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Die vorliegende Erfindung betrifft kugelförmige Kapseln, die in ihrem Inneren eine wässrige Substanz, eine wasserabweisende Substanz oder Mischungen derselben umfassen, wobei die Kapseln mit einem Alginatfilm aus einem Erdalkalimetall überzogen sind, welches aus Kalzium und Magnesium ausgewählt ist, wobei der Alginatfilm mit Pigmenten gefärbt ist.
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Die mit einem Alginatfilm überzogenen Kapseln sind in der Technik bekannt. Diese Art von Kapseln können durch Verfahren erhalten werden, die gewöhnlich als „direkte Sphärisierung“ oder „umgekehrte Sphärisierung“ bezeichnet werden. Beim Verfahren der direkten Sphärisierung werden ein oder mehrere Tropfen der Substanz, die eingekapselt werden soll und in die entweder eine weder kalziumhaltige noch magnesiumhaltige Alginatquelle eingliedert oder die von einem weder kalziumhaltigen noch magnesiumhaltigen, beispielsweise natriumhaltigen Alginatfilm umgeben ist, in ein Bad getropft, das eine Quelle von Kalzium- oder Magnesiumionen, im Allgemeinen Kalziumchlorid, Kalziumlaktat oder Kalziumgluconat oder eine Mischung davon, enthält. Wenn der Tropfen mit Kalzium- oder Magnesiumionen mit der Lösung, die Alginationen enthält, in Kontakt gebracht wird, bildet sich nahezu unverzüglich ein halbfester und gelartiger äußerer Film, der die Substanz, die eingekapselt werden soll, in seinem Inneren hält.
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Demgegenüber wird bei der umgekehrten Sphärisierung die Substanz, die eingekapselt werden soll, mit einer Quelle von Kalzium- oder Magnesiumionen, beispielsweise Kalziumchlorid oder ein anderes Kalziumsalz, gemischt. Anschließend wird ein Tropfen mit der Mischung aus der Substanz, die eingekapselt werden soll, und Kalzium- oder Magnesiumionen ausgebildet und in eine Lösung eingeleitet, die nicht-kalziumhaltiges Alginat, beispielsweise Natriumalginat, enthält. Wenn der ausgebildete Tropfen, der Kalziumionen enthält, mit der Lösung, die Alginat enthält, in Kontakt gebracht wird, bildet sich nahezu unverzüglich ein halbfester und gelartiger äußerer Film aus Kalziumalginat, der die Substanz, die eingekapselt werden soll, in seinem Inneren hält.
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Die mithilfe dieser Verfahren erhaltenen Kapseln können zum Einkapseln von Nahrungs- und kosmetischen Substanzen genutzt werden. Beispielsweise offenbart die PCT-Patentanmeldung
WO 2016/189172 ein Verfahren zum Einkapseln von wasserabweisenden Substanzen, offenbart die PCT-Patentanmeldung
WO 2016/189173 ein Verfahren zum Einkapseln von wässrigen Substanzen und offenbart die PCT-Patentanmeldung
WO 2016/189171 ein Verfahren zum Einkapseln von zweiphasigen Substanzen.
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Üblicherweise ist die Polymerschicht aus Erdalkalimetallalginat, die die eingekapselte Substanz umgibt, transparent oder durchscheinend. Daher besteht das Erfordernis, das Erscheinungsbild derselben zu verbessern und die Alginatschicht mit einer Färbung zu versehen. Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, dass nicht alle Farbstoffe zum Färben der Erdalkalialginatschicht, die die eingekapselte Substanz umgibt, nützlich sind, da, wenn der Farbstoff in seinem Träger, beispielsweise Wasser oder Öl, löslich ist, der Farbstoff ins Innere oder Äußere der ausgebildeten Kapsel diffundiert. Dies wirkt sich negativ auf die Farbe der Kapsel selbst sowie auf die eingekapselte Substanz aus und ruft einen Effekt hervor, der im Prinzip nicht erwünscht ist.
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Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat überraschenderweise entdeckt, dass, wenn als Pigmente bezeichnete Farbstoffe benutzt werden, die in dem Träger, in welchem sie sich befinden, unlöslich sind, sich das im Träger unlösliche Pigment nicht aus der Alginathülle der Kapsel entfernt, wodurch es gelingt, der Kapsel ein besseres Erscheinungsbild zu verleihen, das im Zeitverlauf stabil bleibt.
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Obgleich beide Arten von Substanzen, die Farbstoffe und die Pigmente, zum Färben geeignet sind, so sind sie doch unterschiedliche Substanzen. Wie im Vorstehenden angegeben, wurzelt der wesentliche Unterschied darin, dass die Pigmente im Träger (flüssiger Teil eines Pigment- oder pigmentierten Präparats) unlöslich sind oder einen hohen Grad an Unlöslichkeit aufweisen. Die Pigmente lösen sich aufgrund ihrer Beschaffenheit nicht auf, sondern sie verteilen sich in der Flüssigkeit. Die Farbstoffe sind allerdings in den Trägern löslich, in denen sie benutzt werden oder mit denen sie angewendet werden.
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Daher betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Kapsel, die einen äußeren Alginatfilm aus einem Erdalkalimetall, welches aus Kalzium und Magnesium ausgewählt ist, und eine eingekapselte Substanz umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Alginatfilm ein Pigment umfasst.
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Vorzugsweise ist der äußere Film aus Kalziumalginat.
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Vorzugsweise kann das Pigment aus einer Liste ausgewählt sein, welche umfasst: Arsenpigmente: Schweinfurter Grün;
Kohlenstoffpigmente: Carbon Black, Elfenbeinschwarz, Rebstockschwarz, Rußschwarz; Kadmiumpigmente: Kadmiumgrün, Kadmiumrot, Kadmiumgelb, Kadmiumorange; Eisenoxidpigmente: Caput Mortuum, Rotrost, Ocker, Ockerrot, Venezianisches Rot; Chrompigmente: Chromgrün, Chromgelb;
Kobaltpigmente: Kobaltblau, Azurblau, Kobaltviolett, Kobaltgelb;
Bleipigmente: Bleiweiß, Neapelgelb, Bleirot;
Kupferpigmente: Schweinfurter Grün, Grünspan, Ägyptisch Blau;
Titanpigmente: Titanweiß, Titangelb, Titanschwarz, Titanoxid; Titandioxid; Quecksilberpigmente: Zinnoberrot;
Zinkpigmente: Zinkweiß;
Kalziumpigmente: Kalziumcarbonat;
Tonerdepigmente: Siena natur, gebrannte Siena, Umbra natur, gebrannte Umbra, Ocker; Biologische Pigmente: Alizarin, Alizarinkarmesin, Indigo, Karmin, Purpur, Phthalocyanin, Kurkumin, Riboflavin, Lactoflavin, Chlorophylle, Xantophylle, Anthocyanine;
Synthetische Pigmente: Indigotin, Karotinoide, Betanin.
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Vorzugsweise kann das Pigment Mischungen der vorhergehenden Pigmente umfassen.
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Vorzugsweise enthält das Pigment Füllstoffe. Die Füllstoffe sind Substanzen, die das Volumen eines Lebensmittelprodukts erhöhen, ohne erheblich zu seinem verfügbaren Energiewert beizutragen. Der Füllstoff, der in der vorliegenden Erfindung genutzt wird, kann natürlich, künstlich oder chemischen Ursprungs sein. Der Füllstoff ist aus Polydextrose, Erythritol, Lysozym, acetyliertem Distärkeadipat und Hydroxypropylstärke ausgewählt.
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Vorzugsweise kann das Pigment in einer Konzentration von 0,001 % (w/w) bis 25 % (w/w) im Alginatfilm vorhanden sein.
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Die Substanz, die eingekapselt werden soll, kann eine wasserabweisende Substanz, eine wässrige Substanz oder eine Mischung derselben sein.
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Der Substanz, die eingekapselt werden soll, kann jegliche Lebensmittelkomponente oder - zutat beigegeben sein, die u. a. aus Lebensmitteln in festem oder flüssigem Zustand, aromatischen Substanzen, Aromastoffen, Konservierungsmitteln, Geschmacksverstärkern, Konservierungsmitteln, Antioxidantien, Säuerungsmitteln ausgewählt sind.
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Beispielsweise finden sich unter den wasserabweisenden Substanzen ölige Substanzen, wie etwa verzehrbare Öle, mazerierte Öle, ätherische Öle, Harze, nicht mit Wasser mischbare organische Verbindungen und Kombinationen derselben.
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In dem Falle, in dem die Kapsel in der Lebensmittelindustrie genutzt wird, kann die wasserabweisende Substanz, die eingekapselt werden soll, ein pflanzliches Öl sein, das aus der Liste ausgewählt ist, welche Olivenöl, Sonnenblumenöl, Haselnussöl, Sesamöl, Nussöl, Mandelöl, Baumwollöl, Avocadoöl, Erdnussöl, Rapsöl, Distelöl, Kokosnussöl, Maisöl, Palmöl, Sojaöl und Mischungen derselben umfasst.
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Außerdem können die pflanzlichen Öle mit Würzzubereitungen, Aromen, Geschmacksrichtungen und anderen, in Öl löslichen Zusatzstoffen gemischt sein.
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Andere Arten von öligen Substanzen, die unter Nutzung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung eingekapselt werden können, sind ätherische Öle, die aus der Liste ausgewählt sind, welche Thymianöl (Thymus vulgaris), Oreganoöl (Origanum vulgaris), Nelkenöl (Syzygium aromaticum), Muskatnussöl (Myristica fragrans), Zimtöl (Cinnamomum zeylanicum), Lorbeeröl (Laurus nobilis), Orangenöl (Citrus x sinensis), Minzöl (Mentha x piperita), Baldrianöl (Valeriana officinalis), Zitronengrasöl (Cymbopogon nardus), Lavendelöl (Lavandula angustifolia), Jojobaöl (Simmondsia californica), Rosmarinöl (Rosemarinus officianalis), Neemöl (Azadirachta indica), Baumwollsaatöl (Gossypium hirsutum), Wildrosenöl (Rosa eglanteria) oder Mischungen derselben umfasst.
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Andererseits kann die wässrige Substanz, die eingekapselt werden soll, eine Nahrungsmittelflüssigkeit sein, die aus Fruchtsäften und -pasten, Oliven, Milchprodukten, Aufgüssen, gewürzten Produkten, Essigen, Spirituosen, Weinen, alkoholischen Getränken, fermentierten Säften (beispielsweise aus Soja) oder jeglicher Substanz auf wässriger Basis in flüssigem Zustand oder resultierend aus der Extraktion aus jeglicher Art von Feststoff, dessen Saft einen vorzugsweise wässrigen Gehalt aufweist, ausgewählt ist.
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Wie oben angegeben, kann die Substanz, die eingekapselt werden soll, außerdem eine Mischung einer wasserabweisenden Substanz und einer wässrigen Substanz sein, d. h. von zwei Substanzen, die nicht miteinander mischbar oder teilweise miteinander mischbar sind, oder in der Form von Emulsion von Öl in Wasser oder Emulsion von Wasser in Öl vorliegen. Es können organische oder anorganische Substanzen sein, solange sie Obenstehendes erfüllen.
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Es versteht sich, dass die Mischungen zwei flüssige Phasen oder eine Flüssigkeit und einen Feststoff, wobei der Feststoff mit oder ohne Reaktion erhalten werden kann, Flüssigkeit/Gas umfassen können, wobei ein Fachmann sogar Zusatzstoffe zum Emulgieren der eingekapselten Lösungen und Erzielen von zweiphasigen Kugeln, die im Zeitverlauf stabiler sind, einsetzen könnte. Außerdem ist im Schutzumfang jegliches feste oder halbfeste Element enthalten, das in der Kugel beinhaltet werden kann.
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Vorzugsweise liegt der Durchmesser der Kapsel im Bereich von 1 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 3 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 4 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 5 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 6 mm bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 8 mm bis 100 mm, weiter bevorzugt im Bereich von 10 mm bis 100 mm, noch bevorzugter im Bereich von 15 mm bis 100 mm, von 20 mm bis 100 mm, von 25 mm bis 100 mm und am bevorzugtesten bevorzugt von 30 mm bis 100 mm.
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Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegende schematische Figur beschrieben, wobei:
- 1 eine Ausführungsform einer mit einem Pigment gefärbten Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kapsel einen kalziumhaltigen Alginatfilm -1-, der mit einem Pigment -2- gefärbt ist. Der Film umgibt die Substanz -3-, die eingekapselt werden soll, welche wasserabweisend, wässrig oder eine Mischung davon sein kann, beispielsweise in der Form von Emulsion von Wasser in Öl oder Öl in Wasser.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mithilfe von Beispielen veranschaulicht, die keine Einschränkung derselben darstellen.
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BEISPIELE
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BEISPIEL 1: Zubereitung von silber-/perlfarbenen Kapseln, die eine wässrige Substanz (Essig) enthalten.
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Es wurde ein Liter handelsüblicher Essig genommen und diesem 10% (v/v) Wasser, 2 Gew.% Kalziumlactat und 0,6 Gew.-% Xanthangummi zugesetzt. Die erhaltene Lösung, die eingekapselt werden sollte, wurde geschüttelt, bis Homogenität erreicht wurde. Außerdem wurde eine Natriumalginatlösung von 0,5 Gew.-% auf pH 6,0 zubereitet, die das Pigment, das Titandioxid von 1 Gew.-% enthielt.
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Im Anschluss wurde die Alginatlösung in ein Bad auf Umgebungstemperatur eingeleitet und Tropfen der Lösung, die eingekapselt werden sollte, in das Bad eingeträufelt. Die Tropfen wurden nach 4 Minuten entnommen und in ein Bad mit Wasser zum Waschen derselben eingeführt. Man ließ sie abtropfen und sie wurden verpackt.
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Es wurde zumindest eine silber-/perlfarbene Kugel mit einem Durchmesser von 8 mm erhalten, die zum Verzehr geeignet und zum Herstellen von jeglicher Art von Gerichten bestimmt ist.
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BEISPIEL 2: Zubereitung von goldfarbenen Kapseln, die natives Olivenöl extra enthalten.
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Zunächst wurde eine Natriumalginatlösung in einer Konzentration von 1 Gew.-% zubereitet, die eine Mischung von Titandioxid- und Eisenoxidpigmenten von 2 Gew.-% enthielt. Die Tropfen wurden jeweils durch Pumpen durch konzentrische Röhren von 2 mm bzw. 6 mm für das native Olivenöl extra und die Natriumalginatlösung erhalten. Die Tropfen fielen in eine Lösung, die Kalziumchlorid in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt.
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Es wurde zumindest eine kugelförmige Kapsel mit einem Durchmesser von 6 mm erhalten, bei der der äußere Film ein goldfarbenes Erscheinungsbild aufwies.
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BEISPIEL 3: Zubereitung von schwarzen Kapseln, die Fruchtsaft enthalten.
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Zunächst wurde eine Apfelsaftlösung auf pH 4 mit Natriumalginat von 0,5 Gew.-% und Holzkohle von 0,5 Gew.-% zubereitet. Die Lösung wurde mithilfe eines Löffels in ein Kalziumchloridbad von 2 Gew.-% eingeführt.
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So wurde zumindest eine kugelförmige Kapsel mit einem Durchmesser von 70 mm mit einem schwarzen Außenfilm wegen des Vorhandenseins des darin eingeschlossenen Holzkohlepigments erhalten.
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BEISPIEL 4: Zubereitung von kupferfarbenen zweiphasigen Kapseln, die Essig und Öl enthalten.
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Zunächst wurde eine Emulsion aus Essig (70%) und Öl (30%) zubereitet, der 1% Kalziumchlorid und 0,8% Xanthangummi zugesetzt wurden; sie wurde kräftig geschüttelt, bis eine vollständige Auflösung und Emulsion der wässrigen und der öligen Phase erhalten wurde. Die Lösung wurde in ein Bad mit 0,7% Natriumalginat und 3% rotem Eisenoxid eingeträufelt.
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So wurde zumindest eine kugelförmige Kapsel mit einem Durchmesser von 10 mm mit einem kupferfarbenen Außenfilm wegen des Vorhandenseins des darin eingeschlossenen roten Eisenoxidpigments erhalten.
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Auch wenn die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sind diese nicht als die Erfindung einschränkend zu betrachten, welche durch die breitere Auslegung der folgenden Ansprüche definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016/189172 [0004]
- WO 2016/189173 [0004]
- WO 2016/189171 [0004]
