DE102020125049A1

DE102020125049A1 - Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zur Herstellung von Erzeugnissen

Info

Publication number: DE102020125049A1
Application number: DE102020125049.5A
Authority: DE
Inventors: Gerhard F. Fox
Original assignee: Herbstreith und Fox GmbH and Co KG Pektin Fabriken
Current assignee: Herbstreith und Fox GmbH and Co KG Pektin Fabriken
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-03-31

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zur Herstellung von Erzeugnissen im Lebensmittelbereich oder Non-Food-Bereich. Die Erfindung betrifft zudem Erzeugnisse enthaltend die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zur Herstellung von Erzeugnissen im Lebensmittelbereich oder Non-Food-Bereich. Die Erfindung betrifft zudem Erzeugnisse enthaltend die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser.
Hintergrund der Erfindung
Ballaststoffe sind weitgehend unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Kohlenhydrate, die vorwiegend in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Der Einfachheit wegen teilt man die Ballaststoffe in wasserlösliche Ballaststoffe wie Pektin und wasserunlösliche Ballaststoffe, wie beispielsweise Cellulose ein. Ballaststoffe gelten als wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung.
So gilt der Verzehr von Ballaststoffen als gesundheitsfördernd. Der Einsatz von Fruchtfasern, wie beispielsweise Zuckerrüben-, Apfel- oder Zitrusfasern als Ballaststoffe in der Herstellung von Lebensmitteln erlangt zunehmende Bedeutung. Ein Grund hierfür liegt in der Tatsache, dass die Fruchtfasern ein Gemisch aus unlöslichen Ballaststoffen wie Cellulose und löslichen Ballaststoffen wie Pektin darstellen und damit in idealer Weise ein gesundheitsförderndes Wirkungsspektrum ergeben. Durch den Einsatz von Fruchtfasern wie Citrusfasern oder Apfelfasern können die funktionellen Eigenschaften von Lebensmittelprodukten verändert werden. Fruchtfasern finden inzwischen auch in Non-Food-Produkten Anwendung.
So lehrt die US 5,964,983 den Einsatz einer aus Zuckerrüben hergestellten mikrofibrillären Zellulose als Verdickungsmittel für Farben oder Bohrflüssigkeiten. Das in der US 5,964,983 offenbarte Verfahren ist allerdings sehr aufwändig, weil es sowohl eine saure/alkalische Extraktion, gefolgt von einem wässrigen Waschschritt, einer Druckhomogenisierung, einem ethanolischen Waschschritt und einer Trocknung umfasst. Zudem zeigt sich, dass in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren sich die Fasereigenschaften gravierend ändern und damit auch die Verwendbarkeit zur Optimierung von Lebensmittelprodukten oder Non-Food-Produkten bestimmt.
Es besteht daher Bedarf an verbesserten pektinhaltigen Fruchtfasern und den sich daraus ergebenden neuen oder verbesserten Verwendungsmöglichkeiten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern oder ihm eine Alternative zu bieten.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch die Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zur Herstellung eines Erzeugnisses ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Lebensmittel, Futtermittel, Bedarfsgegenstände, Tierbedarf, Hygieneartikel, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel, Beschichtungsmittel, Pflegemittel, Sprengstoff, Schmiermittel, Kühlmittel, Kunststoffprodukt, Textilien, Kunstleder, Lack, Tinte, Anstrichmittel, Baustoff, Verbundwerkstoff, Papier, Kartonagen, Klebstoff, Düngemittel, Arzneimittel, Medizinprodukt, Batterie gelöst, wobei die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen wasserlöslichen Pektingehalt von weniger als 10 Gew% aufweist.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser weist vorteilhafterweise einen wasserlöslichen Pektingehalt von weniger als 10 Gew%, bevorzugt weniger als 8 Gew% und besonders bevorzugt weniger als 6 Gew% auf. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin kann hier beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew% oder 9 Gew% betragen.
Wie die Erfinder festgestellt haben, weisen die mit der erfindungsgemäß verwendeten aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser hergestellten Lebensmittel einen natürlichen und unverfälschten Geschmack auf. Das Aroma wird nicht maskiert und kann sich optimal freisetzen.
Zudem ist die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in ihrer Wirkung potenter. So kann im Vergleich mit modifizierter Stärke weniger als die Hälfte an Menge eingesetzt werden, um eine fetthaltige Creme mit vergleichbarer Backstabilität zu erzeugen.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser stellt einen natürlichen Inhaltsstoff mit bekannten positiven Eigenschaften dar.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser ist niederkalorisch und stellt einen unverdaulichen Ballaststoff dar. Ballaststoffe stellen einen wichtigen Bestandteil der menschlichen Ernährung dar.
Apfelfasern sind in der Lebensmittelindustrie etabliert und akzeptiert, so dass entsprechende Zusammensetzungen ohne langwierige Zulassungsverfahren sofort und auch international zum Einsatz kommen können.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser wird üblicherweise aus Rückständen bei der Verarbeitung von Äpfeln wie Apfeltrester gewonnen. Dieser liegt in ausreichender Menge vor und bietet eine nachhaltige und ökologisch sinnvolle Quelle für die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser.
Die Erfindung im Einzelnen
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser im Baubereich, im Bohrlochbergbau und im Agrarbereich, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen wasserlöslichen Pektingehalt von weniger als 10 Gew% aufweist.
Bei den vorab gelehrten Verwendungen kann die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eine oder mehrere der folgenden Funktionen haben: Schaummittel, Aufschlagmittel, Trennmittel, Rieselhilfsmittel, Stabilisator, Emulgator, Trägerstoff, Füllstoff, Texturgeber, Verdickungsmittel, Geliermittel, Festigungsmittel, Ballaststoff, Verstärkungsstoff, Feuchthaltemittel, Filterhilfsmittel, Ei-Ersatzmittel, Überzugsmittel, Verbesserer der Gefrier-Taustabilität und Verbesserer der Backstabilität.
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser. Eine solche aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann aus Apfeltrester gewonnen werden, der durch Inkubation einer wässrigen Apfeltrester-Suspension als Ausgangsmaterial aufgeschlossen wird. Der Aufschluss im sauren Milieu verändert das im Trester vorliegende Apfel-Parenchym-Material in mehrfacher Hinsicht. So dient der saure Aufschluss der Entfernung von Pektin durch Überführung des Protopektins in lösliches Pektin und gleichzeitiger Aktivierung der Faser durch Vergrößerung der inneren Oberfläche. Weiterhin wird das Ausgangsmaterial durch den Aufschluss thermisch zerkleinert. Durch die saure Inkubation im wässrigen Milieu unter Einwirkung von Hitze zerfällt es in Apfelfasern. Damit wird eine thermische Zerkleinerung erreicht, ein mechanischer Zerkleinerungsschritt ist im Rahmen des Herstellungsverfahrens somit nicht notwendig. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Faser-Herstellungsverfahren dar, die im Gegensatz dazu einen Scherungsschritt (wie beispielsweise durch eine (Hoch-)Druckhomogenisierung benötigen, um eine Faser mit ausreichenden rheologischen Eigenschaften zu erhalten.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser enthält neben dem unlöslichen fasergebundenen Pektin (auch als Protopektin bezeichnet) auch wasserlösliches Pektin. Protopektine sind unlösliche Pektine und vermutlich keine reinen Homoglycane.
Im Protopektin sind die Polygalacturonsäureketten durch Komplexbindung mit zweiwertigen Kationen, über Ferulasäuregruppen und Borat-Komplexe sowie über glycosidische Bindungen mit Neutralzuckerseitenketten, die aus Arabinose, Galaktose, Xylose, Mannose und Spuren von Fucose bestehen können, untereinander verbunden. Da die Apfelfaser, wie vorab ausgeführt, auch wasserlösliches Pektin enthält, wird sie im Rahmen der Erfindung auch als „pektinhaltige Apfelfaser“ bezeichnet.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser
Erfindungsgemäß wird eine aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eingesetzt. Durch den sauren Aufschluss als Prozessschritt im Herstellungsverfahren kann die Faserstruktur aufgeschlossen werden und durch anschließende alkoholische Waschschritte mit schonendem Trocknen diese Struktur entsprechend aufrechterhalten werden.
Aufgrund des sauren Extraktionsschrittes ist der Pektingehalt der Apfelfaser stark reduziert worden, so dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser weniger als 10 Gew%, bevorzugt weniger als 8 Gew% und besonders bevorzugt weniger als 6 Gew% an wasserlöslichem Pektin aufweist. Der Gehalt an wasserlöslichem Pektin in der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser kann beispielsweise 2 Gew%, 3 Gew%, 4 Gew%, 5 Gew%, 6 Gew%, 7 Gew%, 8 Gew% oder 9 Gew% betragen.
Bei diesem residualen wasserlöslichen Pektin handelt es sich um hochverestertes Pektin. Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser hat nach einer vorteilhaften Ausführungsform eine Festigkeit von zwischen 5 g und 100 g, bevorzugt von zwischen 20 g und 60 g und besonders bevorzugt von zwischen 30 und 50 g, wobei die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser als wässrige Suspension mit einer Faserkonzentration von 6 Gew% vermessen wird.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser hat vorteilhafterweise ein Wasserbindevermögen von mehr als 19 g/g, bevorzugt von mehr als 21 g/g, besonders bevorzugt von mehr als 23 g/g. Ein solch vorteilhaft hohes Wasserbindevermögen führt zu einer hohen Viskosität und über diese dann auch zu einem geringeren Faserverbrauch bei cremiger Textur.
In einer Ausführungsform weist die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew%igen Suspension eine Fließgrenze II (Rotation) von 0,1 bis 1,0 Pa, vorteilhafterweise von 0,15 bis 0,75 Pa, und besonders vorteilhafterweise von 0,25 bis 0,5 Pa. Bei einer 2,5 Gew%igen Dispersion hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser entsprechend eine Fließgrenze I (Rotation) von 0,75 bis 3,75 Pa, vorteilhafterweise von 1,0 bis 3,5 Pa und besonders vorteilhafterweise von 1,25 bis 3,25 Pa hat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew%igen Suspension eine Fließgrenze II (Cross Over) von 0,1 bis 1,0 Pa, vorteilhafterweise von 0,15 bis 0,75 Pa und besonders vorteilhafterweise von 0,25 bis 0,5 Pa. In einer 2,5 Gew%igen Dispersion hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eine Fließgrenze I (Cross Over) von 0,75 bis 4,25 Pa, vorteilhafterweise von 1,5 bis 4,0 Pa und besonders vorteilhafterweise von 1,75 bis 3,75 Pa.
In einer Ausführungsform hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew%igen Suspension eine dynamische Weissenbergzahl von 3,0 Pa bis 7,0 Pa, vorteilhafterweise von 3,5 Pa bis 6,5 Pa und besonders vorteilhaft von 4,5 Pa bis 6,0 Pa hat. Nach Scheraktivierung hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in einer 2,5 Gew%igen Dispersion entsprechend eine dynamische Weissenbergzahl 4,0 Pa bis 7,5 Pa, vorteilhafterweise von 4,5 Pa bis 7,0 Pa und besonders vorteilhaft von 5,0 Pa bis 6,5 Pa.
Vorzugsweise weist die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eine Viskosität von zwischen 50 bis 350 mPas, bevorzugt von 75 bis 200 mPas, und besonders bevorzugt von 100 bis 150 mPas auf, wobei die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in Wasser als 2,5 Gew%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird.
Zur Viskositätsbestimmung wird die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in demineralisiertem Wasser mit der in den Beispielen offenbarten Methode als 2,5 Gew%ige Lösung dispergiert und die Viskosität bei 20°C und vier Scherabschnitten (erster und dritter Abschnitt = konstantes Profil; zweiter und vierter Abschnitt = lineare Rampe; Messung jeweils bei einer Schergeschwindigkeit von 50 s^-1) bestimmt (Rheometer; Physica MCR 101, Messkörper CC25 (entspricht Z3 DIN), Fa. Anton Paar, Graz, Österreich). Eine aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser mit dieser hohen Viskosität hat den Vorteil, dass für das Andicken des Endprodukts geringere Mengen an Fasern notwendig sind. Zudem erzeugt die Faser damit eine cremige Textur.
Gemäß einer Ausführungsform weist die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8% auf.
Es ist auch bevorzugt, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in 1,0 %iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 und bevorzugt von 4,0 bis 4,6 aufweist.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser hat vorteilhaftweise eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 450 µm, bevorzugt kleiner als 350 µm und insbesondere kleiner als 250 µm sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen Helligkeitswert L* > 54, bevorzugt von L* > 55 und besonders bevorzugt von L* > 56.
In vorteilhafter Weise hat die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen Ballaststoffgehalt von 80 bis 95%.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser liegt vorzugsweise in Pulverform vor. Dies hat den Vorteil, dass hiermit eine Formulierung mit geringem Gewicht und hoher Lagerstabilität vorliegt, die auch prozesstechnisch in einfacher Weise eingesetzt werden kann. Diese Formulierung wird erst durch die erfindungsgemäß verwendete Apfelfaser ermöglicht, die im Gegensatz zu modifizierten Stärken beim Einrühren in Flüssigkeiten nicht zur Klumpenbildung neigt.
Herstellung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser ist durch ein Verfahren erhältlich, das die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Rohmaterials, das Zellwandmaterial eines Apfels enthält;
(b) Aufschluss des Rohmaterials durch Inkubation einer wässrigen Suspension des Rohmaterials bei einem sauren pH-Wert;
(c) Ein- oder mehrstufige Abtrennung von groben Partikeln von dem aufgeschlossenen Material aus Schritt (b) in wässriger Suspension;
(d) Abtrennung des in Schritt (c) erhaltenen, von groben Partikeln befreiten Materials, aus der wässrigen Suspension.
(e) Waschen des in Schritt (d) abgetrennten Materials mit einer wässrigen Lösung;
(f) Trennung des gewaschenen Materials aus Schritt (e) von der wässrigen Lösung;
(g) Mindestens zweimaliges Waschen des abgetrennten Materials aus Schritt (f) mit einem organischen Lösungsmittel und jeweils anschließender Trennung des gewaschenen Materials von dem organischen Lösungsmittel;
(h) Optionale zusätzliche Entfernung des organischen Lösungsmittels durch Inkontaktbringen des gewaschenen Materials aus Schritt (g) mit Wasserdampf;
(i) Trocknen des Materials aus Schritt (g) oder (h) umfassend eine Trocknung bei Normaldruck zum Erhalten der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren führt zu Apfelfasern mit einer großen inneren Oberfläche, was auch das Wasserbindungsvermögen erhöht und mit einer guten Viskositätsbildung einhergeht.
Diese Fasern stellen aktivierbare Fasern dar, die durch die Partialaktivierung im Herstellungsverfahren eine zufriedenstellende Festigkeit aufweisen. Zum Erhalten der optimalen rheologischen Eigenschaften wie Viskosität oder Texturierung bedarf es allerdings anwenderseitig der Anwendung von zusätzlichen Scherkräfte. Es handelt sich damit auch um partiell-aktivierte Fasern, die aber noch weiter aktivierbar sind.
Wie die Erfinder festgestellt haben, weisen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Apfelfasern gute rheologische Eigenschaften auf. Die erfindungsgemäßen Fasern können einfach rehydratisiert werden und die vorteilhaften rheologischen Eigenschaften bleiben auch nach der Rehydratisierung erhalten.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren führt zu Apfelfasern, die in hohem Maße geschmacks- und geruchsneutral sind und daher vorteilhaft für die Anwendung im Lebensmittelbereich sind. Das Eigenaroma der übrigen Zutaten wird nicht maskiert und kann sich daher optimal entfalten.
Die erfindungsgemäßen Apfelfasern werden aus Äpfeln gewonnen und stellen so natürliche Inhaltsstoffe mit bekannten positiven Eigenschaften dar.
Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann aus allen dem Fachmann bekannten Kulturäpfeln (malus domesticus) gewonnen werden. Als Ausgangsmaterial können hier vorteilhafterweise Verarbeitungsrückstände von Äpfeln eingesetzt werden. Als Ausgangsmaterial kann entsprechend Apfelschale, Kerngehäuse, Kerne oder Fruchtfleisch oder eine Kombination hiervon verwendet werden. In bevorzugter Weise wird als Ausgangsmaterial Apfeltrester verwendet, also die Pressrückstände von Äpfeln, die neben den Schalen typischerweise auch die oben genannten Bestandteile enthalten.
Der saure Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens dient der Entfernung von Pektin durch Überführung des Protopektins in lösliches Pektin und gleichzeitiger Aktivierung der Faser durch Vergrößerung der inneren Oberfläche. Weiterhin wird das Rohmaterial durch den Aufschluss thermisch zerkleinert. Durch die saure Inkubation im wässrigen Milieu unter Einwirkung von Hitze zerfällt es in Apfelfasern. Damit wird eine thermische Zerkleinerung erreicht, eine mechanischer Zerkleinerungsschritt ist im Rahmen des Herstellungsverfahrens ist damit nicht notwendig. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Faser-Herstellungsverfahren dar, die im Gegensatz dazu einen Scherungsschritt (wie beispielsweise durch eine (Hoch-)Druckhomogenisierung benötigen, um eine Faser mit ausreichenden rheologischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Rohmaterial liegt bei dem Aufschluss im Schritt b) als wässrige Suspension vor. Eine Suspension ist gemäß der Erfindung ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern (Rohmaterial-Partikel). Da die Suspension zur Sedimentation und Phasentrennung tendiert, werden die Partikel geeignetermaßen durch Schütteln oder Rühren in der Schwebe gehalten. Es liegt somit keine Dispersion vor, bei der die Partikel durch mechanische Einwirkung (Scherung) so zerkleinert werden, dass sie feindispers vorliegen.
Zur Erzielung eines sauren pH-Wertes im Schritt b) kann der Fachmann auf alle ihm bekannten Säuren oder sauren Pufferlösungen zurückgreifen. So kann beispielsweise eine organische Säure wie Citronensäure eingesetzt werden.
Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Mineralsäure eingesetzt werden. Beispielhaft seien erwähnt: Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder schweflige Säure. Bevorzugt wird Schwefelsäure eingesetzt.
Bei dem sauren Aufschluss im Schritt (b) des Verfahrens liegt der pH-Wert der Suspension zwischen pH = 0,5 und pH = 4,0, bevorzugt zwischen pH = 1,0 und pH = 3,5 und besonders bevorzugt zwischen pH = 1,5 und pH = 3,0.
Die Inkubation im Schritt b) erfolgt bei dem sauren Aufschluss bei einer Temperatur zwischen 60°C und 95°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 75°C und 85°C.
Die Inkubation im Schritt b) erfolgt über eine Zeitdauer zwischen 60 min und 8 Stunden und bevorzugt zwischen 2 h und 6 Stunden.
Die wässrige Suspension im Schritt b) hat bei dem sauren Aufschluss geeignetermaßen eine Trockenmasse von zwischen 0,5 Gew% und 5 Gew%, bevorzugt von zwischen 1 Gew% und 4 Gew%, und besonders bevorzugt von zwischen 1,5 Gew% und 3 Gew%.
Die wässrige Suspension wird zweckmäßigerweise während des Aufschlusses im Schritt b) gerührt oder geschüttelt. Dies erfolgt bevorzugt in kontinuierlicher Weise, damit die Partikel in der Suspension in der Schwebe gehalten werden.
Im Schritt (c) des Verfahrens wird das aufgeschlossene Material von groben Partikeln getrennt. Diese Trennung erfolgt als einstufige oder mehrstufige Trennung.
Bei der ein- oder mehrstufigen Trennung im Schritt c) ist es vorteilhaft, dass eine Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 1000 µm erfolgt. Dadurch werden sowohl grobpartikuläre Verunreinigungen des Rohmaterials als auch unzureichend aufgeschlossenes Material entfernt.
In vorteilhafter Weise wird das aufgeschlossene Material im Schritt c) einer mehrstufigen Trennung unterzogen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn bei der Trennung von der wässrigen Flüssigkeit stufenweise die Abtrennung von immer feineren Partikeln erfolgt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer zweistufigen Trennung beide Stufen eine Abtrennung von größeren Partikeln leisten, wobei bei der zweiten Stufe im Vergleich zur ersten Stufe feinere Partikel abgetrennt werden. Damit wird das Material mit jedem Trennungsschritt immer feinpartikulärer.
Besonders vorteilhaft ist hier im Schritt c) eine zweistufige Trennung mit einer Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 1000 µm in der ersten Stufe und einer Abtrennung von Partikeln mit einer Korngröße von mehr als 500 µm in der zweiten Stufe.
Die Abtrennung in diesen beiden Stufen erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Siebtrommel, einer Passiermaschine oder einer anderen Art der Nasssiebung.
Nach dem sauren Aufschluss im Schritt b), der Entfernung grober Partikel im Schritt c) und der Abtrennung des aufgeschlossenen Materials aus der wässrigen Suspension im Schritt d), was bevorzugt mittels Dekanter erfolgt, wird das abgetrennte Material im Schritt (e) mit einer wässrigen Lösung gewaschen. Durch diesen Schritt können verbliebene wasserlösliche Stoffe, wie beispielsweise Zucker entfernt werden. Gerade die Entfernung von Zucker mit Hilfe dieses Schrittes trägt dazu bei, dass die Apfelfaser weniger adhäsiv ist und damit besser zu prozessieren und anzuwenden ist.
Im Rahmen der Erfindung wird unter der „wässrigen Lösung“ die für das Waschen im Schritt (e) eingesetzte wässrige Flüssigkeit verstanden. Das Gemisch aus dieser wässrigen Lösung und dem aufgeschlossenen Material wird als „Waschmixtur“ bezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Waschen gemäß Schritt (e) mit Wasser als wässrige Lösung durchgeführt.
Alternativ kann als wässrige Lösung auch eine Salzlösung mit einer Ionenstärke von I < 0.2 mol / l eingesetzt werden.
Das Waschen gemäß Schritt (e) erfolgt vorteilhafterweise bei einer Temperatur zwischen 30°C und 90°C, bevorzugt zwischen 40°C und 80°C und besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens im Schritt (e) mit der wässrigen Lösung erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 10 min und 2 Stunden, bevorzugt von zwischen 30 min und einer Stunde.
Bei dem Waschen gemäß Schritt (e) beträgt die Trockenmasse in der Waschmixtur zwischen 0,1 Gew% und 5 Gew%, bevorzugt zwischen 0,5 Gew% und 3 Gew% und besonders bevorzugt von zwischen 1 Gew% und 2 Gew%.
Vorteilhafter wird das Waschen gemäß Schritt (e) unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise mittels Rühren oder Schütteln der Waschmixtur.
Nach dem Waschen mit der wässrigen Lösung wird gemäß Schritt (f) das gewaschene Material von der wässrigen Lösung abgetrennt. Diese Abtrennung erfolgt vorteilhafterweise mit einem Dekanter oder einem Separator.
Im Schritt (g) erfolgt dann ein weiterer Waschschritt, der allerdings mit einem organischen Lösungsmittel erfolgt. Hierbei handelt es sich um ein mindestens zweimaliges Waschen mit einem organischen Lösungsmittel.
Das organische Lösungsmittel ist vorteilhafterweise ein Alkohol, der ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Der Waschschritt im Schritt (g) erfolgt bei einer Temperatur zwischen 40°C und 75°C, bevorzugt zwischen 50°C und 70°C und besonders bevorzugt zwischen 60°C und 65°C.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens mit dem organischen Lösungsmittel erfolgt über eine Zeitdauer von zwischen 60 min und 10 h und bevorzugt von zwischen 2 h und 8 h.
Jeder Waschschritt mit dem organischen Lösungsmittel umfasst ein Inkontaktbringen des Materials mit dem organischen Lösungsmittel für eine bestimmte Zeitdauer gefolgt von der Abtrennung des Materials von dem organischen Lösungsmittel. Für diese Abtrennung wird bevorzugt ein Dekanter oder eine Presse verwendet.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel beträgt die Trockenmasse in der Waschlösung von zwischen 0,5 Gew% und 15 Gew%, bevorzugt zwischen 1,0 Gew% und 10 Gew%, und besonders bevorzugt zwischen 1,5 Gew% und 5,0 Gew%.
Das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird bevorzugt unter mechanischer Bewegung der Waschmixtur durchgeführt. Bevorzugt wird das Waschen in einem Behälter mit Rührwerk durchgeführt.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel wird in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Suspension verwendet. Diese Vorrichtung ist bevorzugt ein Zahnkranzdispergierer.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Waschen mit dem organischen Lösungsmittel im Gegenstromverfahren.
In einer Ausführungsform erfolgt bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel eine partielle Neutralisation durch Zugabe von NaOH, KOH oder Na- oder K-Salzen.
Bei dem Waschen mit dem organischen Lösungsmittel kann zusätzlich auch eine Entfärbung des Materials durchgeführt werden. Diese Entfärbung kann durch Zugabe eines oder mehrerer Oxidationsmittel erfolgen. Beispielhaft seien hier die Oxidationsmittel Chlordioxid und Wasserstoffperoxid erwähnt, die alleine oder in Kombination angewendet werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt bei dem mindestens zweimaligen Waschen mit einem organischen Lösungsmittel in Schritt (g) die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels in der Lösung mit jedem Waschschritt zu. Durch diesen inkrementell steigenden Anteil an organischem Lösungsmittel wird der Wasseranteil in dem Fasermaterial kontrolliert verringert, so dass die rheologischen Eigenschaften der Fasern bei dem nachfolgenden Schritt zur Lösungsmittelentziehung und Trocknung erhalten bleiben und kein Kollabieren der partiell-aktivierten Faserstruktur erfolgt.
Vorzugsweise beträgt die finale Konzentration des organischen Lösungsmittels im ersten Waschschritt zwischen 60 bis 70 Vol.-%, im zweiten Waschschritt zwischen 70 und 85 Vol.-% und in einem optionalen dritten Waschschritt zwischen 80 und 90 Vol.-%.
Gemäß dem optionalen Schritt (h) kann der Anteil des Lösungsmittels zusätzlich durch Inkontaktbringen des Materials mit Wasserdampf verringert werden. Dies wird vorzugsweise mit einem Stripper durchgeführt, bei dem das Material im Gegenstrom mit Wasserdampf als Strippgas in Kontakt gebracht wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Material vor dem Trocknen gemäß Schritt (h) mit Wasser befeuchtet. Dies geschieht bevorzugt durch Einbringen des Materials in eine Befeuchtungsschnecke und Besprühen mit Wasser.
Im Schritt (i) erfolgt das Trocknen des gewaschenen Materials aus Schritt (g) oder des gestrippten Materials aus Schritt (h), wobei das Trocknen eine Trocknung unter Normaldruck umfasst. Beispiele für geeignete Trocknungsverfahren sind Wirbelschichttrocknung, Fließbetttrocknung, Bandtrockner, Trommeltrockner oder Schaufeltrockner. Besonders bevorzugt ist hier die Fließbetttrocknung. Diese hat den Vorteil, dass das Produkt aufgelockert getrocknet wird, was den anschließenden Vermahlschritt vereinfacht. Zudem vermeidet die Trocknungsart durch den gut dosierbaren Wärmeeintrag eine Schädigung des Produktes durch lokale Überhitzung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Trocknen in Schritt (i) zusätzlich einen Zerkleinerungs-, Vermahlungs- oder Siebschritt. Dieser ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass als Ergebnis 90% der Partikel eine Korngröße von weniger 450 µm, bevorzugt eine Korngröße von weniger als 350 µm und insbesondere eine Korngröße von weniger als 250 µm aufweisen. Bei dieser Korngröße ist die Faser gut dispergierbar und zeigt ein optimales Quellvermögen.
Die für die erfindungsgemäße Verwendung eingesetzte aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser und ein Verfahren zu ihrer Herstellung wird in der Anmeldung DE 10 2020 115 525.5 offenbart.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Lebensmittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Lebensmittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Lebensmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Konserve, Tiefkühlkost, veganes Lebensmittel, vegetarisches Lebensmittel, glutenfreies Lebensmittel, kalorienreduziertes Lebensmittel, zuckerreduziertes Lebensmittel, laktosefreies Lebensmittel, Geleeware, Gummisüßware, Sauce, Müsliriegel, Fruchtstückchen, Fruchtsnacks, Fruit Bars, Milchersatzgetränk, Milchersatzprodukt, Schaumwaren, Sorbet, Speiseeis, Dessert, fermentiertes Getränk, Milchprodukt, Feinkosterzeugnis, Fruchtgetränk, alkoholhaltiges Fruchtgetränk, Cocktail, Gemüsegetränk, Chutney, Barbecue-Sauce, Smoothie, Instantgetränk, Fruchtaufstrich, Fruchtkompott, Fruchtdessert, Fruchtsoße, Fruchtzubereitung, backstabile Fruchtzubereitung, Fruchtzubereitung für Joghurt, backstabile Gemüsezubereitung, backstabile fetthaltige Füllung, Backware, Pasta und Pastafüllungen, Nudelgericht, Kartoffelsnack, Käse- und Frischkäsezubereitung, Fleischersatzprodukt, Extruderprodukt, Cornflakes, Frühstücks-Cerealien, Suppe, Sauce, Mayonnaise, Fleischware, Wurstware, Wursthüllen, Seafood, Spirituose, Pastillen, funktionelles Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel und dietätisches Lebensmittel, wie beispielsweise Sondenkost, Dysphagiekost oder Trinknahrung.
Im Lebensmittelbereich ist die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser insbesondere für texturierte Produkte geeignet. Zur weiteren Optimierung kann hier die Kombination mit Hydrokolloiden und/oder funktionellen Ballaststoffen durchgeführt werden.
Bei Milchersatzgetränken, wie beispielsweise Mandelmilch zeigt sich, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser die Stabilität erhöhen und insbesondere zur Trübstabilisierung beitragen kann. Die Apfelfaser kann hier zudem die Viskosität erhöhen, als guter Emulgator wirken und zu einer verbesserten Aromafreisetzung führen.
Bei Milchersatzprodukten und Milchprodukten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Erhöhte Stabilität, Trubstabilisierung, bessere Emulsionsbildung, vollmundigeres Mundgefühl, Texturierung, Nährwertreduktion, erhöhte Cremigkeit, Substitution von Schmelzsalzen, Verringerung der Synärese, Verbesserte Streichfähigkeit und Fettersatz.
Ausgewählte Milchersatzprodukte bzw. Milchprodukte sind beispielsweise Dessert, Yoghurt, Yoghurt-Getränk, nicht fermentiertes Produkt, fermentiertes Getränk, fermentiertes Produkt, Schmelzkäse, Frischkäse-Produkt.
Bei Eis oder gefrorenen Desserts können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Verlangsamung des Kristallwachstums, Formstabilität bei Erwärmung, Verbesserung des Abschmelzverhalten, Fettersatz, erhöhte Cremigkeit, vollmundigeres Mundgefühl, Nährwertoptimierung, verbesserte Aromafreisetzung.
Das Eis bzw. gefrorene Dessert kann hier Alkohol enthalten oder alkoholfrei sein, fettfrei bis hochfetthaltig sein, Insektenprotein, Milch oder Milchbestandteile enthalten oder sogar als veganes Eis frei von tierischen Eiweißen sein. Das Eis bzw. gefrorene Dessert kann hier auch frucht- und oder gemüsebasiert sein.
Bei Süßwaren und insbesondere bei Kaugummiartikeln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: verbessertes abrasives Verhalten, Wasserhaltung und verbesserte Aromafreisetzung.
Bei Süßwaren und insbesondere bei Schokoladenartikeln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Fettersatz, Verarbeitungshilfsmittel, Prozessstabilität, bessere Emulgierung und damit Verringerung des Fettaustritts, Viskositätsgebung, Texturierung, Nährwertoptimierung (bspw. durch Zuckerreduktion).
Bei Süßwaren und insbesondere bei Geleeartikeln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Texturierung, verbesserte Gelbildung, Viskositätsanpassung, Prozessoptimierung, Reduzierung von Klebrigkeiten und besserer Verarbeitung.
Als entsprechende Süßwaren seien hier beispielhaft aufgeführt: Fruchtstückchen, Geleeartikel mit unterschiedlichen Brixgehalten, fruchthaltige Geleeartikel, gemüsehaltige Geleeartikel, diese Geleeartikel in der Kombination mit Nüssen oder Nussderivaten, und Süßwarenfüllungen.
Bei frucht- und/oder gemüsehaltige Getränke mit potentiellen Anteilen von weiteren Produkten wie Cerealien, Nüssen etc. können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Erhöhte Stabilität, Trubstabilisierung, gute Emulgierbarkeit von Säften, vollmundigeres Mundgefühl, Texturierung und Nährwertreduktion.
Das frucht- und/oder gemüsehaltige Getränk kann hierbei hinsichtlich der Viskosität einen weiten Bereich umfassen, von dünnflüssig bis löffelbar. Neben zuckerhaltigen Getränken können auch zuckerreduzierte, zuckerfreie oder salzige Getränke verwendet werden. Bevorzugt sind hier sogenannte Smoothies.
Bei backstabilen Füllungen können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Formstabilität, Synäresereduktion, einfache Einbringung, besserer Verarbeitung. Hierbei ist die Apfelfaser vorteilhafterweise für Füllungen mit einem niedrigen Brixgehalt von 30-45% Trockensubstanz (TS) oder sogar noch tiefer einsetzbar.
Bei den backstabilen Füllungen kann es sich Fruchtfüllungen die Frucht, Gemüse, Schokolade, Nüsse, Cerealien, Käse oder eine beliebige Kombination hieraus enthalten.
Bei Tiefkühlprodukten und insbesondere Tiefkühlbackwaren können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: verbesserte Stabilität von Tiefkühlbackwaren im Hinblick auf Volumenverlust über die Lagerzeit, Netzwerkstabilisierung, Unterstützung der Gelbildung im Teigling und Unterstützung der Glutennetzwerkstabilität.
Bei Backwaren können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: verbesserte Teigelastizität, verlängerte Frischhaltung, Verlangsamung der Retrogradation, Verringerung der Oberflächenklebrigkeit, verbesserte Maschinengängigkeit (bspw. unter anderem bei Roggen und Dinkel), Optimierung der Bruchstabilität, Erhalt der Knusprigkeit, Verbesserung der Teigausbeute und Verringerung des Gebäckverlusts.
Bei bestreuten Backwaren können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser eine optimierte Anhaftung an bspw. Cerealien, Gewürzen oder ähnlichem ergeben. Dies gilt für gefrorene und nicht gefrorene Produkte.
Bei glutenfreien Backwaren können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: verbesserte Teigelastizität, verlängerte Frischhaltung, Verlangsamung der Retrogradation, Verringerung der Oberflächenklebrigkeit, verbesserte Maschinengängigkeit, Optimierung der Bruchstabilität, Erhalt der Knusprigkeit, Verbesserung der Teigausbeute, Verringerung des Gebäckverlusts. Die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser trägt hier entscheidend zum Viskositätsaufbau bei. Zudem unterstützt sie das Stärke-Netzwerk.
Bei Extrudaten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Unterstützung der Extrudierbarkeit, besseres Volumenergebnis, feine Porenstruktur. Dies gilt für ein breites Spektrum von extrudierten Produkten wie beispielsweise Cerealien-, Frucht-, Gemüse-, Protein-, oder Fleisch-Extrudate.
Bei auf pflanzlichen Proteinen basierenden Fleischersatzprodukten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: bessere Formstabilität, erhöhte Wasserhaltung, bessere Emulsionsbildung, vorteilhafte Texturierung, Biss-Optimierung, Stabilisierung der Matrix, verbesserter Zusammenhalt.
Bei Savoury-Produkten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Synäresereduktion, vorteilhafte Texturierung, Stabilisierung, einfache Einbringung, gute Formstabilität, Erhalt/Unterstützung der typischen Struktur.
Bei Suppen oder Saucen können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: „Schwappschutz“ durch Angelierung bei entsprechenden Temperaturen, Aufschmelzen bei entsprechenden Temperaturen, optimale Gelierung; vollmundigeres Mundgefühl, gute Emulsionsbildung, Stabilisierung, vorteilhafte Texturierung.
Bei auf Insekten bzw. Insektenproteinen basierenden Produkten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: bessere Formstabilität, erhöhte Wasserhaltung, bessere Emulsionsbildung, vorteilhafte Texturierung, Biss-Optimierung, Stabilisierung der Matrix, verbesserter Zusammenhalt.
Bei Fleisch- und Wurstprodukten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Reduktion bzw. Ersatz hinzugesetzter Salze (bspw. Phosphate), erhöhte Wasserbindung, bessere Emulgierung, Optimierung der Schneideeigenschaften, Elastizitätsverbesserung, erhöhte Wasserhaltung, Verzögerung des Abtrockens an der Oberfläche, Fettersatz, Nährwertoptimierung (bspw. durch Fettreduktion oder Salzreduktion).
Bei alkoholhaltigen Produkten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: Stabilisierung bei zu definierenden Alkoholgehalten, gute Einstellung der Viskosität, verbesserte Emulgierung, gute Wasserbindung, vollmundigeres Mundgefühl und erhöhte Cremigkeit. Diese Produkte können ein breites Spektrum umfassen, von Spirituosen wie Liköre über alkoholhaltige Gelees bis hin zu alkoholhaltigen Füllungen.
Bei Instantprodukten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: guter Trägerstoff bzw. gutes Trennmittel zwischen den funktionellen Komponenten, guter Viskositätsaufbau in kalten bis heißen Medien, verbesserte Emulsionsbildung, vorteilhafte Texturierung, Stabilisierung und gute Dispergierbarkeit.
Bei künstlichen, also insbesondere pflanzlichen Därmen können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: weichere Hüllen, optimierte Elastizität, gute Beschichtung der Därme. Hier ist eine Kombination mit Pektin vorteilhaft.
Bei diätetischen Lebensmitteln und insbesondere Sondenkost können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Viskositätsgebung und Formbarkeit, einfaches Abschlucken der Kost, homogene Verteilung der enthaltenden Wirkstoffe.
Bei Nahrungsergänzungsmitteln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Viskositätsgebung, Erhöhung des Ballaststoffgehalts, Stabilisierung, vorteilhaftes Mundgefühl, Fettersatz, gute Texturierung, gute Emulsionsbildung.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann als Schaummittel oder Aufschlagmittel zur Schaumstabilisierung eingesetzt werden. Also mögliche Vorteile sind aufzuzählen: erhöhte Stabilität, bessere Bildung und Stabilität von Emulsionen, vollmundigeres Mundgefühl, Texturierung, Nährwertreduktion, erhöhte Cremigkeit, verbesserte Streichfähigkeit, Fettersatz, optimierte Destabilisierung der Fettagglomerate.
Ausgewählte Produkte für diese Verwendung sind geschäumte Desserts (Milch oder nicht Milchbasierend), Sahne, Froop® (Cremejoghurt mit Fruchtpüree überschichtet) und Eis.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann als Emulgator eingesetzt werden. Mögliche Vorteile beinhalten: verbesserter Glanz, vollmundigeres Mundgefühl, Fettersatz, erhöhte Cremigkeit, keine Überemulgierung, bessere Bildung und Stabilität von Emulsionen, Nährwertoptimierung, Texturierung, Stabilisierung und Optimierung der Fließgrenze. Die Apfelfaser kann hier für Emulsionen mit unterschiedlichsten Fettgehalten verwendet werden: von fettfreien Emulsionen bis 80% Fettgehalt.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann als Trägerstoff eingesetzt werden. Sie kann hier beispielsweise ein Träger für Wirkstoffe, Aromen oder Farben darstellen.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann als Trennmittel oder Rieselhilfsmittel eingesetzt werden. Sie bildet eine Schutzschicht zwischen hygroskopischen Flächen. Vorteilhaft ist hier die einfache Verwendung.
Die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser kann zur Herstellung von textilen Fasern und damit zur Herstellung von Textilien dienen.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Futtermittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Futtermittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Futtermittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stärkereiches Futtermittel, ölhaltiges Futtermittel, eiweißreiches Futtermittel, Extrudatfutter, Nassfutter, Binder, Vogelstange, Nagerstange, Fischköder, Ergänzungsfuttermittel, Futtermittel für besondere Ernährungszwecke und Diätfuttermittel.
Bei Futtermitteln in Form von Nassfutter können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Texturierung und Strukturierung, gute Emulsionsbildung, Stabilisierung, verbesserte Aromafreisetzung und Nährwertoptimierung.
Bei Futtermitteln in Form von Extrudaten können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: feinere Porenstruktur und besseres Volumenergebnis.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung von Tierbedarf verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Tierbedarfe als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Tierbedarf ein Tiereinstreu.
Bei Tiereinstreu können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: hohes Wasseraufnahmevermögen und gute Retention.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare Apfelfaser zur Herstellung eines Hygieneartikels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Hygieneartikel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Hygieneartikel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Feuchttücher, Windel, Inkontinenzartikel wie Schutzhose oder Inkontinenzhose, Damenbinde, Tampon, Slipeinlage und Softcup.
Bei Produkten wie Feuchttüchern können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfasern eine gute Wasserbindung und gutes Wasserhaltevermögen ergeben.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Körperpflegemittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Körperpflegemittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Körperpflegemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Seife, Duschgel, Badezusatz, Hautcreme, Lotion, Gel, Sonnenmilch, Sonnencreme, Repellent, Rasierschaum, Rasierseife, Epiliercreme, Zahnpasta, Zahnhaftmittel, Shampoo, Haarverformungsmittel, Haarfestiger, Haarfärbemittel, Gesichts-Make-up, Augenpflegemittel, Lippenpflegemittel, Nagellack und Selbstbräunungsmittel.
Bei Produkten wie Zahnpasta, Zahnhaftmittel oder Abdruckmassen können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Abrasivität, gute Anhaftung, glattes weiches Mundgefühl, gute Emulsionsbildung, gezielte Viskositätsgebung, Stabilisierung, Kontrolle der Geliergeschwindigkeit.
Bei Produkten wie Shampoos oder Cremes können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfasern eine Vitalisierung, eine feuchtigkeitsstabilisierende Wirkung auf der Haut (Verzögen des Austrocknens) verbunden mit guter Hautverträglichkeit ergeben.
Bei flüssigkeitsabsorbierenden Produkten wie Windel, Inkontinenzartikel wie Schutzhose oder Inkontinenzhose, Damenbinde, Tampon, Slipeinlage oder Softcup können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: hohes Wasseraufnahmevermögen und gute Retention.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Reinigungsmittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Reinigungsmittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Reinigungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Waschmittel, Gallseife, Geschirrspülmittel, Maschinengeschirrspülmittel, Klarspüler, Neutralreiniger, Scheuermittel, Fensterreinigungsmittel, Kalkentferner, Rohrreiniger, Bremsenreiniger, Alkoholreiniger, Allzweckreiniger, Glasreiniger, Sanitärreiniger, WC-Reiniger, WC-Gel, WC-Stein, Teppichreiniger, Autopflegemittel, Backofenreiniger, Badreiniger und Metallputzmittel, Schuhcreme, Ölbinder und Staubbinder („anti-dust“).
Bei Waschmitteln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Anhaftung an Toilettenwand, gute und stabile Gelbildung, vorteilhafte Abrasivität, gute Löslichkeit.
Bei WC-Gelen bzw. WC-Gelsteinen können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: als Trennmittel eine gute Trennung der funktionellen Komponenten und eine homogene Verteilung der abrasiven Stoffe und Wirkstoffe.
Bei flüssigen Reinigungsmitteln und insbesondere bei Geschirrspülmitteln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: als Trennmittel gute Trennung der funktionellen Komponenten und homogene Verteilung der abrasiven Stoffe und Wirkstoffe, gute Emulsionsbildung.
Bei Schuhcreme können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute und stabile Emulsionsbildung, vorteilhafte Texturierung.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Beschichtungsmittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Beschichtungsmittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Beschichtungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Antistatikbeschichtung, Oleophobierungsbeschichtung und Antiblockbeschichtung.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Sprengstoffs verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Sprengstoffe als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Sprengstoff ein gelatinöser Sprengstoff.
Die Apfelfaser kann in dem Sprengstoff als Trennmittel eingesetzt werden. Sie kann hierbei die Hygroskopizität verringern, die Gelierung steuern und die Verarbeitung erleichtern.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Schmiermittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Schmiermittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Schmiermittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus flüssiger Schmierstoff, wie Schmieröl und Kühlschmierstoff, Schmierfett und Festschmierstoff.
Bei einem Schmiermittel können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gezielte Einstellung von Viskosität, und Fließgrenze, Stabilisierung der Emulsion.
Bei einem Kühlmittel können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gezielte Einstellung von Viskosität, und Fließgrenze, und damit optimierte Energieaufnahme zur Verbesserung der Kühlfähigkeit.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Kunststoffprodukts verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Kunststoffprodukte als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Kunststoffprodukt ein apfelfaserverstärkter Kunststoff oder ein Wood-Plastic-Composite (WPC).
Die Herstellung eines alternativen Kunststoffprodukts geschieht zweckmäßigerweise durch die Herstellung eines Komprimats. Hierdurch können beispielsweise Blumentöpfe, Strohalme oder Paletten hergestellt werden.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Lacks verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Lacke als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Lack ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkydharzlack, Ölllack, Zellulosenitratlack, Bitumen-Lack, teerhaltiger Lack, Phenolharzlack, harnstoffharzlack, Melaminharzlack, Polyesterlack, Epoxidharzlack, Polyurethanharzlack, Acryllack und Pulverlack.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Anstrichmittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Anstrichmittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Anstrichmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lasur, Ölfarbe, Dispersionsfarbe, Kalkfarbe, Silikatfarbe und Flüssig-Putz.
Bei Anstrichmitteln kann der Einsatz der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser in folgender Hinsicht vorteilhaft sein: gezielte Viskositätseinstellung, gute Emulsionsstabilisierung und Einstellung der Fließgrenze, bessere Materialanhaftung, bessere Verarbeitbarkeit bspw. hinsichtlich Streichbarkeit oder Sprühbarkeit.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Baustoffs verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Baustoffe als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Baustoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bauschaum, Dämmmaterial, Isoliermaterial, Beton, Estrich, Mörtel, Zement, chemische Verbunddübel, chemische Verbundanker, Asphalt und Flüsterasphalt.
Der Zusatz der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zu einer Asphaltmischung führt zur Ausbildung eines geräuschdämpfenden sogenannten „Flüsterasphalts“.
Der Zusatz der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zu Baustoffen wie Beton, Estrich, Mörtel oder Zement einer Asphaltmischung kann folgendes bewirken: eine kontrollierte Abtrocknung, Verringerung von Rissbildung, optimierte Langzeithaltbarkeit und Steuerung des Festwerdens.
Der Zusatz der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zu einem Dämmmaterial oder Isoliermaterial kann die Matrix stabilisieren, den Wärmeübergang und die Schallweitergabe reduzieren.
In einem Bauschaum kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser den Schaum stabilisieren und damit vorteilhaft den Strukturaufbau der Matrix beeinflussen.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Klebstoffs verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Klebstoffe als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist der Klebstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dispersionsklebstoff, Schmelzklebstoff, Plastisol, Cyanacrylat-Klebstoff, Methylmethacrylat-Klebstoff, ungesättigter Polyerster-Klebstoff, Epoxid-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff, Silikone, Phenolharz-Klebstoff, Polyimid-Klebstoff, Polysulfid-Klebstoff, Bismaleimid-Klebstoff, Klebstoff auf Basis Silan-modifizierter Polymere, Silikon-Klebstoff und Kleister.
Bei Klebstoffen und insbesondere bei Kleister kann man mit der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die Viskosität gezielt einstellen und auch die Streichfähigkeit verbessern.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Arzneimittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Arzneimittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Arzneimittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pulver, Saft, Lotion, Salbe, Creme, Gel, Tablette und Gummiartikel.
Bei Salben können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Viskositätsgebung, gute Formbarkeit, einfaches Abschlucken, erhöhte Cremigkeit, homogene Verteilung der Wirkstoffe, gute Abtrocknung, erhöhte Stabilisierung, gute Emulsionsbildung und gute Hautverträglichkeit.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Medizinprodukts verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Medizinprodukte als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Medizinprodukt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wundauflage, Wundschnellverband, transdermales Pflaster, Stomaprodukt und dentale Abdruckmasse.
Bei Pflastern können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Gelierung, und Wasseraufnahme unter Retention der aufgenommenen Flüssigkeit. Dadurch resultieren feuchtigkeitsstabilisierende Pflaster.
Bei Stomaprodukten wie Kolostomiebeuteln können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: gute Wasseraufnahme und Wasserbindung unter Retention der aufgenommenen Flüssigkeit, gute Hautverträglichkeit.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung einer Batterie verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Batterien als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist die Batterie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Primärzelle, Akkumulator, und Feststoffzelle.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser im Baubereich Verwendung finden. Vorteilhaft ist hierbei die Verwendung im Straßen- und Wegebau, Mauerwerksbau, Betonbau und Stahlbetonbau umfasst.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser im Bohrlochbergbau Verwendung finden. Vorteilhaft ist hierbei die Verwendung als Zusatz zu einer Bohrspülung oder eines Fracfluids.
Bei einer Bohrspülung oder einem Fracfluid können sich in der Anwendung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser die folgenden Vorteile einstellen: erhöhte Viskosität im „Bohrschlamm“ oder ähnlicher Bohrflüssigkeiten, Verdrängung des Öls durch Medium mit höherer Viskosität, gezielte Einstellung der Viskosität, Ölbindung, gute Emulsionsbildung. Im Ergebnis kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser hiermit als Förderhilfsmittel im Bergbau eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser im Agrarbereich Verwendung finden. Vorteilhaft ist hierbei die Verwendung in Düngemitteln, Feuchthaltemittel, Bodenverbesserer, Pflanzsubstraten, Blumentöpfen oder Substrat-Komprimat Extrudaten.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Herstellung eines Düngemittels verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannten Düngemittel als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise ist das Düngemittel ein Bindemittel für Düngekegel.
In ihrem Einsatz zur Herstellung eines Düngemittels kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser helfen, die Wirkstoffe in der Schwebe zu halten, und gezielt Viskosität und Fließgrenze einzustellen.
Bei einem Substrat-Komprimat Extrudat kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser als Trägerstoff und/oder Trennmittel dienen. Hier kann das Pektin aus den Fasern gelöst werden und in geordneter Weise die Nähstoffe abgeben, Weiterhin kann es die Feuchthaltung unterstützen.
In einer Ausführungsform kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser als Verstärkungsmittel zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs verwendet werden. Hierbei kann der Fachmann ihm alle bekannte Verbundwerkstoffe als Erzeugnisse einsetzen. Vorteilhafterweise wird die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur gezielten Einstellung abrasiver Eigenschaften hier als Ersatz für Mikroplastik eingesetzt.
Alternativ kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser zur Oberflächenbehandlung der Verbundwerkstoffe eingesetzt werden.
In ihrem Einsatz zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs kann die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser die Haltbarkeit optimieren und zu einer verbesserten Elastizität führen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Erzeugnis ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Lebensmittel, Futtermittel, Bedarfsgegenstände, Tierbedarf, Hygieneartikel, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel, Beschichtungsmittel, Pflegemittel, Sprengstoff, Schmiermittel, Kühlmittel, Kunststoffprodukt, Textilien, Kunstleder, Lack, Tinte, Anstrichmittel, Baustoff, Verbundwerkstoff, Papier, Kartonagen, Klebstoff, Düngemittel, Arzneimittel, Medizinprodukt, Batterie, wobei das Erzeugnis dadurch gekennzeichnet ist, dass es die erfindungsgemäß verwendete aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser umfasst.
Ein einer Ausführungsform weist hierbei das Erzeugnis die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in einem Anteil von zwischen 0,05 Gew% und 90 Gew%, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 Gew%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 25 Gew% und insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 10 Gew% auf. Beispielsweise kann der Anteil der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser 1,0%, 1,25%, 1,5%, 1,75%, 2,0%, 2,25%, 2,5%, 2,75%, 3,0%, 3,25%, 3,5%, 3,75%, 4,0%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88% oder 89% betragen, wobei dies Gewichtsprozentangaben sind.
Definitionen
Eine aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser gemäß der Anmeldung ist eine hauptsächlich aus Fasern bestehende Komponente, die aus einer nichtverholzten pflanzlichen Zellwand eines Apfels isoliert wird und hauptsächlich aus Cellulose besteht. Der Begriff der Faser stellt in gewisser Hinsicht ein Misnomer dar, weil die Apfelfasern makroskopisch nicht als Fasern in Erscheinung treten, sondern ein pulverförmiges Produkt darstellen. Weitere Bestandteile der Apfelfaser sind unter anderem Hemicellulose und Pektin.
Ein Apfel ist gemäß der Erfindung definiert als Frucht des Kulturapfels (Malus domestica).
Im Rahmen der Erfindung ist unter einer „fetthaltigen Creme“ eine Creme zu verstehen, die Speiseöl und/oder Speisefett enthält. Speisefett und Speiseöl sind für die menschliche Ernährung geeignete Fette mit neutralem bis arteigenem Geruch und Geschmack. Je nachdem, ob die Stoffe bei Raumtemperatur fest oder flüssig sind, spricht man von Speisefett oder Speiseöl.
Der Ausdruck „backstabil“ gemäß der Erfindung bezeichnet das Verhalten einer fetthaltigen cremeartigen Zusammensetzung bei Anwendung trockener Hitze nur minimales Ausbreiten oder Fließen zu zeigen.
Ein Pektin gemäß der Anmeldung ist definiert als ein pflanzliches Polysaccharid, das als Polyuronid im Wesentlichen aus α-1,4-glycosidisch verknüpften D-Galacturonsäure-Einheiten besteht. Die Galacturonsäureeinheiten sind partiell mit Methanol verestert. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester.
Unter einem hochveresterten Pektin wird erfindungsgemäß ein Pektin verstanden, das einen Veresterungsgrad von mehr als 50% besitzt. Ein niedrigverestertes Pektin weist hingegen einen Veresterungsgrad von weniger als 50% auf. Der Veresterungsgrad beschreibt den prozentualen Anteil der Carboxylgruppen in den Galacturonsäure-Einheiten des Pektins, welche in veresterter Form vorliegen, z.B. als Methylester. Der Veresterungsgrad kann mittels der Methode nach JECFA (Monograph 19-2016, Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives) bestimmt werden.
Als „Instantprodukt“ wird im Rahmen der Erfindung ein halbfertige Lebensmittel bezeichnet, das in der Regel aus Pulver, Granulat oder getrockneten Zutaten bestehen und die mit einer kalten oder warmen Flüssigkeit angerührt werden. Das Garen bei der Zubereitung entfällt.
Der Begriff „Seafood“ in der vorliegenden Anmeldung ist synonym mit dem Begriff Meeresfrüchte und hierbei definiert als alle essbaren Meerestiere, die keine Wirbeltiere sind. Typische Meeresfrüchte sind Muscheln und Wasserschnecken, Tintenfische und Kalmare, Garnelen, Krabben, Langusten und Hummer. Meeresfrüchte können Fang- oder Zuchtprodukte sein.
Ein „Extruderprodukt“ (synonym mit Extrusionsprodukt) ist erfindungsgemäß ein durch Extrudieren hergestelltes, meist knuspriges und/oder geblähtes Erzeugnis, das je nach Art der beim Extrusionsprozess verwendeten Pressdüsen in jeder gewünschten Form erzeugt werden kann. Beispiele für Extruderprodukte sind: Knabberartikel wie Erdnussflocken, Frühstückscerealien, Trockenflachbrote, Teigwaren, Zuckerwaren wie Marshmallows und verschiedene Sojaextruderprodukte, die sowohl als eigenständige Produkte als auch als Zutaten in zahlreichen industriell hergestellten Lebensmitteln Verwendung finden.
Ein „Smoothie“ ist eine Bezeichnung für ein kaltes Mixgetränk aus Obst und optional Milchprodukten, das frisch zubereitet oder als Fertigprodukte verkauft wird. Im Gegensatz zu Fruchtsäften wird bei Smoothies die ganze Frucht, teilweise auch die Schale verarbeitet. Basis der Smoothies ist somit das Fruchtmark oder Fruchtpüree, das je nach Rezept mit Säften, Wasser, Milch, Milchprodukten oder Kokosmilch gemischt wird, um eine cremige und sämige Konsistenz zu erhalten.
Im Rahmen der Erfindung ist ein „Nahrungsergänzungsmittel“ definiert als ein Lebensmittel, das dazu bestimmt ist, die allgemeine Ernährung zu ergänzen, und zudem ein Konzentrat von Nährstoffen oder sonstigen Stoffen mit ernährungsspezifischer oder physiologischer Wirkung allein oder in Zusammensetzung darstellt und dabei in dosierter Form, insbesondere in Form von Kapseln, Pastillen, Tabletten, Pillen, Brausetabletten und anderen ähnlichen Darreichungsformen, Pulverbeutel, Flüssigampullen, Flaschen mit Tropfeinsätzen und ähnlichen Darreichungsformen von Flüssigkeiten und Pulvern zur Aufnahme in abgemessenen kleinen Mengen in den Verkehr gebracht wird.
Ein „funktionelles Lebensmittel“ (engl. Functional Food) ist im Rahmen der Erfindung dadurch charakterisiert, dass es, neben dem reinen Nähr- und Geschmackswert, als „funktioneller“ Inhaltsstoff die langfristige Förderung und Erhaltung der Gesundheit zum Ziel hat. Demnach stehen bei funktionellen Lebensmitteln gesundheitliche Prävention, Verbesserung des Gesundheitsstatus und Wohlbefinden im Vordergrund. Wichtige Zielorgane funktioneller Lebensmittel sind Magen-Darm-Trakt, Herz-Kreislauf-System, Haut und Gehirn. Funktionelle Lebensmittel werden auf normale Art und Weise verzehrt und liegen nicht (wie Nahrungsergänzungsmittel) als Tabletten, Kapseln oder Pulver vor. Die biologisch aktiven Bestandteile funktioneller Lebensmittel werden als Nutraceuticals bezeichnet, womit deren gesundheitsfördernde Wirkungen vermittelt werden soll. Häufig werden funktionellen Lebensmitteln die Nutraceuticals Pro- und Präbiotika, sekundäre Pflanzenstoffe, Omega-3-Fettsäuren, Vitamine und Ballaststoffe zugesetzt.
Ein „diätetisches Lebensmittel“ wird im Rahmen der Erfindung und in Übereinstimmung mit der Deutschen Diätverordnung als ein Lebensmittel für eine definierte Personengruppe und dort für einen besonderen Ernährungszweck definiert und es weist darüber hinaus einen deutlichen Unterschied zu Lebensmitteln des allgemeinen Verzehrs auf. Diätetische Lebensmittel dienen nicht der allgemeinen Ernährung der Durchschnittsbevölkerung, sondern einer definierten Personengruppe, wie Personen mit Störungen von Verdauung, Resorption und Stoffwechsel., Personen, die sich „in besonderen physiologischen Umständen“ befinden oder gesunden Säuglingen und Kleinkindern.
Folgende Gruppen von Lebensmitteln zählen beispielsweise zu den diätetischen Lebensmitteln: Säuglingsanfangsnahrung und Folgenahrung, Sonstige Lebensmittel für Säuglinge und Kleinkinder (Beikost), Lebensmittel mit niedrigem oder reduziertem Brennwert zur Gewichtsverringerung, Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke (bilanzierte Diäten), Natriumarme Lebensmittel einschließlich Diätsalze, die einen niedrigen Natriumgehalt aufweisen oder natriumfrei sind, Glutenfreie Lebensmittel (ohne Zusätze), Lebensmittel für intensive Muskelanstrengungen, vor allem für Sportler, Lebensmittel für Personen, die unter einer Störung des Glucosestoffwechsels leiden (Diabetiker), Sondenkost und Trinknahrung.
Als „Sondenkost“ wird erfindungsgemäß eine Nahrung bezeichnet, die flüssig und von so geringer Viskosität ist, dass sie über eine Ernährungssonde verabreicht werden kann. Es handelt sich um eine vollständig bilanzierte Diät zur enteralen Ernährung, die mittels Sonde und Überleitsystem per Schwerkraft oder über ein Pumpensystem appliziert wird. Die Standardnahrungen decken den gesamten Bedarf des Menschen an Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen, Vitaminen und Spurenelementen und enthalten zusätzlich Ballaststoffe. Eine normokalorische Standardnahrung hat etwa 1,0 bis 1,2 kcal/mL bei einem Wasseranteil von 80 % bis 85 %. Bei einer höheren Energiedichte handelt es sich um hochkalorische Standardnahrung, deren Wassergehalt mit 64 % bis 77 % niedriger ist, was bei einer Flüssigkeitsbilanzierung berücksichtigt werden muss.
Der Begriff Dysphagie wird in den meisten Fällen für jede Art von Schluckstörung verwendet. Bei genauerer Betrachtung bezeichnet die Dysphagie aber schmerzlose Probleme beim Schluckvorgang. Diese führen dazu, dass Nahrung oder Flüssigkeit nicht mehr richtig zum Magen transportiert werden kann. Empfinden Betroffene dabei Schmerzen, sprechen Ärzte von Odynophagie. Ist das Schlucken überhaupt nicht mehr möglich, leiden Patienten an einer sogenannten Aphagie.
„Trinknahrung“ (auch Flüssignahrung genannt) ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine speziell zusammengestellte energiereiche Nahrung in flüssiger Form, die getrunken werden kann. Sie wird für die zusätzliche oder vollständige Ernährung eingesetzt, wenn der Patient nur unzureichend oder gar keine feste Nahrung zu sich nehmen kann.
Ein „Futtermittel“ (abkürzend als Futter bezeichnet) ist erfindungsgemäß ein Sammelbegriff für alle Formen von Tiernahrung. Der Begriff umfasst die Ernährungsmittel für alle von Menschen gehaltenen Tiere, wie landwirtschaftliche Nutztiere, Zoo-, Sport- oder Heimtiere. Futtermittel sind heute spezifisch auf die jeweilige Tierart und den Verwendungszweck zugeschnitten. Beispiele sind: Stärkereiche Futtermittel, die aus stärkereichen Körnern, Samen und Knollen hergestellt werden; ölhaltige Futtermittel, eiweißreiche Futtermittel, die einen hohen Gehalt (35-65 %) an Eiweiß/Protein enthalten und andere Futtermittel die zum einen in der Natur gewonnen werden (z. B. Fischmehl) oder die als Nachprodukte bei der industriellen Produktion anfallen. Dazu zählen beispielsweise Kleie (aus der Mühle), Schlempe (Alkoholherstellung), Treber (Bierherstellung), Trester (Wein- und Saftherstellung), Melasse und Rübenschnitzel aus der Zuckerindustrie u. a Speisereste.
Mit „Tiereinstreu“ werden erfindungsgemäß Materialien bezeichnet, die in der Tierhaltung genutzt werden, um in Stallungen und Käfigen den Boden abzudecken und die Ausscheidungen der Tiere aufzunehmen.
Eine „Wundauflage“ ist eine Auflage die auf äußere Wunden aufgelegt wird, um das Eindringen von Fremdkörpern in die Wunde zu verhindern und Blut und Wundexsudat aufzunehmen. Zudem können Wundauflagen ein heilungsförderndes feucht-warmes Wundklima gewährleisten, durch enthaltene Substanzen Schmerzen mindern, die Wundheilung fördern oder antimikrobiell wirksam werden.
Ein „Bedarfsgegenstand“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ein Gegenstand der in Übereinstimmung mit § 2 Absatz 6 des deutschen Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuchs (LFGB) ein Gegenstand ist, der ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus:

Nr. 1 Materialien und Gegenstände, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen (man spricht auch von Lebensmittelbedarfsgegenständen),
Nr. 2 Packungen, Behältnisse oder sonstige Umhüllungen, die dazu bestimmt sind, mit kosmetischen Mitteln in Berührung zu kommen,
Nr. 3 Gegenstände, die dazu bestimmt sind, mit den Schleimhäuten des Mundes in Berührung zu kommen,
Nr. 4 Gegenstände, die zur Körperpflege bestimmt sind,
Nr. 5 Spielwaren und Scherzartikel,
Nr. 6 Gegenstände, die dazu bestimmt sind, nicht nur vorübergehend mit dem menschlichen Körper in Berührung zu kommen, wie Bekleidungsgegenstände, Bettwäsche, Masken, Perücken, Haarteile, künstliche Wimpern, Armbänder,
Nr. 7 Reinigungs- und Pflegemittel, die für den häuslichen Bedarf oder für Bedarfsgegenstände im Sinne der Nummer 1 bestimmt sind,
Nr. 8 Imprägnierungsmittel und sonstige Ausrüstungsmittel für Bedarfsgegenstände im Sinne der Nummer 6, die für den häuslichen Bedarf bestimmt sind,
Nr. 9 Mittel und Gegenstände zur Geruchsverbesserung in Räumen, die zum Aufenthalt von Menschen bestimmt sind.

Ein „Filterhilfsmittel“ der Erfindung ist ein chemisch inerter Stoff, der physikalischmechanisch eine Filtration unterstützt. Er darf dabei nicht mit einem Flockungsmittel verwechselt oder gleichgesetzt werden. Filterhilfsmittel werden eingesetzt, um den eigentlichen Filter oder Filtereinsatz leichter reinigen zu können oder um zu verhindern, dass Feststoffe aus der Suspension den Filter verstopfen oder in das Filtrat geraten. Verwendung finden Filterhilfsmittel allgemein in der Wasseraufbereitung, Getränkefiltration und spezieller in der chemischen Industrie.
Als „Ei-Ersatzmittel“ wird erfindungsgemäß ein pflanzliches Nahrungsmittel bezeichnet, das geschmacklich oder optisch sowie als Zutat bei der Zubereitung von Speisen dem Vollei, dem Eiklar oder dem Eigelb ähnelt. Der Einsatz eines pflanzlichen Ei-Ersatzes kann mit einer leichteren Handhabung, einem billigeren Preis sowie einer geringeren Gefahr für Lebensmittelvergiftungen verbunden sein.
Ein „Überzugsmittel“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der Lebensmittel vor Geruchs-, Geschmacks- und Feuchtigkeitsverlusten schützt, den Glanz fördert oder die Frische verlängert. Es kann darüber hinaus als Trennmittel fungieren.
Ein „Feuchthaltemittel“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der das Austrocknen von Lebensmitteln verhindert, indem er bei der Herstellung zugesetztes Wasser bindet (d. h. ein Verdunsten verhindert) oder bei der Lagerung Luftfeuchtigkeit an sich zieht. Indem er das Hartwerden des fertigen Lebensmittels verhindert, wirkt er dabei als Weichmacher. In Süßwaren wirkt er dem Auskristallisieren des Zuckers entgegen.
Ein „Ballaststoff“ gemäß der Erfindung ist ein weitgehend unverdaulicher Nahrungsbestandteil, meist Kohlenhydrate, die vorwiegend in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Der Einfachheit wegen teilt man die Ballaststoffe in wasserlösliche (wie Pektin) und wasserunlösliche (zum Beispiel Cellulose) ein. Ballaststoffe gelten als wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung. Die EU-Verordnung zur Nährwertkennzeichnung weist ihnen pauschal einen Brennwert von 8 kJ/g zu.
Ein „Verstärkungsstoff“ gemäß der vorliegenden Erfindung bezeichnet einen Einzelstoff eines Verbundwerkstoffs. Der Verstärkungsstoff soll, entsprechend seiner Bezeichnung, Festigkeit und Steifigkeit des Verbundwerkstoffes gewährleisten. Die wichtigste Bedeutung hat, neben seiner Art, die Form des Verstärkungsstoffes, ob er als Teilchen, als Faser oder in Schichten vorliegt. Unter Verstärkungsstoffe (reinforcement) versteht man insbesondere die in Kunststoffen eingesetzten organischen Zusatzstoffe, die die Kunststoffmatrix verstärken. Unter Verstärkung ist die Verbesserung mechanischer und physikalischer Eigenschaften, wie Elastizität, Biegefestigkeit, Kriechmechanik und Wärmeformbeständigkeit zu verstehen. Verstärkungsstoffe werden gezielt zur Verbesserung dieser Werkstoffeigenschaften eingesetzt.
„Geliermittel“ gemäß der Erfindung sind Lebensmittelzusatzstoffe, die im Wasser quellen oder Wasser binden, also zu einer Gelierung führen. Sie bilden eine gallertartige Masse und geben Suppen, Saucen oder Pudding eine sämige bis feste Konsistenz.
Ein „Festigungsmittel“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der dafür sorgt, dass die Festigkeit und Frische eines Lebensmittels nach und bei der Verarbeitung erhalten bleibt. Sie gehen dafür Reaktionen mit bestimmten Inhaltsstoffen, z.B. Pektin, ein. So fallen darunter beispielsweise Calcium-Salze, die mit einem Inhaltsstoff des Produktes wie zum Beispiel dem Pektin im Obst reagieren.
Unter einem „Texturgeber“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung versteht man eine Substanz, die die Fähigkeit besitzt einem Produkt eine besondere Textur zu verleihen. Unter Textur ist hier die in der Lebensmitteltechnologie durch Sensorik (Tast- und Berührungssinne) erfassbaren Oberflächeneigenschaften von Lebensmitteln zu verstehen, insbesondere das Mundgefühl eines Produkts.
Unter einem „Verdickungsmittel“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung versteht man eine Substanz, die in erster Linie in der Lage ist, Wasser zu binden. Durch Entzug von ungebundenem Wasser kommt es zur Erhöhung der Viskosität. Ab einer für jedes Verdickungsmittel charakteristischen Konzentration treten zu diesem Effekt noch Netzwerkeffekte auf, die zu einer meist überproportionalen Erhöhung der Viskosität führen. Verdickungsmittel besitzen daher die Fähigkeit, einem Produkt eine bestimmte Konsistenz zu verleihen. Eine Verdickung bedeutet hier eine erhöhte Viskosität oder Festigkeit des Produkts als Ergebnis der Verwendung des Verdickungsmittels.
Ein „Füllstoff“ gemäß der Erfindung ist ein unlöslicher Zusatzstoff, der, in hohem Gehalt zum Grundmaterial (der Matrix) zugegeben, u. a. die mechanischen, elektrischen oder Verarbeitungseigenschaften von Materialien stark ändern, und gleichzeitig den Anteil der typischerweise teureren Matrix im fertigen Produkt deutlich verringern kann. Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen Lebensmittelzusatzstoff, der dann als Füllstoff verwendet wird, das einen Teil des Volumens des Lebensmittels bildet, ohne nennenswert zu dessen Gehalt an verwertbarer Energie beizutragen. Damit wird der tatsächliche Energiegehalt pro Volumen oder pro Masse der Lebensmittel verringert.
Ein „Trägerstoff“ gemäß der Erfindung ist eine Substanz, an die andere Substanzen angelagert (physikalisch gebunden) werden können, die also andere Stoffe „tragen“ kann. Beispielsweise kann ein pharmazeutischer Wirkstoff oder ein Aromastoff, der sich sonst nur schwer dosieren lässt, an einen leichter zu dosierenden Trägerstoff gebunden werden. Bevorzugterweise ist der Trägerstoff ein technischer Hilfsstoff in der Lebensmittelindustrie, und sie können so Aromen in die Produkte transportieren, wobei in der Regel das Aussehen und der Geschmack eines Lebensmittels nicht durch den Trägerstoff selbst verändert werden. Als technische Hilfsstoffe müssen sie nicht in der Zutatenliste gekennzeichnet werden, da sie selbst im Endprodukt keine Wirkung entfalten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem „Emulgator“ ein Hilfsstoff verstanden, der dazu dient, zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Öl und Wasser, zu einem fein verteilten Gemisch, der sogenannten Emulsion, zu vermengen und zu stabilisieren. Ähnliches gilt für die Aufmischung von festen, nicht löslichen Stoffen in einer Flüssigkeit, um eine sogenannte Suspension zu stabilisieren. In bevorzugter Weise handelt es sich bei dem Emulgator um einen Lebensmittelzusatzstoff.
Ein „Trennmittel“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff oder technischer Hilfsstoff, der das Verkleben oder Verklumpen von Lebensmitteln verhindert. Somit gehören Trennmittel auch zu den Stoffen, die die Rieselfähigkeit erhöhen oder erhalten. So verhindern Trennmittel, dass beispielsweise Salz klumpig wird und lose Bonbons zu einem einzigen Zuckerblock verkleben. Als technischer Hilfsstoffe kommt es bei der industriellen Verarbeitung und Herstellung von Lebensmitteln zum Einsatz. Bei den technischen Hilfsstoffen handelt es sich um Lebensmittelzusätze, die zugegeben werden um technische Prozesse wie beispielsweise das Schneiden und Filtrieren zu erleichtern. Im Endprodukt dürfen die technischen Hilfsstoffe jedoch gar nicht oder nur in unvermeidbaren (geringen) Rückständen vorhanden sein.
Ein „Rieselhilfsmittel“ gemäß der Erfindung ist ein Trennmittel, das kristallinen Substanzen zugesetzt wird, um, vorrangig zum Zweck der besseren maschinellen Verwendbarkeit, das Zusammenklumpen der Einzelkristalle zu verhindern. Durch ihre Verwendung soll verhindert werden, dass beispielsweise Kochsalz sich vor oder während der Verarbeitung verklumpt und damit schlechter dosierbar wird.
Ein „Stabilisator“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der die Eigenschaft hat, bei Zusatz zu einem metastabilen System dessen Beschaffenheit, Handhabbarkeit, Aroma oder andere Parameter in definierter Weise zu erhalten und damit zu stabilisieren. Ein Stabilisator kann eine oder zusätzlich mehrere Funktionen haben.
Ein „Verbesserer der Backstabilität“ ist erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, dass eine damit versetzte, flüssige, viskose oder cremeartige Zusammensetzung nach Zusatz des Verbesserers und bei Anwendung trockener Hitze nur minimales Ausbreiten oder Fließen zeigt.
Ein „Schaummittel“ gemäß der Erfindung ist ein Lebensmittelzusatzstoff, der dafür sorgt, dass sich in einem Lebensmittel eine einheitliche Dispersion von Gas in flüssigen oder festen Lebensmitteln bildet. Schaummittel sorgen somit dafür, dass sich Gase gelichmäßig in Flüssigkeiten oder festen Stoffen verteilen.
Ein „Aufschlagmittel“ ist erfindungsgemäß ein Lebensmittelzusatzstoff, der es nach Zugabe zu einer Masse erlaubt, durch Einschlagen von Luft das Volumen der Masse zu erhöhen.
Aufschlagmittel stabilisieren die Masse und vereinfachen so die Handhabung. Aufschlagmittel werden in der Lebensmittelindustrie beispielsweise zur Herstellung von Biskuit, Mousse au Chocolat und andere Süßspeisen eingesetzt.
Ein „Wundschnellverband“ (WSV), alltagssprachlich auch Heftpflaster oder Pflaster, genannt ist ein Stück Wundauflage, das mit einem Klebeband verbunden ist. Er wird dazu verwendet, kleine Wunden abzudecken.
Ein „transdermales Pflaster“ ist im Rahmen der Erfindung eine Darreichungsform für die systemische Verabreichung von Arzneistoffen in Pflasterform. Es wird auf die Haut geklebt und setzt den Wirkstoff kontrolliert frei, welcher dann über die Haut resorbiert wird. Der Wirkstoff gelangt in das Blutgefäßsystem, ohne vorzeitig im Magen-Darm-Trakt oder der Leber abgebaut zu werden.
Unter einem „Stoma“ wird im Rahmen der Anmeldung eine künstlich geschaffene Verbindung von einem Hohlorgan zur Körperoberfläche verstanden. Typische Beispiele einer Versorgung mit einem Stoma sind der künstliche Dickdarmausgang (Colostomie), der künstliche Dünndarmausgang (Ileostomie) und der künstliche Blasenausgang (Urostomie). Für das Auffangen der austretenden Körperausscheidungen werden Stomaprodukte (wie bspw. Stomabeutel) verwendet, welche den Stuhl und/oder den Urin auffangen. Dabei handelt es sich um Beutel, welche auf einer Haftfläche befestigt sind. Diese Haftfläche wird auf den Bauch um das Stoma angebracht und klebt auf der Haut.
„Reinigungsmittel“ sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Verbrauchsstoffe, die zur Reinigung von verschiedensten Gegenständen und Objekten dienen. Sie bewirken oder unterstützen die Entfernung von Verunreinigungen als Folge der Benutzung oder von Rückständen und Anhaftungen aus dem Herstellungsprozess des Objekts. Unterschiedliche Anwendungsbereiche erfordern unterschiedliche Reinigungsmittel. Für Wäsche und Textilien werden Waschmittel (Vollwaschmittel, Colorwaschmittel, Weichspüler etc.) oder Gallseife eingesetzt. Für Geschirr (Koch-, Essgeschirr und Besteck) wird Geschirrspülmittel, Maschinengeschirrspülmittel oder Klarspüler eingesetzt. Für Oberflächen in Wohn- und Arbeitsräumen: Neutralreiniger, Scheuermittel (Scheuersand)oder Fensterreinigungsmittel. Weitere RM sind beispielsweise Kalkentferner, Rohrreiniger, Bremsenreiniger, Alkoholreiniger, Allzweckreiniger, Glasreiniger, Sanitärreiniger, WC-Reiniger, Teppichreiniger, Autopflegemittel, Backofenreiniger, Badreiniger und Metallputzmittel.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung ist ein „Schmierstoff“ (synonym auch: Schmiermittel) ein Stoff, der zur Schmierung eingesetzt wird und zur Verringerung von Reibung und Verschleiß sowie zur Kühlung, Schwingungsdämpfung, Dichtwirkung und dem Korrosionsschutz dient. Prinzipiell bestehen alle Schmierstoffe aus einer Basisflüssigkeit (meistens Grundöl) sowie aus weiteren Inhaltsstoffen, welche man Additive nennt. Beispiele für Schmierstoffe sind flüssige Schmierstoffe (Schmieröle und Kühlschmierstoffe), Schmierfette, Festschmierstoffe (zum Beispiel Graphit).
„Kühlmittel“ im Rahmen der Erfindung sind flüssige oder feste Stoffe oder Stoffgemische, die zum Abtransport von Wärme eingesetzt werden.
Ein „Verbundwerkstoff“ ist ein Werkstoff aus zwei oder mehr verbundenen Materialien, der andere Werkstoffeigenschaften besitzt als seine einzelnen Komponenten. Für die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe sind stoffliche Eigenschaften und Geometrie der Komponenten, von Bedeutung. Insbesondere spielen oft Größeneffekte eine Rolle.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung sind „Anstrichmittel“, auch Anstrichstoffe oder Malstoffe genannt, flüssige bis pastenförmige und seltener pulverförmige Stoffe oder Gemische, die auf Oberflächen aufgetragen einen physikalisch trocknenden oder chemisch härtenden Anstrich ergeben. Nach DIN 55945 ist ein Anstrichstoff ein „flüssig bis pastenförmiger Beschichtungsstoff, der vorwiegend durch Streichen oder Rollen aufgetragen wird“.
Unter einem „Klebstoff“ wird erfindungsgemäß ein nichtmetallischer Stoff verstanden, der in der Lage ist, Werkstoffe durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und seine innere Festigkeit (Kohäsion) zu verbinden. Es handelt sich also um einen Prozesswerkstoff, der beim Fügeverfahren Kleben zum Verbinden verschiedener Werkstoffe verwendet wird. Beispiele sind Dispersionsklebstoff, Schmelzklebstoff, Plastisol, Cyanacrylat-Klebstoff, Methylmethacrylat-Klebstoff, ungesättigter Polyerster-Klebstoff, Epoxid-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff, Silikone, Phenolharz-Klebstoff, Polyimid-Klebstoff, Polysulfid-Klebstoff, Bismaleimid-Klebstoff, Klebstoff auf Basis silan-modifizierter Polymere, Silikon-Klebstoff.
„Bohrspülungen“ (auch Bohrschlamm oder englisch drilling mud) im Kontext der vorliegenden Anmeldung sind Flüssigkeiten, die bei Bohrungen durch das Bohrloch gepumpt werden. Es gibt zwei Grundarten von Bohrspülungen - die auf Wasser sowie die auf Öl basierenden Bohrspülungen. Bohrspülungen dienen im Wesentlichen zur Stabilisierung eines Bohrloches, dem Reinigen der Bohrlochsohle und zum Austrag des erbohrten Bodenmaterials (Bohrklein). Darüber hinaus führen sie die am Bohrmeißel entstehende erhebliche Reibungswärme ab und kühlen und schmieren so das Bohrwerkzeug. Zudem reduzieren sie den Reibungswiderstand für Bohrmeißel und rotierendes Bohrgestänge und dämpfen dessen Schwingungen.
Fracking ist eine Methode zur Erzeugung, Weitung und Stabilisierung von Rissen im Gestein einer Lagerstätte im tiefen Untergrund mit dem Ziel, die Permeabilität (Durchlässigkeit) der Lagerstättengesteine zu erhöhen. Dadurch können darin befindliche Gase oder Flüssigkeiten leichter und beständiger zur Bohrung fließen und gewonnen werden. Beim Fracking wird durch eine Bohrung, unter hohem Druck von typischerweise mehreren hundert Bar, eine Flüssigkeit („Fracfluid“) in den geologischen Horizont, aus dem gefördert werden soll, gepresst. Als Fracfluid dient Wasser, das zumeist mit Stützmitteln, wie z. B. Quarzsand, und Verdickungsmitteln versetzt ist.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Es sei noch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ausführungsbeispiele
1 Herstellung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser
In 1 ist ein Verfahren zur Herstellung der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser als Fließdiagramm schematisch dargestellt. Ausgehend von dem Apfel-Trester 10 wird der Trester durch Inkubation in einer aziden Lösung bei 70° bis 80°C durch Hydrolyse 20 aufgeschlossen. Darauf wird das Material als wässrige Suspension einem ein- oder mehrstufigen Abtrennungsschritt 30 zur Abtrennung von groben Partikeln unterzogen, wobei dies abschließend eine Abtrennung des so erhaltenen, von groben Partikeln befreiten Material aus der wässrigen Suspension beinhaltet (auch Bestandteil des Schrittes 30). Bei einer mehrstufigen Abtrennung grober Partikel geschieht dies bevorzugt mit Siebtrommeln unterschiedlicher Siebmaschenweite. Im Schritt 40 wird das von groben Partikeln befreite Material mit Wasser gewaschen und mittels einer Fest-Flüssig-Trennung die Waschflüssigkeit abgetrennt. Anschließend werden zwei Alkoholwaschschritte 50 und 70 mit jeweils anschließender Fest-Flüssigtrennung 60 und 80 durchgeführt. Im Schritt 100 erfolgt schließlich das schonende Trocknen der Fasern mittels einer Fließbetttrocknung um dann die erfindungsgemäß verwendeten aktivierbaren Apfelfasern 110 zu erhalten.
1.1 Herstellung einer 2,5 Gew%igen Faserdispersion
Rezeptur:

2,50 g Apfelfaser
97,5 g demineralisiertes Wasser (Raumtemperatur)
Einstreudauer: 15 Sekunden

In einem 250 ml Becherglas wird die jeweilige Menge an demineralisiertem Wasser (Raumtemperatur) vorgelegt. Die genau abgewogene Menge an Apfelfaser wird bei laufendem Rührwerk (Ultra Turrax) bei 8000 U/Min. (Stufe 1) langsam direkt in den Rührsog eingestreut. Die Einstreudauer richtet sich nach der Menge an Fasern, sie soll pro 2,5g Probe 15 Sekunden dauern. Dann wird die Dispersion genau 60 Sek. bei 8000 U/Min. (Stufe 1) gerührt. Soll die Probe zur Bestimmung der Viskosität verwendet werden, wird sie in ein temperiertes Wasserbad bei 20°C gestellt.
Zur Messung der Viskosität bzw. zur Messung der Fließgrenze I (Rotation), der Fließgrenze I (Cross Over) oder zur Messung der dynamischen Weissenbergzahl wird die Probe nach genau 1 Stunde vorsichtig in das Messsystem des Rheometers gefüllt und die jeweilige Messung gestartet. Falls sich die Probe absetzt, wird sie unmittelbar vor dem Abfüllen mit Hilfe eines Löffels vorsichtig aufgerührt.
1.2 Herstellung einer 2,5 Gew%igen Fasersuspension
Rezeptur:

2,50 g Faserstoffe
97,5 g demineralisiertes Wasser (Raumtemperatur)

In einem 250 ml Becherglas wird die jeweilige Menge an dem. Wasser (Raumtemperatur) vorgelegt. Die genau abgewogene Menge an Faserstoffen wird unter ständigem Rühren mit einem Kunststofflöffel langsam eingestreut. Dann wird die Suspension so lange gerührt bis alle Fasern mit Wasser benetzt sind. Soll die Probe zur Bestimmung der Viskosität bzw. zur Bestimmung der Fließgrenze II (Rotation), der Fließgrenze II (Cross Over) oder zur Bestimmung der dynamischen Weißenbergzahl verwendet werden, wird sie in ein temperiertes Wasserbad bei 20°C gestellt.
Zur Messung der Viskosität bzw. zur Messung der Fließgrenze II (Rotation), der Fließgrenze II (Cross Over) oder zur Messung der dynamischen Weißenbergzahl wird die Probe nach genau 1 Stunde vorsichtig in das Messsystem des Rheometers gefüllt und die jeweilige Messung gestartet. Falls sich die Probe absetzt, wird sie unmittelbar vor dem Abfüllen mit Hilfe eines Löffels vorsichtig aufgerührt.
1.3 Testmethode zur Bestimmung des Wasserbindevermögens
Durchführung:
Man lässt die Probe mit einem Wasserüberschuss 24 Stunden bei Raumtemperatur quellen. Nach Zentrifugation und anschließendem Abdekantieren des Überstandes kann das Wasserbindungsvermögen in g H₂O / g Probe gravimetrisch bestimmt werden. Der pH-Wert in der Suspension ist zu messen und zu dokumentieren.
Folgende Parameter sind einzuhalten:

Probeeinwaage:

- Pflanzenfaser:	1,0 g (in Zentrifugenglas)
- Wasserzugabe:	60 ml
- Zentrifugation:	4000 g
- Zentrifugierdauer	10 min

20 Minuten nach Zentrifugierbeginn (bzw. 10 Minuten nach Zentrifugierende) trennt man den Wasserüberstand von der gequollenen Probe ab. Die Probe mit dem gebundenen Wasser wird ausgewogen.
Das Wasserbindungsvermögen (WBV) in g H₂O / g Probe kann nun nach folgender Formel berechnet werden: $WBV (g H_{2} O / g P r o b e) = \frac{P r o b e m i t g e b u n d e n e m W a s s e r (g) - 1, 0 g}{1, 0 g}$
1.4 Testmethode zur Bestimmung der Fließgrenze (Rotationsmessung)
Messprinzip:
Diese Fließgrenze macht eine Aussage über die Strukturstärke und wird im Rotationsversuch bestimmt, indem die Schubspannung, die auf die Probe wirkt, über die Zeit so lange erhöht wird, bis die Probe anfängt zu fließen.
Schubspannungen, die unterhalb der Fließgrenze liegen, verursachen lediglich eine elastische Deformation, die erst bei Schubspannungen oberhalb der Fließgrenze in ein Fließen mündet. Bei dieser Bestimmung wird dieses messtechnisch durch das Überschreiten einer festgelegten Mindest-Schergeschwindigkeit γ̇ erfasst. Gemäß der vorliegenden Methode ist die Fließgrenze τ_o [Pa] bei der Schergeschwindigkeit γ̇ ≥ 0.1 s^-1 überschritten.

Messgerät: Rheometer Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

Messbecher: CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)

Messtemperatur: 20 °C
Messparameter:
1. Abschnitt (Ruhephase):

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schubspannung [Pa]
	- Profil:	konstant
	- Wert:	0 Pa
	- Abschnittsdauer:	180 s
	- Temperatur:	20 °C

2. Abschnitt (Bestimmung der Fließgrenze):

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schubspannung [Pa]
	- Profil:	Rampe log.
	- Startwert:	0,1 Pa
	- Endwert:	80 Pa
	- Abschnittsdauer:	180 s
	- Temperatur:	20 °C

3. Abschnitt (Bestimmung der Viskosität):

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Scherrate [s^-1]
	- Profil:	Rampe lin.
	- Startwert:	0 s^-1
	- Endwert:	120 s^-1
	- Abschnittsdauer:	120 s
	- Temperatur:	20 °C

Auswertung:
Die Fließgrenze τ_ο (Einheit [Pa] wird in Abschnitt 2 abgelesen und ist die Schubspannung (Einheit: [Pa]), bei der die Schergeschwindigkeit zum letzten Mal γ̇ ≤ 0,10 s^-1 beträgt.
Die mit der Rotationsmethode gemessene Fließgrenze wird auch als „Fließgrenze Rotation“ bezeichnet.
Die Fließgrenze Rotation wurde anhand einer Fasersuspension (einfaches Einrühren der Faser mit einem Löffel = entspricht einer nicht aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Rotation II“ bezeichnet. Die Fließgrenze wurde zudem anhand einer Faserdispersion (eingerührt unter Einwirkung hoher Scherkräfte; z.B. mit Ultra Turrax = entspricht einer aktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Rotation I“ bezeichnet.
1.5 Testmethode zur Bestimmung der Fließgrenze (Oszillationsmessung)
Messprinzip:
Diese Fließgrenze macht ebenfalls eine Aussage über die Strukturstärke und wird im Oszillationsversuch bestimmt, indem die Amplitude bei konstanter Frequenz so lange erhöht wird, bis die Probe durch die immer größer werdende Auslenkung zerstört wird und dann anfängt zu fließen.
Dabei verhält sich die Substanz unterhalb der Fließgrenze wie ein elastischer Festkörper, das heißt, die elastischen Anteile (G') liegen über den viskosen Anteilen (G"), während bei Überschreiten der Fließgrenze die viskosen Anteile der Probe ansteigen und die elastischen Anteile abnehmen.
Per Definition ist die Fließgrenze bei der Amplitude überschritten, wenn gleich viele viskose wie elastische Anteile vorliegen G' = G'' (Cross Over), die zugehörige Schubspannung ist der entsprechende Messwert.

Messgerät: Rheometer Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

Messbecher: CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)
Messparameter:

Abschnittseinstellungen:	- Amplitudenvorgaben:	Deformation [%]
	- Profil:	Rampe log.
	- Wert:	0,01 - 1000%
	- Frequenz:	1,0 Hz
	- Temperatur:	20 °C

Auswertung:
Mit Hilfe der Rheometersoftware Rheoplus wird die Schubspannung am Cross-Over nach Überschreiten des linear-viskoelastischen Bereiches (d.h. G' = G'') ausgewertet.
Die mit der Oszillationsmethode gemessene Fließgrenze wird auch als „Fließgrenze Cross Over“ bezeichnet.
Die Fließgrenze Cross Over wurde anhand einer Fasersuspension (einfaches Einrühren der Faser mit einem Löffel = entspricht einer nicht scheraktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Cross Over II“ bezeichnet. Die Fließgrenze wurde zudem anhand einer Faserdispersion (eingerührt unter Einwirkung hoher Scherkräfte; z.B. mit Ultra Turrax = entspricht einer scheraktivierten Faser) gemessen und wird im Rahmen der Erfindung auch als „Fließgrenze Cross Over I“ bezeichnet.
Messergebnisse und ihre Bedeutung:
Betrachtet man die Fließgrenze für die Suspensionen der erfindungsgemäß verwendeten Fasern, eingerührt mit dem Löffel, (entsprechend einer nicht aktivierten Faser) mit einer Faserdispersion eingerührt mit hohen Scherkräften z.B. Ultra Turrax (entsprechend einer aktivierten Faser), kann man eine Aussage über die Vorteilhaftigkeit/Notwendigkeit einer Aktivierung treffen. Die Messergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Erwartungsgemäß steigt die Fließgrenze jeweils durch die Scher-Aktivierung in der Dispersion an. Aufgrund der relativ geringen Fließgrenze der Fasersuspension mit τ_ο II = 0,3 Pa ist für die vollständige Implementierung der Fasereigenschaften eine Aktivierung der Faser erforderlich.

Faser Rotation Cross Over Aktivierung

τ_o II [Pa] Suspension τ_ο I [Pa] Dispersion τ_o II [Pa] Suspension τ_ο I [Pa] Dispersion

aktivierbare Apfelfaser 0,3 2,1 0,4 2,3 erforderlich
1.6 Testmethode zur Bestimmung der dynamischen Weissenbergzahl
Messprinzip und Bedeutung der dynamischen Weissenberqzahl:
Die dynamische Weissenbergzahl W' (Windhab E, Maier T, Lebensmitteltechnik 1990, 44: 185f) ist eine abgeleitete Größe, bei der die im Oszillationsversuch im linear-viskoelastischen Bereich ermittelten elastischen Anteile (G') mit den viskosen Anteilen (G'') ins Verhältnis gesetzt werden: $W' = \frac{G' (ω)}{G'' (ω)} = \frac{1}{t a n δ}$
Mit der dynamischen Weissenbergzahl erhält man eine Größe, die besonders gut mit der sensorischen Wahrnehmung der Konsistenz korreliert und relativ unabhängig von der absoluten Festigkeit der Probe betrachtet werden kann.
Ein hoher Wert für W' bedeutet, dass die Fasern eine überwiegend elastische Struktur aufgebaut haben, während ein tiefer Wert für W' auf Strukturen mit deutlich viskosen Anteilen spricht. Die für Fasern typische cremige Textur wird erreicht, wenn die W' Werte im Bereich von ca. 6 - 8 liegen, bei tieferen Werten wird die Probe als wässrig (weniger stark angedickt) beurteilt.
Material und Methoden:

Messgerät:	Rheometer Physica MCR-Serie, z.B. MCR 301, MCR 101
Messsystem:	Z3 DIN bzw. CC25
Messbecher:	CC 27 P06 (geriffelter Messbecher)

Messparameter:

Abschnittseinstellungen:	- Amplitudenvorgaben:	Deformation [%]
	- Profil:	Rampe log
	- Wert:	0,01 - 1000 %
	- Frequenz:	1,0 Hz
	- Temperatur:	20 °C

Auswertung:
Der Phasenverschiebungswinkel δ wird im linear-viskoelastischen Bereich abgelesen. Die dynamische Weissenbergzahl W' wird anschließend mit folgender Formel berechnet: $W' = \frac{1}{t a n δ}$
Messergebnisse und ihre Bedeutung:
Betrachtet man die dynamische Weißenbergzahl W' für die Suspension einer erfindungsgemäß verwendeten Faser eingerührt mit dem Löffel (entsprechend einer nicht aktivierten Faser) mit einer Faserdispersion eingerührt mit hohen Scherkräften z.B. Ultra Turrax (entsprechend einer aktivierten Faser), kann man eine Aussage über die Textur und darüber hinaus über die Notwendigkeit einer Aktivierung treffen. Die Messergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Die aktivierbare Apfelfaser gemäß der Erfindung liegt mit einem W' Wert von 4,8 in der Suspension im suboptimalen Bereich und liegt erst als Dispersion mit einem W' = 5,9 im idealen Bereich Somit weist die aktivierbare Apfelfaser erst in dispergierter Form eine optimale Textur auf. Die Ergebnisse zur dynamischen Weissenbergzahl zeigen, dass hinsichtlich der erwünschten cremigen Textur eine Aktivierung der Faser erforderlich ist.

Faser W' Suspension W' Dispersion Textur

aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser 4,8 5,9 Nur nach Aktivierung cremig, Viskosität/Fließgrenze wird über die Dosierung reguliert
1.7 Testmethode zur Bestimmung der Festigkeit
Durchführung:

150 ml destilliertes Wasser werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann rührt man mit einem Löffel 9,0 g Apfelfasern klumpenfrei in das Wasser ein. Zum Ausquellen lässt man dieses Faser-Wasser-Gemisch 20 min stehen. Man überführt die Suspension in ein Gefäß (Ø 90 mm). Anschließend wird die Festigkeit mit der folgenden Methode gemessen.

Messgerät:	Texture Analyser TA-XT 2 (Fa. Stable Micro Systems, Godalming, UK)
Test-Methode/Option:	Messung der Kraft in Druckrichtung / einfacher Test
Parameter:	- Test-Geschwindigkeit: 1,0 mm/s
	- Weg: 15,0 mm/s
Messwerkzeug:	- P/50

Die Festigkeit entspricht der Kraft, die der Messkörper braucht, um 10 mm in die Suspension einzudringen. Diese Kraft wird aus dem Kraft-Zeit-Diagramm abgelesen.
1.8 Testmethode zur Bestimmung der Korngröße
Messprinzip:
In einer Siebmaschine ist ein Satz von Sieben, deren Maschenweite vom unteren Sieb zum oberen stets ansteigt, übereinander angeordnet. Die Probe wird auf das oberste Sieb, also das Sieb mit der größten Maschenweite gegeben. Die Probeteilchen mit größerem Durchmesser als die Maschenweite bleiben auf dem Sieb zurück; die feineren Teilchen fallen auf nächste Sieb durch. Der Anteil der Probe auf den verschiedenen Sieben wird ausgewogen und in Prozent angegeben.
Durchführung:
Die Probe wird auf zwei Stellen nach dem Komma genau eingewogen. Die Siebe werden mit Siebhilfen versehen und mit steigender Maschenweite übereinander aufgebaut. Die Probe wird auf das oberste Sieb quantitativ überführt, die Siebe werden eingespannt und nach definierten Parametern verläuft der Siebprozeß. Die einzelnen Siebe werden mit Probe und Siebhilfe sowie leer mit Siebhilfe gewogen. Soll bei einem Produkt nur ein Grenzwert im Korngrößenspektrum überprüft werden (z. B. 90 % < 250 µm), dann wird nur ein Sieb mit der entsprechenden Maschenweite verwendet.

Messvorgaben:

Probemenge: 15 g

Siebhilfen: 2 pro Siebboden

Siebmaschine: AS 200 digit, Fa. Retsch GmbH

Siebbewegung: dreidimensional

Schwingungshöhe: 1,5 mm

Siebdauer: 15 min
Der Siebaufbau besteht aus den folgenden Maschenweite in µm: 1400, 1180, 1000, 710, 500, 355, 250 gefolgt vom Boden.
Die Berechnung der Korngröße erfolgt anhand folgender Formel: $A n t e i p r o S i e b i n % = \frac{A u s w a a g e i n g a u f d e m S i e b \times 100}{P r o b e e i n w a a g e i n g}$
1.9 Testmethode zur Bestimmung der Viskosität

Messgerät: Physica MCR-Serie (z.B. MCR 301, MCR 101)

Messsystem: Z3 DIN bzw. CC25

(Anmerkung: Die Messsysteme Z3 DIN und CC25 sind

identische Messsysteme)

Anzahl Abschnitte: 4
Die Probe wird vor der Messung mindestens für 15 Minuten bei 20°C im Wasserbad temperiert.
Messparameter:
1. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schergeschwindigkeit [s^-1]
	- Profil:	konstant
	- Wert:	0 s^-1
	- Abschnittsdauer:	60 s
	- Temperatur:	20 °C

2. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schergeschwindigkeit [s^-1]
	- Profil:	Rampe linear
	- Wert:	0,1 - 100 s^-1
	- Abschnittsdauer:	120 s
	- Temperatur:	20 °C

3. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schergeschwindigkeit [s^-1]
	- Profil:	konstant
	- Wert:	100 s^-1
	- Abschnittsdauer:	10 s
	- Temperatur:	20 °C

4. Abschnitt:

Abschnittseinstellungen:	- Vorgabegröße:	Schergeschwindigkeit [s^-1]
	- Profil:	Rampe linear
	- Wert:	100 - 0,1 s^-1
	- Abschnittsdauer:	120 s
	- Temperatur:	20 °C

Auswertung:
Die Viskosität (Einheit [mPas]) wird wie folgt abgelesen: 4. Abschnitt bei = 50 s^-1
1.10 Testmethode zur Bestimmung des Veresterungsgrads
Diese Methode entspricht der JECFA (Joint FAO/WHO Expert Commitee on Food Additives) veröffentlichten Methode. Abweichend von der JECFA-Methode wird das entaschte Pektin nicht im Kalten gelöst, sondern erhitzt. Als Alkohol wird Isopropanol anstelle von Ethanol verwendet.
1.11 Testmethode zur Bestimmung des Ballaststoffgehalts
Diese Methode stimmt im Wesentlichen sachlich überein mit der von der AOAC veröffentlichten Methode (Offical Method 991.43: Total, Soluble and Insoluble Dietary Fiber in Foods; Enzymatic-Gravimetric Method, MES-TRIS Buffer, First Action 1991, Final Action 1994.). Hier wurde lediglich mit Isopropylalkohol anstatt mit Ethanol gearbeitet.
1.12 Testmethode zur Bestimmung der Feuchtigkeit
Messprinzip:
Unter dem Feuchtigkeitsgehalt der Probe wird die nach definierten Bedingungen ermittelte Massenabnahme nach der Trocknung verstanden. Es wird der Feuchtigkeitsgehalt der Probe mittels Infrarot-Trocknung mit dem Feuchtebestimmer Sartorius MA-45 (Fa. Sartorius, Göttingen, BRD) bestimmt.
Durchführung:
Es werden ca 2,5 g der Faserprobe auf den Sartorius Feuchtebestimmer eingewogen. Die Einstellungen des Gerätes sind den entsprechenden werkseitigen Messvorschriften zu entnehmen. Die Proben sollen zur Bestimmung etwa Raumtemperatur haben. Der Feuchtigkeitsgehalt wird vom Gerät automatisch in Prozent [% M] angegeben. Der Trockensubstanzgehalt wird vom Gerät automatisch in Prozent [% S] angegeben.
1.13 Testmethode zur Bestimmung der Farbe und Helligkeit
Messprinzip:
Die Farb- und Helligkeitsmessungen werden mit dem Minolta Chromameter CR 300 bzw. CR 400 durchgeführt. Die Bestimmung der spektralen Eigenschaften einer Probe erfolgt anhand von Normfarbwerten. Die Farbe einer Probe wird mit dem Farbton, der Helligkeit und der Sättigung beschrieben. Mit diesen drei Basiseigenschaften lässt sich die Farbe dreidimensional darstellen:
Die Farbtöne liegen auf dem Außenmantel des Farbkörpers, die Helligkeit verändert sich auf der senkrechten Achse und der Sättigungsgrad verläuft horizontal. Bei Verwendung des L*a*b*-Messsystems (sprich L-Stern, a-Stern, b-Stern) steht L* für die Helligkeit, während a* und b* sowohl den Farbton als auch die Sättigung angeben. a* und b* nennen die Positionen auf zwei Farbachsen, wobei a* der Rot-Grün-Achse und b* der Blau-Gelb-Achse zugeordnet ist. Für die Farbmessanzeigen wandelt das Gerät die Normfarbwerte in L*a*b*-Koordinaten um.
Durchführung der Messung:
Die Probe wird auf ein weißes Blatt Papier gestreut und mit einem Glasstopfen geebnet. Zur Messung wird der Messkopf des Chromameters direkt auf sie Probe gesetzt und der Auslöser betätigt. Von jeder Probe wird eine Dreifachmessung durchgeführt und der Mittelwert berechnet. Die L*-, a*-, b*-Werte werden vom Gerät mit zwei Stellen nach dem Komma angegeben.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.
1.14 Testmethode zur Bestimmung des wasserlöslichen Pektins in faserhaltigen Proben
Messprinzip:
Durch eine wässrige Extraktion wird das in faserhaltigen Proben enthaltene Pektin in die flüssige Phase übergeführt. Durch Zugabe von Alkohol wird das Pektin als alkoholunlösliche Substanz (AIS, alcohol insoluble substance) aus dem Extrakt ausgefällt.
Extraktion:
10,0 g der zu untersuchenden Probe werden in eine Glasschale eingewogen. 390 g kochendes dest. Wasser werden in einem Becherglas vorgelegt und die vorher abgewogene Probe wird mittels Ultra-Turrax 1 min auf höchster Stufe eingerührt.
Die auf Raumtemperatur abgekühlte Probensuspension wird auf vier 150 ml Zentrifugenbecher aufgeteilt und 10 min bei 4000 x g zentrifugiert. Der Überstand wird gesammelt. Das Sediment eines jeden Bechers wird mit 50 g destilliertem Wasser resuspendiert und erneut für 10 min bei 4000 x g zentrifugiert. Der Überstand wird gesammelt, das Sediment wird verworfen.
Die vereinigten Zentrifugate werden in ca. 4 I Isopropanol (98 %) zur Ausfällung der alkoholunlöslichen Substanz (AIS) gegeben. Nach ½ Stunde filtriert man über ein Filtertuch und presst die AIS manuell ab. Im Filtertuch wird dann die AIS in ca. 3 I Isopropanol (98 %) gegeben und von Hand unter Verwendung von Handschuhen aufgelockert.
Der Abpressvorgang wird wiederholt, die AIS quantitativ vom Filtertuch genommen, aufgelockert und bei 60 °C 1 Stunde im Trockenschrank getrocknet.
Die abgepresste, getrocknete Substanz wird zur Berechnung der alkoholunlöslichen Substanz (AIS) auf 0,1 g ausgewogen.
Berechnung:
Die Berechnung des wasserlöslichen Pektins bezogen auf die faserhaltige Probe erfolgt anhand der folgenden Formel, wobei das wasserlösliche Pektin als alkoholunlösliche Substanz (AIS) anfällt: $A I S i n d e r P r o b e i n G e w . % (\frac{g}{100 g}) = \frac{g e t r o c k n e t e A I S [g] \times 100}{P r o b e n e i n w a a g e i n g}$
Bezugszeichenliste

10: Apfel-Trester
20: Hydrolyse (Aufschluss) durch Inkubation im aziden Milieu
30: Abtrennen grober Partikel (ein- oder mehrstufig) mit Abtrennung des gereinigten Materials aus der wässrigen Suspension
40: Waschen mit Wasser und Fest-Flüssig Trennung
50: 1. Waschen mit Alkohol
60: Fest-Flüssig Trennung
70: 2. Waschen mit Alkohol
80: Fest-Flüssig Trennung
100: Fließbetttrocknung
110: Erhaltene aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5964983 [0004]
DE 102020115525 [0083]

Claims

Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zur Herstellung eines Erzeugnisses ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Lebensmittel, Futtermittel, Bedarfsgegenstände, Tierbedarf, Hygieneartikel, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel, Beschichtungsmittel, Pflegemittel, Sprengstoff, Schmiermittel, Kühlmittel, Kunststoffprodukt, Textilien, Kunstleder, Lack, Tinte, Anstrichmittel, Baustoff, Verbundwerkstoff, Papier, Kartonagen, Klebstoff, Düngemittel, Arzneimittel, Medizinprodukt, Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen wasserlöslichen Pektingehalt von weniger als 10 Gew% aufweist.
Verwendung einer aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser im Baubereich, im Bohrlochbergbau und im Agrarbereich, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser einen wasserlöslichen Pektingehalt von weniger als 10 Gew% aufweist.
Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser bei der Verwendung eine oder mehrere der folgenden Funktionen hat: Schaummittel, Aufschlagmittel, Trennmittel, Rieselhilfsmittel, Stabilisator, Emulgator, Trägerstoff, Füllstoff, Texturgeber, Verdickungsmittel, Geliermittel, Festigungsmittel, Ballaststoff, Verstärkungsstoff, Feuchthaltemittel, Filterhilfsmittel, Ei-Ersatzmittel, Überzugsmittel, Verbesserer der Gefrier-Taustabilität und Verbesserer der Backstabilität.
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: a. eine Fließgrenze II (Rotation) in der Fasersuspension von 0,1 bis 1,0 Pa, vorteilhaft von 0,15 bis 0,75 Pa und besonders vorteilhaft von 0,25 bis 0,5 Pa;; b. eine Fließgrenze II (Cross Over) in der Fasersuspension von 0,1 bis 1,0 Pa, vorteilhaft von 0,15 bis 0,75 Pa und besonders vorteilhaft von 0,25 bis 0,5 Pa ; c. eine Fließgrenze I (Rotation) in der Faserdispersion von 0,75 bis 3,75 Pa, vorteilhaft von 1,0 bis 3,5 Pa und besonders vorteilhaft von 1,25 bis 3,25 Pa ; d. eine Fließgrenze I (Cross Over) in der Faserdispersion von 0,75 bis 4,25 Pa, vorteilhaft von 1,5 bis 4,0 Pa und besonders vorteilhaft von 1,75 bis 3,75 Pa ; e. eine dynamische Weißenbergzahl in der Fasersuspension von 3,0 bis 7,0, vorteilhafterweise von 3,5 bis 6,5 Pa und besonders vorteilhaft von 4,5 bis 6,0; f. eine dynamische Weißenbergzahl in der Faserdispersion von 4,0 bis 7,5, vorteilhafterweise von 4,5 bis 7,0 und besonders vorteilhaft von 5,0 bis 6,5; g. eine Festigkeit von 5 bis 100 g, bevorzugt von 20 bis 60 g und besonders bevorzugt von 30 bis 50 g hat, wobei die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in Wasser als 6 Gew%ige Lösung suspendiert wird; h. eine Viskosität von 50 bis 350 mPas, bevorzugt von 75 bis 200 mPas, und besonders bevorzugt von 100 bis 150 mPas, wobei die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser in Wasser als 2,5 Gew%ige Lösung dispergiert wird und die Viskosität mit einer Scherrate von 50 s^-1 bei 20°C gemessen wird; i. ein Wasserbindevermögen mehr als 19 g/g, bevorzugt von mehr als 21 g/g, besonders bevorzugt von mehr als 23 g/g; j. eine Feuchtigkeit von weniger als 15%, bevorzugt von weniger als 10% und besonders bevorzugt von weniger als 8%; k. in 1,0 Gew%iger wässriger Lösung einen pH-Wert von 3,5 bis 5,0 und bevorzugt von 4,0 bis 4,6; I. eine Korngröße, bei der mindestens 90% der Partikel kleiner als 450 µm sind, bevorzugt mindestens 90% der Partikel kleiner als 350 µm sind und besonders bevorzugt mindestens 90% der Partikel kleiner als 250 µm sind; m. einen Helligkeitswert L* > 54, bevorzugt von L* > 55 und besonders bevorzugt von L* > 56; n. einen Ballaststoffgehalt der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser von 80 bis 95%; o. die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser vorteilhaft weniger als 8 Gew% und besonders vorteilhaft weniger als 6 Gew% an wasserlöslichem Pektin aufweist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lebensmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Konserve, Tiefkühlkost, veganes Lebensmittel, vegetarisches Lebensmittel, glutenfreies Lebensmittel, kalorienreduziertes Lebensmittel, zuckerreduziertes Lebensmittel, laktosefreies Lebensmittel, Geleeware, Gummisüßware, Sauce, Müsliriegel, Fruchtstückchen, Fruchtsnacks, Fruit Bar, Milchersatzgetränk, Milchersatzprodukt, Schaumwaren, Sorbet, Speiseeis, Dessert, fermentiertes Getränk, Milchprodukt, Feinkosterzeugnis, Fruchtgetränk, alkoholhaltiges Fruchtgetränk, Cocktail, Gemüsegetränk, Chutney, Barbecue-Sauce, Smoothie, Instantgetränk, Fruchtaufstrich, Fruchtkompott, Fruchtdessert, Fruchtsoße, Fruchtzubereitung, backstabile Fruchtzubereitung, Fruchtzubereitung für Joghurts , backstabile Gemüsezubereitung, backstabile fetthaltige Füllung, Backware, Pasta und Pastafüllungen, Nudelgericht, Kartoffelsnack, Käse- und Frischkäsezubereitung, Fleischersatzprodukt, Extruderprodukt, Cornflakes, Frühstücks-Cerealien, Suppe, Sauce, Mayonnaise, Fleischware, Wurstware, Wursthüllen, Seafood, Spirituose, Pastillen, funktionelles Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel und dietätisches Lebensmittel, wie beispielsweise Sondenkost, Dysphagiekost oder Trinknahrung.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Futtermittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus stärkereiche Futtermittel, ölhaltige Futtermittel, eiweißreiche Futtermittel, Extrudatfutter, Nassfutter, Binder Vogel und Nagerstange, Fischköder, Ergänzungsfuttermittel, Futtermittel für besondere Ernährungszwecke und Diätfuttermittel.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tierbedarf Tiereinstreu ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hygieneartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Windel, Inkontinenzartikel wie Schutzhose oder Inkontinenzhose, Damenbinde, Tampon, Slipeinlage und Softcup.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Körperpflegemittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Seife, Duschgel, Badezusatz, Hautcreme, Lotion, Gel, Sonnenmilch, Sonnencreme, Repellent, Rasierschaum, Rasierseife, Epiliercreme, Zahnpasta, Zahnhaftmittel, Shampoo, Haarverformungsmittel, Haarfestiger, Haarfärbemittel, Gesichts-Make-up, Augenpflegemittel, Lippenpflegemittel, Nagellack und Selbstbräunungsmittel.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Waschmittel Gallseife, Geschirrspülmittel, Maschinengeschirrspülmittel, Klarspüler, Neutralreiniger, Scheuermittel, Fensterreinigungsmittel, Kalkentferner, Rohrreiniger, Bremsenreiniger, Alkoholreiniger, Allzweckreiniger, Glasreiniger, Sanitärreiniger, WC-Reiniger, WC-Gel, WC-Stein, Teppichreiniger, Autopflegemittel, Backofenreiniger, Badreiniger und Metallputzmittel, Ölbinder und Staubbinder (antidust).
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Antistatikbeschichtung-, Oleophobierungsbeschichtung und Antiblockbeschichtung.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengstoff ein gelatinöser Sprengstoff ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus flüssiger Schmierstoff, wie Schmieröl und Kühlschmierstoff, Schmierfett und Festschmierstoff.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffprodukt ein apfelfaserverstärkter Kunststoff oder ein Wood-Plastic.Composite (WPC) ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkydharzlack, Ölllack, Zellulosenitratlack, Bitumen-Lack, teerhaltiger Lack, Phenolharzlack, harnstoffharzlack, Melaminharzlack, Polyesterlack, Epoxidharzlack, Polyurethanharzlack, Acryllack und Pulverlack.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anstrichmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lasur, Ölfarbe, Dispersionsfarbe, Kalkfarbe, Silikatfarbe und Flüssig-Putz.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Bauschaum, Dämmmaterial, Isoliermaterial, Beton, Estrich, Mörtel, Zement, chemische Verbunddübel, chemische Verbundanker, Asphalt und Flüsterasphalt.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dispersionsklebstoff, Schmelzklebstoff, Plastisol, Cyanacrylat-Klebstoff, Methylmethacrylat-Klebstoff, ungesättigter Polyerster-Klebstoff, Epoxid-Klebstoff, Polyurethan-Klebstoff, Silikone, Phenolharz-Klebstoff, Polyimid-Klebstoff, Polysulfid-Klebstoff, Bismaleimid-Klebstoff, Klebstoff auf Basis Silan-modifizierter Polymere, Silikon-Klebstoff, Kleister.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Düngemittel ein Bindemittel für Düngekegel ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pulver, Saft, Lotion, Salbe, Creme, Gel, Tablette und Gummiartikel.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizinprodukt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wundauflage, Wundschnellverband, transdermales Pflaster, Stomaprodukt und dentale Abdruckmasse.
Verwendung gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Primärzelle, Akkumulator, und Feststoffzelle.
Verwendung gemäß Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung im Baubereich die Verwendung im Straßen- und Wegebau, Mauerwerksbau, Betonbau und Stahlbetonbau umfasst.
Verwendung gemäß Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung im Bohrlochbergbau die Verwendung als Zusatz zu einer Bohrspülung oder eines Fracfluids umfasst.
Verwendung gemäß Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung im Agrarbereich die Verwendung in Düngemitteln, Feuchthaltemittel, Bodenverbesserer, Pflanzsubstraten, Blumentöpfen und Substrat-Extrudat-Komprimaten umfasst.
Erzeugnis ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Lebensmittel, Futtermittel, Bedarfsgegenstände, Tierbedarf, Hygieneartikel, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel, Beschichtungsmittel, Pflegemittel, Sprengstoff, Schmiermittel, Kühlmittel, Kunststoffprodukt, Textilien, Kunstleder, Lack, Tinte, Anstrichmittel, Baustoff, Verbundwerkstoff, Papier, Kartonagen, Klebstoff, Düngemittel, Arzneimittel, Medizinprodukt, Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass es die aktivierbare pektinhaltige Apfelfaser gemäß Anspruch 1 oder 4 umfasst.
Erzeugnis gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der aktivierbaren pektinhaltigen Apfelfaser zwischen 0,05 Gew% und 90 Gew%, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 Gew%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 25 Gew% und insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 und 10 Gew% beträgt.