用于制备胶态微晶纤维素的改善方法与流程

文档序号:35457349发布日期:2023-09-14 22:52阅读:87来源:国知局
本发明涉及一种用于生产干燥的胶态微晶纤维素(胶态mcc)的新方法,涉及可通过该新方法生产的胶态mcc以及涉及具有新特性的胶态mcc。
背景技术
::1、微晶纤维素(mcc)是一种纯化的产品,其通过经由纤维状纤维素的无定形区的选择性水解降解将纤维状纤维素转化成高度结晶的纤维素而生产。用于制备mcc的来源可以是来自纤维植物材料(如木材)或其他纤维素材料(如来自棉绒、茎杆、碎布或废织物的棉)的纤维素浆。mcc产品用作药学片剂中的粘合剂和崩解剂,并且用作药物配制品中的悬浮液。mcc广泛用作粘合剂、胶凝剂、增稠剂、调质剂(texturizer)、稳定剂、乳化剂以及用作食品和饮料应用中的脂肪替代品。此外,mcc产品可用作例如个人护理应用(如化妆品和洁齿剂)中的粘合剂或填充剂,或用作化妆品和洁齿剂中的粘合剂、填充剂、崩解剂或加工助剂,用于工业应用中,如油漆中,用于家用产品(如洗涤剂或漂白片)中,以及用于农业配制品中。2、用于mcc生产的经典方法仍然是最常用的制造方法,其是如例如在us 2978446中披露的纯化纤维素的酸水解。3、已经开发了用于制备微晶纤维素的其他方法,如蒸汽爆破(us 5769934)、反应性挤出(us 6228213)、在用氧气和/或二氧化碳气体加压的反应器中的高温反应(us5543511)。4、在酸水解之后,从反应混合物中分离微晶纤维素以提供湿饼。5、为了生产胶态mcc,对mcc湿饼进行磨碎过程,例如挤出,其将聚集的纤维素微晶基本上细分成更细碎的微晶颗粒。为了防止角化,可以在磨碎之前、期间或之后但在干燥之前添加保护性水胶体,例如亲水性共聚物。保护性水胶体将较小尺寸颗粒之间的氢键或其他吸引力全部或部分地筛除,以便提供可容易地分散的粉末。胶态mcc将典型地形成稳定的悬浮液,其几乎没有分散的固体的沉降,如例如wo 2018236965中所述。羧甲基纤维素是用于这些目的的常用水胶体,如例如在us 3539365和wo 2018031859中所述。藻酸盐、果胶、角叉菜胶可以用作水胶体,如例如在wo 2019050598或wo 2013085809中所述。胶态mcc产品例如可以商标名和得到。胶态mcc的重要应用是稳定悬浮液,例如固体颗粒在低粘度液体中(例如在饮料如巧克力牛奶中)的悬浮液。在食品应用中,例如在罐装食品、壳稳定的(shell-stable)涂抹酱和沙拉、冷冻甜点、气溶胶浇头、肉、乳制品和烘焙产品中,胶态mcc可以用作脂肪替代品或填充剂,即作为无热量填料或质地改性剂。在药物和个人护理应用(如滴眼剂、软膏、悬浮液和凝胶)中,胶态mcc可以用作流变学或质地改性剂。6、制造胶态mcc的最后一步是干燥mcc-水胶体湿饼。在商业制造中,干燥步骤通常通过喷雾干燥进行[g.thorens,int.j.pharm.[国际药剂学杂志](2015),490,47-54]。通过改变和控制喷雾干燥条件以便控制团聚程度(粒度分布)和水分含量,获得了所需商业级的mcc或胶态mcc。[g.thorens,int.j.pharm.[国际药剂学杂志](2015),490,47-54;g.thorens,int.j.pharm.[国际药剂学杂志](2014),473,64-72)]。然而,喷雾干燥仅可以对具有高水含量的浆料进行,并且因此mcc湿饼必须在喷雾干燥前用水稀释。用于喷雾干燥的mcc的水性浆料典型地由约10%-20%mcc或胶态mcc和80%-90%水组成。因此,mcc或胶态mcc的喷雾干燥由于要蒸发大量的水而与非常高的能量费用相关。此外,喷雾干燥设备非常昂贵。7、因此,需要一种用于干燥胶态微晶纤维素湿饼的成本有效的方法。特别地,需要用于以工业规模干燥胶态微晶纤维素湿饼同时保持干燥的胶态微晶纤维素产品的有利特性(如有利的粒度、颗粒形态、堆积密度、流动性、水分含量和粘度)的成本有效的方法。特别地,需要具有有利粘度(如增加的粘度)的胶态mcc。技术实现思路1、在一个方面,本发明涉及一种用于生产研磨干燥的胶态微晶纤维素(mcc)的方法,该方法包括以下步骤:a)提供具有基于潮湿胶态mcc的总重量20%至75%的水分含量的胶态mcc,以及b)在能够组合地进行研磨和干燥的单个装置中研磨干燥该潮湿胶态mcc。2、在另一个方面,本发明涉及可通过上述方法生产的胶态微晶纤维素。3、在又另一个方面,本发明涉及胶态微晶纤维素,其中所述胶态mcc具有基于包含水分的胶态mcc的总重量小于20重量%的水分含量,并且其中所述胶态微晶纤维素具有至少0.4的比率(初始粘度)∶(24小时粘度),作为在水中的2重量%分散体在20℃下在2.51s-1的剪切速率下测量。4、在另外的方面,本发明涉及根据上述实施例的胶态微晶纤维素在食品或饮料应用中、在药物应用中或在个人护理应用中的用途。5、诸位发明人已经发现,基于潮湿胶态mcc的总重量具有20%-75%的水分含量的胶态微晶纤维素可以在单一研磨干燥装置中组合地进行干燥和研磨,以提供研磨干燥的胶态mcc。根据本发明的方法,可以生产研磨干燥的胶态mcc,其具有根据特定最终用途的需要订制的粒度(lefi、difi和/或eqpc)。本发明的方法使得能够控制研磨干燥的胶态mcc的形态,并且能够生产具有在胶态范围内的多种粒度的研磨干燥的胶态mcc。6、在本发明的一个方面,可以生产研磨干燥的胶态mcc,与通过传统喷雾干燥具有大约80%-90%的水含量的胶态微晶纤维素浆料制备的胶态微晶纤维素相比,其展现出相当的粒度(lefi、difi和/或eqpc)以及相当的或改善的粘度、堆积密度和/或卡尔指数。特别地,根据本发明方法的胶态微晶纤维素的研磨干燥可以提供研磨干燥的胶态微晶纤维素,其具有与通过传统喷雾干燥具有大约80%-90%的水含量的微晶纤维素浆料制备的对应喷雾干燥的胶态微晶纤维素类似的粒度(lefi、difi和/或eqpc)和水分含量。在本发明的另一个方面,可以生产研磨干燥的胶态mcc,其具有比通过传统喷雾干燥具有大约80%-90%的水含量的胶态微晶纤维素浆料制备的胶态mcc粗糙的颗粒。7、在本发明的一个优选的方面,本发明的方法使得能够生产研磨干燥的胶态mcc,该研磨干燥的胶态mcc出人意料地具有改善的、比喷雾干燥的胶态mcc高的粘度,这可能导致胶态mcc的用量降低,即减少例如食品中所需的胶体的量。出人意料地,本发明的方法使得能够生产研磨干燥的胶态mcc,与通过喷雾干燥制备的微晶纤维素相比,该研磨干燥的胶态mcc展现出相当的粒度(lefi、difi和/或eqpc)以及改善的粘度。8、与需要将mcc-水胶体湿饼稀释到大约80%-90%的水分含量的胶态mcc的传统喷雾干燥相反,本发明允许干燥mcc-水胶体的未稀释的湿饼。潮湿mcc-水胶体的降低的水含量导致用于干燥的能量消耗降低,即本发明导致用于干燥胶态mcc的显著能量节约。除了降低用于干燥胶态mcc的能量费用之外,实施本发明所需的研磨干燥设备通常比用于干燥胶态mcc的喷雾干燥设备更廉价且更不占空间,导致与传统的喷雾干燥方法相比,实施本发明的资本投资减少。当前第1页12当前第1页12
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