подслащивающее средство

Формула изобретения

1. Подслащивающее средство в виде таблеток, содержащее натриевые соли сахарина и цикламата, систему газообразования, отличающееся тем, что в качестве системы газообразования оно содержит смесь органических кислот, предпочтительно, винной, лимонной, янтарной, фумаровой, яблочной с одно- или двухзамещенными карбонатами натрия, калия, кальция или магния, при их массовом соотношении (7,5-8,4):(10,5-11,5) соответственно, при этом компоненты средства взяты при следующем соотношении, мас.%:

Сахаринат натрия 8,8-15,0

Цикламат натрия 67,0-71,3

Указанная система газообразования 18,0-19,9

2. Подслащивающее средство по п.1, отличающееся тем, что представляет собой таблетки массой от 0,058 до 0,065 г.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к производству пищевых добавок, содержащих сахарин, цикламат и применяемых в качестве подсластителя в диетическом и диабетическом питании для профилактики заболеваний сахарного диабета, атеросклероза, ожирения и борьбы с избыточным весом.

В настоящее время в пищевой промышленности широко применяются следующие подслащивающие вещества: сахаринат натрия, цикламат натрия, аспартам, ацесульфам калия, сукралоза и др.[1].

Известны следующие таблетированные сахарозаменители, содержащие сахарин, систему газообразования и инертный фармацевтический наполнитель:

- смесь, содержащая, маc.%: 5-30 подслащивающих веществ (аспартам 0,5 - 5 и натриевый сахарин 0,5-5), 25-55 системы газообразования (безводная лимонная кислота и бикарбоната натрия или калия) и до 70% наполнителей [2];

- шипучие таблетки, содержащие, маc.%: 0,4-2,2 аспартама в качестве подсластителя, 8-25 гидрокарбоната калия, 9-27 системы газообразования, 20-50 маннита в качестве наполнителя [3];

- пищевая добавка, содержащая сахарин, аспартам, янтарную кислоту или ее соль и наполнители (сахарозу, глюкозу, маннозу, маннит, фруктозу) [4];

подсластитель для пищевых продуктов "Сусли", производитель David Leonhardt Handesvertretung, DE, 05.01.1999, содержащий, мас.%: сахарина натриевую соль 11,0, цикламата натриевую соль 67,0, натрий углекислый 14,0, винную кислоту 5,0, лактозу 3,0 в качестве наполнителя [5].

Наиболее близким по составу и последовательности технологических операций является подсластитель для пищевых продуктов [6], прототип, содержащий, мас.%: натриевые соли сахарина 5-15, цикламата 50-70, натрия гидрокарбонат 15-20, пищевую безводную кислоту или смесь кислот 5-10, наполнитель (натрий хлористый) 1,0 -10,0 и способ его получения, в соответствии с которым смесь ингредиентов таблетируют пуансонами таблеточного пресса.

Реализация данного способа позволяет получать таблетки, растворяющиеся в воде за 1 минуту, стабильные при хранении в течение двух лет.

Недостатками данного подслащивающего средства являются:

- присутствие в его составе натрия хлорида (наполнителя), искажающего вкус подслащиваемых напитков, снижающего стабильность таблетированного подсластителя при хранении,

- высокая концентрация натрия гидрокарбоната, изменяющая кислотность желудочного сока после приема раствора подслащивающего средства.

Целью настоящего изобретения является разработка таблетированного подслащивающего средства, отличающегося улучшенными органолептическими свойствами, фармакологической безопасностью и стабильностью, при условии устойчивого таблетирования и полного соответствия требованиям фармакопеи: внешний вид (таблетки круглой формы однородной белой окраски с плоскими поверхностями, цельными кромками), прочность на истираемость (не менее 97%), отклонение в массе отдельных таблеток (не более 10%) [7], растворимость в кипящей воде не более 1 минуты, стабильность при хранении в течение четырех лет, сладость одной таблетки эквивалентна 3,0-3,5 г (1 чайной ложке) сахара.

Поставленная цель достигается тем, что разработано подслащивающее средство в виде таблеток массой от 0,058 до 0,065 г, содержащих натриевые соли сахарина и цикламата, систему газообразования, отличающееся тем, что в качестве системы газообразования оно содержит смесь органических кислот, предпочтительно винной, лимонной, янтарной, фумаровой, яблочной с одно- или двухзамещенными карбонатами натрия, калия, кальция или магния, при их соотношении, маc.%, соответственно: (7,5-8,4):(10,5-11,5), при этом компоненты средства взяты при следующем соотношении, маc.%: сахаринат натрия 8,8-15,0, цикламат натрия 67,0-71,3, система газообразования 18,0-19,9.

Таким образом, сущностью изобретения является то, что в заявленном составе по сравнению с известным:

во-первых, изменено соотношение подсластителей и системы газообразования и,

во-вторых, исключен фармацевтический наполнитель (натрия хлорид или лактоза и т.п.).

Технический результат - получение подсластителя, обладающего улучшенными потребительскими свойствами, стабильного при хранении.

Известно, что таблетирование порошков предъявляет определенные требования к реологическим свойствам прессуемой смеси. Основным критерием, определяющим качество прессования, является высокая сыпучесть смеси. В роторных таблеточных машинах сыпучесть оказывает решающее влияние на погрешность массы таблетки и производительность. Для повышения сыпучести рекомендуется введение в состав таблеточных масс крупнокристаллических наполнителей или исключение мелкокристаллических веществ [8]. В частности, для повышения сыпучести в состав известного подслащивающего средства вводят крупнокристаллическое вещество - натрия хлорид.

В составе заявленного подслащивающего средства исключен наполнитель - натрия хлорид. Для того чтобы компенсировать снижение сыпучести, предложено уменьшить концентрацию натрия гидрокарбоната - мелкокристаллического вещества, ухудшающего сыпучесть смеси. Кроме того, присутствие в составе подслащивающего средства натрия хлорида вследствие его гигроскопичности ухудшает стабильность таблетированного подсластителя при хранении, особенно в условиях повышенной влажности. Натрия хлорид поглощает влагу из окружающей атмосферы, что служит катализатором разложения системы шипучести. Сода реагирует с кислотой с образованием воды.

Реакция приобретает автокаталитический характер. В результате происходит образование зон увлажнения, особенно на поверхности таблеток. Появляются пятна темного цвета, пузыри, прочность таблеток уменьшается, выкрашивается поверхность, изменяется внешний вид (см. пример № 3).

Заявленные изменения позволяют исключить соленый привкус, т.е. улучшить органолептические свойства подсластителя и улучшить фармакологическую безопасность подслащивающего средства, т.к. избыточная доза соды снижает кислотность желудочного сока и способствует газообразованию в желудке и кишечнике.

Таким образом, новым в составе подслащивающего средства является исключение из состава фармацевтического наполнителя и уменьшение концентрации соды.

Предлагаемое соотношение действующих и вспомогательных веществ является оптимальным и позволяет получать таблетки, растворяющиеся в течение 60 секунд, соответствующие требованиям фармакопеи по всем показателям, стабильные при производстве и хранении в течение четырех лет.

Уменьшение или увеличение параметров ведения процесса в сторону от заявленных пределов приводит к снижению качества получаемых таблеток или затрудняет их прессование.

Подслащивающее лекарственное средство получают следующим образом.

В смеситель загружают навески сахарината натрия, цикламата натрия, натрия гидрокарбоната и винной кислоты. Заявленный концентрационный предел подсластителей (сахаринат натрия, цикламат натрия) определен по минимальному и максимальному соотношению ингредиентов в составе таблеток массой 0,062 г, соответствующих по сладости 3,0-3,5 г сахара (одна чайная ложка) (см. пример 1).

Увеличение концентрации сахарината натрия, соды и винной кислоты более заявленных пределов нецелесообразно, т.к. приводит к ухудшению вкуса таблеток (см. пример 1).

Исключение из состава таблеточной массы натрия хлорида и уменьшение концентрации натрия гидрокарбоната от 18% [6] до 11,5% позволяет сохранить сыпучесть смеси на уровне прототипа (см. пример 1 опыт № 5к) и увеличить стабильность качества таблеток до четырех лет (см. пример 3).

В промышленных условиях подтверждено устойчивое прессование заявленной таблеточной массы при высоких скоростях таблетирования (30 оборотов ротора таблеточного пресса РТМ-41 в минуту) (см. пример 2). Возможно использование в качестве кислоты - винной, лимонной, янтарной, фумаровой, яблочной и их смеси. Установлена устойчивая работа таблеточного пресса без налипания таблеточной массы к поверхности пуансонов в опытах с заменой винной кислоты на фумаровую, янтарную или безводную лимонную, яблочную. Органолептические свойства таблеток с измененным составом остались неизменными.

Массу в смесителе перемешивают и таблетируют пуансонами диаметром 5 мм роторного таблеточного пресса РТМ-41 со скоростью до 30 оборотов в минуту (см. пример 2). Средняя масса таблеток 0,062 г.

В настоящем изобретении заявлена масса таблеток 0,058-0,065, что соответствует разрешенному в Государственной фармакопее XI изд. отклонению от средней массы таблеток, не более 10% [7].

Как видно из вышеизложенного, только предложенные интервалы соотношений ингредиентов являются оптимальными и позволяют получить более эффективное подслащивающее средство в виде таблеток, соответствующих требованиям научно-технической документации [7] по всем показателям и стабильных при хранении.

Пример 1

В ступку загружали навески сахарината натрия, цикламата натрия, натрия гидрокарбоната, винной кислоты. Компоненты тщательно перемешивали. Сыпучесть смеси определяли с помощью прибора ВП-12А по методике [8, с.96]. Таблетировали пуансонами диаметром 5 мм. Состав таблеток и их качественные характеристики представлены в таблице 1. Полученные таблетки помещали в стакан, содержащий 100 мл кипящей воды, растворяли и проводили оценку сладости органолептически репрезентативной группой добровольцев. Для приготовления растворов сравнения навески 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 г сахарозы растворяли в 100 мл воды.

Представленные в таблице 1 данные свидетельствуют о том, что таблетки, содержащие сахарината натрия от 8,8 до 15,0%, цикламата натрия от 67,0 до 71,3%, системы газообразования, в т.ч. карбоната (натрия гидрокарбонат) от 10,5 до 11,5% и кислоты (винная кислота) от 7,5 до 8,4% эквивалентны сладости 3,0-3,5 г (1 чайной ложки) сахара.

Сравнительные испытания вкуса таблеток показали отсутствие соленого привкуса, свойственного раствору таблеток прототипа (см. опыт 5к).

В опытах № 1-4 установлено, что уменьшение концентрации натрия гидрокарбоната приводит к увеличению сыпучести таблеточной массы, которая достигает значения 63,7 г/см²сек (см. табл.1 № 5к - прототип) в области концентраций 10,5-11,5%. Таким образом, за счет уменьшения концентрации соды удалось сохранить сыпучесть таблеточной массы на уровне прототипа.

Пример 2

В смеситель загружали навески 1,22 кг сахарината натрия, 7,50 кг цикламата натрия, 1,22 кг натрия гидрокарбоната и 0,84 кг кислоты. Компоненты тщательно перемешивали и таблетировали пуансонами диаметром 5 мм таблеточного пресса РТМ-41 со скоростью 30 оборотов в минуту. В качестве кислоты использовали винную, фумаровую, янтарную и лимонную кислоты. В опытах изучали влияние применяемой кислоты на вкус раствора одной таблетки в 100 мл.

Репрезентативной группой дегустаторов показано, что вкус растворов таблеток практически не отличается от вида применяемой в системе газообразования кислоты.

Одновременно исследовали устойчивость прессования смесей. Установлено, что смеси, содержащие различные кислоты, прессуются удовлетворительно.

Пример 3

В смеситель последовательно загружали 8,4 кг винной кислоты, 12,2 кг сахарината натрия, 12,2 кг натрия гидрокарбоната, 75,0 кг цикламата натрия. Одновременно готовили таблеточную массу при соотношении ингредиентов, принятом в прототипе: 7,0 кг винной кислоты, 5,0 кг натрия хлорида, 10,0 кг сахарината натрия, 18,0 кг натрия гидрокарбоната, 60,0 кг цикламата натрия.

Смеси перемешивали в течение 30 минут и таблетировали пуансонами диаметром 5,0 мм роторного таблеточного пресса РТМ 41. Скорость вращения ротора 30 оборотов в минуту. В результате таблетирования получено 98,6 кг таблеток заявленного подсластителя и 95,0 кг таблеток прототипа. Средняя масса таблеток 0,062 г, высота таблеток 1,9-2,1 мм, прочность на истираемость 99,6%.

По результатам опытных операций отмечена устойчивая работа таблеточного пресса при прессовании опытного и контрольного варианта.

Установлено, что уменьшение концентрации натрия гидрокарбоната благоприятно сказывается на энергетике прессования. Таблетирование таблеточной массы прототипа сопровождалось повышенным расходом пресс-инструмента (0,06 пуансона на 1 кг полученных таблеток). При прессовании заявленного подсластителя расход пресс-инструмента составил 0,03 пуансона на 1 кг полученных таблеток.

Таким образом, данные промышленных испытаний свидетельствуют о целесообразности снижения концентрации натрия гидрокарбоната до 10,5-11,5%.

Дальнейшее уменьшение нецелесообразно из за искажения кислотно-щелочного баланса таблеток в кислую сторону, т.к. для нейтрализации 10,5-11,5% натрия гидрокарбоната необходимо 7,5-8,4% винной кислоты.

Полученные таблетки расфасовывали в банки оранжевого стекла из стекломассы с треугольным венчиком типа БДС 60-27,5-OC-1 по ТУ 64-2-239-79, укупоренные крышками натягиваемыми типа 1,2-27,5 по ОСТ 64-2-87-81 и исследовали стабильность качественных и количественных свойств при хранении методом “ускоренного старения” [9] при температуре 60 град.С. Представленные в таблице 2 данные свидетельствуют о том, что разработанное подслащивающее средство стабильно при хранении в течение четырех лет.

Одновременно в тех же условиях исследовали стабильность качественных характеристик таблетированного подсластителя, полученного по способу прототипа (см. таблицу 3). Из таблицы видно, что, несмотря на стабильность количественного состава, при хранении таблеток наблюдается изменение внешнего вида (появляются пузыри, разрушается поверхность и кромки).

Представленные в таблицах 2 и 3 данные свидетельствуют о том, что заявленное изменение состава благоприятно сказывается на стабильности подсластителя при хранении.

Источники информации

1. Challener C. High-Intensity Sweeteners Look To Blends to Drive Growth // Chemical Market Reporter. - 11.12.2000.

2. Заявка на получение патента № 97115814 Россия. Готовая смесь для растворимых напитков / А. Г.Саво. - 25.09.1997.

3. Патент № 2143891 Россия. Шипучая таблетка или гранула и способ их приготовления / Й.Береш. - 10.03.1994.

4. Патент № 2113134 Россия. Подсластитель “Голдсвит” для пищевых продуктов / И.В.Смирнова. - 23.12.1996.

5. Патент № 2113805 Россия. Пищевая добавка “Янтарвит” / Ю.Г.Каминский. - 10.10.1996.

6. Патент № 2185078 Россия. Подсластитель для пищевых продуктов / А.В.Лавров. - 20.07.2002. Прототип.

7. М.Д.Машковский, Э.А.Бабаян, А.Н.Обоймакова, (ред.). Государственная фармакопея СССР, XI изд., вып. 2, М., (1990), с.154.

8. М.Б.Вальтер, О.Л.Тютенков, Н.А.Филлипин. Постадийный контроль в производстве таблеток. М.: Медицина. - 1982, - с.114.

9. Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода “ускоренного старения” при повышенной температуре. МЗ СССР. И-42-2-82. - М.: 1983, - 13 с.