专利名称：具有低细颗粒含量的甘露醇晶体粉末及其生产方法
具有低细颗粒含量的甘露醇晶体粉末及其生产方法本发明涉及由甘露醇晶体形成的一种粉状组合物，该组合物缺少细颗粒。本发明还涉及用于生产这样的粉状甘露醇组合物的方法。1，2，3，4，5，6_己六醇(C6H14O6)(通常称为甘露醇)是通过从植物(例如藻类)中提取，或者通过合成(例如通过甘露糖或果糖的催化氢化)而得到的一种多元醇。甘露糖的氢化以一定的化学计量产量进行并且提供了甘露醇，而果糖的催化氢化(虽然有可能得到甘露醇)具有非化学计量产量，因为果糖的氢化不是立体特异性的并且提供了等量的山梨糖醇。由于甘露醇的化学稳定性、实质性地零吸湿性、它的低热值以及它的血糖生成指数(该值低于蔗糖)同时有利地展示了高溶解性以及在口腔中甜味和新鲜的味道，甘露醇具有很大的价值。此外，甘露醇具有不生龋的明显的特征，这在药物或食品工业中，具体地在糖果领域中并且更具体地在口香糖领域中是有利的。因此，这有可能制造不生龋的糖果， 只要配方的其他成分不引入可发酵糖即可。现有技术说明了结晶的甘露醇在生产口香糖的方法中的用途，该方法总体上包括五个步骤(口香糖和泡泡糖的配制和生产，Douglas Fritz编辑，英国伦敦肯尼迪出版公司 (Kennedy，s Publications Ltd，London，UK)。在第一步骤期间，使用包括两个Z形叶片的捏合机将各种化合物混合。该操作的完整周期持续15分钟至20分钟，并且当轧浆进入该捏合机中时添加这些组分。为了使胶基具有延展性，在混合之前以及混合期间将后者加热。 在捏合结束时，糊料的温度是约50°C。在口香糖的这些组成组分中区分两个大组，这些组是不溶于水并且因此不溶于唾液中的成分，例如主要地是胶基，以及溶于水的成分，它们为口香糖提供了它的味道，例如特别是增甜剂类。紧接着混合步骤的是在热条件下挤出的一个第二步骤，从而得到一条口香糖，根据所使用的设备它是较窄的或较宽的。为了降低所得到的条的厚度，提供了一个辊压步骤。在这个步骤的过程中，该条依次地通过具有逐渐减小分离的数对滚轮之间。紧接着辊压步骤的是一种最终成形/切割的步骤，它可以是成形与在包装之前对得到的条进行切割或预切割相结合一个简单步骤。实际上，在热条件下挤出步骤之后，这条口香糖是极黏的。实际上，在辊压期间为了防止它被破坏或丧失其完整性，通常地在挤出和辊压步骤之间执行在该条的两个面上撒粉的一个步骤。将多种试剂用于该撒粉中。因此，遇到增塑剂或防结块剂，例如滑石、碳酸钙、磷酸三钙、硅石或硅酸盐类。所有这些无机试剂都可能损害所得到的口香糖的感官特性。这是因为这些试剂在口中是不可溶的，是无味的，实际上甚至是令人不愉快的。此外，最广泛用于撒粉的粉末是滑石。实际上，滑石可能被具有非常类似但是尽管如此是具有非常毒性的化学性质的产物石棉所污染。因此，污染的滑石可能牵涉癌变的过程(无论是通过口腔途径吸收之后的消化道癌，还是通过呼吸途径在吸收过程中的肺组织癌，特别地是在它的操作期间)。因此，对滑石的操作做出规定，并且呼吸保护性设备被强制用于生产人员。为了降低制备口香糖期间所结合的滑石数量，通常使用由不吸湿的多元醇形成的粉末，例如，具体地是甘露醇。总体上，这些多元醇粉末具有非常细的粒径，为了替换滑石，它自身具有非常细的粒度(具有小于40μπι粒度以及具有小于μπι平均直径的粉末)，并且为了在尝试口香糖期间不被舌头感觉到。然而，用这些粉末完全替换滑石是不推荐的，因为它们具有非常差的流动，这使它们不适合用于撒粉。在部分替换的情况下，具有良好流动的滑石为该混合物提供了流动性， 该流动性仍然是中等的，但是足以允许对口香糖的条进行撒粉。实际上，甚至在部分替换滑石的情况下，粉末混合物流动的降低使得它限制大量的粉末沉积在口香糖的条上，实际上造成了显著的浪费，恶化了所得到的口香糖的品质，或改变了调整这些设备的条件。此外，这些粉末的小粒度增加了空气中悬浮粉尘的生成，因此对于操作人员而言增加了与滑石中存在石棉相关的风险。最后，观察到由具有细粒度的多元醇形成的粉末在它们的包装过程中的凝固现象。这是因为这些粉末是不稳定的，因为在储存时或在运输期间它们结块。所得到的这些块体只有通过施加非常大的力才可以被粉碎。虽然，将防结块剂用于食品工业中导致规章限制，因为它们可以被认为是有毒的或危险的，还是想到了这种解决方案。然而，虽然在吸湿性多元醇形成的粉末的情况下已经证明减少了结块，对于无或仅具有轻微吸湿性的多元醇形成的粉末而言未观察到类似行为改变。结果，这些抗结块剂仅对一些粉末并且不对其他粉末具有影响，甘露醇的情况就是如此。为了改善粉状甘露醇组合物的特性现有技术还提供了在将甘露醇结晶之后来执行的额外的雾化或造粒步骤。就事实来看，这些工艺证明是相对昂贵的。为了得到存储和运输时稳定的，具有良好的流动特征，并且在生产口香糖的过程期间在使用它们期间特别有利的粉末，本发明涉及一种由甘露醇晶体形成的粉状组合物， 该组合物是通过下面各项得到的(i)从一种溶剂中优选地从水中结晶甘露醇，(ii)紧接着一个从所得到的晶体的悬浮液中分离该晶体的步骤，(iii)紧接着一个将该晶体干燥的步骤以及(iv)紧接着一个选择步骤，所述组合物展示通过激光粒度分析所确定的按体积计的粒度分布，展示了 -从72%至99. 9 %，优选从75 %至99 %，更优选从80 %至98 %的，并且还更优选从85%至97%的具有大于75 μ m粒度的颗粒，-从0.1 %至60 %，优选从1 %至55 %，更优选从2 %至40 %，并且还更优选从3 % 至35%的大于250 μ m的颗粒，-平均粒径为ΙΟΟμ 至300μ ，优选为120μ m至270 μ m，更优选为150μπι至 250 μ m,并且甚至更优选为170 μ m至230 μ m。在本发明的含义内，“由甘露醇晶体形成的粉状组合物”或“由甘露醇晶体形成的粉末”应当理解为是指通过结晶纯的或不纯的甘露醇溶液(即包括相对于干物质从20%至 100%甘露醇的溶液)而得到的产物。例如可以提及欧洲专利EP 0 202 168。这样的方法具有有可能得到由主要地单独晶体形成的一种组合物的明显特征。 “主要地”应当理解为是指大于50%的单独晶体，优选从60%至100%，确实地甚至从70% 至99. 9%，并且更优选地从80%至98%的单独晶体。使用术语“单独的”应当理解为是指与团聚体(晶体的一种团聚体或一种紧致物质)相反的单元的概念。在本发明的含义内，“晶体”应当理解为是指具有周期性结构的多面体，它是通过结晶(即通过从液体中析出物质)、溶剂化(溶于溶剂中)或气态至固态而直接得到的。因此，通过将结晶的组合物造粒而得到的甘露醇粉末不将由甘露醇晶体形成的粉末构成在本发明的含义内，因为这些粉末的晶体发生团聚。本领域普通技术人员提及晶体的团聚体。同样地，通过将甘露醇糖浆雾化而得到的粉末不将由甘露醇晶体形成的组合物构成在本发明的含义内，因为这种粉末包括具有由具有或不具有无定形相的大量结合的微晶组成的一种海绵结构的球体，通过将雾化期间喷雾的一滴糖浆干燥得到每个球体。本领域普通技术人员提及雾化物。最后，从通过熔化得到的紧致块中区别出由根据本发明的晶体形成的组合物，因为得到的颗粒是由在彼此上积聚的微晶形成的。这些组合物(团聚体、 雾化物以及紧致块)在结构上与根据本发明的组合物不同并且实际上具有不同的物理特征以及不同的应用。根据一个第一替代形式，结晶是通过冷却或蒸发一种多元醇溶液的过程来实现的。根据一个第二替代形式，结晶是通过物理化学方法来实现的。典型地，通过添加稀释剂，更具体地添加一种有机溶剂(例如一种醇)来实现结晶。根据一个第三替代形式，该结晶是分级地实现的(即通过依次结晶方法)；将每个步骤中得到的晶体溶解到溶剂中，并且然后再次结晶。典型地，该结晶步骤紧接着一个对这些颗粒进行选择的步骤，任选地，在该步骤之前对所得到的晶体进行研磨。优选地，通过筛分或在一个空气分离器上通过分级的方法来实现对这些颗粒进行选择。按照技术手册以及制造厂商的说明书通过抽吸(1400瓦的抽吸器)样品(干法) 在装备有它的用于粉末分散的模块的贝克曼库尔特(BECKMAN-COULTER)公司的LS 230型激光衍射粒度分析仪上确定粒度分布的数值。这样确定了料斗下螺旋速度以及分散槽的振动强度的操作条件，使得光学浓度在 4%至12%之间，理想地是8%。LS 230型激光衍射粒度分析仪的测量范围是从0.4μπι至2000μπι。这些结果以体积百分比来计算并且以微米(μπι)来表示。所使用的计算方法是根据夫朗和费 (FRAUNH0FER)理论的方法。因此，大于75 μ m的粒度相应于在75 μ m至2000 μ m之间测量的颗粒，并且大于250 μ m的粒度相应于在250 μ m至2000 μ m之间测量的颗粒。粒度分布曲线有可能额外地确定体积平均粒径的数值(算数平均值)D4，3。根据本发明的一种替代形式，由甘露醇晶体形成的粉状组合物包括大于或等于55 的一个流动等级，优选地位于60至90之间，更优选地位于65至85之间，并且还更具体地位于68至80之间。使用细川密克朗(H0S0KAWA)公司销售的PTE型粉末测试仪设备对流动能力进行评估。基于Ralph Carr先生的研究(1965)，这个设备有可能在标准的以及可再现的条件下测量粉末的流动能力并且计算流动等级(也称为流动性指数)。从通过使用下面四个测试所得到的数值来计算流动等级压缩率、静止角、抹刀角(spatula angle)、以及均勻度(参见PTE型粉末测试仪设备的技术手册)。对于这个最后的测试而言，所使用的粒度是通过上述激光粒度分析得到的。
根据本发明在粉状组合物上这样一个流动值提供了针对在生产口香糖的工艺期间，特别地在有可能准确地调节有待沉积在基胶上粉末数量期间进行应用的良好的特征。 对于甘露醇在药物领域中的多个应用而言，这个流也是一个优点。它有可能更易于填充小药囊或硬明胶胶囊并且还有助于生产片剂，这允许更容易地填充制锭压机的矩阵。根据一个有利的替代形式，由甘露醇晶体形成的粉状组合物展示了按重量计从 96%至100%甘露醇丰富度，优选按重量计在97%至99. 9%之间，更优选按重量计在98% 至99. 8%之间。根据另一个有利的替代形式，由甘露醇晶体形成的粉末展示在30%至15%之间的压缩率，优选在27%至12%之间，并且更优选在至10%之间。当储存时在甘露醇粉末上这样一个压缩率值提供了它的粉末状态更好的稳定性。当该压缩率值大于20%时，该粉末不展示自由流动并且倾向于在料斗中形成弓形结构 (Hosokawa PTE设备手册)。对于40%至50%的特定的压缩率值而言，一旦这些材料已经存储在其中，从料斗中排出材料甚至是不可能的。有利地，由甘露醇晶体形成的粉状组合物展示大于0. 480g/ml，优选在0. 540g/ml 至0. 700g/ml之间，更优选在0. 580g/ml至0. 650g/ml之间的充气密度，以及在0. 700g/ ml至0. 860g/ml之间，优选在0. 725g/ml至0. 830g/ml之间并且更优选在0. 750g/ml至 0. 800g/ml之间的填充密度。在甘露醇粉末上这样一种充气密度和填充密度值提供了对于满足商品标准的包装和运输成本而言足够高的密度，也就是说对于除了产品之外不愿意包装和运输大量的空气的制造厂商而言，提供了足够高的密度。另一方面，具有过高密度的粉末在其技术应用期间展示多个缺点缺少可压缩性，缓慢溶解、难以精确地计量。根据本发明由甘露醇晶体形成的粉状组合物的填充和充气密度值以及压缩率值是使用由Hosokawa销售的PTE型粉末测试仪装置按照制造厂商的说明书来确定的。这个装置有可能在标准化的以及可重现的条件下通过具体地测量本体充气密度以及本体填充密度来测量粉末流动能力并且有可能从该数据通过下面公式随后计算出压缩率数值
权利要求
1.一种由甘露醇晶体形成的粉状组合物，该粉状组合物是通过下面各项得到的(i)从一种溶剂中结晶甘露醇，(ii)紧接着一个从所得到的晶体的悬浮液中分离该晶体的步骤， (iii)紧接着一个将该晶体干燥的步骤以及(iv)紧接着一个选择步骤，其中通过激光粒度分析所确定的按体积计的粒度分布展示出-从72 %至99. 9 %，优选从75 %至99 %并且更优选从80 %至98 %的具有大于75 μ m 粒度的颗粒，-从0. 1 %至60 %，优选从1 %至55 %并且更优选从2 %至40 %的大于250 μ m的颗粒，-平均粒径为100 μ m至300 μ m,优选为120 μ m至270 μ m。
2.如权利要求1所述的粉状组合物，其中该粉状组合物具有大于或等于55，优选在60 至90之间的流动等级。
3.如权利要求1和2之一所述的粉状组合物，其中该粉状组合物具有按重量计从96% 至100%，优选按重量计在97%至99. 9%之间的甘露醇丰富度。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的粉状组合物，其中该粉状组合物具有在30%至 15 %之间，优选在27 %至12 %之间的可压缩性。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的粉状组合物，其中该粉状组合物具有大于 0. 480g/ml，优选在0. M0g/ml至0. 700g/ml之间的充气密度，以及在0. 700g/ml至0. 860g/ ml之间，优选在0. 725g/ml至0. 830g/ml之间的填充密度。
6.一种生产由甘露醇晶体形成的一种粉状组合物的方法，该粉末组合物包括从72% 至99. 9 %，优选从75 %至99 %，更优选从80 %至98 %并且还更优选从85 %至97 %的具有大于75 μ m粒度的颗粒，所述方法包括a)一个从一种溶剂中，优选从水中结晶甘露醇的步骤，b)一个从所得到的晶体悬浮液中分离晶体的步骤，c)一个干燥该晶体的步骤，d)一个选择该晶体的步骤，以及e)一个回收该粉状组合物的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中步骤d)的选择是通过筛选或使用一种空气分级器来实现的。
8.如权利要求7所述的方法，其中步骤d)的选择是使用一种之字形分级器来实现的。
9.如权利要求8所述的方法，其中步骤d)的选择是使用一种之字形分级器来实现的， 该之字形分级器包含多个级，优选13个级。
10.如权利要求8和9之一所述的方法，其中步骤d)的选择颗粒是通过一种之字形分级器来实现的，该之字形分级器仅包含一个通道，该通道优选地展示20mm的宽度以及 220mm的深度。
11.如权利要求8至10中任何一项所述的方法，其中步骤d)的选择包括下面步骤-d. 1)用由甘露醇晶体形成的粉状组合物进料一个之字形分级器，该粉状组合物展示·80 μ m至145 μ m之间数均直径，-d. 2)对初级空气流量进行调节从而回收一部分由甘露醇晶体形成的粉状组合物，该粉状组合物展示从100 μ m至300 μ m的平均直径以及通过激光粒度分析所确定的按体积计粒度分布为从0. 1 %至60%的颗粒大于250 μ m。
全文摘要
本发明涉及甘露醇晶体的一种粉末组合物，该粉末组合物是通过下面各项生产的(i)在一种溶剂中结晶甘露醇，(ii)紧接着一个从所得到的晶体的悬浮液中分离该晶体的步骤，(iii)紧接着一个将所述晶体干燥的步骤以及(iv)一个选择步骤，所述组合物具有的如通过激光粒度尺寸估计所确定的粒度分布为，具有大于75μm粒度的颗粒为72％至99.9vol％，大于250μm的颗粒为0.1％至60vol％，并且平均粒径在100μm至300μm之间。本发明还涉及通过一个对甘露醇糖浆结晶紧接着将甘露醇晶体干燥的步骤、一个选择颗粒的步骤、以及收集包括72％至99.9％的具有大于75μm粒度颗粒粉末组分部分的一个步骤来生产这样组合物的一种方法。
文档编号C07C29/78GK102482184SQ201080036740
公开日2012年5月30日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者B·布瓦特, J·利斯, P·勒菲弗 申请人:罗盖特公司