Vitamine

Achtergrond

Vitaminen zijn organische verbindingen die in kleine hoeveelheden nodig zijn in de voeding van dieren en mensen om het leven en de gezondheid in stand te houden. De afwezigheid van bepaalde vitamines kan ziekte, slechte groei en een verscheidenheid aan syndromen veroorzaken. Van dertien vitamines is vastgesteld dat ze noodzakelijk zijn voor de menselijke gezondheid, en er zijn nog meer vitamine-achtige stoffen die ook kunnen bijdragen aan een goede voeding. Oorspronkelijk werd gedacht dat vitamines bepaalde chemische verbindingen waren die amines worden genoemd, maar nu is bekend dat de vitamines chemisch niets met elkaar te maken hebben. Hun acties zijn verschillend, en hoewel uitvoerig bestudeerd, wordt niet alles begrepen over hoe ze werken en wat ze doen. De vitamines worden met letters genoemd:vitamine A, vitamine C, D, E, K en de groep van B-vitamines. Oorspronkelijk werd gedacht dat de acht B-vitamines één vitamine waren, en naarmate er meer over hen werd geleerd, kregen ze numerieke subscripts:vitamine B,, B ₂ , enz. De B-vitamines worden nu gewoonlijk toepasselijker genoemd met chemisch beschrijvende namen:B, is thiamine, B ₂ is riboflavine, B ₆ en B ₁₂ behouden hun numerieke namen, en de andere B-vitamines zijn niacine, pantotheenzuur, biotine en foliumzuur. De vitamines zijn te vinden in plantaardige en dierlijke voedselbronnen. Ze zijn ook chemisch gesynthetiseerd en kunnen dus in hun pure vorm als voedingssupplementen worden ingenomen. Het is niet precies bekend hoeveel van elke vitamine elke persoon nodig heeft, maar er zijn aanbevolen dagelijkse hoeveelheden voor 10 vitamines.

Sommige onderzoekers hebben extravagante beweringen gedaan over de voordelen van grote doses specifieke vitamines als preventieve of remedie voor ziekten van acne tot kanker. Naarmate er nieuwe ontdekkingen worden gedaan en oude beweringen vaak worden ontkracht of versterkt, is het het veiligst om te zeggen dat er meer bekend is over de gevolgen van een gebrek aan vitamines dan wat bepaalde vitamines kunnen doen. Een tekort aan vitamine A leidt bijvoorbeeld tot afbraak van de lichtgevoelige cellen in het netvlies van het oog, waardoor nachtblindheid ontstaat. Gebrek aan vitamine C in de voeding leidt tot scheurbuik, een ziekte die vroeger de vloek van zeelieden was. Gebrek aan vitamine D kan leiden tot rachitis, een botziekte.

Geschiedenis

Veel onderzoekers waren verantwoordelijk voor het samenstellen van het bestaan ​​van vitamines als noodzakelijke componenten van de menselijke en dierlijke voeding. Een van de eerste mensen die voeding vanuit een chemisch standpunt bestudeerde, was de Engelse arts William Prout. In 1827 definieerde hij de drie essentiële ingrediënten van het menselijke dieet als het olieachtige, het sacharine en het eiwit, die in moderne termen vetten en oliën, koolhydraten en eiwitten zijn. In 1906 ontdekte een Engelse biochemicus, Frederick Hopkins, dat muizen die een puur dieet van de drie essentiële dingen kregen, niet konden overleven tenzij ze aanvullende kleine hoeveelheden melk en groenten kregen. Een Poolse wetenschapper, Casimir Funk, bedacht in 1912 de term vitamines om de chemicaliën te beschrijven die volgens hem werden aangetroffen in het aanvullende voedsel dat de muizen hielp overleven. Funk geloofde eerst dat de vitamines chemisch verwante amines waren, dus vita (levens) plus amines. Omdat andere vitamines werden geïsoleerd die geen amines waren, veranderde de spelling van het woord. Andere onderzoekers die werkten aan ziekten als scheurbuik en beriberi, die worden veroorzaakt door vitaminetekorten, droegen bij aan de isolatie van de verschillende vitamines. Toch was er aan het begin van de twintigste eeuw nog weinig bekend over vitamines. Bijvoorbeeld, hoewel het gebruik van limoensap om scheurbuik bij zeelieden te voorkomen dateert van minstens 1795, geloofde de arts die Scott's reis naar de Zuidpool in 1910 vergezelde, dat scheurbuik werd veroorzaakt door bacteriën, en er werden onvoldoende voedingsmaatregelen genomen om de ziekte te voorkomen onder de ontdekkingsreizigers. Tussen 1925 en 1955 werden de bekende vitamines allemaal geïsoleerd en gesynthetiseerd. Het onderzoek naar de functie van de verschillende vitamines wordt vandaag voortgezet.

Grondstoffen

Vitaminen kunnen worden afgeleid van plantaardige of dierlijke producten, of synthetisch worden geproduceerd in een laboratorium. Vitamine A kan bijvoorbeeld worden verkregen uit visleverolie en vitamine C uit citrusvruchten of rozenbottels. De meeste commerciële vitamines zijn gemaakt van synthetische vitamines, die goedkoper en gemakkelijker te produceren zijn dan natuurlijke derivaten. Dus vitamine A kan worden gesynthetiseerd uit aceton en vitamine C uit ketozuur. Er is geen chemisch verschil tussen de gezuiverde vitamines die zijn afgeleid van plantaardige of dierlijke bronnen en die welke synthetisch zijn geproduceerd. Verschillende laboratoria kunnen verschillende technieken gebruiken om synthetische vitamines te produceren, aangezien er veel kunnen worden afgeleid uit verschillende chemische reacties.

Vitaminetabletten of -capsules bevatten meestal additieven die helpen bij het productieproces of bij de acceptatie van de vitaminepil door het lichaam. Microkristallijne cellulose, lactose, calcium of malto-dextrine worden als vulmiddel aan veel vitamines toegevoegd om de vitamine de juiste massa te geven. Magnesiumstearaat of stearinezuur wordt meestal toegevoegd aan vitaminetabletten als smeermiddel en siliciumdioxide als vloeimiddel. Deze additieven helpen het vitaminepoeder soepel door de machine voor het maken van tabletten of het inkapselen te laten lopen. Gemodificeerde cellulosegom of zetmeel wordt vaak toegevoegd aan vitamines als desintegratiemiddel. Dat wil zeggen, het helpt de vitamineverbinding op te breken zodra deze is ingenomen. Vitaminetabletten zijn meestal ook omhuld, om de tabletten een bepaalde kleur of smaak te geven, of om te bepalen hoe de tablet wordt opgenomen (in de maag versus in de darm, langzaam versus allemaal tegelijk, enz.). Veel coatings zijn gemaakt op basis van cellulose. Vaak wordt er ook nog een extra laag carnaubawas aangebracht om de tablet een gepolijst uiterlijk te geven.

Verschillende soorten kruiden kunnen aan vitamineverbindingen worden toegevoegd, evenals mineralen zoals calcium, ijzer en zink. Typisch produceren gespecialiseerde laboratoria gezuiverde vitamines en mineralen. Een distributeur koopt deze van de laboratoria en verkoopt ze aan fabrikanten, die ze samenvoegen in verschillende samenstellingen zoals multivitaminetabletten of B-complexcapsules.

Het fabricageproces

Voorafgaande controle

• 1 Een vitaminefabrikant koopt ruwe vitamines en andere ingrediënten in bij distributeurs. Rauwe vitamines van een gerenommeerde distributeur komen aan met een analysecertificaat, waarin staat wat de vitamines zijn en hoe krachtig ze zijn. In veel gevallen zal de fabrikant toch de grondstoffen testen of monsters naar een onafhankelijk laboratorium sturen voor analyse. Als kruiden een ingrediënt in de vitaminecapsule moeten zijn, moeten deze worden getest op identiteit en potentie, en ook op mogelijke bacteriële besmetting.

Voorvermenging

• 2 Vaak komen de onbewerkte vitamines in een fijn poeder bij de fabrikant en hebben ze geen voorbewerking nodig. Als de ingrediënten echter niet fijn gegranuleerd zijn, worden ze door een molen gehaald en gemalen. Sommige vitamines kunnen worden voorgemengd met een vulstofbestanddeel zoals microkristallijne cellulose of maltodextrine, omdat dit een meer gelijkmatige korrel produceert die verdere verwerkingsstappen bevordert. Laboratoriumtechnici kunnen testbatches uitvoeren bij het werken met nieuwe ingrediënten en bepalen of voormengen nodig is.

Natte granulatie

• 3 Voor vitaminetabletten is de deeltjesgrootte uiterst belangrijk om te bepalen hoe goed de formule door de tabletteermachine zal gaan. In sommige gevallen komen de onbewerkte vitamines van de distributeur aan, gemalen tot de juiste maat voor tablettering. In andere gevallen is een natte granulatiestap noodzakelijk. Bij natte granulatie wordt het fijne vitaminepoeder gemengd met een verscheidenheid aan cellulosedeeltjes, vervolgens nat gemaakt. Het mengsel wordt vervolgens gedroogd in een droger. Na het drogen kan de formule in brokken zo groot als een dubbeltje zijn. Deze brokken worden op maat gemaakt door ze door een molen te laten lopen. De molen perst de brokken door een klein gaatje met de gewenste diameter van de korrel. Deze korrels kunnen vervolgens worden gewogen en gemengd.

Wegen en mengen

• 4 Als alle vitamine-ingrediënten klaar zijn, brengt een arbeider ze naar het weegstation en weegt ze op een weegschaal. De vereiste gewichten voor elk ingrediënt in de batch worden vermeld op een formulebatchrecord. Na het wegen dumpt de arbeider alle ingrediënten in een mixer. Het volume van een typische mixer kan tussen de 15 en 30 cu ft (0,42-0,84 cu m) zijn, hoewel het in een grote productiefaciliteit vele malen zo groot kan zijn. De ingrediënten brengen 15 tot 30 minuten door in de mixer. Op dit punt worden aan verschillende kanten van de mixer monsters genomen en in het laboratorium gecontroleerd. De laboranten controleren of alle ingrediënten in dezelfde verhouding door de mix worden verdeeld. Als de fabrikant een grote batch maakt, mogen werknemers de eerste drie of vier partijen in de mixer controleren en dan alleen periodiek opnieuw controleren. Nadat het mengen is voltooid, brengen werknemers de vitamineformule naar een machine voor het maken van capsules of een tablet.

Inkapselingsmachine

• 5 Als de partij in de mixer is goedgekeurd, sjouwen de arbeiders het mengsel naar de inkapselingsmachine en dumpen het in een trechter. Aan het begin van een batch, arbeiders Het uiteindelijke vitaminemengsel kan worden samengeperst tot tabletten, soms met een coating, of ingekapseld in voorgevormde gelatinecapsules. zal de capsuleermachine testen en controleren of de capsules het juiste en consistente gewicht hebben. Werknemers controleren de capsules ook visueel om te zien of ze lijken te splijten of kuiltjes te maken. Als de testbatches correct worden uitgevoerd, voeren werknemers de hele batch uit. Het vitaminemengsel stroomt door één trechter en een andere trechter bevat hele gelatinecapsules. De capsules worden door de machine in tweeën gebroken. De onderste helft van de capsule valt door een trechter in een roterende doseerschaal. Vervolgens meet de machine een precieze hoeveelheid van het poedervormige vitaminemengsel in elke open capsulehelft. Aandrukpennen duwen het poeder naar beneden. Vervolgens worden de bovenste helften van de capsules op de gevulde bodems geduwd.

Polijsten en inspectie

• 6 De gevulde vitaminecapsules worden vervolgens door een polijstmachine gehaald. De vitamines circuleren op een band door een reeks zachte borstels. Eventueel overtollig stof of vitaminepoeder wordt door de borstels van de buitenkant van de capsules verwijderd. De gepolijste capsules worden vervolgens op een inspectietafel gegoten. De inspectietafel heeft een band van roterende staven. De vitamines vallen in de groeven tussen de staafjes en de vitamines draaien als de staafjes draaien. Zo zijn alle kanten van de vitamine zichtbaar voor de inspecteur. De inspecteur verwijdert capsules die te lang, gespleten, ingedeukt of anderszins onvolmaakt zijn. De vitamines die door de keuring komen, worden vervolgens meegenomen naar de verpakkingsruimte.

Tabletten

• 7 Vitaminetabletten worden gemaakt in een tabletteermachine. Nadat het vitaminemengsel in de mixer is gemengd, dumpen werknemers het in een trechter boven de machine. Het vitaminepoeder stroomt vervolgens door de trechter naar een vulstation eronder en stroomt van daar naar een draaitafel. De draaitafel kan een diameter hebben van 2-4 ft (0,6-1,2 m), of zelfs groter, en is voorzien van gaten aan de buitenrand die matrijzen bevatten in de vorm van de gewenste tablet (ovaal, rond, dier, enz. ). De matrijzen zijn uitwisselbaar, dus dezelfde tafel kan elke vorm produceren die de fabrikant wenst, zolang de juiste matrijzen zijn geïnstalleerd. Het vitaminepoeder stroomt vanuit het vulstation om de matrijs te vullen. Wanneer de tafel draait, beweegt de gevulde matrijs in een ponsmachine. Wanneer de bovenste en onderste helft van de pons elkaar ontmoeten, wordt 4-10 ton (3,6-9 metrische ton) druk uitgeoefend op het vitaminepoeder. Door de druk wordt het vitaminepoeder samengeperst tot een compacte tablet. De pons komt los en de onderste pons gaat omhoog om de tablet uit te werpen. Sommige tabletteermachines kunnen twee ponsen hebben, één aan elke kant, dus er worden tegelijkertijd twee tabletten gemaakt. De snelheid van de rotatie van de tafel bepaalt hoeveel tabletten er per minuut gemaakt worden. De tabletten worden uitgeworpen op een trilband die eventueel los stof van de tabletten laat trillen. De tabletten worden vervolgens naar het bekledingsgebied verplaatst.

Coating

• 8 Vitaminetabletten zijn meestal om verschillende redenen omhuld. Door de coating kan de tablet gemakkelijker worden ingeslikt. Het kan een onaangename smaak maskeren en het kan de tablet een aangename kleur geven. Een fabrikant mag ter identificatie twee verschillende kleuren tabletten van dezelfde grootte en vorm omhullen. Tabletten kunnen ook een enterische coating krijgen - een pH-gevoelige chemische coating die bestand is tegen maagzuur. Tabletten met een enterische coating breken niet open in de maag, maar gaan naar de darm voordat ze oplossen. Andere coatings bepalen de timing van het oplossen van de tablet, zodat de vitamines langzaam of in één keer kunnen worden geabsorbeerd, afhankelijk van wat geschikt is voor die tablet.

  Zodra de tabletten uit het tabletteergebied zijn gehaald, worden ze in de coatingpan geplaatst. De coatingpan is een grote roterende pan omringd door één tot zes spuitpistolen die worden aangedreven door pompen. Terwijl de tabletten in de pan draaien, spuiten de pompen er coating overheen. Veel tabletten krijgen ook een tweede laag carnaubawas. Na drogen aan de lucht zijn de tabletten klaar voor verpakking. De verpakkingsstap is hetzelfde voor tabletten als voor capsules.

Verpakking

• 9 Het verpakken van de vitamines verloopt in verschillende stappen en verschillende machines voeren deze stappen uit. Dus in de verpakkingsruimte gaan de vitamines door een rij machines. Zodra de vitamines in de trechter van de eerste machine zijn gedumpt, raakt geen mens ze aan. De werknemer stelt de machine in om het benodigde aantal capsules of tabletten per fles te tellen en de rest gebeurt automatisch. De capsules of tabletten vallen in een fles en de fles wordt doorgegeven aan de volgende machine om te worden verzegeld, afgedekt, geëtiketteerd en in krimpfolie verpakt. De afgewerkte flessen worden vervolgens in dozen gedaan en zijn klaar voor distributie.

Kwaliteitscontrole

In veel stadia van de vitamineproductie worden kwaliteitscontroles uitgevoerd. Alle ingrediënten van vitaminetabletten of -capsules worden gecontroleerd op identiteit en potentie voordat ze worden gebruikt. Vaak wordt dit zowel door de distributeur van ruwe vitamines als door de fabrikant getest. Het gemengde vitaminepoeder wordt gecontroleerd voordat het wordt getabletteerd of ingekapseld en ook het eindproduct wordt grondig geïnspecteerd. Federale regelgeving bepaalt welke stoffen in vitamines kunnen worden gebruikt en welke claims fabrikanten voor hun producten kunnen maken. Vitamine-ingrediënten moeten bewezen veilig zijn voordat ze aan de consument beschikbaar kunnen worden gesteld.

De Toekomst

Vitamine-onderzoek is een vluchtig veld, met nieuwe onderzoeken die voortdurend nieuwe rollen suggereren voor vitamines bij de gezondheid en het voorkomen van ziekten. Bepaalde vitamines of vitamine-achtige stoffen ondergaan rages van consumentenpopulariteit, zoals een deel van dit onderzoek naar voren komt. Toch blijft het fabricageproces voor nieuwe stoffen hetzelfde. De toekomst van vitamines zal waarschijnlijk het meest conceptueel veranderen, in hoeveel we begrijpen over hoe vitamines werken.