PL184237B1

PL184237B1 - Twarda powłoka krystaliczna oraz sposób wytwarzania na drodze drażetkowania twardej powłoki krystalicznej

Info

Publication number: PL184237B1
Application number: PL96326447A
Authority: PL
Inventors: Guillaume Ribadeau-Dumas; Michel Serpelloni
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2002-09-30
Also published as: EP0774210B1; ATE216190T1; CA2189094A1; KR100463899B1; AU716114B2; AU7046896A; WO1997016074A1; EP0774210B2; FR2740300B1; ES2175049T3; EP0774210A1; CA2189094C; KR19990067222A; TR199800761T2; AU7498096A; US5900261A; FR2740300A1; NO314115B1; CN1071547C; DK0774210T4

Abstract

1. Twarda powloka krystaliczna znamienna tym, ze zawiera co najmniej 90% wagowych mie- szaniny polioli utworzonej, w przeliczeniu na sucha mase, z okolo 20-50% wagowych mannitu lub z okolo 5-50% wagowych glukozo- 1-6-mannitu, przy czym uzupelnienie do 100% wagowych mate- rialu suchego mieszaniny stanowi poliol wybrany sposród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. 9. Sposób wytwarzania na drodze drazetkowania twardej powloki krystalicznej znamienny tym, ze w kolejnych etapach: - wprowadza sie w ruch rotacyjny rdzenie poddawane drazetkowaniu umieszczone w turbinie do drazetkowania, - na powierzchni rdzeni wytwarza sie powloke semikrystaliczna zawierajaca, w przeliczeniu na sucha mase, co najmniej 90% wagowych mieszaniny polioli, naniesionej przez wielokrotne naklada- nie co najmniej jednej cieklej kompozycji posiadajacej zdolnosc do krystalizowania lub tez co naj- mniej jednej cieklej kompozycji posiadajacej zdolnosc do krystalizowania i co najmniej jednej kompozycji wykrystalizowanej, przy czym mieszanina polioli sklada sie, w przeliczeniu na sucha mase, z okolo 20-50% wagowych mannitu lub z okolo 5-50% wagowych glukozo-1 -6-mannitu, przy czym uzupelnienie do 100% wagowych materialu suchego mieszaniny stanowi poliol, który wybiera sie sposród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu oraz - ewentualnie suszy sie powloke wewnatrz lub na zewnatrz turbiny do drazetkowania umozli- wiajac bardziej kompletna krystalizacje mannitu lub glukozo-l-6-mannitu oraz co najmniej jednego z dopelniajacych polioli. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest twarda powłoka krystaliczna oraz sposób wytwarzania na drodze drażetkowania twardej powłoki krystalicznej.

Drażetkowanie twarde jest operacjąjednostkową stosowaną w wielu dziedzinach, w tym w cukiernictwie i w farmacji. Może ono dotyczyć również przemysłu dodatków, którymi są aromaty, środki słodzące, witaminy, enzymy, kwasy oraz produkty oparte na bazie roślin. Operacja ta polega na wytworzeniu twardej powłoki krystalicznej na powierzchni produktów, którymi są ciała stałe lub sproszkowane, w celu zabezpieczenia ich pod różnymi względami, albo też dla nadania atrakcyjności wizualnej bądź smakowej. Najogólniej, taką operację jednostkową przeprowadzą się umieszczając wymienione produkty, jako rdzenie do pokrycia powłoką, w turbinie do drażetkowania.

Celem drażetkowania twardego jest uzyskanie warstwy chrupkiej i słodkiej, zawsze bardzo cenionej w przypadku cukierków lub gum do żucia. Wymaga ono zawsze stosowania syropu i/lub zawiesiny zawierającej materiały posiadające zdolność krystalizowania. W tym przypadku twardą powłokę krystaliczną uzyskuje się poprzez nałożenie tego syropu lub tejże zawiesiny na rdzenie i odparowanie wniesionej przez nie wody poprzez suszenie ciepłym i suchym powietrzem, co wywołuje krystalizację. Cykl ten musi być powtarzany bardzo wiele razy, rzędu dziesięć do osiemdziesięciu razy, w celu uzyskania pożądanego stopnia pogrubienia. Zwykle stopień pogrubienia określa się jako przyrost wagi produktów, biorąc pod uwagę koniec operacji w porównaniu z jej początkiem, w stosunku do wagi końcowej produktów.

Przed drażetkowaniem twardym lub po nim, mogą być stosowane inne techniki powlekania. Można w szczególności wymienić następujące techniki, w których często stosuje się również turbinę do drażetkowania:

- gumowanie, technika w której stosuje się syropy materiałów nie posiadających zdolności krystalizacji i na ogół niehigroskopijnych, jak guma arabska, modyfikowane skrobie, modyfikowane celulozy, maltodekstryny. Technika ta pozwala, po jednym lub dwóch nałożeniach syropu do gumowania na produkt poddawany powlekaniu, na utworzenie szklistej warstewki, stanowiącej barierę dla migracji tlenu, wody lub substancji tłuszczowych. W sposobie tym można również stosować połączenie tych, nie posiadających zdolności krystalizacji, syropów z różnego rodzaju proszkami, w taki sposób, aby związać wodę wniesionąprzez te syropy. Wjeszcze innym przypadku, stosuje się cukry lub poliole stopione lub upłynnione przez rozpuszczalniki. Zatem twardą, szklistąi kruchąpowłokę uzyskuje się poprzez schłodzenie lub odparowanie rozpuszczalników,

- draeetkowanie miękkie, które polega na wtwooreeniu bardzo elsstycznej i miękidej powłoki na powierzchni produktów. Powłokę taką uzyskuję się poprzez wielokrotne nakładanie zarówno syropu nie posiadającego zdolności krystalizacji, takiego jak na ogół hydrolizaty skrobi, jak i proszku, na ogół ęóystbliczaej sacharozy. Powłoka ta jest zazwyczaj gruba. Stopień pogrubienia, w przypadku tej techniki, jest rzędu 10-80% a nawet wyższy. Należy zauważyć, że materiał stanowiący syrop jest zazwyczaj różny od materiału stanowiącego proszek,

- , które potega na i>t^sowai^m substancji tłuszczowych hib wosków, na ogół wnoszonych w postaci krystalicznych płatków lub roztworów alkoholowych, do pokrywania produktów bardzo cienką warstewką tłuszczową, w celu zmairj sznaia transferu wody do wnętrza lub na zewnątrz produktów powlekanych, jak również w celu upiększenia ich poo^Γierzchai.

Określenie „dóażetkowaair twarde” stosowane w opisie niaiejsdego wynalazku obejmuje również techniki bardzo zbliżone, takie jak wygładzanie oraz glazurowanie.

Wygładzanie polega aaerdaoęóotnym lub dwukrotnym nałożeniu lub obsadzeniu syropu posiadającego zdolność krystalizacji, który jest rozcieńczony w porównaniu ze stosowanym w drażrtkowbaiu twardym. Jego celem jest wykończenie wyglądu powierzchni produktów drażetkowych.

Jeśli chodzi o glacuóowaair, to celem jego jest również poprawienie wyglądu produktów, ale także odizolowanie ich od wilgoci atmosferycznej. Technika ta przypomina drażetkowanie twarde, ponieważ stosuje się syrop posiadający zdolność krystalizacji. Zasadnicza różnica polega na tym, że ilość przeprowadzanych cykli wynosi tylko jeden, dwa lub ^ν.

184 237

Przedmiotem zainteresowania, w ramach niniejszego wynalazku, jest drażetkowanie twarde w dosłownym znaczeniu, wygładzanie oraz glazurowanie, jak również połączenie tych technik. Po drażetkowaniu twardym często następuje wygładzanie.

W większości tych sposobów powlekania stosuje się poliole.

Przez poliole rozumie się zazwyczaj, i tak jest w ramach niniejszego wynalazku, alkohole wywodzące się z cukrów, otrzymane przez redukcję cukrów. Bardziej szczegółowo, przedmiotem zainteresowania w ramach niniejszego wynalazku jest mannit.

Przedmiotem zainteresowania są również poliole, a w szczególności następujące: ksylitol, maltitol i laktitol.

I w końcu, przedmiotem zainteresowania jest glukozo- 1-6-mannit lub (alfa-D-glukopiranozylo-1-6-mannit) oraz mieszaniny polioli, które zawierajątę cząsteczkę, jak izomalt.

Poliole, które smakowo są mniej słodkie niż sacharoza i co do których istnieje tendencja do zastępowania nimi sacharozy, zarówno w pożywieniu jak i w preparatach farmaceutycznych i dietetycznych, to posiadająjeszcze te zaletę, że są nieszkodliwe na serce i mają wartość kaloryczną wyznaczoną w Europie jako dwie trzecie wartości kalorycznej cukru.

Spośród polioli do dzisiaj tylko sorbit jest rozprowadzany handlowo, w postaci syropów o wysokiej czystości do bezpośredniego wykorzystania w drażetkowaniu twardym, a zwłaszcza zgodnie ze sposobem, stanowiącym przedmiot europejskiego opisu patentowego EP 037 407.

Jeśli chodzi o ksylitol, maltitol i laktitol, które są szczególnie interesujące w ramach niniejszego wynalazku, to zazwyczaj, dla przeprowadzenia drażetkowania twardego, rozpuszcza się wstępnie, na ciepło, jeden z tych polioli w wodzie, w celu wytworzenia roztworów posiadających zdolność krystalizacji. Zawsze uważano za niezbędne, przez analogię do odpowiedniego postępowania z sacharozą, stosowanie proszków o bardzo wysokiej czystości, co umożliwia szybką i łatwąkrystalizację poliolu, wychodząc ze stosowanego roztworu lub zawiesiny do drażetkowania twardego. Wymóg ten jest przypomniany, na przykład, w artykule F. Boutin’a, zatytułowanym „Sugerless panning procedures and techniques”, który ukazał się w Manufacturing Confęctioner, 1992, 77-82. Uważa on, że szybkość krystalizacji bezpośrednio zależy od czystości stosowanego syropu poliolu. Autor opisuje sacharozę, dla której stwierdzono, że szybkość ta spada o połowę, kiedy czystość jest nie większa niż 95%, w stosunku do roztworów czystych.

Jeśli chodzi o drażetkowanie twarde ksylitolem, to poza tym artykułem, o konieczności stosowania ksylitolu o wysokiej czystości, mówi się bezpośrednio lub pośrednio, w następujących opisach patentowych:

- we francuskim opisie patentowym FR 2 342 668 firmy Ferrero mówi się o tym, że niezbędne jest stosowanie ksylitolu wzmocnionego co najwyżej 5% innych polioli, takich jak sorbit i/lub mannit,

- w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 127 677 firmy Life Savers zaleca się stosowanie roztworu zawierającego, licząc na suchą masę, 95-99/5% ksylitolu, otrzymanego przez rozpuszczenie na zimno ksylitolu krystalicznego i późniejsze ogrzewanie mieszaniny,

- w artykule F. Voirol’a zatytułowanym „Food Technological Evaluation of Xylitol”, który ukazał się w Advances in Food Reasearch, 1982, tom 28, str. 373-403, mówi się wprost, że korzystne jest wytwarzanie roztworu przesyconego, o 85% zawartości ksylitolu w postaci materiału suchego,

- w europejskim opisie patentowym EP 273 000 firmy Warner-Lambert Company przedstawiono produkt jadalny pokryty otoczką złożoną z 40-70% ksylitolu, przy czym uzupełnienie do 100% stanowi co najmniej jeden środek błonotwórczy, co najmniej jeden środek wiążący oraz co najmniej jeden wypełniacz typu mineralnego i ewentualnie co najmniej jeden środek plastyfikujący. W opisie tym zastrzega się również sposób drażetkowania, polegający na sukcesywnym stosowaniu trzech syropów do drażetkowania, zawierających zawsze, w stosunku do ich materiałów suchych, poniżej 35% cukru lub poliolu, takiego jak, w szczególności ksylitol,

- w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4 681 766 oraz US nr 4 786 511 również firmy Warner-Lambert Company został przedstawiony roztwór do drażetkowa184 237 nia twardego oraz pokrycie drażetko we zawierające zarówno roztwór jak i pokrycie, 30-80% środka słodzącego, korzystnie ksylitolu, 1-15% gumy arabskiej oraz 0,05-10% soli wapnia.

W wielu opisach patentowych mówi się też o możliwości przeprowadzenia drażetkowania twardego z zastosowaniem maltitolu, o ile czystość tego poliolu jest bardzo wysoka. W szczególności są to opisy:

- europejski opis patentowy EP 201 412, którego właścicielemjest zgłaszający, ujawniono zarazem sposób drażetkowania z zastosowaniem syropu maltitolu, o czystości przekraczającej 92%, jak i produkt o twardej powłoce krystalicznej, zawierającej co najmniej 90% maltitolu,

- japońskie zgłoszenie patentowe JP 61 263915 z firmy Hayashibara odnoszące się do stosowania przy drażetkowaniu twardym syropu zawierającego maltitol o czystości powyżej 90% oraz środek wiążący.

Jeśli chodzi o drażetkowanie izomaltem, znane są również opisy patentowe US 4 792 453 oraz 5 248 508 firmy Wrigley, w których przedstawiono stosowanie izomaltu, jako jedynego poliolu, który rozpuszcza się w wodzie w celu wytworzenia roztworów do drażetkowania.

Znane jest również drażetkowanie twarde z zastosowaniem laktitolu. W tym przypadku też wydaje się, że do dzisiaj, nigdy jeszcze nie rozważano stosowania go inaczej, niż jako samego czystego poliolu.

Jeśli chodzi o mannit, to chociaż w europejskim zgłoszeniu patentowym EP 308 317 złożonym przez firmę Sanofi jest mowa o możliwości przeprowadzenia drażetkowania twardego z zastosowaniem mannitu, jednakże bez jednoczesnego podania konkretnych parametrów prowadzenia takiej operacji, to jednak okazuje się, że jest bardzo trudno dojść do tego. Zostało to potwierdzone przez publikację F. Devos’a „Coating with sorbitol, a comparison of properties of sorbitol-mannitol, others polyols and sucrose”, która ukazała się w Manufacturing Confectioner, 1980, tom 60, str.26, gdzie autor wyjaśnia, że rozpuszczalność mannitu jest zbyt słaba, aby uzyskać dobre warunki do drażetkowania twardego i należałoby odparowywać zbyt dużo wody. Wyjaśnia to dlaczego, nigdy dotąd nie było na rynku produktu drażetkowanego z zastosowaniem mannitu.

Podsumowując, obecnie rozpowszechniona jest opinia, zgodnie z którą dla przeprowadzenia drażetkowania twardego za pomocą polioli w sposób szybki i satysfakcjonujący należy zachować tylko jeden czysty poliol.

Nie pozostaje to w sprzeczności, a nawet przeciwnie, z podstawowymi zasadami dwóch najnowszych znanych technik drażetkowania twardego, które są dalej opisane.

Pierwsza z tych dwóch nowych technik, przedstawiona zwłaszcza w opisach patentowych oraz zgłoszeniach patentowych US 5 270 061; WO 93/18663, WO 95/07621 oraz WO 95/07622 firmy Wrigley, polega na drażetkowaniu „podwójnym” lub „double”. Chodzi o rozpoczęcie drażetkowania za pomocą syropu, zawierającego czysty poliol, taki jak ksylitol, maltitol lub laktitol, a następnie kontynuowanie i zakończenie, z zastosowaniem innego syropu poliolowego, również czystego, ale innego rodzaju niż pierwszy poliol, takiego jak izomalt. Celem tej techniki podwójnego drażetkowania jest zasadniczo zmniejszenie kosztów drażetkowania, poprzez częściowe zastąpienie jednego poliolu innym poliolem i zmniejszenie higroskopijności powłoki drażetkowej. Tym niemniej, wydaje się ona być bardzo kosztowna jak dotąd i trudna do przeprowadzenia na skalę przemysłową.

Druga z najnowszych technik jest przedstawiona w zgłoszeniu patentowym EP 625 311, którego właścicielemjest zgłaszający. Zostało tam zastrzeżone sukcesywne nakładanie syropu poliolu o wysokiej czystości oraz proszku, zawierającego ten sam poliol w stanie czystym oraz nie przeprowadzanie, jak robi się to zazwyczaj, wymuszonego suszenia, suchym i ciepłym powietrzem, w turbinie drażetkującej. Sposób ten pozwala na znaczne skrócenie czasu drażetkowania oraz uzyskanie powłok stosunkowo chrupkich, po przechowywaniu przez kilka godzin.

Poza poszukiwaniem sposobów zmniejszenia kosztów drażetkowania twardego za pomocą polioli, a zwłaszcza skrócenia czasu drażetkowania, często poszukuje się rozwiązań, mających na celu poprawę chrupkości oraz kruchości powłok drażetkowanych poliolami. Czyn6

184 237 niki te, podobnie jak smak, wpływają bezpośrednio na akceptację produktów i ponowne zakupienie przez konsumentów.

Jak zostało to stwierdzone przez G. Ribadeau Dumas’a na konferencji zatytułowanej „Actual manufacturing possibilities for suderless hard and soft coating:technigues-problems-solutions, w SuBwaren-Dregee-Tagung, maj 1994 roku, Solingen, Zentralfachshule der Deutschen SuBwarenwirtschaft e.V., chrupkość jest odczuciem organoleptycznym, najbardziej subiektywnym i złożonym, którą tym niemniej można uchwycić poprzez mechaniczne pomiary twardości i łamliwości, za pomocą aparatu typu INSTRON. Umożliwiło mu to przedstawienie w sposób obiektywny, że chrupkość zmienia się zarówno wraz z cechami charakterystycznymi rdzeni poddawanych drażetkowaniu, jak i cechami wytwarzanej powłoki drażetkowej. Rodzaj stosowanego poliolu do wytwarzania powłok drażetkowych, zawartość wody w powłokach drażetkowych po zakończeniu drażetkowania, jak również ruchliwość wody, są opisane jako czynniki mające bezpośredni wpływ na chrupkość.

Ale niestety zastąpienie jednego poliolu przez inny w celu uzyskania lepszej chrupkości nie odbywa się bez wpływu na inne zasadnicze charakterystyki organoleptyczne powłoki drażetkowej, którymi są: słodki smak, biel lub świeżość w ustach, a zmiany te sątego typu, że nie odpowiadają życzeniom konsumentów. Tak więc autor wymienionej konferencji zaleca w przypadku niedostatecznej chrupkości stosowanie raczej bardziej czystego poliolu niż zastąpienie danego poliolu innym.

Jeśli chodzi o poprawianie charakterystyk rdzeni poddawanych drażetkowaniu, możliwości ich poprawienia istnieją, ale na ogół są bardzo ograniczone.

I w końcu, obniżenie zawartości resztkowej wody w powłokach drażetkowych w celu polepszenia chrupkości jest na ogół zawsze możliwe, ale towarzyszy temu nieuchronne zwiększenie czasu wytwarzania i wydatków energetycznych, co jest szczególnie niekorzystne.

Wydaje się, że inne rozwiązania zostały zaproponowane także dla polepszenia, zwłaszcza chrupkości bezcukrowych twardych powłok drażetkowych na bazie polioli.

Bardzo często doradzano wprowadzanie do syropów do drażetkowania innych substancji niż poliole. Ma to miejsce na przykład w przypadku europejskiego opisu patentowego EP 229 594 firmy Warner-Lambert, gdzie zaleca się połączenie stosowanego poliolu z poliwinylo-pirolidonem.

Inni autorzy proponują stosowanie, poza żelatyną i gumą arabską, które od bardzo dawną są stosowane w drażetkowaniu, środków wiążących, takich jak modyfikowane celulozy, syropy glukozy, pullulan lub różne gumy, w stosunkowo małej ilości, na ogół poniżej 5%, licząc na suchą masę. Stwierdzono, że substancje te poprawiają przyleganie powłoki drażetkowej do rdzeni, jak również spójność powłoki drażetkowej. W pewnym stopniu oddziaływuja one również na chrupkość. Jednakże wygląda na to, że wprowadzenie takich lepkich substancji zakłóca w znacznej mierze krystalizację stosowanego poliolu, w taki sposób, że powłoka drażetkowa ma mniejszy stopień krystaliczności. To wyjaśniałoby jej tendencję do stawania się kleistą. Ponadto substancje te nie pozwalają, a wręcz przeciwnie, na skrócenie czasu drażetkowania.

Zgłaszający niespodziewanie i nieoczekiwanie stwierdził, że dodatek mannitu do syropów lub zawiesin stosowanych do drażetkowania na bazie ksylitolu, maltitolu lub laktitolu, w ilości 20-50% wagowych, licząc na suchą masę w stosunku do suchej masy występujących polioli, pozwala zarazem skrócić czas drażetkowania, jak i polepszyć chrupkość wytwarzanych tym sposobem powłok. Wbrew wszystkim oczekiwaniom zgłaszający stwierdził, że mannit wprowadzony jako rozmyślne zanieczyszczenie, daleki jest od opóźniania krystalizacji ksylitolu, maltitolu lub laktitolu, a wręcz przeciwnie, wpływa on prokrystalizacyjnie przy pewnych precyzyjnie określonych stężeniach, to znaczy przyspiesza krystalizację tych polioli, wychodząc ze środowisk wodnych nasyconych lub przesyconych, takich jak syropy do drażetkowania twardego. Co więcej, jeśli wprowadzi się go w stopniu wystarczającym, to znaczy powyżej 20%, stwierdza się bardzo wyraźny wpływ na poziom chrupkości i kruchości powłoki drażetkowej. Natomiast przy zawartości powyżej 5θ% stwierdza się, że mannit traci swój korzystny wpływ na chrupkość, a co więcej, czas wymagany do drażetkowania ma tendencję do wydłużania się na nowo.

184 237

Idąc śladem tych badań zgłaszający ustalił, że glukozo-1-6-mannit mógłby także odgrywać, odkrytą dla mannitu, rolę czynnika prokrystalizującego oraz zwiększającego chrupkość. W tym wypadku należy stosować wprowadzaną ilość, na poziomie 5-50%, licząc na suchą masę w stosunku do materiału suchego utworzonego z polioli występujących w syropie do drażetkowania.

Ustalono również, że możliwe jest stosowanie mieszaniny polioli zawierającej mannit i/lub glukozo-1-6-mannit, pod warunkiem dostosowania wprowadzanych ilości, co nie stwarza specjalnego problemu.

Tak właśnie, w sposób definitywny, rozpowszechniona szeroko opinia, zgodnie z którą doskonale chrupkie pokrycia drażetkowe mogą być uzyskane szybko, wyłącznie w przypadku stosowania poliolu o bardzo wysokiej czystości, ogólnie pozostając słuszną, nie sprawdza się, kiedy wprowadza się jako zanieczyszczenie mannit lub glukozo-1-6-mannit, w bardzo specyficznej ilości.

Tak więc przedmiotem wynalazku jest twarda powłoka krystaliczna charakteryzująca się tym, że zawiera co najmniej 90% wagowych mieszaniny polioli utworzonej, w przeliczeniu na suchą masę, z około 20-50% wagowych mannitu lub z około 5-50% wagowych glukozo-1-6mannitu, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi poliol wybrany spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. Korzystnie mieszanina polioli stanowi ponad 95% wagowych, korzystnie ponad 98% wagowych tej powłoki.

Powłoka według wynalazku korzystnie zawiera mannit, który stanowi, w przeliczeniu na suchą masę, 20-40% wagowych, korzystnie 22-35% wagowych materiału suchego mieszaniny polioli.

Powłoka według wynalazku korzystnie zawiera glukozo-1-6-mannit, który stanowi, w przeliczeniu na suchą masę, 10-40% wagowych, korzystnie 15-35% wagowych materiału suchego mieszaniny polioli.

Korzystnie powłoka ta zawiera czyste kryształy mannitu lub glukozo-1 -6-mannitu, zmieszane dokładnie z czystymi kryształami poliolu wybranego spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. Ewentualnie zawiera ona ko-kryształy złożone zarówno z mannitu lub glukozo-1-6-mannitu, jak i z poliolu wybranego spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu.

Korzystnie powłoka według wynalazku zawiera mannit, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi zasadniczo ksylitol, ponadto powłoka ta ma temperaturę topnienia w zakresie 75-89°C, korzystnie w zakresie 82-89°C, a ponadto powłoka ta ma entalpię topnienia w zakresie 130-180 J/g, korzystnie w zakresie 140-175 J/g.

Korzystnie powłoka według wynalazku zawiera glukozo-1-6-mannit, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi zasadniczo ksylitol, ponadto powłoka ta ma temperaturę topnienia w zakresie 60-80°C, korzystnie w zakresie 62-78°C, a ponadto powłoka ta ma entalpię topnienia w zakresie 130-180 J/g, korzystnie w zakresie 140-175 J/g.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania na drodze drażetkowania twardej powłoki krystalicznej charakteryzujący się tym, że w kolejnych etapach:

- wprowadza się w ruch rotacyjny rdzenie poddawane drażetkowaniu umieszczone w turbinie do drażetkowania,

- na powierzchni rdzeni wytwarza się powłokę semikrystaliczną zawierającą, w przeliczeniu na suchą masę, co najmniej 90% wagowych mieszaniny polioli, naniesionej przez wielokrotne nakładanie co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność do krystalizowania lub też co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność do krystalizowania i co najmniej jednej kompozycji wykrystalizowanej, przy czym mieszanina polioli składa się, w przeliczeniu na suchą masę, z około 20-50% wagowych mannitu lub z około 5-50% wagowych glukozo-1 -6-mannitu, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi poliol, który wybiera się spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu oraz

- ewentualnie suszy się powłokę wewnątrz lub na zewnątrz turbiny do drażetkowania umożliwiając bardziej kompletną krystalizację mannitu lub glukozo-1-6-mannitu oraz co najmniej jednego z dopełniających polioli.

184 237

Tak więc celem niniej szego wynalazku było po pierwsze uzyskanie nowej twardej powłoki krystalicznej.

Krystaliczna powłoka według wynalazku, może zawierać czyste kryształy mannitu lub glukozo-1 -6-mannitu, ściśle wymieszane z czystymi kryształami ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. Taka powłokę można uzyskać prowadząc na przykład na powierzchni rdzeni krystalizację syropu zawierającego rozpuszczony ksylitol, maltitol lub laktitol i krystaliczny mannit, glukozo-1-6-mannit lub każdą substancję zawierającą jeden lub drugi z tych dwóch polioli.

Krystaliczna powłoka według wynalazku, może być również utworzona z ko-kryształów, złożonych zarówno z mannitu lub glukozo-1-6-mannitu, jak i ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. Przez ko-kryształy określa się kryształy uzyskane w drodze krystalizacji wspólnej, wychodząc z roztworu przesyconego, zawierającego zarówno ksylitol, maltitol lub laktitol, jak i mannit lub glukozo-1 -6-mannit.

W korzystnym sposobie wykonania mieszanina polioli stanowi ponad 95% wagowych powłoki według wynalazku, a nawet więcej, ponad 98% wagowych. W konsekwencji, powłoka może zawierać również inne substancje. Można wymienić, z tym, że lista ta nie jest wyczerpująca, substancje takie jak aromaty, silne środki słodzące, barwniki, środki wybielające, takie jak talk lub dwutlenek tytanu, wypełniacze mineralne, środki wiążące, takie jak, na przykład, żelatyna lub guma arabska, substancje tłuszczowe, woski lub laki, ale również wodę. Na ogół, zawartość wody wynosi poniżej 1,5% wagowego, korzystnie poniżej 1,0% wagowego, a zwłaszcza poniżej 0,5% wagowego.

Powłoka ta może być wytworzona z wykorzystaniem jako rdzeni do drażetkowania bardzo różnych produktów. Może tu chodzić o produkty spożywcze, jak na przykład słodycze, takie jak gumy do żucia, pastylki, pastylki do ssania, galaretki, jajeczka likworowe, masy do żucia, twarde cukierki, produkty czekoladowe, ale również produkty farmaceutyczne lub weterynaryjne, jak pigułki, tabletki, produkty dla zwierząt, produkty dietetyczne, granulaty roślinne, inne produkty, jak nasiona, suszone owoce, ziarna, aglomerowane proszki karmy dla zwierząt lub poza tym dodatki na bazie enzymów lub mikroorganizmów¹, przeznaczone zwłaszcza do wytwarzania artykułów spożywczych, jak chleb lub produkty przemysłowe, jak proszki do prania lub inne sproszkowane detergenty lub środki myjące, sproszkowane dodatki złożone z witamin, aromaty, zapachy, kwasy, środki słodzące lub różne inne składniki aktywne.

Według pierwszego sposobu wykonania twarda powłoka krystaliczna według wynalazku zawiera mannit oraz drugi poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu. Korzystnie, według tego sposobu, tylkojeden z tych trzech poliolijest połączony z mannitem. Korzystnie, ten ostatni stanowi, licząc na suchą masę, 20-40% suchego materiału mieszaniny tworzącej pokrycie, a korzystniej 22-3 5% tego pokrycia. W praktyce stwierdzono, że wyniki dotyczące chrupkości ora z szybkości drażetkowania są lepsze dla tych wartości. Korzystne jest również stosowanie mannitu o czystości powyżej 95%, a nawet powyżej 98%.

Według drugiego sposobu wykonania, krystaliczne pokrycie według niniejszego wynalazku zawiera glukozo-1 -6-mannit oraz inny poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu. Korzystnie, glukozo-1-6-mannit jest połączony z jednym z tych trzech polioli. Najkorzystniej, według tego szczególnego sposobu wykonania, glukozo-1-6-mannit stanowi, licząc na suchą masę, 10-40%, a korzystniej 15-35% suchego materiału mieszaniny poliolowej tworzącej pokrycie. Wartości te są szczególnie odpowiednie, kiedy glukozo-1-6-mannit ma wysoką czystość, to znaczy powyżej 75%, a korzystnie powyżej 90%. Kiedy ta czystość spada i nie osiąga więcej niż około 50%, jak to ma miejsce w przypadku stosowania produktu zwanego izomaltem, korzystne ilości są bardziej obniżone i zawierają się w zakresie 5-20%, a korzystniej w zakresie 5-15%. W oparciu o te rozważania, kilka rutynowych doświadczeń wystarcza, aby określić potrzebną ilość glukozo-1-6-mannitu, w zależności od stopnia jego czystości, w celu uzyskania jak najlepszych wyników, jeśli chodzi o chrupkość i szybkość drażetkowania.

Krystaliczne pokrycie według niniejszego wynalazku, z racji swojej wysokiej chrupkości, może tworzyć powłokę wewnętrzną, pośrednią lub zewnętrzną, w pokryciach złożonych, takich

184 237 jak te, które wytwarza się poprzez drażetkowanie podwójne lub takich, które składają się z wielu powłok drażetkowych o różnej naturze lub teksturze.

Po drugie, wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania, poprzez drażetkowanie twarde, twardego pokrycia krystalicznego o wyżej przedstawionych charakterystykach.

Sposób drażetkowania twardego według niniejszego wynalazku, najogólniej, polega na tym, że w kolejnych etapach:

- wprowadza się w ruch rotacyjny rdzenie poddawane drażetkowaniu, umieszczone w turbinie do drażetkowania,

- wytwarza się na powierzchni rdzeni pokrycie semikrystaliczne, zawierające, licząc na suchą masę, co najmniej 90% mieszaniny polioli, naniesionej przez wielokrotne nakładanie, co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność krystalizacji lub też, co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność krystalizacji i co najmniej jednej kompozycji krystalicznej, przy czym mieszanina polioli składa się, licząc na suchą masę, z około 20-50% mannitu lub z około 5-50% glukozo-1-6-mannitu, przy czym uzupełnienie do 100% materiału suchego stanowi zasadniczo poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu;

- korzystnie suszy się pokrycie, wewnątrz lub na zewnątrz turbiny do drażetkowania, aby umożliwić bardziej kompletną krystalizację mannitu lub glukozo-1-6-mannitu oraz co najmniej jednego z polioli dopełniających.

Jeśli chodzi o pierwszy etap sposobu, rdzenie do pokrywania są poddawane wirowaniu, to znaczy wprowadzane są w ruch rotacyjny w turbinie do drażetkowania. Ta właśnie, może mieć zwykły kształt, to znaczy kształt tulipana z nachyloną osią obrotu lub też kształt cylindryczny z osią horyzontalną. Rdzenie, korzystnie odpylone, przed lub po ich wprowadzeniu do turbiny, mają korzystnie kształt sferyczny, cylindryczny lub owalny, w celu ułatwienia operacji powlekania, ale mogą równie dobrze mieć kształt poduszeczki.

Drugi etap polega na tworzeniu na powierzchni rdzeni pokrycia semikrystalicznego, złożonego z mieszaniny szczególnych polioli.

Według pierwszego sposobu wykonania, na powierzchnię rdzeni nakłada się wyłącznie kompozycje ciekłe, posiadające zdolność krystalizacji. W szczególności może chodzić o następujące kompozycje:

- roztwór zawieraj ący rozpuszczony zarówno mannit lub glukozo-1 -6-mannit, jak i co nąj mniej jeden inny poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu. Korzystnie, roztwory te mają stopień nasycenia ksylitolem, maltitolem i laktitolem, zawarty w zakresie 0,8-1,2 lub

- zawiesinę zawierającą w stanie rozpuszczonym i w stanie wykrystalizowanym zarówno mannit i glukozo-1 -6- mannit, jak i co najmniej jeden inny poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu.

Kompozycje te musząposiadać zdolność krystalizacji, to znaczy muszą być zdolne do spowodowania, poprzez odparowanie wody, krystalizacj i mannitu lub glukozo-1-6- mannitu oraz co najmniej jednego z dopełniających polioli. Według tego sposobu wykonania, rozpyla się na powierzchnię rdzeni odpowiednią ilość ciekłej kompozycji, posiadającej zdolność krystalizacji, a następnie pozostawia się tę ilość, aby rozmieściła się w taki sposób, żeby na powierzchni rdzeni utworzyła się cienka warstewka ciekłej kompozycji, posiadającej zdolność krystalizacji i korzystnie, suszy się poprzez nadmuchiwanie do turbiny ciepłego i suchego powietrza, w taki sposób, aby umożliwić krystalizację. Cykl ten może być, podobnie jak w klasycznym drażetkowaniu, wielokrotnie powtarzany, w celu uzyskania żądanego stopnia pogrubienia.

Według drugiego sposobu wykonania, nakłada się na powierzchnię rdzeni co najmniej jedną z ciekłych kompozycji posiadających zdolność krystalizacji, jak określone powyżej, ale również co najmniej jedną kompozycję wykrystalizowaną.

Przez kompozycję wykrystalizowaną rozumie się każdą kompozycję sproszkowaną, zawierającąw stanie wykrystalizowanym co najmniej jeden z polioli, wybranych spośród mannitu, glukozo-1-6-mannitu, ksylitolu, maltitolu i laktitolu.

184 237

Według drugiego sposobu wykonania, nakłada się na powierzchnię rdzeni poddawanych pokrywaniu zarówno kompozycję ciekłą, posiadającązdolność krystalizacji, jak i, po rozłożeniu się tejże, kompozycję wykrystalizowaną.

Przez kompozycję wykrystalizowaną rozumie się każdą kompozycję sproszkowaną, zawierającą w stanie wykrystalizowanym co najmniej jeden z polioli, wybranych spośród mannitu, glukozo-l-6-mannitu, ksylitolu, maltitolu i laktitolu.

Według drugiego sposobu wykonania, nakłada się na powierzchnię rdzeni poddawanych pokrywaniu, zarówno kompozycję ciekłą, posiadającązdolność krystalizacji, jak i, po rozłożeniu się tejże, kompozycję wykrystalizowaną. Poliole tworzące te dwa rodzaje kompozycji, dobiera się w taki sposób, aby pokrycie zawierał o co najmniej 90% mieszaniny poliolowej, utworzonej, licząc na suchą masę, z około 20-50% mannitu lub z około 5-50% glukozo- 1-6-mannitu, przy czym uzupełnieniem do 100% tego materiału suchego, stanowi zasadniczo poliol, wybrany spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu.

Ostatni etap, fakultatywny, ale pożądany, sposobu według niniejszego wynalazku, obejmuje suszenie. Można je przeprowadzić wewnątrz turbiny do drażetkowania, poprzez nadmuch ciepłego i suchego powietrza lub na zewnątrz turbiny, na przykład przez umieszenie rdzeni pokrytych mieszaniną semikrystaliczną w komorze do suszenia. Celem tego etapu jest umożliwienie przebiegu bardziej całkowitej krystalizacji, zarówno mannitu lub glukozo-1-6-mannitu, jak i poliolu dopełniającego, wybranego spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu. Zamiast przeprowadzać ten etap, możliwe jest również pozostawienie naturalnemu przebiegowi przejścia pokrycia semikrystalicznego w stan krystaliczny.

Stwierdzono, że uzyskiwana chrupkość i kruchość, zależy zarówno od krystaliczności pokrycia, jak i ilości zawartej w nim wody.

Poprzez testy organoleptyczne, ale również na podstawie pomiarów twardości i łamliwości, za pomocą aparatu INSTRON Model 4502, zgłaszający stwierdził, że chrupkość pokrycia zawierającego kryształy mannitu lub glukozo-1-6-mannitu oraz kryształy co najmniej jednego poliolu dopełniającego, wybranego spośród ksylitolu, maltitolu i laktitolu, jest wyraźnie wyższa niż chrupkość pokryć kontrolnych, znanych ze stanu techniki, utworzonych wyłącznie z tego samego poliolu dopełniającego.

W oparciu o porównawcze pomiary termodynamiczne pokryć według niniejszego wynalazku i pokryć znanych ze stanu techniki, stwierdza się jednak, w przeciwieństwie do tego, czym kierowano się w myśleniu w oparciu o wyniki badań organoleptycznych i r^ol<^^:i^:^:nych, że entalpie topnienia pokryć według niniejszego wynalazku są niższe niż entalpie pokryć kontrolnych, znanych ze stanu techniki. Praktycznie, wartości te są zazwyczaj niższe o 5-25%. Przykładowo, przy wszystkich pozostałych parametrach równych, entalpia topnienia pokrycia według niniejszego wynalazku, składającego się z ksylitolu i mannitu, w ilości, licząc na suchą masę, odpowiednio, 78% i 22%, w stosunku do mieszaniny polioli, wynosi nie więcej niż 170 J/g, podczas gdy entalpia pokrycia, znanego ze stanu techniki, składającego się wyłącznie z ksylitolu, wynosi około 215 J/g. Temperatura topnienia pokryciajest zazwyczaj również niższa. W przykładzie powyżej, temperatura topnienia pokrycia, według stanu techniki, wynosi około 93 °C, podczas gdy w przypadku pokrycia według niniejszego wynalazku, nie jest wyższa niż około 87°C.

Jeśli chodzi o zawartość wody, to preferuje się, aby w wyniku końcowego suszenia była zmniejszona do wartości poniżej 1,5%, korzystnie poniżej 1%, a zwłaszcza poniżej 0,5%.

Stwierdzono, że sposób według niniejszego wynalazku umożliwia szybsze uzyskanie pożądanego stopnia pogrubienia, w stosunku do sposobów tego samego typu, znanych ze stanu techniki, stosujących jako poliol tylko ksylitol, maltitol lub laktitol. Stwierdzono również, że tworzy się mniej sza ilość pyłu w turbinie do drażetkowania i na wydziale drażetkowania, kiedy są stosowane wyłącznie kompozycje ciekłe, posiadające zdolność krystalizacji, co jest szczególnie korzystne w porównaniu do stanu techniki.

Po trzecie, wynalazek niniejszy dotyczy sposobu zwiększenia szybkości drażetkowania oraz chrupkości pokryć, wytwarzanych poprzez drażetkowanie twarde z zastosowaniem poliolu, wybranego spośród ksylitolu, maltitolu, laktitolu oraz ich mieszanin, polegającego na zastąpieniu:

184 237

- przez mannit 20-50%, korzystnie 20-40%, a zwłaszcza 22-35%, wybranego poliolu lub

- przez glukozo-1-6-mannit 5-50%, korzystnie 10-40%, a zwłaszcza 15-35%, wybranego poliolu.

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie mannitu lub glukozo-1-6-mannitu w tym celu i w ilościach wyżej podanych. Korzyści uzyskane, jeśli chodzi o szybkość drażetkowania i chrupkości, w stosunku do stanu techniki, wynoszą zazwyczaj co najmniej 10%.

Środki do przeprowadzenia tego sposobu, jak również korzystne charakterystyki nowego pokrycia według niniejszego wynalazku, staną się lepiej zrozumiałe w świetle przykładów, które nastąpią, które to przykłady nie są ograniczające.

Przykład I. Doświadczenia wstępne.

Opisuje się te doświadczenia, aby wyjaśnić specyficzne wpływy maltitolu i gluko-1-6mannitu na krystalizację ksylitolu, mannitu oraz laktitolu, w porównaniu do innych polioli.

W tym celu przygotowuje się roztwory o 75% zawartości materiału suchego, zawierające:

- wyłącznie ksylitol,

- mieszaniny ksylitol/inny poliol, w stosunku odpowiednio (licząc na suchą masę) 95%, 5%, 90%, 10%, 78%, 22%.

Jako inny poliol, stosuje się następujące produkty o bardzo wysokiej czystości:

- sorbit,

- arabitol,

- mannit,

- maltitol,

- glukozo-1-6-mannit czysty, otrzymany przez krystalizaję frakcjonowaną izomaltu.

Roztwory wytwarza się standaryzowanym sposobem operacyjnym, jak następuje:

- rozpuszczanie w temperaturze 60°C,

- normalizowanie substancji suchej,

- utrzymywanie w zamkniętych naczyniach, na łaźni wodnej o temperaturze 100°C, w ciągu 1 godziny.

Następnie, umieszcza się zestaw roztworów (w sumie 16) w temperaturze 20°C, na 13 dni. Stwierdza się, że w tym okresie czasu, tylko cztery preparaty zmieniły się w kierunku krystalizacji ksylitolu. Chodzi o roztwory, zawierające w przeliczeniu na suchą masę:

- 90% ksylitolu i 10% mannitu,

- 90% ksylitolu i 10% glukozo- 1-6-mannitu,

- 78% ksylitolu i 22% mannitu,

- 78% ksylitolu i 22% glukozo-1-6-mannitu.

Roztwory zawierające 22% glukozo-1-6-mannitu lub 22% mannitu wykrystalizowały już po dwóch dniach, dwa inne roztwory zmieniły się w ten sam sposób, ale po 5 dniach z mannitem, a po 7 dniach z glukozo-1-6-mannitem.

Zestaw preparatów niezmienionych po 13 dniach, w temperaturze 20°C (w sumie 12), poddaje się wielu cyklom termicznym, o fazie 12 godzinnej w temperaturze 4°C i fazie 12 godzinnej w temperaturze 20°C.

Stwierdzono, że roztwór czystego ksylitolu krystalizuje już po jednym cyklu. Mając na uwadze rozpuszczalność ksylitolu w wodzie, która wynosi 62,7% w temperaturze 20°C, należy odnotować, że roztwór wyjściowy pozostaj e niezmieniony, w stanie przesycenia, w ciągu 13 dni i jednokrotne obniżenie temperatury do 4°C jest wystarczające, aby wywołać krystalizację ksylitolu.

Po 4 cyklach 12 godzinnych w temperaturze 4°C i 12 godzinnych w temperaturze 20°C, zauważa się kryształy ksylitolu w roztworze zawierającym, w przeliczeniu na suchą masę, 95% ksylitolu i 5% glukozo-1-6-mannitu.

Inne roztwory (w sumie 10) pozostająniezmienione w stosunku do stanu wyjściowego, nawet po 7 cyklach termicznych.

Na podstawie tych doświadczeń wnioskuje się, że w sposób nieoczekiwany, mannit oraz glukozo- 1 -6-mannit, przyspieszająkrystalizaeję ksylitolu, wychodząc z roztworu przesyconego, ale pod warunkiem, że stosuje się je w wystarczającym stężeniu (powyżej 10%). W rzeczywisto12

184 237 ści, dwa te same poliole mają odwrotny wpływ przy niskim stężeniu. Wpływ prokrystalizacyjny mannitu i glukozo-1 -6-mannitu, przy pewnych stężeniach, może być wykorzystany do zwiększenia szybkości twardego drażetkowania, w przypadku ksylitolu.

Zauważa się, że inne stosowane poliole (sorbit, maltitol i arabitol) tylko opóźniająkrystalizację ksylitolu i z tej racji stanowią prawdziwe środki antykrystalizacyjne ksylitolu.

Wpływ prokrystalizacyjny mannitu oraz glukozo-1-6-mannitu dla niektórych stężeń występuje także w przypadku laktitolu i maltitolu, jak zostało to zweryfikowane w innych doświadczeniach tego samego rodzaju.

Przykładowo, zgłaszający zaobserwował wpływ prokrystalizacyjny mannitu na maltitol w preparacie o 70% materiału suchego, zawierającym odpowiednio 70% maltitolu i 30% mannitu.

Przykład II. Wytwarzanie pokryć według niniejszego wynalazku oraz według stanu techniki.

2.1) Preparatyka

Przeprowadza się drażetkowanie rdzeni gum do żucia w postaci poduszeczki, z zastosowaniem kompozycji polioli, z których wszystkie mają 75% materiału suchego i wszystkie zawierają, licząc na suchą masę, 98,7% polioli oraz 1,3% gumy arabskiej.

W tym celu stosuje się cztery różne kompozycje:

- syrop A, który jako poliol zawiera tylko ksylitol; chodzi o syrop znany ze stanu techniki,

-syrop B, który zawiera jako poliol 90% ksylitolu i 10% mannitu,

-syrop Ij, który zawiera jako poliol 79% ksylitolu i 21% mannitu,

-syrop I2, który zawiera jako poliol 75% ksylitolu i 25% mannitu.

W celu uniknięcia ich ewentualnej krystalizacji, cztery syropy utrzymuje się w temperaturze 70°C.

Przeprowadza się cztery doświadczenia drażetkowania twardego z zastosowaniem każdego z czterech syropów; przez cały czas drażetkowania. W tym celu umieszcza się 1 kg rdzeni w turbinie do drażetkowania w kształcie tulipana.

Rozpyla się każdą z kompozycji w ilości 10 ml na rotujące rdzenie. Po rozłożeniu się tej ilości, suszy się rdzenie poprzez wentylację suchym i ciepłym powietrzem.

Po zakończeniu cyklu, powtarza się go w identyczny sposób, ale zwiększając progresywnie nakładane ilości i robi się to do uzyskania stopnia pogrubienia równego 20%. Wówczas, wyjmuje się z turbiny połowę produktów drażetkowych. Z drugą połową kontynuuje się drażetkowanie do czasu uzyskania stopnia pogrubienia równego 30%.

Stwierdza się, że dla uzyskania takiego samego stopnia pogrubienia, czas drażetkowania jest krótszy z syropami zawierającymi mannit i to tym krótszy, im ilość mannitu jest wyższa. Stwierdzono również mniejsze pylenie przy stosowaniu syropów I1 oraz I2 niż przy stosowaniu syropów A oraz B.

2.2) Organoleptyczna jakość otrzymywanych pokryć

Cztery rodzaje otrzymanych pokryć poddaje się ekspertyzie jury, dla oceny chrupkości (0: bardzo słaba chrupkość i 5: bardzo dobra chrupkość).

Najlepsze wyniki, dla takiego samego stopnia pogrubienia, zostały uzyskane dla twardych pokryć krystalicznych, wytworzonych z zastosowaniem syropów 1 j oraz ty.

2.3) Pomiary porównawcze twardości i łamliwości pokryć według niniejszego wynalazku i znanych ze stanu techniki

Bada się, za pomocą aparatu typu INSTRON Model 4502 twardość oraz łamliwość pokrycia według niniejszego wynalazku (syrop I]) oraz pokrycia znanego ze stanu techniki (syrop A), takich jak wyżej otrzymane ze stopniem pogrubienia 20% i 30%. Pokrycia te zawierają 0,7% wody.

Zmierzona w ten sposób twardość odpowiada sile potrzebnej do uzyskania pierwszego pęknięcia pokrycia, w stosunku do długości penetracji stosowanego grota. Łamliwość odpowiada liczbie pęknięć pokrycia dla jednej nałożonej penetracji stosowanego grota.

Te dwie wartości pozwalają obliczyć wartość chrupkości INSTRON, bezpośrednio korelującej z wynikami chrupkości uzyskanymi dzięki opinii ekspertów.

184 237

	Stopień pogrubienia
30%	20%
Syrop I,	Syrop A	Syrop I]	Syrop A
Twardość (N/mm)	56	65	72	86
Łamliwość	8	5	11	8
Chrupkość INSTRON	2,5	2,1	3,4	3,1

Stwierdza się, że pokrycia według niniejszego wynalazku, pomimo że są znacznie mniej twarde, są nader wyóαźair bardziej łamliwe i bardziej chrupkie.

2.4) Badanie trómpdyaamiccne

Pokrycia według aiaiejscrgo wynalazku, uzyskane z zastosowaniem syropów Ii oraz I2, mają temperatury topnienia w zakresie 82-89°C, podczas gdy temperatury topnienia pokryć μnych ze stanu techniki wynoszą około 93 °C.

Należy stwierdzić, że zauważa się tylko jeden pik topnienia, w przypadku pokryć według niairescreo wynalazku, takich jak uzyskane powyżej, pomimo, że zawierają one zarazem ksylitol jak i mannit.

Entalpia, cmirócpna dla pokryć według aiaiejszrgo wynalazku, wynosi 160-180 J/g, podczas gdy entalpia pokryć znanych ze stanu techniki wynosi około 215 J/g.

2.5) Obserwacje pod mikroskopem elektronowym

Stwierdza się, że co najmniej niektóre strefy pokryć według niniejszego wynalazku zawierają dwie populacje kryształów. Niektóre spośród nich mają kształt wydłużony i rówaplrgłościrany, przypominający zwykłe kryształy mamitu; ime mają kształt bardziej zwarty i mniej' wydłużony, przypominający zwykłe kryształy ksylolitu.

Przykład III. Wytwaócgaie pokryć według aiaiej szego wynalazku i znanych ze stanu techniki.

3.1) Preparatyka

Przeprowadza się drażetkowαaie ο&ιιϊ gum do żucia w postaci podusdeczki, z zastosowaaem kompozycji polioli, z których wszystkie mają75% materiału suchego i wszystkie zawierają, licząc na suchą masę, 98,7% polioli oraz 1,3% gumy arabskiej.

W tym celu, stosuje się dwie różne kompozycje:

- syrop A, któryjako poliol zawiera tylko ksylitol; chodzi o syrop cnaay ze stanu techniki,

- syrop I3, który zawiera jako poliole 75% ksylitolu i 25% mbaaitu.

W celu uaięaięcig ich ewentualnej krystalizacji, oba syropy utrzymuje się w temperaturze

70°C.

Przeprowadza się dwa doświadczenia drażetkowania twardego z zastosowaniem każdego z dwóch syropów, prcec cały czas rrażetkowaaia. W tym celu umieszcza się 3 kg rdzeni w turbinie do drgżetkowaaiα w kształcie tulipana.

Rozpyla się każdąz kompozycji w ilości 30 ml na rotujące ^η^. Po rozłożeniu się tej ilości, suszy się rdzenie poprzez wentylację suchym i ciepłym powietrzem.

Po zakończeniu cyklu powtarza się go w identyczny sposób, ale zwiększając progresywnie nakładam ilości i robi się to do uzyskania stopnia pogrubienia równego 20%.

3.2) Jakość otrzymywanych gum do żucia i korzyści sposobu

Czas, wymagany do drażrtkpwaaia gum do żucia jest krótszy, kiedy stosuje się syrop I, według aiaieJscrgp wynalazku, w porównaniu z syropem A, znanym ze stanu techniki.

Gumy, otrzymane sposobem według niniejszego wynalazku, uzyskały doskonałą ocenę dotyczącą chrupkości, podczas degustacji przez ekspertów.

Ponadto, analiza termodynamiczna tego krystalicznego pokrycia według niniejszego wynalazku pokazała, że ma ono temperaturę topnienia 84,5°C oraz entalpię topnienia 146 J/g.

184 237

Przykład IV. Wytwarzanie pokryć według niniejszego wynalazku i znanych ze stanu techniki.

4.1) Preparatyka

Przeprowadza się drażetkowanie rdzeni gum do żucia w kształcie poduszeczki, z zastosowaniem kompozycji polioli, z których wszystkie mają75% materiału suchego i wszystkie zawierają, licząc na suchą masę, 98,7% polioli oraz 1,3% gumy arabskiej.

W tym celu, stosuje się dwie różne kompozycje:

- syrop A, który j ako poliol zawiera tylko ksylitol; chodzi o syrop znany ze stanu techniki,

-syrop I4, który zawiera jako poliole 78% ksylitolu i 22% glukozo-1-6-mannitu.

W celu uniknięcia ich ewentualnej krystalizacji, syrop, znany ze stanu techniki, utrzymuje się w temperaturze 70°C, podczas gdy syrop I4, według niniejszego wynalazku, utrzymuje się w temperaturze do 50°C.

Przeprowadza się dwa doświadczenia drażetkowania twardego z zastosowaniem każdego z dwóch syropów, przez cały czas drażetkowania. W tym celu umieszcza się 3 kg rdzeni w turbinie do drażetkowania w kształcie tulipana.

Rozpyla się każdą z kompozycji, w ilości 30 ml, na rolujące rdzenie. Po rozłożeniu się tej ilości, suszy się rdzenie poprzez wentylację suchym i ciepłym powietrzem.

Po zakończeniu cyklu, powtarza się go w identyczny sposób, ale zwiększając progresywnie nakładane ilości i robi się to do uzyskania stopnia pogrubienia równego 20%.

4.2) Jakość otrzymywanych gum do żucia i korzyści sposobu

Czas, wymagany do drażetkowania rdzeni gum do żucia jest krótszy, kiedy stosuje się syrop I4 według niniejszego wynalazku, w porównaniu z syropem A, znanym ze stanu techniki.

Ponadto, utrzymywanie syropu I4, według niniejszego wynalazku, w temperaturze 50°C było wystarczające dla uniemożliwienia krystalizacji. Stanowi to korzyść ekonomiczną nie do pominięcia, którą specjalista będzie umiał docenić.

Ponadto, analiza termodynamiczna tego krystalicznego pokrycia, według niniejszego wynalazku pokazała, że ma ono entalpię topnienia 170 J/g.

Przykład V. Wytwarzanie pokryć według niniejszego wynalazku i znanych ze stanu techniki.

5.1) Preparatyka

Przeprowadza się drażetkowanie rdzeni gum do żucia w kształcie poduszeczki, z zastosowanem kompozycji polioli, z których wszystkie mają75% materiału suchego i wszystkie zawierają, licząc na suchą masę, 98,7% polioli oraz 1,3% gumy arabskiej.

W tym celu stosuje się dwie różne kompozycje:

- syrop A, któryjako poliol zawiera tylko ksylitol; chodzi o syrop znany ze stanu techniki,

-syrop I₅, który zawiera jako poliole 50% maltitolu i 50% glukozo-1-6-mannitu.

W celu uniknięcia ich ewentualnej krystalizacji, syrop, znany ze stanu techniki utrzymuje się w temperaturze 70°C, podczas gdy syrop I₅, według niniejszego wynalazku, utrzymuje się w temperaturze do 50°C.

Przeprowadza się dwa doświadczenia drażetkowania twardego z zastosowaniem każdego z dwóch syropów, przez cały czas drażetkowania. W tym celu umieszcza się 3 kg rdzeni w turbinie do drażetkowania o kształcie tulipana.

Rozpyla się każdąz kompozycji w ilości 30 ml na rotujące rdzenie. Po rozłożeniu się tej ilości, suszy się rdzenie poprzez wentylację suchym i ciepłym powietrzem.

Po zakończeniu cyklu powtarza się go w identyczny sposób, ale zwiększając progresywnie nakładane ilości i robi się to do uzyskania stopnia pogrubienia równego 20%.

5.2) Jakość otrzymywanych gum do żucia i korzyści sposobu

Czas, wymagany do drażetkowania rdzeni gum do żucia jest krótszy, kiedy stosuje się syrop I5 według niniejszego wynalazku, w porównaniu z syropem A, znanym ze stanu techniki.

184 237

Ponadto, utrzymywanie syropu I₅, według niniejszego wynalazku, w temperaturze 50°C było wystarczające dla uniemożliwienia krystalizacji. Stanowi to korzyść ekonomiczną nie do pominięcia, którą specjalista będzie umiał docenić.

Ponadto, analiza termodynamiczna tego krystalicznego pokrycia, według niniejszego wynalazku pokazała, że ma ono temperaturę topnienia 92°.

184 237

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Twarda powłoka krystaliczna znamienna tym, że zawiera co najmniej 90% wagowych mieszaniny polioli utworzonej, w przeliczeniu na suchą masę, z około 20-50% wagowych mannitu lub z około 5-50% wagowych glukozo-1-6-mannitu, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi poliol wybrany spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu.
2. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszanina polioli stanowi ponad 95% wagowych, korzystnie ponad 98% wagowych tej powłoki.
3. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera mannit, który stanowi, w przeliczeniu na suchą masę, 20-40% wagowych, korzystnie 22-35% wagowych materiału suchego mieszaniny polioli.
4. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera glukozo-1-6-mannit, który stanowi, w przeliczeniu na suchąmasę, 10-40% wagowych, korzystnie 15-35% wagowych materiału suchego mieszaniny polioli.
5. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera czyste kryształy mannitu lub glukozo-1-6-mannitu, zmieszane dokładnie z czystymi kryształami poliolu wybranego spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu.
6. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ko-kryształy złożone zarówno z mannitu lub glukozo-1 -6-mannitu, jak i z poliolu wybranego spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu.
7. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera mannit, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi zasadniczo ksylitol, ponadto powłoka ta ma temperaturę topnienia w zakresie 75-89°C, korzystnie w zakresie 82-89°C, a ponadto powłoka ta ma entalpię topnienia w zakresie 130-180 J/g, korzystnie w zakresie 140-175 J/g.
8. Powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera glukozo-1-6-mannit, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi zasadniczo ksylitol, ponadto powłoka ta ma temperaturę topnienia w zakresie 60-80°C, korzystnie w zakresie 62-78°C, a ponadto powłoka ta ma entalpię topnienia w zakresie 130-180 J/g, korzystnie w zakresie 140-175 J/g.
9. Sposób wytwarzania na drodze drażetkowania twardej powłoki krystalicznej znamienny tym, że w kolejnych etapach:

- wprowadza się w ruch rotacyjny rdzenie poddawane drażetkowaniu umieszczone w turbinie do drażetkowania,

- na powierzchni rdzeni wytwarza się powłokę semikrystaliczną zawierającą, w przeliczeniu na suchą masę, co najmniej 90% wagowych mieszaniny polioli, naniesionej przez wielokrotne nakładanie co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność do krystalizowania lub też co najmniej jednej ciekłej kompozycji posiadającej zdolność do krystalizowania i co najmniej jednej kompozycji wykrystalizowanej, przy czym mieszanina polioli składa się, w przeliczeniu na suchą masę, z około 20-50% wagowych mannitu lub z około 5-50% wagowych glukozo-1 -6-mannitu, przy czym uzupełnienie do 100% wagowych materiału suchego mieszaniny stanowi poliol, który wybiera się spośród ksylitolu, maltitolu lub laktitolu oraz

- ewentualnie suszy się powłokę wewnątrz lub na zewnątrz turbiny do drażetkowania umożliwiając bardziej kompletną krystalizację mannitu lub glukozo-l-6-mannitu oraz co najmniej jednego z dopełniających polioli.

* * *

184 237