DE3139920A1

DE3139920A1 - "mittel in granulatform auf basis von polysaccharid-gummen, verfahren zu seiner herstellung und verwendung"

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Publication number: DE3139920A1
Application number: DE19813139920
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.-Chem. 8280 Kreuzlingen Nittner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-04-28

Description

Mittel in Granulatform auf Basis von
Polysaccharid-Gummen, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung Mittel in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung.
Die Erfindung betrifft Mittel in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, bei denen die Quellung der Polysaccharid-Gummen erst im Magen unter Einfluß der Körpertemperatur erfolgt, sowie Verfahren zur Herstellung solcher Mittel und ihre Verwendung.
Es ist bekannt (British Medical Journal, 1978, 1, 1392), daß in Was er quellbare Polysaccharid-Gummen bei peroraler Applikation die postprandiale Blut-Glukose- und Serum-Insulin-Konzentration beeinflussen. Dabei wurde eine unmittelbare Korrelation zwischen der durch Quellung des Polysaccharid-Gummis erzielten Viskositätserhöhung des Mageninhalts und der Verzögerung der Glukose-Resorption sowie der Verminderung der Insulin-Konzentration beobachtet. Als besonders wirksam haben sich Guar-Gummi und Pektin erwiesen. In diätetisch-therapeutischer Hinsicht erscheint es deshalb interessant, durch Verabreichung von Polysaccharid-Gummen, insbesondere von Guar-Gummi, bei Diabetikern eine Abschwächung der postprandialen Kyperglykämie und somit eine Reduktion oder bei leichten Fällen sogar einen völligen Wegfall des Insulinbedarfs zu erzielen. Neben dieser Wirkung zeigen die Polysaccharid-Gummen noch weitere therapeutisch wertvolle Eigenschaften: z.B. bewirkt eine Verabfolgung dieser Stoffe eine Erhöhung des Magen-Darm-Tonus und damit Beeinträchtigung des Hungergefühls, Verhinderung von Verdauungsstörungen wie Obstipation und Fäulnisdyspepsien und Adsorption toxischer Darminhaltstoffe. Ferner können diese Stoffe auch eine Reduktion erhöhter Cholesterinspiegel bewirken.
Um die gewünschten therapeutischen Effekte zu erzielen, ist es notwendig, ca. 20 bis 30 g an Polysaccharid-Gummen pro Tag einzunehmen. Dies ist jedoch mit zahlreichen Schwierigkeiten verbunden, da diese Stoffe in Wasser sehr rasch quellen und hochviskose schleimige Lösungen bilden, die bei Einnahme Widerwillen hervorrufen. Deshalb wurden bisher diese Stoffe in der Regel in Kombination mit üblichen Nahrungsmitteln, z.B. eingearbeitet in Spezial-Brote oder als Brotaufstrich in Marmelade verabreicht. -Da jedoch nur geringe Mengen dieser Gummen in Nahrungsmittel eingearbeitet werden können, ist es äußerst schwierig, die Aufnahme der benötigten Tagesdosis exakt zu kontrollieren sowie mit den Eßgewohnheiten und dem Wunsch nach einer abwechslungsreichen Nahrung zu vereinbaren.
Man hat auch bereits versucht, diese Polysaccharid-Gummen unter Zugabe von 5 - 25 Gew.% Wasser zu granulieren (GB 2,030, 583 A). Diese Granulate sind zwar anfänglich in Wasser dispergierbar, quellen aber bereits nach wenigen Minuten, so daß die Zubereitung unmittelbar nach der Herstellung eingenommen werden muß. Zusätzlich werden die Löslichkeit und das Quellvermögen der Polysaccharid-Gummen durch eine solche Behandlung mit Wasser und eine sich in der Regel anschließende Trocknung bei erhöhten Temperaturen erheblich reduziert, so daß bei derartigen Präparaten höhere Dosen benötigt werden, um die erforderliche Viskositätserhöhung des Mageninhalts zu erreichen.
Ferner sind aus der EP-OS 7619 Zubereitungen bekannt, bei denen der Polysaccharid-Gummi mit einem Gelatine Hydrolysat umhüllt wird, das sich erst beim pH-Wert des Magens auflöst, und so erst dort die Quellung des Gummis beginnen kann. Abgesehen davon, daß in diesen Zubereitungen eine beträchtliche Menge an Gelatine-Hydro lysat eingesetzt werden muß und damit die täglich einzunehmende Gesamtmenge an Zubereitung unerwünscht groß wird, erhöht auch das Gelatine-Hydrolysat selbst infolge seiner Quellung die Viskosität der einzunehmenden Suspension in unerwünschter Weise. Zusätzlich können sich bei der Benetzung der Polysaccharid-Gummen im Magen Klumpen bilden, da diese nach Auflösung der Schutzschicht oft nur oberflächlich anquellen und dann von einer Gelschicht umhüllt sind, während die gesamte im Innern des Klumpens befindliche Masse trocken bleibt und somit jeglicher Wirksamkeit entzogen ist.
Es bestand daher die Aufgabe, eine in kaltem Wasser gut suspendierbare, leicht einnehmbare, physiologisch unbedenkliche Polysaccharid-Gummi-Zubereitung zu schaffen, bei der der Polysaccharid-Gummi in fein verteilter Form vorliegt, die im Magen rasch quillt und eine hohe Viskosität entwickelt.
Es wurde nun gefunden, daß man Granulate aus physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummen mit den gewünschten Eigenschaften erhalten kann, wenn man, bezogen auf die Trockensubstanz, 40 bis 90 Gew.% mindestens eines dieser Polysaccharid-Gummen und mindestens 10 Gew.% an physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 40 ineinander einarbeitet und anschließend zu einem Granulat verarbeitet.
Auf diese Weise können Granula erhalten werden, die in Wasser bei Raumtemperatur gut suspendierbar sind und auch beim Stehen über längere Zeit nicht zu quellen beginnen und/oder bereits Viskosität entwickeln. Dadurch wird der Einnehmende in die Lage versetzt, die Auf- schlämmung nicht unmittelbar nach der Zubereitung zu sich nehmen zu müssen. Auch kann die benötigte Tagesdosis in einigen Teilmengen und ohne Beeinträchtigung der Eßgewohnheiten und kulinarischen Wünsche leicht eingenommen werden. Dabei bleibt jedoch die volle Quellfähigkeit des Polysaccharid-Gummis erhalten, und im Magen angelangt, gestattet diese Zubereitung eine rasche, klumpenfreie Quellung des Gummis, so daß die gesamte verabreichte Dosis in kürzester Zeit ihre volle Wirksamkeit entfaltet.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Mittel in Granulat form auf Basis von Polysaccharid-Gummen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es, bezogen auf die Trockensubstanz 40 bis 90 Gew.% mindestens eines physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummis und mindestens 10 Gew.% an physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 enthält.
Es sind zwar auch bereits Zubereitungen aus verschiedenen Polysaccharid-Gummen und Fetten oder fettartigen Substanzen bekannt (WO 80/658, WO 80/665); diese enthalten jedoch alle zusätzlich mindestens eine oberflächenaktive Substanz, um eine schnelle Auflösung der Zubereitungen (Instant-Produkte) zu ermöglichen und führen so von der vorliegenden Erfindung fort.
Als physiologisch unbedenkliche, in Wasser quellbare Polysaccharid-Gummen eignen sich beispielsweise Galaktomannane. Diese kommen z.B. in den Kernen der Guar-Schote und auch in den Kernen der Schoten des Johannisbrotbaumes vor. Sie bestehen aus einer langgestreckten Hauptkette aus Mannose-Molekülen mit eingliedrigen Ver- zweigungen an Galaktose-Molekülen. In den aus Guar-Endospermmehl gewonnenen Galaktomannanen trägt im statistischen Mittel jede zweite Mannose-Einheit, in den aus Johannisbrotkernmehl gewonnenen durchschnittlich jede vierte Mannose-Einheit eine eingliedrige Verzweigung aus Galaktose.
Besonders geeignet ist Guar-Gummi. Ferner kommen z. B.
in Frage: bei Körpertemperatur ausreichend quellfähige.
Abbauprodukte und Derivate des Guar-Gummis; kalt quellfähige Modifikationen von Johannisbrotkernmehl; Pektine, wie Citruspektin oder Apfelpektin; Galaktane; Gummi arabicum; fermentativ hergestellte Polysaccharide, wie z. B. Xanthangummi; Agar-Agar; Carrageene; Tragant Alginate; Methylcellulose oder Carboxymethylcellulose.
Wichtig ist, daß diese Polysaccharid-Gummen in Waser oder in einer anderen physiologisch unbedenklichen wäßrigen Lösung quellbar sind und dabei hochviskose kolloidale Lösungen bilden.
Falls erwünscht, können auch zwei oder mehr Polysaccharid-Gummen gleichzeitig verwendet werden. In der Regel verwendet man Produkte in Lebensmittel-Qualität oder auch speziell aufgereinigte Sorten. Bezogen auf das Granulat, beträgt die Menge an Polysaccharid-Gummen 40 bis 90, vorzugsweise 50 bis 80 Gewichtsprozent.
Als Fette oder fettartige Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 eignen sich solche Substanzen oder Gemische von Substanzen, die bei Raumtemperatur in fester Form vorliegen, bei Körpertemperatur bzw. der Temperatur des Magensaftes aber rasch schmelzen. In Frage kommen beispielsweise natürliche Pflanzenfette wie Kakaobutter, Kokosfett oder Palmkernfett; ferner Mono-, Di- und/oder Triglyceridester höherer gesättigter und/oder ungesättigter Fettsäuren, wie sie als Suppositorienmassen bekannt sind.
Bei diesen Substanzen enthält der Fettsäure-Rest in der Regel 8 bis 20, insbesondere 12 bis 18 C-Atome. Besonders bevorzugt sind Fette oder fettartige Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 33 bis 380, insbesondere Kakaobutter.
Selbstverständlich kann auch ein Gemisch aus mehreren physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen verwendet werden, sofern das Gemisch einen Schmelzpunkt von 25 bis 40, insbesondere von 33 bis 380 aufweist. Bezogen auf die Trockensubstanz beträgt die Menge an Fetten oder fettartigen Substanzen mindestens 10 Gew.%, maximal 60 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.%.
Das erfindungsgemäße Mittel kann zusätzlich weitere Wirkstoffe enthalten, insbesondere ein oder mehrere Vitamine, ein oder mehrere im Gastrointestinaltrakt wirksame Enzyminhibitoren und/oder ein oder mehrere Mineralsalze. Auch andere Zusatzstoffe, z.B. Geschmackskorrigentien wie Zukker, Zucker-Ersatzstoffe, Süßstoffe, geschmacksverbessernde Säuren, Gewürze und Aromen können gegebenenfalls enthalten sein.
Besonders günstig sind Mittel, die zusätzlich ein physiologisch unbedenkliches Beschwerungsmittel, wie beispielsweise Bariumsulfat, enthalten. Durch einen solchen Zusatz kann das spezifische Gewicht des Mittels auf ein gewünschtes Niveau, vorzugsweise etwa 1 g/cm3, eingestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man, bezogen auf die Trockensubstanz, 40 bis 90 Gew.% mindestens eines physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummis und mindestens 10 Gew.% an physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 4O0ineinander einarbeitet und anschließend zu einem Granulat verarbeitet.
Die Bestandteile des Mittels werden auf übliche Weise ineinander eingearbeitet und anschließend granuliert.
Hierbei arbeitet man zweckmäßig in den bekannten modernen Mischgeräten mit beheizbarem Trommel- bzw.
Mischbehälter, wie z.B. Planetenmischer, Turbulentmischer, Pflugscharmischer, Mischkneter oder ähnliche Mischmaschinen. Zweckmäßig erwärmt man zunächst die Fettphase bis einige Grade über den Schmelzpunkt des gewählten Fettes und arbeitet in diese geschmolzene Masse unter Fortsetzung der Erwärmung den Gummi homogen ein. Man kann aber auch zunächst die Bestandteile mischen und anschließend in einem heizbaren Mischer bis einige Grade über den Schmelzpunkt der Fettphase erwärmen.
Ferner kann man die Bestandteile in getrennten Behältern über den Schmelzpunkt der Fettphase erwärmen, die Fettphase in flüssiger Form in den erwärmten Gummi eintragen und homogen verkneten. Man kann beispielsweise auch das Fett in einem geeigneten, in der Regel leicht flüchtigen Lösungsmittel, wie z. B. Dioxan, Dichlormethan oder Chloroform, lösen und dann nach Einarbeitung des Polysaccharid-Gummis das Lösungsmittel unter Rühren bei normalem oder vermindertem Druck entfernen. Ferner kann z.B. auch das Fett in einer geringen Menge eines solchen Lösungsmittels gelöst, diese Lösung auf den Polysaccharid-Gummi aufgesprüht, und das Lösungsmittel anschließend entfernt werden.
Die anschließende Granulierung kann je nach Betriebsbedingungen noch in der Wärme oder nach Abkühlung und Erstarrung der Masse erfolgen. Das Granulat kann aus dem Gemisch der Bestandteile durch übliche Granulationsverfahren hergestellt werden, z.B. durch Zerkleinern über einen Reibschnitzler (Siebgranulat), Pressen durch eine Lochwalze (Lochwalzengranulat) oder durch eine Lochscheibe (Lochscheibengranulat), Bearbeitung in einem Extruder, einem Hutt-Kompaktor, durch Sprühgranulation, Pelletisieren oder Kalandern. Die Granulate besitzen zweckmäßig Teilchengrößen zwischen etwa 0,5 und 5, vorzugsweise zwischen 1 und 3 mm. Oft fällt das Granulat auch in zylinderförmigen Partikeln an, wobei die Länge den Durchmesser etwas übersteigt. Gut geeignet sind z.B.
Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2 mm und einer Länge von etwa 1,5 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 2 bis 3 mm.
Die Granulate können zur Verbesserung des Geschmacks und/oder der Raltbarkeit und zur Erleichterung des Ver zehrs mit beliebigen Überzügen versehen werden. Dies geschieht vorteilhaft durch Aufdragieren einer Hülle in üblicher Weise unter Verwendung von Zucker oder Zuckeraustauschstoffen oder auch durch andere übliche Verfahren, z.B. durch Aufsprühen. Für die Umhüllung können alle üblichen lebensmittelrechtlich zugelassenen Stoffe eingesetzt werden. Ist eine Anreicherung mit Vitaminen, Enzyminhibitoren, Mineralstoffen, Spurenelementen oder anderen Wirkstoffen oder auch zur Geschmacksverbesserung mit Aromastoffen erwünscht, so können diese in die Überzüge eingearbeitet werden. Ernährungsphysiologisch besonders vorteilhaft ist z.B. ein vitaminhaltiger Überzug, der alle lebensnotwendigen Vitamine enthält, und/ oder ein Dragiermantel, der zum Schutz der Granula und zur Erzielung einer glatten Oberfläche zur Erleichterung des Verzehrs aufgebracht wird. Werden bei der Herstellung des Dragiermantels anstelle von Zucker Zuckeraustauschstoffe wie Sorbit, Xylit oder Mannit verwendet, so kann zur Verstärkung der Süßkraft noch Süßstoff zugesetzt werden. Grundsätzlich sind alle auch für andere Lebensmittel oder pharmazeutische Zubereitungen geeignete Dragierüberzüge möglich.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 zur Verhinderung der Quellung von physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummen bei Raumtemperatur.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung eines Mittels in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, das, bezogen auf die Trockensubstanz, 40 bis 90 Gew.% mindestens eines physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummis und mindestens 10 Gew.% an physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 enthält, in der Ernährungstherapie des Diabetes.
Eine Tagesdosis des erfindungsgemäßen Produktes, das zweckmäßig in mehreren Teilmengen vor oder während der Mahlzeiten eingenommen werden soll, enthält zweckmäßig etwa 15 bis 40 , vorzugsweise 20 bis 30 g an Polysaccharid-Gummen.
Das Produkt wird in der Regel mit kaltem Wasser genommen; natürlich kann es auch zusammen mit anderen Getränken oder Nahrungsmitteln genommen werden, die möglichst kalorienarm sein sollen, z.B. mit Frucht- oder Gemüsesäften wie Orangen-, Zitronen-, Johannisbeer-, Tomaten-oder Mohrrübensaft; Milch, insbesondere Mager- oder Buttermilch; Kaffee oder Tee; Apfelmus oder Joghurt.
Beispiel 1 In einem heizbaren Mischer werden 50 kg Kakaobutter geschmolzen und unter Fortsetzung der Erwärmung auf 50 -0 60 werden 100 kg Guar-Gummi eingearbeitet. Man rührt weiter bis eine einwandfreie Homogenität erreicht ist, läßt abkühlen und gibt das Gemisch über eine Granulierwalze (Lochdurchmesser 2 mm). Man erhält ein im wesentlichen porenfreies Granulat mit einer Teilchengröße von ca. 2 - 4 mm.
Beispiel 2 60 kg Guar-Gummi und 40 kg Kakaobutter werden in einem heizbaren Gegenstrommischkneter homogen vermischt und anschließend auf 50 - 600 erwärmt. Man läßt die Masse abkühlen und zerkleinert sie über einen Reibschnitzler. Man erhält ein Siebgranulat mit einer Teilchengröße von 0,5 - 2,5 mm.
Beispiel 3 60 kg Guar-Gummi werden in einem Planetenmischer auf 70 -800 erwärmt. In einem separaten, heizbaren Behälter werden 25 kg Kakaobutter geschmolzen, in flüssiger Form in den erwärmten Guar-Gummi eingetragen und unter weiterer Erwärmung auf 50 bis 600 homogen verknetet. Die warme Masse wird durch Pressen durch eine Lochscheibe (Lochscheibengranulat) granuliert. Das Rohgranulat wird in einem Dragierkessel mit 20 kg 67 %igem Zuckersirup dragiert. Zur Aromatisierung werden, falls erwünscht, im letzten Auftrag etwa 25 g Vanillin zugegeben.
Man trocknet das so erhaltene rohe dragierte Granulat bei 35 bis 500 im Dragierkessel, befreit über ein Sieb mit 5 mm Maschenweite vom Grobanteil und erhält 97 kg dragiertes Granulat.
Beispiel 4 1,5 kg Kakaobutter werden in 27 1 Chloroform gelöst. In diese Lösung werden 13,5 kg Guar-Gummi eingetragen und homogen verrührt. Anschließend wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Die erhaltene Masse wird durch Pressen durch eine Lochwalze granuliert.
Das Rohgranulat wird im Dragierkessel mit 4 kg 67 %igem Zuckersirup angefeuchtet, und 0,75 kg eines Vitamin-Mineralsalz-Gemisches werden eingestreut. Die Aufträge werden anschließend unter Verwendung von einer Zucker-Kakao-Mischung (2 kg 67 %igem Zuckersirup mit 0,25 kg Kakaopulver) wiederholt.
Das genannte Vitamin-Mineralsalz-Gemisch hat folgende Zusammensetzung: 3,5 g Vitamin A-acetat, 0,25 g Thiamin-mononitrat, 0,15 g Riboflavin, 0,5 g Pyridoxol-hydrochlorid, 0,25 mg Cyanocobalamin, 50 mg Folsäure, 1,sog Calcium-D-(+)-pantothenat, 2 g Nicotinsäureamid, 15 g Ascorbinsäure, 15 g Vitamin E-Trockenpulver (25 %ig), 26,85 g Calciumhydrogenphosphat, 0,2 g Kupfersulfat, 10 g Eisen(II)-sulfat, 10 g basisches Magnesiumcarbonat und 665 g Rübenzucker.

Claims

Mittel in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung Patentansprüche: 1. Mittel in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Gummen, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Trockensubstanz, 40 bis 90 Gew.% mindestens eines physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummis und mindestens 10 Gew.% an physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Guar-Gummi als Polysaccharid-Gummi enthält.
3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Kakaobutter als Fett enthält.
4. Verfahren zur Herstellung eines Mittels in Granulatform auf Basis von Polysaccharid-Guinmen, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf die Trockensubstanz, 40 bis 90 Gew.% mindestens eines physiolo gisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummis und mindestens 10 Gew.% an physio- logisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt von 25 bis 400 ineinander einarbeitet und anschließend zu einem Granulat verarbeitet.
5. Verwendung von physiologisch unbedenklichen Fetten oder fettartigen Substanzen mit einem Schmelzpunkt 0 von 25 bis 40 zur Verhinderung der Quellung von physiologisch unbedenklichen, in Wasser quellbaren Polysaccharid-Gummen bei Raumtemperatur.
6. Verwendung eines Mittels nach den Ansprüchen 1 bis 3 in der Ernährungstherapie des Diabetes.