Витамин

<час />

Фон

Витамины - это органические соединения, которые в небольших количествах необходимы в рационе животных и человека для поддержания жизни и здоровья. Отсутствие некоторых витаминов может вызвать болезни, замедление роста и различные синдромы. Было установлено, что тринадцать витаминов необходимы для здоровья человека, и есть еще несколько витаминоподобных веществ, которые также могут способствовать правильному питанию. Первоначально считалось, что витамины представляют собой особые химические соединения, называемые аминами, но теперь известно, что витамины не связаны химически. Их действия различны, и, хотя они исчерпывающе изучены, не все понятно о том, как они работают и что они делают. Витамины обозначаются буквами - витамин A, витамин C, D, E, K и группа витаминов B. Первоначально считалось, что восемь витаминов группы B являются одним витамином, и по мере того, как о них узнавали все больше, им были присвоены цифровые индексы:витамин B ,, B ₂ и т. д. Витамины группы В теперь обычно более точно называют химически описательными названиями:B, тиамин, B ₂ рибофлавин, B ₆ и B ₁₂ сохраняют свои числовые названия, а другие витамины группы В - это ниацин, пантотеновая кислота, биотин и фолиевая кислота. Витамины содержатся в источниках пищи растительного и животного происхождения. Они также были синтезированы химическим путем, поэтому их можно употреблять в чистом виде в качестве пищевых добавок. Точно неизвестно, сколько каждого витамина нужно каждому человеку, но есть рекомендуемые суточные нормы для 10 витаминов.

Некоторые исследователи сделали экстравагантные заявления о пользе больших доз определенных витаминов в качестве профилактики или лечения заболеваний от прыщей до рака. Поскольку делаются новые открытия и старые утверждения часто опровергаются или подкрепляются, безопаснее всего сказать, что о последствиях недостатка витаминов известно больше, чем о том, что могут делать конкретные витамины. Например, дефицит витамина А приводит к разрушению светочувствительных клеток сетчатки глаза, вызывая куриную слепоту. Отсутствие витамина С в рационе приводит к цинге, заболеванию, которое раньше было отравой моряков. Отсутствие витамина D может привести к рахиту, заболеванию костей.

История

Многие исследователи были ответственны за то, чтобы собрать воедино существование витаминов как необходимых компонентов рациона человека и животных. Одним из первых, кто изучал питание с химической точки зрения, был английский врач Уильям Праут. В 1827 году он определил три основных элемента питания человека:жир, сахарин и белок, которые в наши дни представляют собой жиры и масла, углеводы и белки. В 1906 году английский биохимик Фредерик Хопкинс обнаружил, что мыши, получавшие чистую диету из трех основных ингредиентов, не могли выжить, если им не давали дополнительные небольшие количества молока и овощей. Польский ученый Казимир Функ ввел термин «витамины» в 1912 году для описания химических веществ, которые, по его мнению, были обнаружены в дополнительных продуктах питания, которые помогали мышам выжить. Функ сначала полагал, что витамины являются химически родственными аминами, поэтому vita (жизнь) плюс амины. Поскольку были выделены другие витамины, не являющиеся аминами, написание слова изменилось. Другие исследователи, работающие над такими заболеваниями, как цинга и бери-бери, вызванными дефицитом витаминов, внесли свой вклад в выделение различных витаминов. Тем не менее в начале двадцатого века о витаминах мало что было известно. Например, хотя использование сока лайма для предотвращения цинги у моряков датируется по крайней мере 1795 годом, врач, сопровождавший путешествие Скотта к Южному полюсу в 1910 году, считал, что цинга вызывается бактериями, и для предотвращения болезни были приняты неадекватные меры питания. среди исследователей. Между 1925 и 1955 годами все известные витамины были выделены и синтезированы. Сегодня продолжаются исследования функций различных витаминов.

Сырье

Витамины могут быть получены из растительных или животных продуктов или произведены синтетическим путем в лаборатории. Витамин А, например, можно получить из жира печени рыбы, а витамин С - из цитрусовых или плодов шиповника. Большинство коммерческих витаминов производятся из синтетических витаминов, которые дешевле и легче производить, чем натуральные производные. Таким образом, витамин А можно синтезировать из ацетона, а витамин С - из кетокислоты. Нет химической разницы между очищенными витаминами, полученными из растительных или животных источников, и витаминами, полученными синтетическим путем. В разных лабораториях могут использоваться разные методы производства синтетических витаминов, многие из которых могут быть получены в результате различных химических реакций.

Таблетки или капсулы витаминов обычно содержат добавки, которые помогают в производственном процессе или в том, как витаминные таблетки принимаются организмом. Микрокристаллическая целлюлоза, лактоза, кальций или мальтодекстрин добавляются ко многим витаминам в качестве наполнителя, чтобы придать витамину надлежащую массу. Стеарат магния или стеариновая кислота обычно добавляется в витаминные таблетки в качестве смазки, а диоксид кремния - в качестве агента текучести. Эти добавки помогают витаминному порошку беспрепятственно проходить через машину для изготовления таблеток или капсулирования. Модифицированная целлюлозная камедь или крахмал часто добавляют к витаминам в качестве дезинтегрирующего агента. То есть он помогает витаминному соединению распадаться после приема внутрь. Таблетки витаминов также обычно покрываются оболочкой для придания таблеткам определенного цвета или вкуса или для определения того, как таблетка всасывается (в желудке по сравнению с кишечником, медленно или сразу и т. Д.). Многие покрытия сделаны на основе целлюлозы. Также часто наносят дополнительное покрытие из карнаубского воска, чтобы придать таблетке полированный вид.

К витаминным соединениям могут быть добавлены различные травы, а также минералы, такие как кальций, железо и цинк. Как правило, специализированные лаборатории производят очищенные витамины и минералы. Дистрибьютор покупает их в лабораториях и продает производителям, которые объединяют их в различные соединения, такие как поливитаминные таблетки или капсулы B-комплекса.

Производственный
процесс

Предварительная проверка

• 1 Производитель витаминов закупает сырые витамины и другие ингредиенты у дистрибьюторов. Сырые витамины от надежного дистрибьютора поставляются с Сертификатом анализа, в котором указано, что это за витамины и насколько они эффективны. Во многих случаях производитель, тем не менее, проверяет сырье или отправляет образцы в независимую лабораторию для анализа. Если травы должны быть ингредиентом витаминной капсулы, они должны быть проверены на идентичность и активность, а также на возможное бактериальное загрязнение.

Предварительное смешивание

• 2 Часто сырые витамины поступают к производителю в виде мелкого порошка и не нуждаются в предварительной обработке. Однако, если ингредиенты не гранулированы мелко, они будут пропущены через мельницу и измельчены. Некоторые витамины могут быть предварительно смешаны с ингредиентом-наполнителем, таким как микрокристаллическая целлюлоза или мальтодекстрин, потому что это дает более ровные гранулы, которые облегчают дальнейшие этапы обработки. Лаборанты могут запускать тестовые партии при работе с новыми ингредиентами и определять необходимость предварительного смешивания.

Мокрая грануляция

• 3 Для витаминных таблеток размер частиц чрезвычайно важен для определения того, насколько хорошо смесь будет проходить через таблетировочную машину. В некоторых случаях сырые витамины поступают от дистрибьютора размолотыми до размера, подходящего для таблетирования. В других случаях необходима стадия влажного гранулирования. При влажной грануляции тонкий витаминный порошок смешивают с различными частицами целлюлозы. затем намочили. Затем смесь сушат в сушилке. После высыхания формула может быть в виде кусков размером с десятицентовую монету. Размер этих кусков определяется пропусканием через мельницу. Мельница проталкивает куски через небольшое отверстие желаемого диаметра гранулы. Затем эти гранулы можно взвесить и перемешать.

Взвешивание и смешивание

• 4 Когда все витаминные ингредиенты готовы, рабочий относит их на весовую станцию ​​и взвешивает на весах. Требуемый вес для каждого ингредиента в партии указан в записи партии формулы. После взвешивания рабочий сбрасывает все ингредиенты в миксер. Объем типичного миксера может составлять от 15-30 куб. Футов (0,42-0,84 куб. М), хотя на большом производственном предприятии он может быть во много раз больше. Ингредиенты проводят в миксере от 15 до 30 минут. На этом этапе образцы берутся с разных сторон смесителя и проверяются в лаборатории. Лаборанты проверяют, что все ингредиенты распределяются в одинаковой пропорции по всей смеси. Если производитель делает большую партию, рабочие могут проверять первые три или четыре партии в смесителе, а затем только периодически. После завершения смешивания рабочие переносят витаминную формулу в машину для капсулирования или изготовления таблеток.

Герметизирующая машина

• 5 Если партия в смесителе одобрена, рабочие переносят смесь в капсулирующую машину и выгружают ее в бункер. В начале партии рабочие Готовую смесь витаминов можно прессовать в таблетки, иногда с покрытием, или инкапсулировать в предварительно сформованные желатиновые капсулы. выполнит тестовый запуск капсулирующей машины и проверит, что капсулы имеют надлежащий и постоянный вес. Рабочие также проверяют капсулы визуально, чтобы убедиться, что они не раскалываются или не появляются ямочки. Если тестовые пакеты работают правильно, рабочие запускают весь пакет. Смесь витаминов проходит через один бункер, а другой бункер содержит целые желатиновые капсулы. Аппарат разбивает капсулы пополам. Нижняя половина капсулы падает через воронку во вращающуюся дозирующую чашку. Затем машина отмеряет точное количество порошкообразной витаминной смеси в каждую открытую половину капсулы. Булавки утрамбовывают порошок вниз. Затем верхние половинки капсул опускаются на заполненные днища.

Полировка и проверка

• 6 Заполненные витаминные капсулы затем проходят через полировальную машину. Витамины циркулируют по ремню через серию мягких щеток. Излишки пыли или витаминного порошка удаляются с внешней стороны капсул щетками. Затем полированные капсулы выливают на смотровой стол. Смотровой стол имеет пояс вращающихся стержней. Витамины попадают в канавки между стержнями, и витамины вращаются при вращении стержней. Таким образом, инспектору видны все стороны витамина. Инспектор удаляет все капсулы, которые слишком длинные, расколотые, с ямочками или иным образом несовершенные. Затем прошедшие проверку витамины отправляются в зону упаковки.

Таблетки

• 7 таблеток витамина изготавливаются в таблетирующей машине. После того, как смесь витаминов была перемешана в смесителе, рабочие сбрасывают ее в бункер над машиной. Затем витаминный порошок течет через бункер на расположенную ниже заправочную станцию ​​и оттуда перетекает на вращающийся стол. Вращающийся стол может иметь диаметр 2-4 фута (0,6-1,2 м) или даже больше, и на его внешнем крае имеются отверстия, в которые помещаются матрицы желаемой формы (овальные, круглые, в виде животных и т. Д.). ). Матрицы взаимозаменяемы, поэтому на одном столе можно изготавливать любую форму, которую пожелает производитель, при условии, что установлены соответствующие матрицы. Витаминный порошок течет из заправочной станции, чтобы заполнить матрицу. Когда стол вращается, заполненная матрица перемещается в пробивной пресс. Когда верхняя и нижняя части пуансона встречаются, на витаминный порошок оказывается давление 4-10 тонн (3,6-9 метрических тонн). Давление сжимает витаминный порошок в компактную таблетку. Пуансон отпускается, и нижний пуансон поднимается, чтобы вытолкнуть таблетку. Некоторые таблеточные машины могут иметь два пуансона, по одному с каждой стороны, поэтому две таблетки изготавливаются одновременно. Скорость вращения стола определяет, сколько таблеток изготавливается в минуту. Таблетки выталкиваются на вибрирующую ленту, которая сбрасывает пыль с таблеток. Затем таблетки перемещают в зону покрытия.

Покрытие

• 8 Таблетки витамина обычно покрываются оболочкой по разным причинам. Покрытие может облегчить проглатывание таблетки. Он может маскировать неприятный вкус и может придать таблетке приятный цвет. Для идентификации производитель может покрывать таблетки двух разных цветов, имеющих одинаковый размер и форму. Таблетки также могут иметь энтеросолюбильное покрытие - чувствительное к pH химическое покрытие, устойчивое к кислоте желудочного сока. Таблетки с энтеросолюбильным покрытием не раскрываются в желудке, а перед растворением перемещаются в кишечник. Другие покрытия определяют время растворения таблетки, поэтому витамины могут всасываться медленно или все сразу, в зависимости от того, что подходит для этой таблетки.

  После того, как таблетки извлечены из зоны таблетирования, они помещаются в чашу для нанесения покрытия. Чаша для нанесения покрытия представляет собой большую вращающуюся чашу, окруженную от одного до шести пистолетов-распылителей, работающих от насосов. Когда таблетки вращаются в поддоне, насосы распыляют на них покрытие. Многие таблетки также покрываются вторым слоем карнаубского воска. После высыхания на воздухе таблетки готовы к упаковке. Этап упаковки таблеток такой же, как и для капсул.

Упаковка

• 9 Упаковка витаминов выполняется в несколько этапов, и эти этапы выполняют разные машины. Таким образом, в зоне упаковки витамины проходят через ряд машин. Когда витамины сбрасываются в бункер первой машины, никто к ним не прикасается. Рабочий настраивает машину на отсчет необходимого количества капсул или таблеток на бутылку, а остальное делается автоматически. Капсулы или таблетки падают в бутылку, и бутылка передается в следующую машину для запечатывания, укупорки, маркировки и упаковки в термоусадочную пленку. Готовые бутылки складываются в коробки и готовы к раздаче.

Контроль качества

Контроль качества проводится на многих этапах производства витаминов. Перед использованием все ингредиенты витаминных таблеток или капсул проверяются на идентичность и активность. Часто это проверяется как поставщиком сырых витаминов, так и производителем. Смешанный витаминный порошок проверяется перед таблетированием или инкапсулированием, а также тщательно проверяется готовый продукт. Федеральные правила регулируют, какие вещества можно использовать в витаминах и какие заявления производители могут делать для своих продуктов. Витаминные ингредиенты должны быть подтверждены безопасностью, прежде чем они будут доступны потребителям.

Будущее

Исследования витаминов - это нестабильная область, и новые исследования постоянно предлагают новые роли витаминов в здоровье и профилактике заболеваний. Некоторые из этих исследований показывают, что некоторые витамины или витаминоподобные вещества становятся все более популярными среди потребителей. Тем не менее, процесс производства новых веществ остается прежним. Будущее витаминов, вероятно, изменится наиболее концептуально, в зависимости от того, насколько мы понимаем, как работают витамины.