ПРОДУКТЫ С «ЧИСТОЙ ЭТИКЕТКОЙ» И ЗАМЕНА ДИОКСИДА ТИТАНА: ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЛИ УСТОЙЧИВАЯ ТЕНДЕНЦИЯ?

Сергей Гусев Проектный менеджер BIOGRUND в России

Чистая этикетка» – это новый потребительский тренд к использованию природных продуктов с понятным и достоверным составом. Пищевые добав­ки должны содержать простые и знакомые покупателям натуральные ингредиенты с легко произносимыми названиями, узнаваемые и понятные. Поэтому промыш­ленным предприятиям приходится искать все новые ингредиенты и вспомогательные вещества. Маркировка товаров, созданная с учетом интересов потребителей, исключает наличие искусственных компонентов или синтетических веществ, полученных химическим пу­тем. Следует помнить, что потребители и покупатели, которые обращают внимание на список ингредиентов, имеют высокий уровень информированности.
В связи с этим возникает целый ряд задач, которые необходимо решать владельцам компаний и контракт­ным производственным организациям в рамках разра­ботки продукции:
– поиск натуральных ингредиентов, не содержащих ГМО;
– закупка ингредиентов органического происхожде­ния;
– исключение аллергенов и глютена из состава про­дуктов;
– организация технологического процесса без ис­пользования дополнительных средств (вспомогательных веществ / неактивных ингредиентов);
– сведение к минимуму объема используемых добавок и наполнителей;
– корректировка рецептуры с учетом новых норма­тивных требований.

НАТУРАЛЬНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА СУЩЕСТВУЮЩИМ ИНГРЕДИЕНТАМ ДЛЯ ТАБЛЕТИРОВАНИЯ И НАПОЛНЕНИЯ КАПСУЛ

Большое количество современ­ных биологически активных добавок выпускается в виде твердых дозированных форм для перорального применения. Витами­ны, минералы и т. п. могут быть легко спрессованы в таблетки методом влажного гранулирования или прямого прессования. Для этого требуются надежные связующие агенты. К связующим агентам, которые к настоящему времени опробованы и протести­рованы в пищевой промышленно­сти, а также часто используются по своему назначению, относятся, например, целлюлозные компоненты (гидроксипропилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза) и синтетические полимеры (поливинилпирролидоны). Но для потребителя, ориентированного на покупку органических продук­тов, такие названия говорят о том, что эти вспомогательные вещества являются синтетическими, ненатуральными. Поэтому произво­дителям БАД необходимо заменить распространенные связующие агенты природными аналогами.
В контексте натуральных рецеп­тур, используемых для таблетиро­вания и наполнения капсул, то же самое относится к наполнителям, добавкам для улучшения текуче­сти, лубрикантам, дезинтегран­там и пигментам. Стеарат магния, стеариновая кислота, диоксид кремния, синтетические красители – вот лишь некоторые вспомогательные вещества, которые следует заменить, чтобы соответствовать запросам потребителей, предпочитающих органические продукты. Именно благодаря нали­чию природных компонентов адап­тированный список ингредиентов называют также «чистой этикет­кой». Натуральные ингредиенты с негативной репутацией (такие как, например, пальмовое масло) оцениваются потребителями кри­тически, поскольку экологичность сырья имеет для них немаловаж­ное значение.

ЗАМЕНИТЕЛИ СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ АГЕНТОВ

Связующие агенты используют­ся для сцепления сыпучих частиц/гранул. Они позволяют сохранить целостность таблеток после прес­сования. Традиционными связую­щими агентами являются целлюлоза и полимеры, такие как ГПЦ, ПВП или МКЦ. Возникает вопрос: как заменить их натуральным сырьем, сохранив при этом механическую прочность и свойства высвобожде­ния таблеток? Натуральные связу­ющие агенты, такие как крахмал, камедь, растительный клей, помимо связующей способности, обладают и другими свойствами, позволяю­щими использовать их в качестве наполнителей/дезинтегрантов, и мо­гут служить альтернативой синтети­ческим связующим агентам.
Компания BIOGRUND на протяже­нии нескольких десятилетий зани­мается разработкой рецептур для пероральных форм, быстро адап­тируясь к изменениям рынка и тре­бованиям клиентов. Разработка ведется в тесном взаимодействии с потребителями, что позволяет ком­пании совершенствовать рецептуру и легко переходить с синтетическо­го на натуральное/органическое сы­рье. Зачастую синтетическое сырье нельзя заменить в соотношении 1:1.Для сохранения связующей функции в таблетмассу приходится добавлять несколько видов натурального сырья в разных концентрациях. Это позво­ляет достичь необходимого уровня связующих свойств. Упростить раз­ работку, обработку и производство продукции помогают специальные готовые смеси, изготовленные по ин­дивидуальному заказу из разных ви­дов сертифицированного натураль­ного сырья.

НАТУРАЛЬНЫЕ ДЕЗИНТЕГРАНТЫ ДЛЯ БЫСТРОГО ВЫСВОБОЖДЕНИЯ ПРЕПАРАТА

Дезинтегранты – это вещества или смеси, добавляемые в препа­раты для ускоренного диспергиро­вания или расщепления таблеток и капсул на более мелкие частицы с целью быстрого растворения. К популярным синтетическим супердезинтегрантам относятся, например, сшитый ПВП, МКЦ, кроскармеллоза натрия, натрия крахмалгликолят. Названия этих химических соединений непонятны потребителям, поэтому их присут­ствие в списке ингредиентов нежелательно для продукции с чистой этикеткой. Среди ингредиентов, которые используются в качестве сырья, имеют более понятное звуча­ние и действуют как дезинтегранты, можно выделить: клей из шелухи семян подорожника, кресс­салат, камедь карайи, семена пажитника и камедь бобов рожкового дерева, хитин и хитозан, геллан, агар, альгинаты, овсяное волокно, ксантан, порошок мякоти гигантской тыквы, гибискус, пектин из кожуры манго.
В качестве замены перечисленных выше синтетических вспомогательных веществ можно использовать сухую по­рошкообразную готовую смесь (например, CompactCel® DIS) на основе натуральных и сертифицированных орга­нических ингредиентов. При этом возникают те же зада­чи, что и при замене сухих связующих агентов. В боль­шинстве случаев замена в соотношении 1:1 невозможна и необходимо подбирать альтернативный состав. Готовая смесь изготовлена из компонентов, которые можно использовать при производстве таблеток, капсул и гранул. Она обеспечивает быструю распадаемость твердых перо­ральных лекарственных форм при контакте с влагой, что соответствует требованию к быстрому высвобождению дозированного лекарственного вещества.

ОТ МАСЛА К ПОРОШКУ И КАПСУЛАМ С НАТУРАЛЬНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ

Производители стремятся включать в свои продукты натуральные добавки с высоким содержанием витаминов, пробиотиков, жирных кислот омега 3–6–9, антиоксидан­тов, аминокислот и каннабидиола, зачастую в виде масла или маслянистого порошка. Что касается маслянистых порошков, то стоит отметить, что серьезные преимуще­ства при работе с ними дает технология микрокапсули­рования. В частности, если полученным маслянистым по­рошком наполнять твердые желатиновые капсулы, можно добиться точного дозирования определенного количества ингредиентов или питательных веществ. А маскировка вкуса и запаха может свести к минимуму неприятные вкусы и запахи некоторых питательных веществ. Обес­печивается защита от влаги, воздействия кислот, тепла и кислорода. Повышается стабильность, биодоступность и эффективность доставки препарата. Удобство работы обеспечивают такие свойства, как сухость и текучесть.
В приведенном ниже практическом примере рассма­тривалась возможность введения маслянистых веществ в порошок на основе натуральных ингредиентов и оцени­вался уровень сложности процесса инкапсулирования. Полученные результаты сравнивали с распространенны­ми на рынках США препаратами, в которых используются синтетические носители для абсорбции маслянистых веществ. Моделировали три варианта применения с ис­пользованием подсолнечного масла для замены:
1) 20 мг каннабидиола в капсуле размера 0;
2) 22,5 МЕ витамина E, ~ 15 мг витамина D3 в капсуле размера 1;
3) 30 млн КОЕ пробиотиков в капсуле размера 0 / масло используется для повышения стабильности пробиотиков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

На этапе введения подсолнечного масла в поро­шок использовали миксер с большими сдвиговыми усилиями для смешивания масла с CompactCel® MAB³ (CC MAB). В состав абсорбирующей субстанции вхо­дили только натуральные и органические компоненты. Масло вводилось в CC MAB поэтапно, что позволило обеспечить однородность его распределения и из­ бежать комкования. Соотношение масла и порошка составило 1:3 для всех экспериментов. Для улучшения сыпучести получаемой смеси добав­ляли премикс CompactCel® FLO 305.17.
С маслянистым порошком было проведено три ис­пытания с использованием двух различных составов. Инкапсулирование выполнялось с помощью оборудо­вания Syntegon GKF 705 (ранее Bosch) с различной вы­сотой набивочного штифта, высо­той заполнения чаши и скоростью вращения (об/мин). Правильный вы­ бор скорости, высоты набивочного штифта и рецептуры смеси масля­нистого порошка имеет решающее значение для успешного наполне­ния твердых желатиновых капсул.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Как уже упоминалось, три вари­анта применения, указанные в таб­лице, служат основой для оценки результатов опытов. Для БАД допускается относи­ тельное стандартное отклонение (ОСО) наполнения капсул менее 5%. Результаты для рецептуры 1 (соотношение 1:1) показали ОСО 3,75%. Это означает, что необхо­димый поток порошка в сочетании с правильными технологическими параметрами позволяет достичь желаемого результата. В фармацевтической отрасли до­ пускается относительное стандарт­ное отклонение наполнения (ОСО) капсул менее 3%. Результаты для рецептуры 2 (соотношение 1:2) по­ казали ОСО 2,23%. Это означает, что необходимый поток порошка в сочетании с правильными техно­ логическими параметрами позво­ляет достичь желаемого результата. В результате твердая желатино­вая капсула может быть заполнена натуральной порошковой смесью CC MAB с содержанием масла 12,5% (рецептура 1) и 9,5% (ре­цептура 2) в одной капсуле. Это намного больше, чем предполага­емое количество основных препа­ратов (каннабидиол 6%, витамин Е 4%, пробиотики 6%) в одной капсуле. По сравнению с базовыми вариан­тами применения целевой процесс по наполнению твердых желатино­вых капсул маслянистым порошком является относительно простым. Таким образом, данный процесс яв­ляется жизнеспособной альтерна­тивой введению в капсулы жидкого наполнителя, мягкого геля или чисто­го масла в качестве дозированной лекарственной формы, прииспользовании правильного оборудования, параметров и ингредиентов.

ДВУОКИСЬ ТИТАНА: ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ РИСКА

E 1 7 1 – одна из важнейших пищевых добавок, широко используемая в качестве отбе­ливающего аген­та (например, в таблетках или пленочном покрытии таблеток). Это белый пигмент с самой высо­кой яркостью и коэффициентом преломления. Вспомогательное вещество с двуокисью титана да­ же при низком его содержании обладает уникальными свойст­вами и оказывает существенное влияние на характеристики ко­нечного продукта.
Какую угрозу таит диоксид ти­тана? В ряде современных иссле­дований приводятся данные о по­тенциальном риске воздействия наночастиц TiO2 на органы дыхания. Не стоит забывать, что потребители и покупатели хорошо информиро­ваны и обращают внимание на спи­ сок ингредиентов. Вполне логично, что при обнаружении сомнительно­го ингредиента в составе продукта потребитель отреагирует негативно вплоть до отказа от покупки.
14 января 2022 года Комиссия ЕС ввела запрет на использование этой добавки в продуктах питания из-­за возможного риска развития онкологических заболеваний. За­ прет вступит в силу через шесть месяцев. «Сегодняшним запретом мы прекращаем использование пищевой добавки, которая больше не считается безопасной», – заяви­ ла комиссар ЕС по вопросам здра­воохранения Стелла Кириакидес. Мы считаем, что это решение по­ влияет в том числе и на рынок БАД в ЕАЭС, что может особенно сильно сказаться на показателях компаний­ экспортеров.

ПРОБЛЕМЫ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ БЕЗ TIO2: ИЗМЕНЕНИЕ РЕЦЕПТУРЫ, ПРИМЕР

При разработке рецептур пленочных покрытий без TiO2 пользователи и производители сталкиваются с рядом проблем. Альтернативных сырьевых мате­ риалов требуется больше, чем ди­оксида титана, что накладывает серьезные ограничения: необхо­димо использовать определен­ное количество функциональных вспомогательных веществ. В связи с этим возникают задачи по обес­печению:
– функций и свойств пленочных покрытий, сопоставимых с аналогич­ными параметрами составов с TiO2;
– требований к пленочным по­крытиям без TiO2 по яркости и не­ прозрачности;
– процессов изготовления и нане­сения пленочных покрытий без TiO2, аналогичных существующим.
В настоящее время есть несколь­ко заменителей диоксида титана. К ним относятся, в частности, кар­бонаты, фосфаты и крахмал.
В рамках практического исследо­вания компания BIOGRUND изучила возможные заменители диоксида титана в системах пленочных по­крытий. В исследовании было рас­ смотрено 12 составов стандартной рецептуры для нанесения пленоч­ного покрытия, которые содержали пять заменителей TiO2 с различны­ ми размерами частиц. В состав ба­зовой рецептуры входили витамины, широко используемые в пищевых добавках. Стандартизированный процесс нанесения пленки был проведен в полностью перфориро­ванном барабане, затем произво­дилось сравнение прироста массы.
Исследовались такие свойст­ва пленочного покрытия, как не­ прозрачность, яркость, эластич­ность пленки, прочность, качество поверхности и вязкость.
Результаты испытаний показали, что только одна смесь, состоящая из нескольких заменителей, может быть использована вместо TiO2 в рецептуре покрытия, поскольку сочетает в себе его свойства. Так­ же рекомендуется использовать более высокий уровень прироста массы для усиления свойств заме­нителей.

ВЫВОДЫ

Заменители диоксида титана су­ществуют и могут быть использо­ваны для производства пленочных покрытий, соответствующих мар­кировке «чистая этикетка». Смесь различных заменителей имеет свой­ства нескольких сырьевых материа­лов и позволяет получить пленочное покрытие без TiO2 с сопоставимыми характеристиками.
Натуральные ингредиенты на­ ходят все более широкое приме­нение в фармацевтике. В основе этой тенденции несколько при­ чин, среди которых расширение доступности таких ингредиентов, относительно низкая стоимость, меньшая токсичность и сниженное количество побочных эффектов. В ближайшие годы сфера приме­ нения натуральных ингредиентов в фармацевтике будет расши­ряться. Потребители выбирают натуральные продукты, а также натуральные ингредиенты в ме­дикаментах и фармацевтической продукции.
Мы с удовольствием поможем вам в разработке покрытий без TiO2 для твердых дозированных лекарственных форм, чтобы вы могли идти в ногу со временем и предлагали клиентам продукцию с чистой этикеткой.

Контакты:

ООО «БИОГРУНД»
Россия, 115280 Москва, улица Ленинская слобода, д. 19, офис R-289
Телефон: +7 495 116 03 86

E-mail: info.ru@biogrund.ru  

Сайт: www.biogrund.ru