198094. lajstromszámú szabadalom • Keményítő tartalmú hidrofil polimer kompozíció fröccsöntéshez és eljárás formázott termékek fröccsöntéssel való előállítására a kompozícióból
1 198 094 2 A találmány tárgya keményíti') tartalmú hidrofil polimer kompozíció fröccsöntéshez, és eljárás formázott termékek — előnyösen kapszulák — fröccsöntéssel való előállítására a kompozícióból. A találmányhoz felhasználható keményítők természetes keményítők, így búza-, burgonya-, rizs-, és tápióka-keményítő. E keményítőfajták molekulatömege 10 000 és 20 000 000 közé esik. A keményítő 0—100 tömeg % amilózt, és 100—0 tömeg% amilopektint, előnyösen 0—70 tömeg % amilózt és 95—10 tömeg % amilopektint tartalmaz, és legelőnyösebben burgonya- vagy gabona-keményítő. Az alábbi leírásban a „keményítő” kifejezés magába foglalja a keményítő-habokat, -módosulatokat és -származékokat is, továbbá ezeknek olyan hidrofil polimer-kom pozíciókkal képzett kombinációit, melyek fröccsöntött termékek, elsősorban kapszulák előállítására alkalmasak. Hidrofilek az olyan polimerek, melyeknek molekulatömege 1Ö3 és 10* között van, főláncukban, és/vagy oldalláncúkban molekuláris csoportokat tartalmaznak és hidrogénhidak kialakítására, cs/vagy azok kialakításában való részvételre képesek. Az ilyen hidrofil polimerek vízadszorpciós izotermájában (0 és 200 °C közötti hőmérséklet-tartományban) 0,5 vízaktivitási érték környékén inflexiós pont található. A hidrofil polimerek abban különböznek az úgynevezett hidrokolloidoktófhogy molekuláris eloszlásban bizonyos mennyiségű — a találmány szerint a hidrofil polimerre vonatkoztatva 5—30 tömeg % — vizet tartalmaznak, feltéve, hogy hőmérsékletük a találmánynak megfelelő 80 °C és 240 °C közötti tartományba esik. A találmány tárgyát képezi tehát a keményítő tartalmú kompozíciók felhasználása fröccsöntött termékek, elsősorban kapszulák előállítására. A kapszulagyártó gépeket a mártó-fonnázási eljárás alkalmazásához fejlesztették ki. Ez az eljárás abból áll, hogy zselatin-oldatba kapszula-alakú tüskéket mártanak, a tüskéket kiemelik az oldatból, a zselatint megszárítják rajtuk, a zselatin kapszularészeket lehúzzák a tüskékről, megfelelő hosszúságúra vágják, majd összeillesztik. A technika állásában ismert kapszulagyártó gépek, melyek mechanikus és pneumatikus elemek kombinációit alkalmazzák, ezeket a műveleteket 0 méretű kapszulák esetén legfeljebb 1200 db/perc sebességgel végzik. Bár a fenti berendezések általában megfelelnek a kitűzött céloknak, a kapszulák előállítására célszerű a sokkal nagyobb sebességű fröccsöntést alkalmazni, és egyidejűleg pontosan ellenőrizni a keményítő tulajdonságait, hogy a kapszulákat higiénikusan, és a lehető legkisebb méret-eltéréssel állítsuk elő, így azok alkalmassá válnak nagysebességű gépeken történő töltésre. Valamely anyag fröccsöntéssel való feldolgozhatóságának előfeltétele, hogy üvegesedési hőmérséklete kompatibilis legyen az anyag hőstabilitásával, és egy fröccsöntő berendezés műszaki lehetőségeivel. Annak, hogy valamely anyagból fröccsöntéssel nagy méretstabilitású terméket állítsunk elő, az a feltétele, hogy az anyag rugalmas visszaalakulása a szerszám nyitása után minimális legyen. Ez úgy érhető el, hogy az anyag diszperzitását a fröccsöntési eljárás folyamán molekuláris szinten tartjuk. Sliirai és munkatársai a 4 216 240. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetnek egy fröccsöntési eljárást irányított fibrillás fehérjetermékek előállítására. Az ezen eljárással kapott fibrillás termék alapvetően különbözik a jelen találmány szerinti, átlátszó, üvegszeiű kapszula-anyagtól. Továbbá: ahhoz, hogy a fröccsöntési eljárásához megfelelő formakitöltő képességű anyagot kapjunk, a Shirai és munkatársai által használt fehérjekeverékeket denaturálni kell, így azok elvesztik oldhatóságukat. Nakatsuka és munkatársai a 4 076 846. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint kétkomponensű — keményítőből és protcinsókból álló — keverékeket használnak élelmiszeripari formacikkeknek fröccsöntéssel való előállítására. A találmány szerint keményítőből anélkül is előállíthatok formacikkek, hogy azt proteinsókkal kevernénk. Heusdens és munkatársai a 3 911 159. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetik szálas fehérje-struktúrák kialakításának módszerét lágyabb élelmiszeripari termékek céljára. A találmány alkalmazásával szálas fehérje-struktúrák nélkül is előállíthatok formacikkek. Fröccsöntő berendezések alkalmazása kapszuláknak keményítőből történő előállítására új eljárást képvisel, mindeddig nem szerepelt a szakirodalomban. Keményítőből fröccsöntéssel a kapszulákon kívül sok olyan termék is előállítható, mely nagy méretstabilitást és minimális méreteltérésí igényel. Ilyenek például a cukorkák, csomagolóanyagok, élelmiszerekhez, gyógyszerekhez, vegyszerekhez, színezékekhez, fűszerekhez, műtrágya-készítményekhez, vetőmagokhoz, kozmetikai és mezőgazdasági termékekhez, valamint olyan keményítő-készítményekből álló, különböző méretű és alakú mátrixok, melyek különböző anyagokat, és/vagy aktív komponenseket tartalmaznak, melyek lehetnek élelmiszerek, gyógyszerek, vegyszerek, színezékek, fűszerek, műtrágya-készítmények, vetőmagok, kozmetikai és mezőgazdasági termékek. Ezek a mátrixban mikrodiszpcrgált állapotban vannak jelen, s abból — a felhasznált keményítő oldhatósági tulajdonságaitól függően — bomlás és/vagy oldódás, és/vagy bioeróz.ió, és/vagy diffúzió útján szabadulnak fel. E termékek némelyike szabályozott kibocsátású adagolórendszert is képezhet a beágyazott anyagra nézve. Keményítő-készítmények fröccsöntésével gyógyászati és sebészeti cikkek is előállíthatok. Környezetvédelmi szempontból a keményítőnek előnyös tulajdonsága bizonyos jelenleg használatos anyagokkal szemben, hogy biológiai úton lebontható, A fröccsöntő- ipari felhasználás során további előnyt jelent, hogy a keverék nem mérgező anyagokból készül. A találmány egyik célja, hogy felölelje mindazokat a fröccsöntött termékeket, melyek a találmány alapján előállíthatok. A találmányt az a felismerés különbözteti meg a technika állásában ismertektől, .hogy a fröccsöntési eljárásokban használatos hőmérséklet-tartományban a keményítőnek van egy oldódási pontja - feltéve, hogy víztartalma egy meghatározott tartományba esik — ami elkerülhetővé teszi, hogy a kapszulák jelentős mértékben kiszárad-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
