EP3869969A1 - Micro-foamed, multi-phase fat powder and use of such a fat powder - Google Patents

Micro-foamed, multi-phase fat powder and use of such a fat powder

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EP3869969A1
EP3869969A1 EP18750325.5A EP18750325A EP3869969A1 EP 3869969 A1 EP3869969 A1 EP 3869969A1 EP 18750325 A EP18750325 A EP 18750325A EP 3869969 A1 EP3869969 A1 EP 3869969A1
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EP
European Patent Office
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fat
micro
foamed
phase
matrix
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18750325.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Pascal Guillet
Lea POKORNY
Lucas GROB
Erich Windhab
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • A23D9/04—Working-up
    • A23D9/05—Forming free-flowing pieces

Definitions

  • the invention relates to a microfoamed, multi-phase fat powder.
  • the invention relates to the use of such a fat powder.
  • EP 2 879 506 B1, WO 2014/067637 A1 and DE 10 2012 021 545 A1 describe a food fat system or cosmetic fat system or pharmaceutical fat system with significantly reduced temperature-dependent consistency and stability behavior and with adjustable, technologically and / or nutritionally relevant functional properties previously known, where high-melting, substructured fat particles are suspended in a low-melting fat phase or oil phase or water / oil emulsion, the separation into a low-melting and a high-melting oil fraction or fat fraction and the arrangement of the high-melting hard fat phase in the form of suspended dispersers
  • Hard fat particles in the low-melting oil fraction phase and the additional substructuring of the disperse hard fat particles by incorporated dispersed water drops and / or air bubbles or gas bubbles the temperature dependence of the viscosity of the overall system in a temperature range ch from 10 to 20 degrees Celsius, preferably from 5 to 30 degrees Celsius, more preferably from 0 to 40 degrees Celsius, quantitatively described by the thermal viscosity coefficient - change in
  • the melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase is> 20 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase is ⁇ 15 ° C.
  • the melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase can also be> 40 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase ⁇ 5 ° C.
  • this prior art discloses a fat system in which the melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase is> 60 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase ⁇ 5 ° C, preferably ⁇ 0 ° C , is.
  • the high-melting, disperse, structured particle fat phase is a solidified emulsion with inner, stabilized water drops and / or the continuous low-melting fat or oil phase is a water-in-oil emulsion with stabilized water drops.
  • the high-melting, disperse particle phase is an oil / water / oil double emulsion
  • / or the continuous low-melting fat / oil phase is a water / oil emulsion or oil / water / oil emulsion, with an outer continuous emulsion oil phase, which solidification temperatures ⁇ 15 ° C, preferably ⁇ 5 ° C, more preferably ⁇ 0 ° C.
  • This prior art also describes a fat system which is characterized in that the disperse particle structure in its high-melting fat phase and / or the inner water phase and / or the innermost oil / fat phase antioxidants, polyunsaturated fatty acids and / or other nutritional or health-promoting and / or has organoleptically relevant functional components.
  • this prior art includes a fat system, which is characterized in that the continuous fluid phase, which is a low-melting fat / oil system with or without leg held emulsion or double emulsion substructures, antioxidants, polyunsaturated fatty acids and / or other nutritionally physiological or health-promoting and / or organoleptically relevant functional components and / or low-calorie filling components incorporated in dissolved and / or dispersed form.
  • the continuous fluid phase which is a low-melting fat / oil system with or without leg held emulsion or double emulsion substructures, antioxidants, polyunsaturated fatty acids and / or other nutritionally physiological or health-promoting and / or organoleptically relevant functional components and / or low-calorie filling components incorporated in dissolved and / or dispersed form.
  • This prior art also describes a fat system which is characterized in that in one or more of the disperse fat / oil phases and / or water phases, nutritionally physiologically or health-promoting and / or organoleptically relevant functional components and / or low-calorie Filling components are incorporated in dissolved and / or dispersed form.
  • An embodiment of this fat system is characterized in that gas / air bubbles are incorporated into the continuous fat / oil phase and / or one or more of the disperse fat / oil phases and / or water phases, which contain a gas dispersion or Form foam structure.
  • the fat system is further characterized in that the mass fraction of the substructured or non-structured high-melting hard fat particles in the continuous low-melting oil / fat phase which is substructured as a w / o emulsion or not so substructured, based on the total mass, between 5% and 85 %, preferably between 10% and 75%.
  • a fat system is also described in which the mass fraction of dispersed water drops incorporated in the hard fat particles, based on the hard fat mass, is between 0% and 80%.
  • a fat system is disclosed by this prior art, which is characterized in that the volume fraction is incorporated into the hard fat particles. dispersed gas / air bubbles, based on the hard fat volume, is between 0% and 75%.
  • An embodiment of this prior art is characterized in that the mass fraction of dispersed water drops incorporated in the low-melting continuous oil / fat phase, based on the total mass of the continuous phase, is between 0% and 80%.
  • the volume fraction of the dispersed gas / air bubbles incorporated in the low-melting continuous oil / fat phase is, based on the total volume of this continuous phase, between 0% and 75%.
  • the total fat content is between 20% and 100%, preferably between 50% and 100%. If the disperse hard fat particle phase is substructured, the total calorie content is reduced by 50%, preferably by 60%, by incorporating dispersed water drops and / or air / gas bubbles.
  • the total calorie content in the case of substructuring the disperse hard fat particle phase and the continuous low-melting oil / fat phase is reduced by> 50%, preferably by> 70%, by incorporating dispersed water drops and / or air / gas bubbles.
  • the prior art is characterized in that in the case of incorporation of total water fractions> 10%, preferably 20%, into the hard fat particles and / or the low-melting, continuous oil / fat phase in the form of dispersed water drops, this fat system when used as Drawing fat in puff pastry products, in their conventional baking process, brings about an advantageous, controlled release of the incorporated water content in the form of water vapor, and thus makes it possible to achieve a significantly improved fine structuring of the puff pastry product.
  • Fat system characterized in that in the case of the incorporation of total water proportions> 30% into the hard fat particles and / or the low-melting, continuous oil / fat phase in the form of dispersed water drops, this fat system when used as drawing fat in puff pastry products with their novel treatment in a microwave baking process results in an advantageous, controlled release of the incorporated water content in the form of water vapor, and thus a significantly improved fine structuring of the puff pastry product can be achieved in a significantly reduced baking time.
  • the substructured hard fat particles allow more efficient and simplified incorporation / encapsulation more functional Substance components that are relevant for sensory, nutritional and / or medical reasons.
  • the hard fat content or generally the fat content in the end products can be significantly reduced without negatively influencing the customized melting, consistency, flow, stability and novel texture formation properties of the fat system.
  • Hydrophobic and / or hydrophilic ingredients can be incorporated or encapsulated in the substructured hard fat fractions, which are better protected against diffusion losses by a solid, crystalline hard fat coating, for example.
  • the fat masses produced in this way also show improved structural stability over a larger temperature range.
  • An example from the cosmetics sector relates to the spreading behavior of a cream on the skin surface, which is kept constant over a temperature range relevant to the consumer. Texture-improving properties result, for example, from the incorporation of dispersed water droplets into the hard fat particles of the microstructured food composite fat system, which is preferably used as drawing fat or drawing margarine. The concentration and size of these incorporated water droplets as well as the melting temperature range of the hard fat particles allow the driving force of the margarine to be regulated in the baking process.
  • the water vapor generated during baking can be used as a raising agent in the fat-based separating layer.
  • Structure formation in the baking process i.e. to be adapted to the gelatinization temperature / kinetics and dough crumb solidification temperature / kinetics. This optimizes the driving force and the resulting baking volume and produces a finer leafiness of the dough structure in the baked product.
  • puff pastry with a drawing fat which, in contrast to conventional puff pastries, can also be baked in the microwave.
  • a fat-based suspension, emulsion or foam consisting of the liquid hard fat component and the (i) solid (s), (ii) aqueous phase (s), or (iii) gas phases dispersed therein are sprayed through a nozzle into a cold gas phase ,
  • the liquid hard fat crystallizes out and includes the phases dispersed therein.
  • Macroscopically, a free-flowing hard fat powder is created.
  • the hard fat has the melting temperature range set via the fat composition and the coupled deformation / consistency and Flow properties.
  • Biopolymers such as, for example, edible proteins or polysaccharides, including, for example, indigestible celluloses, can be included in the hard fat phase.
  • other ingredients can be dispersed into the hard fat phase.
  • these can be, for example, vitamins, minerals, flavors, alcohol, cocoa, fruit, vegetable, nut, meat or fish pieces and purees.
  • Emulsifiers can also be used for the substructuring of the hard fat.
  • the proportion of non-hard fat material in the entire hard fat spray powder product can be between 0.01% and 70%.
  • a free-flowing powder is macroscopically present in the application temperature range.
  • another liquid phase can be used for substructuring.
  • This liquid, aqueous phase is dispersed / emulsified in the liquid hard fat and then cold sprayed.
  • the aqueous phase can consist, for example, of water, milk, fruit or vegetable juices, coffee or tea extract.
  • the aqueous phase can be further substructured by a gas or fat phase or solid particles. Suitable emulsifiers are used.
  • the proportion of non-hard fat material can in turn be between 0.01% and 70%.
  • a free-flowing hard fat spray powder product is created macroscopically.
  • the hard fat phase can be substructured by a gas. A gas is dispersed into the liquid hard fat phase and this dispersion is then cold sprayed.
  • the gas: hard fat ratio can vary between 0: 1 and 3: 1.
  • a free-flowing hard fat powder is created macroscopically.
  • such a substructured hard fat powder has round particles in a diameter range of 0.1 to 500 pm that can be set via the spray parameters.
  • the particle morphology can also have other geometric shapes, such as ellipsoid, platelet or irregular shapes.
  • Such fat systems could be produced in a variety of ways.
  • the most common manufacturing methods include the following steps: 1. Mix the liquid hard fat with the liquid oil phase and, if available, the aqueous part to produce a pre-emulsion. 2. Cooling this pre-emulsion with mechanical energy input in order to produce a w / o emulsion and to crystallize the hard fat. 3. Setting the necessary plasticity by further fine dispersion of the water drops and hard fat crystals, for example in a pin mixer.
  • Such a fat powder can be produced by cold spraying (EP 1 285 584), by supercritical melting micronization (WO 2010/069752) or by phase inversion (EP 0 293 980).
  • disk-shaped primary particles were agglomerated to form 0.5-10 mm granules by means of liquid oil or w / o emulsions. By mixing in liquid oil, these granules break up again into primary particles, and then develop their effect as a structuring agent. The upstream agglomeration step is conducive to better handling of the fat powder.
  • DE 197 50 479 A1 discloses a process for producing water-containing, frozen or solidified, storage-stable, free-flowing powder microcapsules.
  • Claim 11 describes a method with the features of claim 1, in which, due to the spraying of an O / W / O emulsion in the greasy / oily spray drops, dispersed water droplets in turn form a second fat / oil phase, which is also finely dispersed in droplet form have, the total drop being solidified when the outer fat / oil phase solidifies and the inner second fat / oil phase at storage temperature, in contrast to the outer fat / oil phase, can be in the molten or partially melted state.
  • DE 697 36 679 T2 relates to the production of a flowable fat in certain weight ratios with fillers that are very special.
  • the invention has for its object to provide a micro-foamed, multi-phase fat powder, which allows stabilization of encapsulated ingredients even over a long period of storage.
  • the invention is based on the object of proposing a suitable use for such a micro-foamed, multi-phase fat powder system.
  • micro-foamed, multi-phase fat powder the particle core of which consists of a micro-foamed matrix and elements arranged therein, different from the particle core, and the micro-foamed particle core, depending on the predetermined mechanical and / or thermal and / or enzymatic stress or the time spent there releases elements arranged in the particle core.
  • micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention can be used both in the food, pharmaceutical and cosmetics sectors and in the construction sector and for washing powder.
  • hard fat refers to a fat that is solid at room temperature of around 20 degrees Celsius.
  • the present invention relates to the substructuring of hard fats in particle form for encapsulation, consisting of a particle core with an internal, micro-foamed substructure, which is improved by (a) improved availability and controlled release of active ingredients, (b) novel techno-functional and sensory properties, (c) a reduction in calorie density, and (d) novel possibilities for functionalization with active ingredients (nutritive, cosmetic or pharmaceutical substance components).
  • the surface-to-volume ratio which is greatly increased in accordance with the invention, leads to a greatly enlarged surface area of the particles and thereby to a greatly increased th release of the contained active ingredients.
  • the sensory perception of the flavors contained in foods can be significantly increased, whereby (a) more intense aroma profiles can be generated and / or (b) economic advantages can be achieved by using less quantities.
  • the micro-foamed substructure of the MSFP can have pressures that deviate from the ambient pressure, which leads to novel techno-functional properties of the particles, such as (a) controlled volume expansion (for example in food or cosmetic products such as cappuccino, foam, Mousse au chocolat, bread or shaving foam), (b) controlled volume reduction and / or adsorption of substances from the matrix surrounding the particle (for example in catastrophic situations in which oil contamination by the particles can be bound quickly and without further influence on the environment ), (c) facilitated breakup of the particles and controlled (increased or decreased) release of the active ingredients contained.
  • controlled volume expansion for example in food or cosmetic products such as cappuccino, foam, Mousse au chocolat, bread or shaving foam
  • controlled volume reduction and / or adsorption of substances from the matrix surrounding the particle for example in catastrophic situations in which oil contamination by the particles can be bound quickly and without further influence on the environment
  • facilitated breakup of the particles and controlled (increased or decreased) release of the active ingredients contained such as (a) controlled volume expansion (
  • the substructured micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention can preferably also be used advantageously not only for food fat foam powder, cosmetic fat foam powder and pharmaceutical fat foam powder, but also in the building materials sector and for washing powders. All in all, the view can be taken that a micro-foamed fat powder of the type according to the invention does not yet exist.
  • the multi-phase system allows the insertion of fat, water and gas-soluble components.
  • the release of elements contained in the microfoamed fat powder can be controlled in a targeted manner. Due to the micro-foamed structure, the release kinetics can be greatly accelerated compared to conventional encapsulation or, if necessary, also delayed, so that faster or slower release kinetics can be achieved. If necessary, the fat system, for example also flavor, can protect longer, so that the loss of flavor is minimal and the storage stability for such a micro-foamed, multi-phase fat powder is considerably increased.
  • the micro-foamed particle core is enclosed by a shell and the shell consists of a micro-foamed, continuous hard fat phase or of an aqueous polymer layer, or a carbohydrate layer or of a higher melting and / or mechanically more stable material than the enclosed particle core.
  • This shell allows for precise control of the release.
  • Such a microfoamed, multi-phase fat powder is very versatile.
  • the shell is an application-specific protective layer, which means that the powder particle is compatible with any matrix and can be mixed.
  • the substructuring according to the invention can be used to produce microfoamed fat powder systems (MSFP) which consist of a core with a microfoamed substructure and a casing.
  • the continuous hard fat phase or wax phase of the micro-foamed core can consist of a pure, an emulsion-based (water-in-fat) or double emulsion-based (fat-in-water-in-fat) hard fat matrix, which is a micro-foamed substructure with a bubble diameter contain 0.1 - 5 [pm] and 1 - 85 [vol .-%] gas fractions.
  • the casing consists of (a) a micro-foamed, continuous hard fat phase which consists of a pure, an emulsion-based (water-in-fat) or double-emulsion-based (fat-in-water-in-fat) hard fat matrix, which has a micro-foamed substructure with a Contain bubble diameters of 0.1 - 5 [pm] and a gas content of 1 - 85 [vol .-%] and / or (b) a pure hard fat and / or (c) an aqueous polymer layer and / or (d) an aqueous one Carbohydrate layer can exist.
  • micro-foamed substructure of the core and / or the shell of the particles allows the incorporation of active ingredients in the continuous phase and / or at the interface between the continuous phase and the gas phase of the enclosed bubbles and / or in the gas phase of the enclosed bubbles micro-foamed substructure. Furthermore, the micro-foamed substructure of the MSFP leads to a sharp increase in the surface-to-volume ratio compared to unfoamed particles by a factor of 2 to 20, depending on the size and volume fraction of the gas bubbles contained in the particles.
  • the release kinetics of the active ingredients contained in the core can be controlled as a function of mechanical, thermal and / or chemical factors by means of the tailor-made shell around the core.
  • Mechanical stress can, for example, break up particles and release the microstructure contained in the core and the active ingredients contained therein.
  • Claim 3 describes a microfoamed, multi-phase fat powder in which the casing consists of a water-in-fat or a fat-in-water-in-fat micro-foamed hard fat phase.
  • the emulsion-based substructure allows the insertion of hydrophilic and / or hydrophobic components.
  • Hydrophilic components are inserted as emulsified drops and are surrounded by the fat mass.
  • the fat matrix leads to an efficient stabilization of the hydrophilic components, for example hydrophilic flavors, since this is not miscible with the hydrophobic fat matrix.
  • Hydrophobic components such as unsaturated fatty acids, can be stabilized in the fat matrix. It is particularly advantageous in all cases that the invention does not require the use of surface stabilizing additives.
  • a further inventive embodiment is described in claim 4.
  • This describes a microfoamed, multi-phase fat powder, which is characterized in that the casing has a microfoamed substructure with gas bubbles, the gas bubbles having a diameter of 0.1 to 15 ⁇ m ], preferably 0.1 to 10 [pm], and the matrix contains a gas fraction of 1 to 85 [vol .-%], preferably 5 to 25 [vol .-%].
  • the small diameter of the contained bubbles leads to an enormous enlargement of the surface of the particles.
  • the slats represent very efficient barriers, which immobilize contained substances, stabilize them in particles and encapsulate them. In addition, these slats represent predetermined breaking points, which break quickly due to a mechanical entry and thus accelerate the release of aroma at the right moment.
  • a micro-foamed, multi-phase fat powder is characterized in that the micro-foamed matrix consists of a continuous hard fat phase or a wax phase or of a water-in-fat or a fat-in-water-in-fat hard fat matrix, which has a microfoamed substructure with a diameter of embedded gas bubbles of 0.1 to 20 [pm], preferably 0.1 to 10 [pm], and a gas fraction of 1 to 85 [vol .-%], preferably 40 to 70 [% by volume].
  • This provides an enormously versatile, micro-foamed, multi-phase fat powder with a versatile system that enables versatile use, encapsulation and controlled and accelerated release of any elements.
  • a further advantageous embodiment is described in claim 6, which is characterized in that the shell also has elements designed as ingredients. This means that this fat powder is used in a wide variety of ways.
  • a further advantageous embodiment is described in claim 7, in which the microfoamed, multi-phase fat powder is characterized in that the gas bubbles arranged in the microfoamed matrix of the particle core have a pressure in the matrix of the particle core that deviates from the normal pressure.
  • a contained overpressure can lead to a strong volume expansion after mechanical, thermal or enzymatic stress. The release of the excess pressure can, for example, lead to an instant cappuccino, powder-based shaving foam or new construction and insulation systems.
  • the micro-foamed, multi-phase fat powder is characterized in that the gas bubbles contained in the micro-foamed matrix of the particle core have an excess pressure of z. B. 1 to 20bar, preferably 1 to 15 bar.
  • a further advantageous embodiment is described in claim 9, which is characterized in that the gas bubbles have a negative pressure of 0.1 to 1 bar, preferably 0.2 to 0.5 bar, with respect to the matrix surrounding them. Suppression can be used to absorb substances. Fat-based substances can be absorbed and stored. This can be compared to an absorption effect.
  • Claim 10 describes a micro-foamed, multi-phase fat powder, in which both the micro-foamed matrix, as well as in the gas bubbles, as well as in the shell, the elements formed as ingredients are arranged.
  • Ingredients can be arranged not only in the continuous hard fat phase, but in particular also as volatile components in the gas phase, both as particulate, for example powdery components, at the boundary layer between the gas bubble and the continuous matrix. Due to the large surface, an internal coating of the inner surface of the air bubble leads to an increased and more intensive release of contained substances. By combining volatile components and components in the continuous matrix or interface of both, an entire aroma profile with volatile and basic aroma components can be released.
  • Claim 11 describes a microfoamed, multi-phase fat powder, in which the elements arranged in the microfoamed matrix and / or in the substructured gas bubbles and / or in the shell surrounding the particle core and / or at the interface of the gas bubbles and particle core and the matrix and / or flavorings and / or trace elements and / or Vitamins and / or antioxidants and / or active pharmaceutical ingredients, bleaches, optical brighteners, enzymes, softeners, surfactants, fragrances, dyes, electrolytes, salts, crosslinking agents, hardeners. This provides an extraordinarily wide range of applications.
  • the fat powder is used as a food fat foam powder system or as a cosmetic fat foam powder system or as a pharmaceutical fat foam powder system or as a construction foam powder system, or in washing powder.
  • 1 shows a schematic view of the production of an emulsion-based, multiphase fat powder
  • 2 shows a particle core with a micro-foamed emulsion matrix and elements arranged therein which are different from the particle core, the particle core being enclosed or encapsulated by a shell;
  • FIG. 4 shows a particle core similar to the illustration according to FIG. 2, aromas being arranged in the gas phase and / or in the continuous phase and / or at the interface;
  • FIG. 6 shows a reconstitution matrix of the particle core shown in FIG. 5, which is arranged in a matrix of water and / or a polymer solution and / or oil or the like;
  • Fig. 7 is a fat powder after the pressure release of the arranged in the matrix
  • Fig. 8 shows the use of a microfoamed, multi-phase fat powder
  • Cocoa fat foam powder in cooperation with coffee powder, milk proteins and carbohydrates, arranged in a capsule; 9 shows a further embodiment with cocoa powder; Cocoa mug with protein proteins, sugar and milk fat foam powder, and
  • FIG. 10 shows the cocoa mug shown in FIG. 9, for example after shaking and thus releasing the pressure of the gas bubbles arranged in the matrix.
  • a container 1 in which molten fat is arranged.
  • the fat is fed to a container 4 through a pump device 2 and a line 3.
  • a line 5 with a pump device 6 is connected to the container 4 and conveys coffee oil to the container 4 from a container 7.
  • the container 4 serves as an emulsification unit.
  • the mixture is fed via a line 9 to a cold spray tower 10, in which the sprayed mass is cooled to multiphase fat powder, for example via liquid nitrogen.
  • a cold spray tower 10 in which the sprayed mass is cooled to multiphase fat powder, for example via liquid nitrogen.
  • This efficiently encapsulates flavors, for example, and the fat matrix stabilizes the flavors it contains, since water-soluble flavors are hydrophobic.
  • the fat-based powder is free of additives. A high dispersed phase concentration of up to 70% is achieved.
  • the micro-foamed, multi-phase fat powder 11 produced in the cooled cold spray tower 10 contains fat particles with a particle core 13 with a shell 12, one of which is shown in FIG. 2.
  • the casing 12 consists of a micro-foamed, continuous hard fat phase, or an aqueous polymer layer, or a carbohydrate layer or a higher-melting and / or mechanically stable material than the enclosed particle core 13.
  • the particle core 13 is thus micro-foamed and has in the case of FIG 2 visible embodiment in its interior various elements 14, for example emulsified aroma components 34 (FIG. 6), which are released depending on the predetermined mechanical and / or thermal and / or enzymatic stress with a period of time.
  • These elements 14 are surrounded by a continuous fat matrix 33.
  • the aroma components 34 need not necessarily be emulsified; they can also be present in gaseous form or as a solid.
  • FIGS. 3 and 4 differs from the embodiment shown in FIG. 1 initially in that melted fat and flavorings are contained in the container 1. These are in turn conveyed through the pump device 2 and the line 3 to a foaming cell designed as a container 4, to which further aroma substances are fed from an aroma evaporator via the line 5 and the conveying device 6. From the container 4 designed as a foaming cell the flavored fat foam is conveyed to the cooling tower 35, which is designed as a cold spray tower, by means of the pumping device 8, in which the mass in a manner such as in the embodiment according to FIGS. B. liquid nitrogen-cooled cooling tower 35 is sprayed. The fat powder 11 collects from below, from which it can then be removed.
  • the particle core 13 in FIG. 4 has volatile, that is volatile aroma components 34 which are surrounded by the fat matrix 33.
  • the particle core 13 is in turn enclosed by a shell 12.
  • the different elements 14 for example gas bubbles
  • the overpressure is 1 bar or more.
  • FIG. 6 shows the reconstitution, the reference symbol 16 representing the reconstitution matrix 16 made of water and / or polymer solution and / or oil or the like.
  • the further elements arranged in the gas bubbles for example flavors, vitamins or the like 17, 18, 19, are distributed in the reconstitution matrix 16.
  • the reference numeral 20 shows coffee powder, coffee powder of 50 [%] of 1770 [mg] being present in the example shown.
  • coffee powder of 50 [%] of 1770 [mg] being present in the example shown.
  • protein and sugar of 34.3 [wg.%] / 1214 [mg] is shown, while at 22 milk fat foam powder is arranged as a micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention with embedded particle cores and different elements, which are covered by a shell or Shell 12 are enclosed.
  • These particle cores are in turn identified by reference number 13.
  • the particle cores 13 can contain further substances, for example vitamins, flavors or the like. 8 can be arranged in a suitable cup or in a capsule, as is normally used in coffee machines.
  • FIG. 9 and 10 show a similar capsule and a beverage cup as shown in Fig. 8.
  • 24 denotes milk fat foam powder according to the invention, in the present case 20.1 [wg.%] / 119 [g] with particle cores 13 and embedded elements 14, while 25 is intended to represent protein protein and sugar, in the present case 17.4 [wg.%] / 100 [g]
  • 26 denotes cocoa powder, in the present example 28.7 [wg.%] / 170 [g] Water is indicated at 27, for example 33.8 [wg.%] / 200 [g] , After shaking, the gas bubbles 28 arranged in the particle core 13 are released, the gas fraction here corresponding to 40 [% by volume] / 15 [pm] bubble size.
  • the supply of water is indicated at 29.

Abstract

The invention relates to a micro-foamed, multi-phase fat powder. The particle core of a fat powder particle consists of a micro-foamed matrix and elements arranged therein that consist of a substance different from that of the particle core.

Description

Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver und Verwendung eines derartigen Fettpulvers  Micro-foamed, multi-phase fat powder and use of such a fat powder
Beschreibung description
Gattung  genus
Die Erfindung betrifft ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver.  The invention relates to a microfoamed, multi-phase fat powder.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Fettpulvers. Stand der Technik Furthermore, the invention relates to the use of such a fat powder. State of the art
Aus der EP 2 879 506 B1 , der WO 2014/067637 A1 und der DE 10 2012 021 545 A1 ist ein Lebensmittelfettsystem oder Kosmetikfettsystem oder Pharmafettsystem mit deutlich reduziert temperaturabhängigen Konsistenz- und Stabilitätsverhalten sowie mit einstellbaren, technologisch und/oder ernährungsphysiologisch relevanten Funk- tionseigenschaften vorbekannt, wobei hochschmelzende, substrukturierte Fettpartikel in einer niedrigschmelzenden Fettphase oder Ölphase oder Wasser/Öl-Emulsion suspendiert sind, wobei durch die Trennung in eine niedrig- und eine hochschmel- zende Ölfraktion oder Fettfraktion sowie die Anordnung der hochschmelzenden Hart- fettphase in Form suspendierter disperser Hartfettpartikel in der niedrigschmelzen- den Ölfraktionsphase sowie die zusätzliche Substrukturierung der dispersen Hartfett- partikel durch inkorporierte disperse Wassertropfen und/oder Luftblasen oder Gas- blasen die Temperaturabhängigkeit der Viskosität des Gesamtsystems in einem Temperaturbereich von 10 bis 20 Grad Celsius, bevorzugt von 5 bis 30 Grad Celsius, weitergehend bevorzugt von 0 bis 40 Grad Celsius, quantitativ beschrieben durch den thermischen Viskositäts-Koeffizienten - Veränderung der Viskosität in kPas pro Grad Temperaturänderung in °C - um den Faktor > 3, bevorzugt um den Faktor > 5 oder > 6, reduziert einstellbar ist. Der Schmelzpunkt der hochschmelzenden, disper- sen, strukturierten Partikelphase beträgt > 20°C und der Erstarrungspunkt der nied- rigschmelzenden Fett-/Ölphase < 15°C. Der Schmelzpunkt der hochschmelzenden, dispersen, strukturierten Partikelphase kann auch > 40°C und der Erstarrungspunkt der niedrigschmelzenden Fett-/Ölphase < 5°C betragen. Des Weiteren offenbart die- ser Stand der Technik ein Fettsystem, bei welchem der Schmelzpunkt der hoch- schmelzenden, dispersen, strukturierten Partikelphase > 60°C und der Erstarrungs- punkt der niedrigschmelzenden Fett-/Ölphase < 5°C, bevorzugt <0°C, beträgt. Die hochschmelzende, disperse, strukturierte Partikelfettphase ist eine erstarrte Emulsion mit inneren, stabilisierten Wassertropfen und/oder die kontinuierliche niedrigschmel- zende Fett- oder Ölphase eine Wasser-in-ÖI-Emulsion mit stabilisierten Wassertrop- fen. Die hochschmelzende, disperse Partikelphase ist eine ÖI-/Wasser/ÖI-Doppel- emulsion, deren äußere Ölphase (O) aus einem hochschmelzenden Fett mit Schmelztemperaturen > 20°C, bevorzugt > 40°C, insbesondere bevorzugt > 60°C, beträgt und/oder die kontinuierliche niedrigschmelzende Fett-/Ölphase eine Wasser/ Öl-Emulsion oder ÖI-/Wasser/ÖI-Emulsion ist, mit einer äußeren kontinuierlichen Emulsions-Ölphase, welche Erstarrungstemperaturen < 15°C, vorzugsweise < 5°C, weitergehend bevorzugt < 0° C, aufweist. Dieser Stand der Technik beschreibt auch ein Fettsystem, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die disperse Partikelstruktur in ihrer hochschmelzenden Fettphase und/oder der inneren Wasserphase und/oder der innersten Öl-/Fettphase Antioxidantien, polyungesättigte Fettsäuren und/oder andere ernährungsphysiologisch oder gesundheitsfördernd und/oder organoleptisch rele- vante funktionale Komponenten aufweist. Des Weiteren beinhaltet dieser Stand der Technik ein Fettsystem, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die kontinuierliche Fluidphase, welche einem niedrigschmelzenden Fett-/Ölsystem mit oder ohne bein- halteten Emulsions- bzw. Doppelemulsionssubstrukturen entspricht, Antioxidantien, polyungesättigte Fettsäuren und/oder andere ernährungsphysiologisch- oder gesundheitsfördernd und/oder organoleptisch relevante funktionale Komponenten und/oder kalorienarme Füllkomponenten in gelöster und/oder dispergierter Form in- korporiert, aufweist. Beschrieben wird auch durch diesen Stand der Technik ein Fett- system, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer oder mehreren der dispersen Fett-/Ölphasen und/oder Wasserphasen ernährungsphysiologisch- oder gesund- heitsfördernd und/oder organoleptisch relevante funktionale Komponenten und/oder kalorienarme Füllkomponenten in gelöster und/oder dispergierter Form inkorporiert sind. Eine Ausführungsform dieses Fettsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass in die kontinuierliche Fett-/Ölphase und/oder eine oder mehreren der dispersen Fett- /Ölphasen und/oder Wasserphasen, Gas-/Luftblasen inkorporiert sind, welche in der jeweiligen umgebenden Phase eine Gasdispersions- oder Schaumstruktur ausbilden. Das Fettsystem ist des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil der substrukturierten oder nicht substrukturierten hochschmelzenden Hartfettpartikel in der kontinuierlichen niedrigschmelzenden als w/o-Emulsion substrukturierten oder nicht derart substrukturierten Öl-/Fettphase, bezogen auf die Gesamtmasse, zwi- schen 5 % und 85 %, bevorzugt zwischen 10 % und 75 %, beträgt. Beschrieben wird auch ein Fettsystem, bei dem der Massenanteil in die Hartfettpartikel inkorporierter disperser Wassertropfen, bezogen auf die Hartfettmasse, zwischen 0 % und 80 % beträgt. Des Weiteren wird ein Fettsystem durch diesen Stand der Technik offenbart, das dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil in die Hartfettpartikel inkorpo- rierter disperser Gas-/Luftblässchen, bezogen auf das Hartfetvolumen, zwischen 0 % und 75 % beträgt. Eine Ausführungsform dieses Standes der Technik ist dadurch gekennzeichnet, dass der Massenanteil in die niedrigschmelzende kontinuierliche Öl- /Fettphase inkorporierter disperser Wassertropfen, bezogen auf die Gesamtmasse der kontinuierlichen Phase, zwischen 0 % und 80% beträgt. Der Volumenanteil der in die niedrigschmelzende kontinuierliche Öl-/Fettphase inkorporierter disperser Gas- /Luftblässchen beträgt, bezogen auf das Gesamtvolumen dieser kontinuierlichen Phase, zwischen 0 % und 75 %. Der Gesamtfettgehalt beträgt zwischen 20 % und 100 %, bevorzugt zwischen 50 % und 100 %. Der Gesamtkaloriengehalt ist bei Sub- strukturierung der dispersen Hartfettpartikelphase durch Inkorporation disperser Wassertropfen und/oder Luft-/Gasblässchen um 50 %, bevorzugt um 60 %, reduziert. Des Weiteren wird beschrieben, dass der Gesamtkaloriengehalt bei Substrukturie- rung der dispersen Hartfettpartikelphase und der kontinuierlichen niedrigschmelzen- den Öl-/Fettphase durch Inkorporation disperser Wassertropfen und/oder Luft- /Gasblässchen um > 50 %, bevorzugt um > 70 %, reduziert ist. Weiterhin ist der Stand der Technik dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Inkorporation von Ge- samtwasseranteilen > 10 %, bevorzugt 20 %, in die Hartfettpartikel und/oder die niedrigschmelzende, kontinuierliche Öl-/Fettphase in Form disperser Wassertropfen, dieses Fettsystem bei Einsatz als Ziehfett in Blätterteigprodukten bei deren konventi- onellem Backprozess eine vorteilhafte, kontrollierte Freisetzung des inkorporierten Wasseranteils in Form von Wasserdampf bewirkt, und somit eine deutlich verbes- serte Feinstrukturierung des Blätterteigendproduktes erzielen lässt. Weiterhin ist das Fettsystem dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Inkorporation von Gesamt- wasseranteilen > 30 % in die Hartfettpartikel und/oder die niedrigschmelzende, konti- nuierliche Öl-/Fettphase in Form disperser Wassertropfen, dieses Fettsystem bei Einsatz als Ziehfett in Blätterteigprodukten bei deren neuartiger Behandlung in einem Mikrowellen-Backprozess eine vorteilhafte, kontrollierte Freisetzung des inkorporierten Wasseranteils in Form von Wasserdampf bewirkt, und somit eine deutlich ver- besserte Feinstrukturierung des Blätterteigendproduktes in deutlich reduzierter Back- zeit erzielen lässt. EP 2 879 506 B1, WO 2014/067637 A1 and DE 10 2012 021 545 A1 describe a food fat system or cosmetic fat system or pharmaceutical fat system with significantly reduced temperature-dependent consistency and stability behavior and with adjustable, technologically and / or nutritionally relevant functional properties previously known, where high-melting, substructured fat particles are suspended in a low-melting fat phase or oil phase or water / oil emulsion, the separation into a low-melting and a high-melting oil fraction or fat fraction and the arrangement of the high-melting hard fat phase in the form of suspended dispersers Hard fat particles in the low-melting oil fraction phase and the additional substructuring of the disperse hard fat particles by incorporated dispersed water drops and / or air bubbles or gas bubbles the temperature dependence of the viscosity of the overall system in a temperature range ch from 10 to 20 degrees Celsius, preferably from 5 to 30 degrees Celsius, more preferably from 0 to 40 degrees Celsius, quantitatively described by the thermal viscosity coefficient - change in viscosity in kPas per degree temperature change in ° C - by the factor> 3, preferably reduced by a factor of> 5 or> 6. The melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase is> 20 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase is <15 ° C. The melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase can also be> 40 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase <5 ° C. Furthermore, this prior art discloses a fat system in which the melting point of the high-melting, disperse, structured particle phase is> 60 ° C and the solidification point of the low-melting fat / oil phase <5 ° C, preferably <0 ° C , is. The high-melting, disperse, structured particle fat phase is a solidified emulsion with inner, stabilized water drops and / or the continuous low-melting fat or oil phase is a water-in-oil emulsion with stabilized water drops. The high-melting, disperse particle phase is an oil / water / oil double emulsion, the outer oil phase (O) of a high-melting fat with melting temperatures> 20 ° C, preferably> 40 ° C, particularly preferably> 60 ° C, and / or the continuous low-melting fat / oil phase is a water / oil emulsion or oil / water / oil emulsion, with an outer continuous emulsion oil phase, which solidification temperatures <15 ° C, preferably <5 ° C, more preferably < 0 ° C. This prior art also describes a fat system which is characterized in that the disperse particle structure in its high-melting fat phase and / or the inner water phase and / or the innermost oil / fat phase antioxidants, polyunsaturated fatty acids and / or other nutritional or health-promoting and / or has organoleptically relevant functional components. Furthermore, this prior art includes a fat system, which is characterized in that the continuous fluid phase, which is a low-melting fat / oil system with or without leg held emulsion or double emulsion substructures, antioxidants, polyunsaturated fatty acids and / or other nutritionally physiological or health-promoting and / or organoleptically relevant functional components and / or low-calorie filling components incorporated in dissolved and / or dispersed form. This prior art also describes a fat system which is characterized in that in one or more of the disperse fat / oil phases and / or water phases, nutritionally physiologically or health-promoting and / or organoleptically relevant functional components and / or low-calorie Filling components are incorporated in dissolved and / or dispersed form. An embodiment of this fat system is characterized in that gas / air bubbles are incorporated into the continuous fat / oil phase and / or one or more of the disperse fat / oil phases and / or water phases, which contain a gas dispersion or Form foam structure. The fat system is further characterized in that the mass fraction of the substructured or non-structured high-melting hard fat particles in the continuous low-melting oil / fat phase which is substructured as a w / o emulsion or not so substructured, based on the total mass, between 5% and 85 %, preferably between 10% and 75%. A fat system is also described in which the mass fraction of dispersed water drops incorporated in the hard fat particles, based on the hard fat mass, is between 0% and 80%. Furthermore, a fat system is disclosed by this prior art, which is characterized in that the volume fraction is incorporated into the hard fat particles. dispersed gas / air bubbles, based on the hard fat volume, is between 0% and 75%. An embodiment of this prior art is characterized in that the mass fraction of dispersed water drops incorporated in the low-melting continuous oil / fat phase, based on the total mass of the continuous phase, is between 0% and 80%. The volume fraction of the dispersed gas / air bubbles incorporated in the low-melting continuous oil / fat phase is, based on the total volume of this continuous phase, between 0% and 75%. The total fat content is between 20% and 100%, preferably between 50% and 100%. If the disperse hard fat particle phase is substructured, the total calorie content is reduced by 50%, preferably by 60%, by incorporating dispersed water drops and / or air / gas bubbles. Furthermore, it is described that the total calorie content in the case of substructuring the disperse hard fat particle phase and the continuous low-melting oil / fat phase is reduced by> 50%, preferably by> 70%, by incorporating dispersed water drops and / or air / gas bubbles. Furthermore, the prior art is characterized in that in the case of incorporation of total water fractions> 10%, preferably 20%, into the hard fat particles and / or the low-melting, continuous oil / fat phase in the form of dispersed water drops, this fat system when used as Drawing fat in puff pastry products, in their conventional baking process, brings about an advantageous, controlled release of the incorporated water content in the form of water vapor, and thus makes it possible to achieve a significantly improved fine structuring of the puff pastry product. Furthermore, that is Fat system characterized in that in the case of the incorporation of total water proportions> 30% into the hard fat particles and / or the low-melting, continuous oil / fat phase in the form of dispersed water drops, this fat system when used as drawing fat in puff pastry products with their novel treatment in a microwave baking process results in an advantageous, controlled release of the incorporated water content in the form of water vapor, and thus a significantly improved fine structuring of the puff pastry product can be achieved in a significantly reduced baking time.
Es wird beschrieben, dass bei herkömmlichen Prozessen es nicht möglich sei, das Hartfett hinreichend definiert zu strukturieren, da das Hartfett am Anfang der Her- stellung ebenfalls in flüssiger Form in der Ölphase vermischt ist und in aller Regel in Folge Mischbarkeit bzw. Teilmischbarkeit von Hartfett und Öl Fraktionen eutektikale Effekte Einfluss auf den Schmelztemperaturbereich (zum Beispiel Schmelztempera- turabsenkung) der auskristallisierenden Hartfettfraktionen haben. Ferner schließt die herkömmliche Herstellung von Hartfettfraktionen die Einbindung von zum Beispiel Wasser oder Luft-/Gasanteilen in dieselben aus. Es wird beschrieben, dass durch die Substrukturierung das Hartfett ohne Wechselwirkung mit der Ölphase maßgeschnei- dert strukturiert und Wasser sowie Luft-/Gasanteile eingebunden werden, welche die Verarbeitungs- und Applikationseigenschaften durch neuartige Texturbildung maßgeblich verbessern lassen. Darüber hinaus erlauben die substrukturierten Hartfett- partikel die effizientere und vereinfachte Inkorporierung/ Enkapsulierung funktioneller Stoffkomponenten, welche aus sensorischen, ernährungsphysiologischen und/oder medizinischen Gründen relevant sind. Darüber hinaus kann in Folge der Substruktu- rierung der Hartfettanteil oder generell der Fettanteil in den Endprodukten deutlich reduziert werden ohne die maßgeschneiderten Schmelz-, Konsistenz-, Fliess-, Stabi- litäts- und neuartigen Texturbildungseigenschaften des Fettsystems negativ zu be- einflussen. In den substrukturierten Hartfettfraktionen können hydrophobe und/oder hydrophile Inhaltsstoffe inkorporiert bzw. enkapsuliert werden, die durch eine feste, kristalline Hartfettumhüllung zum Beispiel besser vor Diffusionsverlusten geschützt sind. Weiter zeigen die so hergestellten Fettmassen eine verbesserte Strukturstabi- lität über einen größeren Temperaturbereich. Dies ist zum Beispiel bei der Verarbei- tung von Ziehfetten in Teigen sehr wichtig, da durch die größere Strukturstabilität über einen erweiterten Temperaturbereich auch eine verbesserte Produktionsstabili- tät und somit weniger Fehlproduktion realisiert werden kann. Ein Beispiel aus dem Kosmetikbereich betrifft das Aufstreichverhalten einer Creme auf die Hautoberfläche, welches über einen, für den Konsumenten relevanten Temperaturbereich konstant gehalten wird. Texturverbessernde Eigenschaften resultieren zum Beispiel aus einer Inkorporation disperser Wassertröpfchen in die Hartfettpartikeln mikrostrukturierten Lebensmittel Composit-Fettsystems, das als Ziehfett bzw. Ziehmargarine bevorzugten Einsatz findet. Konzentration und Größe dieser inkorporierten Wassertröpfchen sowie der Schmelztemperaturbereich der Hartfettpartikeln lassen die Triebkraft der Ziehmargarine im Backprozess regulieren. Damit kann der beim Backen entstehende Wasserdampf als Triebmittel in der fettbasierten Trennschicht gezielt an die Teig- Strukturbildung im Backprozess, das heißt an die Verkleisterungstemper/-kinetik und Teigkrumenverfestigungstemperatur/-kinetik angepasst werden. Damit werden Trieb- kraft und resultierendes Backvolumen optimiert und eine feinere Blättrigkeit der Teig- struktur im Backprodukt erzeugt. Des Weiteren ist es mit einem Ziehfett möglich, Blätterteig herzustellen, welcher im Gegensatz zu herkömmlichen Blätterteigen auch in der Mikrowelle backfähig ist. Dieser Vorteil gegenüber konventionellen Produkten ist wiederum darauf zurückzuführen, dass die disperse Wasserphase, welche in den Hartfettpartikeln als substrukturierende Phase eingebracht ist, über Wasserkonzentration, Wassertropfengrößenverteilung und Hartfett-Schmelztempera- turbereich gezielt an die Backbedingungen in der Mikrowelle angepasst werden kann. Das Resultat ist ein mit einem Backofenprodukt vergleichbarer Blätterteig. Im Gegensatz dazu führt bei konventionell hergestelltem Blätterteig (mit konventionel- lem Ziehfett oder Ziehmargarine) das neuartige rationelle Backen in der Mikrowelle zu höchst unansehnlichen Produktstrukturen. Es wird ausgeführt, dass die Sub- strukturierung des Hartfetts durch ein Kaltsprühverfahren erfolgen kann, ist aber darauf nicht beschränkt. Dabei werden eine fettbasierende Suspension, Emulsion oder Schaum, bestehend aus der flüssigen Hartfettkomponente und den darin dispergierten (i) Feststoff(en), (ii) wässrigen Phase(n), oder (iii) Gasphasen, über eine Düse in eine kalte Gasphase versprüht. Dabei kristallisiert das flüssige Hartfett aus und schließt die darin dispergierten Phasen ein. Makroskopisch entsteht ein rie- selfähiges Hartfett-Pulver. Das Hartfett hat den über die Fettkomposition eingestell- ten Schmelztemperaturbereich und die gekoppelten Verformungs-/Konsistenz und Fliesseigenschaften. In die Hartfettphase können Biopolymere wie zum Beispiel ess- bare Proteine oder Polysaccharide, einschließlich zum Beispiel unverdaubaren Zellulosen, eingeschlossen werden. Zusätzlich können weitere Inhaltsstoffe in die Hartfettphase eindispergiert werden. Ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben, können dies zum Beispiel Vitamine, Mineralien, Aromen, Alkohol, Kakao, Frucht-, Gemüse-, Nuss-, Fleisch- oder Fischstückchen und oder -pürees sein. Ferner können Emulgatoren für die Substrukturierung des Hartfetts eingesetzt wer- den. Der Anteil an nicht-Hartfettmaterial im gesamten Hartfett-Sprühpulverprodukt kann zwischen 0.01% und 70% liegen. Makroskopisch liegt ein rieselfähiges Pulver im Anwendungstemperaturbereich vor. In einer anderen Hartfettphase kann auch mit einer weiteren flüssigen Phase substrukturiert werden. Dabei wird diese flüssige, wässrige Phase in das flüssige Hartfett dispergiert/emulgiert und anschließend kalt- gesprüht. Die wässrige Phase kann dabei zum Beispiel aus Wasser, Milch, Frucht- oder Gemüsesäften, Kaffee- oder Teeextrakt bestehen. Ferner kann die wässrige Phase durch eine Gas- oder Fettphase oder feste Partikel weitergehend substrukturiert werden. Dabei werden geeignete Emulgatoren eingesetzt. Der Anteil an nicht- Hartfettmaterial kann wiederum zwischen 0.01% und 70% betragen. Makroskopisch entsteht ein rieselfähiges Hartfett-Sprühpulverprodukt. In einer anderen Ausführung des Erfindungsgegenstandes kann die Hartfettphase durch ein Gas substrukturiert werden. Dabei wird ein Gas in die flüssige Hartfettphase eindispergiert und anschließend diese Dispersion kaltgesprüht. Das Verhältnis Gas:Hartfett kann zwischen 0:1 und 3:1 variieren. Makroskopisch entsteht wiederum ein rieselfähiges Hartfett-Pulver. Im Allgemeinen besitzt ein so substrukturiertes Hartfettpulver runde Partikeln in einem über die Sprühparameter einstellbaren Durchmesserbereich von 0.1 - 500 pm. Die Partikelmorphologie kann aber auch andere geometrische Formen aufweisen, wie zum Beispiel Ellipsoid-, Plättchen- oder unregelmäßige Formen. It is described that in conventional processes it is not possible to structure the hard fat in a sufficiently defined manner, since the hard fat is also mixed in liquid form in the oil phase at the start of production and generally as a result of the miscibility or partial miscibility of hard fat and oil fractions eutectical effects have an influence on the melting temperature range (for example lowering the melting temperature) of the crystallized hard fat fractions. Furthermore, the conventional production of hard fat fractions precludes the incorporation of, for example, water or air / gas fractions therein. It is described that the sub-structuring means that the hard fat is structured without interaction with the oil phase and that water and air / gas components are integrated, which significantly improve the processing and application properties through novel texture formation. In addition, the substructured hard fat particles allow more efficient and simplified incorporation / encapsulation more functional Substance components that are relevant for sensory, nutritional and / or medical reasons. In addition, as a result of the substructure, the hard fat content or generally the fat content in the end products can be significantly reduced without negatively influencing the customized melting, consistency, flow, stability and novel texture formation properties of the fat system. Hydrophobic and / or hydrophilic ingredients can be incorporated or encapsulated in the substructured hard fat fractions, which are better protected against diffusion losses by a solid, crystalline hard fat coating, for example. The fat masses produced in this way also show improved structural stability over a larger temperature range. This is very important, for example, when processing drawing fats in doughs, because the greater structural stability over an extended temperature range also means improved production stability and therefore less wrong production. An example from the cosmetics sector relates to the spreading behavior of a cream on the skin surface, which is kept constant over a temperature range relevant to the consumer. Texture-improving properties result, for example, from the incorporation of dispersed water droplets into the hard fat particles of the microstructured food composite fat system, which is preferably used as drawing fat or drawing margarine. The concentration and size of these incorporated water droplets as well as the melting temperature range of the hard fat particles allow the driving force of the margarine to be regulated in the baking process. This means that the water vapor generated during baking can be used as a raising agent in the fat-based separating layer. Structure formation in the baking process, i.e. to be adapted to the gelatinization temperature / kinetics and dough crumb solidification temperature / kinetics. This optimizes the driving force and the resulting baking volume and produces a finer leafiness of the dough structure in the baked product. Furthermore, it is possible to produce puff pastry with a drawing fat, which, in contrast to conventional puff pastries, can also be baked in the microwave. This advantage over conventional products is in turn due to the fact that the disperse water phase, which is incorporated in the hard fat particles as a substructuring phase, can be specifically adapted to the baking conditions in the microwave via water concentration, water droplet size distribution and hard fat melting temperature range. The result is a puff pastry comparable to an oven product. In contrast, in the case of conventionally produced puff pastry (with conventional drawing fat or drawing margarine), the novel, rational baking in the microwave leads to highly unsightly product structures. It is stated that the substructuring of the hard fat can be carried out by a cold spray process, but is not restricted to this. A fat-based suspension, emulsion or foam consisting of the liquid hard fat component and the (i) solid (s), (ii) aqueous phase (s), or (iii) gas phases dispersed therein are sprayed through a nozzle into a cold gas phase , The liquid hard fat crystallizes out and includes the phases dispersed therein. Macroscopically, a free-flowing hard fat powder is created. The hard fat has the melting temperature range set via the fat composition and the coupled deformation / consistency and Flow properties. Biopolymers such as, for example, edible proteins or polysaccharides, including, for example, indigestible celluloses, can be included in the hard fat phase. In addition, other ingredients can be dispersed into the hard fat phase. Without claiming to be complete, these can be, for example, vitamins, minerals, flavors, alcohol, cocoa, fruit, vegetable, nut, meat or fish pieces and purees. Emulsifiers can also be used for the substructuring of the hard fat. The proportion of non-hard fat material in the entire hard fat spray powder product can be between 0.01% and 70%. A free-flowing powder is macroscopically present in the application temperature range. In another hard fat phase, another liquid phase can be used for substructuring. This liquid, aqueous phase is dispersed / emulsified in the liquid hard fat and then cold sprayed. The aqueous phase can consist, for example, of water, milk, fruit or vegetable juices, coffee or tea extract. Furthermore, the aqueous phase can be further substructured by a gas or fat phase or solid particles. Suitable emulsifiers are used. The proportion of non-hard fat material can in turn be between 0.01% and 70%. A free-flowing hard fat spray powder product is created macroscopically. In another embodiment of the subject matter of the invention, the hard fat phase can be substructured by a gas. A gas is dispersed into the liquid hard fat phase and this dispersion is then cold sprayed. The gas: hard fat ratio can vary between 0: 1 and 3: 1. A free-flowing hard fat powder is created macroscopically. In general, such a substructured hard fat powder has round particles in a diameter range of 0.1 to 500 pm that can be set via the spray parameters. The particle morphology can also have other geometric shapes, such as ellipsoid, platelet or irregular shapes.
In der EP 2 897 506 B1 wird weiter ausgeführt, dass alle bisherigen Strategien zur Kalorienreduzierung darin bestünden, eine wässrige Phase in die kontinuierliche, Hartfettpartikeln beinhaltende fluide Ölphase in dispergierter Form einzubringen. In der WO 2010/069747 ist ein fettreduzierter Brotaufstrich (<40% Gesamtfett) mit nicht gelierenden Proteinen in der dispersen wässrigen Phase beschrieben. In der WO 2010/069752 ist diese wässrige Phase geliert, um einen fettreduzierten Brotaufstrich herzustellen (<45% Gesamtfett). In EP 2 897 506 B1 it is further stated that all previous strategies for calorie reduction consist of introducing an aqueous phase into the continuous fluid oil phase containing hard fat particles in dispersed form. WO 2010/069747 describes a reduced-fat spread (<40% total fat) with non-gelling proteins in the disperse aqueous phase. In WO 2010/069752, this aqueous phase is gelled to produce a reduced-fat spread (<45% total fat).
Solche Fettsysteme könnten auf vielfältige Weise produziert werden. Die meistver- breiteten Herstellungsmethoden beinhalten folgende Schritte: 1. Mischen des flüssi- gen Hartfetts mit der flüssigen Ölphase und falls vorhanden dem wässrigen Anteil, um eine Voremulsion herzustellen. 2. Kühlen dieser Voremulsion unter mechani- schem Energieeintrag, um eine w/o-Emulsion herzustellen und das Hartfett auszu- kristallisieren. 3. Einstellen der nötigen Plastizität durch weitergehendes Feindisper- gieren der Wassertropfen und Hartfettkristalle zum Beispiel in einem Pinmischer.Such fat systems could be produced in a variety of ways. The most common manufacturing methods include the following steps: 1. Mix the liquid hard fat with the liquid oil phase and, if available, the aqueous part to produce a pre-emulsion. 2. Cooling this pre-emulsion with mechanical energy input in order to produce a w / o emulsion and to crystallize the hard fat. 3. Setting the necessary plasticity by further fine dispersion of the water drops and hard fat crystals, for example in a pin mixer.
4. Aufbau eines Kristallnetzwerkes in einem kontrolliert-temperierten "Halterohr".4. Structure of a crystal network in a controlled-temperature "holding tube".
5. Ausformung und Verpackung des Produktes. Der vorab beschriebene Prozess ist sehr energieintensiv und die Kristallisation des Hartfetts ist beeinflusst vom eutektischen Verhalten in der Mischung des Hartfettes mit dem flüssigen Öl. Zudem wird in Folge Energiedissipation durch den hohen mechanischen Energieeintrag Hartfett wieder aufgeschmolzen, sodass während Lage- rung und/oder Transport das Hartfett strukturell unkontrolliert rekristallisiert. Dadurch wird die Plastizität des resultierenden Produktes massiv beeinflusst, was zum Bei- spiel bei der Weiterverarbeitung in Blätterteigen zu großen Problemen führen kann. In einem anderen Herstellungsverfahren wird bereits auskristallisiertes Hartfett in Form eines Pulvers der flüssigen Ölphase beigemischt. Diese alternative Herstel- lungsmethode führt zu großen Energieeinsparungen. Zudem wird die Nachkristalli- sation während Lagerung und Vertrieb auf ein Minimum reduziert. Solch ein Fettpul- ver kann durch Kaltsprühen (EP 1 285 584), durch superkritische Schmelzmikronisa- tion (WO 2010/069752) oder durch Phaseninversion (EP 0 293 980) hergestellt wer- den. In der WO 2006/087090 wurden scheibenförmige Primärpartikel (Dicke 0.01-0.5 pm) mittels flüssigem Öl oder w/o-Emulsionen zu 0.5-10mm Granulaten agglome- riert. Durch Einmischen in flüssiges Öl brechen diese Granulate wieder in Primärpar- tikel auf, und entfalten dann ihre Wirkung als Strukturbildner. Der vorgeschaltete Agglomerationsschritt ist der besseren Handhabung des Fettpulvers zuträglich. 5. Forming and packaging of the product. The process described above is very energy-intensive and the crystallization of the hard fat is influenced by the eutectic behavior in the mixture of the hard fat with the liquid oil. In addition, due to the high mechanical energy input, hard fat is melted again as a result of energy dissipation, so that the hard fat recrystallizes in a structurally uncontrolled manner during storage and / or transport. This has a massive impact on the plasticity of the resulting product, which can lead to major problems, for example, when processing in puff pastries. In another manufacturing process, hard fat that has already crystallized out is added to the liquid oil phase in the form of a powder. This alternative manufacturing method leads to great energy savings. In addition, the recrystallization during storage and distribution is reduced to a minimum. Such a fat powder can be produced by cold spraying (EP 1 285 584), by supercritical melting micronization (WO 2010/069752) or by phase inversion (EP 0 293 980). In WO 2006/087090, disk-shaped primary particles (thickness 0.01-0.5 pm) were agglomerated to form 0.5-10 mm granules by means of liquid oil or w / o emulsions. By mixing in liquid oil, these granules break up again into primary particles, and then develop their effect as a structuring agent. The upstream agglomeration step is conducive to better handling of the fat powder.
Aus der DE 197 50 479 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen von wasserhaltigen, ge- frorenen bzw. erstarrten, lagerstabilen, rieselfähigen Pulvermikrokapseln vorbekannt. Patentanspruch 11 beschreibt dabei ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspru- ches 1 , bei dem aufgrund Versprühen einer O/W/O-Emulsion in den fettigen/öligen Sprühtropfen enthaltene dispergierte Wassertröpfchen ihrerseits eine zweite, eben- falls in Tröpfchenform feinstdispergierte Fett-/Ölphase aufweisen, wobei der Ge- samttropfen bei Erstarrung der äußeren Fett-/Ölphase verfestigt ist und die innere zweite Fett-/Ölphase bei Lagertemperatur im Gegensatz zur äußeren Fett-/Ölphase im geschmolzenen bzw. teilgeschmolzenen Zustand vorliegen kann. DE 197 50 479 A1 discloses a process for producing water-containing, frozen or solidified, storage-stable, free-flowing powder microcapsules. Claim 11 describes a method with the features of claim 1, in which, due to the spraying of an O / W / O emulsion in the greasy / oily spray drops, dispersed water droplets in turn form a second fat / oil phase, which is also finely dispersed in droplet form have, the total drop being solidified when the outer fat / oil phase solidifies and the inner second fat / oil phase at storage temperature, in contrast to the outer fat / oil phase, can be in the molten or partially melted state.
Die DE 697 36 679 T2 betrifft die Herstellung eines fließfähigen Fettes in bestimmten Gewichtsverhältnissen mit Füllstoffen, die sehr speziell sind. DE 697 36 679 T2 relates to the production of a flowable fat in certain weight ratios with fillers that are very special.
Der Druckschrift JAHANIAVAL FIROUZ ET AL, "Characterization of a double emul- sion System (Oil-in-Water-in-oil emulsion) with low solid fats: microstructure", Journal of the American oil chemists' society, Springer, DE (20030101), Vol. 80, No. 1 , doi: 10.1007/ S11746-003-0645-9, ISSN 0003-021 X, pages 25 -31 , XP002277209 ist eine Emulsion mit einem hochschmelzenden Fett, einem niedrigschmelzenden Fett sowie Wasser zu entnehmen. Das hochschmelzende Fett wird in der Mischung aus niedrigschmelzenden Fett und Wasser suspendiert. Wasserblasen können auch in der Emulsion gefunden werden. Die Phasen werden getrennt durch Abkühlung derThe publication JAHANIAVAL FIROUZ ET AL, "Characterization of a double emulsion System (Oil-in-Water-in-oil emulsion) with low solid fats: microstructure", Journal of the American oil chemists' society, Springer, DE (20030101 ), Vol. 80, No. 1, doi: 10.1007 / S11746-003-0645-9, ISSN 0003-021 X, pages 25 -31, XP002277209, an emulsion with a high-melting fat, a low-melting fat and water can be found. The high-melting fat is suspended in the mixture of low-melting fat and water. Water bubbles can also be found in the emulsion. The phases are separated by cooling the
Emulsion erhalten. Aufgabe Receive emulsion. task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver zu schaffen, welches eine Stabilisierung von gekapselten Inhaltsstoffen auch über längere Lagerdauer gestattet. The invention has for its object to provide a micro-foamed, multi-phase fat powder, which allows stabilization of encapsulated ingredients even over a long period of storage.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Verwendung für ein derartiges mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulversystem vorzuschla- gen. Furthermore, the invention is based on the object of proposing a suitable use for such a micro-foamed, multi-phase fat powder system.
Lösung der Aufgabe betreffend das Fettpulver Solution to the problem regarding fat powder
Diese Aufgabe wird durch ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver gelöst, dessen Partikelkern aus einer mikrogeschäumten Matrix und darin angeordneten, von dem Partikelkern stoffverschiedenen Elementen besteht und der mikro- geschäumte Partikelkern je nach vorbestimmter mechanischer und/oder thermischer und/oder enzymatischer Beanspruchung oder zeitlicher Verweildauer die in dem Partikelkern angeordneten Elemente freigibt. This object is achieved by a micro-foamed, multi-phase fat powder, the particle core of which consists of a micro-foamed matrix and elements arranged therein, different from the particle core, and the micro-foamed particle core, depending on the predetermined mechanical and / or thermal and / or enzymatic stress or the time spent there releases elements arranged in the particle core.
Das erfindungsgemäße mikrogeschäumte, mehrphasige Fettpulver kann sowohl im Lebensmittel-, als auch im Pharma- und Kosmetikbereich sowie im Baubereich und für Waschpulver eingesetzt werden. Der Begriff„Hartfett“ bezieht sich auf ein Fett, welches bei Raumtemperatur von etwa 20 Grad Celsius fest ist. The micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention can be used both in the food, pharmaceutical and cosmetics sectors and in the construction sector and for washing powder. The term "hard fat" refers to a fat that is solid at room temperature of around 20 degrees Celsius.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Substrukturierung von Hartfetten in Partikelform für die Verkapselung, bestehend aus Partikel-Kern mit innerer, mikro- geschäumter Substruktur, die durch (a) verbesserte Verfügbarkeit und kontrollierte Freisetzung aktiver Inhaltsstoffe, (b) neuartige techno-funktionelle und sensorische Eigenschaften, (c) eine Reduktion der Kaloriendichte sowie (d) neuartige Möglich- keiten zur Funktionalisierung mit aktiven Inhaltsstoffen (nutritive, kosmetische oder pharmazeutische Stoffkomponenten) gekennzeichnet ist. The present invention relates to the substructuring of hard fats in particle form for encapsulation, consisting of a particle core with an internal, micro-foamed substructure, which is improved by (a) improved availability and controlled release of active ingredients, (b) novel techno-functional and sensory properties, (c) a reduction in calorie density, and (d) novel possibilities for functionalization with active ingredients (nutritive, cosmetic or pharmaceutical substance components).
In herkömmlichen Prozessen ist es nicht möglich, Pulverfettsysteme mit mikroge- schäumten Substrukturen ohne grenzflächenaktiven Additiven zu erzeugen, welche in dieser mikrogeschäumten Substruktur aktive Inhaltsstoffe in fester, flüssiger und gasförmiger Form enthalten können und diese aktiven Inhaltsstoffe über eine geeig- nete Verkapselungsschicht stabilisieren. Ferner schließt die herkömmliche Herstel- lung von Schäumen unter Umgebungsdruck, abweichende Drücke in solch mikro- geschäumten Substrukturen aus. In conventional processes, it is not possible to produce powder fat systems with micro-foamed substructures without surface-active additives, which can contain active ingredients in solid, liquid and gaseous form in this micro-foamed substructure and stabilize these active ingredients via a suitable encapsulation layer. Furthermore, the conventional production of foams under ambient pressure precludes deviating pressures in such micro-foamed substructures.
Das erfindungsgemäß stark erhöhte Oberflächen-zu-Volumen Verhältnis führt zu ei- ner stark vergrößerten Angriffsfläche der Partikel und dadurch zu einer stark erhöh- ten Freisetzung der enthaltenen aktiven Inhaltsstoffe. Dadurch kann zum Beispiel die sensorische Wahrnehmung der in Lebensmitteln enthaltenen Aromen signifikant ver- stärkt werden, wodurch (a) intensivere Aromen Profile erzeugt werden können und/oder (b) ökonomische Vorteile durch geringere benötigte Einsatzmengen erzielt werden. The surface-to-volume ratio, which is greatly increased in accordance with the invention, leads to a greatly enlarged surface area of the particles and thereby to a greatly increased th release of the contained active ingredients. In this way, for example, the sensory perception of the flavors contained in foods can be significantly increased, whereby (a) more intense aroma profiles can be generated and / or (b) economic advantages can be achieved by using less quantities.
Des Weiteren kann die mikrogeschäumte Substruktur des MSFP vom Umgebungs- druck abweichende Drücke aufweiseh, was zu neuartigen techno-funktionellen Ei- genschaften der Partikel führt, wie zum Beispiel (a) kontrollierte Volumenexpansion (zum Beispiel in Lebensmittel- oder Kosmetikprodukten wie Cappuccino, Schaum, Mousse-au-chocolat, Brot oder Rasierschaum), (b) kontrollierte Volumenreduktion und/oder Adsorption von Stoffen aus der Partikel umgebenden Matrix (zum Beispiel in Katastrophensituationen, bei der Ölverschmutzungen durch die Partikel schnell und ohne weiteren Einfluss auf die Umgebung gebunden werden können), (c) erleichterter Aufbruch der Partikel und kontrollierte (verstärkte oder verminderte) Freisetzung der enthaltenen aktiven Inhaltsstoffe. Furthermore, the micro-foamed substructure of the MSFP can have pressures that deviate from the ambient pressure, which leads to novel techno-functional properties of the particles, such as (a) controlled volume expansion (for example in food or cosmetic products such as cappuccino, foam, Mousse au chocolat, bread or shaving foam), (b) controlled volume reduction and / or adsorption of substances from the matrix surrounding the particle (for example in catastrophic situations in which oil contamination by the particles can be bound quickly and without further influence on the environment ), (c) facilitated breakup of the particles and controlled (increased or decreased) release of the active ingredients contained.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße substrukturierte mikrogeschäumte, mehrpha- sige Fettpulver auch nicht nur für Lebensmittelfettschaumpulver, Kosmetikfett- schaumpulver und Pharmafettschaumpulver mit Vorteil anwendbar, sondern auch im Baustoffbereich und bei Waschpulvern. Alles in allem kann die Auffassung vertreten werden, dass ein mikrogeschäumtes Fettpulver der erfindungsgemäßen Art bisher nicht existiert. Das mehrphasige System erlaubt das Einfügen von Fett, Wasser und gaslöslichen Komponenten. Außerdem kann die Freisetzung von in dem mikrogeschäumten Fettpulver enthalte- nen Elementen gezielt gesteuert werden. Durch die mikrogeschäumte Struktur kann die Freisetzungskinetik, im Vergleich zur herkömmlichen Verkapselung, stark beschleunigt oder im Bedarfsfälle auch verzögert werden, also eine schnellere oder eine langsamere Freisetzungskinetik erzielt werden. Im Bedarfsfälle kann das Fett- system, zum Beispiel auch Aroma, länger schützen, so dass der Aromenverlust minimal ist und die Lagerstabilität für ein derartiges mikrogeschäumtes, mehrphasi- ges Fettpulver erheblich erhöht wird. The substructured micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention can preferably also be used advantageously not only for food fat foam powder, cosmetic fat foam powder and pharmaceutical fat foam powder, but also in the building materials sector and for washing powders. All in all, the view can be taken that a micro-foamed fat powder of the type according to the invention does not yet exist. The multi-phase system allows the insertion of fat, water and gas-soluble components. In addition, the release of elements contained in the microfoamed fat powder can be controlled in a targeted manner. Due to the micro-foamed structure, the release kinetics can be greatly accelerated compared to conventional encapsulation or, if necessary, also delayed, so that faster or slower release kinetics can be achieved. If necessary, the fat system, for example also flavor, can protect longer, so that the loss of flavor is minimal and the storage stability for such a micro-foamed, multi-phase fat powder is considerably increased.
Weitere erfinderische Ausgestaltungen Further inventive configurations
In den Patentansprüchen 2 bis 12 sind weitere erfinderische Ausgestaltungen be- schrieben. Further inventive configurations are described in claims 2 to 12.
Gemäß Patentanspruch 2 ist der mikrogeschäumte Partikelkern von einer Hülle umschlossen und die Hülle besteht aus einer mikrogeschäumten, kontinuierlichen Hartfettphase oder aus einer wässrigen Polymerschicht, oder einer Kohlenhydrat- schicht oder aus einem höher schmelzenden und/oder mechanisch stabileren Mate- rial als der eingeschlossene Partikelkern. Diese Hülle erlaubt die genaue Kontrolle der Freisetzung. Ein derartiges mikro- geschäumtes, mehrphasiges Fettpulver ist vielseitig einsetzbar. Außerdem ist die Hülle eine anwendungsspezifische Schutzschicht, was dazu führt, dass das Pulverpartikel mit jeglichen Matrizen kompatibel ist und gemischt werden kann. According to claim 2, the micro-foamed particle core is enclosed by a shell and the shell consists of a micro-foamed, continuous hard fat phase or of an aqueous polymer layer, or a carbohydrate layer or of a higher melting and / or mechanically more stable material than the enclosed particle core. This shell allows for precise control of the release. Such a microfoamed, multi-phase fat powder is very versatile. In addition, the shell is an application-specific protective layer, which means that the powder particle is compatible with any matrix and can be mixed.
Mittels der erfindungsgemäßen Substrukturierung können mikrogeschäumte Fettpul- versysteme (MSFP) erzeugt werden, welche aus einem Kern mit mikrogeschäumter Substruktur und einer Hülle bestehen. Die kontinuierliche Hartfettphase oder Wachs- phase des mikrogeschäumten Kerns kann aus einer reinen, einer emulsionsbasier- ten (Wasser-in-Fett) oder doppelemulsionsbasierten (Fett-in-Wasser-in-Fett) Hart- fettmatrix bestehen welche eine mikrogeschäumte Substruktur mit einem Bläschendurchmesser von 0,1 - 5 [pm] und 1 - 85 [Vol.-%] Gasanteilen enthalten. The substructuring according to the invention can be used to produce microfoamed fat powder systems (MSFP) which consist of a core with a microfoamed substructure and a casing. The continuous hard fat phase or wax phase of the micro-foamed core can consist of a pure, an emulsion-based (water-in-fat) or double emulsion-based (fat-in-water-in-fat) hard fat matrix, which is a micro-foamed substructure with a bubble diameter contain 0.1 - 5 [pm] and 1 - 85 [vol .-%] gas fractions.
Die Hülle besteht aus (a) einer mikrogeschäumten, kontinuierlichen Hartfettphase welche auf einer reinen, einer emulsionsbasierten (Wasser-in-Fett) oder doppel- emulsionsbasierten (Fett-in-Wasser-in-Fett) Hartfettmatrix besteht, welche eine mikrogeschäumte Substruktur mit einem Bläschendurchmesser von 0,1 - 5 [pm] und einem Gasanteil von 1 - 85 [Vol.-%] enthalten und/oder (b) einem reinen Hartfett und/oder (c) einer wässrigen Polymerschicht und/oder (d) einer wässrigen Kohlen- hydratschicht bestehen kann. Die mikrogeschäumte Substruktur des Kernes und/oder der Hülle der Partikel erlaubt die Inkorporation von aktiven Inhaltsstoffen in der kontinuierlichen Phase und/oder an der Grenzfläche zwischen der kontinuierlichen Phase und der Gasphase der einge- schlossenen Bläschen und/oder in der Gasphase der eingeschlossenen Bläschen der mikrogeschäumten Substruktur. Des Weiteren führt die mikrogeschäumte Sub- struktur der MSFP zu einer starken Erhöhung des Oberflächen-zu-Volumen Verhält- nisses im Vergleich zu ungeschäumten Partikeln um einen Faktor 2 bis 20, abhängig von der Bläschengröße und Volumenfraktion der in den Partikeln enthaltenen Gas- bläschen. The casing consists of (a) a micro-foamed, continuous hard fat phase which consists of a pure, an emulsion-based (water-in-fat) or double-emulsion-based (fat-in-water-in-fat) hard fat matrix, which has a micro-foamed substructure with a Contain bubble diameters of 0.1 - 5 [pm] and a gas content of 1 - 85 [vol .-%] and / or (b) a pure hard fat and / or (c) an aqueous polymer layer and / or (d) an aqueous one Carbohydrate layer can exist. The micro-foamed substructure of the core and / or the shell of the particles allows the incorporation of active ingredients in the continuous phase and / or at the interface between the continuous phase and the gas phase of the enclosed bubbles and / or in the gas phase of the enclosed bubbles micro-foamed substructure. Furthermore, the micro-foamed substructure of the MSFP leads to a sharp increase in the surface-to-volume ratio compared to unfoamed particles by a factor of 2 to 20, depending on the size and volume fraction of the gas bubbles contained in the particles.
Zudem kann durch die maßgeschneiderte Hülle um den Kern die Freisetzungskinetik der im Kern enthaltenen aktiven Inhaltsstoffe in Abhängigkeit von mechanischen, thermischen und/oder chemischen Faktoren gesteuert werden. Mechanische Bean- spruchung kann Partikel beispielsweise aufbrechen und die im Kern enthaltenen Mikrostruktur und darin enthaltene aktive Inhaltsstoffe freisetzen. In addition, the release kinetics of the active ingredients contained in the core can be controlled as a function of mechanical, thermal and / or chemical factors by means of the tailor-made shell around the core. Mechanical stress can, for example, break up particles and release the microstructure contained in the core and the active ingredients contained therein.
In Patentanspruch 3 ist ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver beschrie- ben, bei welchem die Hülle aus einem Wasser-in-Fett oder einer Fett-in-Wasser-in- Fett bestehenden mikrogeschäumten Hartfettphase besteht. Claim 3 describes a microfoamed, multi-phase fat powder in which the casing consists of a water-in-fat or a fat-in-water-in-fat micro-foamed hard fat phase.
Die emulsionsbasierte Substruktur erlaubt das Einfügen von hydrophilen und/oder hydrophoben Komponenten. Hydrophile Komponenten werden als emulgierte Tropfen eingefügt und sind von der Fettmasse umgeben. Die Fettmatrix führt zu einer effizienten Stabilisierung der hydrophilen Komponenten, zum Beispiel hydrophile Aromen, da diese nicht mit der hydrophoben Fettmatrix mischbar ist. Hydrophobe Komponenten, wie zum Beispiel ungesättigte Fettsäuren, können in der Fettmatrix stabilisiert werden. Von besonde- rem Vorteil ist in allen Fällen, dass die Erfindung ohne den Einsatz von grenz- flächenstabilisierenden Additiven auskommt. The emulsion-based substructure allows the insertion of hydrophilic and / or hydrophobic components. Hydrophilic components are inserted as emulsified drops and are surrounded by the fat mass. The fat matrix leads to an efficient stabilization of the hydrophilic components, for example hydrophilic flavors, since this is not miscible with the hydrophobic fat matrix. Hydrophobic components, such as unsaturated fatty acids, can be stabilized in the fat matrix. It is particularly advantageous in all cases that the invention does not require the use of surface stabilizing additives.
Eine weitere erfinderische Ausgestaltung beschreibt Patentanspruch 4. Dieser be- schreibt ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver, das dadurch gekenn- zeichnet ist, dass die Hülle eine mikrogeschäumte Substruktur mit Gasblasen auf- weist, wobei die Gasblasen einen Durchmesser von 0,1 bis 15 [pm], vorzugsweise 0,1 bis 10 [pm], und die Matrix einen Gasanteil von 1 bis 85 [Vol.-%], vorzugsweise von 5 bis 25 [Vol.-%], enthält. A further inventive embodiment is described in claim 4. This describes a microfoamed, multi-phase fat powder, which is characterized in that the casing has a microfoamed substructure with gas bubbles, the gas bubbles having a diameter of 0.1 to 15 μm ], preferably 0.1 to 10 [pm], and the matrix contains a gas fraction of 1 to 85 [vol .-%], preferably 5 to 25 [vol .-%].
Der kleine Durchmesser der enthaltenen Blasen führt zu einer enormen Vergröße- rung der Oberfläche der Partikel. The small diameter of the contained bubbles leads to an enormous enlargement of the surface of the particles.
Durch die stark vergrößerte Oberfläche können enthaltene Elemente schneller und stärker freigesetzt werden. Der kleinere Durchmesser der enthaltenen Blasen führt zu äußerst kleinen Lamellen, welche die individuellen Blasen trennen. Die Lamellen stellen sehr effiziente Barrieren dar, welche enthaltene Stoffe immobilisieren, in Par- tikeln stabilisieren und verkapseln. Zusätzlich stellen diese Lamellen Sollbruchstellen dar, die durch einen mechanischen Eintrag schnell brechen und so die Aromafreiset- zung im richtigen Moment beschleunigen. Due to the greatly enlarged surface, contained elements can be released faster and more strongly. The smaller diameter of the bubbles contained leads to extremely small lamellae which separate the individual bubbles. The slats represent very efficient barriers, which immobilize contained substances, stabilize them in particles and encapsulate them. In addition, these slats represent predetermined breaking points, which break quickly due to a mechanical entry and thus accelerate the release of aroma at the right moment.
Gemäß Patentanspruch 5 ist ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver da- durch gekennzeichnet, dass die mikrogeschäumte Matrix aus einer kontinuierlichen Hartfettphase oder einer Wachsphase oder aus einer Wasser-in-Fett- oder aus einer Fett-in-Wasser-in-Fett aufgebauten Hartfettmatrix besteht, welche eine mikro- geschäumte Substruktur mit einem Durchmesser von eingelagerten Gasblasen von 0,1 bis 20 [pm], vorzugsweise 0,1 bis 10 [pm], und einem Gasanteil von 1 bis 85 [Vol.-%], vorzugsweise von 40 bis 70 [Vol.-%], enthält. According to claim 5, a micro-foamed, multi-phase fat powder is characterized in that the micro-foamed matrix consists of a continuous hard fat phase or a wax phase or of a water-in-fat or a fat-in-water-in-fat hard fat matrix, which has a microfoamed substructure with a diameter of embedded gas bubbles of 0.1 to 20 [pm], preferably 0.1 to 10 [pm], and a gas fraction of 1 to 85 [vol .-%], preferably 40 to 70 [% by volume].
Hierdurch wird ein enorm vielseitiges mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver mit einem vielseitigem System bereit gestellt, das einen vielseitigen Einsatz, Verkap- selung und kontrollierte sowie beschleunigte Freisetzung von jedweden Elementen erlaubt. This provides an enormously versatile, micro-foamed, multi-phase fat powder with a versatile system that enables versatile use, encapsulation and controlled and accelerated release of any elements.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 6, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass auch die Hülle als Inhaltsstoffe ausgebildete Ele- mente aufweist. Dadurch ist eine weitere vielfältige Verwendung dieses Fettpulvers gegeben. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 7, bei welcher das mikrogeschäumte, mehrphasige Fettpulver dadurch gekennzeichnet ist, dass die in der mikrogeschäumten Matrix des Partikelskerns angeordneten Gasblasen einen von dem Normaldruck abweichenden Druck in der Matrix des Partikelkerns abwei- chenden Innendruck aufweisen. Ein enthaltener Überdruck kann nach mechanischer, thermischer oder enzymatischer Beanspruchung zu einer starken Volumenexpansion führen. Die Freisetzung des Überdrucks kann zum Beispiel zu einem Instant- Cappuccino, pulverbasiertem Rasierschaum oder neuartigen Bau- und Isolations- systemen, führen. A further advantageous embodiment is described in claim 6, which is characterized in that the shell also has elements designed as ingredients. This means that this fat powder is used in a wide variety of ways. A further advantageous embodiment is described in claim 7, in which the microfoamed, multi-phase fat powder is characterized in that the gas bubbles arranged in the microfoamed matrix of the particle core have a pressure in the matrix of the particle core that deviates from the normal pressure. A contained overpressure can lead to a strong volume expansion after mechanical, thermal or enzymatic stress. The release of the excess pressure can, for example, lead to an instant cappuccino, powder-based shaving foam or new construction and insulation systems.
Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 8 das mikrogeschäumte, mehrphasige Fettpulver dadurch gekennzeichnet, dass die in der mikrogeschäumten Matrix des Partikelskerns enthaltenen Gasblasen einen gegenüber dem in dem Partikelkern enthaltenen Druck erheblich abweichenden Überdruck von z. B. 1 bis 20bar, vorzugs- weise 1 bis 15 bar, aufweisen. Advantageously, according to claim 8, the micro-foamed, multi-phase fat powder is characterized in that the gas bubbles contained in the micro-foamed matrix of the particle core have an excess pressure of z. B. 1 to 20bar, preferably 1 to 15 bar.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 9, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gasblasen einen Unterdrück von 0,1 bis 1 bar, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 bar, gegenüber der sie umgebenden Matrix, aufweisen. Unterdrück kann zum Absorbieren von Substanzen genutzt werden. Es können fettbasierte Substanzen absorbiert und gespeichert werden. Dies ist mit einer Aufsaug- Wirkung zu vergleichen. A further advantageous embodiment is described in claim 9, which is characterized in that the gas bubbles have a negative pressure of 0.1 to 1 bar, preferably 0.2 to 0.5 bar, with respect to the matrix surrounding them. Suppression can be used to absorb substances. Fat-based substances can be absorbed and stored. This can be compared to an absorption effect.
Patentanspruch 10 beschreibt ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver, bei welchem sowohl in der mikrogeschäumten Matrix, als auch in den Gasblasen, wie auch in der Hülle, die als Inhaltsstoffe ausgebildeten Elemente angeordnet sind. Inhaltsstoffe können nicht nur in der kontiniuerlichen Hartfettphase, sondern im besonderen auch als volatile Komponenten in der Gasphase sowohl als partikuläre, zum Beispiel pulverförmige Komponenten, an der Grenzschicht zwischen Gasblase und kontinuierlicher Matrix angeordnet sein. Ein internes„Coating“ der inneren Ober- fläche der Luftblase führt durch die große Oberfläche zu einer verstärkten und inten- siveren Freisetzung enthaltener Stoffe. Durch die Kombination von volatilen Komponenten und Komponenten in der kontinuierlichen Matrix bzw. Grenzfläche beider, kann ein ganzes Aromaprofil mit volatilen und Basis-Aromen-Komponenten frei- gesetzt werden. Claim 10 describes a micro-foamed, multi-phase fat powder, in which both the micro-foamed matrix, as well as in the gas bubbles, as well as in the shell, the elements formed as ingredients are arranged. Ingredients can be arranged not only in the continuous hard fat phase, but in particular also as volatile components in the gas phase, both as particulate, for example powdery components, at the boundary layer between the gas bubble and the continuous matrix. Due to the large surface, an internal coating of the inner surface of the air bubble leads to an increased and more intensive release of contained substances. By combining volatile components and components in the continuous matrix or interface of both, an entire aroma profile with volatile and basic aroma components can be released.
Patentanspruch 11 beschreibt ein mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver, bei welchem die in der mikrogeschäumten Matrix und/oder in den substrukturierten Gas- blasen und/oder in der den Partikelkern umschließenden Hülle und/oder an der Grenzfläche der Gasblasen und Partikelkern sowie der Matrix angeordneten Elemente Aromen und/oder Geschmacksstoffe und/oder Spurenelemente und/oder Vitamine und/oder Antioxidantien und/oder pharmazeutische Wirkstoffe, Bleichmittel, optische Aufheller, Enzyme, Enthärter, Tenside, Duftstoffe, Farbstoffe, Elektrolyte, Salze, Vernetzer, Härter, sind. Damit ist eine außerordentlich große Anwendungs- möglichkeit gegeben. Claim 11 describes a microfoamed, multi-phase fat powder, in which the elements arranged in the microfoamed matrix and / or in the substructured gas bubbles and / or in the shell surrounding the particle core and / or at the interface of the gas bubbles and particle core and the matrix and / or flavorings and / or trace elements and / or Vitamins and / or antioxidants and / or active pharmaceutical ingredients, bleaches, optical brighteners, enzymes, softeners, surfactants, fragrances, dyes, electrolytes, salts, crosslinking agents, hardeners. This provides an extraordinarily wide range of applications.
Lösung der Aufgabe betreffend die Verwendung Solving the problem of use
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 12 wiedergegebenen Merkmale gelöst, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettpulver als Lebensmittelfettschaum- pulversystem oder als Kosmetikfettschaumpulversystem oder als Pharmafett- schaumpulversystem oder als Bauschaumpulversystem, oder in Waschpulver ver- wendet wird. This object is achieved by the features set out in claim 12, characterized in that the fat powder is used as a food fat foam powder system or as a cosmetic fat foam powder system or as a pharmaceutical fat foam powder system or as a construction foam powder system, or in washing powder.
Dies ermöglicht eine außerordentliche große Anwendungsbreite der erfindungsgemäßen Lehre. This enables an extraordinarily wide range of applications for the teaching according to the invention.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an mehreren Ausführungs- beispielen veranschaulicht. Es zeigen: In the drawing, the invention is illustrated - partly schematically - using several exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 in schematischer Ansicht die Herstellung eines emulsionsbasierten, - mehrphasigen Fettpulvers; Fig. 2 einen Partikelkern mit einer mikrogeschäumten Emulsionsmatrix und darin angeordneten, von dem Partikelkern stoffverschiedenen Elementen, wobei der Partikelkern von einer Hülle umschlossen ist bzw. eingekapselt ist; 1 shows a schematic view of the production of an emulsion-based, multiphase fat powder; 2 shows a particle core with a micro-foamed emulsion matrix and elements arranged therein which are different from the particle core, the particle core being enclosed or encapsulated by a shell;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens; 3 shows a further embodiment of a method;
Fig. 4 einen Partikelkern ähnlich der Darstellung nach Fig. 2, wobei Aromen in der Gasphase und/oder in der kontinuierlichen Phase und/oder an der Grenzfläche angeordnet sind; FIG. 4 shows a particle core similar to the illustration according to FIG. 2, aromas being arranged in the gas phase and / or in the continuous phase and / or at the interface;
Fig. 5 einen Partikelkern mit unter Überdruck stehenden Gasblasen; 5 shows a particle core with pressurized gas bubbles;
Fig. 6 eine Rekonstitutionsmatrix des aus Fig. 5 ersichtlichen Partikelkerns, der in einer Matrix aus Wasser und/oder einer Polymerlösung und/oder Öl oder dergleichen angeordnet ist; FIG. 6 shows a reconstitution matrix of the particle core shown in FIG. 5, which is arranged in a matrix of water and / or a polymer solution and / or oil or the like;
Fig. 7 ein Fettpulver nach der Druckfreisetzung der in der Matrix angeordnete Fig. 7 is a fat powder after the pressure release of the arranged in the matrix
Gasblasen durch Scherung und/oder Hitze und/oder enzymatisch;  Gas bubbles by shear and / or heat and / or enzymatically;
Fig. 8 die Verwendung eines mikrogeschäumten, mehrphasigen Fettpulvers Fig. 8 shows the use of a microfoamed, multi-phase fat powder
(Milchfettschaumpulver) in Zusammenwirkung mit Kaffeepulver, Milchproteinen und Kohlenhydraten, in einer Kapsel angeordnet; Fig. 9 eine weitere Ausführungsform mit Kakaopulver; Kakaobecher mit Eiweiß- proteinen, Zucker und Milchfettschaumpulver, und (Milk fat foam powder) in cooperation with coffee powder, milk proteins and carbohydrates, arranged in a capsule; 9 shows a further embodiment with cocoa powder; Cocoa mug with protein proteins, sugar and milk fat foam powder, and
Fig. 10 der aus Fig. 9 ersichtliche Kakaobecher, zum Beispiel nach Schütteln und damit Druckfreisetzung der in der Matrix angeordneten Gasblasen. FIG. 10 shows the cocoa mug shown in FIG. 9, for example after shaking and thus releasing the pressure of the gas bubbles arranged in the matrix.
In Fig. 1 ist ein Behälter 1 dargestellt, in dem geschmolzenes Fett angeordnet ist. Das Fett wird durch eine Pumpvorrichtung 2 und eine Leitung 3 einem Behälter 4 zugeführt. An dem Behälter 4 ist eine Leitung 5 mit Pumpvorrichtung 6 angeschlos- sen, die aus einem Behälter 7 Kaffeeöl dem Behälter 4 zufördert. Der Behälter 4 dient als Emulsifikationseinheit. In Fig. 1, a container 1 is shown, in which molten fat is arranged. The fat is fed to a container 4 through a pump device 2 and a line 3. A line 5 with a pump device 6 is connected to the container 4 and conveys coffee oil to the container 4 from a container 7. The container 4 serves as an emulsification unit.
Aus dem Behälter 4 wird über eine Pumpvorrichtung 8 über eine Leitung 9 die Mischung einem Kaltsprühturm 10 zugeführt, in dem, zum Beispiel über flüssigen Stickstoff, die eingesprühte Masse zu mehrphasigem Fettpulver gekühlt wird. Da- durch werden zum Beispiel Aromen effizient eingekapselt, die Fettmatrix stabilisiert die enthaltenen Aromen, da wasserlösliche Aromen hydrophob sind. Das fettbasierte Pulver ist frei von Zusatzstoffen. Es wird eine hohe dispergierte Phasenkonzentration von bis zu 70 % erreicht. Das in dem gekühlten Kaltsprühturm 10 hergestellte mikrogeschäumte, mehrphasige Fettpulver 11 enthält Fettpartikel mit Partikelkern 13 mit Hülle 12, von dem eines in Fig. 2 dargestellt ist. Die Hülle 12 besteht aus einer mikrogeschäumten, kontinuier- lichen Hartfettphase, oder einer wässrigen Polymerschicht, oder einer Kohlenhydrat- schicht oder einem höherschmelzenden und/oder mechanisch stabilen Material als der eingeschlossene Partikelkern 13. Der Partikelkern 13 ist somit mikrogeschäumt und weist bei der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform in seinem Inneren ver- schiedene Elemente 14, zum Beispiel emulgierte Aromakomponenten 34 (Fig. 6), auf, die je nach vorbestimmter mechanischer und/oder thermischer und/oder enzy- matischer Beanspruchung unter zeitlicher Verweildauer freigegeben werden. Diese Elemente 14 sind von einer kontinuierlichen Fettmatrix 33 umgeben. Die Aroma- komponenten 34 brauchen nicht unbedingt emulgiert zu sein; sie können auch in Gasform oder als Feststoff vorhanden sein. From the container 4, the mixture is fed via a line 9 to a cold spray tower 10, in which the sprayed mass is cooled to multiphase fat powder, for example via liquid nitrogen. This efficiently encapsulates flavors, for example, and the fat matrix stabilizes the flavors it contains, since water-soluble flavors are hydrophobic. The fat-based powder is free of additives. A high dispersed phase concentration of up to 70% is achieved. The micro-foamed, multi-phase fat powder 11 produced in the cooled cold spray tower 10 contains fat particles with a particle core 13 with a shell 12, one of which is shown in FIG. 2. The casing 12 consists of a micro-foamed, continuous hard fat phase, or an aqueous polymer layer, or a carbohydrate layer or a higher-melting and / or mechanically stable material than the enclosed particle core 13. The particle core 13 is thus micro-foamed and has in the case of FIG 2 visible embodiment in its interior various elements 14, for example emulsified aroma components 34 (FIG. 6), which are released depending on the predetermined mechanical and / or thermal and / or enzymatic stress with a period of time. These elements 14 are surrounded by a continuous fat matrix 33. The aroma components 34 need not necessarily be emulsified; they can also be present in gaseous form or as a solid.
Bei der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Ausführungsform sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 verwendet worden. Diese Ausfüh- rungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zunächst dadurch, dass in dem Behälter 1 geschmolzenes Fett und Aromastoffe ent- halten sind. Diese werden wiederum durch die Pumpvorrichtung 2 und die Leitung 3 einer als Behälter 4 ausgebildeten Schäumungszelle zugefördert, der aus einem Aromaverdampfer über die Leitung 5 und die Fördervorrichtung 6 weitere Aroma- stoffe zugeführt werden. Aus dem als Schäumungszelle ausgebildeten Behälter 4 wird über die Pumpvorrichtung 8 der aromatisierte Fettschaum dem als Kaltsprüh- turm ausgebildeten Kühlturm 35 zugefördert, in dem über eine Sprühvorrichtung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 die Masse in dem mit z. B. flüssigem Stickstoff gekühlten Kühlturm 35 eingesprüht wird. Unten sammelt sich das Fettpul- ver 11 , aus dem es dann abgefördert werden kann. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the same reference numerals as in FIG. 2 have been used for parts with the same function. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 initially in that melted fat and flavorings are contained in the container 1. These are in turn conveyed through the pump device 2 and the line 3 to a foaming cell designed as a container 4, to which further aroma substances are fed from an aroma evaporator via the line 5 and the conveying device 6. From the container 4 designed as a foaming cell the flavored fat foam is conveyed to the cooling tower 35, which is designed as a cold spray tower, by means of the pumping device 8, in which the mass in a manner such as in the embodiment according to FIGS. B. liquid nitrogen-cooled cooling tower 35 is sprayed. The fat powder 11 collects from below, from which it can then be removed.
Der Partikelkern 13 in Fig. 4 weist volatile, also flüchtige Aromakomponenten 34 auf, die von der Fettmatrix 33 umgeben sind. Der Partikelkern 13 ist wiederum von einer Hülle 12 umschlossen. The particle core 13 in FIG. 4 has volatile, that is volatile aroma components 34 which are surrounded by the fat matrix 33. The particle core 13 is in turn enclosed by a shell 12.
Diese Verfahrensweise ermöglicht die Rückführung von volatilen Aromen, welche im Normalfall im Prozess verloren gehen. Dadurch ergibt sich ein gezielter Einsatz und die kontrollierte Freisetzung von volatilen Aromen in Lebensmitteln. This procedure enables the return of volatile aromas, which are normally lost in the process. This results in a targeted use and the controlled release of volatile flavors in food.
Bei der aus Fig. 5 bis 7 ersichtlichen Ausführungsform sind für Teile gleicher Funk- tion gleiche Bezugszeichen verwendet worden. Bei dieser Ausführungsform weisen die stoffverschiedenen Elemente 14, zum Beispiel Gasblasen, gegenüber der Fett- matrix des Partikelkerns 13 einen Überdruck auf, was durch die nach außen gerich- teten Pfeile 15 angedeutet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Überdruck 1 bar oder mehr. Fig. 6 zeigt die Rekonstitution, wobei das Bezugszeichen 16 die Rekonstitutions- matrix 16 aus Wasser und/oder Polymerlösung und/oder Öl oder dergleichen dar- stellt. Nach der Druckfreisetzung durch Scherung und/oder Hitze und/oder enzyma- tisch verteilen sich die in den Gasblasen angeordneten weiteren Elemente, zum Bei- spiel Aromen, Vitamine oder dergleichen 17, 18, 19 in der Rekonstitutionsmatrix 16. In the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, the same reference numerals have been used for parts with the same function. In this embodiment, the different elements 14, for example gas bubbles, have an overpressure with respect to the fat matrix of the particle core 13, which is indicated by the arrows 15 pointing outwards. In the embodiment shown, the overpressure is 1 bar or more. FIG. 6 shows the reconstitution, the reference symbol 16 representing the reconstitution matrix 16 made of water and / or polymer solution and / or oil or the like. After the pressure release by shear and / or heat and / or enzymatically, the further elements arranged in the gas bubbles, for example flavors, vitamins or the like 17, 18, 19, are distributed in the reconstitution matrix 16.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 zeigt das Bezugszeichen 20 Kaffeepulver, wobei bei dem dargestellten Beispiel Kaffeepulver von 50 [wg.%] von 1770 [mg] vor- handen ist. Bei 21 ist Protein und Zucker von 34,3 [wg.%] / 1214 [mg] dargestellt, während bei 22 Milchfettschaumpulver als mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fett- pulver gemäß der Erfindung angeordnet ist mit eingelagerten Partikelkernen und stoffverschiedenen Elementen, die von einer Hülle oder Schale 12 umschlossen sind. Diese Partikelkerne sind wiederum mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet. Die Partikelkerne 13 können weitere Stoffe, zum Beispiel Vitamine, Aromen oder derglei- chen enthalten. Das ganze Gebilde gemäß Fig. 8 kann in einem geeigneten Becher oder in einer Kapsel, wie sie normalerweise in Kaffeeautomaten Verwendung findet, angeordnet sein. In the embodiment according to FIG. 8, the reference numeral 20 shows coffee powder, coffee powder of 50 [%] of 1770 [mg] being present in the example shown. At 21 protein and sugar of 34.3 [wg.%] / 1214 [mg] is shown, while at 22 milk fat foam powder is arranged as a micro-foamed, multi-phase fat powder according to the invention with embedded particle cores and different elements, which are covered by a shell or Shell 12 are enclosed. These particle cores are in turn identified by reference number 13. The particle cores 13 can contain further substances, for example vitamins, flavors or the like. 8 can be arranged in a suitable cup or in a capsule, as is normally used in coffee machines.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine ähnliche Kapsel und einen Getränkebecher wie in Fig. 8 dargestellt ist. Mit 24 ist Milchfettschaumpulver gemäß der Erfindung bezeichnet, vorliegend 20,1 [wg.%] / 119 [g] mit Partikelkernen 13 und eingelagerten Elementen 14 dargestellt, während 25 Einweißprotein und Zucker darstellen soll, vorliegend 17,4 [wg.%] / 100 [g] 26 bezeichnet Kakaopulver, vorliegend als Beispiel 28,7 [wg.%] / 170 [g] Bei 27 ist Wasser angedeutet, beispielsweise 33,8 [wg.%] / 200 [g]. Nach dem Schütteln erfolgt die Druckfreisetzung der in dem Partikelkern 13 angeordneten Gasblasen 28, wobei der Gasanteil vorliegend 40 [Vol.-%] / 15 [pm] Blasengröße entspricht. 9 and 10 show a similar capsule and a beverage cup as shown in Fig. 8. 24 denotes milk fat foam powder according to the invention, in the present case 20.1 [wg.%] / 119 [g] with particle cores 13 and embedded elements 14, while 25 is intended to represent protein protein and sugar, in the present case 17.4 [wg.%] / 100 [g] 26 denotes cocoa powder, in the present example 28.7 [wg.%] / 170 [g] Water is indicated at 27, for example 33.8 [wg.%] / 200 [g] , After shaking, the gas bubbles 28 arranged in the particle core 13 are released, the gas fraction here corresponding to 40 [% by volume] / 15 [pm] bubble size.
Bei 29 ist die Zuführung von Wasser angedeutet. The supply of water is indicated at 29.
Die in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The features described in the patent claims and in the description and evident from the drawing can be essential for realizing the invention both individually and in any combination.
Bezugszeichen reference numeral
Behälter container
Pumpvorrichtung pumping device
Leitung management
Behälter container
Leitung management
Pumpvorrichtung pumping device
Behälter container
Pumpvorrichtung pumping device
Leitung management
Kaltsprühturm Kaltsprühturm
Fettpulver fat powder
Hülle shell
Partikelkern particle core
Elemente elements
Pfeil arrow
Rekonstitutionsmatrix Aromen, Vitamine, Elemente Rekonstitutionsmatrix Flavors, vitamins, elements
Aromen, Vitamine, ElementeFlavors, vitamins, elements
Kaffeepulver coffee powder
Protein, Zucker  Protein, sugar
Milchfettschaumpulver Milk fat foam powder
Gemisch KakaokontinuumMixture of cocoa continuum
MilchfettschaumpulverMilk fat foam powder
Eiweißprotein, ZuckerProtein protein, sugar
Kakaopulver cocoa powder
Wasser  water
Gasblase  gas bubble
Wasser  water
Kaffeepulver  coffee powder
Fettmatrix fat matrix
Aromenkomponenten aroma components
Kühlturm cooling tower
Literaturverzeichnis bibliography
EP 0 293 980 EP 0 293 980
EP 1 285 584 EP 1 285 584
EP 2 879 506 B1 EP 2 879 506 B1
WO 2014/067637 A1 WO 2014/067637 A1
WO 2010/069747 WO 2010/069747
WO 2010/069752 WO 2010/069752
WO 2006/087090 WO 2006/087090
DE 697 36 679 T2 DE 697 36 679 T2
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Claims

Patentansprüche claims
1. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver (11), dessen Partikelkern (13) aus einer mikrogeschäumten Matrix (33) und darin angeordneten, von dem Partikelkern (13) stoffverschiedenen Elementen (14) besteht und der mikrogeschäumte Partikelkern (13) je nach vorbestimmter mechanischer und/oder thermischer und/oder enzymatischer Beanspruchung oder zeitlicher Verweildauer die in dem Partikelkern (13) angeordneten Elemente (14) freigibt. 1. Micro-foamed, multi-phase fat powder (11), the particle core (13) consists of a micro-foamed matrix (33) and arranged therein, from the particle core (13) different elements (14) and the micro-foamed particle core (13) depending on the predetermined mechanical and / or thermal and / or enzymatic stress or time spent releases the elements (14) arranged in the particle core (13).
2. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mikrogeschäumte Partikelkern (13) von einer Hülle (12) umschlossen ist und die Hülle (12) aus einer mikrogeschäumten, kontinuierlichen Hartfettphase oder aus einer wässrigen Polymerschicht, oder einer Kohlenhydratschicht oder aus einem höher schmelzenden, und/oder mecha- nisch stabileren Material als der eingeschlossene Partikelkern (13), besteht. 2. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 1, characterized in that the micro-foamed particle core (13) is enclosed by a shell (12) and the shell (12) from a micro-foamed, continuous hard fat phase or from an aqueous polymer layer, or a carbohydrate layer or consists of a higher melting and / or mechanically more stable material than the enclosed particle core (13).
3. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (12) aus einer Wasser-in-Fett oder einer Fett-in- Wasser-in-Fett bestehenden mikrogeschäumten Hartfettphase besteht. 3. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 2, characterized in that the shell (12) consists of a water-in-fat or a fat-in-water-in-fat existing micro-foamed hard fat phase.
4. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fetpulver nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (12) eine mikrogeschäumte Substruktur mit Gasblasen aufweist, wobei die Gasblasen einen Durchmesser von 0,1 bis 15 [pm], vorzugsweise von 0,1 bis 10 [pm], und die Matrix (33) einen Gasanteil von 1 bis 85 [Vol.-%], vorzugsweise von 5 bis 25 [Vol.-%], enthält. 4. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 2 or 3, characterized in that the shell (12) has a micro-foamed substructure with gas bubbles, the gas bubbles having a diameter of 0.1 to 15 [pm], preferably 0.1 to 10 [pm], and the matrix (33) contains a gas fraction of 1 to 85 [vol .-%], preferably 5 to 25 [vol .-%].
5. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikroge- schäumte Matrix (33) aus einer kontinuierlichen Hartfetphase oder einer Wachsphase oder aus einer Wasser-in-Fet oder aus einer Fet-in-Wasser-in- Fet aufgebauten Hartfettmatrix besteht, welche eine mikrogeschäumte Sub- struktur mit einem Durchmesser von eingelagerten Gasblasen von 0,1 bis 20 [pm], vorzugsweise von 0,1 bis 10 [pm], und einem Gasanteil von 1 bis 85 [Vol.- %], vorzugsweise von 40 bis 70 [Vol.-%], enthält. 5. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 1 or one of the subsequent claims, characterized in that the micro-foamed matrix (33) from a continuous hard fat phase or a wax phase or from a water-in-fat or from a fat-in-water Hard fat matrix composed of fat consists of a micro-foamed substructure with a diameter of embedded gas bubbles of 0.1 to 20 [pm], preferably of 0.1 to 10 [pm], and a gas content of 1 to 85 [vol .-%], preferably from 40 to 70 [vol .-%].
6. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Hülle (12) als Inhaltsstoffe ausgebildete Elemente (14) aufweist. 6. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 2 or one of the subsequent claims, characterized in that the casing (12) has elements (14) formed as ingredients.
7. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fetpulver nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der mikro- geschäumten Matrix (33) des Partikelkerns (13) angeordneten Gasblasen (28) einen von dem Normaldruck abweichenden Druck in der Matrix (33) des Parti- kelkerns (13) abweichenden Innendruck aufweisen. 7. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 1 or one of the subsequent claims, characterized in that the gas bubbles (28) arranged in the micro-foamed matrix (33) of the particle core (13) have a pressure in the matrix (33 ) of the particle core (13) have different internal pressures.
8. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fetpulver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der mikrogeschäumten Matrix (33) des Partikelkerns (13) enthaltenen Gasblasen (28) einen gegenüber dem in dem Partikelkern (13) enthaltenen Druck erheblich abweichenden Überdruck von zum Beispiel 1 bis 20 bar, vorzugsweise von 5 bis 15 bar, aufweisen. 8. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 7, characterized in that the gas bubbles (28) contained in the micro-foamed matrix (33) of the particle core (13) have an excess pressure of, for example, 1, which differs considerably from the pressure contained in the particle core (13) up to 20 bar, preferably from 5 to 15 bar.
9. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasblasen (28) einen Unterdrück von 0,1 bis 1 bar, vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 bar, gegenüber der sie umgebenden Matrix (33) aufweisen. 9. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 7, characterized in that the gas bubbles (28) have a negative pressure of 0.1 to 1 bar, preferably 0.2 to 0.5 bar, with respect to the matrix (33) surrounding them.
10. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fetpulver nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in der mikrogeschäumten Matrix (33), als auch in den Gasblasen (28), wie auch in der Hülle (12) die als Inhaltsstoffe ausgebildeten Elemente (14) angeordnet sind. 10. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 2 or one of the subsequent claims, characterized in that both in the micro-foamed matrix (33) and in the gas bubbles (28), as well as in the shell (12), the elements formed as ingredients (14) are arranged.
11. Mikrogeschäumtes, mehrphasiges Fettpulver nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der mikro- geschäumten Matrix (33) und/oder in den substrukturierten Gasblasen (28) und/oder in der den Partikelkern (13) umschließenden Hülle (12) und/oder an der Grenzfläche der Gasblasen (28) und Partikelkern (13) sowie der Matrix (33) angeordneten Elemente (14) Aromen und/oder Geschmacksstoffe und/oder Spurenelemente und/oder Vitamine und/oder Antioxidantien und/oder pharma- zeutische Wirkstoffe, Bleichmittel, optische Aufheller, Enzyme, Enthärter, Ten- side, Duftstoffe, Farbstoffe, Elektrolyte, Salze, Vernetzer, Härter, sind. 11. Micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 2 or one of the subsequent claims, characterized in that in the micro-foamed matrix (33) and / or in the substructured gas bubbles (28) and / or in the particle core (13) enclosing Shell (12) and / or elements (14) arranged at the interface of the gas bubbles (28) and particle core (13) and the matrix (33) aromas and / or flavors and / or trace elements and / or vitamins and / or antioxidants and / or active pharmaceutical ingredients, bleaches, optical brighteners, enzymes, softeners, surfactants, fragrances, dyes, electrolytes, salts, crosslinking agents, hardeners.
12. Verwendung eines mikrogeschäumten, mehrphasigen Fettpulvers nach An- spruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es als Lebensmittelfettschaumpulversystem, oder als Kosmetikfettschaum- pulversystem oder als Pharmafettschaumpulversystem oder als Bauschaum- pulversystem oder in Waschpulver verwendet wird. 12. Use of a micro-foamed, multi-phase fat powder according to claim 1 or one of claims 2 to 11, characterized in that it is used as a food fat foam powder system, or as a cosmetic fat foam powder system or as a pharmaceutical fat foam powder system or as a construction foam powder system or in washing powder.
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