PL212495B1

PL212495B1 - Sposób wytwarzania niekrystalizujacego syropu poliolowego

Info

Publication number: PL212495B1
Application number: PL348525A
Authority: PL
Inventors: Jean-Paul Salome; Patrick Ferez; Philippe Lefevre
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2012-10-31
Also published as: US6417346B1; ZA200005942B; CA2324117C; ATE247615T1; DE60004620T2; DE60004620T3; JP4698911B2; CN1327439A; DE60004620D1; KR20010099980A; HUP0105095A3; AU779895B2; ES2204472T5; NO327179B1; CN1177785C; EP1095925B1; KR100744655B1; AU6960700A; EP1095925B2; NO20012912L

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób wytwarzania niekrystalizującego syropu poliolowego odpornego na działanie ciepła i stabilnego w środowisku alkalicznym.

Precyzyjniej dotyczy on nowego sposobu wytwarzania syropu poliolowego możliwego do wykorzystania w produkcji środków piorących, detergentów, w recepturowaniu syropów farmaceutycznych, past do zębów, to znaczy w przypadku każdego zastosowania, które wymaga stabilności w środowisku alkalicznym i/lub odporności na działanie ciepła, mając na uwadze fakt tworzenia się niepożądanych zabarwień lub związków nieodpowiednich z powodu smaku.

Poliole oznaczają produkty otrzymane przez uwodornienie katalityczne prostych cukrów redukujących, złożonych cukrów redukujących, takich jak disacharydy, oligosacharydy i polisacharydy, jak również ich mieszanin, które w dalszym tekście określa się terminem „syrop cukrowy.

Ogólnie prostymi cukrami redukującymi, które przeznacza się do uwodornienia katalitycznego według wynalazku, są glukoza, ksyloza, fruktoza i mannoza. Otrzymanymi poliolami są więc sorbit, ksylitol i mannit.

Disacharydami są najczęściej maltoza, izomaltuloza, maltuloza, izomaltoza i laktoza, które prowadzą przez uwodornienie katalityczne do maltitolu, izomaltu, izomaltitolu i laktitolu.

Niekrystalizując kompozycja w niniejszym wynalazku oznacza mieszaniny polioli, które tworzą syropy niekrystalizujące w 20°C, o zawartości substancji suchej 70%, gdy przechowuje się je w ciągu jednego miesiąca w hermetycznym pojemniku nie dopuszczającym powietrza. Tytułem informacji definicja niekrystalizującego syropu sorbitowego w rozumieniu wynalazku zgodna jest z europejską farmakopeą, 1997, paragraf 0437.

Syropy sorbitowe są szeroko wykorzystywane w dziedzinach rolno-spożywczej, farmaceutycznej i chemicznej. W recepturowaniu past do zębów, a w szczególności przy wytwarzaniu past do zębów z kwaśnym węglanem sodu, stosowanie syropów sorbitowych jako nawilżacza jest możliwe jedynie wówczas, gdy jest on stabilny w obecności kwaśnego węglanu sodu i w trakcie przechowywania nie wywołuje brązowego zabarwienia. Faktycznie zabarwienie to pojawia się na skutek oddziaływania kwaśnego węglanu na cukry redukujące: glukozę, maltozę, oligo- i polisacharydy. Intensywność zabarwienia wzrasta z liczbą jednostek polisacharydowych, a zatem cząsteczka maltozy powoduje większe zabarwienie niż cząsteczka dekstrozy. Powstawanie zabarwienia silnie przyspiesza również temperatura, w jakiej znajduje się syrop. Stwierdzono, że ta sama intensywność zabarwienia powstaje w trakcie przechowywania w ciągu 10 dni w 45°C i w ciągu 15 miesięcy w 20 °C. Korzystniejsza jest poza tym sytuacja, gdy syropy te są niekrystalizującymi, ponieważ ułatwia to operowanie nimi i ich transport w jakichkolwiek warunkach klimatycznych i zapewnia stabilność w czasie produktów gotowych na bazie takich syropów.

Syropy maltitolowe również stanowią ważną grupę, a stosuje się je głównie do wytwarzania produktów spożywczych i farmaceutycznych zapobiegających próchnicy.

Odnośnie syropów ksylitolowych, chociaż są one droższe, obserwuje się ich znaczny rozwój, co spowodowane jest ich podwyższoną słodkością, własnościami związanymi z pielęgnacją zębów i ich doskonałymi własnościami nawilżającymi.

Wiadomo jest, że zabarwienie syropu poliolowego w obecności alkalii wiąże się z obecnością wolnych cukrów redukujących: glukozy, maltozy, oligo- i polisacharydów.

Poprawa stabilności takich syropów wiedzie więc przez eliminację wolnych cukrów.

W skali laboratoryjnej opracowano już wiele metod.

Patent japoński JP 51.86406 przedstawia perspektywy poprawy czystości krystalizujących syropów sorbitowych przez zastosowanie redukcji krystalicznej glukozy w warunkach alkalicznych utrzymywanych w czasie całej reakcji redukcji w celu otrzymania sorbitu o dużej czystości zawierającego mało niezredukowanych cukrów.

Jednakże w skali przemysłowej technika ta pozbawiona jest praktycznego znaczenia, ponieważ wymaga zastosowania drogiego urządzenia zasilającego, sterującego i regulującego, a stałe dodawanie w trakcie reakcji buforu i roztworu alkalicznego niekorzystnie wpływa na późniejszy etap oczyszczania. Ponadto ze względu na znaczne ilości stosowanych reagentów sposób ten jest niekorzystny z punktu widzenia zanieczyszczenia środowiska. Poza tym nic nie mówi się na temat stabilności syropów sorbitowych będących rezultatem omawianego sposobu.

Patent japoński JP 41.12212 wspomina o sposobie wytwarzania sorbitu o maksymalnej czystości, odpornego na działanie ciepła i alkalii, który polega na redukcji przez dodanie wodoru pod wysoPL 212 495 B1 kim ciśnieniem, przewidując bądź doprowadzenie roztworu do pH 8 do 10 tuż przed zakończeniem reakcji redukcji, bądź doprowadzenie roztworu sorbitu zredukowanego do temperatury 60 do 90°C i wstępne doprowadzenie do pH 8 do 10 za pomocą związku alkalicznego, następnie po rozkładzie pozostałych cukrów bezpośrednio redukujących, na oddzieleniu przez filtrowanie ze zobojętnianiem kwasem lub bez i z odbarwianiem na węglu lub nie, następnie na oczyszczaniu na żywicy jonowymiennej.

Sposób ten stosowany do roztworu krystalizującego sorbitu powoduje znaczne tworzenie się zanieczyszczeń, co jest spowodowane stosunkowo długim czasem obróbki cukrów redukujących rzędu pięciu godzin, a zatem nie prowadzi do stabilności ocenianej za wystarczającą.

Patenty japońskie JP 63.79844 i JP 7.145090 opisują sposób wytwarzania polioli odpornych na działanie ciepła i alkalii, który polega na poddaniu obróbce w ciągu jednej godziny do dwóch godzin na gorąco, w środowisku alkalicznym wodnego roztworu polioli oczyszczonego po raz pierwszy za pomocą obróbki sadzą, a następnie na żywicy jonowymiennej, następnie na ponownym oczyszczaniu otrzymanego roztworu w 50°C przez przejście na żywicy jonowymiennej. Sposób ten odnosi się szczególnie do krystalizujących syropów sorbitowych otrzymanych z syropów glukozowych o dużej czystości. Tak więc, z powodu licznych ich wad takie krystalizujące syropy nie są dostosowane do stosowania zwłaszcza w pastach do zębów. Z drugiej strony sposób ten okazuje się szczególnie złożony z powodu wielu operacji, które się na niego składają, a więc jest trudny do wykorzystania w skali przemysłowej.

Patent EP 0 711 743 (analog patentu US 5,773,604), którego właścicielem jest Zgłaszający, opisuje kompozycje poliolowe o dużej stabilności chemicznej w środowisku alkalicznym i bardzo małej reaktywności.

Kompozycje te, szczególnie dostosowane do wykorzystania w środowisku alkalicznym, w którym wymagany jest brak zabarwienia, otrzymuje się przez uwodornienie katalityczne prostych lub złożonych cukrów redukujących, następnie przez stabilizację i oczyszczanie stabilizowanego syropu.

Etap stabilizacji polega na poddaniu syropów sorbitowych otrzymanych przez uwodornienie utlenianiu, karmelizacji lub fermentacji tak, aby doprowadzić je do gęstości optycznej mniejszej niż lub równej 0,100 w badaniu S.

Zgłaszający faktycznie wykazał, że zadawalającą stabilność można osiągnąć jedynie przy małych wartościach uzyskanych w tym teście, co odzwierciedla skłonność kompozycji do zabarwiania w środowisku alkalicznym.

Starając się zwiększyć wydajność takiego sposobu i dążąc do ograniczenia ścieków nieorganicznych i organicznych ze względu na ochronę środowiska Zgłaszający opracował zatem, po długich pracach badawczych, nowy sposób umożliwiający jednoczesne otrzymanie niekrystalizujących syropów poliolowych dostatecznie stabilnych w środowisku alkalicznym i osiągnięcie bez trudu, przez ograniczenie operacji oczyszczania, wysokiej wydajności i mniejszego zanieczyszczania, czego nie umożliwiały klasyczne metody znane we wcześniejszym stanie techniki.

Tym sposobem Zgłaszający stwierdził, że w celu otrzymania niekrystalizujących syropów poliolowych odpornych na działanie ciepła i alkalii, należy poddać syrop cukrowy, który przeszedł etap uwodornienia i karmelizacji, etapowi oczyszczania przynajmniej na silnej żywicy kationitowej w temperaturze niższej niż 50°C, przy czym tę temperaturę wybrano w zależności od pożądanej zawartości cukrów redukujących w końcowej kompozycji.

Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób wytwarzania niekrystalizującego syropu poliolowego odpornego na działanie ciepła i stabilnego w środowisku alkalicznym, w którym stosuje się etap uwodornienia syropu cukrowego i etap karmelizacji uwodornionego syropu cukrowego, polegający na tym, że syrop cukrowy uwodorniony i skarmelizowany poddaje się oczyszczaniu na żywicach jonowymiennych, przy czym wspomniane oczyszczanie obejmuje przynajmniej przejście na silnej żywicy kationitowej w temperaturze niższej niż 30°C, przy czym karmelizację prowadzi się w reaktorze uwodornienia w atmosferze wodoru i bez oddzielania katalizatora, poprzez wprowadzenie środka alkalicznego pod koniec reakcji uwodornienia, bez dodatku bufora, gdy zawartość pozostałego cukru redukującego jest mniejsza niż 0,4%, korzystnie mniejsza niż 0,2%.

Korzystnie karmelizację prowadzi się w reaktorze do uwodorniania w atmosferze wodoru i bez oddzielania katalizatora, przez wprowadzenie wodorotlenku sodu pod koniec reakcji uwodornienia.

Korzystnie karmelizacja polega na doprowadzeniu pH uwodornionego syropu do wartości zawartej między 9 a 11, korzystnie zawartej między 9,5 a 11, gdy możliwe jest osiągnięcie stabilności pH.

PL 212 495 B1

Korzystnie etap oczyszczania prowadzi się na silnej żywicy kationitowej w temperaturze niższej niż 30°C, następnie na żywicy anionitowej i w końcu na złożu mieszanym.

Korzystnie temperatura przejścia na silnej żywicy kationowej jest zawarta między 20 a 30°C.

Korzystnie syrop poliolowy jest niekrystalizującym syropem sorbitowym.

Korzystnie niekrystalizujący syrop sorbitowy ma zawartość sorbitu co najmniej 64% wagowych, zawartość maltitolu co najmniej 6% wagowych, zawartość oligo- i polisacharydów stanowiącą uzupełnienie do 100%, a te zawartości procentowe wyrażono w stosunku do substancji suchej polioli obecnych w kompozycji.

Po przeprowadzeniu licznych prac Zgłaszający faktycznie wykazał znaczenie temperatury roboczej dla utrzymania jakości produktu w czasie oczyszczania na silnej żywicy kationitowej. Faktycznie jakość kompozycji po oczyszczeniu, a w szczególności końcowa zawartość w niej cukrów redukujących, jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury przejścia na silnej żywicy kationitowej.

Oczyszczanie na silnej żywicy kationitowej według wynalazku prowadzi się więc w temperaturze niższej niż 50°C wybranej w zależności od pożądanej zawartości cukrów redukujących w końcowej kompozycji po oczyszczeniu. Zgłaszający faktycznie stwierdził, że można regulować temperaturę przejścia na żywicy w zależności z jednej strony od zawartości cukrów redukujących uzyskanej po karmelizacji i z drugiej strony od końcowej zawartości cukrów redukujących pożądanej dla oczyszczonego syropu poliolowego. Ta pożądana zawartość zmienia się w zależności od przewidywanych zastosowań syropu. Przy wytwarzaniu past do zębów w celu określenia dopuszczalnej granicy odporności na zabarwienie dla syropu poliolowego, należy uwzględnić zwłaszcza, poza rodzajem środka alkalicznego obecnego w paście, rodzaj stosowanych substancji barwiących. Faktycznie lekkie żółte zabarwienie będzie łatwiej dopuszczalne dla past zabarwianych na niebiesko. Stosowane środki aromatyzujące są również czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy określaniu dopuszczalnej granicy zawartości cukrów redukujących. A zatem, dla niektórych past zawierających kwaśne węglany dopuszczalną granicą jest 350 części na milion cukrów redukujących (wyrażona w równoważnikach dekstrozowych i oznaczona poniżej ppm), a dla innych, jak pasty zawierające pirofosforany, mogą być odpowiednie zawartości dochodzące do 500 ppm. Stosuje się to również do innych zastosowań farmaceutycznych, kosmetycznych lub spożywczych.

W optymalnych warunkach prowadzenia uwodornienia, a następnie karmelizacji niekrystalizuj ącego syropu poliolowego, otrzymuje się minimalne wartości cukrów redukujących rzędu 50 do 100 ppm. W tych warunkach wnioskodawca stwierdził, że aby otrzymać ostatecznie, przy uwzględnieniu wzrostu zawartości cukrów redukujących w żywicach, wartość mniejszą lub równą 500 ppm cukrów redukujących, uważaną za maksymalną dopuszczalną granicę, maksymalna temperatura, w której można oczyszczać taki syrop na silnej żywicy kationitowej wynosi 50°C. Poniżej 50°C można więc regulować temperaturę przejścia na żywicy w zależności od zawartości cukrów redukujących pożądanej w końcowej kompozycji i zawartości cukrów redukujących obecnych początkowo po karmelizacji, co zostanie rozwinięte dalej. Jeśli stara się uzyskać bardzo małą zawartość cukrów redukujących w kompozycji poliolowej według wynalazku przejście na silnej żywicy kationitowej można korzystnie przeprowadzić w temperaturze niższej lub równej 40°C, korzystnie niższej lub równej 30°C i jeszcze najkorzystniej zawartej między 20 a 30°C.

Oczyszczanie jako takie przeprowadza się według zwykłych praktyk, to znaczy przeprowadza się po pierwsze przejście przez silną żywicę kationitową, następnie silną żywicę anionitową, następnie złoże mieszane, które jest mieszaniną część po części tych dwóch żywic. Możliwa jest również modyfikacja kolejności łączenia tych żywic.

Silna żywica kationitowa ma na celu wyeliminowanie kationów, takich zwłaszcza jak sód wprowadzony przez wodorotlenek sodu stosowany w trakcie karmelizacji i rozpuszczalny nikiel wprowadzony przez katalizator uwodornienia.

Silna żywica anionitowa ma na celu wyeliminowanie anionów organicznych, takich zwłaszcza jak glukonian, który jest produktem rozpadu pochodzącym z etapu karmelizacji.

Wykorzystanie w końcowym etapie złoża mieszanego umożliwia optymalizację oczyszczania, co pozwala zaradzić ewentualnym ucieczkom jonów, które mogłyby mieć miejsce w trakcie poprzednich etapów.

Korzystnie stosuje się jako wymieniacz jonowy silną żywicę kationitową zawierającą grupę funkcyjną typu sulfonowego SO3H stosowaną w postaci silnego kwasu, taką jak na przykład żywica IR

200°C sprzedawana przez ROHM i HAAS. Odnośnie żywicy anionitowej, korzystniej stosuje się silną

PL 212 495 B1 żywicą anionitową, taką jak żywica IRA 910, sprzedawana przez tego samego producenta. Złoże mieszane będzie składać się z mieszaniny dwóch żywic.

Według korzystnego przykładu wykonania sposobu zgodnego z wynalazkiem oczyszczanie przeprowadza się na żywicach z natężeniem przepływu odpowiadającym 1,5 wielokrotności objętości kolumny żywicy, przez którą przechodzi syrop, na godzinę, co ma na celu uniknięcie zbyt długich czasów pobytu w żywicy, co może sprzyjać obniżaniu jakości oczyszczonego syropu poliowego.

Według innego korzystnego przykładu wykonania sposobu zgodnego z wynalazkiem, karmelizację prowadzi się w reaktorze do uwodorniania w atmosferze wodoru i bez oddzielania katalizatora, przez wprowadzenie środka alkalicznego pod koniec reakcji uwodornienia, w momencie gdy można osiągnąć stabilność pH po dodaniu tego środka alkalicznego, bez konieczności uciekania się do buforu dla osiągnięcia tego celu.

Po przeprowadzeniu licznych prac Zgłaszający wykazał, że etap uwodornienia można korzystnie połączyć z karmelizacją w tym samym reaktorze, bez dodatku buforu, tak, aby otrzymać w sposób ekonomiczny i mało zanieczyszczający środowisko, po oczyszczeniu, kompozycję poliolową na bazie syropu cukrowego stabilną w środowisku alkalicznym i odporną na działanie ciepła.

Karmelizacja w sensie niniejszego wynalazku oznacza rozkład alkaliczny cukrów redukujących hydrogenatu prowadzący do utworzenia odpowiednich enoli. Wśród środków alkalicznych odpowiednich do karmelizacji można wymienić silne lub słabe zasady. Według korzystnego przykładu wykonania stosowanym środkiem alkalicznym do karmelizacji jest wodorotlenek sodu.

Syrop cukrowy poddany sposobowi według wynalazku może składać się zwłaszcza z syropów glukozowych, syropów fruktozowych, syropów glukozowych bogatych w maltozę, a ponadto syropów ksylozowych.

Korzystnie syrop cukrowy składa się z 60 do 95% dekstrozy, 0,1 do 20% maltozy, przy czym uzupełnienie do 100 składa się z poli- i oligosacharydów, a zawartości procentowe wyrażono wagowo w stosunku do masy suchej sacharydów zawartych w tym syropie.

Uwodornienie katalityczne przeprowadza się sposobem znanym jako taki, w reaktorze z podwójnym płaszczem, na katalizatorach z niklem Raneya, przy czym odpowiedni może być każdy inny katalizator uwodorniania cukrów.

Korzystnie przeprowadza się je przy ciśnieniu wodoru zawartym między 30 a 100 bar (3·10⁶ Pa i 1 · 10⁷ Pa), w temperaturze zawartej między 120 a 150°C, a jeszcze korzystniej w temperaturze zawartej między 130 a 150°C, a to w celu optymalizacji szybkości uwodornienia przy ograniczaniu reakcji ubocznych.

Wodorotlenek sodu wprowadza się do reaktora, w taki sposób, aby uzyskać pH zawarte między 9 a 11, korzystnie zawarte między 9,5 a 11, w momencie, gdy jest ono dostatecznie stabilne, by nie uciekać się do roztworu buforowego lub by nie było potrzeby dodawania dużej ilości wodorotlenku sodu w celu utrzymania pH o tej wartości. Stadium to osiąga się zwykle pod koniec 1 godziny 30 minut uwodorniania w warunkach zgodnych z wynalazkiem.

To kryterium wprowadzenia wodorotlenku sodu wynika z badania kinetyki uwodornienia i warunków karmelizacji. Gdy środowisko reakcyjne jest jeszcze bogate w wolne cukry redukujące, wprowadzenie środka alkalicznego wywołuje niestabilność pH, które spada znacznie z powodu przemiany tych wolnych cukrów redukujących w odpowiednie kwasy. Poza zawartością cukrów redukujących około 0,4% obserwuje się więc tworzenie się zbyt wielu kwasów, a zatem spadek pH, co czyni nieskutecznym działanie stabilizujące karmelizacji i pociąga za sobą zbyt duży dodatek wodorotlenku sodu. Korzystne jest więc wprowadzenie środka alkalicznego, gdy zawartość pozostałych cukrów redukujących jest mniejsza niż 0,2%, a jeszcze korzystniej mniejsza niż lub równa 0,1%.

Gdy pH w reaktorze jest mniejsze niż 9 karmelizacja jest niedostateczna. Gdy jest ono większe niż 11 karmelizacja jest zadawalająca, lecz ładunek jonowy hydrogenatu staje się za duży, co pociąga za sobą znaczny odpływ chlorków w trakcie regeneracji żywic kationowymiennych. Wnioskodawca stwierdził, że przy pH zawartym między 9,5 a 11 nadmiar wodorotlenku sodu w środowisku reakcyjnym jest dostateczny dla zapewnienia całkowitej karmelizacji cukrów.

Sposób zgodny z wynalazkiem umożliwia otrzymanie syropów poliolowych szczególnie dostosowanych do wykorzystania w wytwarzaniu produktów o zasadowym pH, takich zwłaszcza jak pasty do zębów na bazie kwaśnego węglanu sodu lub grupy fosforanów sodowych, kompozycji antykwasowych, pianek do golenia, kremów epilacyjnych lub do wytwarzania produktów w wysokiej temperaturze, przy osiągnięciu rentowności dzisiaj niezrównanej i zapewnieniu minimalnego poziomu ścieków organicznych i nieorganicznych.

PL 212 495 B1

Według korzystnego przykładu wykonania sposobu zgodnego z wynalazkiem otrzymanym syropem jest niekrystalizujący syrop sorbitowy.

Korzystnie otrzymany niekrystalizujący syrop sorbitowy ma zawartość sorbitu przynajmniej 64% wagowych, zawartość maltitolu przynajmniej 6% wagowych, przy czym zawartość oligo- i polisacharydów stanowi uzupełnienie do 100%, a te zawartości procentowe wyrażono wagowo w stosunku do substancji suchej polioli obecnych w kompozycji.

Syrop, który można otrzymać według sposobu zgodnego z wynalazkiem można zatem korzystnie wykorzystywać przy wytwarzaniu produktów o zasadowym pH, zawierających środki alkaliczne lub poddawane obróbce lub otrzymywane w wysokiej temperaturze.

Wynalazek ilustrują następujące przykłady.

P r z y k ł a d 1

Do reaktora z podwójnym płaszczem o pojemności 20 litrów, zawierającego nikiel Raneya w zawiesinie wprowadza się mieszając syrop cukrowy, którego kompozycja jest następująca:

- dekstroza : 75% / sec

- maltoza : 8% / sec

- maltotrioza : 3.6% / sec

- wyższe DP : 13.4% / sec

Substancja sucha środowiska reakcyjnego stanowi 40% wagowych, a zawartość niklu Raneya stanowi 5% wagowych, wyrażonych w stosunku do masy suchej.

Uwodornienie prowadzi się w ciągu 1 godziny 30 minut przy ciśnieniu 50 bar (5·10⁶ Pa) i temperaturze 140°C.

Wprowadza się więc 3% wag. roztwór wodorotlenku sodu w ciągu 15 minut, tak aby doprowadzić pH hydrogenatu do wartości 10,8. Stwierdza się, że pH jest stabilne, przy czym zawartość cukrów redukujących jest mniejsza niż 0,4% wagowych.

Kontynuuje się uwodornianie w ciągu 20 minut.

Po czym przerywa się mieszanie reaktora, pozostawia do dekantacji w ciągu 15 minut i usuwa się ciecz sklarowaną nad osadem w stronę dekantora w celu odzyskania katalizatora. Ciecz sklarowaną nad osadem z dekantora filtruje się następnie w celu wyeliminowania ostatnich śladów katalizatora.

Po ochłodzeniu tak otrzymanego syropu do 25°C poddaje się go oczyszczaniu na silnej żywicy kationitowej, następnie żywicy anionitowej, następnie na złożu mieszanym.

Następnie poddaje się tak otrzymany syrop testowi na odporność na działanie środków alkalicznych. Ten test, o nazwie test S opisany jest w patencie EP 711743, którego właścicielem jest Zgłaszający. Stabilność kompozycji poliolowej jest tym większa im niższa jest wartość otrzymana w teście S (gęstość optyczna niższa niż 0,1).

Do 5 ml syropu dodaje się 500 mg kwaśnego węglanu sodu o wyjątkowej czystości i 250 mg 20% wodnego roztworu amoniaku.

Całość miesza się i ogrzewa się w ciągu 2 godzin w łaźni wodnej w 100°C bez mieszania.

Roztwór ochładza się do 20°C i mierzy się jego gęstość optyczną przy długości fali 420 nm, za pomocą spektrofotometru, takiego jak sprzedawany przez PERKIN-ELMER pod nazwą Lambda 5 UV/VIS Spectrophotometer.

W ten sam sposób realizuje się serię wzorcowań, zastępując 5 ml syropu przez 3 ml czystej wody i 2 ml roztworów czystej bezwodnej glukozy o stężeniach 100, 200, 300, 400, 500, 600 i 1000 części na milion.

Te roztwory glukozy mają absorbancję kolejno: 0,04, 0,08, 0,120, 0,160, 0,205, 0,250, 0,413.

Dla syropu otrzymanego zgodnie z niniejszym wynalazkiem uzyskuje się stosunkowo małą gęstość optyczną 0,04.

To równa się mianu glukozy 100 części na milion na sucho, co wskazuje na bardzo dużą odporność na działanie alkalii.

Sposób zgodny z wynalazkiem umożliwia zatem otrzymywanie niekrystalizującej kompozycji poliolowej, bardzo stabilnej w środowisku alkalicznym i odpornej na działanie ciepła, w sposób bardziej ekonomiczny i mniej zanieczyszczający środowisko niż miało to miejsce w przypadku metod znanych w dotychczasowym stanie techniki.

PL 212 495 B1

P r z y k ł a d 2 : Wpływ temperatury na oczyszczanie za pomocą żywic jonowymiennych

Bierze się syrop otrzymany według Przykładu 1 przed oczyszczaniem, który dzieli się na siedem części.

Części te oczyszcza się na silnej żywicy kationitowej, kolejno w 20, 30, 35, 40, 45, 50, 52 i 60°C (części oznaczone od A do H), następnie na żywicy anionitowej i w końcu na złożu mieszanym.

Dla każdej części przeprowadza się test S po oczyszczeniu i dla każdego punktu oblicza się różnicę względem testu początkowego (delta test S).

Wyniki podaje się w częściach na milion równoważnika dekstrozowego.

Temperatura oczyszczania	Część	Zawartość cukrów redukujących po oczyszczeniu wyrażony w ppm równoważnik dekstrozowy	Wzrost zawartości cukrów redukujących (w ppm rów. dekstroz.)
20°C	A	100	0
30°C	B	200	100
35°C	C	260	160
40°C	D	350	250
45°C	E	450	350
50°C	F	560	460
52°C	G	600	500
60°C	H	950	850

Wyniki te świadczą o wyraźnym wpływie temperatury roboczej w trakcie oczyszczania na silnej żywicy kationitowej. Tym sposobem wykazuje się, że możliwe jest dostosowywanie temperatury kompozycji w trakcie oczyszczania według wymagań dotyczących cukrów redukujących koniecznych z uwagi na przewidywane końcowe zastosowanie, a to czyni sposób według wynalazku elastycznym, jak nigdy dotąd.

P r z y k ł a d 3 : Recepturowanie pasty do zębów z kwaśnym węglanem sodu

Pastę do zębów z kwaśnym węglanem sodu wytwarza się za pomocą produktów A i F z przykładu 2 (oczyszczanych na żywicach w 20°C i w 50°C) według następującej formuły:

Syrop A	Pasta A (% wagowych) 45,00	Pasta B
Syrop F	-	45,00
Kwaśny węglan sodu	10,00	10,00
Krzemionka ścierna Tixosil 73	9,00	9,00
Krzemionka ścierna Tixosil 43	10,00	10,00
Laurylosiarczan sodu (30% roztwór wodny)	5,66	5,66
Monofluorofosforan sodu	0,80	0,80
Karboksylometyloceluloza sodowa	0,70	0,70
Dwutlenek tytanu	0,70	0,70
Miętowy środek aromatyzujący	1,00	1,00
Woda oczyszczona	qs. 100,00	id
Sacharynian sodowy	0,2	0,2

Pasty do zębów A i B, takie jak pasty otrzymane, mają kolejno w roztworze 10% pH 8,4, i 8,7. Po sześciomiesięcznym przechowywaniu w temperaturze otoczenia kolor pasty A nie zmienił się dzięki zadawalającej czystości produktu A.

Pasta B natomiast ma żółtawy kolor nie do zaakceptowania po tym samym okresie przechowywania.

PL 212 495 B1

P r z y k ł a d 4 : Recepturowanie past do zębów zapobiegających tworzeniu się kamienia nazębnego z pirofosforanem sodu.

Pastę do zębów zapobiegającą tworzeniu się kamienia nazębnego wytwarza się za pomocą pirofosforanu sodu jako środka zapobiegającego tworzeniu się kamienia nazębnego i produktu D z przykładu 2 (oczyszczonego na silnej żywicy kationitowej w 40°C) według następującej formuły:

Syrop D 45,00

Pirofosforan sodu 4,00

Krzemionka ścierna TIXOSIL 73 9,00

Krzemionka zagęszczająca TIXOSIL 43 11,00

Sacharynian sodu 0,20

Ester metylowy kwasu parahydroksybenzoesowego 0,18

Ester propylowy kwasu parahydroksybenzoesowego 0,02

Dwutlenek tytanu 0,70

Karboksymetyloceluloza sodowa 0,70

Monofluorofosforan sodu 0,76

Laurylosiarczan sodu (30% roztwór wodny) 5,66

Miętowy środek aromatyzujący 1,00

Woda oczyszczona qsp 100,00

Końcowe pH pasty do zębów jako takiej wynosi 7,8, a po rozcieńczaniu do 10% 8,6.

Po przechowywaniu w ciągu sześciu miesięcy w temperaturze otoczenia nie pojawiła się zmiana koloru.

Syrop D z przykładu 2 jest więc całkowicie dostosowany do wykorzystania w paście do zębów zawierającej środek zapobiegający tworzeniu się kamienia nazębnego.

Claims

1. Sposób wytwarzania niekrystalizującego syropu poliolowego odpornego na działanie ciepła i stabilnego w środowisku alkalicznym, w którym stosuje się etap uwodornienia syropu cukrowego i etap karmelizacji uwodornionego syropu cukrowego, znamienny tym, że syrop cukrowy uwodorniony i skarmelizowany poddaje się oczyszczaniu na żywicach jonowymiennych, przy czym wspomniane oczyszczanie obejmuje przynajmniej przejście na silnej żywicy kationitowej w temperaturze niższej niż 30°c, przy czym karmelizację prowadzi się w reaktorze uwodornienia w atmosferze wodoru i bez oddzielania katalizatora, poprzez wprowadzenie środka alkalicznego pod koniec reakcji uwodornienia, bez dodatku bufora, gdy zawartość pozostałego cukru redukującego jest mniejsza niż 0,4%.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że karmelizację prowadzi się w reaktorze do uwodorniania w atmosferze wodoru i bez oddzielania katalizatora, przez wprowadzenie wodorotlenku sodowego pod koniec reakcji uwodornienia.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że karmelizacja polega na doprowadzeniu pH uwodornionego syropu do wartości zawartej między 9 a 11, korzystnie zawartej między 9,5 a 11, gdy możliwe jest osiągnięcie stabilności pH.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że etap oczyszczania prowadzi się na silnej żywicy kationitowej w temperaturze niższej niż 30°C, następnie na żywicy anionitowej i w końcu na złożu mieszanym.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że temperatura przejścia na silnej żywicy kationowej jest zawarta między 20 a 30°C.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że syrop poliolowy jest niekrystalizującym syropem sorbitowym.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że niekrystalizujący syrop sorbitowy ma zawartość sorbitu co najmniej 64% wagowych, zawartość maltitolu co najmniej 6% wagowych, zawartość oligo- i polisacharydów stanowiącą uzupełnienie do 100%, a te zawartości procentowe wyrażono w stosunku do substancji suchej polioli obecnych w kompozycji.