FR2890315A1 - Sorbitol granule et son procede de preparation. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un sorbitol granulé à haute teneur en sorbitol, caractérisé en ce qu'il présente une teneur en cristaux de sorbitol de forme gamma comprise entre 72 et 80 % en poids, et une reprise en eau, déterminée selon un test de mesure de la différence de variation de poids entre 60 et 30 % d'humidité relative, inférieure à 0,7 %, de préférence comprise entre 0,50 et 0,60 %, plus préférentiellement comprise entre 0,55 et 0,60 %.
Description
SORBITOL GRANULE ET SON PROCEDE DE PREPARATION
La présente invention a pour objet un sorbitol granulé de haute teneur en sorbitol présentant une structure cristalline particulière et une excellente stabilité à la reprise en eau.
Au sens de l'invention, une haute teneur en sorbitol s'entend d'une teneur en sorbitol supérieure à 98,5 % en poids, de préférence comprise entre 98,5 et 99,5 % en poids sur sec.
Le sorbitol granulé de l'invention présente au moins deux, voire trois formes cristallines, i.e. une forme cristalline y majoritaire, mais également une forme cristalline a et/ou E. Au sens de l'invention le qualificatif majoritaire s'entend ici d'une teneur en formes cristallines y comprise entre 72 et 80 % en poids, le complément à 100 % étant constitué de la forme cristalline a et/ou de la forme cristalline E. La présente invention est également relative à un sorbitol granulé présentant une surface spécifique, une masse volumique et une aptitude à l'écoulement tout à fait particulières.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est enfin caractérisé par son état de surface cristallin et sa dureté.
L'invention concerne également un sorbitol granulé dont les propriétés techniques d'utilisation comme support d'arômes sensibles à l'eau sont améliorées, ainsi qu'un procédé pour sa préparation.
Le sorbitol est un hexitol principalement utilisé dans les domaines d'applications alimentaire et pharmaceutique à titre d'agent sucrant, mais également pour sa caloricité réduite et son acariogénicité.
Le sorbitol, tout comme les autres polyols tels le xylitol ou le mannitol, est d'usage courant comme excipient pharmaceutique, comme édulcorant et agent de texture en industrie alimentaire, et comme support d'additif dans tous types d'industries. Il est cependant meilleur excipient que le xylitol et le mannitol, notamment en compression, en raison de son aptitude particulière à cristalliser sous forme de cristaux en aiguilles, directement compressibles.
En général, la qualité cristalline du sorbitol qui est io recherchée pour ces domaines d'applications est la forme cristalline y (les formes a et R sont particulièrement instables) obtenue en travaillant une solution sursaturée en sorbitol dont la forme y représente au moins 90 %.
Cependant, même lorsqu'il est cristallisé sous cette forme y la plus stable, le sorbitol granulé obtenu classiquement présente un certain nombre d'inconvénients dont celui d'être très hygroscopique.
Cette hygroscopicité élevée conduit à rendre l'écoulement du sorbitol granulé difficile, voire impossible, dès lors qu'une reprise en eau est intervenue.
Pour éviter ce problème d'écoulement du sorbitol granulé, il a été préconisé dans le brevet FR 1.506.334 de préparer un sorbitol de densité faible et de granulométrie plus grossière (comprise entre 0,42 et 1,19 mm) .
Cependant, il est établi que plus la masse volumique d'un sorbitol granulé est faible, plus celui-ci devient friable, c'est-à-dire sensible à une altération de sa granulométrie par action mécanique. En outre, les temps de dissolution de ce produit granulé de granulométrie grossière sont en général trop longs et donc inadaptés.
Enfin, si l'aptitude à l'écoulement est partiellement améliorée par la mise en oeuvre de particules d'une telle granulométrie, le caractère hygroscopique résiduel encore trop élevé rend dans tous les cas l'utilisation de ce sorbitol granulé rédhibitoire lorsqu'il est associé à des ingrédients ou à des additifs très sensibles à l'eau.
Il est également établi que la capacité à fixer des quantités importantes d'additif est directement fonction de la surface spécifique desdites particules.
Les capacités d'absorption du sorbitol granulé sont ainsi d'autant plus importantes que sa surface spécifique est élevée. Cependant, il est connu que la surface spécifique des cristaux denses de y sorbitol du commerce est io très faible. Ainsi, pour une taille de particules comprise entre 500 et 1000 m, elle est très faible, i.e. au plus égale à 0,7 m2/g.
Dans le but de préparer un sorbitol sec présentant une meilleure granulométrie, une bonne aptitude à l'écoulement et satisfaisant aux conditions de compressibilité et de friabilité souhaitées, la demande de brevet FR 2.622.190 décrit un sorbitol poudre renfermant des particules d'un diamètre moyen relativement élevé compris entre 350 et 500 pm, de densité apparente élevée et de faible surface spécifique.
Cependant les propriétés de ce sorbitol ne sont en fait pas significativement modifiées par le procédé de fabrication par atomisation mis en oeuvre, de sorte que le sorbitol granulé ainsi obtenu conserve le même facteur d'absorption d'humidité et la même solubilité dans l'eau que la poudre de sorbitol de départ.
Le brevet EP 32.288 décrit un polymorphe de sorbitol de structure cristalline désintégrée et lâche, présentant une hygroscopicité améliorée et des propriétés de compression satisfaisantes. Cependant, pour parvenir à ce résultat, il est choisi dans ce brevet de sélectionner un polymorphe de sorbitol présentant une teneur en cristaux de sorbitol y d'environ 100 % en poids.
Il est donc visé la forme cristalline la plus stable, et la nécessité de cristalliser dans cette forme cristalline la quasi-totalité du sorbitol pour obtenir un sorbitol qui satisfasse à toutes les exigences techniques recherchées.
Le brevet EP 380.219 décrit des formes polymorphes de sorbitol à écoulement libre, présentant une surface spécifique pouvant atteindre 5 m2/g, dont la masse volumique apparente est élevée (jusqu'à 0,7 g/ml) et la vitesse de solubilité dans l'eau satisfaisante.
io Cependant, pour parvenir à ce résultat, il est nécessaire de préparer par atomisation des sphérules à centre creux de microcristaux aciculaires d'épaisseur inférieur à 1 m et de longueur comprise entre 5 et 20 m.
Par ailleurs, il est recommandé dans ce brevet de réaliser des mélanges sorbitol / mannitol ou d'ajouter du saccharose.
De tout ce qui précède, il ressort qu'il existe un besoin non satisfait de disposer d'un sorbitol granulé à haute teneur en sorbitol, de granulométrie convenable, qui 20 présente à la fois les avantages, le plus souvent incompatibles, de stabilité à la reprise en eau, de surface spécifique, de masse volumique et d'écoulement libre et ce, sans qu'il ne soit nécessaire de viser une pureté de forme cristalline y très élevée.
La société Demanderesse a donc eu le mérite de concilier tous ces objectifs réputés jusqu'alors inconciliables en imaginant et élaborant, au prix de nombreuses recherches, un nouveau sorbitol granulé qui présente au plus 80 % de forme cristalline y.
La société Demanderesse a donc vaincu un préjugé technique qui veut que pour obtenir de telles propriétés, il soit indispensable d'obtenir un sorbitol présentant de l'ordre de 100 % de forme cristalline y.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est ainsi tout d'abord caractérisé en ce qu'il présente: - une teneur en cristaux de sorbitol de forme y comprise entre 72 et 80 % en poids, - une reprise en eau, déterminée selon un test de mesure de la différence de variation de poids entre 60 et 30 % d'humidité relative, inférieure à 0,7 %, de préférence comprise entre 0,50 et 0,60 %, plus préférentiellement comprise entre 0, 55 et 0,60 %.
io La détermination de la nature des formes cristallines y, a ou 6 du sorbitol granulé conforme à l'invention est réalisée par analyse microcalorimétrique ou DSC (Differential Scanning Calorimetry), technique qui permet principalement de déterminer la chaleur de fusion (enthalpie de fusion ou AHf) et la température de fusion (Tf) de polymorphes des produits soumis à l'analyse. Les 5 formes cristallines du sorbitol, i.e. les formes a, 3, y, 6 et 8 sont caractérisées par leur température de fusion respective.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention présente un profil thermique comprenant deux températures de fusion (et donc deux enthalpies de fusion) caractéristiques des formes cristallines y, et des formes a et/ou 8 du sorbitol (les formes a et E présentent en effet des températures de fusion voisines).
Aucune des formes cristallines R ou 6 n'est détectée.
L'analyse est effectuée sur 6 mg d'échantillon de produit à analyser, finement broyé au mortier de laboratoire, déposé sans un creuset en aluminium d'une capacité de 40 l, serti et percé d'un trou (appareil de mesure METTLER, de type DSC 821e).
Le programme de montée en température consiste à passer de 10 C à 110 C à la vitesse de 2 C par minute.
Les formes cristallines du sorbitol granulé conforme à l'invention sont identifiées sur le thermogramme DSC dans la plage de température de fusion comprise entre 98 et 99,5 C pour la forme cristalline y, et dans la plage de température comprise entre 86,5 à 88 C pour les formes a et E. Pour l'intégration des pics de fusion, il est procédé ainsi.
- Forme y: intégration du pic de fusion en utilisant la ligne de base à la droite du pic. La détermination est io effectuée via un logiciel de mesure standard, par calcul de la chaleur (enthalpie) de fusion (AHf en J/g) et de la température de fusion (Tf) au sommet dudit pic, - Formes a et/ou s: intégration du pic de fusion en utilisant la ligne de base à gauche du pic. La détermination est effectuée via un logiciel de mesure standard, par calcul de la chaleur (enthalpie) de fusion (AHf en J/g) et de la température de fusion (Tf) au sommet dudit pic.
La détermination de la répartition de la fraction cristalline forme y / forme a et/ou s du sorbitol granulé est réalisée par le rapport des enthalpies de fusion de chacune des deux formes cristallines ramenées à la somme des enthalpies de fusion mesurées pour un échantillon donné, et est exprimé en % en poids.
Le sorbitol conforme à l'invention présente alors une teneur en cristaux de sorbitol de forme y comprise entre 72 et 80 % en poids, le complément à 100 % étant constitué de cristaux de sorbitol de forme a et/ou E. Le sorbitol granulé conforme à l'invention présente une reprise en eau, déterminée selon un test de mesure de la différence de variation de poids entre 60 et 30 % d'humidité relative, comprise entre 0,55 et 0,60 %.
Ce test consiste à évaluer la variation de poids de l'échantillon de sorbitol lorsqu'il est soumis à différentes humidités relatives (dites HR) à 20 C dans un équipement fabriqué par la société Surface Measurement Systems (Londres UK) et dénommé Dynamic Vapour Sorption Série 1.
Cet équipement consiste en une microbalance différentielle qui permet de quantifier l'évolution pondérale d'un échantillon par rapport à une référence (ici la nacelle de référence de la balance différentielle est vide) lorsque celui-ci est soumis à différentes conditions climatiques.
io Le gaz vecteur est l'azote, et le poids de l'échantillon est compris entre 10 et 12 mg. Les H.R. programmées sont 20%, 30%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% et la température est choisie à 20 C. Le facteur de stabilité qui permet le passage automatique d'une H.R. à la suivante est le rapport dm/dt qui est fixé à 0.002 %/mn pendant 20 minutes.
En final, est obtenue une table de valeurs correspondant pour chaque H.R. à l'équation [(m-mo)/mo] x 100 où m est la masse de l'échantillon en fin de test pour l'H.R. considérée et mo la masse initiale.
Les résultats sont exprimés comme la différence entre les valeurs d'évolution pondérale (telles que décrites ci-dessus) obtenues respectivement à 60% et à 30% H.R.
Le sorbitol présente alors une reprise en eau entre 60 et 30 % d'H.R. très faible, inférieure à 0,7 %, de préférence comprise entre 0,50 et 0, 60 %, plus préférentiellement comprise entre 0,55 et 0,60 %, ce qui traduit une remarquable stabilité du sorbitol granulé conforme à l'invention.
Il est particulièrement surprenant qu'un sorbitol granulé puisse présenter à la fois une telle structure cristalline et une si grande stabilité à la reprise en eau.
A titre d'exemples:
- parmi les sorbitols accessibles dans le commerce, la 35 société Demanderesse a trouvé que ceux commercialisés par la société VDH RODLEBEN, tel le SORBITOL T, peuvent présenter une reprise en eau de l'ordre de 2 %, pour une structure cristalline ne comprenant que des cristaux de forme y, et - un sorbitol fabriqué par la société Demanderesse selon l'enseignement de sa demande de brevet GB 2.046.743, qui présente pour une teneur en cristaux de forme cristalline y de 99 %, une reprise en eau de l'ordre de 1,47 %.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est io également caractérisé par son diamètre moyen volumique (moyenne arithmétique) D4,3, compris entre 250 et 350 m. Ces valeurs sont déterminées sur un granulomètre à diffraction LASER type LS 230 de la société BECKMAN-COULTER, équipé de son module de dispersion poudre (voie sèche), en suivant le manuel technique et les spécifications du constructeur.
La gamme de mesure du granulomètre à diffraction LASER type LS 230 est de 0,04 m à 2.000 m.
Les conditions opératoires de vitesse de vis sous trémie et d'intensité de vibration de la goulotte de dispersion sont déterminées de manière à ce que la concentration optique soit comprise entre 4 % et 12 %, idéalement 8 %.
Les résultats sont calculés en % volumique, et 25 exprimés en m.
A la connaissance de la société Demanderesse, il n'existe pas de sorbitol granulé, dans cette coupe granulométrique de 250 à 350 m, qui présente de telles propriétés physico-chimiques.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est également caractérisé par sa surface spécifique, sa masse volumique apparente et son écoulement libre.
On détermine la surface spécifique sur la coupe granulométrique 250 - 841 m du sorbitol granulé grâce à un analyseur de surface spécifique de marque BECKMAN-COULTER, de type SA3100 basé sur un test d'absorption de l'azote sur la surface du produit soumis à l'analyse, en suivant la technique décrite dans l'article BET Surface Area by Nitrogen Absorption de S. BRUNAUER et al. (Journal of American Chemical Society, 60, 309, 1938).
L'analyse BET est réalisée en 3 points.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention présente alors une surface spécifique comprise entre 0,8 à 1,5 m2/g, io de préférence comprise entre 0,9 et 1,3 m2/g, ce qui, pour un sorbitol granulé présentant une telle structure cristalline et stabilité à la reprise en eau est tout à fait acceptable (en regard notamment des propriétés de support d'arômes recherchées).
La masse volumique apparente du sorbitol granulé conforme à l'invention est réalisée par la détermination du rapport entre la masse de l'échantillon à analyser et le volume q'il occupe après un écoulement libre dans un récipient et à une température donnée.
Plus précisément, il est procédé à la mesure à température ambiante, d'un volume d'échantillon contenu dans une éprouvette de 250 ml et la détermination dudit volume par mesure de la masse d'un égal volume d'eau à température ambiante.
Après lavage et séchage de l'éprouvette, on la pèse avec une précision de 0,1 g (détermination de la masse initiale ou mo), la remplie à ras bord d'eau et la pèse à nouveau (soit masse mi).
On vide ladite éprouvette, la lave et la sèche à nouveau, et introduit l'échantillon dans l'éprouvette à l'aide d'une trémie en inox en forme d'entonnoir (diamètre supérieur: 12 cm; diamètre intérieur: 12 mm; hauteur du cône: 9 cm; longueur de la tubulure: 2 cm) disposée sur un support de manière à ce que la hauteur comprise entre la trémie et l'éprouvette soit de 10 cm.
On laisse ensuite l'échantillon s'écouler librement par la trémie dans l'éprouvette, jusqu'à ce que celle-ci soit remplie à ras bord.
On arase le surplus du produit à l'aide d'une spatule, de façon à obtenir une surface plane au sommet de l'éprouvette.
On enlève l'éprouvette, et la pèse avec son contenu, toujours avec une précision de 0,1 g (soit masse m2).
La masse volumique, exprimée en kg/l, est donnée par la formule suivante: {(M2 - mo) / (ml - Mo)] x p x 1000 où p est la masse volumique, en g/ml, de l'eau à la température ambiante.
Dans ces conditions, le sorbitol granulé conforme à l'invention présente une masse volumique comprise entre 480 et 620 g/l, de préférence comprise entre 500 et 550 g/1.
Quant à l'écoulement libre du sorbitol granulé conforme à l'invention, il est déterminé selon la méthode de mesure préconisée par la Pharmacopée Européenne (PE 5.0 tome 1, 01/2005: 20916 article 2.9.16).
Le sorbitol granulé de l'invention présente alors un écoulement libre compris entre 8 et 10 secondes.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est enfin caractérisé par son état de surface cristallin et par sa comprimabilité (mesure de la dureté des comprimés fabriqués à partir dudit sorbitol granulé).
L'observation est réalisée au microscope électronique FEI - ESEM -Quanta FEG 200, dans les conditions d'observation suivante: - tension de 2keV, mode vide partiel 40 Pa, - détecteur d'électrons secondaires LFD, - taille de sonde 2, - distance de travail de 8 mm, - grandissement: 350, 1500 et 3500 fois, - échantillons non métallisés.
Un balayage à faible grossissement révèle que le sorbitol granulé conforme à l'invention est composé de concrétions d'aspect boursouflé , la surface irrégulière alternant reliefs et dépressions.
A plus forts grossissements, ces reliefs sont constitués de cristaux soudés qui donnent des plages de forte densité, alors que des cristaux bien individualisés, en forme d'aiguilles, confèrent aux zones de dépression une structure aérée.
La comprimabilité du sorbitol granulé est déterminée de la façon suivante.
On prépare des comprimés de sorbitol à l'aide d'une presse rotative FETTE P 1000 équipée de poinçons ronds concaves de diamètre 10 mm et de rayon de courbure de 9 mm. Le lubrifiant utilisé est le stéarate de magnésium au taux de 0,7 %.
Les comprimés fabriqués sont d'épaisseur constante (5 mm) et de poids variable, d'où des densités de comprimés variables qui permettent de tracer les graphes dureté en fonction de la densité des comprimés. La dureté est mesurée sur un duromètre ERWEKA TBH30 GMD, et est exprimée en Newtons. La comprimabilité du sorbitol granulé conforme à l'invention est déterminée à une valeur comprise entre 200 et 250 N pour une densité de comprimé de 1,3 g/ml.
Grâce à cette comprimabilité particulière, la résistance mécanique des comprimés obtenus avec ledit sorbitol granulé conforme à l'invention est élevée, comparativement à celle des comprimés obtenus avec les produits du commerce.
A titre d'exemple, un échantillon de SORBITOL T commercialisé par la société VDH RODLEBEN, que la société Demanderesse a analysé présente une comprimabilité voisine de 140 N. L'ensemble des propriétés du sorbitol granulé conforme à l'invention a notamment pour conséquence de le rendre particulièrement bien adapté aux applications alimentaire, pharmaceutique ou autres, nécessitant l'adsorption d'additifs, notamment les additifs présentant une certaine sensibilité à l'eau.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est lo susceptible d'être obtenu en procédant à une étape de pulvérisation d'un fondu de sorbitol sur un sorbitol poudre, puis à une étape de maturation séchage du sorbitol granulé ainsi obtenu.
Pour obtenir un sorbitol granulé conforme à l'invention possédant les caractéristiques fonctionnelles énoncées, la société Demanderesse a constaté qu'il convenait de choisir comme sorbitol de départ un sorbitol poudre, pouvant être obtenu par cristallisation dans l'eau ou dans un autre solvant comme l'alcool, par dragéification, par atomisation ou par extrusion.
Le fondu de sorbitol est quant à lui constitué de sorbitol ayant une matière sèche supérieure à 98 % obtenu par évaporation sous vide d'une solution de sorbitol.
De manière surprenante et inattendue, la société Demanderesse a constaté que la granulation d'un sorbitol à l'aide d'un fondu suivi par une étape de maturation séchage du sorbitol granulé ainsi obtenu permet de préparer avec un haut rendement un produit conforme à l'invention sur le plan de sa reprise en eau et de son état cristallin, de sa granulométrie, de sa surface spécifique, de sa masse volumique et de son écoulement libre.
En effet, les procédés décrits antérieurement ne permettent pas d'obtenir l'ensemble des caractéristiques souhaitées.
Pour procéder à la granulation, on peut employer par exemple un granulateur à lit d'air fluidisé continu.
Il peut être choisi avantageusement un granulateur à lit d'air fluidisé continu circulaire avec tube de déchargement, ou continu rectangulaire à écoulement piston, dans lequel on introduit, via un doseur pondéral, le sorbitol poudre en continu et via un doseur volumétrique, le fondu de sorbitol à pulvériser en continu.
Comme il sera exemplifié ci-après, la société lo Demanderesse a choisi d'employer un granulateur à lit d'air fluidisé continu avec tube classificateur de type AGT commercialisé par la société GLATT.
La bonne mise en contact des constituants et la granulation du fondu sur les particules de la poudre de sorbitol sont réalisées par mise en suspension dans un flux d'air.
C'est ainsi que la poudre de sorbitol et le fondu de sorbitol sont granulés par mise en contact dans le lit d'air fluidisé équipé d'un système de pulvérisation de liquides par buses d'injection, par exemple bi-fluides.
A la sortie du granulateur à lit d'air fluidisé, les granulés sont déchargés en continu sur un séchoir. Le déchargement se fait préférentiellement par le tube de déchargement (de type classificateur) du granulateur AGT, et par débordement, si le granulateur continu rectangulaire à écoulement piston est utilisé.
Cette deuxième étape de maturation séchage en sortie du granulateur à lit d'air fluidisé permet de finir la cristallisation du sorbitol provenant du fondu et d'éliminer les éventuelles traces d'eau provenant dudit fondu.
Le séchoir peut être par exemple un séchoir à lit d'air fluidisé ou un tambour maturateur rotatif.
Le sorbitol granulé conforme à l'invention est obtenu après refroidissement et éventuellement tamisage. Dans ce 35 cas, les fines particules peuvent être directement recyclées en tête de granulation et les grosses particules être broyées puis recyclées en tête de tamisage ou en tête de granulation.
Une fraction du sorbitol granulé conforme à 5 l'invention peut également être broyé et recyclé en tête de granulation.
Dans un mode préférentiel de réalisation du procédé conforme à l'invention, on effectue les étapes successives suivantes.
a) concentrer par évaporation une solution présentant une matière sèche en sorbitol comprise entre 65 et 75 %, de préférence de 70 %, de manière à obtenir un fondu ayant une teneur en matière sèche supérieure ou égale à 98 %, b) introduire, dans un granulateur à lit d'air fluidisé circulaire muni d'un tube de déchargement, ledit fondu de sorbitol avec un sorbitol cristallisé dans un ratio sorbitol cristallisé : fondu de sorbitol au moins égal à 1: 1, de préférence compris entre au moins 1: 1 et au plus 2: 1, c) granuler ledit fondu avec le sorbitol cristallisé, à une température de l'air de mise en suspension du sorbitol granulé comprise entre 30 et 40 C, d) récupérer le produit granulé ainsi obtenu via le tube de déchargement, e) sécher et maturer à ledit produit granulé ainsi obtenu à une température comprise entre 75 et 85 C, pendant une durée comprise entre 1 et 2 heures, et refroidir à une température de 20 C, f) tamiser entre 100 et 500 m et récupérer le 30 sorbitol granulé ainsi obtenu, g) recycler les fines, les refus broyés et une fraction du sorbitol granulé ainsi obtenu de manière à maintenir un ratio poudre de sorbitol:fondu de sorbitol au moins égal à 1: 1, de préférence compris entre au moins 1: 1 et au plus 2: 1.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples qui suivent. Ils ne sont toutefois donnés ici qu'à titre illustratif et non limitatif.
Exemple 1
Deux lots de sorbitol granulé conformes à l'invention (lots A et B) sont préparés en suivant la succession des lo étapes suivantes. Une solution ayant une matière sèche de 70 % en sorbitol est placée dans un récipient d'évaporation sous vide pour obtenir un fondu de sorbitol ayant une teneur en matière sèche supérieure à 99 %. En fin d'évaporation, le fondu est maintenu à une température de 120 C.
On alimente alors un granulateur à lit d'air fluidisé de type AGT 2600 en continu via un doseur poudre à bande commercialisé par la société KTRON, à un débit d'environ 1.500 kg/h, avec un sorbitol cristallisé commercialisé par la société Demanderesse sous le nom de marque NEOSORB de forme cristalline y, broyé de manière à obtenir un diamètre moyen de particules de 100 m.
D'autre part, on alimente le granulateur à lit d'air fluidisé en continu, via dix buses de pulvérisation bifluide, à un débit de 1.000 kg/h, avec le fondu de sorbitol.
La bonne pulvérisation du fondu est assurée par un air à 120 C sous une pression de 3 bars.
L'air utilisé pour la mise en suspension du sorbitol granulé a un débit d'environ 32.000 m3/h et une température de 35 C.
Le sorbitol granulé est déchargé en continu via le tube de déchargement dans un séchoir maturateur rotatif commercialisé par la société BARR ROSIN dans lequel ont fait circuler un courant d'air à co-courant ayant une température de 85 C. Le temps de séjour est d'une heure et demie.
Le sorbitol granulé, maturé et séché d'une température de 80 C est refroidi en continu dans un lit d'air fluidisé par de l'air à 20 C. Le produit granulé, maturé, séché et refroidi est ensuite tamisé en continu sur un tamis rotatif équipé de deux toiles métalliques de 100 et 500 m.
En régime continu, Les fines, les refus broyés et une fraction du produit obtenu entre 100 et 500 m, lui aussi broyé (broyage effectué de manière à obtenir une taille de particules de l'ordre de 100 m) sont recyclés en tête de io granulation de manière à maintenir un débit total de recyclage de 1.500 kg/h.
Les deux lots de sorbitol granulé ainsi obtenus présentent les caractéristiques rassemblées dans le tableau I suivant.
Tableau I
Paramètres Lot A Lot B Teneur en sorbitol 98,7 99,3 Analyses DSC: 135 142 Forme y 98,8 98,7 AHf (J/g) Tf ( C) Formes a et/ou s AHf (J/g) 44 39 Tf ( C) 87,8 87,7 Pourcentage en formes y(% 75,4 78,4 en poids) Reprise en eau (%) 0,58 0,57 (= différence en variation de poids entre 60 et 30 % d'E.R.H.) Diamètre moyen LASER ( m) 315 293 Surface spécifique selon 1,1 1,2 BET (m2/g) Masse volumique (g/1) 515 530 Ecoulement libre (s) 8 8 Comprimabilité (N) 210 205 (dureté ERWEKA des comprimés)
Exemple 2
Les sorbitols granulés de l'exemple 1 sont comparés, dans le tableau II suivant, à des sorbitols granulés connus par ailleurs.
Tableau II
Lot A Lot B Sorbitol Sorbitol T préparé VDH selon GB RODLEBEN 2.046.743 Teneur en sorbitol 98,7 99,3 96 95 Analyses DSC: 135 142 159 156 Forme y 98,8 98,7 97,6 97,7 AHf (J/g) 44 39 / 1,2 Tf 87,8 87,7 / 86,2 Formes a et/ou s 75,4 78,4 100 99 AHf (J/g) Tf Pourcentage en formes y (% en poids)Reprise en eau (%) 0,58 0,57 2,02 1,47 (= différence en variation de poids entre 60 et 30 % d'E.R.H.) Diamètre moyen LASER ( m) 315 293 252 240 Surface spécifique selon 1,1 1,2 0,6 0,8 BET (m2/g) Masse volumique (g/1) 515 530 626 520 Ecoulement libre (s) 8 8 9 8 Comprimabilité (N) 210 205 140 130 (dureté ERWEKA des comprimés) Les sorbitols granulés conformes à l'invention 5 possèdent tous, contrairement aux produits de l'art antérieur, d'excellentes propriétés fonctionnelles, les rendant aptes à être utilisés sans inconvénient comme excipients et supports d'additifs non hygroscopiques, en particulier dans les industries alimentaires, pharmaceutiques et industrielles.
Claims (11)
1. Sorbitol granulé à haute teneur en sorbitol, caractérisé en ce qu'il présente: - une teneur en cristaux de sorbitol de forme y comprise entre 72 et 80 % en poids, - une reprise en eau, déterminée selon un test de mesure de la différence de variation de poids entre 60 et 30 % d'humidité relative, inférieure à 0,7 %, de préférence 10 comprise entre 0,50 et 0, 60 %, plus préférentiellement comprise entre 0,55 et 0,60 %.
2. Sorbitol granulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le complément à 100 % de la teneur en cristaux de sorbitol est constitué de cristaux de sorbitol de formes a et/ou c.
3. Sorbitol granulé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il présente un diamètre moyen volumique mesuré par granulométrie à diffraction LASER à l'aide d'un module voie sèche compris entre 250 et 350 m.
4. Sorbitol granulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente une surface spécifique, déterminée selon la méthode BET, comprise entre 0,8 à 1,5 m2/g, de préférence comprise entre 0,9 et 1,3 m2/g.
5. Sorbitol granulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente: - une masse volumique comprise entre 480 et 620 g/l, de préférence comprise entre 500 et 550 g/1, - un écoulement libre, déterminé selon la méthode de l'article 2.9.16 du tome 1 de la Pharmacopée Européenne, compris entre 5 et 10 secondes.
6. Sorbitol granulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente: - un état de surface cristallin présentant une surface irrégulière alternant des zones de reliefs et de dépressions, ces zones de reliefs étant constituées de cristaux soudés et les zones de dépression étant quant à elles constituées de cristaux bien individualisés, en forme d'aiguilles, - une comprimabilité comprise entre 200 et 250 N.
7. Procédé de préparation d'un sorbitol granulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de pulvérisation d'un fondu de sorbitol sur un sorbitol cristallisé, puis d'une étape de maturation séchage du sorbitol granulé ainsi obtenu.
8. Procédé de préparation selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de pulvérisation d'un fondu de sorbitol sur un sorbitol cristallisé est réalisée dans un granulateur à lit d'air fluidisé continu.
9. Procédé de préparation selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'étape de maturation séchage est réalisée dans un dispositif choisi dans le groupe constitué par les séchoirs à lit fluidisé ou les tambours maturateurs rotatifs, de préférence est un tambour maturateur rotatif.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste dans la succession 25 des étapes suivantes: a) concentrer par évaporation une solution présentant une matière sèche en sorbitol comprise entre 65 et 75 %, de préférence de 70 %, de manière à obtenir un fondu de sorbitol ayant une teneur en matière sèche supérieure ou égale à 98 %, b) introduire, dans un granulateur à lit d'air fluidisé circulaire muni d'un tube de déchargement, ledit fondu de sorbitol avec un sorbitol cristallisé dans un ratio sorbitol cristallisé : fondu de sorbitol au moins égal à 1: 1, de préférence compris entre au moins 1: 1 et au plus 2. 1.
c) granuler ledit fondu avec le sorbitol cristallisé, à une température de l'air de mise en suspension du sorbitol granulé comprise entre 30 et 40 C, d) récupérer le produit granulé ainsi obtenu via le tube de déchargement, e) sécher et maturer à ledit produit granulé ainsi obtenu à une température comprise entre 75 et 85 C, pendant io une durée comprise entre 1 et 2 heures, et refroidir à une température de 20 C, f) tamiser entre 100 et 500 m et récupérer le sorbitol granulé ainsi obtenu, g) recycler les fines, les refus broyés et une fraction du sorbitol granulé ainsi obtenu de manière à maintenir un ratio poudre de sorbitol: fondu de sorbitol au moins égal à 1: 1, de préférence compris entre au moins 1: 1 et au plus 2: 1.
11. Utilisation de sorbitol granulé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 en tant qu'agent édulcorant, agent de texture, excipient et support d'additif dans des compositions sous forme de tablettes ou de comprimés destinés en particulier aux domaines alimentaires, pharmaceutiques et industriels.
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