RU2341290C2 - Homogeneous, thermally reversible gel containing carragenan of underviscosity, and products made thereof - Google Patents
Homogeneous, thermally reversible gel containing carragenan of underviscosity, and products made thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341290C2 RU2341290C2 RU2005135138/15A RU2005135138A RU2341290C2 RU 2341290 C2 RU2341290 C2 RU 2341290C2 RU 2005135138/15 A RU2005135138/15 A RU 2005135138/15A RU 2005135138 A RU2005135138 A RU 2005135138A RU 2341290 C2 RU2341290 C2 RU 2341290C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gel
- carrageenan
- film
- agent
- specified
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящая заявка заявляет преимущества временных заявок на патенты США №№60/462785; 60/462721; 60/462758; 60/462617; 60/462793; 60/462783; 60/462792; 60/462794; все зарегистрированы 14 апреля 2003 года.This application claims the benefits of provisional patent applications US No. 60/462785; 60/462721; 60/462758; 60/462617; 60/462793; 60/462783; 60/462792; 60/462794; all registered April 14, 2003.
Настоящее изобретение направлено на гомогенный, термически обратимый гель, содержащий каррагенан, где каррагенан имеет вязкость менее чем 10 сП при 75°C, когда измеряют в 0,10 молярном водном растворе хлорида натрия, содержащем 1,5 мас.% каррагенана по отношению к общей массе всех компонентов в растворе, и необязательно, по меньшей мере, один агент, выбранный из пластификатора, второго пленкообразующего агента, наполнителя и агента, регулирующего pH, где гель содержит, по меньшей мере, 40% твердых продуктов, Настоящее изобретение также направлено на способы их получения, а также на разнообразные продукты, содержащие гель, включая пищевые продукты, мягкие капсулы, твердые капсулы и твердые формы инкапсулированных порошков, таблетки, таблетки-капсулы и тому подобное.The present invention is directed to a homogeneous, thermally reversible gel containing carrageenan, where carrageenan has a viscosity of less than 10 cP at 75 ° C, when measured in a 0.10 molar aqueous solution of sodium chloride containing 1.5 wt.% Carrageenan relative to the total the mass of all components in solution, and optionally at least one agent selected from a plasticizer, a second film-forming agent, a filler, and a pH adjusting agent, where the gel contains at least 40% solids. The present invention is also directed to and methods for their preparation, as well as a variety of products containing gel, including food products, soft capsules, hard capsules and solid forms of encapsulated powders, tablets, tablet capsules and the like.
Каррагенан представляет собой коммерчески значимый галактан полисахарид, находящийся в красных морских водорослях. Все каррагенаны содержат повторяющиеся единицы галактозы, соединенные чередующимися α1→3 и β1→4 гликозидными связями, и являются сульфатированными до очень различающихся степеней. Типы каррагенана могут быть различными, частично, по их степени и положению сульфатирования, а также по морским водорослям, из которых они получены. Различные типы каррагенана включают в себя каппа, каппа-2, йота, лямбда, мю и ню. Поскольку каррагенаны отличаются по их композиции и структуре, они, как известно, отличаются по свойствам и применениям. Каррагенаны также отличаются по молекулярным массам, содержанию и типу катионов.Carrageenan is a commercially significant galactan polysaccharide found in red algae. All carrageenans contain repeating units of galactose, connected by alternating α1 → 3 and β1 → 4 glycosidic bonds, and are sulfated to very different degrees. Types of carrageenan can be different, in part, by their degree and position of sulfation, as well as by the seaweeds from which they are derived. Various types of carrageenan include kappa, kappa-2, iota, lambda, mu and nude. Since carrageenans differ in their composition and structure, they are known to differ in properties and applications. Carrageenans also differ in molecular weight, content and type of cations.
В системах с высоким содержанием твердых продуктов, например, при более чем 40% твердых продуктов, гелеобразующие композиции на основе каррагенана, как известно, образуют очень вязкие системы, которые создают проблемы с обработкой, когда получают гель, например, такая обработка требует значительного тепла, сдвига, манипуляций для предотвращения преждевременного гелеобразования или образования гелей и гелевых пленок, которые являются менее чем полностью гомогенными (что приводит к гелям с меньшей прочностью). Важные промышленные применения, такие как производство мягких капсул, твердых капсул, пищевых продуктов (жевательной резинки, сладостей и тому подобное), твердых форм инкапсулированных порошков, таблеток и тому подобное, выиграли бы от использования конкретных каррагенановых гелей, где гелеобразование происходит при пониженных температурах. Долгое время считалось, что температура гелеобразования каррагенана не зависит от его молекулярной массы. Неожиданно для авторов настоящего изобретения, у каррагенановых гелей с высоким содержанием твердых продуктов, например, по меньшей мере, при 40% твердых продуктов, гели и гелевые пленки, содержащие каррагенаны с пониженной молекулярной массой, как здесь упоминается, дают в результате весьма желательное снижение температуры гелеобразования.In systems with a high solids content, for example, with more than 40% solid products, carrageenan-based gelling compositions are known to form very viscous systems that cause processing problems when a gel is obtained, for example, such processing requires significant heat, shear, manipulations to prevent premature gelation or the formation of gels and gel films that are less than completely homogeneous (which leads to gels with less strength). Important industrial applications, such as the production of soft capsules, hard capsules, food products (chewing gum, sweets and the like), hard forms of encapsulated powders, tablets and the like, would benefit from the use of specific carrageenan gels, where gelation occurs at low temperatures. For a long time it was believed that the gelation temperature of carrageenan does not depend on its molecular weight. Unexpectedly for the inventors of the present invention, for high solids carrageenan gels, for example at least 40% solids, gels and gel films containing low molecular weight carrageenans, as mentioned here, result in a very desirable temperature reduction gelation.
Настоящее изобретение направлено на гомогенный, термически обратимый гель, содержащий каррагенан, где каррагенан имеет вязкость менее чем 10 сП при 75°C, когда измеряют в 0,10 молярном водном растворе хлорида натрия, содержащем 1,5 мас.% каррагенана по отношению к общей массе всех компонентов в растворе, и, необязательно, по меньшей мере, один агент, выбранный из пластификатора, второго пленкообразующего агента, наполнителя и агента, регулирующего pH, где гель содержит, по меньшей мере, 40% твердых продуктов. Настоящее изобретение также направлено на способы их получения, а также на разнообразные продукты, содержащие гель, включая пищевые продукты (например, жевательные резинки, сладости), мягкие капсулы, твердые капсулы и твердые формы инкапсулированных порошков, таблетки, таблетки-капсулы и тому подобное. Настоящее изобретение также направлено на способ снижения температуры гелеобразования каррагенановых гелей и гелевых пленок, включающий в себя использование каррагенана с пониженной молекулярной массой, описанного здесь.The present invention is directed to a homogeneous, thermally reversible gel containing carrageenan, where carrageenan has a viscosity of less than 10 cP at 75 ° C, when measured in a 0.10 molar aqueous solution of sodium chloride containing 1.5 wt.% Carrageenan relative to the total the mass of all components in solution, and optionally at least one agent selected from a plasticizer, a second film-forming agent, a filler and a pH adjusting agent, where the gel contains at least 40% solids. The present invention is also directed to methods for their preparation, as well as to a variety of products containing gel, including food products (e.g., chewing gums, sweets), soft capsules, hard capsules and hard forms of encapsulated powders, tablets, capsule tablets and the like. The present invention is also directed to a method for lowering the gelation temperature of carrageenan gels and gel films, comprising using the reduced molecular weight carrageenan described herein.
Фиг.1 представляет собой блок-схему способа по настоящему изобретению для изготовления пленок и мягких капсул с использованием процессора Стефана вместе с экструдером.Figure 1 is a flowchart of the method of the present invention for the manufacture of films and soft capsules using a Stefan processor together with an extruder.
Фиг.2 представляет собой блок-схему способа по настоящему изобретению для изготовления пленок и мягких капсул с использованием устройства для смешивания текучих сред фиг.3 и экструдера. Блок-схема показывает пленку, выходящую из экструдера, поступающую в устройство для инкапсулирования.FIG. 2 is a flow diagram of a method of the present invention for the manufacture of films and soft capsules using the fluid mixing device of FIG. 3 and an extruder. The block diagram shows the film exiting the extruder entering the encapsulation device.
Фиг.3 представляет собой частично вырванный вид сбоку устройства для смешивания текучих сред, для смешивания первой и второй текучих сред с паром, которое должно использоваться в способе по настоящему изобретению.Figure 3 is a partially torn side view of a fluid mixing apparatus for mixing first and second fluids with steam to be used in the method of the present invention.
Фиг.4 представляет собой другую версию блок-схемы фиг.2, показывающую пленку, выходящую из экструдера, поступающую в устройство для инкапсулирования.FIG. 4 is another version of the block diagram of FIG. 2 showing a film exiting the extruder entering the encapsulation apparatus.
Фиг.5 представляет собой блок-схему способа по настоящему изобретению для изготовления пленок и мягких капсул с использованием устройства для смешивания текучих сред фиг.3, охлаждающего барабана и устройства для инкапсулирования.FIG. 5 is a flow diagram of a method of the present invention for the manufacture of films and soft capsules using the fluid mixing device of FIG. 3, a cooling drum, and an encapsulation device.
Как отмечено выше, каррагенан представляет собой коммерчески значимый галактан полисахарид, находящийся в красных морских водорослях. Предпочтительные типы каррагенана, которые могут использоваться в настоящем изобретении, представляют собой каппа, каппа-2 и йота каррагенан. Эти типы каррагенана могут различаться, частично, по их степени и положению сульфатирования, а также по морским водорослям, из которых они получены. Например, йота каррагенан имеет повторяющуюся единицу D-галактоза-4-сульфат-3,6-ангидро-D-галактоза-2-сульфат, обеспечивающую содержание сложного сульфатного эфира примерно от 25 до 34%. Йота каррагенан может быть получен, например, из Eucheuma denticulatum (также упоминается как "Spinosum"). Каппа каррагенан имеет повторяющуюся единицу D-галактоза-4-сульфат-3,6-ангидро-D-галактоза и получается, например, из Kappaphycus alvarezii (также известной как "Eucheuma cottonii"). В противоположность этому, каппа-2 каррагенан, как сообщают R.Falshaw, H.J.Bixler and K.Johndro, Structure and Performance of Commercial Kappa-2 carrageenan Extracts, Food Hydrocolloids 15 (2001) 441-452 и H.Bixler, K Johndro and R Falshaw, Kappa-2 carrageenan: structure and performance of commercial extracts II, Food Hydrocolloids 15 (2001) 619-630, представляет собой сополимеры, содержащие определенное количество повторяющихся единиц каппа (3:6-ангидрогалактоза (3:6-AG)) и повторяющихся единиц йота (3:6-ангидрогалактоза-2-сульфат (3:6-AG-2-S)), ковалентно связанных в сополимерную цепь и получаемых из определенных водорослей Gigartinaceae. В приведенных выше ссылках утверждается, что такие каппа-2 каррагенаны имеют свойства, значительно отличающиеся по сравнению с простыми смесями каппа и йота каррагенанов. Другие ссылки, обсуждающие каппа-2 каррагенан, обсуждаются в этих публикациях. Хотя имеются значительные исторические разногласия относительно физической природы каппа-2 каррагенанов, недавние исследования, такие как те, которые рассмотрены непосредственно выше, подтверждают, что каппа-2 каррагенаны представляют собой сополимеры, содержащие повторяющиеся единицы каппа и йота, ковалентно связанные (при определенных соотношениях каппа и йота остатков) в основной цепи сополимера, при четком отличии от физических смесей каппа и йота полимеров.As noted above, carrageenan is a commercially significant galactan polysaccharide found in red algae. Preferred types of carrageenan that can be used in the present invention are kappa, kappa-2 and iota carrageenan. These types of carrageenan may vary, in part, in their degree and position of sulfation, as well as in the algae from which they are derived. For example, iota carrageenan has a repeating unit of D-galactose-4-sulfate-3,6-anhydro-D-galactose-2-sulfate, providing a sulfate ester content of about 25 to 34%. Iota carrageenan can be obtained, for example, from Eucheuma denticulatum (also referred to as "Spinosum"). Kappa carrageenan has a repeating unit of D-galactose-4-sulfate-3,6-anhydro-D-galactose and is obtained, for example, from Kappaphycus alvarezii (also known as "Eucheuma cottonii"). In contrast, kappa-2 carrageenan is reported by R. Falshaw, HJBixler and K.Johndro, Structure and Performance of Commercial Kappa-2 carrageenan Extracts, Food Hydrocolloids 15 (2001) 441-452 and H. Bixler, K Johndro and R Falshaw, Kappa-2 carrageenan: structure and performance of commercial extracts II, Food Hydrocolloids 15 (2001) 619-630, are copolymers containing a certain number of repeating units of kappa (3: 6-anhydrogalactose (3: 6-AG)) and repeating iota units (3: 6-anhydrogalactose-2-sulfate (3: 6-AG-2-S)) covalently linked to the copolymer chain and derived from certain Gigartinaceae algae. The above links state that such kappa-2 carrageenans have properties that are significantly different compared to simple mixtures of kappa and iota carrageenans. Other references discussing kappa-2 carrageenan are discussed in these publications. Although there is significant historical disagreement regarding the physical nature of kappa-2 carrageenans, recent studies, such as those directly discussed above, confirm that kappa-2 carrageenans are copolymers containing repeating units of kappa and iota, covalently linked (at certain kappa ratios and iota residues) in the main chain of the copolymer, with a clear difference from the physical mixtures of kappa and iota polymers.
Как здесь используется, у каппа-2 каррагенана молярное отношение содержания 3:6AG-2S к 3:6AG составляет от 25 до 50%, у йота каррагенана молярное отношение содержания 3:6AG-2S к 3:6AG составляет от 80 до 100%, и у каппа каррагенана молярное отношение содержания 3:6AG-2S к 3:6AG, меньше, чем у каппа-2 каррагенана. Например, у каппа каррагенана из Eucheuma cortonii, широко известного и используемого источника морских водорослей для каппа каррагенана, молярное отношение содержания 3:6AG2S к 3:6AG составляет менее чем примерно 10%; а у йота каррагенана из Spinosum, широко известного и используемого источника морских водорослей для йота каррагенана, молярное отношение содержания 3:6AG2S к 3:6AG составляет более чем примерно 85%. Это означает, что у каппа-2 каррагенана отношение каппа (3:6-AG) повторяющихся единиц к йота (3:6-AG-2-S) повторяющимся единицам находится в пределах между 1,0 и 3,0:1, более конкретно, от 1,5 до 3,0:1 (более конкретно, в зависимости от желаемого применения). Молярные отношения содержания 3:6AG-2S к 3:6AG, определенные здесь, имеют место для йота, каппа и каппа-2 каррагенанов, независимо от степени их модификации и содержания предшественника (например, повторяющихся единиц мю и ню). Таким образом, любые каррагенаны с пониженной молекулярной массой, удовлетворяющие приведенным здесь описаниям, вне зависимости от их степени модификации (от щелочной обработки), находятся в рамках настоящего изобретения.As used here, in kappa-2 carrageenan, the molar ratio of the content of 3: 6AG-2S to 3: 6AG is from 25 to 50%, in iota carrageenan the molar ratio of the content of 3: 6AG-2S to 3: 6AG is from 80 to 100%, and kappa carrageenan has a molar ratio of 3: 6AG-2S to 3: 6AG, less than kappa-2 carrageenan. For example, in kappa carrageenan from Eucheuma cortonii, a well-known and used seaweed source for kappa carrageenan, the molar ratio of 3: 6AG2S to 3: 6AG is less than about 10%; and for iota carrageenan from Spinosum, a well-known and used seaweed source for iota carrageenan, the molar ratio of 3: 6AG2S to 3: 6AG is more than about 85%. This means that for kappa-2 carrageenan, the ratio of kappa (3: 6-AG) repeating units to iota (3: 6-AG-2-S) repeating units is between 1.0 and 3.0: 1, more specifically, from 1.5 to 3.0: 1 (more specifically, depending on the desired application). The molar ratios of the 3: 6AG-2S to 3: 6AG content defined here are found for iota, kappa and kappa-2 carrageenans, regardless of the degree of their modification and the content of the precursor (e.g., repeating mu and nu units). Thus, any carrageenans with reduced molecular weight that satisfy the descriptions given here, regardless of their degree of modification (from alkaline treatment), are within the scope of the present invention.
Каппа-2 каррагенан, который должен использоваться в настоящем изобретении, может содержаться в ряде видов морских водорослей, или очищаться или выделяться из них, в пределах класса, например, водорослей Gigartinaceae, таких как Gigartina radula, Gigartina corymbifera, Gigartina skottsbergii, Iridaea cordata, Sarcothalia crispata и Mazzaella laminarioides. Источник морских водорослей для каппа-2 каррагенана, который должен использоваться в настоящем изобретении, представляет собой любой источник, который производит каппа-2 каррагенан, имеющий молярное отношение содержания 3:6AG-2S к 3:6AG, описанное здесь.The kappa-2 carrageenan to be used in the present invention can be contained in a number of seaweed species, or purified or isolated from them, within the class of, for example, Gigartinaceae algae, such as Gigartina radula, Gigartina corymbifera, Gigartina skottsbergii, Iridaea cordata, Sarcothalia crispata and Mazzaella laminarioides. The seaweed source for kappa-2 carrageenan to be used in the present invention is any source that produces kappa-2 carrageenan having a molar ratio of 3: 6AG-2S to 3: 6AG described herein.
Способы извлечения каррагенанов из их источников включают в себя необязательное полное или частичное отфильтровывание нерастворимых продуктов из исходного материала или использование неотфильтрованного материала, а также экструдированных морских водорослей. Понятно, что во время процесса извлечения каррагенана из указанных выше морских водорослей могут присутствовать малые или микроскопические количества других каррагенанов (например, лямбда каррагенанов), и они могут использоваться вместе с каррагенаном в настоящем изобретении.Methods for extracting carrageenans from their sources include the optional complete or partial filtering of insoluble products from the starting material or the use of unfiltered material, as well as extruded algae. It is understood that small or microscopic amounts of other carrageenans (e.g., lambda carrageenans) may be present during the process of extracting carrageenan from the above algae and can be used together with carrageenan in the present invention.
Каррагенан в геле по настоящему изобретению представляет собой каррагенан с пониженной молекулярной массой, имеющий вязкость менее чем 10 сП, более конкретно, от 5 до 8 сП при 75°C, когда измеряют в 0,10 молярном водном растворе хлорида натрия, содержащем 1,5 мас.% каррагенана с пониженной молекулярной массой по отношению к массе всех компонентов в растворе. Эти исследования вязкости могут осуществляться с использованием вискозиметра Brookfield LVF (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.), с использованием шпинделя #1 при 60 об/мин и с определением вязкости после шести оборотов.The gel carrageenan of the present invention is a reduced molecular weight carrageenan having a viscosity of less than 10 cP, more specifically 5 to 8 cP at 75 ° C, when measured in a 0.10 molar aqueous solution of sodium chloride containing 1.5 wt.% carrageenan with a reduced molecular weight relative to the weight of all components in solution. These viscosity studies can be performed using a Brookfield LVF viscometer (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.), using a # 1 spindle at 60 rpm and determining viscosity after six revolutions.
В гелях по настоящему изобретению содержание твердых продуктов составляет, по меньшей мере, 40%, по меньшей мере, 50%, по меньшей мере, 60%, по меньшей мере, 70%, по меньшей мере, 80% и, по меньшей мере, 90 мас.% от всех компонентов в геле.In the gels of the present invention, the solids content is at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, and at least 90 wt.% Of all components in the gel.
Каррагенаны с пониженной молекулярной массой, используемые в геле по настоящему изобретению, как правило, содержат катион, который может представлять собой, по меньшей мере, один катион, выбранный из катионов кальция, калия, магния, аммония или натрия. Натрий и калий являются предпочтительными для каппа и каппа-2 каррагенана, в то время как натрий, калий и кальций являются предпочтительными для йота каррагенана. Содержание натрия и калия или их смеси для каппа и каппа-2 каррагенана может составлять, по меньшей мере, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или 98 мас.% от общего содержания катиона в них; и содержание натрия, калия и кальция для йота каррагенана, или их смеси, может составлять, по меньшей мере, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или 98 мас.% от общего содержания катиона в них.The reduced molecular weight carrageenans used in the gel of the present invention typically contain a cation, which may be at least one cation selected from cations of calcium, potassium, magnesium, ammonium or sodium. Sodium and potassium are preferred for kappa and kappa-2 carrageenan, while sodium, potassium and calcium are preferred for iota carrageenan. The sodium and potassium content or a mixture thereof for kappa and kappa-2 carrageenan may be at least 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 98% by weight of the total cation in them; and the content of sodium, potassium and calcium for iota carrageenan, or a mixture thereof, may be at least 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 98 wt.% of the total cation content in them.
Гели по настоящему изобретению на основе каррагенанов с пониженной молекулярной массой, описанные здесь, как обнаружено, снижают температуру гелеобразования получаемого геля, по сравнению с каррагенанами сходного типа и содержания, имеющими более высокую молекулярную массу. Например, авторы обнаружили, что йота каррагенаны с пониженной молекулярной массой, описанные здесь, снижают температуру гелеобразования от примерно 81°C (йота каррагенан, имеющий 3,37% калия и 1,3% кальция от массы каррагенана и вязкость 23 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований) до примерно 34°C (йота каррагенан по настоящему изобретению, имеющий 3,37% калия и 1,3% кальция от массы каррагенана и вязкость 6 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований) и от примерно 60°C (йота каррагенан, имеющий 7,8% натрия от массы каррагенана (0% калия и кальция) и вязкость 23 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований) до примерно 30°C (йота каррагенан по настоящему изобретению, имеющий 7,5% натрия и 0,5% калия от массы каррагенана и вязкость 6 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований). Кроме того, авторы обнаружили, что каппа каррагенаны с пониженной молекулярной массой, описанные здесь, снижают температуру гелеобразования от примерно 28°C (каппа каррагенан, имеющий 5,4% натрия, 0,09% кальция, 0% калия от массы каррагенана и вязкость 129 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований) до примерно 21°C (каппа каррагенан по настоящему изобретению, имеющий преимущественно катион натрия и вязкость 8 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований). Кроме того, авторы обнаружили, что каппа-2 каррагенаны с пониженной молекулярной массой, описанные здесь, снижают температуру гелеобразования от примерно 35°C (каппа-2 каррагенан, имеющий 7,4% натрия, 0,15% кальция, 0,67% калия от массы каррагенана и вязкость 41 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований) до примерно 25°C (каппа-2 каррагенан по настоящему изобретению, имеющий 7,7% натрия, 0,01% кальция, 1,0% калия от массы каррагенана и вязкость 9 сП, когда измеряют с использованием приведенных здесь исследований). Температура гелеобразования гелей и гелевых пленок по настоящему изобретению, содержащих каррагенан с пониженной молекулярной массой, может изменяться в зависимости от других материалов и сочетаний каррагенанов с пониженной молекулярной массой, содержащихся в геле и гелевой пленке (например, пластификаторов, вторых пленкообразующих агентов, наполнителей и тому подобное.). Таким образом, например, но не ограничиваясь этим, гели по настоящему изобретению могут иметь температуры гелеобразования примерно 60°C или менее, 50°C или менее, 45°C или менее, 40°C или менее, 35°C или менее (по меньшей мере, 80%, 85%, 90%, 95 мас.% йота каррагенана по отношению к общей массе каррагенана в геле, и содержат, по меньшей мере, 50% катиона натрия, кальция и/или калия); 60°C или менее, 50°C или менее, 40°C или менее, 30°C или менее, 28°C или менее, 25°C или менее, 21°C или менее (по меньшей мере, 80%, 85%, 90%, 95 мас.% каппа каррагенана по отношению к общей массе каррагенана в геле, и содержат, по меньшей мере, 50% катиона натрия); и 60°C или менее, 50°C или менее, 35°C или менее, 30°C или менее, 25°C или менее (по меньшей мере, 80%, 85%, 90%, 95 мас.% каппа-2 каррагенана по отношению к общей массе каррагенана в геле, и содержат, по меньшей мере, 50% катиона натрия). Катион натрия может присутствовать в количестве, по меньшей мере, 75%, 85%, 90%, 95 мас.% по отношению к общей массе катиона.The gels of the present invention based on low molecular weight carrageenans described herein are found to reduce the gelation temperature of the resulting gel, compared to carrageenans of a similar type and content having a higher molecular weight. For example, the authors found that iota low molecular weight carrageenans described here reduce the gelation temperature from about 81 ° C (iota carrageenan having 3.37% potassium and 1.3% calcium by weight carrageenan and a viscosity of 23 cP when measured using the studies presented here) to about 34 ° C (iota carrageenan of the present invention having 3.37% potassium and 1.3% calcium by weight of carrageenan and a viscosity of 6 cP when measured using the studies given here) and from about 60 ° C (iota carrageenan having 7.8% sodium from the mass of carrageenan (0% potassium and calcium) and a viscosity of 23 cP when measured using the studies given here) to about 30 ° C (iota carrageenan of the present invention having 7.5% sodium and 0.5% potassium by weight carrageenan and a viscosity of 6 cP when measured using the studies presented here). In addition, the authors found that the low molecular weight kappa carrageenans described here reduce the gelation temperature from about 28 ° C (kappa carrageenan having 5.4% sodium, 0.09% calcium, 0% potassium by weight carrageenan and viscosity 129 cP when measured using the studies given here) to about 21 ° C (the kappa carrageenan of the present invention having a predominantly sodium cation and a viscosity of 8 cP when measured using the studies given here). In addition, the authors found that the low molecular weight kappa-2 carrageenans described herein reduce the gelation temperature from about 35 ° C (kappa-2 carrageenan having 7.4% sodium, 0.15% calcium, 0.67% potassium by weight of carrageenan and a viscosity of 41 cP when measured using the studies provided here) to about 25 ° C (kappa-2 carrageenan of the present invention having 7.7% sodium, 0.01% calcium, 1.0% potassium from carrageenan mass and 9 cP viscosity when measured using the studies given here). The gelation temperature of the gels and gel films of the present invention containing reduced molecular weight carrageenan may vary depending on other materials and combinations of reduced molecular weight carrageenans contained in the gel and gel film (e.g., plasticizers, second film-forming agents, fillers, and the like) like that.). Thus, for example, but not limited to, the gels of the present invention can have a gelation temperature of about 60 ° C or less, 50 ° C or less, 45 ° C or less, 40 ° C or less, 35 ° C or less ( at least 80%, 85%, 90%, 95 wt.% iota of carrageenan in relation to the total mass of carrageenan in the gel, and contain at least 50% of a cation of sodium, calcium and / or potassium); 60 ° C or less, 50 ° C or less, 40 ° C or less, 30 ° C or less, 28 ° C or less, 25 ° C or less, 21 ° C or less (at least 80%, 85 %, 90%, 95 wt.% Kappa carrageenan in relation to the total mass of carrageenan in the gel, and contain at least 50% sodium cation); and 60 ° C or less, 50 ° C or less, 35 ° C or less, 30 ° C or less, 25 ° C or less (at least 80%, 85%, 90%, 95 wt.% kappa - 2 carrageenan in relation to the total mass of carrageenan in the gel, and contain at least 50% sodium cation). Sodium cation may be present in an amount of at least 75%, 85%, 90%, 95% by weight relative to the total weight of the cation.
Каррагенан с пониженной молекулярной массой, используемый в настоящем изобретении, обычно присутствует в гелеобразующем количестве. Такое количество, в основном, составляет от 0,5% до 25%, более конкретно, от 0,5% до 15%, более конкретно, от 3,0% до 15 мас.% от всех компонентов в геле, в зависимости от использования геля.The low molecular weight carrageenan used in the present invention is typically present in a gelling amount. This amount is mainly from 0.5% to 25%, more specifically from 0.5% to 15%, more specifically from 3.0% to 15 wt.% Of all components in the gel, depending on use of gel.
Гели и гелевые пленки по настоящему изобретению, в основном, рассматриваются как гомогенные и термически обратимые.The gels and gel films of the present invention are generally regarded as homogeneous and thermally reversible.
Как здесь используется, термин "гомогенный" определяет гели и гелевые пленки, которые для невооруженного глаза являются визуально однородными и не имеют дефектов, таких как комки, трещины, не растворенные частицы, которые должны были раствориться, неоднородное распределение нерастворимых частиц и тому подобное. "Рыбьи глаза" (смешанные жидкие и твердые состояния) или "гелевые шарики" (неоднородная структура геля) не соответствовали бы определению "гомогенный", как здесь используется.As used here, the term “homogeneous” defines gels and gel films that are visually homogeneous to the naked eye and free from defects such as lumps, cracks, undissolved particles that were supposed to dissolve, inhomogeneous distribution of insoluble particles, and the like. “Fish eyes” (mixed liquid and solid states) or “gel balls” (heterogeneous gel structure) would not meet the definition of “homogeneous” as used here.
Гели и гелевые пленки по настоящему изобретению могут быть получены и использованы в широком разнообразии применений как пленки, полученные методом налива или при дальнейшей обработке.The gels and gel films of the present invention can be obtained and used in a wide variety of applications as films obtained by filling or in further processing.
Как здесь используется, термин "термически обратимый" определяет гель и гелевую пленку, которые имеют температуру плавления. Как здесь используется, температура плавления представляет собой температуру или диапазон температур, в котором гелевая пленка размягчается или течет.As used here, the term "thermally reversible" defines a gel and a gel film that have a melting point. As used here, the melting temperature is the temperature or temperature range in which the gel film softens or flows.
Как здесь используется, фраза "гелевые пленки" относится к тонкой мембране или трехмерной сети, образованной из структурированного каррагенана. Гелеобразующая композиция характеризуется температурой гелеобразования, температурой, ниже которой должна охлаждаться расплавленная масса композиции геля для образования самоподдерживающей структуры.As used here, the phrase “gel films” refers to a thin membrane or three-dimensional network formed from structured carrageenan. The gelling composition is characterized by a gelling temperature, a temperature below which the molten mass of the gel composition must be cooled to form a self-supporting structure.
Необязательно, расплавленная масса может быть налита в горячем виде и оставлена охлаждаться, а также сушиться для дальнейшего концентрирования твердых продуктов (регулируемое удаление влаги) до тех пор, пока композиция геля не образует гелевую пленку. Температура плавления термически обратимой гелевой пленки выше, чем ее температура гелеобразования.Optionally, the molten mass can be poured hot and allowed to cool, and also dried to further concentrate solid products (controlled removal of moisture) until the gel composition forms a gel film. The melting point of a thermally reversible gel film is higher than its gelation temperature.
Гомогенный, термически обратимый гель и гелевая пленка по настоящему изобретению необязательно могут содержать, по меньшей мере, один агент, выбранный из пластификатора, второго пленкообразующего агента, наполнителя и агента, регулирующего pH. Компоненты, которые должны быть добавлены к гелю и гелевой пленке, и их количества могут изменяться в зависимости от желаемого использования геля и гелевой пленки.The homogeneous, thermally reversible gel and gel film of the present invention may optionally contain at least one agent selected from a plasticizer, a second film-forming agent, a filler, and a pH adjusting agent. The components to be added to the gel and gel film, and their amounts may vary depending on the desired use of the gel and gel film.
Примеры такого пластификатора включают в себя полиолы, такие как глицерин, сорбит, мальтит, лактит, кукурузный крахмал, фруктоза, полидекстроза, и полиалкиленгликоли, такие как пропиленгликоль и полиэтиленгликоль. Количество пластификатора может изменяться в зависимости от использования геля и гелевой пленки и ее желаемой эластичности. Например, такие пластификаторы могут, в основном, использоваться в количестве, по меньшей мере, 5%, более предпочтительно, по меньшей мере, 10%, более предпочтительно, по меньшей мере, 20%, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 мас.% от всех компонентов, включая воду, в сухом геле или сухой гелевой пленке, если желательным является гель и гелевая пленка, имеющие большую эластичность; например, гелевые пленки, предназначенные для использования при изготовлении мягких капсул. Для других применений, таких как твердые капсулы, где желательными являются менее эластичные пленки, пластификатор может присутствовать в количестве от 0% до 20 мас.% от всех компонентов в сухой гелевой пленке. Возможно, чтобы гель и гелевая пленка по настоящему изобретению вообще не содержали пластификатора.Examples of such a plasticizer include polyols such as glycerol, sorbitol, maltitol, lactitol, corn starch, fructose, polydextrose, and polyalkylene glycols such as propylene glycol and polyethylene glycol. The amount of plasticizer may vary depending on the use of the gel and gel film and its desired elasticity. For example, such plasticizers can mainly be used in an amount of at least 5%, more preferably at least 10%, more preferably at least 20%, more preferably at least 30 wt. % of all components, including water, in a dry gel or dry gel film, if a gel and a gel film having greater elasticity are desired; for example, gel films intended for use in the manufacture of soft capsules. For other applications, such as hard capsules, where less flexible films are desired, the plasticizer may be present in an amount of from 0% to 20% by weight of all components in a dry gel film. It is possible that the gel and gel film of the present invention do not contain a plasticizer at all.
Примеры второго пленкообразующего агента, который может использоваться в настоящем изобретении, включают в себя, по меньшей мере, один агент из крахмала, гидрозилата крахмала, производного крахмала, целлюлозной смолы, гидроколлоида, простого алкилового эфира целлюлозы или простого алкилового эфира модифицированной целлюлозы. Примеры гидроколлоида включают в себя, по меньшей мере, один из каппа, каппа-2 и йота каррагенанов, имеющих более высокую молекулярную массу, чем та, которая используется здесь (например, имеющие вязкость 10 сП или более при 75°C, как измерено в 0,10 молярном растворе хлорида натрия, содержащем 1,5 мас.% каррагенана с более высокой молекулярной массой), и их не полностью модифицированные версии; альгинаты, включая альгинат калия, альгинат натрия, альгинат аммония и альгинат пропиленгликоля; полиманнановые смолы (например, в оновном, с вязкостью менее чем примерно 1000 мП, как измерено при 1 мас.% в воде при 25°C), такие как гуаровая смола с пониженной вязкостью; пуллулан; геллан (включая высший и низший ацил-геллан); декстран; пектин и их сочетания. Пример простого алкилового эфира целлюлозы, который может использоваться в настоящем изобретении, представляет собой гидроксиэтилцеллюлозу. Примеры простых алкиловых эфиров модифицированной целлюлозы, которые могут использоваться в настоящем изобретении, включают в себя гидроксипропилцеллюлозу и гидроксипропилметилцеллюлозу. Каррагенан, используемый в настоящем изобретении, может представлять собой только гелеобразующий агент и пленкообразующий агент в геле и гелевой пленке. Когда гели по настоящему изобретению содержат вторые пленкообразующие агенты, каррагенан по настоящему изобретению может присутствовать в количестве, по меньшей мере, 10%, по меньшей мере, 20%, по меньшей мере, 50% или, по меньшей мере, 80 мас.% от общего количества пленкообразующих агентов в сухой гелевой пленке.Examples of a second film-forming agent that can be used in the present invention include at least one starch, starch hydrosylate, starch derivative, cellulosic resin, hydrocolloid, cellulose alkyl ether or modified cellulose alkyl ether. Examples of the hydrocolloid include at least one of kappa, kappa-2 and iota carrageenans having a higher molecular weight than that used here (for example, having a viscosity of 10 cP or more at 75 ° C, as measured in A 0.10 molar solution of sodium chloride containing 1.5 wt.% Carrageenan with a higher molecular weight), and their incompletely modified versions; alginates, including potassium alginate, sodium alginate, ammonium alginate and propylene glycol alginate; polymannan resins (for example, in the new one, with a viscosity of less than about 1000 mP, as measured at 1 wt.% in water at 25 ° C), such as a low viscosity guar gum; pullulan; gellan (including higher and lower acyl gellan); dextran; pectin and combinations thereof. An example of an alkyl cellulose ether that can be used in the present invention is hydroxyethyl cellulose. Examples of modified cellulose alkyl ethers that can be used in the present invention include hydroxypropyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose. Carrageenan used in the present invention can be only a gelling agent and a film-forming agent in the gel and gel film. When the gels of the present invention contain second film-forming agents, the carrageenan of the present invention may be present in an amount of at least 10%, at least 20%, at least 50%, or at least 80 wt.% the total number of film-forming agents in a dry gel film.
Примеры наполнителя включают в себя неколлоидную (из растительного источника) целлюлозу, микрокристаллическую (из растительного источника) целлюлозу, микрокристаллический крахмал, модифицированный и немодифицированный крахмал, производные и фракции крахмала, инулин, гидрозилаты крахмала, сахар, кукурузный сироп и полидекстрозу. Как используется здесь и в формуле изобретения, термин "модифицированный крахмал" включает в себя такие крахмалы, как гидроксипропилированные крахмалы, крахмалы, разбавленные кислотами, и тому подобное. Примеры модифицированных крахмалов, которые могут использоваться в настоящем изобретении, включают в себя Pure Cote™ B760, B790, B793, B795, M250 и M180, Pure-Dent™ B890 и Pure-Set™ B965, все они доступны от Grain Processing Corporation of Muscatine, Iowa, и CAraTex™ 75701, доступный от Cerestar, Inc. Примеры гидрозилатов крахмала включают в себя мальтодекстрин, известный также как декстрин. Немодифицированные крахмалы, такие как картофельный крахмал, также могут влиять на прочность пленки, когда объединяются с гидроколлоидами, в рамках настоящего изобретения. Как правило, модифицированные крахмалы представляют собой продукты, полученные химической обработкой крахмалов, например кислотной обработкой крахмалов, ферментативной обработкой крахмалов, окислением крахмалов, поперечным связыванием крахмалов, и другие производные крахмалов. Предпочтительными модифицированными крахмалами являются производные крахмалов, у которых боковые цепи модифицированы гидрофильными или гидрофобными группами, чтобы тем самым образовать более сложную структуру с сильным взаимодействием между боковыми цепями.Examples of filler include non-colloidal (from a plant source) cellulose, microcrystalline (from a plant source) cellulose, microcrystalline starch, modified and unmodified starch, derivatives and fractions of starch, inulin, starch hydrosylates, sugar, corn syrup and polydextrose. As used here and in the claims, the term "modified starch" includes starches such as hydroxypropylated starches, starches diluted with acids, and the like. Examples of modified starches that may be used in the present invention include Pure Cote ™ B760, B790, B793, B795, M250 and M180, Pure-Dent ™ B890 and Pure-Set ™ B965, all available from Grain Processing Corporation of Muscatine , Iowa, and CAraTex ™ 75701, available from Cerestar, Inc. Examples of starch hydrosylates include maltodextrin, also known as dextrin. Unmodified starches, such as potato starch, can also affect film strength when combined with hydrocolloids, within the scope of the present invention. As a rule, modified starches are products obtained by chemical treatment of starches, for example, acid treatment of starches, enzymatic treatment of starches, oxidation of starches, cross-linking of starches, and other derivatives of starches. Preferred modified starches are derivatives of starches in which the side chains are modified with hydrophilic or hydrophobic groups to thereby form a more complex structure with strong interaction between the side chains.
Количество наполнителя, которое должно использоваться в настоящем изобретении, в основном находится в пределах от 0 до 20 мас.% от сухого геля, но может использоваться и больше, если это желательно, например, по меньшей мере, 20%, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 мас.% от сухого геля. Следует заметить, что крахмал, производные крахмала и гидрозилаты крахмала могут быть многофункциональными. То есть, в дополнение к использованию в качестве наполнителей, они могут использоваться в качестве вторых пленкообразующих агентов. При использовании в качестве наполнителей и вторых пленкообразующих агентов, они обычно используются в количестве, по меньшей мере, 10%, предпочтительно, по меньшей мере, 20%, более предпочтительно, по меньшей мере, 30 мас.% от сухого геля, в зависимости от применения; например, мягких капсул.The amount of filler to be used in the present invention is generally in the range of 0 to 20% by weight of the dry gel, but may be used more if desired, for example at least 20%, more preferably at least at least 30 wt.% of the dry gel. It should be noted that starch, starch derivatives and starch hydrosylates can be multifunctional. That is, in addition to being used as fillers, they can be used as second film-forming agents. When used as fillers and second film-forming agents, they are usually used in an amount of at least 10%, preferably at least 20%, more preferably at least 30 wt.% Of the dry gel, depending on application; for example, soft capsules.
Примеры агента, регулирующего pH, который необязательно может использоваться в настоящем изобретении, включают в себя основания, такие как гидроксиды, карбонаты, цитраты и фосфаты, их смеси и их соли (например, цитрат натрия). Агент, регулирующий pH, может быть выбран как источник добавления полезных катионов, таких как калий или натрий. Для некоторых композиций агент, регулирующий pH, может использоваться для улучшения стабильности геля и гелевой пленки. Количество агента, регулирующего pH, в основном находится в пределах от 0 до 4%, предпочтительно, от 0 до 2%.Examples of a pH adjusting agent that may optionally be used in the present invention include bases such as hydroxides, carbonates, citrates and phosphates, mixtures thereof and salts thereof (e.g. sodium citrate). The pH adjusting agent may be selected as a source of adding beneficial cations, such as potassium or sodium. For some compositions, a pH adjusting agent can be used to improve the stability of the gel and gel film. The amount of pH adjusting agent is generally in the range of 0 to 4%, preferably 0 to 2%.
Гели по настоящему изобретению могут также содержать красители и отдушки, такие как сахар, кукурузный сироп, фруктоза, сахароза, аспартам, сукролоза, сорбит, маннит, мальтит и тому подобное, присутствуют ли другие компоненты, такие как пластификаторы, наполнители, вторые пленкообразующие агенты и тому подобное, или нет.В одном из вариантов осуществления изобретения гель и гелевая пленка по настоящему изобретению содержат каррагенан по настоящему изобретению, отдушку и воду в системе с высоким содержанием твердых продуктов; например, более чем с 40%, 50%, 60%, 65%, 75%, 80%, 85%, 90% твердых продуктов.The gels of the present invention may also contain colorants and perfumes, such as sugar, corn syrup, fructose, sucrose, aspartame, sucrolose, sorbitol, mannitol, maltitol and the like, whether other components such as plasticizers, fillers, second film-forming agents are present and the like or not. In one embodiment, the gel and gel film of the present invention comprise carrageenan of the present invention, perfume and water in a high solids system; for example, with more than 40%, 50%, 60%, 65%, 75%, 80%, 85%, 90% of solid products.
Значения толщины сухой гелевой пленки, обычно используемой для мягких капсул, находятся в пределах от 0,5 до 3,0 мм, более предпочтительно, от 0,8 до 1,2 мм.The thicknesses of the dry gel film typically used for soft capsules are in the range of 0.5 to 3.0 mm, more preferably 0.8 to 1.2 mm.
Возможно, чтобы гели и гелевые пленки по настоящему изобретению могли содержать термически необратимые смолы. Однако чтобы не влиять отрицательно на гомогенную и термически обратимую природу геля и гелевых пленок по настоящему изобретению, такие термически необратимые смолы должны присутствовать в количестве менее чем 50 мас.% от каррагенана с пониженной молекулярной массой, предпочтительно, менее чем 40%, более предпочтительно, менее чем 30%. Примеры таких термически необратимых смол включают в себя поперечно-сшитые смолы, такие как осажденные кальцием (например, поперечно-сшитые) пектины и/или альгинаты. Реагирующие с кальцием альгинаты и пектины, а также их менее очищенные формы, рассматриваются как термически обратимые смолы в отсутствие двухвалентных катионов. Другие термически необратимые смолы, такие как трагакантовая камедь, влияют на термическую обратимость каррагенана посредством поглощения воды в их структуре, создавая такое же воздействие, как и увеличение количества каррагенана без вторичных пленкообразующих агентов. Дополнительные пленкообразующие агенты, такие как полиманнаны, могут образовывать непрерывные сетки, либо сами по себе, либо синергетически с другими компонентами, во время процесса активирования и налива.It is possible that the gels and gel films of the present invention may contain thermally irreversible resins. However, in order not to adversely affect the homogeneous and thermally reversible nature of the gel and gel films of the present invention, such thermally irreversible resins should be present in an amount of less than 50 wt.% Of low molecular weight carrageenan, preferably less than 40%, more preferably less than 30%. Examples of such thermally irreversible resins include crosslinked resins, such as calcium precipitated (e.g., crosslinked) pectins and / or alginates. Alginates and pectins that react with calcium, as well as their less purified forms, are considered as thermally reversible resins in the absence of divalent cations. Other thermally irreversible resins, such as tragacanth gum, affect the thermal reversibility of carrageenan by absorbing water in their structure, creating the same effect as increasing the amount of carrageenan without secondary film-forming agents. Additional film-forming agents, such as polymannanes, can form continuous networks, either alone or synergistically with other components, during the activation and loading process.
Гели на основе каррагенана с пониженной молекулярной массой по настоящему изобретению в основном получают способом, использующим устройство, которое обеспечивает достаточно высокий сдвиг, температуру (выше температуры гелеобразования) и время пребывания, с тем, чтобы обеспечить гомогенную расплавленную массу композиции и образование геля при охлаждении. Такие устройства включают в себя, но не ограничиваются этим, смесители Ross, процессоры Стефана, обычные струйные котлы, экструдеры и устройства для смешивания текучих сред, как приведено на фиг.3. Смесители Ross, процессоры Стефана, экструдеры и обычные струйные котлы легко доступны коммерчески. Перед охлаждением расплавленная масса может подаваться, по меньшей мере, в одно из устройств, таких как насос, смеситель или устройство, предотвращающее улетучивание компонентов. Пример устройства, которое осуществляет любую из этих функций, представляет собой экструдер. Экструдированная расплавленная масса может также направляться в устройство для образования пленки или формования (например, распределительный бункер, как используется в машине для формования капсул), которое способствует однородному наливу непрерывной пленки, или через фильеру, которая обеспечивает непосредственное формование пленки или формованного экструдата из оборудования для доставки расплавленной массы. Необходимо принять меры предосторожности для поддержания расплавленной массы при температуре выше начала образования структуры ограниченной текучести/геля. Изолированные и предварительно нагретые (для поддержания соответствующей температуры) транспортные гибкие трубы могут использоваться для поддержания потока расплавленной массы до тех пор, пока не начнется желаемое образование геля и гелевой пленки на наливных валках или в других точках образования пленки, таких как экструдер (устройство для образования пленки с ограничением потока) или фильера. Дополнительные способы обработки (такие как предварительное нагревание выпускной/поршнеобразной головки, как видно в системе способа Ross) могут нагнетать (под действием давления) расплавленную массу через транспортные гибкие трубы, рассмотренные выше. Дополнительная изоляция может помочь поддерживать температуру расплавленной массы посредством использования тефлонового диска, изначально помещенного под поверхностью расплавленной массы, непосредственно после удаления смешивающего устройства. В дополнение к этому, входные гибкие трубы могут быть введены в нагреваемые входные (наливные) бункеры для расплавленной массы, расположенные на машине для капсулирования, либо непосредственно в бункерах, либо посредством необязательной модификации входных бункеров, которая вводит кожух/крышку в верхней половине, которая помогает поддерживать температуру расплавленной массы во входном бункере, уменьшает потери влаги и поддерживает однородное (центральное) наполнение бункера во время продолжительного процесса образования пленок для капсул. Понятно, что и другие способы поддержания температуры расплавленной массы могут использоваться для образования пленок для капсул. Они включают в себя, но не ограничиваются этим, экструзию расплавленной массы через фильеры/отверстия в виде пленок, которые могут непосредственно подаваться в устройство для формирования капсул, храниться при температурах, которые поддерживают соответствующие условия для пленок (для формирования капсул), пока не потребуются, или высушиваться до желаемых уровней влаги, содержания твердых продуктов и текстуры, пока не потребуются. Такие высушенные пленки обладают свойством повторного поглощения воды (вода вводится с помощью любых средств) в матрице гелевой пленки и могут повторно гидратироваться по потребности, например, для изготовления мягких капсул или других твердых форм. Пленка насыщается влагой до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое содержание влаги и прочность/текстура, которые сделают возможным введение пленки в машину для капсулирования для изготовления мягких капсул.The reduced molecular weight carrageenan gels of the present invention are mainly prepared by a method using a device that provides a sufficiently high shear, temperature (above the gelation temperature) and residence time so as to provide a homogeneous molten mass of the composition and gel formation upon cooling. Such devices include, but are not limited to, Ross mixers, Stefan processors, conventional inkjet boilers, extruders, and fluid mixing devices, as shown in FIG. 3. Ross mixers, Stefan processors, extruders and conventional jet boilers are readily available commercially. Before cooling, the molten mass can be supplied to at least one of the devices, such as a pump, mixer or device that prevents the volatilization of components. An example of a device that performs any of these functions is an extruder. The extruded molten mass can also be sent to a film forming or molding device (for example, a distribution hopper, as used in a capsule molding machine), which facilitates the uniform filling of a continuous film, or through a die that directly forms a film or a molded extrudate from equipment for molten mass delivery. Precautions must be taken to maintain the molten mass at a temperature above the onset of a limited yield / gel structure. Insulated and pre-heated (to maintain an appropriate temperature) transport flexible pipes can be used to maintain the flow of molten mass until the desired gel and gel film formation begins on the bulk rolls or at other film formation points, such as an extruder (device for forming flow restriction films) or die. Additional processing methods (such as preheating the outlet / piston-shaped head, as seen in the Ross method system) can pump (under pressure) the molten mass through the flexible transport pipes discussed above. Additional insulation can help maintain the temperature of the molten mass through the use of a Teflon disk, originally placed below the surface of the molten mass, immediately after removal of the mixing device. In addition, the inlet flexible pipes can be introduced into the heated inlet (bulk) bins for molten mass located on the encapsulation machine, either directly in the bins or by optionally modifying the inlet bins, which introduces the casing / cover in the upper half, which helps maintain the temperature of the molten mass in the inlet hopper, reduces moisture loss and maintains a uniform (central) filling of the hopper during the long process of film formation for upsul. It is understood that other methods of maintaining the temperature of the molten mass can be used to form films for capsules. These include, but are not limited to, extruding the molten mass through film-shaped dies / openings that can be directly fed to the capsule forming apparatus, stored at temperatures that maintain the appropriate conditions for the films (to form capsules) until required , or dried to the desired moisture levels, solids content, and texture until required. Such dried films have the property of re-absorption of water (water is introduced by any means) in the gel film matrix and can be rehydrated as needed, for example, for the manufacture of soft capsules or other solid forms. The film is saturated with moisture until the desired moisture content and strength / texture are achieved, which will make it possible to introduce the film into an encapsulation machine for making soft capsules.
Как здесь используется, "устройство для смешивания текучих сред" относится к устройству на фиг.3. Фиг.3 иллюстрирует устройство 10 для смешивания текучих сред. Устройство 10 для смешивания текучих сред предназначается для смешивания пара 2 с первой текучей средой или суспензией 4 и второй текучей средой или суспензией 6, с получением расплавленной массы или смеси 8 суспензий.As used herein, a “fluid mixing device” refers to the device of FIG. Figure 3 illustrates a
Устройство 10 для смешивания текучих сред содержит первый корпус 20, имеющий первый вход 22, через который пар 2 поступает в корпус 22, конец 24 сопла, из которого пар 2 покидает корпус 20, и клапан сопла или штангу 26, расположенную на конце 24 сопла. Средства привода 30 соединяются с первым корпусом 20 для регулирования скорости выхода или выходного давления первой текучей среды 2 на конце 24 сопла. Средства привода 30 могут относиться к типу, производимому Fisher Controls U.S.A.The
Кроме того, устройство 10 для смешивания текучих сред содержит второй корпус 40 для смешивания, соединенный с первым корпусом 20 на конце 24 сопла первого корпуса 20. Второй корпус 40 включает второй вход 42, через который первая текучая среда 4 поступает во второй корпус 40, и третий вход 44, через который вторая текучая среда 6 поступает во второй корпус 40. Входы 42 и 44 располагаются после первого входа 22. Как показано на фиг.3, второй вход 42 и третий вход 44 располагаются в общей плоскости и отделены некоторым радиальным расстоянием друг от друга, наиболее предпочтительно, расположены непосредственно друг напротив друга (то есть, под 180°) вокруг центральной оси Y устройства 10 для смешивания. Второй корпус 40 определяет, в целом, цилиндрическую камеру 52 смешивания, которая, в свою очередь, определяет проход для потока, простирающийся по длине вдоль оси камеры 52 смешивания от входного конца 54 камеры 52 смешивания до выходного конца 56 камеры 52. Клапан 26 сопла приводится в движение посредством привода 30, между закрытым и незакрытым положениями на входном конце 54 для регулирования скорости потока пара 2 в камере 52 смешивания.In addition, the
Конец сопла 24 первого корпуса 20 направляет пар 2 на входной конец 54 камеры 52 смешивания. Второй вход 42 и третий вход 44 радиально направляют первую текучую среду 4 и вторую текучую среду 6, соответственно, в камеру 52 смешивания. Пар 2, первая текучая среда 4 и вторая текучая среда 6 перемешиваются в камере 52 смешивания с образованием расплавленной массы или смеси 8, которая покидает камеру 52 смешивания. Затем расплавленная масса 8 может формоваться в виде формованного изделия или формироваться в пленку, например, посредством налива смеси 8 на охлаждающий барабан или прохождения смеси 8 через экструдер.The end of the
Со ссылкой на фиг.4, система 100 для изготовления пленок и капсул с устройством 10 для смешивания текучих сред включает узел 60 изготовления пленки, для изготовления и подачи пленки 9, и машину 80 для капсулирования, для формирования капсул 89. Узел 60 изготовления пленки содержит: устройство 10 для смешивания текучих сред; средства 62 подачи первой текучей среды, для подачи первой текучей среды 4 в устройство 10 для смешивания текучих сред; вторые средства 64 подачи текучих сред, для подачи второй текучей среды 6 в устройство 10 для смешивания текучих сред; путь 70 подачи смеси суспензий, для подачи расплавленной массы или смеси 8 суспензий из устройства 10 для смешивания текучих сред в устройство для формования; необязательный экструдер 73 с сообщением текучих сред с путем 70 подачи смеси, который экструдирует смесь 8 в виде пленки 9; машину 80 для капсулирования, для формирования капсул 89; и конвейерную ленту 90 для транспортировки заполненных капсул 90 к следующему процессу, такому как сушка или упаковка. Экструдер 73 может быть типа, производимого Wenger или Clextrel.Referring to FIG. 4, a film and
Машина 80 для капсулирования может представлять собой обычную машину для капсулирования с ротационным штампом типа, производимого R.P. Scherer Technologies of Paradise Valley, Nevada. Как показано на фиг.4, машина 80 для капсулирования включает резервуар-хранилище 82 для капсулируемого продукта, которое содержит продукт 81 для капсулирования, который должен быть инкапсулирован. Продукт 81 для капсулирования может включать в себя жидкие, полужидкие или порошкообразные фармацевтические препараты, витамины, пищевые добавки, красящие шарики, пигменты, активные агенты для сельского хозяйства и предварительно отмеренные кормовые добавки. Машина 80 для капсулирования может быть соединена с одним или несколькими валками 77, 77' и 78, 78', так что пленки 9, 9' могут направляться в машину 80 для капсулирования. Пленку 9 вводят между блоком 86 нагревателя и ротационным штампом 88. Части пленки 9 попадают под действием вакуума в выступы, образованные в поверхностях ротационного штампа 88. Некоторое количество продукта 81 для капсулирования доставляется в отделения, образованные в пленке 9 под действием вакуума. Дальнейшее вращательное движение штампов 88, 88' герметично соединяет пленки 9, 9' вместе в пространстве между ротационными штампами 88, 88'. Заполненные капсулы 89 падают в коробки 87, 87' и попадают на конвейер 90 для сушки и упаковки.The
Со ссылкой на фиг.5, система 100a для изготовления капсул подобна той, которая показана на фиг.4, где сходные обозначения относятся к сходным элементам. На фиг.5, однако, узел 60a изготовления пленки включает необязательный распределительный бункер 72 и необязательный охлаждающий барабан или наливной барабан 74 вместо экструдера 73 системы на фиг.4. Система 100a включает устройство 10 для смешивания текучих сред и путь 70 подачи смеси для направления смеси 8 суспензий от устройства для смешивания текучих сред и в распределительный бункер 72. Распределительный бункер 72 распределяет смесь 8 на наливном барабане 74. Пленка 9 образуется на наливном барабане 74, когда смесь 8 охлаждается. После этого пленку 9 вводят в машину 80 для капсулирования. Пленка 9' предпочтительно образуется таким же способом, как и пленка 9, посредством второго узла изготовления пленки (не показан).With reference to FIG. 5, a
Устройство 10 для смешивания текучих сред адаптировано для производства смеси для образования пленки, более конкретно, пищевой пленки для изготовления пищевых капсул или полосок. Несовместимые компоненты пленки обычно помещаются в различных входных потоках текучих сред, так что такие несовместимые компоненты встречаются вместе в первый раз на границе инжектирования пара в камере 52 смешивания устройства для смешивания текучих сред. В то время как фиг.3 показывает по одному входу для пара и первой и второй текучих сред, могут быть предусмотрены один или несколько дополнительных входов для одной или нескольких дополнительных текучих сред. Предпочтительно, корпуса 20, 40 и другие компоненты устройства 10 для смешивания текучих сред конструируются из нержавеющей стали высокого качества.The
В качестве другого аспекта настоящего изобретения отмечается, что расплавленная масса не является обязательной для достижения гомогенности на стадии (i). То есть гомогенность расплавленной массы может быть получена до или после введения расплавленной композиции, по меньшей мере, в одно из устройств, таких как смеситель, насос или устройство, препятствующее улетучиванию компонентов, при условии, что расплавленная масса достигает гомогенности перед гелеобразованием.As another aspect of the present invention, it is noted that the molten mass is not necessary to achieve homogeneity in step (i). That is, the homogeneity of the molten mass can be obtained before or after introducing the molten composition into at least one of the devices, such as a mixer, pump or anti-volatility device, provided that the molten mass reaches homogeneity before gelation.
Гели и гелевые пленки по настоящему изобретению, как показывает прочность их гелей, являются весьма пригодными для использования при изготовлении мягких капсул. Таким образом, настоящее изобретение также направлено на мягкие капсулы, изготовленные из каррагенановых гелей и гелевых пленок по настоящему изобретению, а также на способы изготовления таких мягких капсул.The gels and gel films of the present invention, as shown by the strength of their gels, are very suitable for use in the manufacture of soft capsules. Thus, the present invention is also directed to soft capsules made from the carrageenan gels and gel films of the present invention, as well as to methods for making such soft capsules.
Способ изготовления мягких капсул из гелевых пленок на основе каррагенана с пониженной молекулярной массой по настоящему изобретению включает в себя использование любого обычного устройства для инкапсулирования, например обычного устройства с ротационным штампом или матрицей вогнутой формы. Например, после получения расплавленной массы по настоящему изобретению, ее могут наливать на барабаны, охлаждать, а затем вводить между ротационными штампами для инкапсулирования, где пленки опять нагревают, заполняют, герметизируют и разрезают. Хорошее описание этого обычного способа см. в заявке на Международный патент WO 98/42294. Альтернативно, и в качестве преимущества настоящего изобретения по сравнению с обычными способами изготовления мягких капсул, использование высокосдвигового устройства, описанного выше, делает возможным достаточное гидратирование расплавленной массы, нанесение на барабаны, когда она охлаждается, а затем введение в обычные инкапсулирующие устройства для заполнения, герметизации и разрезания. Этот способ непрерывного типа может использоваться для устранения стадии с необходимостью повторного нагревания полностью гелеобразных и охлажденных пленок. Указанный выше способ может использоваться для изготовления мягких капсул по настоящему изобретению, имеющих любую желаемую форму.A method of manufacturing soft carrageenan-based gel capsules of reduced molecular weight of the present invention includes the use of any conventional encapsulation device, for example, a conventional device with a rotational die or a concave matrix. For example, after receiving the molten mass of the present invention, it can be poured onto drums, cooled, and then introduced between rotational dies for encapsulation, where the films are again heated, filled, sealed and cut. For a good description of this conventional method, see International Patent Application WO 98/42294. Alternatively, and as an advantage of the present invention compared to conventional soft capsule manufacturing methods, the use of the high shear device described above makes it possible to sufficiently hydrate the molten mass, apply it to the drums when it is cooled, and then introduce it into conventional encapsulating devices for filling, sealing and cutting. This continuous type method can be used to eliminate the step of re-heating fully gelled and cooled films. The above method can be used to make the soft capsules of the present invention having any desired shape.
Материалы для заполнения мягких капсул могут представлять собой любые материалы, широко используемые в указанных выше способах с ротационными штампами, включая фармацевтические ингредиенты, сельскохозяйственные ингредиенты, ингредиенты лечебного питания, ветеринарные ингредиенты, пищевые продукты, косметику, продукты личной гигиены, промышленные товары и тому подобное, и могут представлять собой жидкость (включая эмульсии), твердые продукты, суспензию, дисперсию и тому подобное.Soft capsule filling materials can be any materials widely used in the above methods with rotational dies, including pharmaceutical ingredients, agricultural ingredients, health food ingredients, veterinary ingredients, food products, cosmetics, personal care products, industrial products, and the like, and may be a liquid (including emulsions), solid products, suspension, dispersion and the like.
Настоящее изобретение также направлено на твердую форму, содержащую материал для заполнения, инкапсулированный посредством гомогенной, термически обратимой гелевой пленки по настоящему изобретению. Одним из типов такой твердой формы являются твердые капсулы. Твердые капсулы, как здесь используется, относятся к тем твердым формам, которые обычно используются, например, в фармацевтической промышленности, когда формируются две половинки оболочки, материал для заполнения, обычно порошок, помещается в оболочки, и две половинки совмещаются с формированием твердой капсулы. Один из способов изготовления таких твердых капсул, как правило, включает в себя погружение металлических стержней или брусков в расплавленную композицию по настоящему изобретению и предоставление возможности для формирования гелевой пленки вокруг стержней. Гелевые пленки сушат, а затем удаляют со стержней. Эти способы хорошо известны в промышленности как способы изготовления твердых капсул. Материалы для заполнения твердых капсул могут представлять собой любые материалы для заполнения, обычно используемые в таких лекарственных формах. В основном, материалы для заполнения могут представлять собой жидкости (включая эмульсии) или твердые продукты, такие как порошки. Материалы для заполнения могут представлять собой фармацевтический ингредиент, сельскохозяйственный ингредиент, ингредиент лечебного питания, ветеринарный ингредиент, пищевой продукт, косметический ингредиент и тому подобное.The present invention is also directed to a solid form containing a filling material encapsulated by a homogeneous, thermally reversible gel film of the present invention. One type of such solid form is hard capsules. Hard capsules, as used here, refer to those solid forms that are commonly used, for example, in the pharmaceutical industry, when two shell halves are formed, filling material, usually a powder, is placed in the shell, and the two halves are combined with the formation of a hard capsule. One way of making such hard capsules typically involves immersing the metal rods or bars in the molten composition of the present invention and allowing the gel film to form around the rods. The gel films are dried and then removed from the rods. These methods are well known in the industry as methods for the manufacture of hard capsules. Hard capsule filling materials may be any filling materials commonly used in such dosage forms. In general, the filling materials may be liquids (including emulsions) or solid products such as powders. The filling materials may be a pharmaceutical ingredient, an agricultural ingredient, a health food ingredient, a veterinary ingredient, a food product, a cosmetic ingredient, and the like.
В твердой форме может быть также инкапсулирован порошок, таблетка, таблетка-капсула, микрокапсула или капсула в соответствии с известными технологиями. Например, инкапсулирование твердой капсулы с помощью гелевой пленки по настоящему изобретению дало бы возможность приобретения способности к надежной герметизации/устойчивости к внешней среде.In solid form, a powder, tablet, tablet capsule, microcapsule or capsule may also be encapsulated in accordance with known techniques. For example, encapsulating a hard capsule with a gel film of the present invention would provide the ability to provide reliable sealing / environmental resistance.
Настоящее изобретение также направлено на систему доставки, содержащую гомогенную, термически обратимую гелевую пленку, где гелевая пленка содержит: (i) пленкообразующее количество каррагенанов с пониженной молекулярной массой по настоящему изобретению и, необязательно, по меньшей мере, один агент, выбранный из пластификатора, второго пленкообразующего агента, наполнителя и агента, регулирующего pH; и (ii) активное вещество. Настоящее изобретение также направлено на способ его производства. Примеры активных веществ, которые могут содержаться в гелевой пленке, представляют собой, по меньшей мере, один агент, выбранный из агента для ухода за полостью рта, агента для освежения дыхания, противомикробного агента, охлаждающего агента, фармацевтического агента, агента для лечебного питания, агента для стимулирования слюнных желез, витамина, минерала, окрашивающего агента, косметического ингредиента, сельскохозяйственного активного вещества, подсластителя, ароматизатора, парфюмерного вещества или пищевого продукта. Примеры ароматизатора включают в себя сахар, кукурузный сироп, фруктозу, сахарозу, аспартам, сукролозу, сорбит, маннит, мальтит и тому подобное, присутствуют ли другие компоненты, такие как пластификаторы, наполнители, вторые пленкообразующие агенты и тому подобное, или нет. Один из вариантов осуществления системы доставки по настоящему изобретению содержит каррагенан, описанный здесь, ароматизатор и воду в системе с высоким содержанием твердых продуктов; например, более чем с 40%, 50%, 60%, 65%, 75%, 80%, 85%, 90% твердых продуктов.The present invention is also directed to a delivery system comprising a homogeneous, thermally reversible gel film, where the gel film contains: (i) a film-forming amount of low molecular weight carrageenans of the present invention and, optionally, at least one agent selected from a plasticizer, a second a film-forming agent, a filler, and a pH adjusting agent; and (ii) an active substance. The present invention is also directed to a method for its production. Examples of active substances that may be contained in a gel film are at least one agent selected from an oral care agent, a breath freshening agent, an antimicrobial agent, a cooling agent, a pharmaceutical agent, a nutritional treatment agent, an agent to stimulate the salivary glands, vitamin, mineral, coloring agent, cosmetic ingredient, agricultural active substance, sweetener, flavoring, perfume or food product. Examples of flavoring agents include sugar, corn syrup, fructose, sucrose, aspartame, sucrose, sorbitol, mannitol, maltitol and the like, whether other components such as plasticizers, fillers, second film-forming agents and the like are present or not. One embodiment of the delivery system of the present invention comprises carrageenan as described herein, flavoring and water in a high solids system; for example, with more than 40%, 50%, 60%, 65%, 75%, 80%, 85%, 90% of solid products.
Гелевая пленка может также использоваться для модификации профиля растворения лекарственных форм. Например, гелевые пленки по настоящему изобретению могут содержать добавленные компоненты, которые могут создавать твердые лекарственные формы, имеющие способность к непосредственному высвобождению, регулируемому, энтеральному или замедленному высвобождению, или могут высвобождаться при активировании посредством известного события, условия или процесса. Определения "непосредственного высвобождения", "замедленного высвобождения" и "энтерального" могут быть найдены в Фармакопее США и включены сюда в качестве ссылки.A gel film can also be used to modify the dissolution profile of dosage forms. For example, the gel films of the present invention may contain added components that can create solid dosage forms having the ability to directly release, controlled, enteral or sustained release, or can be released upon activation by a known event, condition or process. The definitions of “direct release,” “delayed release,” and “enteric” can be found in the US Pharmacopeia and are incorporated herein by reference.
Далее настоящее изобретение описывается более подробно со ссылкой на следующие ниже примеры, но необходимо понимать, что настоящее изобретение не рассматривается как ограниченное ими. Если здесь не указано иного, все доли, проценты, соотношения и подобное являются массовыми.Further, the present invention is described in more detail with reference to the following examples, but it should be understood that the present invention is not considered to be limited by them. Unless otherwise indicated herein, all fractions, percentages, ratios and the like are massive.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
Йота, каппа и каппа-2 каррагенаны с различными значениями вязкости измеряют при 75°C, используя вискозиметр Brookfield LVF и исследуемый образец, приготовленный при 1,5 мас.% каррагенана в 0,10 молярном водном растворе хлорида натрия. Измерения находятся в таблице 1.Iota, kappa and kappa-2 carrageenans with different viscosity values are measured at 75 ° C using a Brookfield LVF viscometer and a test sample prepared at 1.5 wt.% Carrageenan in a 0.10 molar aqueous solution of sodium chloride. The measurements are in table 1.
Свойства каррагенановTable 1
Carrageenan Properties
Следующую далее методику используют для приготовления 2,25% образцов каппа-2 каррагенана с различными молекулярными массами, как показывает вязкость, где вязкость измеряют при 75°C для водного раствора с 1,5% твердых продуктов: 105 граммов воды и 147 граммов кукурузного сиропа смешивают в химическом стакане. Сухую смесь каппа-2 каррагенана, гранулированного сахара и солей (как указано в таблице 2) добавляют к жидкости и нагревают при перемешивании до 95°C. Горячую жидкость выливают в 2 чашки для геля и 2 пробирки (1/2 объема). Чашки для геля и одну пробирку (помещенную для получения поверхности геля под 45 градусов для использования при измерении температуры плавления) помещают в водяную баню при 10°C в течение одного часа. Вторую пробирку используют для измерения температуры геля. Твердые продукты после заливки составляют приблизительно 62%. Усилие разрыва (на максимальной силе) и проникновение (дистанция хода поршня при максимальной силе) измеряют на гелях с использованием Texture Analyzer. Температуры гелеобразования и температуры плавления снижаются, когда понижается молекулярная масса (как измерено посредством вязкости). В частности, образец 1a, который содержит каппа-2 каррагенан с вязкостью 9 сП, дает гелевую пленку с пониженной температурой гелеобразования 25°C и температурой плавления 36°C.The following procedure is used to prepare 2.25% samples of kappa-2 carrageenan with different molecular weights, as shown by viscosity, where viscosity is measured at 75 ° C for an aqueous solution with 1.5% solids: 105 grams of water and 147 grams of corn syrup mixed in a beaker. A dry mixture of kappa-2 carrageenan, granulated sugar and salts (as indicated in table 2) is added to the liquid and heated with stirring to 95 ° C. The hot liquid is poured into 2 cups for gel and 2 tubes (1/2 volume). The gel cups and one tube (placed to give the gel surface at 45 degrees for use in measuring the melting temperature) are placed in a water bath at 10 ° C for one hour. A second tube is used to measure the temperature of the gel. Solid products after pouring account for approximately 62%. The tensile strength (at maximum force) and penetration (piston stroke distance at maximum force) are measured on gels using the Texture Analyzer. The gelation and melting points decrease when the molecular weight decreases (as measured by viscosity). In particular, sample 1a, which contains Kappa-2 carrageenan with a viscosity of 9 cP, gives a gel film with a reduced gelation temperature of 25 ° C and a melting point of 36 ° C.
Препараты каппа 2 (K2) каррагенана и их свойстваtable 2
Kappa 2 (K2) carrageenan preparations and their properties
Такую же методику используют для приготовления образцов 2,25% йота каррагенана или каппа каррагенана.The same technique is used to prepare 2.25% iota carrageenan or kappa carrageenan samples.
Препараты йота каррагенана и каппа каррагенана и их свойстваTable 3
Preparations iota carrageenan and kappa carrageenan and their properties
Пример 2Example 2
Следующие далее методики используют для приготовления и оценки материалов и пленок в этом примере. Процессор Стефана UMC5 представляет собой лабораторное смешивающее устройство, которое обеспечивает соответствующее высокосдвиговое перемешивание, нагревание и деаэрирование препаратов, которые наливаются как пленки в лаборатории. Соответствующий размер загрузки, используемой с процессором Стефана UMC5, составляет 1500 граммов.The following techniques are used to prepare and evaluate materials and films in this example. The Stefan UMC5 processor is a laboratory mixing device that provides appropriate high shear mixing, heating and deaeration of drugs that are poured like films in the laboratory. The corresponding download size used with the Stefan UMC5 processor is 1,500 grams.
Водная дисперсия крахмала приготавливается путем растворения любых солей/буферов и модификаторов pH в деионизованной воде. Крахмал и/или мальтодекстрин (M100) добавляют и перемешивают до тех пор, пока не растворится/диспергируется.An aqueous starch dispersion is prepared by dissolving any salts / buffers and pH modifiers in deionized water. Starch and / or maltodextrin (M100) is added and mixed until dissolved / dispersed.
Смесь приготавливают в процессоре Стефана UMC5 путем предварительного смешивания пластификаторов до получения однородности и добавления сухих каррагенанов по настоящему изобретению по частям, в то же время перемешивая в течение примерно 30 секунд при 200 об/мин. Sorbitol Special и глицерин используют в качестве пластификаторов. Sorbitol Special представляет собой водный раствор сорбита и ангидридов сорбита при 76% твердых продуктов, поставляемый SPI Polyols, Inc (New Castle, Delaware).The mixture is prepared in a Stefan UMC5 processor by pre-mixing the plasticizers to obtain uniformity and adding the dry carrageenans of the present invention in parts, while stirring for about 30 seconds at 200 rpm. Sorbitol Special and glycerin are used as plasticizers. Sorbitol Special is an aqueous solution of sorbitol and sorbitol anhydrides at 76% solids, supplied by SPI Polyols, Inc (New Castle, Delaware).
Дисперсию крахмала добавляют к безводной смеси каррагенанов и перемешивают при 300 об/мин в течение 5 минут.Механическое перемешивание увеличивают до 2100 об/мин, и смесь нагревают до 85°C-95°C при перемешивании. Когда достигается целевая температура, смесь перемешивают в течение 30 минут, затем образец выдерживают в вакууме (50-60 бар), продолжая перемешивание, в течение дополнительных 45 минут.The starch dispersion is added to the anhydrous carrageenan mixture and stirred at 300 rpm for 5 minutes. The mechanical stirring is increased to 2100 rpm and the mixture is heated to 85 ° C-95 ° C with stirring. When the target temperature is reached, the mixture is stirred for 30 minutes, then the sample is kept in vacuum (50-60 bar), while stirring, for an additional 45 minutes.
Когда время удерживания в вакууме при заданной температуре заканчивается, образец выливают в предварительно нагретую двухпинтовую керамическую банку с широким горлом. Температуру и pH регистрируют.Вязкость измеряют на горячем образце с использованием вискозиметра Brookfield LVF.When the retention time in vacuum at a given temperature ends, the sample is poured into a preheated two-pin wide-necked ceramic jar. Temperature and pH are recorded. Viscosity is measured on a hot sample using a Brookfield LVF viscometer.
Малую часть образца выдерживают отдельно и охлаждают, обычно в течение ночи, перед измерением свойств гелеобразования/плавления и твердых продуктов, используя ручной рефрактометр серии Atago E (Gardco, Pompano Beach, FL). Температуру плавления определяют, помещая маленький комочек охлажденного геля на проволочной струне, удерживаемой в стоячем положении в пробирке, так что комочек не соприкасается со стенкой пробирки. Пробирку покрывают алюминиевой фольгой с малым отверстием, чтобы сделать возможным измерение температуры геля с использованием цифрового зонда Tempermeter. Пробирку помещают в нагреваемую баню, так что комочек находится ниже поверхности горячей водяной бани, приблизительно при 100°C. Температуру плавления регистрируют, когда гелеобразный образец становится влажным на вид, размягчается и может перемешиваться (регистрируют диапазон температур). Когда образец расплавится, пробирку переносят во второй химический стакан, содержащий холодную водопроводную воду (15°C). Датчик температуры используют для регистрации температуры, когда образец охладится, и для зондирования поверхности образца для определения того, начал ли образец превращаться в гель. Температура гелеобразования представляет собой температуру при охлаждении, когда образец больше не течет, заполняя углубление, проделанное зондом.A small portion of the sample is kept separately and cooled, usually overnight, before measuring the gelation / melting properties and solids using an Atago E handheld refractometer (Gardco, Pompano Beach, FL). The melting point is determined by placing a small lump of chilled gel on a wire string held upright in a test tube so that the lump does not come into contact with the wall of the test tube. The tube is coated with aluminum foil with a small hole to enable temperature measurement of the gel using a Tempermeter digital probe. The tube is placed in a heated bath, so that the lump is below the surface of the hot water bath, at approximately 100 ° C. The melting point is recorded when the gel-like sample becomes wet in appearance, softens and can mix (register the temperature range). When the sample melts, the tube is transferred to a second beaker containing cold tap water (15 ° C). A temperature sensor is used to record the temperature when the sample has cooled and to probe the surface of the sample to determine if the sample has begun to gel. The gelation temperature is the temperature when cooled, when the sample no longer flows, filling the cavity made by the probe.
Затем горячий образец наливают, используя брусок для вытяжки с зазором, установленным для получения просвета 3 мм, на металлические пластинки 177 мм × 177 мм × 5 мм, которые предварительно опыляют лецитином для облегчения простого удаления материала пленки. Покрытые гелем пластины закрывают сверху для предотвращения потерь влаги из налитой пленки. Налитые пленки в основном охлаждаются (до менее чем 8°C) в течение, по меньшей мере, получаса перед удалением пленки для исследования. Охлаждение не является необходимым для образования пленки. Полоски высушенной пленки изготавливают путем сушки пластин с покрытием в печи с нагнетаемым воздухом/вентиляцией, при 40°C. Пленки, которые сушат 2 часа при 40°C, дают промежуточное содержание твердых продуктов примерно 60%, в то время как пленки, которые сушат в течение ночи при 40°C, дают 80% твердых продуктов или более. Исследуемые свойства измеряют при комнатной температуре (приблизительно 20°C), если не указано иного. Процент твердых продуктов высушенной пленки определяют между налитой пленкой при ее образовании твердых продуктов и высушенной пленкой по разнице масс. Усилие разрыва (BF) измеряют на полосках налитой и высушенной пленки, используя Texture Analyzer TA-108S Mini Film Test Rig.The hot sample is then poured using a draw bar with a gap set to obtain a clearance of 3 mm onto metal plates of 177 mm × 177 mm × 5 mm, which are previously pollinated with lecithin to facilitate easy removal of the film material. The gel-coated plates are closed from above to prevent moisture loss from the poured film. Poured films are generally cooled (to less than 8 ° C) for at least half an hour before removal of the film for examination. Cooling is not necessary for film formation. Strips of dried film are made by drying the coated plates in a forced air / ventilation oven at 40 ° C. Films that are dried for 2 hours at 40 ° C give an intermediate solids content of about 60%, while films that are dried overnight at 40 ° C produce 80% or more of solid products. Test properties are measured at room temperature (approximately 20 ° C) unless otherwise indicated. The percentage of solid products of the dried film is determined between the poured film during its formation of solid products and the dried film according to the mass difference. Tear strength (BF) is measured on strips of poured and dried film using the Texture Analyzer TA-108S Mini Film Test Rig.
Maltrin M100 получают от Grain Processing Corporation, Pure-Cote B760 получают от Grain Processing Corporation, Sorbitol Special получают от SPI Polyols и Glycerin получают от VWR (качество EP/USP).Maltrin M100 is obtained from Grain Processing Corporation, Pure-Cote B760 is obtained from Grain Processing Corporation, Sorbitol Special is obtained from SPI Polyols and Glycerin is obtained from VWR (EP / USP quality).
Свойства каппа-2 каррагенанов, используемых для изготовления пленокTable 4
Properties of kappa-2 carrageenans used for the manufacture of films
Пленки каппа-2 каррагенанаTable 5
Kappa-2 carrageenan films
Хотя настоящее изобретение описано подробно со ссылками на его конкретные варианты осуществления, специалисту в данной области понятно, что могут быть проделаны многочисленные его изменения и модификации без отклонения от его сущности и объема.Although the present invention has been described in detail with reference to its specific embodiments, one skilled in the art will appreciate that numerous changes and modifications can be made without departing from its spirit and scope.
Claims (45)
Applications Claiming Priority (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46278503P | 2003-04-14 | 2003-04-14 | |
US46278303P | 2003-04-14 | 2003-04-14 | |
US46261703P | 2003-04-14 | 2003-04-14 | |
US46279403P | 2003-04-14 | 2003-04-14 | |
US46272103P | 2003-04-14 | 2003-04-14 | |
US60/462,793 | 2003-04-14 | ||
US60/462,758 | 2003-04-14 | ||
US60/462,794 | 2003-04-14 | ||
US60/462,617 | 2003-04-14 | ||
US60/462,783 | 2003-04-14 | ||
US60/462,721 | 2003-04-14 | ||
US60/462,785 | 2003-04-14 | ||
US60/462,792 | 2003-04-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005135138A RU2005135138A (en) | 2006-03-20 |
RU2341290C2 true RU2341290C2 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=36117121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135138/15A RU2341290C2 (en) | 2003-04-14 | 2004-04-14 | Homogeneous, thermally reversible gel containing carragenan of underviscosity, and products made thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2341290C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640024C2 (en) * | 2012-01-06 | 2017-12-25 | Геркулес Инкорпорейтед | Simple ethers of cellulose that have increased thermal strength of gel |
RU2663804C2 (en) * | 2013-05-21 | 2018-08-09 | Карджилл, Инкорпорейтед | Aqueous composition |
RU2780203C1 (en) * | 2021-09-27 | 2022-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фабрика Творчества" | Renewable composition for the manufacture of gel products (options) |
-
2004
- 2004-04-14 RU RU2005135138/15A patent/RU2341290C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640024C2 (en) * | 2012-01-06 | 2017-12-25 | Геркулес Инкорпорейтед | Simple ethers of cellulose that have increased thermal strength of gel |
RU2663804C2 (en) * | 2013-05-21 | 2018-08-09 | Карджилл, Инкорпорейтед | Aqueous composition |
RU2815635C2 (en) * | 2018-03-15 | 2024-03-19 | Р.П. Шерер Текнолоджиз, Ллк | Enteric coated soft gelatin capsules |
RU2780203C1 (en) * | 2021-09-27 | 2022-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фабрика Творчества" | Renewable composition for the manufacture of gel products (options) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005135138A (en) | 2006-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4602326B2 (en) | Uniform thermoreversible gel containing low-viscosity carrageenan and products produced therefrom | |
US7816341B2 (en) | Homogeneous, thermoreversible gel containing reduced viscosity carrageenan and products made therefrom | |
US20090208569A1 (en) | Homogeneous, Thermoreversible Alginate Films and Soft Capsules Made Therefrom | |
ZA200508251B (en) | Homogeneous, thermoreversible gel film containing kappa-2 carrageenan and soft capsules made therefrom | |
US20050013847A1 (en) | Delivery systems of homogeneous, thermoreversible alginate films | |
US20050008677A1 (en) | Delivery system of homogeneous, thermoreversible gel film containing kappa-2 carrageenan | |
RU2341290C2 (en) | Homogeneous, thermally reversible gel containing carragenan of underviscosity, and products made thereof | |
US20050019295A1 (en) | Homogeneous, thermoreversible low viscosity polymannan gum films and soft capsules made therefrom | |
RU2341250C2 (en) | Homogeneous thermal reversible gel film containing cappa-2-carraginan, and soft capsules produced thereof | |
ZA200508253B (en) | Homogeneous, thermoreversible alginate films and soft capsules made therefrom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090415 |