PT735042E

PT735042E - Composicao de maltitol e processo para a sua preparacao

Info

Publication number: PT735042E
Application number: PT96400650T
Authority: PT
Inventors: Jean-Jacques Caboche
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2000-10-31
Also published as: AU5337496A; EP0735042B1; ES2147904T3; DK0735042T3; PL317374A1; NO305804B1; NO965023D0; RO116196B1; CA2172886A1; EP0735042A1; WO1996030382A1; PL183306B1; SK147196A3; CN1072229C; MX9601193A; IL117623A0; JP3816143B2; SK281742B6; DE69608490D1; ATE193296T1

Description

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DESCRIÇÃO "COMPOSIÇÃO DE MALTITOL E PROCESSO PARA A SUA PREPARAÇÃO" A presente invenção refere-se a uma nova composição cristalina de maltitol, de uma pureza muito grande e de fraca densidade. Refere-se igualmente a um processo em particular para a obtenção desta composição e às utilizações desta na indústria. 0 4-0-alfa-D-glucopiranosil-D-glucitol, comummente chamado maltitol, é um poliol obtido industrialmente por hidrogenação da maltose. Apresenta um grande interesse devido ao facto de ser mais estável quimicamente e menos calórico do que a sacarose, possuindo vantajosamente propriedades organolépticas muito próximas das do açúcar. Além disso, o maltitol possui a particularidade de não ser cariogénico, o que lhe abre e lhe abriu já múltiplas aplicações na indústria, nomeadamente nas indústrias. alimentares e farmacêuticas.

Durante muito tempo, o maltitol apenas foi apresentado sob a forma de xaropes de fraca riqueza. Este poliol é por exemplo o composto maioritariamente presente nos xaropes LYCASIN®80/55 e MALTISORB®75/75 comercializados desde há cerca de 20 anos pela requerente. Os conteúdos em maltitol destes xaropes nunca ultrapassam 78% da sua matéria seca.1

Depois, o maltitol foi comercializado sob a forma de pós amorfos e impuros. Assim, secaram-se frequentemente por atomização soluções de maltitol. Com referência à literatura da especialidade, esta técnica foi sempre considerada particularmente difícil de executar, devido a uma colagem 1

significativa nos dispositivos de atomização, mas também devido ao carácter muito higroscópico dos pós assim obtidos. Numerosas patentes testemunham um trabalho importante destinado a resolver estes problemas. Podem citar-se, por exemplo: - as patentes GB 1 383 724, JP 49-87619 e US 4 248 895, nas quais se propõe adicionar, antes da atomização, às soluções de maltitol diversas substâncias tais como alginatos, celuloses, amidos modificados, polivinilpirrolidona, polímeros hidrófilos, proteínas ou extractos proteicos, de forma a reduzir a colagem nos dispositivos de atomização. - as patentes JP 50-59312 e JP 51-113813, nas quais são descritos os métodos de atomização de composições anidras de maltitol fundido. - as patentes JP 49-110620, US 3 918 986, US 3 915 736, JP 50-129769 e JP 48-61665, nas quais são dados os métodos que se destinam a reduzir a higroscopicidade dos pós anidros de maltitol, quer por adição de substâncias anti-aglomerantes, quer por revestimento de pós de maltitol por sacarídeos, polióis ou matérias gordurosas, quer ainda por granulação húmida.

Foi apenas por volta de 1980 que se conseguiu pela primeira vez produzir cristais de maltitol. Anteriormente, este poliol tinha sido sempre considerado como um produto não cristalizável. Este postulado errado, que esteve durante bastante tempo enraizado, tem na realidade a sua origem no facto de a cristalização do maltitol a partir de uma solução sobre-saturada não ser tão espontânea como no caso de outros polióis como o manitol, o eritritol, ou o isomalte, por exemplo. Certas características próprias do maltitol, como em 2 particular a sua viscosidade e a sua solubilidade, estariam na origem das dificuldades constatadas. A única forma cristalina conhecida até hoje para o maltitol é a forma anidra, descrita na patente US 4 408 041 da sociedade HAYASHIBARA. A fim de conhecer as caracteristicas desta forma cristalina, poder-se-á, em caso de necessidade, recorrer a esta patente depositada em 1981, ou ao artigo "X-raycrystal structure of maltitol (4-0-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol)" de SHOICHI OHNO e outros, publicado em "Carbohydrate Research", 108(1982), 163-171. Alguns anos mais tarde, surgiram no mercado os primeiros pós pseudo-cristalinos de maltitol. Estes foram, e são ainda, alguns deles, preparados por uma técnica dita de "aglomeração", que consiste em fazer aglomerar uma solução desidratada de maltitol com uma riqueza que pode atingir pelo menos 90%, por adição de uma amostra composta de cristais de açúcares ou de polióis. Um tal processo está por exemplo descrito nos documentos JP 57-47680 e JP 58-158145.

Foi igualmente proposto na patente US 4 408 401 anteriormente citada, preparar as misturas cristalinas pulverulentas, chamadas "açúcar total", por atomização de soluções pré-cristalinas ou massas cozidas. Estas são obtidas por arrefecimento muito lento de uma solução aquosa sobre-saturada em maltitol, que contém, além disso, grandes quantidades de outros polióis, tais como o sorbitol, o maltotriitol e maltotetraitol e outros polióis com um grau de polimerização superior.

Por este arrefecimento muito lento e por adição de uma amostra cristalina de maltitol, fazem-se aparecer e crescer na solução cristais de maltitol. Quando 25 a 60% do maltitol desta solução aquosa está cristalizado, procede-se então a uma atomização a uma temperatura muito baixa, ou seja, como 3

indicado, a uma temperatura compreendida entre 60 e 100°C para não fazer desaparecer os cristais que se geraram voluntariamente. Assim, o "açúcar total" obtido contém 25 a 60% de maltitol cristalizado sob a forma de cristais absolutamente idênticos aos obtidos por cristalização em água. Ver-se-ão adiante os inconvenientes devidos à presença desses cristais para determinadas aplicações em particular.

Além disso, este "açúcar total" está longe de ser suficientemente cristalino, uma vez que está indicado que necessita, com referência à descrição e, nomeadamente, ao exemplo 4, de ser ainda mais seco, durante cerca de 4 0 minutos, mas também de ser envelhecido durante 10 horas. Compreende-se que este processo, outrora muito dispendioso, pareça nunca ter tido a mínima evolução e a menor atenção.

Um passo decisivo no aperfeiçoamento de pós cristalinos de maltitol de riqueza muito elevada foi dado graças aos trabalhos da requerente, através do aperfeiçoamento de novos processos de fabrico baseados na utilização de técnicas de fraccionamento por cromatografia continua. Estes processos, objectos das patentes EP 0 185 595 e EP 0 189 704, permitem obter a um custo competitivo pós de uma pureza que atinge 99%, pela simples cristalização em água do maltitol presente numa fracção cromatográfica particularmente rica neste poliol. Um tal pó cristalino é por exemplo comercializado desde há vários anos pela requerente sob o nome de MALTISORB® cristalizado.

As técnicas ditas de aglomeração por um lado, e de cristalização em água, por outro, são hoje praticamente os únicos processos utilizados industrialmente. Os produtos assim obtidos, cuja cristalização é muito variável, convêm 4

particularmente a determinadas aplicações como as das pastilhas elásticas ou do chocolate.

Pelo contrário, existem outras aplicações em que estes produtos não são totalmente satisfatórios. É o caso, por exemplo, quando se pretende utilizar maltitol para substituir a sacarose ou a lactose nas formas secas farmacêuticas tais como as gélulas, os medicamentos do tipo de pó a dissolver, os comprimidos e a composição nutritiva pulverulenta para dissolver. É igualmente o caso quando se pretende realizar o mesmo género de substituição nos alimentos açucarados tais como as bebidas em pó, os ingredientes, os preparados para bolos ou os produtos achocolatados ou baunilhados para pequeno almoço.

Verifica-se para estas aplicações particulares, tanto para os pós pseudo-cristalinos de maltitol obtidos pela técnica de "aglomeração", como para os pós cristalinos de maltitol que contêm cristais obtidos por cristalização de maltitol em água, que estes apresentam um ou mais defeitos como em particular os de escoarem dificilmente, de ficarem sujeitos a aglomeração ou à formação de grumos, de apenas se dissolverem em água muito lentamente, de serem maus excipientes para compressão ou de não satisfazerem os critérios de identificação e de pureza impostos por diferentes farmacopeias.

Foi no entanto já proposto, no caso do maltitol, melhorar por extrusão a sua capacidade para a compressão. Um tal método é por exemplo descrito na patente EP 0 220 103, da qual a requerente é titular. Este não é ideal devido ao facto de não permitir, infelizmente, melhorar o conjunto de defeitos verificados a nível mais elevado para os produtos do mercado. 5

Desejosa de melhorar a sua técnica da especialidade, a requerente procurou portanto aperfeiçoar uma composição de maltitol que não tem os defeitos de escoamento, de formação de grumos, de dissolução, ou de compressão que apresentam os pós de maltitol conhecidos. Certamente, poderia pensar-se que a necessidade identificada pudesse ser satisfeita por outros polióis. Ora, verifica-se que não tal não é o caso, visto que nenhum deles possui caracteristicas de solubilidade, de higroscopicidade, de sabor açucarado e de fusão tão próximos da sacarose como o maltitol. É mérito da requerente ter conseguido, contrariamente a todas ãs expectativas, e depois de ter conduzido uma pesquisa aprofundada sobre o assunto, preparar uma composição cristalina de maltitol que não apresenta os defeitos salientados para os pós de maltitol conhecidos. Evidenciou que, de forma surpreendente e inesperada, uma tal composição cristalina pode ser preparada em condições particulares a partir de um xarope com uma riqueza em maltitol superior a 92%, por um processo que é idêntico a uma atomização, embora esta técnica nunca tenha permitido no passado obter directamente uma cristalização do maltitol. É de salientar, além disso, que a técnica de atomização tinha caído em total desuso no caso do maltitol, desde que tinha sido salientada a possibilidade de fazer cristalizar este poliol a partir de uma solução sobre-saturada e desde a obtenção de processos julgados muito eficientes com base neste princípio. A invenção refere-se por conseguinte, em primeiro lugar, a uma composição cristalina de maltitol, que apresenta essencialmente uma estrutura porosa e alveolada, uma riqueza em maltitol igual ou superior a 92%, e uma densidade aparente compreendida entre 100 e 700 g/1. 6 A noção de riqueza deve ser entendida, no caso da presente invenção, como correspondente à percentagem de maltitol expressa em peso seco/seco, em relação ao conjunto dos carbohidratos presentes na composição cristalina de maltitol. Estes carbohidratos podem ser açúcares, tais como, em particular, a D-glicose, a maltose, a maltotriose e a maltotetrose e polióis obtidos a partir da hidrogenação destes açúcares. Habitualmente, esta riqueza é medida por cromatografia liquida de elevada eficiência. A primeira caracteristica essencial da composição de maltitol está relacionada com o facto de ser cristalizada, o que lhe confere uma estabilidade muito elevada em relação à humidade. Tem por consequência uma fraca tendência a aglomerar-se ou a formar grumos. Assim, a sua utilização é fácil e não é imperativo tomar grandes disposições para prevenir este risco. A cristalinidade da composição de acordo com a invenção pode ser avaliada por calorimetria térmica diferencial. Esta é directamente proporcional à sua entalpia de fusão, a qual é de preferência superior a 130 J/g, mais preferivelmente superior a 145 J/g e ainda mais preferivelmente superior a 155 J/g.

Verificou-se de forma surpreendente e inesperada que a composição de acordo com a invenção possui uma cristalinidade sempre claramente superior a um maltitol aglomerado, uma cristalinidade em geral superior a um maltitol extrudido de riqueza em maltitol equivalente a uma cristalinidade em geral muito ligeiramente inferior a um maltitol cristalizado em água de riqueza em maltitol equivalente. É assim corrente que a composição de acordo com a invenção apresenta uma entalpia de fusão compreendida entre 160 e 164 J/g, enquanto que esta entalpia de fusão está habitualmente compreendida entre 80 e 7

c&ry 120 J/g para um maltitol aglomerado como por exemplo no caso do pó MALBIT® CR, está compreendida entre 130 e 145 J/g para um maltitol extrudido e está compreendida entre 163 e 167 J/g para um maltitol cristalizado em água, tal como o produto MALTISORB cristalizado, comercializado pela requerente.

Verificou-se igualmente que a composição de acordo com a invenção apresenta uma temperatura de fusão compreendida entre 148 e 150°C, em geral de cerca de 149°C. Esta temperatura tende a ser ligeiramente mais baixa do que a de um maltitol cristalizado em água de riqueza equivalente em maltitol.

Segundo uma segunda caracteristica essencial, a composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção possui uma riqueza em maltitol pelo menos igual a 92%. É preferível, a fim de que ela possa cristalizar directamente e mais perfeitamente, que apresente uma riqueza em maltitol igual ou superior a 95%, e melhor ainda igual ou superior a 98%. O ideal é atingir uma riqueza próxima de ou superior a 99%.

Além disso, prefere-se igualmente que a composição de acordo com a invenção apenas contenha um fraco teor em polióis que não sejam o maltitol, podendo estes polióis ser, em particular, sorbitol, xilitol, manitol, iditol, arabitol, maltotriitol ou maltotetraitol. O conteúdo nestes polióis é de preferência inferior a 5% e melhor ainda inferior a 2% em relação à matéria seca da composição. Verificou-se com efeito que a sua presença altera de forma significativa a cristalinidade da composição de acordo com a invenção. Não é este o caso, ou é-o numa medida bastante inferior, quando a composição contém certas outras substâncias. Isso explica que a composição cristalina de maltitol possa conter sem 8

inconveniente essas substâncias em quantidade mais ou menos considerável, em função da utilização que lhe está reservada.

Entre as substâncias susceptiveis de entrar sem problema de maior na composição cristalina de maltitol, podem citar-se por exemplo os edulcorantes intensos, os corantes, os perfumes, os aromas, as vitaminas, os minerais, os princípios activos farmacêuticos ou veterinários, os esteres de ácidos gordos, os ácidos orgânicos ou minerais e os respectivos sais, as matérias proteicas como as proteínas, os amino-ácidos e os enzimas.

Segundo uma terceira característica essencial, a composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção apresenta vulgarmente uma densidade mais fraca do que os pós de maltitol conhecidos. Esta densidade pode ser medida por exemplo uutilizando um aparelho comercializado pela sociedade HOSOKAWA sob a marca "Powder Tester", aplicando o método recomendado para medir uma densidade aparente. Nestas condições, a composição de acordo com a invenção apresenta uma densidade aparente compreendida entre cerca de 100 e cerca de 700 g/1, de preferência entre 200 e 670 g/1 e mais preferivelmente entre 300 e 650 g/1. Normalmente, a sua densidade aparente está compreendida entre 400 e 650 g/1. A densidade baixa da composição de acordo com a invenção deve-se à sua estrutura particular, que a distingue claramente dos pós de maltitol conhecidos. Com efeito, por observação ao microscópio, pode-se verificar que a sua estrutura é essencialmente porosa e alveolada. Além disso, as partículas que compõem a composição de acordo com a invenção são essencialmente esféricas, desprovidas de arestas vivas e compostas por uma multiplicidade de micro-partículas cristalinas aglomeradas entre si. Esta estrutura diferencia-se de forma clara da estrutura de um maltitol cristalizado em 9

água e de um maltitol extrudido, que são constituídas por partículas cúbicas ou paralelepipédicas muito angulosas, ou ainda por um maltitol aglomerado, que apresenta uma estrutura muito densa que inclui partículas fracamente birrefringentes em luz polarizada. É assim que a composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção é quase desprovida de partículas que apresentem características de forma e de aspecto idênticas às encontradas nos pós de maltitol cristalizados em água, extrudidos ou aglomerados. A composição cristalina de acordo com a invenção possui em geral uma superfície específica inferior a 0,2 m2/g.

Além disso, a requerente verificou, medindo a porosidade ao mercúrio em cortes granulométricos de 160 a 250 microns, que contrariamente a um pó de maltitol cristalizado em água, a composição de acordo com a invenção é constituída por partículas que possuem poros abertos de dimensão compreendida entre 1 e 10 microns. O volume destes poros representa em geral 0,01 a 0,03 cm3/g, o que é mais fraco do que os volumes comuns para pós de maltitol aglomerados ou extrudidos. O conteúdo em água, determinado por incubação a 130°C durante 2 horas, da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção é de preferência inferior a 2% e mais preferivelmente ainda inferior a 1%. Geralmente, este conteúdo é mesmo inferior a 0,5%, ou até 0,35%.

Quanto às características funcionais da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção, a requerente avaliou a sua capacidade de escoamento utilizando o aparelho comercializado pela sociedade HOSOKAWA. Este aparelho permite medir em condições normalizadas e reproduzíveis, a capacidade de escoamento de um pó e calcular uma nota de escoamento 10

JU denominada igualmente índice de Carr. A composição de acordo com a invenção apresenta uma nota de escoamento excelente, compreendida entre 70 e 90. Este valor é de preferência compreendido entre 75 e 90 e mais preferivelmente ainda entre 80 e 90. Este valor é muito próximo do dos pós de maltitol da técnica da especialidade anterior, obtidos por extrusão de cristais cristalizados em água.

Além disso, a capacidade de escoamento da composição de acordo com a invenção é em geral claramente superior à dos pós de maltitol obtidos por simples cristalização da água ou pela técnica de aglomeração.

Pode-se pensar que a excelente capacidade de escoamento da composição de acordo com a invenção se explica pela combinação de diversas das suas caracteristicas fisico-químicas, nomeadamente, em particular, a ausência de alterações electrostáticas importantes na superfície das partículas que a constituem, a sua riqueza em maltitol, a sua fraca higroscopicidade e, por fim, a forma característica das partículas que a constituem. Esta excelente capacidade de escoamento é vantajosa porque permite muito facilmente o enchimento e o esvaziamento de funis, de recipientes ou de outros contentores tais como saquetas ou gélulas, por exemplo.

Uma segunda propriedade funcional essencial da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção é a de se dissolver muito rapidamente em água. Para medir esta velocidade de dissolução, procede-se segundo um teste A, que consiste em introduzir em 150 gramas de água desmineralizada e desgaseifiçada, mantida a 20°C e submetida a uma agitação de 200 RPM, num copo de forma baixa de 250 ml, exactamente 5 gramas de um corte granulométrico de 200 a 315 microns do 11

produto a testar. 0 tempo de dissolução corresponde ao tempo necessário, após a introdução do produto, para a obtenção de uma limpidez visual perfeita da preparação. Nestas condições, a composição de acordo com a invenção possui em geral uma velocidade de dissolução inferior a 30 segundos e de preferência inferior a 26 segundos e mais preferivelmente ainda inferior a 20 segundos. Estes tempos são geralmente inferiores aos obtidos com todos os pós de maltitol actualmente comercializados. Compreende-se que esta faculdade de dissolução rápida seja uma vantagem inegável, por exemplo no fabrico de produtos alimentares ou farmacêuticos a dissolver antes da sua ingestão. A composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção possui igualmente outras caracteristicas vantajosas. Podem-se citar a sua boa capacidade para ser comprimida para a preparação de tabletes de mascar ou chupar e a sua boa capacidade para se misturar com outros produtos. A composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção é susceptivel de ser obtida procedendo-se à pulverização de um xarope relativamente rico em maltitol em relação à quantidade de carbohidratos presentes neste xarope, sobre um leito pulverulento em movimento de partículas de maltitol cristalizado de pureza pelo menos igual à do xarope. Verificou-se que a riqueza em maltitol do xarope deve ser superior ou igual a 92% por forma que a cristalização do maltitol se possa operar num tempo suficientemente breve e de forma significativa.

Este xarope de maltitol é geralmente uma solução totalmente límpida de maltitol ou uma solução ligeiramente opaca devido à eventual presença, mas não desejada, de cristais finos de maltitol. 12

U=af-^ A composição cristalina de maltitol pode ser obtida, em particular, realizando o processo que inclui as etapas seguintes: preparação de um xarope de maltitol com uma matéria seca de pelo menos 50% e que apresente uma riqueza em maltitol igual ou superior a 92%, pulverização fina deste xarope sobre um leito pulverulento de partículas em movimento de maltitol cristalizado com uma riqueza pelo menos igual à do xarope; estando este leito a uma temperatura compreendida entre 60 e 110°C; representando a massa do leito constantemente pelo menos 2 vezes a massa do xarope pulverizado, secagem do leito pulverulento e do xarope a fim de obter a composição cristalina de maltitol, maturação eventual da composição cristalina de maltitol até que esta apresente uma cristalinidade suficiente e de preferência uma entalpia de fusão igual ou superior a 130 J/g. eventual reciclagem parcial da composição cristalina de maltitol a fim de que esta constitua um novo leito pulverulento de maltitol cristalizado.

Contrariamente ao que se poderia pensar, esta técnica permite obter uma composição cristalina de maltitol de baixa densidade e cuja velocidade de dissolução em água é rápida. Estas propriedades podem ser ajustadas, modificando-se a riqueza em maltitol do xarope, a matéria seca do xarope, a finura da pulverização, a natureza das partículas de maltitol cristalizado que constitui o leito pulverulento, o meio de 13 ✓ colocação em movimento destas partículas, a temperatura do leito, a temperatura de secagem e as massas respectivas do leito e de xarope pulverizado.

Quanto à riqueza em maltitol do xarope, é preferível que ela seja igual ou superior a 95%, melhor ainda igual ou superior a 98%, sendo o ideal escolher uma riqueza próxima de ou superior a 99%. É preferível evitar uma pulverização grosseira do xarope, caso em que se observa uma colagem, uma má cristalização do maltitol e um aumento demasiado forte de densidade, o que não se pretende. De igual modo', a fim de que a composição cristalina de maltitol apresente as propriedades específicas descritas mais acima, é conveniente reter um material que permita formar a partir do xarope pequenas gotas muito finas, ou mesmo uma névoa.

Quanto à natureza das partículas de maltitol que constituem o leito pulverulento, é preferível que elas apresentem igualmente uma grande riqueza em maltitol, sempre pelo menos igual à do xarope utilizado. Para obter um bom resultado, é também preferível que este leito seja igualmente suficientemente pouco denso, ou seja, apresente uma densidade inferior a 700 g/1 e melhor ainda inferior a 650 g/1. O ideal é reter para este leito partículas de maltitol que apresentem o conjunto de características da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção. Isso pode obter-se realizando uma reciclagem parcial da composição de acordo com a invenção, a qual desempenha então o papel de leito pulverulento de maltitol cristalizado. É muito vantajoso proceder desta forma, mas então é preferível triturar ou peneirar a composição de acordo com a invenção a fim de reter apenas as partículas de dimensão inferior a 150 microns e melhor ainda de dimensão inferior a 90 microns. 14

A colocação em movimento das partículas que constituem o leito pulverulento pode ser obtida mecanicamente, ou por insuflação de ar. Esta última possibilidade é preferível, visto que é fácil, escolhendo a temperatura do ar, ajustar a temperatura do leito num valor compreendido entre 60 e 110°C e, regulando os fluxos de ar, ajustar as propriedades da composição cristalina de maltitol.

Geralmente, é preferível que a temperatura deste leito seja mantida entre 65 e 90°C, sendo o ideal situar-se entre 70 e 85°C. É igualmente preferível que a massa do leito pulverulento represente constantemente 3 vezes ou melhor 5 vezes a massa do xarope pulverizado. Quando se procede a uma reciclagem parcial da composição de acordo com a invenção, a fim de que ela desempenhe o papel de leito pulverulento, é suficiente ajustar o fluxo de entrada do xarope para que este apenas represente, no máximo, 25%, ou melhor, no máximo, 17% do fluxo de entrada na composição reciclada. A secagem do leito pulverulento sobre o qual foi pulverizado o xarope deve ser conduzida de forma a obter um conteúdo de água final que não ultrapasse 2%, de preferência 1% e mais preferivelmente 0,5% da composição. A requerente demonstrou que se podia vantajosamente fabricar em contínuo a composição cristalina de maltitol, por exemplo utilizando um dispositivo de atomização do tipo M.S.D. da sociedade NIRO-ATOMIZER, a qual permite, graças à sua concepção, reproduzir todas as etapas essenciais do processo de acordo com a invenção.

Este material permite, com efeito, pulverizar muito finamente com a ajuda do tubo incluído, um xarope com uma temperatura compreendida entre 50 e 100°C e uma matéria seca compreendida entre 55 e 85%, sobre um leito de partículas de 15

maltitol, colocado e mantido em movimento por meio de ar. Além disso, este material permite simultaneamente operar uma secagem por ar quente. Pode-se escolher vantajosamente uma temperatura de entrada de ar compreendida entre 160 e 300°C e os fluxos de matérias que entram de forma que a temperatura de ar que sai do dispositivo esteja compreendida entre 60 e 130°C e melhor ainda entre 70 e 90°C. Este material permite igualmente proceder eventualmente a uma reciclagem parcial da composição cristalina de maltitol e de a dispersar muito finamente na parte superior do dispositivo, à volta do tubo de pulverização do xarope. A composição cristalina de maltitol obtida segundo o processo de acordo com a invenção pode, em caso de necessidade, ser em seguida granulada, de forma a modificar a sua granulometria. Esta granulação pode ser realizada com água, vapor, ou com a ajuda de um xarope contendo de preferência maltitol. A composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção pode ser vantajosamente utilizada como agente edulcorante, agente de volume ou de textura, excipiente ou suporte de diversos aditivos. É particularmente recomendada, devido às suas propriedades especificas, ao fabrico de comprimidos e de pós a dissolver nos domínios alimentar e farmacêutico. Todavia, nada impede a sua utilização para qualquer outro fim, como por exemplo para formular pastilhas elásticas, xaropes ou produtos de confeitaria. A invenção será ainda melhor compreendida através do exemplo que se segue, o qual não deve ser limitativo e considera apenas determinadas formas de realização e determinadas propriedades vantajosas da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção. 16

Exemplo 1 : Preparação de composições cristalinas de maltitol de acordo com a invenção e comparação com os produtos da técnica da especialidade anterior.

Prepara-se uma solução de maltitol com 75% de matéria seca por dissolução de cristais de maltitol que apresenta uma riqueza em maltitol de 99,8%. Esta solução é levada a 80°C e em seguida mantida a esta temperatura.

Procede-se à atomização desta solução, utilizando um dispositivo do tipo M.S.D. da sociedade NIRO-ATOMIZER. Para o efeito, introduz-se previamente no dispositivo cerca de 100 kg de pó de maltitol cristalizado em água de fina granulometria. Retém-se para o efeito o pó cristalino MALTISORB® P 90 comercializado pela requerente. Este desempenha o papel de leito pulverulento de maltitol cristalizado. Este pó é colocado em movimento por fluxo de ar a 40°-90°C e por reciclagem da parte superior do dispositivo após passagem num triturador que produz partículas de maltitol cristalizado de dimensão inferior a 90 microns.

Procede-se em seguida à pulverização fina do xarope sobre o leito pulverulento de partículas em movimento de maltitol cristalizado, ajustando—se o fluxo de matérias que entram no dispositivo de forma que a quantidade deste xarope pulverizado não represente mais do que 25% da quantidade reciclada de maltitol pulverulento. Escolhe-se uma temperatura de ar de secagem à entrada superior do dispositivo compreendida entre 165 e 225°C. A temperatura do ar que sai do dispositivo é compreendida entre 70 e 90°C.

Nestas condições, verifica-se após 7 horas de funcionamento do dispositivo que a composição de maltitol que sai deste é quase desprovida de partículas com as características de forma e aspecto semelhantes às encontradas 17

no pó MALTISORB® P 90. Com efeito, a composição é essencialmente porosa e alveolada e é constituída por partículas essencialmente esféricas, desprovidas de arestas vivas e compostas por uma multiplicidade de micro-partículas cristalinas aglomeradas entre si. Esta composição de acordo com a invenção é chamada II. As suas principais caracteristicas são dadas no quadro mais abaixo.

Procede-se igualmente à atomização de uma solução de maltitol menos rica em maltitol, procedendo-se exactamente como acima indicado. Esta solução contem 95,8% de maltitol e 2,9% de outros polióis. Após 7 horas de funcionamento do dispositivo, verifica-se que o produto que sai está bem cristalizado e apresenta todas as caracteristicas da composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção. Este produto é chamado 12. Verifica-se que esta composição 12, apesar da sua riqueza bastante fraca em maltitol, cristalizou num período de tempo relativamente breve e de forma suficientemente completa, e, de forma surpreendente, sem ter qualquer necessidade de realizar uma secagem complementar e um envelhecimento por insuflação de ar durante uma a vinte horas, como recomendado na patente US 4 408 041.

Comparam-se as composições II e 12 de acordo com a invenção com diferentes pós de maltitol da técnica da especialidade anterior, ou seja: um pó cristalino que contém cristais de maltitol obtidos por cristalização em água (MALTISORB® P 200); um pó obtido de acordo com a técnica chamada de aglomeração (AMALTY®MR da sociedade TOWA CHEMICAL); - e um pó de maltitol, extrudido de acordo com as condições apresentadas na patente EP 0 220 103. 18

A estrutura dos diferentes produtos é observada ao microscópio óptico sob luz polarizada e ao microscópio electrónico, sobre cortes granulométricos de 0 a 100 microns. Verifica-se, por comparação de matrizes obtidas ao microscópio óptico correspondentes à composição II (figura n.° 1), ao pó MALTISORB® cristalizado em água (Figura n.° 2), ao pó aglomerado AMALTY® MR (figura n.° 3) e ao pó extrudido (figura n.° 4) : - que só o pó aglomerado AMALTY® MR não polariza a luz, o que testemunha uma fraca cristalinidade ou uma grande desordem cristalina. que a composição II de acordo com a invenção é essencialmente constituída por partículas esféricas sem arestas vivas, o que a distingue muito claramente dos pós cristalizados em água e extrudidos.

Comparando as fotografias obtidas em microscópio electrónico para a composição II (Figura n.° 5), o pó cristalizado em água (Figura n.° 6), o pó aglomerado (Figura n.° 7) e o pó extrudido (Figura n.° 8), verifica-se que a composição cristalina de maltitol de acordo com a invenção possui essencialmente uma estrutura porosa e alveolar e contem partículas compostas por micro-partículas cristalinas aglomeradas entre si. A densidade destas partículas aparece claramente menos elevada do que a das partículas dos produtos de técnica da especialidade anterior. Estas últimas apresentam com efeito uma estrutura densa e compacta, com superfícies de partículas lisas ou ásperas, muito diferentes das encontradas para a composição de acordo com a invenção.

No quadro que se segue, são dadas diversas características funcionais das composições II e 12 de acordo com a invenção. Contrariamente às composições da técnica da 19

especialidade anterior, as composições de acordo com a invenção aliam vantajosamente propriedades nunca até à data encontradas simultaneamente. Possuem com efeito em simultâneo as caracteristicas de serem compressiveis, de escoarem facilmente e de se dissolverem muito rapidamente em água.

Além disso, parece que são muito pouco higroscópicas, o que é uma vantagem inegável para o seu armazenamento e a sua utilização. 20

QUADRO

Composições de acordo com a Composições da técnica da especialidade anterior mve 11 ncdo -—-— 12 Cristalizada em água Aglomerada Extrudida .—---- 99,8% 92,0% 98,0% Riqueza em maltitol 99, 8% 95, 8% ____1 0,2% 0, 8% 0,2% I Conteúdo em água (incubação) 0,3% 0,7% ----- traços 7,5% 0,5% Conteúdo em outros poiióis à excepção do maltitol traços 2,9% 163 J/9 120 J/g 14 4°C 176 J/g 149°C Entalpia de fusão (± 2J/g) Temperatura de fusão no pico (+0,5°C) 162 J/g 14 9°C 134 J/9 146°C Estrutura Poro alvec Micro c aqlome sa e >lada ristais ;rados Não porosa^ muito densa_ Relativamente densa e compacta Não porosa e densa Densidade 645 q/1 639 g/i 860 g/1 720 g/1 783 g/1 índice de escoamento Carr 83,0 82,5 78,0 78,0 79,0 Velocidade de dissolução (Teste A) 25 s 68 s 15 s 34 s Compressi-bilidade (Teste da patente EP 0 220 103) 135 N 68 N Medição impos sível Impossível de comprimir como se apresenta 140 N 21

Exemplo 2 : Comparação entre composições de acordo com a invenção e produtos da técnica da especialidade anterior, obtidos de acordo com a patente US 4 408 401.

Preparam-se "açúcares totais" de acordo com a técnica da especialidade anterior por atomização simples de soluções pré-cristalizadas ou massas cozidas de maltitol.

Para o efeito, seguem-se as recomendações dadas na patente US 4 408 401, utilizando suspensões cristalinas de riqueza em maltitol de 98%, contendo cerca de 25 a 60% de cristais de maltitol.

Comparam-se as caracteristicas dos "açúcares totais" assim obtidos com as das composições II e 12 de acordo com a invenção do exemplo 1.

Verifica-se que os "açúcares totais" apresentam uma estrutura densa e uma densidade aparente sempre superior a 700 g/1, estando as restantes caracteristicas também próximas de um produto cristalizado em água. Assim, as velocidades de dissolução em água destes "açúcares totais" estão próximas de 70 segundos e não é possível preparar, a partir destes, comprimidos de acordo com o teste da patente EP 0 220 103, mesmo aumentando as forças de compressão.

Verifica-se que os "açúcares totais" da técnica da especialidade anterior não apresentam as caracteristicas físicas e funcionais vantajosas das composições II e 12 de acordo com a invenção.

Exemplo 3 :

Preparam-se pastilhas elásticas sem açúcar de acordo com a formulação abaixo indicada: - goma de base 247 g - pó de maltitol 543 g 22

- xarope de maltitol LYCASIN 80/55 198 g - aroma de hortelã 12 g

Retém-se em pó de maltitol: - um corte granulométrico de 200-315 microns, preparado a partir da composição II de acordo com a invenção e dada no exemplo 1. - e um corte granulométrico de 200-315 microns, obtido a partir de um pó de maltitol cristalizado em água MALTISORB® P200.

Compara-se a textura das pastilhas elásticas sem açúcar obtidas em condições estritamente idênticas com a utilização dos dois pós de maltitol acima indicados.

Verifica-se na degustação que, embora os pós utilizados sejam particularmente grosseiros, o corte de acordo com a invenção confere à pastilha elástica uma textura mais lisa e muito claramente menos arenosa do que o corte de maltitol cristalizado em água.

Verifica-se igualmente que a dureza das amostras de pastilha elástica que contêm o corte de acordo com a invenção é vantajosamente maior do que a das amostras formuladas com o corte da técnica da especialidade anterior. Isto é confirmado por uma medida de dureza por penetrometria por meio de um material de marca INSTRON®.

Esta comparação confirma o interesse que apresenta a composição de acordo com a invenção na formulação de pastilhas elásticas quando se pretende ajustar a textura.

Pode-se igualmente, sem inconveniente, reter a composição cristalina de acordo com a invenção para dar às pastilhas 23 elásticas a pulverulenta forma de drageias, utilizando-as sob ou de xarope. forma

Lisboa, 27 de Julho de 2000

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Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Composição cristalina de maltitol, caracterizada por apresentar essencialmente uma estrutura porosa e alveolada, uma riqueza em maltitol igual ou superior a 92% e uma densidade aparente compreendida entre 100 e 700 g/1.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por apresentar uma riqueza em maltitol igual ou superior a 95%, de preferência igual ou superior a 98% e mais preferivelmente ainda igual ou superior a 99%.
3. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por apresentar uma entalpia de fusão superior a 130 J/g, de preferência superior a 145 J/g e mais preferivelmente ainda superior a 155 J/g.
4. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada por conter, em peso de matéria seca, menos de 5% e de preferência menos de 2% de outros polióis, à excepção do maltitol.
5. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 4, caracterizada por apresentar uma densidade aparente compreendida entre 200 e 670 g/1, de preferência entre 300 e 650 g/1, e mais preferivelmente ainda entre 400 e 650 g/1.
6. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 5, caracterizada por apresentar uma nota de escoamento de Carr compreendida entre 70 e 90, de 1 preferência entre 75 e 90 e mais preferivelmente ainda entre 80 e 90.
7. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizada por apresentar um conteúdo de água inferior a 2%, de preferência inferior a 1% e mais preferivelmente ainda inferior a 0,5%.
8. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizada por conter um ou mais aditivos escolhidos entre os edulcorantes intensos, os corantes, os perfumes, os aromas, as vitaminas, os minerais, os princípios activos farmacêuticos ou veterinários, os ésteres gordos de ácidos gordos, os ácidos orgânicos e minerais e respectivos sais, as matérias proteicas como as proteínas, os amino-ácidos e os enzimas.
9. Composição de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizada por apresentar uma velocidade de dissolução em água, de acordo com um teste A, inferior a 30 segundos, de preferência inferior a 26 segundos e mais preferivelmente inferior a 20 segundos.
10. Processo para a preparação de uma composição cristalina de maltitol, caracterizado por incluir as etapas seguintes: - preparação de um xarope de maltitol com uma matéria seca de pelo menos 50% e que apresente uma riqueza em maltitol igual ou superior a 92%. pulverização fina deste xarope sobre um leito pulverulento de partículas em movimento de maltitol cristalizado com uma riqueza pelo menos igual à do xarope, estando o leito a uma temperatura compreendida 2 entre 60 e 110°C; representando a massa do leito constantemente pelo menos 2 vezes a massa do xarope pulverizado. - secagem do leito pulverulento e do xarope a fim de obter a composição cristalina de maltitol. maturação eventual da composição cristalina de maltitol até que esta apresente uma cristalinidade suficiente e de preferência uma entalpia de fusão igual ou superior a 130 J/g. - eventual reciclagem parcial da composição cristalina de maltitol a fim de que esta constitua um novo leito pulverulento de maltitol cristalizado. Lisboa, 27 de Julho de 2000

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