:>4*: iinifraktiota (P 13) 2,25 litraa • · t Laktoosia 7,3 % • · . Rasvattoman maidon laktoosin määrä oli 3,70 litrassa 181 g. 20 litraan perusmallia V : 35 tarvitaan 1460 g laktoosia, joten tarvittava laktoosilisä oli 1,28 kg.Whey Protein 1.0% 3.70 liters of skimmed milk contains 22 g of whey protein. In 20 liters, 1.0% whey protein-30 contains 200 g protein, so the protein requirement was 178 g. It needed a whey protein -:> 4 *: inine fraction (P 13) 2.25 liters • · t Lactose 7.3% • ·. The amount of lactose in skim milk was 3.70 liters at 181 g. 20 liters of standard model V: 35 required 1460 g of lactose, so the lactose supplement needed was 1.28 kg.
• ♦ • · ♦ • ♦♦ • ·• ♦ • · ♦ • ♦♦ • ·
Rasvaa 3.5 %Fat 3.5%
Rasva lisättiin rypsiöljynä. Sitä tarvittiin 35 g/1, joten kokonaistarve oli 700 g.The fat was added as rapeseed oil. It needed 35 g / l, so the total need was 700 g.
28 Äidinmaidon korvikkeen perusmallin valmistus... 28 Manufacture of basic breast milk substitute
Perusmalli valmistettiin 40 litran lämmitettävässä ja sekoitettavassa astioissa. Asti-5 oihin otettiin mikrosuodatettua vettä 12 1 ja kuumennettiin 45 °C:seen. Lämpimään veteen liuotettiin ensin laktoosi 1,28 kg. Seuraavaksi lisättiin 2,25 litraa saostuma-fraktiota. Se sekoittui tasaiseksi suspensioksi. pH säädettiin 6,5:een 4,0 N NaOH:lla. Rasvaton maito, 3,70 litraa, lisättiin tämän jälkeen. Viimeisenä lisättiin rypsiöljy 700 g eli 800 ml.The basic model was made in 40 liter heated and stirred containers. Until step 5, 12 L of microfiltrated water was taken and heated to 45 ° C. First, 1.28 kg of lactose was dissolved in warm water. Next, 2.25 liters of precipitate fraction was added. It was mixed into a uniform suspension. The pH was adjusted to 6.5 with 4.0 N NaOH. Skimmed milk, 3.70 liters, was then added. Lastly, rapeseed oil 700 g or 800 ml was added.
1010
Suspensiota sekoitettiin tehokkaasti, jolloin öljy sekoittui homogeenisesti perussus-pensioon. Suspension lämpötila nostettiin 63 °C:seen ja sekoittamista jatkettiin.The suspension was stirred vigorously so that the oil was homogeneously mixed with the basic suspension. The temperature of the suspension was raised to 63 ° C and stirring was continued.
ΛΛ
Kuumennettu suspensio homogenoitiin ensin 70 kg/cm paineella. Homogenoinnis-sa suspension muuttui valkeaksi ja muistutti täysrasvaista maitoa. Toinen homo-15 genointi tapahtui 120 kg/cm paineella. Lämpötila pidettiin sen jälkeen 50 °C:ssa. Välittömästi homogenoinnin jälkeen suoritettiin pastörointi 78 °C ja viipymäaika oli noin 35 sekuntia. Pastöroinnin jälkeen suspension pH oli 6,58. Siitä otettiin näytteet analyysejä varten ja jäähdytettiin 8 °C:seen, missä sitä säilytettiin.The heated suspension was first homogenized at 70 kg / cm. During homogenization, the suspension turned white and resembled whole fat milk. The second generation of homo-15 occurred at 120 kg / cm. The temperature was then maintained at 50 ° C. Immediately after homogenization, pasteurization was performed at 78 ° C and the residence time was about 35 seconds. After pasteurization, the pH of the suspension was 6.58. It was sampled for analysis and cooled to 8 ° C where it was stored.
20 Suspensiosta/korvikkeesta määritettiin kuiva-aine, proteiinipitoisuus, sulfaattituhka sekä stabiilisuus ja proteiinin hydrolysoituvuus. Stabiilisuus määritettiin huoneen lämpötilassa (22 °C) ja 8 °C:ssa. Kolme 100 ml:n mittalasia täytettiin valmistetulla • · .···. suspensiolla ja pidettiin 24 tuntia huoneen lämpötilassa (22 °C) sekä kolme rinnak- :**·, kaista 8 °C:ssa 2 viikkoa, minkä jälkeen korvikkeen/suspension homogeenisuus tai • · · j 25 erottuminen kerroksiksi tarkastettiin.The dry matter, protein content, sulphate ash, and stability and protein hydrolysis were determined from the suspension / substitute. Stability was determined at room temperature (22 ° C) and 8 ° C. Three 100 ml volumetric flasks were filled with the prepared · · · ···. suspension and held for 24 hours at room temperature (22 ° C) and three replicate lanes at 8 ° C for 2 weeks, after which the homogeneity of the substitute / suspension or separation of the layers was checked.
• · »* · • · · :t ;’ Huoneenlämpötilassa korvike pysyi 24 tunnin jälkeen homogeenisena eikä erottu- *···* mistä ollut havaittavissa. 8 °C:ssa korvike pysyi homogeenisena kaksi viikkoa ja oli vielä neljän viikon jälkeenkin homogeeninen eikä erottumista ollut havaittavissa.At room temperature, the substitute remained homogeneous after 24 hours and was not distinguishable from * ··· *. At 8 ° C, the surrogate remained homogeneous for two weeks and was still homogeneous after four weeks and no separation was observed.
*:* 30*: * 30
M»· -'VM »· -'V
:]*]: Valmistetusta äidinmaidon korvikkeen perusmallista ”0” tehtiin hydrolysoituvuus- testi pepsiinillä pH 2:ssa 3 tuntia ja sen jälkeen trypsiinillä pH 8:ssa 2 tuntia näin • · ttii. jäljitellen ruoansulatuskanavan olosuhteita. Hydrolyysiaste määritettiin OPA-mene- telmällä. Vertailuna käytettiin kahta kaupallista äidinmaidon korviketta ”P” (jauhe) V : 35 ja ”T” (käyttövalmis).:] *]: The base model "0" of the infant formula produced was subjected to a hydrolysis test with pepsin at pH 2 for 3 hours and then with trypsin at pH 8 for 2 hours. mimicking the conditions of the digestive tract. The degree of hydrolysis was determined by the OPA method. For comparison two commercial infant formulas "P" (powder) V: 35 and "T" (ready for use) were used.
• · • · · • »I « · 118506 29• · • · · • »I« · 118506 29
Taulukko 6: Äidinmaidon korvikkeiden hydrolyysiaste Korvike Tuotteet (O, P, T) __Hydrolyysi-%___Table 6: Degree of hydrolysis of infant formulas Replacement Products (O, P, T) __ Hydrolysis -% ___
Aika (h)__O__P__T__Käsittely_ 1 7,49__7,51__4,40 Pepsiini pH 2_ 2 __10,43__7,91__7,00 Pepsiini pH 2_ _3__10,55 8,87__6,33__Pepsiini pH 2_ 3,5__17,95__15,05 9,69 TrypsiinipH8_ _4__18,55__16,05__11,09 Trypsiini pH 8_ 5 ESIMERKKI 14Time (h) __ O__P__T__Handling_ 1 7.49__7.51__4.40 Pepsin pH 2_ 2__10.43__7.91__7.00 Pepsin pH 2_ _3__10.55 8.87__6.33__Pepsin pH 2_ 3.5__17.95__15.05 9.69 Trypsin βH8_ 55__16.05__11.09 Trypsin pH 8-5 EXAMPLE 14
Menetelmä maapähkinöiden kalvopäällvstämiseksi ASWP-liuoksella käyttäen sivuilmastoitua rumpupäällvstvslaitetta 10 Pigmentoimaton päällystysliuosMethod for Filming Peanuts with ASWP Solution Using Side-Ventilated Drum Coating Device 10 Non-Pigmented Coating Solution
Kalvopäällystyksen suorittaminen : V: Aineet ja menetelmä päällystysliuoksen valmistamiseksi on kuvattu esimerkissä 9.Performing Film Coating: A: The materials and method for preparing the coating solution are described in Example 9.
:***: 15 Vesiliuokset sisälsivät 5 % ASWP:tä sekä 1 % glyserolia ja 1 % sorbitolia peh- • niitteinä (laskettuna liuoksen kokonaispainosta). Päällystettävinä ytiminä käytettiin tn · ....: j oko kuorettomia tai kuorellisia maapähkinöitä.: ***: 15 The aqueous solutions contained 5% ASWP plus 1% glycerol and 1% sorbitol as plasticisers (based on the total weight of the solution). The kernels used were tn · .... peanuts in shell or in shell.
·· · • · · • · ]..! Maapähkinät päällystettiin laboratoriomittakaavan instrumentoidulla tablettien rum- *··*’ 20 pupäällystyslaitteella (Thai coater, model 15, Pharmaceuticals and Medical Supply·· · • · · · ·] ..! The peanuts were coated with a laboratory-scale instrumented tablet drum * ·· * '20 (Thai coater, model 15, Pharmaceuticals and Medical Supply
Ltd. Partnership, Thaimaa). Eräkoko oli 900 g maapähkinöitä. Ennen päällystämistä • · 9 •••j maapähkinöitä esilämmitettiin 5 minuutin ajan, kunnes rummun lämpötila oli nous- sut 40 °C:seen. Muut päällystyksen aikaiset prosessiparametrit olivat seuraavat: a ·:··: pumpun syöttönopeus 2,2 kierr./min, sumutuspaine 300 kPa, rummun pyörimisno- 25 peus 5 kierr./min, rummun alipaine 5 Paja ilman ulos virtausnopeus rummusta 20 1/s. Päällystysliuosta sumutettiin 221 g erää kohti. Heti päällystysliuoksen syötön V * lopettamisen jälkeen maapähkinöitä kuivattiin pyörivässä rummussa 40 °C:ssa vielä \**: 5 minuutin ajan. Tämän jälkeen päällystetyt maapähkinät siirrettiin huoneenlämpö- tilaan (25 °C/ RH 60 %) vähintään 24 tunnin ajaksi ennen niiden tutkimista.Ltd. Partnership, Thailand). The batch size was 900 grams of peanuts. Prior to coating, the peanuts were preheated for 5 minutes until the drum temperature had risen to 40 ° C. Other process parameters during coating were as follows: a ·: ··: pump feed speed 2.2 rpm, spray pressure 300 kPa, drum rotation speed 5 rpm, drum vacuum 5 Spout air outflow from drum 20 1 / s . 221 g of coating solution was sprayed per batch. Immediately after stopping the coating solution feed V *, the peanuts were dried in a rotating drum at 40 ° C for an additional 5: 5 minutes. The coated peanuts were then brought to room temperature (25 ° C / RH 60%) for at least 24 hours before being examined.
118506 30118506 30
Aistinvaraisen arvioinnin perusteella ASWP-päällysteisten maapähkinöiden ulkonäkö oli tyydyttävä ja ne eivät olleet tarttuneet toisiinsa kiinni päällystyksen ja kuivauksen aikana. Maapähkinöiden päällystäminen ASWP-vesiliuoksilla sujui ilman 5 minkäänlaisia teknisiä ongelmia tai vaikeuksia.On the basis of the organoleptic assessment, the appearance of the ASWP-coated peanuts was satisfactory and did not adhere to one another during coating and drying. The coating of peanuts with ASWP aqueous solutions proceeded without any technical problems or difficulties.
ESIMERKKI 15 10 Menetelmä ASWP-kalvoien valmistamiseksi ia kalvonmuodostusominaisuiidetEXAMPLE 15 10 Method for Making ASWP Films and Filming Properties
Vapaiden kalvojen valmistus ja tutkiminenManufacture and examination of free films
Vapaat ASWP-kalvot, joissa pehmitteenä käytettiin glyserolia, valmistettiin vala-15 maila. ASWP-vesiliuosten valmistus on kuvattu aikaisemmin esimerkissä 2 ja niiden koostumukset on esitetty oheisessa taulukossa 7.Free ASWP films using glycerol as a plasticizer were made with an oath-bat. The preparation of aqueous ASWP solutions was previously described in Example 2 and their compositions are shown in Table 7 below.
Taulukko 7: ASWP-vesiliuosten koostumus.Table 7: Composition of aqueous ASWP solutions.
20 __20 __
Aine Koostumus (%) _____ j*(a) 2*(a) 3*(V) 4*(b) 5*(°) 6*(c) 7*(d) g*(d) AS WP_ 3% 4% 3% 4% 3% 4% 3% 4%Substance Composition (%) _____ j * (a) 2 * (a) 3 * (V) 4 * (b) 5 * (°) 6 * (c) 7 * (d) g * (d) AS WP_ 3% 4% 3% 4% 3% 4% 3% 4%
Glyseroli__1% 2% 2% 1% 2% 1% 1% 2%Glycerol__1% 2% 2% 1% 2% 1% 1% 2%
Puhdistettu vesi q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.Purified water q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
^ * Lämpökäsittelyt: (a) 70 °C/10 min; (b) 70 °C/20 min; (c) 80 °C/10 min; (d) 80 •’..f °C/20 min • » • · ie«^ * Heat treatments: (a) 70 ° C / 10 min; (b) 70 ° C / 20 min; (c) 80 ° C / 10 min; (d) 80 • '.. f ° C / 20 min • »• · ie«
Kalvoja säilytettiin 1 viikon ajan kontrolloidussa huoneolosuhteissa (25 °C /60 % 25 RH) ennen niiden kiinteän tilan rakennetutkimusta (röntgendiffraktiometri XRD, • · · atomi-voimamikroskooppi AFM). Noin 1 kuukauden säilytyksen jälkeen (25 °C /60 % RH) em. kalvoista tutkittiin ulkonäkö ja rakenne pyyhkäisyelektronimikroskoo-pin (SEM) avulla. Kalvonäytteiden XRD-analyysi tehtiin symmetrisessä heijastus- ♦ · . moodissa CuK^ säteilyssä (1,54 Ängströmia). Kulmatila oli välillä 2 °- 60 0 (20) : 30 0,02 ° välein ja mittausaika oli 20 s/vaihe kaikissa mittauksissa. Atomivoimamikro- • · skooppi (AFM) oli Park Scientific Instruments Autoprobe CP (Thermomicroscopes, USA) varustettuna erikoismittauspäällä. Mittaukset suoritettiin IC-AFM (jaksottai- 118506 31 nen kontakti-AFM) moodissa. Faasikuvien ottamista varten atomivoimamikro-skooppi varustettiin M.A.P.©-moduulilla, joka mahdollistaa voimamittauksen sekä faasi-erotussignaalien mittauksen. Pyyhkäisyelektronimikroskooppia, SEM (Jeol JSM-840A, Jeol, Japani) käytettiin tutkittaessa säilytyksen aikaisia kalvon ulkonäön 5 ja morfologian muutoksia (1 kk 25 °C / 60 % RH).The membranes were stored for 1 week at controlled room conditions (25 ° C / 60% 25 RH) prior to their solid state structural examination (XRD, • · · atomic power microscope AFM). After approximately 1 month of storage (25 ° C / 60% RH), the above membranes were examined for appearance and structure by scanning electron microscopy (SEM). XRD analysis of membrane samples was performed under symmetric reflectance ♦ ·. mode in CuK ^ radiation (1.54 Angstroms). The angular space was between 2 ° and 60 ° (20): 30 at 0.02 ° intervals and the measurement time was 20 s / phase for all measurements. The Atomic Power Microscope (AFM) was a Park Scientific Instruments Autoprobe CP (Thermomicroscopes, USA) equipped with a special probe. Measurements were made in IC-AFM (intermittent 118506 31 contact AFM) mode. For phase imaging, the atomic power microscope was equipped with an M.A.P. © module, which enables measurement of force as well as measurement of phase difference signals. A scanning electron microscope, SEM (Jeol JSM-840A, Jeol, Japan) was used to examine changes in membrane appearance and morphology during storage (1 month at 25 ° C / 60% RH).
Kalvojen morfologia ja fysikaaliset ominaisuudetMorphology and physical properties of membranes
Aistinvaraisesti tarkasteltuna ASWP-kalvot olivat läpikuultavia ja kirkkaita sekä 10 helposti käsiteltäviä, sillä ne eivät tarttuneet juurikaan. Lyhytkestoinen säilytys (1 kk 25 °C/60 % RH) ei muuttanut kalvon ulkonäköä lukuunottamatta lievää tummumista. Kalvot, jotka sisälsivät ASWP:tä 4 % ja glyserolia 1 % pehmitteenä (kokeet 4 ja 6), olivat kuitenkin selvästi hauraampia kuin muut kalvot. Kalvojen hauraus saattaa johtua pehmitteen (glyseroli) riittämättömästä määrästä tai pehmitteen 15 osittaisesta poistumisesta kaivorakenteesta (pisaroituminen) säilytyksen aikana.From an organoleptic point of view, the ASWP films were translucent, clear, and easy to handle as they did not adhere to much. Short term storage (1 month at 25 ° C / 60% RH) did not change the appearance of the film except for slight darkening. However, films containing 4% ASWP and 1% glycerol as a plasticizer (tests 4 and 6) were clearly more brittle than the other films. The brittleness of the membranes may be due to insufficient amount of plasticizer (glycerol) or partial removal of plasticizer from the well structure (dripping) during storage.
Pyyhkäisyelektronimikroskoopin (SEM) kuvat osoittavat, että kalvojen morfologia ja rakenne eivät ole kovinkaan paljon riippuvaisia päällystysliuoksen valmistuksesta (lämpötila ja aika) ja lyhyen aikavälin säilytyksestä (kuvat 4A-H). Kalvoissa, jotka 20 oli pehmitetty glyserolin suuremmilla pitoisuuksilla (2 %), oli vähemmän pintavirheitä kuin muissa kalvoissa (kuvat A, C, E, G). Kalvoissa, jotka oli pehmitetty pie-:V: nemmällä glyserolin määrällä (1 %), oli havaittavissa suhteellisen suuria epäsään- :***; nöllisiä läikkiä ja sirpaleita (kuvat A, D, F, G). SEM-kuvien mukaan kalvot, jotka ··· • oli valmistettu päällystysliuoksen pidemmän lämpökäsittelyn kautta (20 min), olivat ··♦ · 25 pääosin homogeenisia rakenteeltaan. Jos pehmitteen määrä oli pieni (1 %), niissäkin ; ·. ♦. kalvoissa esiintyi kuitenkin taipumusta fragmentoitumiseen.Scanning electron microscope (SEM) images show that membrane morphology and structure are not very dependent on coating solution preparation (temperature and time) and short term storage (Figures 4A-H). The membranes softened with higher concentrations of glycerol (2%) showed less surface defects than the other membranes (Figures A, C, E, G). The films softened with a small amount of glycerol (1%) (1%) showed relatively large irregularities: ***; feminine patches and splinters (Figures A, D, F, G). According to SEM images, films ··· • prepared by a longer heat treatment of the coating solution (20 min) were ··· ♦ · 25 essentially homogeneous in structure. If the amount of plasticizer was low (1%), they too; ·. ♦. however, there was a tendency for the films to fragment.
• · • · ·♦· *“* XRD-tulokset osoittivat, että ASWP-kalvoissa ei tapahtunut kiteytymistä lyhyen aikavälin säilytyskokeen aikana (1 vko 25 °C/60 % RH). Kiteisyyttä osoittavia piik- ··♦· 30 kejä ei diffraktiogrammeista voitu havaita. Näin ollen ko. kalvot ovat rakenteeltaan pääosin amorfisia ja kalvonmuodostaja on epäjäijestyneessä muodossa kalvomatrik- ·...: sissa. Atomivoimamikroskoopin (AFM) kuvien perusteella voidaan erottaa kolme erillistä faasia kaikissa tutkituissa kalvoissa. Erottuneet faasipisarat näyttävät olevan suurimpia erissä 1 ja 2, ja pienimpiä erissä 3:sta 7:ään. Keskimmäisen käsittelyn *·* : 35 kautta valmistetuissa kalvoissa esiintyy pienimpiä ’’pisaroita” (Kuva 5). Kalvokoos- • * tumuksen (sekä lämpökäsittelyn) ja suurten läikkien/aukkojen (kun asiaa tutkittiin 60 x 60 pm:n suuruiselta alueelta), pienten läikkien (tutkittu pienistä kuvista) tai aukkojen määrällä ei ollut havaittavissa mitään korrelaatiota.The XRD results indicated that no crystallization occurred in the ASWP membranes during the short term storage test (1 week at 25 ° C / 60% RH). No crystalline peaks ··· ♦ · 30 were detected on the diffractionograms. Accordingly, the present invention. the films are predominantly amorphous in structure and the film former is in non-linear form in the film matrix. The atomic force microscope (AFM) images allow three distinct phases to be distinguished in each of the films studied. The separated phase droplets appear to be the largest in lots 1 and 2 and the smallest in lots 3 to 7. Films made through the middle treatment * · *: 35 have the smallest '' droplets '' (Figure 5). No correlation was observed between membrane size (* heat treatment) and large patches / apertures (when examined at 60 x 60 pm), small patches (examined from small images), or apertures.
118506 32 ESIMERKKI 16118506 32 EXAMPLE 16
Menetelmä tablettien kalvopäällvstämiseksi ASWP-liuoksella käyttäen sivu-5 ilmastoitua rnmpnpäällvstvslaitettaMethod of Film Coating Tablets with ASWP Solution Using a Page-5 Air-conditioned Coating Machine
Pigmentoimaton päällystysnesteNon-pigmented coating liquid
Kalvopäälfystyksen suorittaminen 10Performing a film overlay 10
Aineet ja menetelmä päällystysnesteen ja/tai -disperison valmistamiseksi on kuvattu esimerkissä 4. Vesiliuokset sisälsivät 5 % ja 6 % ASWP:tä (taulukot 2 ja 3). Peh-mitteenä lisättiin ja sekoitettiin liuokseen glyserolia ja sorbitolia sekä niiden seosta (1:1). Päällystysliuosastian annettiin olla vesihauteessa 75 °C:ssa 15 minuuttia en-15 nen sen käyttöä (lämpökäsittely, vrt. taulukot 2 ja 3).The substances and the method for preparing the coating liquid and / or dispersion are described in Example 4. The aqueous solutions contained 5% and 6% ASWP (Tables 2 and 3). Glycerol and sorbitol and a mixture thereof (1: 1) were added and blended into the solution as a Peh dimension. The coating solution vessel was allowed to remain in a water bath at 75 ° C for 15 minutes prior to use (heat treatment, see Tables 2 and 3).
Tablettiydinten (substraatit) sisälsivät: teofylliini (Ph.Eur.) 5 %, laktoosi monohyd-raatti 30 %, mikrokiteinen selluloosa 56 %, talkki 8 % ja magnesiumstearaatti 1 %.The tablet cores (substrates) contained: theophylline (Ph.Eur.) 5%, lactose monohydrate 30%, microcrystalline cellulose 56%, talc 8% and magnesium stearate 1%.
20 Tabletit päällystettiin laboratoriomittakaavan instrumentoidulla rumpupäällystys-laitteella (Thai coater, model 15, Pharmaceuticals and Medical Supply Ltd. Part-nership, Thaimaa). Eräkoko oli 1000 g tablettiytimiä. Ennen päällystämistä tablette- • · .***. ja esilämmitettiin 10 minuutin ajan, kunnes rummun lämpötila oli noussut 40 • · · : .·, °C:seen. Päällystysnestettä sumutettiin 325 g erää kohti. Heti päällystysliuoksen 25 syötön lopettamisen jälkeen tabletteja kuivattiin pyörivässä rummussa 40 °C:ssa • · .. . vielä 5 minuutin ajan. Muut päällystyksen prosessiparametrit on esitetty taulukossa \.·* 8. Tämän jälkeen päällystetyt tabletit siirrettiin huoneenlämpötilaan (25 °C/ RH 60 • · * · · · * %) vähintään 24 tunnin aj aksi ennen niiden tutkimista.The tablets were coated with a laboratory-scale instrumented drum coating device (Thai coater, model 15, Pharmaceuticals and Medical Supply Ltd. Partner, Thailand). The batch size was 1000 g of tablet cores. Before coating, tablets · ·. ***. and preheated for 10 minutes until the drum temperature had risen to 40 ° C. 325 g of coating liquid was sprayed per batch. Immediately after stopping the feeding of the coating solution 25, the tablets were dried in a rotating drum at 40 ° C. for another 5 minutes. Other coating process parameters are shown in Table 1. * * 8. The coated tablets were then brought to room temperature (25 ° C / RH 60 • · * · · * *%) for at least 24 hours before being examined.
30 Päällystetyistä tableteista tutkittiin ulkonäkö (aistinvaraisesti ja stereomikroskoopin • · · avulla), tablettien paino ja painon vaihtelu (n = 20), radiaalinen murtolujuus (Schleuniger; n = 10), liukeneminen Euroopan farmakopean mukaisella lapamene-telmallä (n = 6) sekä tablettien dimensiot ennen ja jälkeen päällystyksen (Sony- • ♦ . mikrometri; n = 10).The coated tablets were examined for appearance (organoleptic and stereomicroscopic • · ·), tablet weight and weight variation (n = 20), radial fracture strength (Schleuniger; n = 10), dissolution with the European Pharmacopoeia lapam method (n = 6), and dimensions before and after coating (Sony- ♦. micrometer; n = 10).
··· * ♦ « ~ .··· * ♦ «~.
·.♦ * 35 • ♦ :.*·· Päällystyskokeet suoritettiin koesuunnittelukaavion mukaan, joka on esitetty esi merkissä 4 (taulukot 2 ja 3), ja yksittäiset kokeet suoritettiin satunnaistetussa järjestyksessä (ks. esimerkki 4).·. ♦ * 35 • ♦:. * ·· Coating experiments were performed according to the experimental design scheme shown in Example 4 (Tables 2 and 3) and individual experiments were performed in random order (see Example 4).
Taulukko 8: Päällystysparametrit.Table 8: Coating Parameters.
33 11850633 118506
Prosessiparametri__Osa 1__Osa 2_ Päällystysnesteen syöttönopeus 3,5 5,0 (g/min)__(= 2,2 kierr./min) (= 3,0 kierr./min)Process Parameter__Part 1__Part 2_ Coating Fluid Feed Rate 3.5 5.0 (g / min) __ (= 2.2 rpm) (= 3.0 rpm)
Sumutuspaine (kPa)__300__300_Injection pressure (kPa) __ 300__300_
Rummun lämpötila (°C)__40__50_Drum temperature (° C) __ 40__50_
Rummun pyörimisnopeus (kierr./min) 7__5_Drum Speed (RPM) 7__5_
Rummun alipaine (Pa)__^5__-5_Drum Vacuum (Pa) __ ^ 5 __- 5_
Poistoilman virtausnopeus (1/s)_Q8_|jjS_ 5 ASWP-liuosten käytettävyys päällystysprosessissaExhaust Air Flow Rate (1 / s) _Q8_ | jjS_ 5 Availability of ASWP Solutions in the Coating Process
Tablettien päällystäminen ASWP-vesiliuoksilla sujui ilman teknisiä ongelmia tai vaikeuksia. Osan 1 päällystyserissä tablettien kiinnitarttumista rummun seinämiin ei juurikaan havaittu päällystyksen aikana. On kuitenkin todettava, että vähäistä tablet-10 tiydinten pinnan mekaanista eroosiota ja hankautumista todettiin, mikä vaikutti päällystettyjen tablettien ulkonäköön. Yhteenveto osan 2 päällystysten onnistumisesta (käytettävyydestä) on esitetty taulukossa 9.The coating of the tablets with aqueous solutions of ASWP proceeded without any technical problems or difficulties. In the lot 1 coating batch, the adherence of the tablets to the drum walls was hardly observed during the coating. However, it should be noted that slight mechanical erosion and abrasion of the surface of the tablet-10 cores was observed, which affected the appearance of the coated tablets. A summary of the success (usability) of the Part 2 coatings is given in Table 9.
• · · • · 1 • · • · · » · • · • · φ · • · · • · · «t» · • · • · · • · ♦ • · • · • · · • · • · * · · • · · ···» • · » • · • · • 1 · * • · • · • ·· • · 1 • 1 · · * · · • · · • · 118506 34• • • 1 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • ••••••••••••••••••••••••••• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ··· ······················· ········· Member next Members of the Board ·
Taulukko 9: ASWP-liuosten käytettävyys tablettien päällystysprosessissa (Osa 2).Table 9: Availability of ASWP Solutions in the Tablet Coating Process (Part 2).
Koe__Koostumus (%)_ Päällystysprosessin kuvaus ASWP Gly Sor (rummun pyörimisnop. 5 kierrJmin; 50 ‘C; _____päälnesteen syöttönop. 3,0 kierr./min)_ 1. *__5__1__1__Ei päällystysteknisiä ongelmia._ 2. 5 11 Pientä tablettien tarttumista rummun seinä miin ja lapoihin havaittavissa (erityisesti _____päällystyksen lopussa)._ 3. * 6 1,2 1,2 Selkeää tablettien tarttumista rummun sei nämiin ja lapoihin (useita tabletteja). Koos- _____tumus ei sovellu päällystykseen._ A_|_6_| 1,2 1 1,2 Selkeää tablettien tarttumista._ * Päällystysnestettä ei lämpökäsitelty.Experiment__Composition (%) _ Description of Coating Process ASWP Gly Sor (drum rotation speed 5 rpm; 50 'C; _____ fluid feed rate 3.0 rpm) 1. * __ 5__1__1__No coating sticking problems. noticeable on the drum and blades (especially _____ at the end of the coating) ._ 3. * 6 1,2 1,2 Clear adhesion of tablets to drum walls and blades (multiple tablets). The composite is not suitable for coating. A_ | _6_ | 1.2 1 1.2 Clear adhesion of tablets._ * Coating fluid not heat treated.
5 Päällystettyjen tablettien tutkiminen Päällystettyjen tablettien ulkonäkö vaihteli suuresti, mikä osoitti sen, että kaikki 10 kokeelliset päällystekoostumukset eivät soveltuneet käyttötarkoitukseensa ja sen, • v.; että päällystekoostumukset olivat herkkiä myös päällystysolosuhteille. Paras loppu- tulos saavutettiin päällystyskoostumuksella 4, jossa oli ASWP:tä 5 % ja pehmite-: seosta 1 % (glyseroli ja sorbitoli 1:1).5 Examination of Coated Tablets The appearance of the coated tablets varied greatly, indicating that not all 10 experimental coating compositions were suitable for their intended use and their use; that the coating compositions were also sensitive to the coating conditions. The best end result was obtained with a coating composition 4 containing 5% ASWP and 1% softener (glycerol and sorbitol 1: 1).
• · 15 Taulukko 10: Päällystettyjen tablettien ulkonäkö aistinvaraisesti arvioituna .···. (pisteytys 0-10).Table 10: Appearance of coated tablets as sensory. (scoring 0-10).
··· . Koe/Osa 1 Koostumus (%) _ _ Ulkonäkö* **"__ASWP__Glyseroli__Sorbitoli__(pisteytys 0-10) V L__5__0__0__4_ *:·*: 2.__5__1__0__4_ ·:·: _3.__5__0__1__6_ a_j__i__i_i_ V ! 5. 5 2 0 4 * · · -— — — - - ** *5 6.__5__0__2__4_ 7. 15 \2 \2 11 118506 35 8. Is 13 10 " 1_ 9. __5__0__3__6_ 10. 5 I 3 I 3 10 ♦Tablettiydinten pinnan mekaanista eroosiota ja hankautumista todettiin, mikä vaikutti päällystettyjen tablettien ulkonäköön.···. Experiment / Part 1 Composition (%) _ _ Appearance * ** "__ ASWP__Glycerol__Sorbitol __ (Score 0-10) V L__5__0__0__4_ *: · *: 2 .__ 5__1__0__4_ ·: ·: _3 .__ 5__0__1__6_ a_j__i__i_i_ V! · -— - - - - ** * 5 6 .__ 5__0__2__4_ 7. 15 \ 2 \ 2 11 118506 35 8. Is 13 10 "1_ 9. __5__0__3__6_ 10. 5 I 3 I 3 10 ♦ Mechanical erosion and abrasion of the tablet core were observed , which affected the appearance of the coated tablets.
5 Tablettien painolisäys ja painovaihtelu päällystyksen jälkeen oli hyvä kaikissa pääl-lystyserissä, mikä osoitti osaltaan tutkittujen päällysteformulaatioiden käyttökelpoisuuden rumpupäällystyksessä (taulukko 11).The tablet weight gain and weight variation after coating was good in all coating batches, which contributed to the usefulness of the studied coating formulations in drum coating (Table 11).
Taulukko 11: Tablettien paino ja painovaihtelu päällystyksen jälkeen (n = 20).Table 11: Tablet weight and weight variation after coating (n = 20).
10 ___10__
Koe/ Osa 1 Koostumus (%)___Keskipaino ja painonvaihtelu __ASWP Glyseroli Sorbitoli Ka (mg) S.D. RSD%Experiment / Part 1 Composition (%) ___ Average Weight and Weight Variation __ASWP Glycerol Sorbitol Ka (mg) S.D. RSD%
Tablettiydin__-__-__498,7__3J5__0^8_ J.__5__0__0__509,6 9,8 1,9 2,__5__1__0__507,5 3,2 0,6 _3.__5__0__1__507,8 4,8 1,0 A.__5__1__1__509,6 4,0 0,8 _5.__5_2__0__508,6 12,8 2,5 :X: 6,__5_0_2__511,7 4,3 0,8 O _7.__5_ 2_ 2__512,9 3,0 0,6 _8.__5_ 3__0__515,7 4,5 0,9 9.__5__0__3__510,1 5,7 1,1 f\: 1 10. I 5 13 13 518,4 6,0 1,2 • · · • · • · • · · Päällystettyjen tablettien mekaaninen kestävyys oli kohtalaisen suuri, mutta hieman "··. yllättäen murtolujuus ei ollut kuitenkaan lisääntynyt tablettiydinten murtolujuuteen • · 15 nähden. Kahta päällystyserää lukuunottamatta tablettien murtolujuuden vaihtelu *:**· päällystyserissä oli pientä, mikä osoitti ASWP-päällystysliuosten käytettävyyden tablettien rumpupäällystyksessä (tauluk-ko 12).Tablet core __-__-__ 498.7__3J5__0 ^ 8_ J .__ 5__0__0__509.6 9.8 1.9 2, __ 5__1__0__507.5 3.2 0.6 _3 .__ 5__0__1__507.8 4.8 1.0 A .__ 5__1__1__509.6 4.0 0.8 _5 .__ 5_2__0__508.6 12.8 2.5: X: 6, __ 5_0_2__511.7 4.3 0.8 O _7 .__ 5_ 2_ 2__512.9 3.0 0.6 _8 .__ 5_ 3__0__515.7 4, 5 0.9 9 .__ 5__0__3__510.1 5.7 1.1 f \: 1 10. I 5 13 13 518.4 6.0 1.2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · large but slightly "··. unexpectedly, the fracture strength had not increased with respect to the fracture strength of the tablet cores • · 15. With the exception of two coating batches, the tablet fracture variation *: ** · the coating batches were low, demonstrating the availability of ASWP coating solutions .
·1· * 1 1 • · · · « · i • · · • ·· 1 · * 1 1 • · · · «· i • · · • ·
Taulukko 12: Tablettien mekaaninen kestävyys päällystyksen jälkeen (n = 10).Table 12: Mechanical strength of tablets after coating (n = 10).
36 11850636 118506
Koe/ Osa 1 Koostumus (%)___Mekaaninen kestävyys_ ASWP Glyseroli Sorbitoli Ka (N) S.D.__RSD %Experiment / Part 1 Composition (%) ___ Mechanical Durability_ ASWP Glycerol Sorbitol Ka (N) S.D .__ RSD%
Tablettiydin ___-__99,6__43__43_ _L__5__0__0__86,1 193 22,5 2.__5__1__0__81,6 3,4 4,1 _3.__5__0__1__77,5 5,3 6,9 A.__5 1__1__81,9 5,3 6,4 _5.__5__2__0__77,6 6,0 7,8 _6.__5__0__2__74,9 5,6 7,5 _7.__5__2__2__76,4 4,6 6,0 _8.__5__3__0__78,9 6,7 8,5 9. __5__0__3_ 87,8 11,0 12,5 10. 1 5 1 3 | 3 78,9 5,4 6,8 ASWP-päällysteiset tabletit voidaan luokitella nopeasti hajoaviksi valmisteiksi, sillä 5 lääkeaineen (teofylliini) vapautui tableteista hyvin nopeasti (t50 % -arvot alle 10 min) kaikissa tutkituissa päällystyserissä (taulukko 13). ASWP-päällysteen liukeneminen ja lääkeaineen vapautuminen näytti olevan riippumatonta liukenemis-väliaineen pHista välillä pH 1,2 - 6,8.Tablet core ___-__ 99.6__43__43_ _L__5__0__0__86.1 193 22.5 2 .__ 5__1__0__81.6 3.4 4.1 _3 .__ 5__0__1__77.5 5.3 6.9 A .__ 5 1__1__81.9 5.3 6.4 _5 .__ 5__2__0__77 , 6 6.0 7.8 _6 .__ 5__0__2__74.9 5.6 7.5 _7 .__ 5__2__2__76.4 4.6 6.0 _8 .__ 5__3__0__78.9 6.7 8.5 9. __5__0__3_ 87.8 11.0 12.5 10. 1 5 1 3 | 78.9 5.4 6.8 ASWP-coated tablets can be classified as rapidly disintegrating formulations, since 5 drugs (theophylline) were released very rapidly (t50% values in less than 10 min) in each of the coating batches examined (Table 13). The dissolution of ASWP coating and drug release appeared to be independent of the pH of the dissolution medium between pH 1.2 and 6.8.
• · * • · · • · 10 Taulukko 13: Päällystettyjen tablettien liukeneminen in vitro (n = 6)._ ·.· · Koe/ Osa 1 Koostumus (%)__T50 % (min)__ *:··: ASWP Glyseroli Sorbitoli 0.1NHC1 0.1NHC1 I pH 6,8 ______+ pepsiini__Table 13: Dissolution of Coated Tablets in Vitro (n = 6) ._ · · · Experiment / Part 1 Composition (%) __ T50% (min) __ *: ··: ASWP Glycerol Sorbitol 0.1NHC1 0.1NHC1 I pH 6.8 ______ + pepsin__
Tabl.ydin - ___-__33__*__33_ _L__5 0__0__43__*__:_ 2.__5 1__0__73__*_j43_ ."i. _3.__5 0__1__53__*__:_ A.__5 1 1__33__*__:_ _5.__5_2__o__33__*__:_ _6.__5 0__2_j43__*__53_ _7.__5 2__2__:__*__:_ : 8._ 5 3 0 7,5 * • ·· — ————........—---—— — - 9. __5__0__3__33__*__33_ 10. 1 5 1 3 I 3 | 3,4 I * 1 - 118506 37 ESIMERKKI 17Tabl.ydin - ___-__ 33 __ * __ 33_ _L__5 0__0__43 __ * __: _ 2 .__ 5 1__0__73 __ * _ j43_. "I. _3 .__ 5 0__1__53 __ * __: _ A .__ 5 1 1__33 __ * __: _ _5 .__ 5_2__o__33. .__ 5 0__2_j43 __ * __ 53_ _7 .__ 5 2__2 __: __ * __: _: 8._ 5 3 0 7,5 * • ·· - ————........—---—— - - 9. __5__0__3__33 __ * __ 33_ 10. 1 5 1 3 I 3 | 3,4 I * 1 - 118506 37 EXAMPLE 17
Menetelmä tablettien kalvopäällvstämiseksi ASWP-Uuoksella käyttäen sivu-5 ilmastoitua rumpupäällvstvslaitettaMethod for Film Coating Tablets with ASWP Layer Using a Page-5 Air-conditioned Drum Coating Device
Pigmentoitu päällystysliuosPigmented coating solution
Kalvopäällystyksen suorittaminen 10Performing Film Coating 10
Aineet ja menetelmä päällystysliuoksen (dispersion) valmistamiseksi, tablettiydin-ten (substraattien) koostumus ja kalvopäällystysprosessi ja laitteet on kuvattu Esimerkissä 16. Pigmentoitujen päällystysliuosten koostumukset on esitetty taulukossa 14. Vesidispersiot sisälsivät 5 % (paino/paino) ASWP:tä. Pehmitteenä käytettiin 15 glyserolin j a sorbitolin seosta (1:1) j a se lisättiin j a sekoitettiin proteiinia sisältävään liuokseen. Kiinteät kalvoapuaineet (magnesiumstearaatti, titaanidioksidi) lisättiin päällystysliuokseen ja lopuksi seos homogenoitiin maitomaiseksi dispersioksi. Pääl-lystysliuosta (dispersio) käytettiin rumpupäällystyksissä 600 g/päällystyserä.The materials and method for preparing the coating solution (dispersion), the composition of the tablet cores (substrates) and the film coating process and equipment are described in Example 16. The compositions of the pigmented coating solutions are shown in Table 14. The aqueous dispersions contained 5% (w / w) ASWP. A mixture of 15 glycerol and sorbitol (1: 1) was used as a plasticizer and added to the protein-containing solution. Solid film auxiliaries (magnesium stearate, titanium dioxide) were added to the coating solution and finally the mixture was homogenized to form a milky dispersion. The coating solution (dispersion) was used for drum coatings at 600 g / coat.
2020
Taulukko 14: Pigmentoitujen päällystysliuosten (dispersiot) koostumus.Table 14: Composition of Pigmented Coating Solutions (Dispersions).
• · · • · · _ _ . _______ • · |- --— ·1"· Koe Koostumus (%)_____ * · 1 : .·. ASWP Glyseroli Sorbitoli Mg.stear. Titaanidi- Kinolii- ______oksidi ninkelt.• · · • · · _ _. _______ • · | - --— · 1 "· Experiment Composition (%) _____ * · 1:. ·. ASWP Glycerol Sorbitol Mg.stear.
1. 5 1 1 _ - * · · 1 1 ^ __ 2. __5__i__l__l_j__ _3.__5__1__1__0,5__OjS__0,1 4. 5 1 1 2 2 0,1 *1. 5 1 1 _ - * · · 1 1 ^ __ 2. __5__i__l__l_j__ _3 .__ 5__1__1__0,5__OjS__0,1 4. 5 1 1 2 2 0.1 *
»••I»•• I
·«» • · • · • · · • · • · M« • · · * · · · • · 1 • · · • ·· «» • • • • • • M «• · * 1 · · · 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Taulukko 15: Päällystysparametrit.Table 15: Coating Parameters.
38 11850638 118506
Prosessiparametri__Koe 1 ja 3__Koe 2 ja 4_ Päällystysliuoksen syöttönopeus 3,5 3,5 (g/min)__(= 2,2 kierr./min) (= 2,2 kierr./min)Process Parameter__Sample 1 and 3__Sample 2 and 4_ Coating Solution Feed Rate 3.5 3.5 (g / min) __ (= 2.2 rpm) (= 2.2 rpm)
Sumutuspaine (kPa)__300__300__Injection pressure (kPa) __ 300__300__
Rummun lämpötila (°C)__40__50_Drum temperature (° C) __ 40__50_
Rummun pyörimisnopeus (kierr./min) 8*__8^_Drum speed (rpm) 8 * __ 8 ^ _
Rummun alipaine (Pa)__^5__^_Drum Vacuum (Pa) __ ^ 5 __ ^ _
Poistoilman virtausnopeus (1/s)_20 _[_20_ * Tablettiydinten esilämmitys rummun kierrosnopeudella 3 kierr./min ja päällystyksen alku 10-15 minuuttin 5 kierr./min.Exhaust Air Flow Rate (1 / s) _20 _ [_ 20_ * Preheat the tablet cores at 3 rpm and start coating for 10-15 minutes at 5 rpm.
5 ** Tablettiydinten esilämmitys rummun kierrosnopeudella 3 kierr./min ja päällys tyksen alku 5 minuuttia 5 kierr./min.5 ** Preheat the tablet cores at 3 rpm and start coating for 5 minutes at 5 rpm.
Päällystetyistä tableteista tutkittiin ulkonäkö (aistinvaraisesti ja stereomikroskoopin 10 avulla), tablettien paino ja painon vaihtelu (n = 20), radiaalinen murtolujuus (Schleuniger; n = 10), hajoamisaika Euroopan farmakopean mukaisella laitteistolla (n = 6) sekä tablettien dimensiot ennen ja jälkeen päällystyksen (Sony-mikrometri; n =10).The coated tablets were examined for appearance (organoleptically and by stereomicroscope 10), tablet weight and weight variation (n = 20), radial fracture strength (Schleuniger; n = 10), disintegration time with European Pharmacopoeia equipment (n = 6), and tablet dimensions before and after coating (Sony micrometer; n = 10).
• · • · · :7: 15 I Pigmentoitujen ASWP-dispersioiden käytettävyys päällystysprosessissa • · • · · • · · • ·: 7: 15 I Applicability of Pigmented ASWP Dispersions in the Coating Process
Yleisesti tablettien päällystämisessä pigmentoiduilla ASWP-vesidispersioilla ei il- » · *** mennyt merkittäviä teknisiä ongelmia tai vaikeuksia. Kaikissa tutkituissa päällys- . 20 tyserissä havaittiin kuitenkin jonkin verran tablettien kiinnitarttumista rummun sei- • · · •**| nämiin päällystyksen aikana. Tämä ilmiö tuli erityisesti esille, kun päällystysdisper- :···: siota oli sumutettu tablettiytimiin yli 300 g (ts. yli puolet tavoitemäärästä) ja/tai yli ·;··· 90 minuutin ajan päällystyksen aloitushetkestä. Tablettien tarttuvuus oli kuitenkin huomattavasti vähäisempää kuin mitä oli vastaavilla päällystysformulaatioilla ilman 25 magnesiumstearaattia. Magnesiumstearaatin lisäys päällystekoostumukseen vähen- • · * *·* * tää tablettien kiinnitarttumista rummun seinämiin ja lapoihin, mikä parantaa ko.Generally, no significant technical problems or difficulties were encountered in coating the tablets with pigmented aqueous ASWP dispersions. In all of the investigated casings. However, some sticking of tablets was observed in 20 tyser • · · • ** | during such coating. This phenomenon was particularly evident when coating dispersion: ···: sprayed on tablet cores over 300 g (i.e., more than half of the target amount) and / or ·; ··· for 90 minutes from the start of coating. However, the adhesion of the tablets was significantly lower than that of the corresponding coating formulations without magnesium stearate. The addition of magnesium stearate to the coating composition reduces the adhesion of the tablets to the drum walls and blades, which improves the adhesion of the tablets.
päällystysmuodon käytettävyyttä rumpupäällystyksessä. On kuitenkin todettava, 118506 39 että vähäistä tablettiydinten pinnan mekaanista eroosiota ja hankautumista todettiin, mikä vaikutti päällystettyjen tablettien ulkonäköön.usability of the coating form for drum coating. However, it should be noted that slight mechanical erosion and abrasion of the surface of the tablet cores was observed, which affected the appearance of the coated tablets.
5 Päällystettyjen tablettien tutkiminen Päällystetyt tabletit arvioitiin aistinvaraisesti ja tulokset on esitetty taulukossa 16 (pisteytys 0-10).Examination of Coated Tablets Coated tablets were evaluated organoleptically and the results are shown in Table 16 (score 0 to 10).
1010
Taulukko 16: Päällystettyjen tablettien ulkonäkö aistinvaraisesti arvioituna (pisteytys 0-10).Table 16: Appearance of coated tablets, organoleptically assessed (score 0 to 10).
Koe Koostumus (%)_____Ulkonäkö_ AS WP Gly Sorb Mg. Titaani- Kinolii- (pisteytys 0-10) _____stear. dioksidi nin kelt.__ 1. 5 1 1 -__:_2?_ 2. 5 111__1__ 3. 5 11 0,5 0,5__0J__6_ 4. 1 ~5 1 1 I 1 12 12 10,1 141 * Selkeää tablettien tarttumista rummun seinämään ja lapoihin päällystyksen lopus-15 sa • 1 • · • · ·1· • · • · · • · · ··· · Päällystyksen etenemistä ja ASWP-kalvon muodostumista tutkittiin ottamalla näyt-teitä (20 tablettia/näyte) säännöllisin väliajoin päällystysprosessin aikana (kokeen 4 20 mukainen päällystys: 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 ja 160 min). Tulokset on esi-***** tetty taulukossa 17.Experiment Composition (%) _____ Appearance AS WP Gly Sorb Mg. Titanium Quinoline (Score 0-10) _____stear. yellow yellow .__ 1. 5 1 1 -__: _ 2? _ 2. 5 111__1__ 3. 5 11 0.5 0.5__0J__6_ 4. 1 ~ 5 1 1 I 1 12 12 10.1 141 * Clear adhesion of tablets to drum wall and shovel finishing at 15 o'clock • 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · The coating progress and ASWP film formation were examined by sampling (20 tablets / sample) at regular intervals during the coating process. (coatings according to Experiment 4: 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 and 160 min). The results are presented in Table 17.
·♦· ♦ ···♦ ·1· • ♦ • · ··· • · • · ·1♦ • · · • · · « • · ♦ • ·# • · 118506 40· ♦ · ♦ ··· ♦ · 1 · • ♦ • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ··· ·
Taulukko 17: Päällystysprosessin aikana otettujen tablettien ulkonäkö ja pääl-lystekalvon laatu aistinvaraisesti arvioituna (pisteytys 0-10).Table 17: Appearance and coating quality of tablets taken during the coating process, as sensed (score 0 to 10).
Koe 4 Näytteenotto___Ulkonäkö_ Päällys- Päällystysnes- Päällysteen teoreet- (pisteytys 0-10) tysaika teenkulutus tinen määrä (min) (g) (ASWP) _ % mg/cm2 _ a. 20 65,0_ 0,3 0,6__9_ b. 40__135J__0,7 1,1__8_ c. 60 208,3__1,0 1,8__7_ d. 80 285,1__1,4 2,4__7_ e. 100 360,7__1,8 3,1__6_ f. 120 435,6_ 2,2 3,7 6_ g. 140 570,0_ 2,8 4,8__5_ h. __160__noin 600____5J__4_ 5 Taulukko 18: Tablettien paino ja painovaihtelu päällystyksen jälkeen (n = 10).Test 4 Sampling ___ Appearance_ Coating- Coating Performance- Coating Theoretical (Score 0 to 10) Working Time Tea Consumption Quantity (min) (g) (ASWP) _% mg / cm2 _ a. 20 65.0_ 0.3 0.6__9_ b. 40__135J__0 , 7 1.1__8_ c. 60 208.3__1.0 1.8__7_ d. 80 285.1__1.4 2.4__7_ e 100 360.7__1.8 3.1__6_ f 120 435.6_ 2.2 3.7 6_ g. 140 570.0_ 2.8 4.8__5_ h. __160__a 600____5J__4_ 5 Table 18: Tablet weight and weight variation after coating (n = 10).
Koe Koostumus (%) Keskiarvoja-hajonta --^^^^-.fr-«a,—,- ASWP Gly Sorb Mg. Titaani- Ka S.D. RSD% • · [···’_____stear. dioksidi (mg)___ : Tabl.ydin__-__-__-__498,7 3,8 0,8 *"** J_.__5 1 1_ -__517.5 3.7 0,7 fV 2.__5 111___521.0 4,4 0,8 O _3.__5 1 1_ 0,5 0,5 518,4 4,0 0,8 4. 15 I 1 I 1 12 2 522,4 2,7 0,5 • · · • # * · • · · • · • ·Experiment Composition (%) Mean-standard deviation - ^^^^ -. Fr- «a, -, - ASWP Gly Sorb Mg. Titanium-Ka S.D. RSD% • · [··· '_____ stear. dioxide (mg) ___: Tabl.ydin __-__-__-__ 498.7 3.8 0.8 * "** J _.__ 5 1 1_ -__ 517.5 3.7 0.7 fV 2 .__ 5 111 ___ 521.0 4.4 0.8 O _3 .__ 5 1 1_ 0.5 0.5 518.4 4.0 0.8 4. 15 I 1 I 1 12 2 522.4 2.7 0.5 • · · • # * · • · · • · • ·
Ml • · • · • · · « · · • · « ·Ml • • • • • • • • • • · · · · · · · ·
• I I• I I
• ·· • · 118506 41• ·· • · 118506 41
Taulukko 19: Tablettien mekaaninen kestävyys päällystyksen jälkeen (n = 10). Koe Koostumus (%) Keskiarvoja-hajonta __ (n =10) _Table 19: Mechanical strength of tablets after coating (n = 10). Experiment Composition (%) Mean Deviation __ (n = 10) _
ASWP Gly Sorb Mg. Titaani- Ka S.D. RSDASWP Gly Sorb Mg. Titanium-Ka S.D. RSD
_____stear. dioksidi (N)___%_____stear. dioxide (N) ___%
Tabl.ydin__-__-__-__99,6 4,3 4,3 __5 11-___93,7 5,9 6,3 2.__5 111___85,6 3,8 4,4 _3.__5 1 1_ 0,5 0,5 79,3 7,1 8,9 4. 15 I 1 I 1 12 12 105,1 5,1 4,8 5 Taulukko 20: Päällystettyjen tablettien hajoaminen in vitro (n = 3-6).Tabl.ydin __-__-__-__ 99.6 4.3 4.3 __5 11 -___ 93.7 5.9 6.3 2 .__ 5 111 ___ 85.6 3.8 4.4 _3 .__ 5 1 1_ 0.5 0 , 5 79.3 7.1 8.9 4. 15 I 1 I 1 12 12 105.1 5.1 4.8 5 Table 20: In vitro disintegration of coated tablets (n = 3-6).
Koe Koostumus (%) Tablettien hajoamisaika _______in vitro (n=3-6)_ ASWP Gly Sorb Mg. Titaani- _____stear. dioksidi__Experiment Composition (%) Tablet disintegration time _______in vitro (n = 3-6) _ ASWP Gly Sorb Mg. Titanium _____stear. dioxide__
Tabl.ydin__-__-__-__< 0,5 min_ 1. 5 11 - - <1 min • 1 — — "" - ' V.: 2.__5__1 1__1__-__<1,5 min_ O _3.__5 1 1 0,5 0,5 <1,5 min_ 4. [5 1 1 1 1 2 2 [< 1,5 min • · ESIMERKKI 18 ♦ · • · 1 φ • · • · 1 10 ASWP-kalvot, jotka sisälsivät apuaineena maltodekstriiniä, valmistettiin valamalla pehmitetyt liuokset muotteihin ja kuivaamalla. Sen jälkeen kuivuneet kalvot irrotet-tiin varovasti muoteista. Pehmitteinä käytettiin glyserolia ja sorbitolia. Vaikka kai- • m von rakenteeseen muodostui pieniä huokosia (Kuva 8), niin ko. kalvot olivat me- * kaaniselta kestävyydeltään huomattavasti parempia kuin vastaavat kalvot ilman *"1i 15 maltodekstriiniä.Tabl.ydin __-__-__-__ <0.5 min_ 1. 5 11 - - <1 min • 1 - - "" - 'V .: 2 .__ 5__1 1__1 __-__ <1.5 min_ O _3 .__ 5 1 1 0.5 0.5 <1.5 min_ 4. [5 1 1 1 1 2 2 [<1.5 min • · EXAMPLE 18 ♦ · • · 1 φ • · · 1 10 ASWP transparencies containing as auxiliary maltodextrin, was prepared by casting softened solutions into molds and drying. The dried films were then carefully removed from the molds. Glycerol and sorbitol were used as plasticizers. Although small pores were formed in the • • • • • • • • • • • • • the membranes were significantly better in mechanical strength than the corresponding membranes in the absence of maltodextrin.
• · · • · · • · · · ♦ 1 · • ·♦ • · 118506 42 ESIMERKKI 19•••••••••••••••••• 118506 42 EXAMPLE 19
Vapaiden kalvojen ia päällystettyjen tablettien säilyvyys 5 Vapaiden ASWP-kalvojen rakennetutkimuksetShelf Life of Free Films and Coated Tablets 5 Structural Studies of Free ASWP Films
Vapaat ASWP-kalvot, jotka oli pehmitetty glyserolilla ja sorbitolilla, valmistettiin valumenetelmällä. ASWP-kalvoliuosten koostumukset on esitetty taulukossa 21.Free ASWP films plasticized with glycerol and sorbitol were prepared by the casting process. The compositions of the ASWP film solutions are shown in Table 21.
1010
Taulukko 21: Vapaiden kalvojen valmistukseen käytettyjen ASWP-vesi-liuosten koostumukset.Table 21: Compositions of ASWP-aqueous solutions used to make free films.
Aine Koostumus (%)___ l*(a) 2*(a) 3*(a) 4*00 ASWP____10__7^5__7J5_Substance Composition (%) ___ l * (a) 2 * (a) 3 * (a) 4 * 00 ASWP ____ 10__7 ^ 5__7J5_
Glyseroli__3__3__3__3_Glyseroli__3__3__3__3_
Sorbitoli__1__1__1__1_Sorbitoli__1__1__1__1_
Titaanidioksidi__-__-__1__1_Titanium dioxide __-__-__ 1__1_
Puhdistettu vesi_q.s._q.s._q.s._q.s._ * ASWP-vesiliuoksen lämpökäsittely: (a) 70 °C / 1 h; (b) ei lämpökäsittelyä :X: 15 • ·* • · • · ··· j Vapaita kalvoja säilytettiin kontrolloiduissa huoneolosuhteissa (25 °C / 60 % RH) ja ·;··· rasitetuissa olosuhteissa (50 °C) 6 kuukauden ajan. Kalvoista tutkittiin rakenne- ominaisuudet (XRD- ja NIR-analyysit) 1, 3 ja 6 kk:n kuluttua säilyvyysseuranta- .···. 20 kokeen aloittamisesta. Analyysimenetelmät on kuvattu aiemmissa kappaleissa.Purified water_q.s._q.s._q.s._q.s._ * Heat treatment of aqueous ASWP solution: (a) 70 ° C / 1 h; (b) no heat treatment: X: 15 Free membranes were stored under controlled room conditions (25 ° C / 60% RH) and ·; ··· under stressed conditions (50 ° C) for 6 months. . The membranes were examined for structural properties (XRD and NIR assays) at 1, 3, and 6 months. Starting 20 exams. The analytical methods are described in the previous sections.
• · ··· . Pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) otetut kuvat tuoreista ASWP-kalvoista ·;;; (referenssikalvot) osoittavat, että kalvot ovat homogeenisia ja laadultaan hyviä (Ku- • · *·;·' vat 6 ja 7). Säilyvyysseurantakokeen tulokset on esitetty kuvissa 9 ja 10. XRD- *:·*: 25 tulosten perusteella pigmentoimattomiin ASWP-kalvoihin ei ole kehittynyt kitei- *···· syyttä säilytyksen aikana (kokeet 1 ja 2). Toisaalta pigmentoitujen ASWP-kalvojen kiteisyys ei ole lisääntynyt säilytysjakson aikana, sillä XRD-kuvaajissa ylimääräisiä f | piikkejä ei ole muodostunut vastaavaan tuoreeseen referenssikalvoon verrattuna • · · *· " (titaanidioksidin muodostaman piikin lisäksi) (kokeet 3 ja 4). ASWP-kalvot näyttä- 30 vät olevan fysikaalisesti hyvin stabiileja ja näin ollen käyttökelpoisia päällystystar- 118506 43 koituksiin. Erittäin rasitetuissa olosuhteissa (50 °C) ASWP-kalvojen ulkonäkö selkeästi muuttui ja kalvot muuttuivat tahmeiksi (mm. kalvon tummenemista ilmeni).• · ···. Scanning Electron Microscope (SEM) Images of Fresh ASWP Films · ;;; (reference films) indicate that the films are homogeneous and of good quality (Figures 6 and 7). The results of the shelf life assay are shown in Figures 9 and 10. XRD- *: · *: 25 showed no crystalline * ···· reasons for non-pigmented ASWP during storage (Experiments 1 and 2). On the other hand, the crystallinity of the pigmented ASWP films has not increased during the storage period because of the additional f | no peaks were formed compared to the corresponding fresh reference film • (· in addition to the titanium dioxide peak) (Experiments 3 and 4). ASWP films appear to be very physically stable and thus useful for coating applications. under conditions (50 ° C), the appearance of the ASWP films clearly changed and the films became tacky (including film darkening).
Keksintöä on kuvattu tässä korostaen tiettyjä edullisia suoritusmuotoja ja applikaa-5 tioita. Kuitenkin alan ammattilaiselle on selvää, että muunnelmia edullisista suoritusmuodoista voidaan tehdä ja käyttää ja keksintöä voidaan toteuttaa oheisten patenttivaatimusten suojapiirissä muutoinkin kuin tässä on erityisesti esitetty.The invention has been described herein with reference to certain preferred embodiments and applications. However, it will be apparent to one skilled in the art that modifications to the preferred embodiments may be made and practiced, and the invention may be practiced within the scope of the appended claims, except as specifically provided herein.
• 1 • · · • · 1 • 1 • ·« • · • · ··· • · • · · • » · ·«· · • · ·« · ♦ · · ♦ · • · ··· • · • ♦ ··· • · · ···· • · « • · • · • ♦ ♦ • » • · * • · · • · • · · • · · • ·· • ·• 1 • · · · · 1 • 1 • · «• · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ···· ECE ♦ · · • «« · ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Claims (26)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20031508A FI118506B (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups |
PCT/FI2004/000614 WO2005036976A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for strengthening a protein-containing product and a protein-containing product |
US10/575,156 US20070003664A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for strengthening a protein-containing product and a protein-containing product |
PCT/FI2004/000619 WO2005036977A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for preparing film coatings and film coating |
EP04791414A EP1679975A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for strengthening a protein-containing product and a protein-containing product |
AU2004281560A AU2004281560B2 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for preparing film coatings and film coating |
NZ547131A NZ547131A (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for strengthening a protein-containing product and a protein-containing product |
NZ547132A NZ547132A (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for preparing film coatings and film coating |
US10/575,400 US20070082093A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for preparing film coatings and film coating |
AU2004281557A AU2004281557B2 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for strengthening a protein-containing product and a protein-containing product |
EP04791419A EP1679976A1 (en) | 2003-10-15 | 2004-10-15 | Method for preparing film coatings and film coating |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20031508 | 2003-10-15 | ||
FI20031508A FI118506B (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20031508A0 FI20031508A0 (en) | 2003-10-15 |
FI20031508A FI20031508A (en) | 2005-04-16 |
FI118506B true FI118506B (en) | 2007-12-14 |
Family
ID=29225953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20031508A FI118506B (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI118506B (en) |
-
2003
- 2003-10-15 FI FI20031508A patent/FI118506B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20031508A0 (en) | 2003-10-15 |
FI20031508A (en) | 2005-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cuq et al. | Proteins as agricultural polymers for packaging production | |
US5021248A (en) | Hydrophobic protein microparticles and preparation thereof | |
ES2951201T3 (en) | Assembly of at least one vegetable protein and at least one dairy protein, its preparation and uses | |
FI96736B (en) | Manufacture and use of a protein product | |
Tang | Assembled milk protein nano-architectures as potential nanovehicles for nutraceuticals | |
BRPI0708930A2 (en) | whey protein carrier for active agent release | |
WO1990003123A2 (en) | Hydrophobic protein microparticles and preparation thereof | |
CN105054073B (en) | A kind of water miscible vitamine D3 nano particle and preparation method thereof | |
Fu et al. | Modification of soy protein isolate by Maillard reaction and its application in microencapsulation of Limosilactobacillus reuteri | |
AU2004281560B2 (en) | Method for preparing film coatings and film coating | |
BRPI0914043B1 (en) | PROCESS FOR PREPARING PROTEIN MICROParticles, PROTEIN MICROPARTMENTS, POWDER, WATER SUSPENSION, FILM, COATING, MATRIX, PLATE AND SUBSTRATE | |
US20130183357A1 (en) | Oxidatively cross-linked protein-based encapsulates | |
FI118506B (en) | Protein solution for use in forming protein film for e.g. food products, contains modified protein, which is modified by cleaving disulfide bond(s) originally present in the protein by sulfitolysis to obtain free sulfhydryl groups | |
FI129256B (en) | Method for modification of whey and plant proteins and use of modified proteins in microencapsulation and films | |
JP2900557B2 (en) | Modified protein materials and products | |
Wang et al. | DHA-mediated milk protein treated by ultrasound-assisted pH-shifting for enhanced astaxanthin delivery and processed cheese application | |
Venkatram et al. | Reduction in the antigenicity of beta-lactoglobulin in whole milk powder via supercritical CO2 treatment | |
Taylor | Preparation, characterisation and functionality of kafirin microparticles | |
Rahayu | Powder Milk Fortified with Whey Protein and Meniran Extract (Phyllanthus niruri L.) Encapsulated Casein Hydrolysate | |
Rathod | Whey protein fibrils–a new approach to modify the functionality of milk protein concentrate and nonfat dry milk | |
Muthusamy et al. | Heat Induced Changes in Milk and Traditional Milk Products | |
Vingerhoeds et al. | Proteins: Versatile Materials for Encapsulation | |
Peñalva | Protein nanoparticles for oral delivery of bioactives | |
Wang | Oxidative stability of whey protein-coated milkfat droplets encapsulated in wall matrices consisting of non-fat milk solids or of carbohydrates | |
Najib | Manufacturing process study and characterization of molecular interactions during the production of Qishta and the stability assessment of the food product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 118506 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |