DE2139511A1

DE2139511A1 - Verfahren zum Einarbeiten fluchtiger aromatischer Öle in Bonbons

Info

Publication number: DE2139511A1
Application number: DE19712139511
Authority: DE
Inventors: Jerome Hartsdale N Y Frey Robert Rene Montgomery Pa Adelstein, (V St A)
Original assignee: Richardson Merrell Inc
Current assignee: Richardson Vicks Inc
Priority date: 1970-08-10
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1972-02-17
Also published as: SE373730B; CH551150A; FR2104184A5; NL7111021A; BE771136A; ES394045A1; ZA714963B; IT1043848B; GB1293698A; AU3215571A; CA964516A; AU449958B2; US3687691A

Description

RECHTSANWÄLTE

DR. JIJR. DiPL-CMEM. WALTER BEIL 15. ÄUQ. 1971

ALFRED UO-PPEN!^

DR. JUR. ■:■;··-;■·-.;. h.-j. wolff

DR. JJR. lihi. «...ι::, öl:!'.

F RA H K F U RI A M MAi N - H OCHST

Unsere Nr. 17.295

Richardson-Merell Inc. New York, NoI., VoSt.Ä.

Verfahren zum Einarbeiten flüchtiger aromatischer Öle in

Bonbons ,

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bonbons, und insbesondere ein Verfahren zum Einarbeiten flüchtiger aromatischer Öle in Bonbons, z.B. Pastillen und Hustenbonbons.

Bonbons (hard candy) bestehen aus einer Zuckerlösung, die bei einer so hohen Temperatur gekocht wurde, daß der größte Teil der Feuchtigkeit entfernt wurde. Bei der Bonbonherstellung wird eine wässrige Lösung aus Saccharose und Maissirup (flüssige Glucose) solange erhitzt, bis eine Temperatur im Bereich von 127 bis 12f9°C erreicht wurde. Die gekochte Masse wird dann einem Vakuum unterworfen, um den Wassergehalt auf etwa 1 bis 1,5 % zu reduzieren. Die ge· kochte, weiche Bonbonmasse wird dann bei einer Temperatur von etwa 116⁰C aus der Vakuumkammer entfernt und auf eine

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herkömmliche Misch- und Kühlplatte, vorzugsweise vom Berks-Typ gebracht. Zu diesem Zeitpunkt werden Farb- und Geschmacksstoffe, flüchtige aromatische Öle, therapeutische Mittel und andere modifizierende Mittel, die bei der Temperatur der heißen Bonbonmasse fest sind, auf die heiße Bonbonmasse geschüttet, und die Zusätze werden mechanisch in die heiße Bonbonmasse eingearbeitet und gleichförmig in ihr verteilt.

Während die flüchtigen aromatischen öle und dergl. mit der heißen Bonbonmasse vermischt werden, tritt ein erheblicher Verlust an flüchtigen Bestandteilen infolge der Verdampfung auf. Weil die öle in der Bonbonmasse relativ unlöslich sind, laufen sie von der heißen Bonbonmasse herunter und werden nicht alle durch das Mischverfahren in die heiße Bonbonmasse eingearbeitet. Es ist beispielsweise nicht ungewöhnlich, daß die Hälfte der aromatischen Öle durch Verdampfen und "Herunterlaufen" verloren geht, und da diese Öle oftmals die teuersten Bestandteile des Endprodukts sind, ist eine Verminderung dieses großen Verlusts in hohem Maße wünschenswert.

Unglücklicherweise war es nicht durchführbar, diese aromatischen öle in die Zuckerlösung einzuarbeiten, bevor das Bonbon gekocht wurde, da infolge der Verdampfung während des Zeitraums, in dem der Feuchtigkeitsgehalt der Lösung durch Wärme und hohes Vakuum reduziert wird, ein . fast vollständiger Verlust auftritt. Ferner können ge wisse Verluste infolge des Abbaus der aromatischen Sub stanzen während des Erhitzens eintreten.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur Einarbeitung verhältnismäßig großer und wirksamer

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Mengen flüchtiger aromatischer Substanzen in Bonbons, Pastillen und Hustenbonbons erhalten. Viele flüchtige Aromaten, wie beispielsweise Eukalyptol, Menthol, Benzylalkohol, Tolubalsam, Thymol, Kampfer sowie Öle von Pfefferminz, Eukalyptus., Speerminze, Zimt, Sassafras, Gewürznelke, Kiefer, Wachholder, Zitronen, Orangen, Koriander und anderen, und zwar sowohl natürlichen als auch synthetischen Ursprungs, werden sowohl zur Ge schmackgebung als auch für medizinische Zwecke in harte Bonbons, Pastillen und Hustenbonbons eingearbeitet. Obgleich einige von ihnen bei Raumtemperatur fest sind, werden sie bei Temperaturen von 93 C flüssig, und in einigen Fällen bilden Gemische der festen Aromaten, wenn sie miteinander gemischt werden, ölige Flüssigkeiten; sie alle fallen unter den Begriff flüchtige Öle, wie er im vorliegenden Falle angewandt wird. Viele der gewöhnlich verwendeten Aromaten besitzen carminative, antiseptische, lokalanästhetische, lokalanalgetische, stimulierende, schleimlösende:, diuretische und andere pharmakologische Eigenschaften»

Die flüchtigen aromatischen Öle., die man auch als essentielle Öle bezeichnet, werden durch Destillation oder Lösungsmittelextraktion aus pflanzlichen Quellen erhalten. Sie wexden insofern von den nichttrocknenden ölen, wie beispielsweise Maisöl, Baumwollsamenöl, Erdnußöl und dergleichen unterschieden, als sie keine Glycerylester von höheren .Fettsäuren sind» Andererseits sind sie hochkomplexe Gemische von Terpenen, Sesquiterpenen, Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Säuren, Estern, Aldehyden und vielen anderen einfachen und komplexen organischen

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Einheiten«. Eine Beschreibung der chemischen, physikalischen und medizinischen Eigenschaften der aromatischen flüchtigen öle kann in Remington's Practice of Pharmacy, 11. Ausgabe, The Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, auf den Seiten 638, 981 bis 1108 und an anderer Stelle des Kompendiums gefunden werden.

Die Flüchtigkeit einiger der essentiellen Komponenten dieser komplexen öle macht sie als Geschmacks mittel wertvoll und fördert ihre medizinische Wirksamkeit „ Diese Flüchtigkeit in Verbindung mit der Unlös lichkeit in den Sacchariden trägt weitgehend die Verantwortung für die Schwierigkeit, die bei dem Versuch der Einarbeitung einer ausreichenden Menge der flüchtigen Öle in Bonbons angetroffen wird, so daß Pastillen und Hustenbonbons, die daraus hergestellt werden, einen zufriedenstellenden Grad an therapeutischer Wirksamkeit und Geschmackgebung aufweisen.

Bei dem Standardherstellungsverfahren sind die Verluste an Aromaten, die durch Vergießen, Auslaufen oder Verdampfen entstehen, nicht· immer konsistent. So stellt die Gefahr einer Ungleichförmigkeit von Ansatz zu Ansatz (batch) ein Problem dar. Ferner besteht die Möglichkeit von Unregelmäßigkeiten innerhalb eines ge gebenen Ansatzes infolge einer stärkeren Konzentration an Aromaten in einer oder mehreren Portionen der Bon bonmasse im Verhältnis zu anderen. Derartige übermäßige Konzentrationen führen zu dem, was man mit "heißen Flecken*!' (hot spots) bezeichnet, die vom Standpunkt einer

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Qualitätskontrolle aus unerwünscht sind und vom Ver braucher abgelehnt werden.

Ein anderer Nachteil eines übermäßigem Verdampfens der Aromaten besteht in der unangenehmen Wirkung auf Auge und Nase, die im engsten Produktionsbereich ent steht. Dies stellt zwar kein ernsthaftes gesundheitliches Problem dar, jedoch ist eine Vorrichtung zum Ent fernen des Dampfs erwünscht und notwendig, um stehende Dämpfe nachhaltig aus der Atmosphäre abzuleiten, so daß die Arbeiter während eines längeren Zeitraums in dem Produktionsbereich verbleiben können. Ein übermäßiges Verdampfen kann ferner zur Verunreinigung anderer Produkte führen, die innerhalb des gleichen Bereichs und zur gleichen Zeit hergestellt werden. Ein Hersteller kann daher davon abgehalten werden, seine Anlage und Bereich bis zur maximalen Ausnutzung zu verwenden, und die Erfordernisse des Produktionsplans können ebenfalls negativ beeinflußt werden.

Es wurde nun gefunden, daß die flüchtigen Aromaten wirksamer in die heiße Bonbonmasse eingearbeitet werden können, wenn sie mit einem mikrofeinen kolloidalen Siliziumdioxid geliert und mit Polyäthylenglycol zu einem Granulat verarbeitet werden, bevor sie der heißen Bonbonmasse zugesetzt werden. Die zur Herstellung des Gels verwendete submikroskopische Silica, kann durch Dampfphasenhydrolyse einer Siliziumverbindung, bei spielsweise Siliziumtetrachlorid bei Temperaturen um etwa 1.1QO⁰C hergestellt werden. Die kleinsten Teilchen dieser Produkte haben Durchmesser im Bereich von 0,005 bis 0,020 Mikron, die in kettenähnlichen Strukturen oder

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zu Klumpen mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis Mikron agglomeriert sind. Das Produkt hat eine Schüttdichte von 0,CUfOl bis 0,l6l g/cm^ (2.5 to 10 pounds per cubic foot). Mehrere dieser Produkte sind unter dem Handelsnamen CAB-O-SIL, AEROSIL und QUSO erhältlich. Sie werden verschiedenartig als "mikrofeine", "sub mikroskopische ", "kolloidale " und "fumed" Silicas bezeichnet.

Ein gemäß nachstehender Beschreibung hergestelltes Gel, das ein flüchtiges aromatisches Material enthält, kann der heißen Bonbonmasse in einen Berks-Mixer zugesetzt und in das Bonbon ohne "Auslaufen" oder einen wesentlichen Verlust der Aromaten durch Verflüchtigung eingearbeitet werden. Da jedoch das Gel schwierig zu behandeln ist, wird es vorgezogen, das Aromaten enthaltende Gel mit Hilfe von Polyäthylenglycolen, wie nachfolgend beschrieben wird, in ein Granulat umzuwandeln.

Beispiel -1;

Ein aromatisches, ölhaltiges Gel, das zur Verwen dung bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß man in einem geeigneten Mixer 2if-if5 Gewichtsteile der mikrofeinen Silica und 320-370 Gewichtsteile der ausgewählten Aromaten, die ein beliebiges gewünschtes Gemisch beliebiger flüchtiger aromatischer Substanzen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, bilden, vermischt. Beispielsweise kann ein Gemisch von 33 % Eukalyptusöl, Zf 5 % Menthol, 22 SlS Zitronenöl mit mikrofeiner Silica und

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1,5 Gew.-% der Aromaten in Gelform mit der heißen Bonbonmasse gemischt werden, um geschmacklich zufrieden stellende Hunstenbonbon zu ergeben.

Beispiel 2:

Ein leichter zu verwendendes und wirksameres Produkt zur Einarbeitung flüchtiger Aromaten in ein Bonbon kann wie folgt hergestellt werden: 200 Gewichtsteile PoIyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4·000 wurden geschmolzen, und unter Rühren mit einem gelierten zerriebenen Material aus 28 Gewichtsteilen mikrofeiner Silica und 360 Gewichtsteilen eines aromatischen Gemischs, wie es vorstehend erläutert wurde, versetzt. Die homogene Masse wurde auf etwa 5 C abgeschreckt (chilled) und durch ein grobes Sieb mit 4,76-2 mm Maschenweite ( 4 to 10 mesh) gepreßt, so daß man ein granuläres Material erhielt, das beim Abwiegeri leicht zu handhaben ist, leicht von einem in einen anderen Behälter zu transportieren ist und von Hand oder mit einem Spatel über die in dem Mischer befindliche heiße Bonbonmasse gestreut werden kann.

Beispiel 3 s

In diesem Beispiel wurde eine Bonbonmasse auf herkömmliche Art gekocht. Die Bonbongrundmasse wurde dadurch hergestellt, daß man eine Lösung von 60 % Saccharose und 40 % Maissirup bei 146⁰C erhitzte und an schließend das Material einem Vakuum von 711 mm Hg (28 inch) so lange unterwarf, bis der Feuchtigkeitsge -

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halt auf etwa 1,5 % herabgesetzt war. Ein Teil der heißen Bonbonmasse wurde bei etwa 116 C in einen Berks-Mischer gebracht, und 1 Gew.-% Eukalyptusöl (bezogen auf die Bonbonmasse) wurde über die heiße Bonbonmasse gegossen und mit Hilfe des Mischers in die Masse eingearbeitet. Eine Probe, die auf in dem fertigen Bonbon vorhandenes Eukalyptusöl untersucht wurde, ergab, daß sie durchschnittlich lediglich 0,46 % Eukalyptusöl enthielt, woraus geschlossen werden konnte, daß lediglich etwa die Hälfte des Eukalyptusöls nach diesem herkömmlichen Verfahren in die Bonbonmasse eingearbeitet werden konnte.

Beispiel 4*

Bei einem anderen Versuch wurde eine Lösung, die 0,82 % Eukalyptol und 0,74 % Menthol, bezogen auf das Gewicht der heißen Bonbonmasse, enthielt, während etwa 5-6 Minuten im Berks-Mischer zugesetzt. Eine Analyse des fertigen Bonbons zeigte, daß lediglich 38 % des Eukalyptols und 52 Gew.-% des Menthols in dem Bonbon verblieben waren·

Beispiel 5ϊ

Ein Ansatz für eine Bonbonmasse wurde dadurch hergestellt, daß man. 58,5 Gew.-% Saccharose, 39 Gew«-% Mais sirup, 1,8 Gew.-% Polyathylenglycol mit einem durch schnittlichen Molekulargewicht von 4.000, 0,3 % Propylen glycol und 0,35 % Glycerin bei 146⁰C kochte und an -

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schließend den Feuchtigkeitsgehalt unter einem Vakuum von 711 mm Hg auf 1,5 % verringerte« Eine Portion wurde bei 116 C in einen Berks-Mischer gegossen, und eine möglichst große Menge einer Lösung von 0,82 % Eukalyptol und 0,7k % Menthol, bezogen auf das Gewicht der heißen Bonbonmasse, wurde langsam während 5-6 Minuten in die weiche Bonbonmasse eingemischt. Nachdem die Bonbonmasse in Stücke geformt und abgekühlt worden war, zeigte es sich, daß k3,5 % des Eukalyptols und 60 % des Menthols in dem Bonbon verblieben waren. Dank der Verwendung von Polyäthylenglycol und anderer Zusätze konnte eine etwas größere Menge der Aromaten in dem Bonbon zurückgehalten werden.

Beispiel 6:

Bei einem anderen Versuch, bei dem ein flüchtige Aromaten enthaltendes fumed Silicagel verwendet wurde, wurden zur Herstellung der Bonbongrundmasse 20,9 kg Saccharose, 15,1 kg 43° Bäume-Maissirup, 36 DE, und 0,^- kg Polyäthylenglycol k»000 zusammengekocht.' Die Feuchtigkeit wurde unter Vakuum auf etwa 1,5 % verringert, und die plastische Bonbonmasse wurde bei etwa 116⁰C in einen Berks-Mischer gebracht. Ein Gel, das durch Zerreiben von 0,028 kg mikrofeinem Silizium dioxid und 0,360 kg Eukalyptusöl hergestellt worden war, wurde der heißen plastischen Bonbonmasse in einer Menge zugesetzt, die ausreichte, um 1 Gew.-% Eukalyptusöl zuzuführen. Nachdem die Bonbonmasse in Stücke geformt, gekühlt und untersucht worden war, wurde gefunden, daß 76 % des Eukalyptusöls in dem Bonbon verblieben war.

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Durch die Zugabe von Siliziumdioxid wurde daher der Verbleib des aromatischen Öls in der Bonbonmasse gegenüber den in den Beispielen 3> k und.5 angegebenen Mengen wesentlich erhöht.

Beispiel 7?

Ein anderes herkömmliches Bonbon wurde durch Kochen von 20,9 kg Saccharose, 15,1 kg Maissirup , Zf3°Baume, 36 DE, und 0,2 kg Polyäthylenglycol Zf.000, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben wurde, hergestellt. Diese heiße Bonbonmasse wurde bei 116 C in einen Berks-Mischer gegossen, und ein Granulat aus fumed Silica, Polyäthylenglycol und Aromaten, das vorher, wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt worden war, wurde über die heiße Bonbonmasse gestreut. Die Menge der zugesetzten Aromaten bestand, bezogen auf das Gewicht der heißen Bonbonmasse, aus 0,4 % Menthol, 0,3 % Eukalyptusöl und 0,19 % Zitronenöl. Diese Aromaten wurden in Form eines Granulats■in einem Berks-Mischer während 5 bis 6 Minuten in die 3onbonmasse eingearbeitet und anschließend in eine herkömmliche Vorrichtung zum Abziehen von Bonbonmassen gegeben, wo die Masse 1 bis 2 Minuten bei 88 bis 99° C abgezogen (pulled) wurde. Die abgezogene Bonbonmasse wurde in eine Vorrichtung (batch forming unit forming apparatus) gebracht, in der sie zu Hustenbonbons verarbeitet wurde. Eine Probe ergab, daß durchschnittlich 82 % der der Bonbonmasse zugesetzten Aromaten, nach vollständiger Verarbeitung der Ansatzmenge zurückgehalten wurden. Hiermit wurde demonstriert, daß die Granulierung von Silica, Aromaten und Polyäthylenglycol es ermöglichte, größere

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Mengen an Aromaten zu binden.

Das aromatische Gel, das, wie in Beispiel 6, verwendet werden kann, wurde durch einfaches Mischen der aromatischen Öle und, falls erforderlich,'Erhitzen mit fu med Silica hergestellt, um einen flüssigen Zustand zu erzielen. Me mikrofeinen Silicateilchen verleihen dem Gel dadurch thixotrope Eigenschaften, daß sie die flüssigen aromatischen Öle zusammenbinden und einschließen- und somit ihre Fließfähigkeit verringern. Beim Verrühren und Schneiden bricht jedoch die Struktur auseinander, und die Aromaten können sorgfältig und gleichförmig in die plastische Bonbonmasse eingearbeitet werden. Die Gelbildung durch Siliziumdioxid ist gut bekannt.

Im allgemeinen geliert ein Teil Silica 6 bis I^ Gewichtsteile eines aromatischen Öls niedriger Viskosität, wie beispielsweise Eukalyptusöl. Gemische ver schiedenartiger Aromaten, wie beispielsweise Kombina tionen von Menthol, Eukalyptusöl, Anisol, Pfefferminzöl, Zitronenöl, Orangenöl, Benzaldehyd und so weiter können ebenfalls mit Silica in diesen Proportionen geliert und bei dem Bonbonherstellungsverfahren verwendet werden. Diese Gele halten ihre Gelstruktur bei Temperaturen bis hinauf zu 38°ß.

Granulate, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung einen besonderen Wert haben» werden da durch erhalten, daß man ein Polyäthylenglyeol mit einem Molekulargewicht zwischen J.QQQ bis 10.000, vorzugsweise einem durchschnittliehen Molekulargewicht zwischen 4.000

und 6.000 schmilzt und das geschmolzene Polyäthylen glycol und den gelierten Aromaten, wie vorstehend be schrieben, so lange mischt, bis sie vollständig durch mischt sind. Die homogene Masse wird dann auf O⁰C bis 10 C gekühlt, um sie bis zu dem Ausmaß zu verfestigen, daß sie durch ein großes Sieb mit 4,76-2- mm Maschenweite (4 to 10 mesh) gepreßt werden kann, um ein granuläres Produkt zu ergeben, das bei Raumtemperatur und bis zu etwa 49° C granular bleibt. Die granuläre Masse kann abgewogen und von Hand oder mit einer Kelle über eine heiße Bonbonmasse gestreut werden. Die Proportionen von Silica zu aromatischem Öl zu Polyäthylenglycol können je nach der Viskosität des aromatischen Öls und dem Molekulargewicht des anwesenden Polyäthylenglycols beachtlich schwanken. Im allgemeinen betragen sie (in Gewichtsteilen): = 1 Teil Silica: 6-14 Teile flüchtige Aromaten: 4 - 10 Teile Polyäthylenglycole (Molekulargewicht 4,000 bis 10.000) .

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einarbeiten flüchtiger aromatischer Öle in Bonbons, dadurch gekennzeichnet, daß man einer plastischen Masse für Bonbons bei einer Temperatur von lOif bis 127°C ein Gel, das ein Gewichtsteil mikro feine Silica und 6 bis lif Gewichtsteile flüchtiger aromatischer öle enthält, zusetzt und das Gel gleichförmig in die plastische Bohbonmasse einmischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen aromatischen Öle wenigstens Eukalyptol, Menthol oder Zitronenöl enthalten.

3. Verfahren zum Einarbeiten flüchtiger aromatischer öle in Bonbons, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Granulat, das durch Granulieren eines Gels aus 1 Gewichtsteil mikro feiner Silica und 6 bis lif Gewichtsteilen eines aromatischen Öls mit 4 bis 10 Gewichtsteilen Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von if.000 bis 10.000 hergestellt worden ist, bei lOif bis 127°C in eine plastische Masse für Bonbons einmischt.

if. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen aromatischen öle wenigstens Eukalyptol, Menthol oder Zitronenöl enthalten.

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5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekenn zeichnet, daß das die flüchtigen aromatischen Öle enthaltende Bonbon anschließend auf einer Vorrichtung zum Abziehen von Bonbonmassen abgezogen wird.

Für: Richardson-Merrell Inc.

Rechtsanwalt

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