Капельный метод, внедренный в производство в 60-х годах прошлого века голландской фирмой «Interfarm Biussum», позволяет получать мягкие бесшовные желатиновые капсулы строго сферической формы. Принцип метода заключается в выдавливании под давлением из концентрической трубчатой форсунки одновременно расплава оболочки и жидкого наполнителя, который заполняет капсулу в результате двухфазного концентрического потока. Запечатывание капсул происходит за счет естественного поверхностного натяжения желатина. Метод i является достаточно высокопроизводительным (до 60 тыс. капсул в час) и точным (отклонения в дозировке наполнителя не превышают 3 %), но с его помощью можно инкапсулировать только легкотекучие жидкие не водные наполнители с довольно малым верхним пределом дозирования (до 0,3 мл). Однако последние разработки, проводимые японскими и израильскими специалистами, уже позволили получить капсулы со значительно более высоким верхним пределом дозирования (до 0,75 мл).
Мягкие бесшовные желатиновые капсулы выпускают на производственной установке, называемой капсулятор. В зависимости от наполнителя капсулы, производительность капсулятора составляет до 15 тыс. капсул в час. Капельная технология, используемая в данном „процессе, позволяет регулировать толщину стенки желатиновой оболочки, объем наполнения желатиновой капсулы и ее диаметр. Желатиновые капсулы могут быть окрашены в различные цвета, для этого в процессе подготовки желатиновой массы добавляется пищевой краситель. Безусловными преимуществами капельной технологии является ее низкая Стоимость (в 10 раз дешевле по сравнению с другими методами производства капсул) и низкий процент брака (от 0,8 до 3 %).
Устройство капсулятора состоит из следующих основных узлов и деталей:
Процесс производства капсул начинается с приготовления желатиновой массы в аппарате, оснащенном мешалкой и емкостью с водой, в котором автоматически поддерживается заданная температура. В первую очередь готовят раствор глицерина с нипагином. Глицерин придает эластичность капсулам, а нипагин служит консервантом. Глицерин в аппарате нагревают до 70 °С и при включенной мешалке добавляют нипагин. Раствор перемешивается до полного растворения в течение 1,5—2 ч. В емкость заливают необходимое количество очищенной воды, которую нагревают до 65 °С, после чего выливают ее в аппарат, где уже находится раствор глицерина с нипагином и засыпают желатин. Желатиновая масса перемешивается в течение 1,5 ч до полного растворения желатина, а затем отстаивается при выключенной мешалке в течение 0,5—1,5 ч. После этого желатиновая масса фильтруется через капроновое сито и вискозиметром измеряется ее вязкость, которая должна находиться в заданных пределах. Если показания вязкости не соответствуют норме, то делается перерасчет соотношений воды и желатина.
В другом аппарате готовят раствор наполнителя. Приготовленную желатиновую массу и наполнитель в необходимых количествах взвешивают и заливают в баки капсулятора.
Производство мягких бесшовных желатиновых-капсул основано на физических свойствах желатиновой массы. Формирование капсул происходит на выходе из жиклерного узла капсулятора, в который под давлением воздуха или азота подается наполнитель и желатиновая масса, разогретая до температуры от 40 до 70 °С. Жиклерный узел формирования капсул устроен таким образом, что наполнитель подается внутренней струей, а желатиновая масса - наружной. Под воздействием пульсирующего масла в жиклерном узле струя разделяется, и за счет сил поверхностного натяжения желатиновой массы отделившаяся часть плавно принимает шарообразную форму. Оболочка сформированной капсулы постепенно застывает в слабом потоке охлажденного растительного масла с температурой 5—12 °С. Расход наполнителя и желатиновой массы регулируется с помощью изменения давления газа (ВОЗДУХ или азота). При этом получают капсулы с массой наполнителя от 0,02 до 0,6 г. Диаметр готовых желатиновых капсул варьируется от 3 до 10 мм. Частота пульсации масла в жиклерном узле равна количеству сформированных капсул и в процессе производственного цикла остается стабильной. Так, в зависимости от массы наполнителя, производительность капсулятора может варьироваться от 60 до 250 капсул в минуту. На практике доказано, что частота 60 пульсаций в минуту гарантирует качественное формирование капсул, содержащих от 0,2 до 0,4 г наполнителя.
Участок капсулирования, на котором расположен капсулятор, оснащен кондиционером, так как воздух на участке должен иметь относительную влажность 50—75 % и температуру в пределах от 20 до 22 °С. После включения капсулятора транспортное масло в системе охлаждается до 5—10 °С за 20—30 мин. В противень для капсул заливают около 2—2,5 л растительного масла, чтобы капсулы не контактировали с воздухом. Выход на «режим» занимает около 10 мин. За это время оператор капсулятора настраивает формирование капсул и их необходимую дозировку. По мере заполнения противни меняют, перемещая их в холодильную камеру. В процессе капсулирования для контроля дозировки капсулы взвешиваются на электронных весах каждые 15—20 мин с точностью показания 0,001 г. По разности общего веса капсул и веса желатиновой оболочки вычисляют вес наполнителя. В зависимости от контролируемого веса капсул оператор капсулятора может изменить вес наполнителя или желатиновой оболочки в процессе капсулирования. После капсулирования противни с капсулами помещают в холодильную камеру.
Холодильная камера оснащена кондиционером для поддержания относительной влажности 55—75 % и температуры воздуха в пределах от 5 до 10 °С. Помещение камеры оборудовано полками, на которых в процессе капсулирования размещают противни с капсулами. Капсулы в противнях отстаиваются в холодильной камере от 2 до 24 ч, а затем поступают на участок отжима.
Участок отжима капсул от остатков растительного масла оборудован унифицированной центрифугой для отжима и раковиной для отмывки противней от растительного масла. Все основные детали центрифуги, контактирующие с растительным маслом и изопропиловым спиртом, изготовлены из высококачественной нержавеющей стали. Съемный барабан центрифуги сообщен через ременную передачу с взрывозащищенным электродвигателем и вращается со скоростью до 400 об./мин. Управление центрифуги осуществляется с помощью пульта управления, оснащенного реле времени. Для отжима мягких желатиновых капсул из противней с растительным маслом в центрифугу загружается до 5 кг капсул. После отжима капсулы передают на участок сушки.
Участок сушки мягких желатиновых капсул оборудован полками, на которых размещают противни с влажными капсулами после отжима, и оснащен кондиционером с осушителем воздуха и вентиляторами для обдува капсул. В процессе сушки капсул температура воздуха в помещении поддерживается в пределах от 20 до 30 °С, относительная влажность может изменяться в пределах 40—90 %. Каждый противень предварительно застилают пергаментной бумагой, предотвращающей прилипание капсул. Влажные капсулы на противнях во избежание склеивания размещают в один слой. В процессе сушки капсулы тщательно перемешивают каждый час. При правильном соблюдении режимов температуры и влажности капсулы высыхают за 24 ч. Высушенные капсулы с противней ссыпают в емкости и передают на участок промывки изопропиловым спиртом. Участок промывки капсул оборудован емкостью для изопропилового спирта и унифицированной центрифугой для промывки высушенных капсул от остатков растительного масла. В центрифугу загружается до 2 кг капсул. При отмывке капсул в центр барабана центрифуги из емкости через вентиль поступает изопропиловый спирт. Для предотвращения возгорания изопропилового спирта в центрифугу подается азот. Промывка мягких желатиновых капсул происходит в течение 30 с за счет центробежных сил. Пятнадцатью литрами изопропилового спирта промывают до 80 кг капсул. Промытые капсулы извлекают вместе с барабаном из центрифуги и ссыпают в емкость, расположенную в вытяжном шкафу для окончательного испарения изопропилового спирта с поверхности капсул. В помещении обязательно должна быть вытяжная вентиляция. Кроме того, все производственные помещения должны иметь общеобменную вентиляцию с очисткой воздуха. Готовые капсулы взвешивают, засыпают в герметичные емкости для предотвращения' проникновения влаги и передают на участок калибровки и просмотра.
Участок калибровки и просмотра мягких желатиновых капсул оборудован просмотровыми столами с подсветкой. Капсулы калибруют с помощью сит с отверстиями определенного диаметра. Это необходимо для отбраковки капсул с отклонениями от среднего веса. Затем капсулы просматривают на просмотровых столах с подсветкой. Капсулы должны быть круглой формы, без подтеков, не иметь механических повреждений и пузырьков воздуха. После просмотра капсулы в емкостях передают на участок фасовки. Фасовка капсул осуществляется в блистеры либо в стеклянные или полиэтиленовые банки с крышками.