NL2002049C - Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie. - Google Patents

Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie. Download PDF

Info

Publication number
NL2002049C
NL2002049C NL2002049A NL2002049A NL2002049C NL 2002049 C NL2002049 C NL 2002049C NL 2002049 A NL2002049 A NL 2002049A NL 2002049 A NL2002049 A NL 2002049A NL 2002049 C NL2002049 C NL 2002049C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
phase
polymer
particles
edible
double suspension
Prior art date
Application number
NL2002049A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Bastiaan Seeventer
Albert Thijs Poortinga
Ramona Maria Henricus Prickaerts
Original Assignee
Friesland Brands Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Friesland Brands Bv filed Critical Friesland Brands Bv
Priority to NL2002049A priority Critical patent/NL2002049C/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2002049C publication Critical patent/NL2002049C/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/135Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/115Fatty acids or derivatives thereof; Fats or oils
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23PSHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P10/00Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
    • A23P10/30Encapsulation of particles, e.g. foodstuff additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C2210/00Physical treatment of dairy products
    • A23C2210/40Microencapsulation; Encapsulation of particles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)

Description

P85862NL00
Titel: Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van eetbare deeltjes, op een dubbele suspensie die eetbare deeltjes omvat, op eetbare deeltjes, en op een voedingsmiddel dat eetbare deeltjes omvat.
Deeltjes met een hiërarchische structuur zijn in deze beschrijving 5 deeltjes die opgebouwd zijn uit verschillende stoffen, in het bijzonder deeltjes met daarin een of meer compartimenten van een eerste stof die zijn omgeven door een tweede stof.
Deeltjes met een hiërarchische structuur kennen diverse toepassingen. Zo kunnen bijvoorbeeld deeltjes van een actieve stof, zoals een 10 geneesmiddel of een nutriënt, omgeven zijn door een beschermende laag (zoals door middel van inkapseling) om de actieve stof te beschermen tegen ongewenste effecten van de omgeving en/of de omgeving te beschermen tegen de actieve stof. Voorbeelden hiervan zijn het tegengaan van enerzijds oxidatie , chemische degradatie of anderzijds gecontroleerde afgifte 15 bewerkstelligen, WO 01/60339 beschrijft een werkwijze voor de bereiding van microgeëncapsuleerde colloïdale systemen, voor farmaceutische toepassingen waarin een emulsie wordt gevormd van een eerste fase die een verknoopbaar polymeer omvat in een tweede fase die een tweede polymeer 20 omvat. Voorts wordt een colloïdaal systeem in de eerste fase gesuspendeerd. De bereiding van eetbare deeltjes voor voedingsmiddelen onder gebruikmaking van een eetbaar verknoopbaar polymeer en een eetbaar tweede polymeer wordt niet beschreven.
EP-A 0 797 925 beschrijft de encapsulatie van deeltjes in een 25 onverknoopte eiwitlaag gebruik makend van een ontmengend eiwit - polysaccharide twee-fasensysteem. De deeltjes worden afgescheiden vanuit de fase-gescheiden eiwitfase door middel van uitzakken of centrifugeren. Er 2 wordt niet genoemd het eiwit eerst te verknopen. (Mede) ten gevolge hiervan zal de eiwitlaag rondom de deeltjes relatief dun zijn.
Het is een doel van de uitvinding te voorzien in een nieuwe werkwijze voor het bereiden van eetbare deeltjes, in het bijzonder deeltjes 5 met een hiërarchische structuur, bijvoorbeeld deeltjes met een schil-rond-kern morfologie.
Het is voorts een doel van de uitvinding te voorzien in een nieuwe werkwijze voor het bereiden van deeltjes met een hiërarchische structuur waarbij de deeltjes zijn opgebouwd uit twee of meer vaste stoffen, uit 10 deeltjes die zijn opgebouwd uit ten minste een vaste stof en een vloeistof, in het bijzonder een althans niet volledig in water oplosbare stof, en/of waarin de deeltjes een gasvormige fase omvatten die omgeven is door een vaste fase.
Het is voorts een doel van de uitvinding te voorzien in eetbare 15 deeltjes met een gestabiliseerde deeltjesgrootte, in het bijzonder dergelijke deeltjes die een gasfase en een vaste fase omvatten, zoals schuimdeeltjes.
Een of meer andere doelen die middels de uitvinding kunnen worden bereikt volgen uit de rest van de beschrijving en/of conclusies.
Er is nu gevonden dat het mogelijk is deeltjes met een 20 hiërarchische structuur te bereiden uit een bepaald type dubbele suspensie.
Derhalve heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bereiden van eetbare deeltjes omvattende althans een eerste fase welke eerste fase althans in hoofdzaak een tweede fase omgeeft, welke tweede fase vast, vloeibaar of gasvormig is en/of een micro-organisme omvat, de 25 werkwijze omvattende het suspenderen van een eetbaar vast materiaal, vloeistof, gas en/of micro-organisme (voor de genoemde tweede fase) in een vloeistof die een eerste eetbaar polymeer en een tweede eetbaar polymeer omvat en het vormen van een dubbele suspensie, waarbij althans een polymeer (polymeer A) van genoemde eerste en tweede polymeer althans in 30 hoofdzaak aanwezig is in de gesuspendeerde fase van de dubbele suspensie 3 en althans een ander polymeer (polymeer B) van genoemde eerste en tweede polymeer althans in hoofdzaak aanwezig is in de continue fase.
Gewoonlijk wordt daarna c) polymeer A verknoopt of anderszins gefixeerd.
5 In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt eerst een vloeibaar mengsel bereid van het eerste en het tweede polymeer en wordt daarna de tweede fase toegevoegd aan het vloeibaar mengsel voorafgaand aan vorming van de dubbele suspensie, of tijdens het vormen van de dubbele suspensie. Ook is het mogelijk de tweede fase toe te voegen nadat de dubbele suspensie 10 gevormd is uit het vloeibaar mengsel. Een voordeel van het eerst vormen van een mengsel van het eerste en het tweede polymeer voordat de tweede fase wordt toegevoegd js een mogelijke verminderd lange blootstelling aan procescondities (zoals temperatuur) die mogelijk nadelig zijn voor de tweede fase. Hierdoor wordt het mogelijk geacht een kwaliteitsvoordeel te 15 realiseren, zoals in beter behoud van activiteit van een actief bestanddeel, een verminderde oxidatie e.d.. Een dergelijke werkwijze wordt bij bijzondere voorkeur toegapast indien een tweede fase wordt gekozen uit de groep van enzymen, microorganismen, probiotica en, oxidatiegevoelige stoffen, zoals visoliën.
20 In andere bijzondere uitvoeringsvorm omvat het bereiden van eetbare deeltjes omvattende althans een eerste fase welke eerste fase althans in hoofdzaak een tweede fase omgeeft, welke tweede fase vast, vloeibaar of gasvormig is en/of een micro-organisme omvat, de werkwijze omvattende 25 a) het suspenderen van een eetbaar vast materiaal, vloeistof, gas en/of micro-organisme (voor de genoemde tweede fase) in een eerste oplossing die een eerste eetbaar polymeer omvat; en b) het suspenderen van de onder a) bereide suspensie in een tweede oplossing die een tweede eetbaar polymeer omvat, onder vorming van een 30 dubbele suspensie, waarbij althans een polymeer (polymeer A) van 4 genoemde eerste en tweede polymeer althans in hoofdzaak aanwezig is in de gesuspendeerde fase van de dubbele emulsie en althans een ander polymeer (polymeer B) van genoemde eerste en tweede polymeer althans in hoofdzaak aanwezig is in de continue fase.
5 Gewoonlijk wordt vervolgens c) polymeer A verknoopt of anderszins gefixeerd.
Verrassenderwijs is het mogelijk gebleken om middels de uitvinding een dubbele suspensie te verkrijgen waarin een suspensie aanwezig is die de eerste en de tweede fase omvat, welke weer omgeven 10 wordt door een derde fase (de continue fase).
De bereiding van de dubbele suspensie is gebaseerd op het principe dat oplossingen van twee of meer typen polymeren (A respectievelijk B) kunnen ontmengen als ze in een bepaalde concentratie aanwezig zijn. Hierbij ontstaan ten minste twee fasen, waarbij polymeer A 15 voornamelijk in de ene fase terecht komt en polymeer B in de andere. Op deze wijze kan een suspensie ontstaan waarin de ene fase als kleine druppels is gedispergeerd in de andere fase. De continue en de gedispergeerde fase bevatten hierbij althans in hoofdzaak dezelfde vloeistof, de drijvende kracht achter de instandhouding van de emulsie zijn de 20 polymeren. In het geval water het oplosmiddel is, spreekt men wel van een water in water emulsie.
Voor het verkrijgen van deeltjes met althans een vaste eerste fase wordt het polymeer in de gesuspendeerde fase (polymeer A) gewoonlijk verknoopt of anderszins gefixeerd, onder vorming van de eerste (vaste) fase 25 die de tweede fase althans in hoofdzaak omgeeft. Bij voorkeur vindt het fixeren althans in hoofdzaak plaats nadat de tweede fase (althans in hoofdzaak) is omgeven door de eerste fase. Dit kan van voordeel zijn voor een of meer eigenschappen van de deeltjes, in het bijzonder van de eerste fase (de omhullende fase).
5
Met "eetbaar" wordt hierin in het bijzonder bedoeld "geschikt voor humane consumptie", meer in het bijzonder geschikt voor toepassing in een voedingsmiddel, zoals bijvoorbeeld een zuivelproduct of een vruchtendrank.
Met "vast" wordt hierin in het bijzonder bedoeld dat een 5 substantie bij kamertemperatuur (20 °C) onder atmosferische druk in wezen vormstabiel, zoals een substantie in vaste aggregatietoestand (een substantie met een smelttemperatuur boven kamertemperatuur), een gel, een eetbaar materiaal, zoals een kruid, specerij of voedingsvezel e.d..
Met "vloeibaar" wordt hierin in het bijzonder bedoeld dat een 10 substantie bij kamertemperatuur (20 °C) onder atmosferische druk zich als vloeistof gedraagt, zoals een substantie in vloeibare aggregatietoestand (een substantie met een smelttemperatuur beneden kamertemperatuur en een kooktemperatuur boven kamertemperatuur, zoals een plantaardige of dierlijke olie, bijvoorbeeld visolie, olijfolie, lijnzaadolie, e.d.
15 Met "gasvormig" wordt hierin in het bijzonder bedoeld dat een substantie bij kamertemperatuur (20 °C) onder atmosferische druk zich als gas gedraagt, zoals een substantie met een kooktemperatuur beneden kamertemperatuur, zoals lucht, zuurstof, CO2, stikstof, e.d.
Met "althans in hoofdzaak" wordt in het algemeen bedoeld voor 20 meer dan 50 % tot maximaal 100 %, in het bijzonder voor ten minste 75 %, meer in het bijzonder voor ten minste 90 %. Met "althans in hoofdzaak omgeven" wordt in het bijzonder bedoeld: voor 90% -100 %van het oppervlak, meer in het bijzonder voor ten minste dan 95 %, zoals ten minste 99 % van het oppervlak.
25 Figuur 1 toont schematisch een deeltje (bereid) volgens de uitvinding met een schil rond kern morfologie.
Figuur 2 toont schematisch een deeltje waarin de eerste fase per deeltje meer dan één compartiment gevormd door de tweede fase omgeeft.
Figuur 3 toont een foto van deeltjes volgens de uitvinding.
6
Voorbeelden van fixeren zijn, naast verknopen: precipiteren, denatureren en geleren.
Het fixeren omvat bij voorkeur een verknopingsstap. Bij verknopen worden bij voorkeur in wezen covalente bindingen gevormd 5 tussen twee of meer moleculen van het polymeer A in althans een deel van de tweede fase.
Een verknoping kan worden uitgevoerd met behulp van een verknopingsactivator.
Mogelijke verknopingsactivatoren zijn ,meerwaardige kationen, 10 in het bijzonder tweewaardige kationen, zoals bijvoorbeeld calcium, een pH verandering; en/of een verandering in de ionensterkte. De ionsterkte kan worden veranderd door de zoutconcentratie aan te passen, bijvoorbeeld door de KC1 en/of NaCl-concentratie te wijzigen. Een pH verandering als verknopingsactivator zal er in de regel een pH-verlaging zijn.
15 Verknopen kan op uitermate geschikte wijze worden uitgevoerd tijdens het sproeidroogproces, eventueel in combinatie met toepassing van een verknopingsactivator.
Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een eiwit dat voorafgaand aan het sproeidrogen geheel of gedeeltelijk is gedenatureerd of 20 op een andere wijze is geactiveerd. Met het activeren van het eiwit (of van een ander polymeer dat verknoopt dient te worden) wordt bedoeld het beschikbaar maken van reactieve groepen - dat wil zeggen reactieve aminozuurrestgroepen, zoals -SH groepen, in het geval van eiwitten -welke deel kunnen nemen aan de verknopingsreactie, in het bijzonder aan 25 een verknoping met behulp van sproeidrogen. De vorming van microcapsules met behulp van sproeidrogen van een dubbele suspensie, in het bijzonder een dubbele suspensie omvattende een gedenatureerd eiwit, kan bijvoorbeeld worden gebaseerd op een op zich bekende wijze, bijvoorbeeld zoals beschreven in WO 08/060154 WO 07/136263 of 30 US 5 601 760. De in deze publicaties beschreven sproeidroogtechnieken 7 worden hierin geïncorpeerd door middel van referentie. Sproeidrogen van een dubbele suspensie overeenkomstig de onderhavige uitvinding heeft als voordeel dat een betere omhulling verkregen kan worden van de tweede fase, in die zin dat het mogelijk is een omhulling te verschaffen die dikker is 5 en/of de ingekapselde fase beter omsluit. Ook kan, afhankelijk van de gekozen condities (zoals door het instellen van de concentratie droge stof die verstoven of gesproeidroogd wordt) er voor gezorgd worden dat gesproeidroogde agglomeraten van capsules, na oplossen in water uiteen kunnen vallen in niet-geagglomereerde eiwitcapsules. Dit is een voordeel 10 wanneer kleine deeltjes gewenst zijn, bijvoorbeeld om uitzakken of opromen in een vloeistof tegen te gaan.
Voor het inkapselen van een tweede fase, in het bijzonder van een triglyceride olie, is het van voordeel de verknoping geleidelijk te laten verlopen, wat gerealiseerd kan worden door de verknopingscondities, 15 geleidelijk te veranderen. Dit kan, bijvoorbeeld, gerealiseerd worden door geleidelijk een verknopingsactivator toe te voegen, zoals door geleidelijk een meerwaardig kation toe te voegen, of door geleidelijk de pH te veranderen. Ook kan gekozen worden voor toevoegen van een verknopingsactivator die geleidelijk te pH laat veranderen, bijvoorbeeld door GDL (glucono-delta-20 lacton) toe te voegen. Hierdoor daalt de pH langzaam tot een waarde waarbij, in het bijzonder, een eiwit verknoopt wordt. De werking van GDL berust op de langzame hydrolyse van het lacton onder opname van 1 molecuul water per lacton groep en de vorming van een vrije geprotoneerde carboxyl groep, hetgeen de de pH verlaging tot gevolg heeft. Het is uiteraard 25 mogelijk om een ander middel te gebruiken waarbij tijdens de afbraak ervan (bijvoorbeeld door hydrolyse) protonen vrijkomen.
Gewoonlijk worden de deeltjes geïsoleerd, in het bijzonder door filtratie, en/of desgewenst gedroogd en/of toegevoegd aan een andere fase, bij voorkeur een levensmiddel, in het bijzonder een voedingsmiddel, dranken 30 daaronder inbegrepen.
8
Door de tweede fase te omgeven met een eerste fase, in het bijzonder een vaste eerste fase, kunnen één of meer effecten worden bewerkstelligd. Zo kan de eerste fase dienen om een mogelijk als onprettig ervaren geur of smaak te maskeren (zoals bijvoorbeeld indien de tweede fase 5 visolie omvat), om te voorkomen dat de tweede fase vroegtijdig wordt opgenomen, geïnactiveerd of afgebroken door het maagdarmkanaal (bijvoorbeeld in het geval van prebiotica, probiotica of micro-organismen die bestemd zijn om een effect te bewerkstelligen in de dikke darm), ter chemische en/of mechanische stabilisatie van de tweede fase tegen een 10 invloed uit de omgeving (bijvoorbeeld in het geval van oxideerbare stoffen zoals vitamines of (onverzadigde) oliën; bepaalde geur- of smaakstoffen, gasbellen, micro-organismen). Ook is het mogelijk een vertraagde vertering in het maag-darmkanaal te realiseren, bijvoorbeeld van een olie of vet ingekapseld in een eiwit. Een vertraagde vertering is bijvoorbeeld gewenst 15 om een hongergevoel uit te stellen, wat vanuit dieetoverwegingen gewenst kan zijn om overgewicht tegen te gaan of voor een meer geleidelijke afgifte van een voedingsmiddel(ingrediënt), zodat een verbeterde (verlengde) werking verkregen kan worden.
Een werkwijze volgens de uitvinding is uitermate geschikt voor 20 het desgewenst op een eenvoudige wijze bereiden van deeltjes met een kern-met-schil morfologie, zoals capsules met een kern (de tweede fase omvattend) en een vaste schil (de eerste fase omvattend, welke polymeer A omvat). Een dergelijk deeltje is schematisch weergegeven in Figuur 1, waarin de omliggende fase 1, één tweede fase 2 omhult.
25 Deeltjes met een dergelijke morfologie kunnen een of meer voordelen hebben ten opzichte van deeltjes waarin de inhoud van het deeltjes is verdeeld over een groot aantal compartimenten. Zo is er een duidelijk onderscheidbare kern met goed controleerbare eigenschappen die anders kunnen zijn dan die van het kapsel. Ook kan een deeltje met een 30 dergelijke morfologie voor een groter deel uit interne fase bestaan.Verder 9 kan de afgifte van het binnenste materiaal beter worden gecontroleerd of althans anders worden bewerkstelligd. Een (micro)capsule met een schil-rond-kern morfologie zal bijvoorbeeld onder invloed van afschuifkrachten kunnen openbarsten en daarmee in een keer zijn inhoud geheel of althans in 5 hoofdzaak instantaan vrijgeven. Dit kan bijvoorbeeld een bijzonder organoleptisch effect teweegbrengen, indien de tweede fase een geur- en/of smaakstof omvat.
De gemiddelde dikte van de schil (de eerste fase) kan binnen brede grenzen gekozen worden, door het kiezen van de aard en concentratie 10 van de polymeren, oplosmiddel(en) voor de polymeren A en B en procescondities zoals de mate van agitatie (bijv. de roersnelheid). De uitvinding is zeer geschikt voor het bereiden van deeltjes met een schil van ten minste 0,1 μιη, zoals bepaald m.b.v. microscopie. Bij voorkeur bedraagt de dikte van de schil ten minste 0,12 μιη, ten minste 0,15 μιη of ten minste 15 0,25 μιη. In het bijzonder bedraagt de dikte van de schil tot 10 μιη. Met name voor het instellen van de schildikte kan de roersnelheid worden ingesteld, waarbij in het algemeen een dunnere schil wordt verkregen naarmate harder geagiteerd (zoals geroerd) wordt.
Desgewenst kan het deeltje een of meer kernen (van tweede fase) 20 en/of meer dan één schil omvatten. Een volgende schil kan worden aangebracht op conventionele wijze, of eventueel door de deeltjes (bereid) volgens de uitvinding als tweede fase te gebruiken in een vervolgwerkwijze volgens de uitvinding onder gebruikmaking van bijvoorbeeld een ander polymeer A.
25 Het is ook mogelijk deeltjes te bereiden waarin de deeltjes meer dan een compartiment met een tweede fase omvatten welke omgeven worden door een in hoofdzaak continue fase, bijvoorbeeld zoals schematisch weergegeven in Figuur 2. De tweede fasen in de compartiment kunnen 10 dezelfde zijn. Het is ook mogelijk deeltjes te bereiden met verschillende tweede fasen.
Middels de uitvinding is het verrassenderwijs mogelijk gebleken condities zodanig te kiezen dat een althans in hoofdzaak niet in het 5 oplosmiddel oplosbare substantie preferentieel in de gedispergeerde fase gedispergeerd wordt of blijft.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin eerst het eetbare materiaal voor de genoemde tweede fase wordt gemengd met een oplossing van het eerste polymeer wordt vanuit effectiviteitsoverwegingen 10 het polymeer A bij voorkeur althans gebruikt in stap a) en wordt het polymeer B bij voorkeur althans gebruikt in de tweede oplossing voor het vormen van de continue fase van de dubbele suspensie. Hiertoe worden polymeer A en polymeer B zodanig gekozen dat de tweede fase liever in contact is met de oplossing van polymeer A dan met oplossing van polymeer 15 B. Dit kan empirisch worden bepaald op grond van algemene vakkennis en hetgeen hierin beschreven is.
Polymeer A en polymeer B zijn verschillend van elkaar. Met name kunnen polymeer A en/of B gekozen worden uit eetbare biopolymeren, in het bijzonder uit de groep van eetbare polypeptiden, eetbare eiwitten 20 daaronder inbegrepen, en eetbare polysacchariden, meer in het bijzonder uit de groep van wei-eiwitten (zoals beta-lactoglobulinen, alfa-lactalbumine, imunoglobulinen), caseine, kippeneiwit, sojaeiwit, gelatine,dextraan (in het bijzonder ongederivatiseerd dextraan), caseinaat, alginaat, zetmeel, zetmeelhydrolysaat (zoals glucose stropen, maltodextrinen), een polymeer 25 afkomstig van zetmeel, zoals amylopectine of amylose, pectine, cellulose, inclusief derivaten daarvan welke toelaatbaar zijn voor toepassing in een voedingsmiddel, zoals bijvoorbeeld een alkylcellulose, in het bijzonder methyl cellulose, of een alkoxy pectine, bijvoorbeeld methoxy pectine, lupinebooneiwit, kokosmelkeiwit, arahische gom, johannesbroodpitmeel, 30 carageenan, fenegriek gom, guar gom, tara gom en cassia gom 11
Bij voorkeur zijn polymeren A en B van een verschillende klasse. Voorbeelden van verschillende klassen zijn in het bijzonder de klasse van polypeptiden, eiwitten daaronder inbegrepen, en de klasse van polysacchariden. Goede resultaten zijn behaald met een polypeptide, in het 5 bijzonder een eiwit, als polymeer A en een polysaccharide, in het bijzonder een dextraan of een cellulose welke dextraan of cellulose gederivatiseerd kan zijn, als polymeer B. Zeer goede resultaten zijn behaald wanneer het eiwit als polymeer A gedeeltelijk of geheel is voor-gedenatureerd of op een andere wijze geactiveerd ten behoeve van de verknoping.
10 Denaturatiemethoden zijn algemeen bekend. Voorbeelden hiervan zijn beschreven in US 5,601,760 en in EP 1 042 960.
Activeren kan in het bijzonder worden gerealiseerd met behulp van verhitten en/of een hogedruk behandeling, bijvoorbeeld zoals omschreven in WO 07/136263. Het te verknopen polymeer A, bij voorkeur 15 een eiwit, bij grote voorkeur wei-eiwit, is bij voorkeur geactiveerd zodat het een reactiviteit heeft, zoals bepaald door Ellman’s assay (Ellman, G.L.
Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem Biophys. 19959, 82, 70-77), van ongeveer 0.1 tot ongeveer 0.3 mM thiol of sulfhydryl groups per 2 gew.% oplossing van het polymeer.
20 In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn het eerste en het tweede polymeer geladen onder condities waarbij de dubbele suspensie gevormd wordt en/of na vorming van de dubbele suspensie.
Zeer geschikt is een werkwijze waarbij het eerste en het tweede polymeer bij en/of na het vormen van de dubbele suspensie geladen zijn, 25 waarbij de netto lading van het eerste polymeer positief is en waarbij de netto lading van het tweede polymeer positief is of waarbij de netto lading van het eerste polymeer negatief is en waarbij de netto lading van het tweede polymeer negatief is.
Negatief geladen polymeren kunnen bijvoorbeeld gekozen worden 30 uit eiwitten, andere polypeptiden en andere amfotere polymeren met een 12 iso-elektrisch punt dat lager is dan de pH in het vloeibare polymeer mengsel of de dubbele suspensie (onder de geldende condities), en polymeren met een of meer zuurgroepen waarvan althans een substantieel deel gedeprotoneerd is (onder dubbele suspensievormende omstandigheden).
5 In het bijzonder kunnen een of meer negatief geladen polymeren gekozen worden uit de groep bestaande uit alginaat, pectine, carbxoymethyl cellulose, arabische gom, en hierboven genoemde eiwitten boven hun iso-elektrisch punt.
Positief geladen polymeren kunnen bijvoorbeeld gekozen worden 10 uit eiwitten, andere polypeptiden en andere amfotere polymeren met een iso-elektrisch punt dat hoger is dan de pH in het vloeibare polymeer mengsel of de dubbele suspensie (onder de geldende condities), en polymeren met een of meer basische groepen waarvan althans een substantieel deel geprotoneerd is (onder dubbele suspensievormende 15 omstandigheden).
In het bijzonder kunnen een of meer positief geladen polymeren gekozen worden uit de groep bestaande uit aminopolysacchariden en eiwitten (bij een pH beneden het iso-elektrisch punt). Meer in het bijzonder kan een eiwit worden gekozen uit de groep van kippeneiwit, gelatine en 20 aardappeleiwit). Een bijzonder geschikt aminopolysaccharide is chitosan.
In een bijzondere uitvoeringsvorm worden twee polymeren toegepast die bij de pH waarbij de deeltjes gevormd worden beiden netto-ongeladen zijn. Met netto ongeladen wordt bedoeld dat het polymeer althans in wezen vrij is van lading of dat het aantal positieve ladingen althans in 25 wezen gelijk is aan het aantal negatieve ladingen (zoals bij een eiwit of ander amfoteer polymeer: bij een pH die gelijk is aan het isolektrisch punt).
In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt althans één van de volgende combinaties van eerste en tweede polymeer toegepast: wei-eiwit, dat desgewenst geheel of gedeeltelijk gedenatureerd of 30 geactiveerd (ten behoeve van verknoping, zie boven) is, en pectine of 13 amylopectine (bij een pH boven het iso-elektrisch punt van wei-eiwit), bij voorkeur bij een pH van ten minste 6, bij bijzondere voorkeur bij een pH van 6-7; of wei-eiwit, dat desgewenst geheel of gedeeltelijk gedenatureerd of 5 geactiveerd (ten behoeve van verknoping, zie boven) is, en dextraan (bij een pH rond het iso-elektrisch punt van wei-eiwit), in het bijzonder bij een pH van 5,0-5,4, meer in het bijzonder bij een pH van 5,2.
alginaat en caseinaat, waarbij de pH althans bij het vormen van de dubbele suspensie boven het iso-electrisch punt van caseinaat is.
10 De pH is hierin de gemeten pH waarde zoals gemeten in de dubbele suspensie met een pH elektrode (geijkt in met een waterige bufferoplossing bij pH 7).
Althans indien het gewenst is het polymeer voor de eerste fase te fixeren, is althans het polymeer voor de eerste fase (polymeer A) bij 15 voorkeur verknoopbaar. Bepaalde polymeren, zoals zwavelhoudende eiwitten kunnen worden verknoopt door middel van verhitting (waarbij zwavelbruggen voor de verknoping zorgen), zoals bijvoorbeeld wei-eiwitten als beta-lactoglobuline en alfa-lactalbumine, soja-eiwit en kippeneiwit. Bij grote voorkeur vindt de verknoping middels verhitting gedeeltelijk of geheel 20 plaats voor toevoeging van de tweede fase.
Desgewenst kan een extra fixering verkregen worden in aanvulling op hitte geïnduceerde verknoping, door toevoeging van een of meer zouten, bij voorkeur 2-waardige kationen, en/of door een verandering van de pH, zodanig dat de lading van het polymeer A afneemt (i.e. een pH-25 verandering richting het iso electrisch punt van het polymeer A, indien dit een amfoteer polymeer is, zoals een eiwit).
Bepaalde koolhydraten, zoals alginaten, pectine, e.d., kunnen worden verknoopt door toevoeging van kationen zoals calcium. Een aantal polymeren kan worden verknoopt door aanzuren of onder inwerking van een 30 enzym. Een enzym zoals een transglutaminase is bijvoorbeeld zeer geschikt 14 om een eiwit onder milde condities te verknopen. Chemische verknopingsreacties (door reactie met een verknopingsmiddel) zijn ook mogelijk.
Het polymeer dat althans in hoofdzaak bestemd is voor de 5 continue fase van de dubbele suspensie (polymeer B) wordt desgewenst zodanig gekozen dat het althans onder de condities waaronder het polymeer voor de eerste fase (polymeer A), gefixeerd wordt, althans in hoofdzaak niet gefixeerd wordt. Zeer geschikt is bijvoorbeeld een door verhitting verknoopbaar eiwit voor de eerste fase en een polysaccharide, zoals een 10 dextraan als niet verknopend polymeer.
Geschikte concentraties voor polymeer A en polymeer B kunnen afhankelijk van de gekozen polymeren empirisch bepaald worden.
De concentraties van de polymeren A en B worden bij voorkeur zodanig gekozen dat de oplosmiddelen bij het suspenderen onder stap b) 15 ontmengd blijven, waarbij de in de gesuspendeerde fase (de onder stap a) gevormde suspensie) de gewichtsconcentratie van het polymeer A (Ca) hoger en de gewichtsconcentratie van het polymeer B (Cb) lager is dan de respectievelijke concentraties in de continue fase van de dubbele suspensie.
In de regel is een concentratie, op basis van gewicht, geschikt die 20 zodanig is dat Ca in de eerste fase 2-50 maal hoger is dan in de continue fase en/of Cb in de eerste fase 2-50 maal lager is dan in de continue fase. Aldus is het mogelijk een suspensie te bereiden waarbij er geen of nauwelijks uitwisseling van polymeren is tussen de verschillende fasen.
De concentraties voor polymeer A en B kunnen in brede bereiken 25 gekozen worden. In het algemeen kan een geschikte concentratie voor polymeer A en voor polymeer B gevonden worden in het bereik van 0,5 gew. % tot 20 gew. %, betrokken op het gewicht van de dubbele suspensie, in het bijzonder in het bereik van 1,0 tot 10 gew. %, betrokken op het gewicht van de dubbele suspensie.
15
In het bijzonder kan de concentratie van polymeer A in de dubbele suspensie in het bereik liggen van 1,0 gew. % tot 7 gew. %, meer in het bijzonder van 2 gew. % tot 5 gew.%.
In het bijzonder kan de concentratie van polymeer B in de dubbele 5 suspensie in het bereik liggen van 1,0 gew. % tot 7 gew. %, bij voorkeur in het bereik van 2 gew.% tot 5 gew %.
Met name voor het verkrijgen van althans nagenoeg volkomen geëncapsuleerde deeltjes, worden polymeren A en B bij voorkeur zodanig gekozen dat de in te kapselen fase meer affiniteit heeft voor de 10 gesuspendeerde fase dan voor de continue fase.
In beginsel kan elk oplosmiddel worden gebruikt voor de vloeibare fasen (met name voor zover ze in elkaar oplosbaar zijn of althans volledig met elkaar mengbaar zijn, althans onder de temperatuur waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd).
15 Het oplosmiddel voor polymeer A en het oplosmiddel voor polymeer B kan dus polair zijn of apolair. Bij voorkeur is het oplosmiddel voor elk van de vloeibare fasen polair, dat wil zeggen water of in water mengbaar of oplosbaar. In het bijzonder geschikt zijn vloeistoffen gekozen uit de groep bestaande uit water, waterhoudende oplosmiddelen en met 20 water mengbare oplosmiddelen, zoals met water mengbare alcoholen, in het bijzonder methanol, ethanol, propanol, glycerol; met water mengbare ketonen, zoals aceton; en mengsels daarvan.
Een oplosmiddel voor polymeer A en/of B wordt bij voorkeur gekozen uit de groep van water, waterhoudende oplosmiddelen en met water 25 mengbare oplosmiddelen, zoals een met water mengbaar alcohol of keton. Hierbij is het oplosmiddel bij voorkeur water of een vloeistof die althans in hoofdzaak uit water bestaat, d.w.z. voor meer dan 50 tot 100 gew. %, in het bijzonder voor ten minste 75 gew. %, meer in het bijzonder voor ten minste 95 gew. %, zoals voor ten minste 99 gew. %.
16
Indien van polymeer A en van polymeer B eerst verschillende oplossingen worden gemaakt, dan zijn de oplosmiddelen in genoemde oplossingen bij voorkeur dezelfde of althans in afwezigheid van de polymeren A en B in elkaar oplosbaar of volledig mengbaar bij de 5 temperatuur waarbij de dubbele suspensie wordt bereid.
Eventueel kan de waarde van de pH worden ingesteld om de fasescheiding te vergemakkelijken. Het kan met name van voordeel zijn, als een polypeptide of een ander amfoteer polymeer wordt toegepast, om de pH in te stellen op een waarde rond het iso-elektrisch punt van het amfotere 10 polymeer.
De tweede fase omvat een althans bij kamertemperatuur vast materiaal, een vloeistof, een gas en/of een micro-organisme dat althans in hoofdzaak niet op moleculaire schaal oplost in de polymeeroplossingen. In het bijzonder wordt met althans in hoofdzaak niet oplossen bedoeld dat 15 meer dan 50 gew. %, bij voorkeur meer dan 90 gew. %, in het bijzonder meer dan 99 % van het vaste materiaal, de vloeistof, het gas respectievelijk micro-organisme voor de tweede fase niet oplost onder de bereidingscondities
De tweede fase kan in de suspensie de vorm aannemen van vaste deeltjes, vloeibare deeltjes (druppels), bellen of deeltjes van een of meer 20 micro-organismen. Combinaties hiervan zijn ook mogelijk, bijvoorbeeld micro-organismen in een vloeistof of een mengsel van micro-organismen en een drager, bijvoorbeeld een voedingsvezel.
De afmeting van de deeltjes of bellen kan binnen brede grenzen worden gekozen. In het bijzonder betreft de uitvinding althans in hoofdzaak 25 bolvormige deeltjes.
Gewoonlijk bedraagt de aantalgemiddelde deeltjesgrootte (diameter) van de deeltjes of bellen zoals bepaalbaar middels microscopie, bij voorkeur in twee of drie dimensies, ten minste 1 pm, bij voorkeur ten 17 minste 5 μιη. De aantalgemiddelde deeltjesgrootte bedraagt bij voorkeur maximaal 100 μιη, in het bijzonder maximaal 50 μιη.
In het bijzonder kan het vaste materiaal, de vloeistof, het gas en/of het micro-organisme voor de genoemde tweede fase gekozen worden 5 uit de groep van eiwitten, meer specifiek enzymen; peptiden; smaakstoffen; kruiden; specerijen; oliën; vetten; prohiotica (d.w.z. bacteriën die gewenst zijn in de darmflora); prebiotica; lucht, stikstof, kooldioxide, distikstofoxide (lachgas), zuurstof, en mengsels daarvan; zouten; mineralen; kristallen, in het bijzonder van een koolhydraat zoals suiker of van een (mineraal)zout; 10 althans in hoofdzaak in water onoplosbare stoffen, zoals beta-caroteen en sterolen, althans in hoofdzaak in water onoplosbare enzymen zoals co-enzym Q10, en althans in hoofdzaak in water onoplosbare vitamines, zoals vitamine A en andere vetoplosbare vitamines.
De oliën en vetten kunnen in het bijzonder gekozen worden uit 15 plantaardige en dierlijke oliën en vetten, daaronder inbegrepen verzadigde, enkelvoudig onverzadigde en meervoudig onverzadigde oliën en vetten, daaronder inbegrepen mengsels van vetten en/of oliën, zoals visolie.
Voorbeelden van goede bacteriën zijn in het bijzonder Lactobacilli en Bifidobacteria.
20 In het bijzonder geschikte prebiotica zijn prebiotische koolhydraten, zoals fructo-oligosacchariden, galacto-oligosacchariden, inuline, en dergelijke.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een dubbele suspensie, zoals een dubbele suspensie verkrijgbaar middels een werkwijze omvattende 25 stappen a) en b) zoals gedefinieerd in een werkwijze volgens de uitvinding, welke suspensie eetbare deeltjes omvat, welke deeltjes althans een eerste fase (die althans bij kamertemperatuur vast is) bevatten die een eerste polymeer omvat, welke eerste fase althans in hoofdzaak een tweede fase omgeeft, welke tweede fase (althans bij kamertemperatuur) vast, vloeibaar 18 of gasvormig is en/of een micro-organisme, omvat, waarbij de deeltjes zijn gesuspendeerd in een derde fase die een oplossing van een tweede polymeer omvat. De concentratie van het eerste polymeer in de eerste fase is bij voorkeur 2-50 maal hoger is dan in derde fase en/of de concentratie van het 5 tweede polymeer in de eerste fase is bij voorkeur ten minste 2 maal lager dan in de derde fase.
In een uitvoeringsvorm betreft de uitvinding een werkwijze voor het bereiden van een ingekapselde gasbellen. Een dergelijke werkwijze is zeer geschikt voor het stabiliseren van gasbellen. In een dergelijke 10 werkwijze a) wordt de eerste oplossing, die het eerste eetbaar polymeer (gewoonlijk polymeer A) omvat, opgeschuimd met het gas; en b) wordt het schuim vervolgens door de tweede oplossing, die het tweede eetbaar polymeer (gewoonlijk polymeer B) omvat, geroerd.
15 Het opschuimen kan worden uitgevoerd met behulp van een conventionele opklopmethode zoals een rotor-stator mixer. Men kan overigens iedere methode van schuimvorming toepassen.
Door het eerste polymeer te verknopen of anderszins te fixeren ontstaat een gestabiliseerd schuim.
20 De term "gestabiliseerd" duidt in dit verband op de mogelijkheid de ingekapselde gasbellen gedurende langere tijd te bewaren zonder dat voorgaande veranderingen in de grootte van de aanwezige gasbellen leiden tot ongewenste vergroving en/of andere ongewenste structuurveranderingen.
25 Er is gevonden dat het mogelijk is middels de uitvinding een schuim te verkrijgen waarbij de bellen niet wezenlijk vergroten binnen een gewenste periode, in het bijzonder een periode van ten minste een week, met name wanneer als polymeer A een eiwit, in het bijzonder een melkeiwit wordt gekozen en desgewenst als polymeer B een polysaccharide.
19
Het is in het bijzonder mogelijk om een schuim gedurende ten minste een bepaalde tijd te stabiliseren tegen disproportionering van de gasbellen door een rigide oppervlak (het gefixeerde polymeer) op de bellen te doen ontstaan. Met andere woorden wordt de stabiliteit niet primair door de 5 bulk van het product veroorzaakt.
Het fixeren kan geschieden op een wijze zoals hierin omschreven, met name door verknopen.
In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een eiwit om de eerste fase te vormen, in het bijzonder van een wei-eiwit. Er is 10 met name gevonden dat voor een in te kapselen materiaal, zoals oliedruppels, luchtbellen of bacteriën, gebruik van (wei)eiwit als polymeer in de omhullende fase (tweede fase) goede resultaten geeft. Wei-eiwit is ook van voordeel om te voorzien in deeltjes met een lage verteringssnelheid. Met name van deeltjes die een verknoopt wei-eiwit omvatten is een lage 15 verteringssnelheid gevonden.
De aanwezige ei wit moleculen, of althans een deel daarvan, kunnen onderling worden verknoopt met behulp van een verhittingsstap waarbij het voedingsmiddel tot boven de denaturatietemperatuur van de eiwitten wordt verhit, gedurende een voldoende lange tijd. Aldus wordt het 20 geschuimde product aan een verhitting onderworpen die zodanig is dat ten minste een deel van de eiwitten zich ontvouwt en onderling verknoopt. Een dergelijke verhitting omvat voor melkeiwit bijvoorbeeld 4 minuten 45 seconden bij 90°C, maar ook andere temperatuur/tijd-combinaties zijn mogelijk, bijvoorbeeld een half uur bij 80 graden °C.
25 Overigens worden voor keurs werkwijzen en inrichtingen toepasbaar in de werkwijze voor het bereiden van ingekapselde gasbellen (voor stap a en/of het desgewenste verknopen) in detail beschreven in de octrooien met nummers NL1 024 433, NL 1 024 43, NL 1 024 435 en NL 1 024 438. De daarin beschreven werkwijzen en inrichtingen worden 30 onder verwijzing in deze beschrijving opgenomen als 20 voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige werkwijze. Een andere geschikte verknopingswijze omvat het gebruik van een enzym, zoals bijvoorbeeld transglutaminase.
De gemiddelde helgrootte van de ingekapselde gasbellen volgens de 5 uitvinding kan met microscopische technieken worden bepaald. In de regel zullen de bellen een grootste diameter hebben in het traject tussen 1 en 500 pm. In een voorkeursuitvoeringsvorm bedraagt deze ten minste 5 en/of maximaal 100 pm.
Middels de uitvinding is gevonden dat het in vergelijking met een 10 bekende methode om een schuim te stabiliseren, zoals bijvoorbeeld een methode beschreven in NL 1 024 435 mogelijk is bij gelijke helgrootte een hogere stabiliteit te realiseren, en/of een vergelijkbare stabiliteit bij een grotere helgrootte. Er wordt vermoed dat hierbij de mogelijkheid om ingekapselde bellen te maken met een relatief dikke omliggende fase 15 hieraan bij draagt.
Gewoonlijk bedraagt de laagdikte van de omliggende fase ten minste 0,1 μπι, in het bijzonder ten minste 0,15 pm, bij voorkeur ten minste 1 pm.
Gewoonlijk bedraagt de laagdikte van de omliggende fase 20 maximaal 10 pm, bij voorkeur maximaal 5 pm.
Middels de uitvinding is het mogelijk een schuim met een grote mate van dimensiestabiliteit te maken, bij een bepaalde dikte van de laag. Zo is het mogelijk een schuim te verkrijgen waarin de gemiddelde diameter van de bellen althans in hoofdzaak behouden blijft voor een periode van 7 25 dagen of meer.
Het product volgens de uitvinding kan als ingrediënt of bestanddeel van voedingsmiddelen zoals zuivelproducten en fruit- en vruchtensappen worden toegepast. Deze toepassing geeft het met het product volgens de uitvinding verrijkte voedingsmiddel een aantal 21 voordelige eigenschappen. Zo kan het dienst doen als vetvervanger; het laat het voedingsmiddel romiger smaken en/of leidt tot een zachter mondgevoel.
Het schuim is bijvoorbeeld geschikt voor toevoeging aan een mousse, geklopte room, ijs, cappuccinoschuim, een topping, een crèmebasis 5 of schuimgebak.
De uitvinding heeft tevens betrekking op eetbare deeltjes verkrijgbaar middels een werkwijze volgens de uitvinding. In het bijzonder omvatten dergelijke deeltjes hetzij althans voornamelijk polymeer A in de eerste fase. Bij grote voorkeur is polymeer A een eiwit, in het bijzonder een 10 verknoopt of geleerd eiwit. Bij voorkeur is de concentratie van polymeer A als gewichtpercentage van de som van polymeren A en B ten minste 50%, in het bijzonder ten minste 90%. Indien aanwezig, is de concentratie van polymeer B in de eerste fase van de deeltjes gewoonlijk 5 tot 50 gew. %, in het bijzonder maximaal 10 gew. %.
15 In een uitvoeringsvorm kenmerkt een deeltje volgens de uitvinding zich door een hoge mate van gladheid, bijvoorbeeld in vergelijking met deeltjes die bereid zijn door middel van complex coacervatie, waarin bijvoorbeeld een eiwit en een polysaccharide in een verhouding van ongeveer 1:1 aanwezig zijn in de omliggende fase van het 20 deeltje. Zonder gebonden te zijn aan een theorie wordt vermoed dat dit verband zou kunnen houden met een mogelijkerwijs hoge mate van homogeniteit van de eerste fase in deeltjes volgens de uitvinding.
Voorts is gevonden dat het middels de uitvinding mogelijk is de tweede fase te beschermen tegen een invloed vanuit de omgeving, in het 25 bijzonder in een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding waarin de eerste fase, zoals een eiwit, verknoopt wordt. Zonder gebonden te zijn aan theorie wordt vermoed dat het middels de uitvinding mogelijk is een in een of meer opzichten beter beschermende laag of een verbeterde barrièrelaag rond de tweede fase te voorzien dan bij een conventionele werkwijze zoals 30 bijvoorbeeld complex coacervatie, door de eerste fase eerst rond de tweede 22 fase te voorzien en pas daarna de eerste fase te fixeren, in het bijzonder daarna te verknopen.
De beschermende werking kan bijvoorbeeld een verlaagde degradatiesnelheid van de tweede fase zijn, bijvoorbeeld een verlaagde 5 verteringssnelheid van een voedingsmiddel of ingrediënt daarvoor, onder maag-darmcondities, in vergelijking met op een conventionele wijze verkregen geëncapsuleerde deeltjes of een niet-beschermd tweede fase..
Ook is gevonden dat in deeltjes volgens de uitvinding de tweede fase beschermd kan zijn tegen oxidatie door de aanwezigheid van de eerste 10 fase.
Voorts kan de eerste fase in een uitvoeringsvorm enige mate van bescherming bieden tegen beschadiging van de tweede fase onder invloed van afschuifkrachten, in het bijzonder indien de tweede fase een vrij zacht materiaal is, zoals een vetglobule of indien de tweede fase vloeibaar is, 15 bijvoorbeeld een olie. Meer bepaald kan de eerste fase enige mate van bescherming bieden tegen beschadiging van een emulsie, zoals oliedruppels gevuld met waterdruppels, omgeven door de eerste fase.
Indien als tweede fase een andere fase dan een gasvormige fase wordt gebruikt, is het van voordeel voor het goed inkapselen van de tweede 20 fase de suspensie voorafgaand aan het sproeidrogen te ontgassen en/of door het versproeien uit te voeren zonder luchtinslag in de nozzle te laten plaats vinden. Dit is in het bijzonder van voordeel indien een oxidatiegevoelige stof, bijvoorbeeld visolie, wordt ingekapseld middels de uivinding. Hierbij kan bijvoorbeeld gekozen worden voor verstuiving in een relatief laag 25 nozzle-druk-bereik: bijvoorbeeld in het bereik van 20-60 bar of kan een additionele stroom van vochtige lucht of (verzadigde) stoom worden geïntroduceerd.
Aldus verkregen deeltjes hebben gewoonlijk een relatief hoge densiteit. In absolute termen zal deze tot op zekere hoogte afhankelijk zijn 30 van, met name, de gebruikte tweede fase. De densiteit van dergelijke 23 deeltjes kan in het bijzonder liggen in het bereik van 1,0 tot 1,4 g/ml, bij voorkeur van 1,2 tot 1,3 g/ml. Een densiteit in het bereik van 1,0-1,4 g/ml kan in bijzonder verkregen worden met deeltjes die althans in hoofdzaak uit eiwit, olie en/of vet, en koolhydraat bestaat, meer in het bijzonder voor 5 deeltjes die 30-50 gew. % olie en/of vet, 30-50 gew. % koolhydraat en 10-40 gew. % eiwit bevatten, met dien verstande dat de som van deze gehalten maximaal 100 % bedraagt, bij voorkeur 90-100 %.
Een finale fixering van polymeer A zal in geval van gebruik van voorgedenatureerd of anderszins geactiveerd eiwit plaats vinden tijdens het 10 drogingsproces van druppel- tot poederdeeltje. Het gebruik van een of meer additieven zoals een of meer antioxidanten (bijv. ascorbaat of zouten of derivaten daarvan), dragermateriaal zoals een of meer polyolen of koolhydraten (bijvoorbeeld gehydrolyseed zetmeel zoals maltodextrine of glucosestroop) naast het in de continue fase aanwezige polymeer B.
15 De uitvinding heeft voorts betrekking op een voedingsmiddel omvattende een dubbele suspensie of eetbare deeltjes (bereid) volgens de uitvinding, bij voorkeur een zuivelproduct, bij bijzondere voorkeur een voedingsmiddel gekozen uit de groep van kaas, yoghurt, slagroom, mousses, desserts, zuiveldranken, ijs, cappuccinoschuim, toppings, crèmebases en 20 schuimgebak.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een farmaceutische samenstelling omvattende een dubbele suspensie of deeltjes (bereid) volgens de uitvinding, welke deeltjes een farmaceutisch actieve stof bevatten. De farmaceutische samenstelling is bij voorkeur een vaccin.
25 De uitvinding wordt nu geïllustreerd aan de hand van een aantal voorbeelden.
24
Voorbeeld 1: Encapsulatie van oliedruppels in wei eiwit, gebruikmakend van verknoping middels sproeidrogen
Een 5 gew.% wei eiwit (Hiprotal 580, DOMO) oplossing in water 5 (100 1) werd gedurende 30 minuten op een temperatuur van 80°C gehouden, waarna na afkoelen tot 50°C een hoeveelheid high methoxy pectine (1,7 kg; YM-100H van CP Kelco) werd toegevoegd, gevolgd door glucosestroop (15,1 kg; Glucidex IT 33, van Roquette).
Na goed roeren gedurende 10 minuten bij 45 °C werd olie (10 kg; 10 Marinol D-40, van Lipid Nutrition) ingemengd, eveneens gevolgd door goed roeren, zodanig dat een gemiddelde oliedruppelverdeling van 10-20 micron werd verkregen. Deze oplossing werd vervolgens gehomogensieerd zodanig dat oliedruppels van 1-2 micron werden verkregen. Hiervoor gebruikte homogenisatiedrukken van 50-100 bar, gaven het gewenste resultaat.
15 Vervolgens na pasteuriseren op een temperatuur van 75 °C
gedurende 20 seconden, werd de verkregen oplossing gesproeidroogd in een Filtermat installatie middels een hogedrukverstuiving bij drukken in het bereik van 30-60 bar met daarvoor geschikte nozzle systemen zoals die verkrijgbaar zijn in de markt (bijvoorbeeld Schlick GmbH). De 20 droogcondities waren typisch in het bereik van een inlaat temperatuur van 170 °C en een uitlaattemperatuur van 70 °C.
Het verkregen poeder werd vervolgens getest op oxidatiestabiliteit middels een versnelde houdbaarheidstest bij 40 °C onder lucht en hierbij werden verschillende aspecten ten aanzien van de sensoriek meegenomen.
25 Een vergelijking met een standaard in de markt verkrijgbaar type visoliencapuslaat dat een zelfde type en belading olie kende van 30% (Vana Sana DHA 7 IF, Friesland Foods Kievit) werd hierbij gemaakt.
Concluderend is het effect van het voorbeeld volgens de uitvinding een meer neutraal geurend poeder als ook een even of zelfs meer sensorisch 25 neutraal en stabiel poeder ten opzichte van een referentie poeder, wanneer toegepast in de applicatie
Voorbeeld A Voorbeeld A Referentie Referentie Tijd Geur poeder Smaak Geur Smaak applicatie* poeder applicatie* Week 0 neutraal neutraal Iets vissig neutraal
Week 4 neutraal neutraal Iets vissig neutraal
Week 8 neutraal neutraal Iets vissig, Iets vissig verf-achtig * Applicatie: oplossing van 1 gram poeder in 100 gram melk van 40 °C.
5
Voorbeeld 2: Encapsulate van probiotica (BB12) in wei eiwit, gebruikmakend van verknoping middels aanzuren
Een 5 gew.% wei eiwit (bij voorkeur Hiprotal 580, DOMO) oplossing in 10 water (1001) werd gedurende 30 minuten op een temperatuur van 80°C gehouden, waarna na afkoelen tot 50°C een hoeveelheid high methoxy pectine (1,7 kg; YM-100H van CP Kelco) werd toegevoegd, gevolgd door glucosestroop (15,1 kg Glucidex IT 33, van Roquette). Na goed roeren gedurende 10 minuten bij 45 °C werden probiotica (10 kg Bifidobacteria, 15 BB12, van Chr. Hansen)} ingemengd, eveneens gevolgd door roeren.
Vervolgens werd aan de verkregen oplossing 0.15 kg glucono-delta lactone (Lysactone van Roquette) toegevoegd en werd gedurende een periode van 30 minuten bij 40 °C zacht geroerd, zodat een pH verlaging van pH 6,7 naar pH
5,0 werd bereikt, waarbij verknoping van het eiwit plaatvond en deeltjes 20 werden gevormd waarin de probiotica waren ingekapseld. Een foto van bereidde deeltjes wordt getoond in Figuur 3.

Claims (17)

1. Werkwijze voor het bereiden van eetbare deeltjes omvattende althans een eerste fase welke eerste fase althans in hoofdzaak een tweede fase omgeeft, welke tweede fase vast, vloeibaar of gasvormig is en/of een micro-organisme omvat, de werkwijze omvattende 5 het suspenderen van een eetbaar vast materiaal, vloeistof, gas en/of micro-organisme (voor de genoemde tweede fase) in een vloeistof die een eerste eetbaar polymeer en een tweede eetbaar polymeer omvat en het vormen van een dubbele suspensie, waarbij althans een polymeer (polymeer A) van genoemde eerste en tweede polymeer althans in hoofdzaak aanwezig is in de 10 gesuspendeerde fase van de dubbele suspensie en althans een ander polymeer (polymeer B) van genoemde eerste en tweede polymeer althans in hoofdzaak aanwezig is in de continue fase; en c) het verknopen of anderszins fixeren van polymeer A.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij eerst een vloeibaar mengsel 15 wordt bereid van het eerste en het tweede polymeer en daarna de tweede fase wordt toegevoegd aan het vloeibaar mengsel, of aan de dubbele suspensie gevormd uit het vloeibaar mengsel.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende d) het isoleren van de gevormde deeltjes.
4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste en het tweede polymeer bij het vormen van de dubbele suspensie geladen zijn, waarbij de netto lading van het eerste en het tweede polymeer beide positief of beide negatief is onder de condities waarbij de dubbele suspensie gevormd wordt.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het eerste en het tweede polymeer pectine en wei-eiwit zijn, waarbij pH althans bij het vormen van de dubbele suspensie boven het iso-electrisch punt van wei-eiwit is, of waarbij het eerste en het tweede polymeer alginaat en caseinaat zijn, waarbij de pH althans bij het vormen van de dubbele suspensie boven het iso-electrisch punt van caseinaat is.
6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-4, waarbij het eerste en 5 het tweede polymeer althans bij het vormen van de dubbele suspensie netto ongeladen zijn.
7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin het polymeer A en/of B gekozen wordt uit de groep van biopolymeren, in het bijzonder uit de groep van eiwitten en polysacchariden, meer in het 10 bijzonder uit de groep van wei-eiwitten (zoals beta-lactoglobulinen, alfa-lactalbumine, imunoglobulinen), caseïne, soja eiwit, aardappel eiwit, gelatine, kippeneiwit, guar gom, carrageenan, dextraan, caseinaat, alginaat, zetmeel, pectine, cellulose, inclusief derivaten daarvan.
8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 15 eetbare vast materiaal, vloeistof, gas en/of micro-organisme (voor de genoemde tweede fase) gekozen wordt uit de groep van eiwitten; enzymen; peptiden; smaakstoffen; geurstoffen; kruiden; specerijen; oliën; vetten; probiotica; "goede" bacteriën; prebiotica; kooldioxide, stikstof, lachgas, zuurstof en mengsels daarvan, zoals lucht; zouten; mineralen; kristallen, in 20 het bijzonder van een koolhydraat zoals suiker; slecht in water oplosbare stoffen, zoals beta-caroteen of slecht oplosbare enzymen, zoals co-enzym Q10 en vitamines, zoals vitamine A en andere vitamines, met name andere vetoplosbare vitamines.
9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de 25 eerste fase een gas omvat, waarbij a) de eerste oplossing, die het eerste eetbaar polymeer (A) omvat, wordt opgeschuimd met het gas; en b) het schuim vervolgens door de tweede oplossing, die het tweede eetbaar polymeer (B) omvat, wordt geroerd.
10. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij polymeer A verknoopt wordt met behulp van sproeidrogen.
11. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de concentratie van polymeer A in de dubbele suspensie in het bereik ligt van 5 0,5% tot 10 gew. % bij voorkeur van 1 gew. % tot 7 gew. %. en/of de concentratie van polymeer B in de dubbele suspensie in het bereik ligt van 0,5 gew. % tot 10 gew. %, bij voorkeur van 1 gew.% tot 7 gew. %.
12. Dubbele suspensie, zoals een dubbele suspensie verkrijgbaar middels een werkwijze omvattende stappen a) en b) zoals gedefinieerd in 10 een van de voorgaande conclusies, welke suspensie eetbare deeltjes omvat, welke deeltjes althans een eerste fase (die althans bij kamertemperatuur vast is) bevatten die een eerste polymeer (A) omvat, welke eerste fase althans in hoofdzaak een tweede fase omgeeft, welke tweede fase (althans bij kamertemperatuur) vast, vloeibaar of gasvormig is en/of een micro-15 organisme, omvat, waarbij de deeltjes zijn gesuspendeerd in een derde fase die een oplossing van een tweede polymeer (B) omvat.
13. Dubbele suspensie volgens conclusie 12, waarbij Ca in de eerste fase 2-50 maal hoger is dan in derde fase en/of Cb in de eerste fase ten minste 2 maal lager is dan in de derde fase.
14. Eetbare deeltjes verkrijgbaar middels een werkwijze volgens een van de conclusies 1-11.
15. Eetbare deeltjes, volgens conclusie 14, welke deeltjes althans een eerste fase, die althans bij kamertemperatuur vast is, bevatten die een eerste verknoopt polymeer A omvat, welke eerste fase althans in hoofdzaak 25 een tweede fase omgeeft, welke tweede fase gasvormig is en waarbij de gemiddelde dikte van de eerste fase 0,1-10 pm bedraagt.
16. Eetbare deeltjes volgens conclusie 14 of 15, waarbij polymeer A een verknoopt eiwit omvat, bij voorkeur verknoopt wei-eiwit.
17. Voedingsmiddel omvattende een dubbele suspensie volgens 30 conclusie 12 of 13 of eetbare deeltjes volgens een van de conclusies 14-16, bij voorkeur een zuivelproduct, bij bijzondere voorkeur gekozen uit de groep gevormd door kaas, yoghurt, slagroom, mousses, desserts, zuiveldranken, ijs, cappuccinoschuim, toppings, crèmebases en schuimgebak.
NL2002049A 2008-10-01 2008-10-01 Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie. NL2002049C (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002049A NL2002049C (nl) 2008-10-01 2008-10-01 Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002049A NL2002049C (nl) 2008-10-01 2008-10-01 Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie.
NL2002049 2008-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2002049C true NL2002049C (nl) 2010-04-02

Family

ID=40591880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2002049A NL2002049C (nl) 2008-10-01 2008-10-01 Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2002049C (nl)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0213303A2 (en) * 1985-07-12 1987-03-11 Bo Magnus Ekman A method for producing small, spherical polymer particles
US5418010A (en) * 1990-10-05 1995-05-23 Griffith Laboratories Worldwide, Inc. Microencapsulation process
EP0750854A2 (en) * 1995-06-29 1997-01-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Process for encapsulating a core material with a polymer by high-pressure treatment
WO1997025879A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-24 Societe Des Produits Nestle S.A. Process of modifying texture of food products with an immobilized plasticizer
EP0797925A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-01 Societe Des Produits Nestle S.A. Encapsulated particles in protein from a polysaccharide-containing dispersion
WO2006091081A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Friesland Brands B.V. Microcapsules
WO2008060154A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Friesland Brands B.V. Capsules from separated polymer solutions
WO2008120975A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Friesland Brands B.V. Encapsulating with the aid of a double suspension
EP2055192A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-06 Döhler GmbH 2 Phasen bildendes Getränk

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0213303A2 (en) * 1985-07-12 1987-03-11 Bo Magnus Ekman A method for producing small, spherical polymer particles
US5418010A (en) * 1990-10-05 1995-05-23 Griffith Laboratories Worldwide, Inc. Microencapsulation process
EP0750854A2 (en) * 1995-06-29 1997-01-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Process for encapsulating a core material with a polymer by high-pressure treatment
WO1997025879A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-24 Societe Des Produits Nestle S.A. Process of modifying texture of food products with an immobilized plasticizer
EP0797925A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-01 Societe Des Produits Nestle S.A. Encapsulated particles in protein from a polysaccharide-containing dispersion
WO2006091081A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Friesland Brands B.V. Microcapsules
WO2008060154A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Friesland Brands B.V. Capsules from separated polymer solutions
WO2008120975A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Friesland Brands B.V. Encapsulating with the aid of a double suspension
EP2055192A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-06 Döhler GmbH 2 Phasen bildendes Getränk

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TOLSTOGUZOV ET AL: "Texturising by phase separation", BIOTECHNOLOGY ADVANCES, ELSEVIER PUBLISHING, BARKING, GB, vol. 24, no. 6, 1 November 2006 (2006-11-01), pages 626 - 628, XP025146620, ISSN: 0734-9750, [retrieved on 20061101] *
YE ET AL: "Behaviour of homogenized fat globules during the spray drying of whole milk", INTERNATIONAL DAIRY JOURNAL, ELSEVIER APPLIED SCIENCE, BARKING, GB, vol. 17, no. 4, 8 January 2007 (2007-01-08), pages 374 - 382, XP005824832, ISSN: 0958-6946 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dhakal et al. Microencapsulation of vitamins in food applications to prevent losses in processing and storage: A review
Li et al. Designing delivery systems for functional ingredients by protein/polysaccharide interactions
Đorđević et al. Trends in encapsulation technologies for delivery of food bioactive compounds
Guo et al. Starch-based materials encapsulating food ingredients: Recent advances in fabrication methods and applications
Misra et al. Emerging technologies and coating materials for improved probiotication in food products: A review
Wilson et al. Microencapsulation of vitamins
Joye et al. Biopolymer-based nanoparticles and microparticles: Fabrication, characterization, and application
Augustin et al. Nano-and micro-structured assemblies for encapsulation of food ingredients
JP5923443B2 (ja) 生物活性物質のマイクロカプセル化及びその製造方法
Kailasapathy Encapsulation technologies for functional foods and nutraceutical product development.
Shahidi et al. Encapsulation of food ingredients
Gharibzahedi et al. New trends in the microencapsulation of functional fatty acid‐rich oils using transglutaminase catalyzed crosslinking
Augustin et al. Encapsulation of bioactives
Pegg et al. Encapsulation, stabilization, and controlled release of food ingredients and bioactives
Estevinho et al. Application of biopolymers in microencapsulation processes
Estevinho et al. A key for the future of the flavors in food industry: nanoencapsulation and microencapsulation
Boostani et al. Controlled release of nanoencapsulated food ingredients
Saqib et al. Hydrogel beads for designing future foods: Structures, mechanisms, applications, and challenges
Tian et al. Preparation of starch-based functional food nano-microcapsule delivery system and its controlled release characteristics
Mourtzinos et al. Principles and applications of encapsulation technologies to food materials
Wijekoon et al. Recent advances in encapsulation of fat-soluble vitamins using polysaccharides, proteins, and lipids: a review on delivery systems, formulation, and industrial applications
NL1033621C2 (nl) Encapsuleren met behulp van een dubbele suspensie.
Cheon et al. Pickering emulsions for functional food systems
Shahidi et al. Food and bioactive encapsulation
Cui et al. Advances in the preparation and application of microencapsulation to protect food functional ingredients

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120501