高流动性并且不结块的粉状结晶麦芽糖醇组合物的制作方法

专利名称：：高流动性并且不结块的粉状结晶麦芽糖醇组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种粉状结晶麦芽糖醇组合物，其流动性得以保存。这种结晶麦芽糖醇粉末因此具有不易发生结块的特殊特征。根据本发明的组合物有利的是具有一种精细粒度。
背景技术：
：在本发明的意义中，表述“粉状结晶麦芽糖醇组合物”可以理解为是指一种含有结晶麦芽糖醇的粉末。在本发明的意义中，表述“结晶麦芽糖醇”还可以理解为是指麦芽糖醇的一种水溶液的常规结晶的产物或任何其他处于晶态形式的麦芽糖醇。4-0-α-D-吡喃葡萄糖基_D_山梨糖醇，常见的被称为麦芽糖醇，是通过麦芽糖的氢化在工业上获得的一种多元醇。它有重要的意义，这归因于以下事实，即它是化学上更稳定的、产热更少的、并且具有比蔗糖更低的血糖生成指数，而却有利地具有与这种糖非常类似的感官特性。此外，麦芽糖醇具有的特殊特征在于它不生龋齿，由于该原因它已经找到多种工业应用，尤其是食品和制药工业，尤其是在口香糖、餐桌增甜剂(table-topsweeteners)以及巧克力的领域。在很长一段时间内，麦芽糖醇仅以低浓度的糖浆、或以非晶相的不纯粉末的形式市售。仅在八十年代初林原(HAYASHIBARA)公司才在其专利US4.408.041中首次说明了无水麦芽糖醇晶体的生产。之前，这种多元醇一直被认为是一种不可结晶的产品。这种错误的假设实际上源于以下事实，即麦芽糖醇从一种过饱和溶液的结晶不像在其他多元醇的情况下(例如像甘露糖醇或赤藓糖醇)那样容易控制。一方面作为“淀粉糖”技术并且另一方面作为在水中的结晶技术已知的这些技术当今几乎是工业上使用的仅有的几种方法。然而，由此获得的产品具有一种非常易变的结晶性，并且并非全部都特别好地适合于某些应用，如口香糖或巧克力的那些应用。这些结晶产品也并非是完全令人满意的，例如当所希望的是使用麦芽糖醇以干的药物形式(如明胶胶囊)以及以下类型的医学产品来代替蔗糖或乳糖时待溶解的粉末、片剂、以及待稀释的粉状营养制品。当希望相同类型的替代发生在甜食，如粉末饮料、甜点、蛋糕制品或用于早餐的巧克力或香草粉时，也是这种情况。对于这些具体的应用，尤其是对通过“淀粉糖”技术获得的假结晶麦芽糖醇粉末，以及在较小程度上，对于通过在水中结晶获得的结晶麦芽糖醇粉末而言，已观察到这些粉末具有一个或多个缺点，例如，特别是以下这些-不易流动；-易于发生附聚作用或结块；以及-仅在水中非常缓慢地溶解。因此，在多元醇结晶领域的专家的任务是研发不具有这些缺点(尤其是已知的麦芽糖醇粉末具有的流动以及结块的缺点)的麦芽糖醇组合物。总体上，将这些推荐的处于粉状产品形式的多元醇储存并且分布在双重包装内，该双重包装将由塑料制得的一个内袋与牛皮纸制成的袋或者与波纹纸板盒相结合或另外处于称为“大袋”的柔性容器的形式。目前销售的结晶麦芽糖醇粉末的包装利用了这些包装方法中的一种或其他种。尽管有这些预防措施，商用麦芽糖醇粉末还是趋向于附聚成大的块，并且因此易于结块。这种结块倾向在麦芽糖醇粉末具有精细粒度时将甚至更高。这些结晶麦芽糖醇粉末由此在存储期间的结块引起了许多问题，这些问题不仅仅是通过由此而来的严重的操作困难(转移和拆开、碾磨以及变回溶液等等)，而且还通过显著影响这些操作的产率而引起。已经提议了几种解决方案来克服这些困难-向该麦芽糖醇粉末中添加防结块剂，如硬脂酸镁或滑石；_在外包装材料与内袋之间或后者的内部滑入包含一种硅胶类型的干燥剂的小袋，或选择一种双衬层的外包装材料，在其内衬与外衬之间将已经预先插入一种吸湿性材料。然而第一种方法未被在处理麦芽糖醇粉末的领域内的专家所接受，因为这被认为_将杂质引入麦芽糖醇粉末中可能减损其商业价值；-感观品质有受损的风险；以及-法规性限制禁止这类添加剂在某些应用中的使用。至于有可能使用的用一种干燥剂进行包装的方法，不能排除被包装的产品可能被干燥剂污染的风险。为补救这种情况，公司TOWA在其专利申请EPl.787.993中提议了在现有技术中常规已知的生产技术的下游处理结晶麦芽糖醇。TOffA因此推荐使用在考虑之内的不同手段-颗粒内部的与在它们表面上存在的水分之间的平衡；-粉末颗粒的水分(内部以及表面上)与环境水分之间的平衡；以及还有-使该粉末的表面稳定。在专利申请EPl.787.993中，该方法包括一个接触处理，该处理包括将结晶麦芽糖醇粉末以及已经达到20°C至50°C的温度并且具有5%到50%的相对湿度的空气以2至151Γ1的空间速度引入一个干燥器，持续五至五十小时。然而，可以观察到，这种方法适用于其特征为它们的非常高的麦芽糖醇浓度(即超过99.5%；例如LESYS，它具有99.7衬％的麦芽糖醇含量)的麦芽糖醇粉末。此外，虽然在此专利申请中说明的麦芽糖醇粉末被认为具有低于500μm的粒度(通过具有0.50mm筛目大小的JIS(日本工业标准)筛的粉末的比例而合格)，接受测试的、由TOWA出售的LESYS型或此外由本申请公司出售的MALTIS0RB⑧类型的标准结晶麦芽糖醇粉末事实上具有大于200μm的平均直径，并且因此可以作为大粒度的结晶麦芽糖醇粉末而获得资格。由本领域的普通技术人员所熟知是，总体上多元醇粉末(并且特别是麦芽糖醇)的行为，尤其是在考虑到它们的流动性时，作为它们的粒度的函数显著地改变平均直径为400μm至500μm的粉末将不会具有平均直径为50μm至200μm的麦芽糖醇粉末相同的行为。这样的结果是，由TOWA推荐的解决方案事实上仅仅适用于具有大的粒度的高纯度结晶麦芽糖醇粉末。从前述内容接续发生的是对于提供一种精细粒度的结晶麦芽糖醇组合物仍有一种未满足的需求，例如在IOym与150μπι之间的，并且具有一个可变的(例如从80衬％到99.9wt%)麦芽糖醇含量，其流动性得以保持并且因此具有不易发生结块的特殊特征。
发明内容本申请公司可称赞的是提出了一项技术解决方案，该方案与以下技术偏见相反，根据该偏见，强烈建议的是不在粉状结晶麦芽糖醇组合物的制备中使用防结块剂。本申请公司推荐使用一种防结块剂。然而，这种防结块剂必须选自一种特殊类别的防结块剂，更特别地其特征在于-它们在水中的不溶性；-它们的吸水能力；以及-优选地，它们的精细粒度。结果是，本发明首先涉及一种粉状结晶麦芽糖醇组合物，其特征在于-它具有在10μm与150μm之间的激光体积平均直径；-它具有在80衬％与99.9wt%之间的麦芽糖醇含量；-根据一个测试Al，其颗粒的至少50wt%流经一个具有2000μπι截取阈值(cut-offthreshold)的筛子；以及-根据一个测试A2，其颗粒的至少35wt%流经一个具有2000μm截取阈值的筛子。这些粒度分布的值在来自BECKMAN-COULTER的、装备有其(干法途径)粉末分散模块的一种LS13-320型激光衍射粒度分析仪上通过遵循操作指南和制造商说明书而进行确定。将料斗螺杆速度以及分散体料槽的振动强度的操作条件确定为使光学浓度在4%与12%之间，理想的是8%。该LS13-320型激光衍射粒度分析仪的测定范围是从0.04μm至2000μm。结果以按体积％计算，并且表示为μπι。粒度分布曲线还使之有可能确定体积平均直径(算术平均)D(4，3)(激光体积平均直径)的值。根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物因此具有在ΙΟμπι与150μm之间的激光体积平均直径D(4，3)，优选地在20μm与120μm之间。根据一个实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物具有在50μm与90μm之间的激光体积平均直径；优选地在60μm与80μm之间。根据另一个实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物具有在15μm与50μm之间的激光体积平均直径；优选地在20μm与40μm之间。根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物具有在80衬％与99.9wt%之间的麦芽糖醇含量；优选在85衬％与99.9wt%之间；优选在90衬％与99.9wt%之间；优选在95衬％与99.9wt%之间。根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物的防结块性质是根据一个加速老化试验A来确定的。这一试验使用了内部尺寸为IOcmX5cm的低密度聚乙烯小袋，它是通过对具有100μm的厚度的低密度聚乙烯薄膜沿着三个边热封而获得的。向这些小袋中了引入IOOg的待测试的粉末，然后将这些小袋进行气密性的热封。在一个被称为“未加压的”变体的第一变体中(测试Al)，将这些小袋在一个气候室中分开地平放。在一个被称为“加压”变体的第二变体中(测试A2)，将2kg的重量放置在这些小袋上，这对应于400kg/m2的压力。在7天内，这些小袋经历一系列循环-在23°C下在83%的相对湿度(或RH)中3.5小时；-0.5小时的转变；-在40°C下在92%的RH中3.5小时；以及-0.5小时的转变；在这7天结束时，将这些小袋打开并且倾倒在一个具有2000μm筛目的筛子上，在其商标为FRITSCHPulverisette型00.502的支持件上振动10秒。振动的振幅设置为5并且是稳定的。结果表示为通过该2000μm筛子的颗粒按重量计的百分比。根据该“未加压的”测试Al，根据本发明的组合物的这些颗粒的至少50wt%通过该2000μm的筛子。根据一个优选的实施方案，根据测试Al，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物的这些颗粒的至少60%、优选至少65%、优选至少70、优选至少75%、优选至少80%、优选至少85%、优选至少90%、优选至少95%通过该2000μm的筛子。根据该“加压的”测试A2，根据本发明的组合物的这些颗粒的至少35wt%通过该2000μm的筛子。根据一个优选的实施方案，根据该测试A2，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物的这些颗粒的按重量计至少40%、优选至少50%、优选至少60%、优选至少70%、优选至少80%、优选至少90%、优选至少95%通过该2000μm的筛子。通过比较，如以下将进行例证的，作为由本申请公司在商品名MALTISORBP90下出售的一种麦芽糖醇粉末存在以下结果-根据测试Al，仅仅5.2%的结晶麦芽糖醇颗粒通过该2000μm的筛子；并且-根据测试A2，仅仅7.4%的结晶麦芽糖醇颗粒通过该2000μm的筛子。根据一个实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物其特征还在于其防结块剂的含量。这些防结块剂选自其特征为以下各项的防结块剂-它们在水中的不溶性；-它们的吸水能力；以及-优选地，它们的精细粒度。更具体的，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物然后其特征在于它包括从0.Iwt%到20衬％的至少一种不溶于水的防结块剂，该防结块剂具有-根据测试B在80%相对湿度下测定的在2.5%与25%之间的吸湿度；以及-优选地，低于100μm的激光体积平均直径。该防结块剂的不溶于水的性质是通过其化学结构而确定的。本领域的普通技术人员熟知一种化合物在水中的可溶或不可溶的性质。防结块剂吸水的能力是根据一个测试B而测定的，该测试是用于测量在20°C下在80%相对湿度与20%相对湿度之间重量上的差异(以％表达)。这一测试包括在使防结块剂在由SurfaceMeasurementSystems(伦敦，英国)制造的设备(并且被称为DynamicVapourSorptionSeries1)中在20°C下经受相对湿度(被称为RH)的周期时对防结块剂重量上的相对变化进行评估。这种设备包括一种示差微量天平，它使之有可能在使一种样品经受不同的气候条件时将这种样品相对于一种参比物(在此该示差天平的参比托架是空的)的重量变化进行量化。该载气是氮气，并且该样品的重量是小于10mg。在20°C的恒温下，每种防结块剂经历以下相对湿度周期在20%下5小时、经30分钟从20%爬升至70%、在70%下保持5小时、经30分钟从70%爬升至80%、并且在80%下保持5小时。然后通过以下方程式给出在80%RH下的吸湿度(m8Q-m2(1)/m2QX100，以％表示，其中m2(1是在20%RH下5小时结束时该样品的质量，并且m8(1是在80%RH下5小时结束时该样品的质量。在根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物中使用的防结块剂具有的吸湿度根据测试B在80%相对湿度下测定为在2.5%与25%之间。通过比较，其他常规选择的防结块剂，如硬脂酸镁或滑石，具有非常差的吸水能力；确切地说，它们的吸湿度值在80%RH下根据测试B测量是在0.05%与1.0%之间。根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物的防结块剂还可能的特征在于它们的粒度，如以上所指示的，在来自BECKMAN-COULTER、装备有其(干燥途径)粉末分散体模块的一种LS13-320型激光衍射粒度分析仪上通过遵循操作指南和制造商的说明书而进行测量。根据一个实施方案，这些防结块剂具有低于100μm的激光体积平均直径。根据本发明，优选具有低于80μm、更优选低于50μm、更优选低于40μm、更优选低于30μm、更优选低于10μm的激光体积平均直径的防结块剂。根据一个实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物包括从0.1%到15%、优选从0.到10%、优选从0.到5%按重量计的防结块剂。根据一个优选的制备根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物的方法，该防结块剂是选自下组，其组成为气相白炭黑、铝硅酸钠、无水磷酸三钙、以及脱水马铃薯淀粉(尤其是具有小于12%的残余水、优选地具有小于10%的残余水、优选地具有小于8%的残余水、优选地具有6%的残余水的脱水马铃薯淀粉)，单独地或组合使用。根据这种优选方法的一个第一实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物包括从0.3衬％到3wt%、优选约0.5衬％到2wt%的气相白炭黑或铝硅酸钠。根据这种优选方法的一个第二实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物包括从0.3wt%到3wt%、优选约2wt%的无水磷酸三钙。根据这种优选方法的一个第三实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物包括从0.5衬％到20wt%、优选约5wt%的脱水淀粉(尤其是具有小于12%的残余水、优选具有小于10%的残余水、优选具有小于8%的残余水、优选具有6%的残余水的脱水马铃薯淀粉)。如以下所例证的，这些防结块剂满足涉及以下各项的前提特性-它们在水中的不溶性；-它们的吸水能力；以及-优选地，它们的精细粒度。本发明还涉及至少一种这种具有以下特性的不溶于水的防结块剂用于制备一种粉状结晶麦芽糖醇组合物的用途，该防结块剂具有-根据测试B测定的在2.5%与25%之间的吸湿度；以及-优选地，低于100μm的激光体积平均直径。根据一个实施方案，本发明还涉及至少一种选自以下各项的防结块剂用于制备一种粉状结晶麦芽糖醇组合物的用途，该防结块剂是选自-气相白炭黑；-硅铝酸钠；_无水磷酸三钙；以及-脱水马铃薯淀粉(尤其是具有小于12%的残余水、优选具有小于10%的残余水、优选具有小于8%的残余水、优选具有6%的残余水的脱水马铃薯淀粉)。根据一个实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物能够通过将以下各项进行混合而获得_具有在ΙΟμπι与150μπι之间的激光体积平均直径的结晶麦芽糖醇；以及-至少一种不溶于水的防结块剂，所述防结块剂具有根据测试B测定的在2.5%与25%之间的吸湿度，并且优选具有低于100μm的激光体积平均直径。根据一个实施方案，在根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物中，该防结块剂的激光体积平均直径是小于该结晶麦芽糖醇的激光体积平均直径。根据一个优选的实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物能够通过将以下各项进行混合而获得-具有在50μm与90μm之间、优选地在60μm与80μm之间的激光体积平均直径的结晶麦芽糖醇；例如本申请公司出售的MALTISORBP90；以及-至少一种如上所指出的防结块剂。根据另一个优选的实施方案，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物能够通过将以下各项进行混合而获得-具有在15μm与50μm之间、优选地在20μm与40μm之间的激光体积平均直径的结晶麦芽糖醇；例如由本申请公司出售的MALTISORBP35；以及-至少一种如上所指出的防结块剂。此外，根据本发明的粉状结晶麦芽糖醇组合物能够通过使用本领域普通技术人员已知的任何方法来获得，该方法包括将这两种粉末进行物理混合的一个步骤。本发明还涉及如上说明的一种粉状结晶麦芽糖醇组合物用于填充柔性容器(例如“大袋子”)的用途。此外，根据本发明的粉状组合物在食品和/或药物领域中是有用的。因此，本发明还涉及如上说明的一种粉状结晶麦芽糖醇组合物的用途，该用途是用于制备食品成分的，尤其是甜食比如口香糖、巧克力、餐桌增甜剂、饼干、冰淇淋、粉末饮料、餐后甜点、蛋糕制品或用于早餐的巧克力或香草粉；和/或用于药物组合物的制备、尤其是干的药物形式，如明胶胶囊以及以下类型的医药产品待溶解的粉末、片剂、以及待稀释的粉状营养制品。在以下实例的帮助下本发明将得到更好的理解，这些实例无意为限制性的并且仅仅例证了某些实施方案以及根据本发明的结晶麦芽糖醇粉末的某些有利的特性。实例实例1通过将本申请公司在商品名MALTISORBP90(具有69.5μm的一种体积平均直径D(4，3))下出售的一种结晶麦芽糖醇粉末与4种防结块剂进行物理混合来制备四种粉状结晶麦芽糖醇组合物，这些防结块剂为-由EV0NIK-DE⑶SSAGmbH出售的气相白炭黑AER0SIL200；-由W.R.GRACECo.出售的铝硅酸钠DURAFILL200；-由PRAYONS.A.出售的无水磷酸三钙或TCP；以及-由本申请公司相同名下出售的具有6%的残余水的脱水马铃薯淀粉。这4种防结块剂呈现出在以下表1中表示的吸水性和粒度特征。表权利要求粉状结晶麦芽糖醇组合物，其特征在于它具有在10μm与150μm之间的激光体积平均直径；它具有在80wt％与99.9wt％之间的麦芽糖醇含量；根据一个测试A1，其颗粒的至少50wt％流经一个具有2000μm截取阈值的筛子；根据一个测试A2，其颗粒的至少35wt％流经一个具有2000μm截取阈值的筛子；它包括从0.1wt％到20wt％的至少一种不溶于水的防结块剂，所述防结块剂具有根据测试B测定的在2.5％与25％之间的吸湿度。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于该防结块剂具有低于100μm的激光体积平均直径。3.根据权利要求1和2之一所述的组合物，其特征在于它具有在50μm与90μm之间的激光体积平均直径；优选地在60μm与80μm之间。4.根据权利要求1和2之一所述的组合物，其特征在于它具有在15μm与50μm之间的激光体积平均直径；优选地在20μm与40μm之间。5.根据权利要求1和2之一所述的组合物，其特征在于它能够通过将以下各项进行混合而获得-具有在10μm与150μm之间的激光体积平均直径的结晶麦芽糖醇；以及-至少一种不溶于水的防结块剂，所述防结块剂具有根据测试B测定的在2.5衬％和25衬％之间的吸湿度，并且优选地具有低于100μm的激光体积平均直径。6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于该结晶麦芽糖醇具有在50μm与90μm之间的激光体积平均直径；优选地在60μm与80μm之间。7.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于该结晶麦芽糖醇具有在15μm与50μm之间的激光体积平均直径；优选地在20μm与40μm之间。8.根据权利要求1至7中任何一项所述的组合物，其特征在于该防结块剂是选自下组，其组成为气相白炭黑、铝硅酸钠、无水磷酸三钙、以及脱水马铃薯淀粉(尤其是具有小于12%的残余水、优选地具有小于10%的残余水、优选地具有小于8%的残余水、优选地具有6%的残余水的脱水马铃薯淀粉)、以及它们的混合物。9.根据权利要求1至7中任何一项所述的组合物，其特征在于它包括从0.3衬％到3wt%、优选约0.5衬％到2wt%的气相白炭黑或铝硅酸钠。10.根据权利要求1至7中任何一项所述的组合物，其特征在于它包括从0.3衬％到3wt%、优选约2wt%的无水磷酸三钙。11.根据权利要求1至7中任何一项所述的组合物，其特征在于它包括从0.5衬％到2wt%、优选约5wt%的具有6%的残余水的脱水淀粉。12.至少一种不溶于水防结块剂用于制备一种粉状结晶麦芽糖醇组合物的用途，该防结块剂具有-根据测试B测定的在2.5%与25%之间的吸湿度；以及-优选地，低于100μm的激光体积平均直径。13.根据权利要求1至11中任何一项所述的组合物用于填充柔性容器的用途。14.根据权利要求1至11中任何一项所述组合物的用途，用于食品组合物的制备，尤其是甜食，如口香糖、巧克力、餐桌增甜剂、饼干、冰淇淋、粉末饮料、甜点、蛋糕制品或早餐用巧克力或香草粉；和/或用于药物组合物的制备，尤其是干的药物形式如明胶胶囊，以及以下类型的医药产品待溶解的粉末、片剂、以及待稀释的粉状营养制品。全文摘要本发明涉及一种粉状结晶麦芽糖醇组合物，其特征在于它具有在10μm与150μm之间的激光体积平均直径；在于它具有按重量计在80％与99.9％之间的麦芽糖醇含量；在于根据一个测试A1，其颗粒的按重量计至少50％流经一个具有2000μm截取阈值的筛子；在于根据一个测试A2，其颗粒的按重量计至少35％流经一个具有2000μm截取阈值的筛子；并且在于它包括按重量计从0.1％到20％的至少一种不溶于水的防结块剂，所述防结块剂具有根据测试B测定的在2.5％与25％之间的吸湿度。这种组合物不易发生结块，并且在食品和药物领域中找到应用。文档编号A61K9/14GK101990426SQ200980112870公开日2011年3月23日申请日期2009年4月7日优先权日2008年4月8日发明者纪尧姆·里巴多-迪马,若泽·利斯,菲利普·勒菲弗申请人:罗盖特公司