WO2006122809A1 - Füllmaterial für einen getränkebehälter - Google Patents

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WO2006122809A1
WO2006122809A1 PCT/EP2006/004730 EP2006004730W WO2006122809A1 WO 2006122809 A1 WO2006122809 A1 WO 2006122809A1 EP 2006004730 W EP2006004730 W EP 2006004730W WO 2006122809 A1 WO2006122809 A1 WO 2006122809A1
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filling material
material according
beverage
acid
component
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Application number
PCT/EP2006/004730
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English (en)
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Inventor
Martin Purpura
Ralf JÄGER
Reinhard KRÖNER
Original Assignee
Degussa Freshtech Beverages Llc
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/32—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging two or more different materials which must be maintained separate prior to use in admixture
    • B65D81/3216—Rigid containers disposed one within the other
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, 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
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/385—Concentrates of non-alcoholic beverages
    • A23L2/39—Dry compositions
    • A23L2/395—Dry compositions in a particular shape or form
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    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
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    • A23L33/11—Plant sterols or derivatives thereof, e.g. phytosterols
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    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/20—Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
    • A23L33/21—Addition of substantially indigestible substances, e.g. dietary fibres

Definitions

  • the subject of the present invention is a filling material for a beverage container.
  • the filler material itself is located in a container having at least one chamber, which is located in a pressurized beverage container with a beverage liquid, wherein the container is configured so that the filler are mixed immediately after the opening of the beverage container in the surrounding beverage liquid can.
  • Combinations consisting of a chamber container and a surrounding beverage container are known from the prior art.
  • the chamber containers are usually referred to as a two-chamber container ("twin compartment widget") or multi-chamber container and are used to introduce special additives in mostly carbonated drinks.
  • European patent EP 1 073 593 B1 discloses a typical two-chamber container which serves to introduce additives into drinks.
  • the additives in EP 1073593 B1 are aromas, the main use being the aromatization of beer.
  • European patent application EP 0 747 298 A1 describes a Capsule container for beverage cans, said capsule container is provided exclusively for introducing so-called gas jetting capsules in beers.
  • hydrolysis-sensitive drugs in liquids is used in the two-component container described in international application WO 96/24542.
  • granules with physiological activity are known from the prior art.
  • the combination of nutritionally active granules in beverage containers is also described above.
  • US 2004 / 0,071,825 describes a protein-rich food supplement in granular form.
  • This dietary supplement is agglomerated and granulated in a manner such that it is presented as an oral dosage form and either absorbed immediately upon contact with the tongue or rapidly dissolved in an aqueous solution.
  • the granulation described in this context provides in a first step, the moistening of the supplement, which is then dried in smaller agglomerated granules and finally sprayed with flavoring compounds or effervescent compositions.
  • the granules should be obtained in this way in particle sizes that are sufficiently small to be rapidly taken up in granular form over the tongue or dissolved in aqueous liquids.
  • a vitamin and mineral rich effervescent formulation in granular form describes US 4,725,427.
  • the starting powder is first moistened with defined amounts of ethanol and then sieved and dried. Finally, the dried granules are sieved again to break up possible unwanted accumulations and accumulations. It is also envisaged to package the granules thus obtained moisture-tight in foil bags which simultaneously serve as metering units. If these granules are packaged in larger units such as cans or bottles, they must be protected from atmospheric moisture to avoid interaction between the ingredients and premature degassing of the effervescent component.
  • WO 2003/097478 A1 a special enrichment system for minerals is described for the enrichment of packaged beverage liquids.
  • the mineral-containing powder is initially housed in a small container, which is found on the top of the beverage bottle.
  • the bag containing the mineral-containing powder is opened by mechanical forces, so that it mixes into the beverage liquid.
  • the opening of the bag is carried out by means of a piercing process, a screw or a folding movement, with additional small cutting devices can support the opening of the bag.
  • a similar system for the fresh preparation of a beverage describes the Japanese abstract to JP 2002/114259.
  • This drinking water is enriched with an aromatizing material, which may be in granular form.
  • the accumulating material is initially separated from the beverage liquid, in a separate container in the lid area. By turning the shutter, the granule container is opened, so that the aroma at the time of opening the beverage bottle can interfere with the drinking water.
  • the object of the present invention was to provide filling materials for a container having at least one chamber, which after being released from the chamber container into the surrounding beverage container. liquid are dissolved and suspended in the respective drink quickly and completely and thus give the drink an additional nutritional or health benefits.
  • the filling material should be suitable for a container having at least one chamber which is located in a pressurized beverage container with a beverage liquid and which is designed so that the filler material can be mixed immediately after opening the beverage container in the surrounding beverage liquid.
  • This object has been achieved by a filling material which is in the physical state of the granular form and has an average grain diameter of about 1, 0 to about 7.0 mm.
  • the granular form imparts properties to the filling material according to the invention which bring about a facilitated introduction of the filling material, which in particular comprises one or more physiologically active active substances, into the beverage liquid, positively influence the suspension and solubility behavior of the filling material components and also the allow complete and homogeneous mixing of the components of the filler in the respective beverage liquid within a short time.
  • the filling material according to the present invention makes it possible, for example, to introduce nutritional supplements or pharmaceutical active ingredients which are usually poorly accepted by the consumer in powder or granular form, since they either cause an unpleasant feeling of being swallowed (for example creatine powder or ⁇ -).
  • Lipoic acid have a bad taste of their own (for example, ⁇ -lipoic acid, in particular by containing sulfur content), cause an unpleasant aftertaste and / or show in aqueous solutions only inadequate resolving power.
  • ⁇ -lipoic acid in particular by containing sulfur content
  • the aforementioned advantageous properties were not to be expected for a person skilled in the art.
  • BgW Federal Institute for Consumer Health Protection and Veterinary Medicine
  • Dietary supplements are thus generally dosage forms containing nutritionally important substances, e.g. Vitamins, minerals, amino acids, fatty acids and other substances, which, unlike medicines, do not require approval from the relevant authorities (in Germany at the Federal Office for Drugs and Medical Devices) and are otherwise assigned to the foodstuffs.
  • nutritionally important substances e.g. Vitamins, minerals, amino acids, fatty acids and other substances, which, unlike medicines, do not require approval from the relevant authorities (in Germany at the Federal Office for Drugs and Medical Devices) and are otherwise assigned to the foodstuffs.
  • a "dietary supplement” is a foodstuff containing one or more nutritional supplements. contains physiologically significant nutrients, in particular in a concentrated amount, ie. In an amount of more than about 10%, in particular more than about 20%, preferably more than 30% and particularly preferably more than 50% based on the total weight of the food, in one Food-atypical form present, all in addition to the usual diet and to ensure the supply of nutritionally necessary substances serve and in the administered type and amount are safe for health.
  • these dietary supplements are not subject to licensing, ie they are not subject to official approval by the relevant state authorities. In certain cases, they may serve a dietary purpose in compliance with the above conditions.
  • an essential feature of the filling material according to the invention is its granular form.
  • the granules suitable as filling material are not limited to a specific shape and to a narrow grain spectrum. Rather, the individual particles may also have relatively large diameters, without thereby showing a poor or delayed dissolution or suspension behavior in the beverage liquid.
  • the granules of the filler material have an average grain diameter of from about 1.0 to about 7.0 mm, for example from about 1.0 to about 3.0 mm, or from about 1.5 to about 3.5 mm.
  • granules with an average grain diameter between about 1.5 and about 6.0 mm are suitable, grain diameters between about 2.0 and about 5.0 mm being particularly preferred.
  • Average grain diameters between about 3.0 and about 4.0 mm are considered to be particularly preferred.
  • the granules are preferably in any geometric shape, in particular in the form of spheres, platelets, rods or polyhedra, or they are present in any unsymmetrical form, in amorphous form, or else in any desired mixtures thereof.
  • Corresponding granule forms are one Known in the art and described in detail in the prior art.
  • the particle size distribution within the filler is not subject to any restriction.
  • the granules can either predominantly have a small grain diameter of up to about 3.0 mm, in particular about 4.0 mm and preferably about 5.0 mm or predominantly larger grains with a single diameter of at least about 2.5 mm, in particular about 3.5 mm and preferably at least about 4.5 mm.
  • the number of granules of the filling material is arbitrary and limited only by the capacity or the design and size of the chamber container.
  • the filler contains fines in the form of a grain fraction having an average diameter of ⁇ about 1.0 mm in an amount of at most about 25% by weight, in particular about 20% by weight, preferably at least about 15 wt .-%, in particular of at most about 10 wt .-%, more preferably of at most about 5 wt .-% and in particular of at most about 3 wt .-% based on the total amount of the filler.
  • the filling material may be composed differently, wherein in a preferred embodiment it consists of an active component a), which is physiologically active, and an auxiliary component b).
  • the active component a) of the claimed filling material is, for example, a dietary supplement which can be selected from a broad spectrum. The only condition is that it must meet the requirements of a typical dietary supplement as defined above.
  • the active component a) of the filling material is further selected from the series of, in particular, non-prescription pharmaceutical active ingredients, vitamins, phospholipids, probiotics, minerals and unsaturated fatty acids; Amino acids, glucosamine, chondroitin, phytosterols, polysaccharides, especially cellulose, creatine, soluble and insoluble
  • Particularly suitable active pharmaceutical components a) are acetylsalicylic acid and derivatives thereof.
  • Representatives of the vitamin groups A, B, C, D, E and K, riboflavin and folic acid are also suitable examples of the active component a) of the filling material.
  • creatine monohydrate, creatine pyruvate and any creatine / citric acid compounds, especially creatine citrate are well suited. From the series of phospholipids phosphatidylserine, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine and phosphatidylinositol are preferably used.
  • particularly preferred unsaturated fatty acids include docosahexaenoic acid (DHA), eicosapentaenoic acid (EPA), conjugated linoleic acid (CLA) and arachidonic acid (ARA). Also, glucosamine and chondroitin are preferably used.
  • DHA docosahexaenoic acid
  • EPA eicosapentaenoic acid
  • CLA conjugated linoleic acid
  • ARA arachidonic acid
  • glucosamine and chondroitin are preferably used.
  • Particularly suitable minerals are zinc, manganese, calcium and magnesium.
  • any extracts can be used which have bioactive ingredients.
  • effervescent components are suitable according to the invention, ie any Compounds which allow gas formation, in particular carbon dioxide-releasing compounds, preferably carbonate and hydrogen carbonate salts.
  • organic acids are also suitable, in particular citric acid, phosphoric acid, malic acid and / or tartaric acid, which either alone or in combination with carbonate salts promote the dissolution of the active ingredient component in the beverage liquid effervescent effect.
  • the auxiliary component b) can also be a disintegrating agent, i. a means which causes a decay acceleration by swelling.
  • substances are preferred which rapidly swell in solution, in particular in aqueous solution.
  • crosslinking compounds and mixtures thereof wherein carboxymethyl cellulose or sodium carboxymethyl cellulose (also known as croscarmelulose sodium), alginic acid, low-substituted hydroxypropyl cellulose and starch or starch glycolates and crosslinked polyvinyl pyrollidone, e.g. cross-linked N-vinyl-2-pyrrolidones (so-called crospovidones) are particularly suitable as crosslinking agents.
  • the filler according to the invention comprises the active component a) in proportions of about 35 to about 98 wt .-%, in particular about 40-98 wt .-%, preferably about 50-98 wt .-%, and the auxiliary component b ) in proportions of 2 to 65 wt .-%, in particular about 2-60 wt .-%, preferably about 2-50 wt .-%.
  • the auxiliary component b) is preferably an aid for dissolving or suspending the active component a) in the beverage liquid. It is likewise preferred that the filler material is the auxiliary component b) in the form of a disintegrant, preferably in proportions of ⁇ about 10
  • the filler contains an active component a) and an auxiliary component b).
  • the present invention also encompasses a further embodiment in which the individual granules of the filling material contain the active component a), the auxiliary component b) or both the components a) and b), wherein in principle the composition of the granules are freely selected within the limits of the invention can.
  • the claimed filling material may consist of granules which are homogeneous or heterogeneous in terms of ingredients.
  • the individual granules either have only one of the abovementioned components or more. Also mixtures of these variants are possible. For example, granules may be present which contain only a physiologically active active component and in addition also granules containing exclusively (formulation) aids such. B. have a effervescent component and / or a disintegrant. Both active ingredient (s) and excipient (s) may also be contained in a single granule.
  • the filler according to the invention contains the granules in core-shell form, wherein preferably predominantly the active component a) forms the core and predominantly the auxiliary component b) the shell.
  • the filler material is suitable for incorporation in beverage liquids having a pH ⁇ about 7.0, and more preferably between about 2.0 and about 5.0, with a pH range between about 2.5 and about 4.5 being especially is preferred.
  • the filling material according to the invention is suitable for introduction into beverage liquids which have a pH of> about 7.0.
  • a pH which is between about 8.0 and about 11.0 is particularly preferred.
  • the present invention relates to a filler which, at beverage or ambient temperatures of from about 4 to about 20 ° C., has a suspension time in the beverage liquid of from about 10 to about 300 seconds; particularly preferred is a suspension time of from about 30 to about 120 seconds, more preferably from about 30 to about 90 seconds.
  • the filling material according to the invention can consist of granules which have different shapes and compositions.
  • Such granules may be prepared, for example, by mechanical and / or chemical grain enlargement measures, e.g. by pressing and electronicsagglomerationsvor réelle.
  • the active component a) should preferably be in instant form.
  • an instant form refers to a special dry preparation in powder, granule or pellet form.
  • Instant forms are produced in particular by means of freeze drying or drum drying.
  • Instant preparations are characterized in particular by the fact that they are very quickly soluble and can consist of several functional ingredients.
  • an instant form is thus a special form of granules which have a particularly fast dissolution behavior in liquids.
  • a roll compactor of the macro-Pactor® type from Gerteis Maschinen + Processengineering AG has proved particularly suitable.
  • powder dosing and material handling, the compaction and comminution of the compressed are combined in one device.
  • PLC programmable logic controller
  • the dosing unit consists of the hopper, the dosing screw and the screw feeder.
  • a loosener within the hopper initially ensures a permanent destruction of the resulting bridges within the starting powder, ie the material falls continuously into the catchment area of the metering screw. This is then propelled by her to the stuffing screw, which takes over the material. The displaced air as a result of these slight compaction escapes via the small-size funnel or the incorporated sintered metal filter.
  • the compacting unit essentially consists of the two compacting rollers.
  • the pressure roller (slavewheel) is movably mounted and transfers the total force of the hydraulically functioning and controllable pressure equipment to the material in the gap between the two rollers (slave & master roller).
  • the roll width is generally between about 50 and about 100 mm.
  • the Kompaktier Scheme between the two rollers can be limited to the sides by the collar seal. This ensures that the starting material does not flow out of the draw-in area or the actual Kompaktier Kunststoff uncompressed.
  • a star rotor with cross-toothed rotor bars ensures that the "slugs" are shredded.
  • "Slugs" are produced by compression molding and press agglomeration of powdered products between two horizontal rolls and are subsequently comminuted to the desired particle size by a crusher.
  • the inserted granulating sieve can be used with different sizes. For screening the corresponding granules, a tumbling screening machine is particularly suitable.
  • a programmable logic controller ensures that all essential settings regarding setpoints and actual values can be continuously synchronized and recorded.
  • the fully automatic control combines a gap and speed or torque control the screw conveyor (dosing and packing screw).
  • the gap control ensures that the feed rate of the plug screw is always kept high enough to result in a constant gap width with the same compaction force and constant compaction speed. This requires a PLC-controlled interaction between dosing and packing screw.
  • roll width about 50 to about 100 mm, in particular about 60 to about 80 mm, roll diameter about 100 to about 250 mm, in particular about 150 to about 200 mm, throughput about 50 to about 400 kg / h, in particular about 150 to about 300 kg / h, specific pressing force about 1-20 kN / cm, preferably about 10 to 17 kN / cm, for example about 14 to 18, in particular about 16, 17 or 18 kN / cm, pupal thickness about 1-6 mm, in particular about 3-5 mm, preferably about 3 or 4 mm, granulating sieve about 3-7 mm, in particular about 3-5 mm, tumbling sieve about 0.5-3 mm, in particular about 1, 5-2.5 mm , for example, about 1-2 mm.
  • any beverage liquid can be used which surrounds the chamber container.
  • soft drinks are particularly preferred, including variants thereof which are carbonated or, in particular, containing alcohol.
  • typical drinks are soft drinks, fruit juices, fruit drinks, milk and milk-based drinks which may be fermented, beers, eg whole beers, alcohol-reduced or alcohol-free beers, mixed alcohol drinks, eg so-called alcopops, in particular Schorle mixed alcohol drinks , "Functional food” drinks are particularly preferred.Functional foods or functional foods are usually foods, eg beverages, which are taken up as part of normal meals.Therefore Functional Food differs from dietary supplements.Functional foods differ from conventional ones Foodstuffs in that they have an identifiable modification.
  • Functional food drinks are thus, for example, beverages which are modified by suitable additives in their composition and function so that they are suitable to supplement normal meals in terms of nutrient supply meaningful, ie to provide the consumer with an additional, mostly health benefits.
  • the present invention relates to a variant in which the filling material is suitable for use in beverage cans whose beverage liquid has an overpressure relative to the chamber container.
  • This overpressure is subject to no minimum limit, but he must only be sufficient to fill the filler at the moment of opening the beverage container, i. usually the beverage can, completely release from the chamber container in the beverage liquid.
  • a suitable overpressure is ⁇ approximately
  • beverage container the typical beverage cans or containers made of metal or plastic are suitable, which are made ready for use by pushing in or pulling of opening tabs.
  • beverage container variants can be used, such.
  • plastic / cardboard composite materials provided they withstand the pressure conditions.
  • dietary supplements or pharmaceutical active ingredients when present and taken in conventional powder or granular form, often cause a scratching sensation on swallowing (for example, creatine powder or ⁇ -oleic acid) or have a bad intrinsic taste (for example ⁇ -lipoic acid).
  • Consumer acceptance of such forms of administration is generally low.
  • One possibility of improved compliance is, for example, that hydrolysis-labile substances, if appropriate together with excipients, are introduced into solutions or dispersions immediately before consumption, so that the substances can be ingested or consumed in different dosages and portions, without the negative ones described above To exhibit properties.
  • the acceptance of the consumer can be advantageously improved significantly.
  • physiologically active components in new dosage forms for other applications can be made accessible.
  • the auxiliary component plays an essential role because of their property to develop gas volumes or to act as disintegrating agents, and so dissolve the physiological agents or suspend.
  • the auxiliary component does not act as a solubilizer, ie. H. not as a typical emulsifier or as a dispersant, but rather it acts mechanically or chemically, for example via a pH change, on the active ingredient component and their solution behavior.
  • the filling material according to the invention in addition to the two components a) and b) also further conventional additives and Formulation aids, such as flavors, colors, sugars, release agents, acidulants, sweeteners and other substances that do not fall under the definition of a physiologically active ingredient or a dietary supplement according to the invention, and have no significant effect on the dissolution behavior of component a) in the beverage liquid ,
  • Example 1 A mixture consisting of 75% by weight of creatine citrate and 25% by weight of sodium bicarbonate was granulated with the aid of a Bepex CS 25 compactor, a crusher and a screening machine so that the resulting granules had a particle size distribution of 98%> 2.5 mm and 99% ⁇ 5mm.
  • Specific pressing force 16 kN / cm, pad thickness 5 mm, granulating sieve 5 mm, tumbling sieve 2.5 mm.
  • potassium hydrogencarbonate effervescent component
  • a dietary supplement component consisting of 40% calcium lactate gluconate, 20% by weight ascorbic acid, 1% by weight zinc sulfate, 14% by weight magnesium citrate
  • the weights are based on the total weight of the filler.
  • Specific pressing force 18 kN / cm, pad thickness 4 mm, granulating sieve 5 mm, tumbling sieve 2 mm.
  • Example 3 A mixture of 35% by weight of acetylsalicylic acid, 30% by weight of citric acid, 25% of sodium bicarbonate (effervescent component) and 10% by weight of sodium carboxymethylcellulose (disintegrant) was mixed by means of a Bepex CS 25 compactor, a crusher and a screening machine so granulated that the resulting granules had a particle size distribution of 97%> 1 mm and 98 wt .-% ⁇ 3 mm. (The weights are based on the total weight of the filler).
  • Specific pressing force 14 kN / cm, pad thickness 3 mm, granulating sieve 3 mm, tumbling sieve 1 mm.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Füllmaterial für einen mindestens eine Kammer aufweisenden Behälter, der sich in einem unter Überdruck stehenden Getränkebehälter befindet und unmittelbar nach dem öffnen des Getränkebehälters zum Einmischen des Füllmaterials in die ihn umgebende Getränkeflüssigkeit geeignet ist. Das Füllmaterial selbst liegt in Granulatform mit definiertem Korndurchmesservonl, 0 bis 7,0 mm vor und setzt sich bevorzugt aus einer Hauptkomponente a) in Form eines Nahrungsergänzungsmittels und einer Brausekomponente b) zusammen. Bei der Komponente a), die bevorzugt in Anteilen zwischen etwa 35 und etwa 98 Gew.-% im Füllmaterial vorliegt, kann es sich beispilsweise um pharmazeutische Wirkstoffe, Vitamine, Kreatin-Derivate, Phospholipide, Probiotika, Mineralstoffe, ungesättigte Fettsäuren und beliebige Mischungen daraus handeln. Die Füllmaterialien können in Getränkeflüssigkeiten mit variierendem pH-Wert eingebracht werden, da sie wegen ihres Auflösungsverhaltens und durch die gezielte Auswahl geeigneter Brause- und Sprengmittel-Komponenten schnell und vollständig in der Getränkeflüssigkeit gelöst oder suspendiert werden können.

Description

Füllmaterial für einen Getränkebehälter
Beschreibung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Füllmaterial für einen Getränkebehälter. Das Füllmaterial selbst befindet sich dabei in einem mindestens eine Kammer aufweisenden Behälter, der sich in einem unter Überdruck stehenden Getränkebehälter mit einer Getränkeflüssigkeit befindet, wobei der Behälter so ausgestaltet ist, dass das Füllmaterial unmittelbar nach dem Öffnen des Getränkebehälters in die ihn umgebende Getränkeflüssigkeit eingemischt werden kann.
Kombinationen, welche aus einem Kammerbehälter und einen ihn umgebenden Getränkebehälter bestehen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Kammerbehälter werden meist als Zweikammerbehälter ("twin compartment widget") bzw. Mehrkammerbehälter bezeichnet und dienen dem Einbringen spezieller Zusatzstoffe in meist carbonisierte Getränke.
Aus dem europäischen Patent EP 1 073 593 B1 ist ein typischer Zweikammerbehälter bekannt, der dem Einbringen von Additiven in Getränke dient. Die Additive in EP 1073593 B1 stellen Aromen dar, wobei als Hauptverwendungszweck die Aromatisierung von Bier genannt ist.
Die veröffentlichte Patentanmeldung US 2002/0155199 beschreibt einen typischen Zweikammerbehälter, der in der Lage ist, in der ihn umgebenden Getränkeflüssigkeit frei zu schwimmen, wobei er insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten, pastösem Material, Pulvern und Feststoffen geeignet ist. Bei diesen Füllmaterialien handelt es sich um Aromen, Farb- Stoffe und anderen Agenzien, wie Zucker und Milch, die in Kaffee-haltige Getränke eingebracht werden sollen.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 747 298 A1 beschreibt einen Kapselbehälter für Getränkedosen, wobei dieser Kapselbehälter ausschließlich zum Einbringen von sogenannten gas-jetting-capsules in Biere vorgesehen ist.
Dem Einbringen von Hydrolyse-empfindlichen Medikamenten in Flüssigkeiten dient der in der internationalen Anmeldung WO 96/24542 beschriebene Zwei-Komponentenbehälter.
Zweikammerbehälter und deren Füllmaterialien sind somit aus dem Stand der Technik bekannt, wobei allerdings die Füllmaterialien in den meisten Fällen keinerlei physiologische Aktivität aufweisen, sondern lediglich dazu dienen sollen, Getränkeflüssigkeiten bestimmte farbliche oder geschmackliche Eigenschaften zu verleihen.
Ganz allgemein sind aus dem Stand der Technik Granulate mit physiologischer Aktivität bekannt. Auch die Kombination ernährungsphysiologisch aktiver Granulate in Getränkebehältern ist vorbeschrieben. So beschreibt beispielsweise US 2004/0,071 ,825 ein proteinreiches Nahrungs- ergänzungsmittel in Granulatform. Dieses Nahrungsergänzungsmittel wird in einer Weise agglomeriert und granuliert, dass es als orale Darreichungsform vorliegt und entweder nach dem Kontakt mit der Zunge sofort absorbiert wird oder sich in einer wässrigen Lösung rasch auflöst. Die in diesem Zusammenhang beschriebene Granulation sieht in einem ersten Schritt die Anfeuchtung des Ergänzungsmittels vor, welches anschließend in kleinere agglomerierte Granulate getrocknet und schließlich mit aromatisierenden Verbindungen oder Brausezusammensetzungen besprüht wird. Die Granulate sollten auf diese Weise in Korngrößen erhalten werden, die ausreichend klein sind, um in granulärer Form rasch über die Zunge aufgenommen oder in wässrigen Flüssigkeiten gelöst zu werden.
Eine vitamin- und mineralstoffreiche Brauseformulierung in Granulatform beschreibt US 4,725,427. Zur Herstellung derartiger Granulate wird das Ausgangspulver zunächst mit definierten Mengen Ethanol angefeuchtet und anschließend gesiebt und getrocknet. Abschließend werden die getrockneten Granulate nochmals gesiebt, um mögliche ungewünschte An- und Zusammenlagerungen aufzubrechen. Vorgesehen ist auch, die so erhaltenen Granulate feuchtigkeitsdicht in Folienbeuteln zu verpacken, die gleichzeitig als Dosiereinheiten dienen. Sollten diese Granulate in größeren Einheiten wie Dosen oder Flaschen verpackt werden, müssen sie unbedingt vor Luftfeuchtigkeit geschützt werden, um so Wechselwirkungen zwischen den Inhaltsstoffen und ein vorzeitiges Ausgasen der Brausekomponente zu vermeiden.
In WO 2003/097478 A1 wird zur Anreicherung verpackter Getränkeflüssigkeiten ein spezielles Anreicherungssystem für Mineralstoffe beschrieben. Bei diesem System ist das mineralhaltige Pulver zunächst in einem kleinen Behälter untergebracht, der sich auf der Spitze der Getränkeflasche findet. Zeitgleich mit dem öffnen der Getränkeflasche wird durch mechanische Kräfte der das mineralstoffhaltige Pulver enthaltende Beutel geöffnet, so dass es sich in die Getränkeflüssigkeit einmischt. Das öffnen des Beutels erfolgt mit Hilfe eines Durchstoßvorganges, einer Schraub- oder auch einer Klappbewegung, wobei zusätzlich kleine Schneidvorrichtungen das öffnen des Beutels unterstützen können.
Ein ähnliches System zur frischen Zubereitung eines Getränkes beschreibt das japanische Abstract zu JP 2002/114259. Hierbei wird Trinkwasser mit einem aromatisierenden Material angereichert, welches in Granulatform vorliegen kann. Auch in diesem Falle befindet sich das anreichernde Material zunächst abgetrennt von der Getränkeflüssigkeit, in einem separaten Behälter im Deckelbereich. Durch Drehen des Verschlusses wird der Granulatbehälter geöffnet, so dass sich das Aroma zum Zeitpunkt des öffnens der Getränkeflasche in das Trinkwasser einmischen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Füllmaterialien für einen mindestens eine Kammer aufweisenden Behälter bereitzustellen, die nach ihrer Freisetzung aus dem Kammerbehälter in die umgebende Getränke- flüssigkeit im jeweiligen Getränk schnell und vollständig gelöst oder suspendiert sind und so dem Getränk einen zusätzlichen ernährungsphysiologischen oder gesundheitlichen Nutzen verleihen. Das Füllmaterial sollte für einen Behälter mit mindestens einer Kammer geeignet sein, der sich in einem unter Überdruck stehenden Getränkebehälter mit einer Getränkeflüssigkeit befindet und der so ausgestaltet ist, dass das Füllmaterial unmittelbar nach dem Öffnen des Getränkebehälters in die ihn umgebende Getränkeflüssigkeit eingemischt werden kann.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch ein Füllmaterial, welches in dem physikalischen Zustand der Granulatform vorliegt und einen durchschnittlichen Korndurchmesser von etwa 1 ,0 bis etwa 7,0 mm aufweist.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Granulatform dem erfindungsgemäßen Füllmaterial Eigenschaften verleiht, die ein erleichtertes Einbringen des Füllmaterials, welches insbesondere eine oder mehrere physiologisch aktive Wirksubstanzen umfasst, in die Getränkeflüssigkeit bewirken, das Suspensions- und Löslichkeitsverhalten der Füllmaterial- Komponenten positiv beeinflussen und außerdem das vollständige und homogene Einmischen der Komponenten des Füllmaterials in der jeweiligen Getränkeflüssigkeit innerhalb kurzer Zeit ermöglichen. Darüber hinaus wird durch das Füllmaterial gemäß vorliegender Erfindung das Einbringen beispielsweise von Nahrungsergänzungsmitteln oder pharmazeutischen Wirkstoffen ermöglicht, die üblicherweise in Pulver- oder Granulatform eine nur schlechte Akzeptanz durch den Konsumenten erfahren, da sie entweder ein unangenehmes Schluckgefühl verursachen (beispielsweise Kreatin- pulver oder α-Liponsäure), einen schlechten Eigengeschmack aufweisen (beispielsweise α-Liponsäure, insbesondere durch enthaltene Schwefelanteile), einen unangenehmen Nachgeschmack verursachen und/oder in wässrigen Lösungen ein nur unzulängliches Auflösungsvermögen zeigen. Die genannten vorteilhaften Eigenschaften waren für einen Fachmann nicht zu erwarten. Hinsichtlich des Begriffs „Nahrungsergänzungsmittel" existiert derzeit keine rechtlich verbindliche Abgrenzung. Allerdings liegen anerkannte Vorschläge zur Begriffsbestimmung vor, die Nahrungsergänzungsmittel als solche eindeutig kennzeichnen. Vom Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucher- schütz und Veterinärmedizin (BgW) wurden 1998 Nahrungsergänzungsmittel als Lebensmittel festgelegt, die einen oder mehrere Nährstoffe in konzentrierter Form enthalten und eine Lebensmittel-untypische Form (Tabletten, Kapseln etc.) aufweisen.
In Deutschland hat der Arbeitskreis lebensmittelchemischer Sachverständiger der Länder in den Jahren 1998 und 1999 Nahrungsergänzungsmittel in der Form definiert, dass es sich, sofern sie nicht diätetischen Zwecken dienen, um Lebensmittel des allgemeinen Verzehrs handelt. Sie werden üblicherweise in Lebensmittel-untypischer Form angeboten, z. B. als Kapseln, Granulat, Pulver, Trinkampullen und Tropfen. Außerdem dienen Nahrungsergänzungsmittel der Ergänzung der üblichen Ernährung mit bestimmten Nährstoffen, nicht aber der Energieversorgung. Sie sollen zudem der Sicherung der Versorgung mit ernährungsphysiologisch notwendigen Stoffen dienen, wenn diese z. B. durch einseitige Ernährung nicht in ausreichender Menge zugeführt werden können. Art und Menge dieser Nährstoffe müssen in der empfohlenen Verzehrmenge gesundheitlich unbedenklich sein.
Bei Nahrungsergänzungsmitteln handelt es sich somit im allgemeinen um Darreichungsformen, die ernährungsphysiologisch bedeutende Stoffe enthalten, wie z.B. Vitamine, Mineralstoffe, Aminosäuren, Fettsäuren und andere Substanzen, die, anders als Arzneimittel, keine Zulassung bei den entsprechenden Behörden (in Deutschland beim Bundesamt für Arzneimittel und Medizinprodukte) voraussetzen und im Übrigen den Lebensmitteln zuzuordnen sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist somit ein „Nahrungsergänzungsmittel" ein Lebensmittel, das einen oder mehrere ernährungs- physiologisch bedeutende Nährstoffe enthält, insbesondere in konzentrierter Menge, d.h. In einer Menge von mehr als etwa 10%, insbesondere mehr als etwa 20%, bevorzugt mehr als 30% und besonders bevorzugt mehr als 50% bezogen auf das Gesamtgewicht des Lebensmittels, dabei in einer Lebensmittel-untypischen Form vorliegen, insgesamt der Ergänzung der üblichen Ernährung und der Sicherung der Versorgung mit ernährungsphysiologisch notwendigen Substanzen dienen und in der verabreichten Art und Menge gesundheitlich unbedenklich sind. Außerdem sind diese Nahrungsergänzungsmittel nicht zulassungspflichtig, d. h. sie unterliegen nicht der offiziellen Zulassung bei den entsprechenden staatlichen Behörden. In bestimmten Fällen können sie unter Beachtung der vorgenannten Bedingungen einem diätetischen Zweck dienen.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Füllmaterials ist dessen Granulatform. Überraschenderweise sind die als Füllmaterial geeigneten Granulate nicht auf eine bestimmte Form und auf ein enges Kornspektrum beschränkt. Die einzelnen Partikel können vielmehr auch relativ große Durchmesser aufweisen, ohne dadurch ein schlechtes oder verzögertes Auflösungs- bzw. Suspensionsverhalten in der Getränkeflüssigkeit zu zeigen. Die Granulate des Füllmaterials weisen einen durchschnittlichen Korndurchmesser von etwa 1 ,0 bis etwa 7,0 mm auf, beispielsweise von etwa 1 ,0 bis etwa 3,0 mm oder von etwa 1 ,5 bis etwa 3,5 mm. Insbesondere sind erfindungsgemäß Granulate mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser zwischen etwa 1 ,5 und etwa 6,0 mm geeignet, wobei Korndurch- messer zwischen etwa 2,0 und etwa 5,0 mm besonders bevorzugt sind. Durchschnittliche Korndurchmesser zwischen etwa 3,0 und etwa 4,0 mm sind als besonders bevorzugt anzusehen.
Gemäß vorliegender Erfindung liegen die Granulate vorzugsweise in einer beliebigen geometrischen Form, insbesondere in Kugel-, Plättchen-, Stäbchen- oder eckiger Form vor, oder sie liegen in einer beliebigen unsymmetrischen Form, in amorpher Form, oder auch in beliebigen Mischungsformen daraus vor. Entsprechende Granulatformen sind einem Fachmann bekannt und im Stand der Technik ausführlich beschrieben.
Auch die Korngrößenverteilung innerhalb des Füllmaterials ist keiner Beschränkung unterworfen. In Abhängigkeit von der im Einzelfall vorliegenden Getränkeflüssigkeit und den damit zusammenhängenden Vorgaben für das Auflösungs- bzw. Suspensionsverhalten des Füllmaterials können die Granulate entweder mehrheitlich einen geringen Korndurchmesser bis etwa 3,0 mm, insbesondere etwa 4,0 mm und bevorzugt etwa 5,0 mm aufweisen oder aber überwiegend größere Körner mit einem Einzeldurchmesser von mindestens etwa 2,5 mm, insbesondere etwa 3,5 mm und bevorzugt mindestens etwa 4,5 mm sein. Auch die Anzahl der Granulate des Füllmaterials ist frei wählbar und lediglich durch die Füllmenge bzw. die Gestaltung und Größe des Kammerbehälters limitiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Füllmaterial Feinanteile in Form einer Kornfraktion mit einem durchschnittlichen Durchmesser von < etwa 1 ,0 mm in einer Menge von maximal etwa 25 Gew.-%, insbesondere etwa 20 Gew.-%, bevorzugt von mindestens etwa 15 Gew.-%, insbesondere von maximal etwa 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von maximal etwa 5 Gew.-% und insbesondere von maximal etwa 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Füllmaterials.
Das Füllmaterial kann unterschiedlich zusammengesetzt sein, wobei es in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Wirkkomponente a), welche physiologisch aktiv ist, und einer Hilfskomponente b) besteht. Bei der Wirkkomponente a) des beanspruchten Füllmaterials handelt es sich beispielsweise um ein Nahrungsergänzungsmittel, das aus einem breiten Spektrum ausgewählt werden kann. Als einzige Bedingung muss es die einem typischen Nahrungsergänzungsmittel zugrunde liegenden Voraus- Setzungen gemäß der obigen Definition erfüllen. Vorzugsweise wird die Wirkkomponente a) des Füllmaterials weiterhin ausgewählt aus der Reihe der insbesondere nicht-verschreibungspflichtigen pharmazeutischen Wirkstoffe, Vitamine, Phospholipide, Probiotika, Mineralstoffe und ungesättigten Fettsäuren; Aminosäuren, Glucosamin, Chondroitin, Phytosterole, Polysaccharide, insbesondere Cellulose, Kreatin, löslichen und unlöslichen
Ballaststoffe und α-Liponsäure. Möglich ist dabei auch die Verwendung von geeigneten Salzen und Derivaten der genannten Verbindungen bzw. Verbindungsgruppen und beliebige Mischungen daraus.
Beispiele für unterschiedliche Vitamine, welche verwendet werden können, sind in "Vademecum for Vitamin Formulations" (V. Bühler; Wiss. Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart; 2001) ausführlich beschrieben, der Offen- barungsgehalt dieser Veröffentlichung ist als Bestandteil der vorliegenden Erfindung anzusehen.
Als besonders geeignete pharmazeutische Wirkkomponente a) sind Acetylsalicylsäure und deren Derivate zu nennen. Auch Vertreter der Vitamin- Gruppen A, B, C, D, E und K, Riboflavin und Folsäure sind gut geeignete Beispiele für die Wirkkomponente a) des Füllmaterials. Außerdem sind Kreatinmonohydrat, Kreatin pyruvat und beliebige Kreatin/Citronensäure- Verbindungen, insbesondere Kreatincitrat, gut geeignet. Aus der Reihe der Phospholipide werden Phosphatidylserin, Phosphatidylcholin, Phosphatidyl- ethanolamin und Phosphatidylinositol bevorzugt verwendet.
Als besonders bevorzugte ungesättigte Fettsäuren sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Docosahexaensäure (DHA), Eicosapentaensäure (EPA), konjugierte Linolsäure (CLA) und Arachidonsäure (ARA) anzusehen. Auch Glucosamin und Chondroitin werden bevorzugt verwendet.
Besonders geeignete Mineralstoffe sind Zink, Mangan, Calcium und Magnesium. Selbstverständlich können als Komponente a) auch beliebige Extrakte eingesetzt werden, die bioaktive Inhaltsstoffe aufweisen.
Bei der zweiten möglichen Komponente der bevorzugten Ausführungsform des beanspruchten Füllmaterials, nämlich der Hilfskomponente b) sind erfindungsgemäß z.B. Brausekomponenten geeignet, d.h. beliebige Verbindungen, welche eine Gasbildung ermöglichen, insbesondere Kohlendioxid freisetzende Verbindungen, bevorzugt Carbonat- und Hydrogen- carbonatsalze. In Abhängigkeit vom jeweiligen pH-Bereich der Getränkeflüssigkeit sind auch organische Säuren geeignet, insbesondere Citronen- säure, Phosphorsäure, Apfelsäure und/oder Weinsäure, die entweder alleine oder in Kombination mit Carbonatsalzen den die Auflösung der Wirkstoffkomponente in der Getränkeflüssigkeit unterstützenden Brauseeffekt bewirken.
Bei der Hilfskomponente b) kann es sich erfindungsgemäß auch um ein Sprengmittel handeln, d.h. ein Mittel, welches eine Zerfallsbeschleunigung durch Quellen bewirkt. Diesbezüglich sind erfindungsgemäß Substanzen bevorzugt, die in Lösung, insbesondere in wässriger Lösung, schnell aufquellen. Geeignet sind auch als Vernetzer bekannte Verbindungen sowie deren Mischungen, wobei Carboxymethylcellulose oder Natriumcarboxy- methylcellulose (welches auch als Croscarmellulose Natrium bekannt ist), Alginsäure, niedrig substituierte Hydroxypropylcellulose und Stärke oder Stärkeglykolate sowie quervernetztes Poly-Vinyl-Pyrollidon, z.B. quervernetzte N-Vinyl-2-Pyrrolidone (sogenannte Crospovidone) als Vernetzungsmittel besonders geeignet sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Füllmaterial die Wirkkomponente a) in Anteilen von etwa 35 bis etwa 98 Gew.-%, insbesondere etwa 40-98 Gew.-%, bevorzugt etwa 50-98 Gew.-%, und die Hilfskomponente b) in Anteilen von 2 bis 65 Gew.-%, insbesondere etwa 2-60 Gew.-%, bevorzugt etwa 2-50 Gew.-%.
Bei der Hilfskomponente b) handelt es sich vorzugsweise um ein Hilfsmittel zum Auflösen bzw. Suspendieren der Wirkkomponente a) in der Getränke- flüssigkeit. Ebenfalls bevorzugt ist, dass das Füllmaterial die Hilfskomponente b) in Form eines Sprengmittels, bevorzugt in Anteilen ≤ etwa 10
Gew.-%, insbesondere < etwa 5 Gew.-% und besonders bevorzugt < etwa 3 Gew.-% enthält. Wie oben beschreiben, enthält das Füllmaterial in einer bevorzugten Ausführungsform eine Wirkkomponente a) und eine Hilfskomponente b). Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine weitere Ausführungsform, bei der die einzelnen Granulate des Füllmaterials die Wirkkomponente a), die Hilfskomponente b) oder sowohl die Komponenten a) als auch b) enthalten, wobei prinzipiell die Zusammensetzung der Granulate in den erfindungsgemäßen Grenzen frei gewählt werden kann. So kann das beanspruchte Füllmaterial aus Granulaten bestehen, die hinsichtlich der Inhaltsstoffe homogen oder heterogen zusammengesetzt sind. Dies bedeutet, dass die einzelnen Granulatkörner entweder nur eine der oben genannten Komponenten aufweist oder mehrere. Auch Mischungen dieser Varianten sind möglich. So können beispielsweise Granulatkörner vorliegen, die nur eine physiologisch aktive Wirkkomponente beinhalten und daneben auch Granulatkörner, die ausschließlich (Formulierungs-)Hilfsmittel, wie z. B. eine Brausekomponente und/oder ein Sprengmittel aufweisen. Sowohl Wirk- komponente(n) als auch Hilfsstoff(e) können auch in einem einzigen Granulatkorn enthalten sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Füllmaterial die Granulate in Kern-Schale-Form, wobei bevorzugt überwiegend die Wirkkomponente a) den Kern und überwiegend die Hilfskomponente b) die Schale bildet.
Erfindungsgemäß ist das Füllmaterial zum Einbringen in Getränkeflüssigkeiten geeignet, die einen pH-Wert < etwa 7,0 und insbesondere zwischen etwa 2,0 und etwa 5,0 aufweisen, wobei ein pH-Bereich zwischen etwa 2,5 und etwa 4,5 besonders bevorzugt ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Füllmaterial zum Einbringen in Getränkeflüssigkeiten geeignet, die einen pH-Wert > etwa 7,0 aufweisen. Hier wird ein pH-Wert besonders bevorzugt, der zwischen etwa 8,0 und etwa 11 ,0 liegt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Füllmaterial, welches bei Getränke- bzw. Umgebungstemperaturen von etwa 4 bis etwa 20 0C eine Suspensionszeit in der Getränkeflüssigkeit von etwa 10 bis etwa 300 Sekunden besitzt; besonders bevorzugt ist eine Suspensionszeit von etwa 30 bis etwa 120 Sekunden, insbesondere von etwa 30 bis etwa 90 Sekunden.
Wie bereits oben erläutert, kann das erfindungsgemäße Füllmaterial aus Granulaten bestehen, die unterschiedliche Formen und Zusammensetzungen aufweisen. Derartige Granulate können beispielsweise durch mechanische und/oder chemische Kornvergrößerungsmaßnahmen hergestellt werden, z.B. durch Press- und Aufbauagglomerationsvorgänge. Auf diese Weise wird ein Füllmaterial erhalten, bei dessen Granulaten es sich um Instant-Formen handelt, was von der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasst ist. Insbesondere die Wirkkomponente a) sollte dabei vorzugsweise in Instant-Form vorliegen. Allgemein versteht man unter einer Instant-Form eine spezielle trockene Zubereitung in Pulver-, Granulat- oder Pelletform. Instant-Formen werden insbesondere mit Hilfe von Gefriertrocknung oder Walzentrocknung hergestellt. Instant-Zubereitungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie sehr schnell löslich sind und aus mehreren funktionellen Inhaltsstoffen bestehen können. Bei einer Instant- Form handelt es sich somit im Rahmen dieser Beschreibung um eine Spezialform von Granulaten, welche ein besonders schnelles Auflöse- verhalten in Flüssigkeiten aufweisen.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Füllmaterials in Granulatform hat sich ein Walzenkompaktor vom Typ Macro-Pactor® der Firma Gerteis Maschinen + Processengineering AG (Jona, Schweiz) als besonders geeignet erwiesen. Bei diesem Gerätetyp sind Pulverdosierung und Materialführung, die Kompaktierung und Zerkleinerung der Komprimate in einem Gerät zusammengefasst. Die Kombination der Wahl des Materials aller produktberührenden Materialien, des konzeptionellen Aufbaus der unterschiedlichen Prozesseinheiten und deren Steuerung mittels einer Speicher-programmierbaren Steuerung (SPS) über ein Operator Panel erlaubt deren Einsatz nach internationalen GMP Richtlinien und darüber hinaus eine einfache Handhabung der Maschinenbedienung.
Die Dosiereinheit besteht im Wesentlichen aus dem Fülltrichter, der Dosierschnecke und der Stopfschnecke. Ein Auflockerer innerhalb des Fülltrichters gewährleistet zunächst eine stete Zerstörung der entstandenen Brücken innerhalb des Ausgangspulvers, d.h. das Material fällt kontinuierlich in den Einzugsbereich der Dosierschnecke. Dieses wird von ihr anschließend zur Stopfschnecke vorgetrieben, welche das Material übernimmt. Die verdrängte Luft als Folge dieser leichten Verdichtungen entweicht dabei über den Klein- mengentrichter beziehungsweise die eingearbeiteten Sintermetallfilter. Die Kompaktiereinheit besteht im Wesentlichen aus den beiden Kompaktier- walzen. Die Druckwalze (Slavewalze) ist beweglich gelagert und überträgt die Gesamtkraft der hydraulisch funktionierenden und regelbaren Druckanlage auf das Material im Spalt zwischen den beiden Walzen (Slave- & Masterwalze). Die Walzenbreite beträgt im Allgemeinen zwischen etwa 50 und etwa 100 mm. Der Kompaktierbereich zwischen den beiden Walzen kann zu den Seiten hin durch die Kragenabdichtung begrenzt werden. Dies stellt sicher, dass das Ausgangsmaterial nicht aus dem Einzugsbereich bzw. dem eigentlichen Kompaktierbereich unkomprimiert hinaus fließt. Ein Sternrotor mit kreuzverzahnten Rotorstäben gewährleistet die Zerkleinerung der „Schülpen". „Schülpen" entstehen durch Formpressen und Press- agglomeration pulverförmiger Produkte zwischen zwei horizontalen Walzen und werden nachfolgend durch Fladenbrecher auf die gewünschte Korngröße zerkleinert. Das eingelegte Granuliersieb kann mit unterschiedlichen Grossen eingesetzt werden. Zur Absiebung der entsprechenden Granulate ist eine Taumel-Siebmaschine besonders geeignet. Im Allgemeinen sorgt eine Speicher-programmierbare Steuerung (SPS) dafür, dass alle wesentlichen Einstellungen bezüglich Soll- und Istwerten kontinuierlich abgeglichen sowie aufgezeichnet werden können. Die vollautomatische Steuerung kombiniert eine Spalt- und Drehzahl- bzw. Drehmomentregelung der Förderschnecken (Dosier- und Stopfschnecke). Die Spaltregelung sorgt dafür, dass die Zufördermenge der Stopfschnecke stets so hoch gehalten wird, dass eine konstante Spaltweite bei gleich bleibender Kompaktierkraft und gleich bleibender Kompaktiergeschwindigkeit resultiert. Hierfür bedingt es eines SPS-kontrollierten Zusammenspiels zwischen Dosier- und Stopfschnecke. Folgende Parameter haben sich als besonders geeignet gezeigt: Walzenbreite etwa 50 bis etwa 100 mm insbesondere etwa 60 bis etwa 80 mm, Walzendurchmesser etwa 100 bis etwa 250 mm, insbesondere etwa 150 bis etwa 200 mm, Durchsatzleistung etwa 50 bis etwa 400 kg/h, insbesondere etwa 150 bis etwa 300 kg/h, Spezifische Presskraft etwa 1- 20kN/cm, bevorzugt etwa 10 bis 17 kN/cm, beispielsweise etwa 14 bis 18, insbesondere etwa 16, 17 oder 18 kN/cm, Schülpendicke etwa 1-6 mm, insbesondere etwa 3-5 mm, bevorzugt etwa 3 oder 4 mm, Granuliersieb etwa 3-7mm, insbesondere etwa 3-5 mm, Taumel-Sieb etwa 0,5-3 mm, insbesondere etwa 1 ,5-2,5 mm, beispielsweise etwa 1-2 mm.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige Getränkeflüssigkeit verwendet werden, welche den Kammerbehälter umgibt. Erfindungsgemäß sind Erfrischungsgetränke besonders bevorzugt, einschließlich Varianten davon, die carbonisiert bzw. insbesondere alkoholhaltig sind. Als typische Erfrischungsgetränke sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Softdrinks, Fruchtsäfte, fruchtsafthaltige Getränke, Milch und Milch-basierte Getränke, die fermentiert sein können, Biere, z.B. Vollbiere, alkoholreduzierte oder alkoholfreie Biere, Alkoholmischgetränke, z.B. sogenannte Alkopops, insbesondere Alkoholmischgetränke vom Typ Schorle anzusehen. „Functional Food"-Getränke werden besonders bevorzugt. Unter Functional Food oder funktionellen Lebensmitteln versteht man üblicherweise Lebensmittel, z.B. Getränke, welche als Bestandteil von normalen Mahlzeiten aufgenommen werden. Somit unterscheidet sich Functional Food beispiels- weise von Nahrungsergänzungsmitteln. Funktionelle Lebensmittel unterscheiden sich von herkömmlichen Lebensmitteln darin, dass sie eine identifizierbare Modifikation aufweisen. Diese Modifikation geht mit einem Nutzen einher, so dass ein modifiziertes funktionelles Lebensmittel vorteil- hafte Eigenschaften aufweist, welche über die übliche Nährstoffversorgung hinausgehen. Functional Food-Getränke sind somit beispielsweise Getränke, welche durch geeignete Zusätze in ihrer Zusammensetzung und Funktion so modifiziert sind, dass sie geeignet sind, normale Mahlzeiten hinsichtlich der Nährstoffversorgung sinnvoll zu ergänzen, d.h. dem Verbraucher einen zusätzlichen, meist gesundheitlichen Nutzen zu verschaffen.
Da die Freisetzung des Füllmaterials aus dem Kammerbehälter, bei dem es sich bevozugt um einen Zweikammer-Behälter handelt, wobei eine Kammer für das Füllmaterial und eine Gaskammer für den Druckausgleich vorgesehen ist, in die umgebende Getränkeflüssigkeit technisch bedingt besonders gut möglich ist, wenn der Getränkebehälter mit der Getränkeflüssigkeit selbst unter Druck steht, betrifft eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Variante, bei der das Füllmaterial für den Einsatz in Getränkedosen geeignet ist, deren Getränkeflüssigkeit gegenüber dem Kammerbehälter einen Überdruck aufweist. Dieser Überdruck ist dabei keiner Mindestgrenze unterworfen, sondern er muss lediglich ausreichen, um das Füllmaterial im Augenblick des öffnens des Getränkebehälters, d.h. in der Regel der Getränkedose, vollständig aus dem Kammerbehälter in die Getränkeflüssigkeit freizugeben. Ein geeigneter Überdruck beträgt ≥ etwa
0,3 bar, insbesondere > etwa 0,4 bar, bevorzugt etwa > 0,5 bar. Als Getränkebehälter sind die typischen Getränkedosen bzw. Behälter aus Metall oder Kunststoff geeignet, die durch Eindrücken bzw. Ziehen von öffnungslaschen gebrauchsfertig gemacht werden. Es können allerdings auch andere Getränkebehältervarianten verwendet werden, wie z. B. solche aus Kunststoff/Pappe-Verbundmaterialien, sofern sie den Druckbedingungen standhalten.
Mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial in Granulatform ist es zudem vorteilhafterweise möglich, physiologisch aktive Wirkkomponenten, die Hydrolyse-labil sind oder sonstige verbindungsrelevante negative Compliance-Eigenschaften aufweisen, über längere Zeit getrennt von Getränkeflüssigkeiten zu lagern und erst im Zeitpunkt des Konsums des Getränks kurzfristig und vollständig in die Getränkeflüssigkeit einzumischen.
Wie bereits oben erläutert, verursachen Nahrungsergänzungsmittel oder pharmazeutische Wirkstoffen, wenn sie in üblicher Pulver- oder Granulatform vorliegen und eingenommen werden, oft ein Kratzgefühl beim Schlucken (beispielsweise Kreatinpulver oder α-üponsäure) oder weisen einen schlechten Eigengeschmack auf (beispielsweise α-Liponsäure). Die Akzeptanz bzw. Compliance des Verbrauchers gegenüber solchen Verabreichungsformen ist im Allgemeinen gering. Eine Möglichkeit der verbesserten Compliance besteht beispielsweise darin, dass Hydrolyselabile Substanzen ggf. zusammen mit Hilfsstoffen unmittelbar vor dem Verzehr in Lösungen bzw. Dispersionen eingebracht werden, so dass die Substanzen in unterschiedlichen Dosierungen und Portionen eingenommen bzw. verzehrt werden können, ohne die oben beschriebenen negativen Eigenschaften aufzuweisen. Die Akzeptanz des Verbrauchers kann dadurch vorteilhafterweise deutlich verbessert werden. Auf diese Weise können erfindungsgemäß physiologisch aktive Wirkkomponenten in neuen Darreichungsformen für weitere Anwendungsgebiete zugänglich gemacht werden.
Diese vorteilhaften Eigenschaften werden insbesondere dann erreicht, wenn die Wirkstoffkomponente vollständig aufgelöst bzw. suspendiert wird. Hierbei spielt die Hilfskomponente eine wesentliche Rolle aufgrund ihrer Eigenschaft, Gasvolumina zu entwickeln bzw. als Sprengmittel zu fungieren, und so die physiologischen Wirkstoffe aufzulösen bzw. zu suspendieren. Dabei wirkt die Hilfskomponente nicht als Lösungsvermittler, d. h. nicht als typischer Emulgator oder als Dispergiermittel, sondern sie wirkt vielmehr mechanisch bzw. chemisch, beispielsweise über eine pH-Wertveränderung, auf die Wirkstoffkomponente und deren Lösungsverhalten ein.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Füllmaterial neben den beiden Komponenten a) und b) auch noch weitere übliche Zusatz- und Formulierungshilfsstoffe enthalten, wie beispielsweise Aromen, Farbstoffe, Zucker, Trennmittel, Säuerungsmittel, Süßstoffe und andere Stoffe, die nicht unter die erfindungsgemäße Definition eines physiologisch aktiven Wirkstoffs oder eines Nahrungsergänzungsmittels fallen, und keinen wesentlichen Einfluss auf das Auflösungsverhalten der Komponente a) in der Getränkeflüssigkeit haben.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter veranschaulichen und beschreiben typische Füllmaterialien gemäß vorliegender Erfindung.
Beispiele
Beispiel 1 Eine Mischung bestehend aus 75 Gew.-% Kreatincitrat und 25 Gew.-% Natriumhydrogencarbonat wurde mit Hilfe eines Bepex CS 25 Kompaktors, eines Brechers und einer Siebmaschine, so granuliert, dass die entstandenen Granulate eine Korngrößenverteilung von 98 % > 2,5mm und 99 % < 5mm aufwiesen. Hierbei wurde der Pressdruck, die Walzendrehzahl und Schneckendrehzahl so eingestellt, dass sich die Granulate in Wasser bei pH = 3 innerhalb von einer Minute bei 20 0C Wassertemperatur vollständig auflösten bzw. dispergierten. Spezifische Presskraft 16 kN/cm, Schülpendicke 5 mm, Granuliersieb 5 mm, Taumel-Sieb 2,5 mm.
Beispiel 2
Eine Mischung aus 20 Gew.-% Kaliumhydrogencarbonat (Brausekomponente) und einer Nahrungsergänzungsmittel-Komponente bestehend aus 40 % Calciumlactatgluconat, 20 Gew.-% Ascorbinsäure, 1 Gew.-% Zinksulfat, 14 Gew.-% Magnesiumeitrat, 0,5 Gew.-% Manganaspartat, 0,5 Gew.-% Vitamin A-Palmitat, 0,5 Gew.-% Vitamin E-Acetat, 0,5 Gew.-% Riboflavin sowie 3 Gew.-% Natriumcarboxymethylcellulose als Sprengmittel wurde mittels eines Bepex CS 25 Kompaktors, eines Brechers und einer Siebmaschine so granuliert, dass die entstandenen Granulate eine Korngrößenverteilung von 97 % > 2 mm und 98 % < 5 mm aufwiesen. (Die Gewichtsangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht des Füllmaterials). Der Pressdruck, die Walzendrehzahl und die Schneckendrehzahl wurden so eingestellt, dass sich die Granulate sich in Wasser bei pH = 3 innerhalb von einer Minute bei 20 0C Wassertemperatur vollständig auflösten bzw. dispergierten. Spezifische Presskraft 18 kN/cm, Schülpendicke 4 mm, Granuliersieb 5 mm, Taumel-Sieb 2 mm.
Beispiel 3 Eine Mischung aus 35 Gew.-% Acetylsalicylsäure, 30 Gew.-% Citronen- säure, 25% Natriumhydrogencarbonat (Brausekomponente) und 10 Gew.-% Natriumcarboxymethylcellulose (Sprengmittel) wurde mittels eines Bepex CS 25 Kompaktors, eines Brechers und einer Siebmaschine so granuliert, dass die entstandenen Granulate eine Korngrößenverteilung von 97 % > 1 mm und 98 Gew.-% < 3 mm aufwiesen. (Die Gewichtsangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht des Füllmaterials). Hierbei wurde der Pressdruck, die Walzendrehzahl und die Schneckendrehzahl so eingestellt, dass sich die Granulate in Wasser bei pH = 8.5 (mittels Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat) innerhalb von einer Minute bei 20 0C Wassertemperatur vollständig auflösten bzw. dispergierten. Spezifische Presskraft 14 kN/cm, Schülpendicke 3 mm, Granuliersieb 3 mm, Taumel-Sieb 1 mm.
Beispiel 4
Eine Mischung aus 28 Gew.-% Calciumlactat, 21 Gew.-% Magnesiumeitrat, 18 Gew.-% Ascorbinsäure, 18 Gew.-% Kaliumbicarbonat, 5 Gew.-% Kalium- carbonat, 5 Gew.-% Natriumcarboxymethylcellulose, 3 Gew.-% Zink- gluconat, 1 Gew.-% Mangangluconat, 1 Gew.-% Vitamin E wurde mittels eines Alexanderwerk WP50/75 Kompaktors, eines Brechers und einer Siebmaschine so granuliert, dass die entstandenen Granulate eine Komgrössenverteilung von 97 Gew.-% > 1 ;5 mm und 96 Gew.-% < 3;2 mm aufwiesen. Die entstandenen Granulate lösten sich in einem Getränk, bestehend aus 88 Gew.-% Wasser und 11 Gew.-% Maissirup mit Anteilen an Natriumbenzoat, Kaliumsorbat, Pektin, Maltodextrin, Flavor und Citronensäure, bei 4 0C innerhalb von 2 Minuten vollständig auf bzw. die Granulate konnten leicht in diesem Getränk dispergiert werden. Spezifische Presskraft 17 kN/cm, Schülpendicke 4 mm, Granuliersieb 3,2 mm, Taumel- Sieb 1,5 mm.

Claims

Ansprüche
1. Füllmaterial für einen Behälter mit mindestens einer Kammer, der sich in einem unter Überdruck stehenden Getränkebehälter mit einer Getränkeflüssigkeit befindet und nach dem öffnen des Getränkebehälters zum Einmischen des Füllmaterials in die Getränkeflüssigkeit geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial in Granulatform vorliegt und einen durchschnittlichen
Korndurchmesser von 1,0 bis 7,0 mm aufweist.
2. Füllmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es einen durchschnittlichen Korndurchmesser zwischen 1 ,5 und 6,0 mm und bevorzugt zwischen 2,0 und 5,0 mm aufweist.
3. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulate in geometrischer Form und insbesondere in Kugel-, Plättchen-, Stäbchen- oder eckiger Form vorliegen, in unsymmetrischer Form und/oder in amorpher Form vorliegen.
4. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es Feinanteile in Form einer Kornfraktion mit einem durchschnittlichen Durchmesser von < 1,0 mm in einer Menge von maximal 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Füllmaterials, bevorzugt von maximal 15 Gew.-% und insbesondere von maximal 10 Gew.-% enthält.
5. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Wirkkomponente a) und einer Hilfskomponente b) besteht.
6. Füllmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Wirkkomponente a) um ein Nahrungsergänzungsmittel, einen pharmazeutischen Wirkstoff, um ein Vitamin, Phospholipid, ein Probiotikum, einen Mineralstoff, eine ungesättigte Fettsäure, eine Aminosäure, Phytosterol, ein Polysaccharid, insbesondere Cellulose,
Kreatin, α-Liponsäure oder einen Ballaststoff sowie deren Derivate oder beliebige Mischungen davon handelt.
7. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Wirkkomponente a) um
Acetylsalicylsäure, Vertreter der Vitamin-Gruppen A1 B, C, D, E und K, Riboflavin, Folsäure, Kreatinmonohydrat, Kreatin pyruvat, Kreatin/Citronensäure-Verbindungen, insbesondere Kreatincitrat, um Glucosamin, Chondroitin, Phosphatidylserin, Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylinositol, Docosahexaensäure
(DHA), Eicosapentaensäure (EPA), konjugierte Linolsäure (CLA) und Arachidonsäure (ARA) oder/und Mineralstoffe, insbesondere Calcium, Magnesium, Mangan oder Zink handelt.
8. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Hilfskomponente b) um eine Brausekomponente handelt, insbesondere um eine oder mehrere Kohlendioxid freisetzende Verbindungen, wie z. B. Carbonatsalze und Hydrogencarbonatsalze, und/oder um eine oder mehrere organische Säurn, insbesondere Citronensäure, Phosphorsäure, Apfelsäure und
Weinsäure, und/oder um ein Sprengmittel, insbesondere eine oder mehrere in Lösung schnell aufquellende Substanzen, oder um Vernetzer, wie z.B. Natriumcarboxymethylcellulose (Croscarmellulose Natrium), Alginsäure, niedrig-substituierte Hydroxypropylcellulose, Stärkeglykolate und quer-vemetzte N-Vinyl-2-Pyrrolidone
(Crospovidon) handelt.
9. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es die Wirkkomponente a) in Anteilen von 35 bis 98 Gew.-% und die Hilfskomponente b) in Anteilen von 2 bis 65 Gew.-% enthalten sind.
10. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Hilfskomponente b) um ein Hilfsmittel zum Auflösen der Wirkkomponente a) in der Getränkeflüssigkeit handelt.
11. Füllmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskomponente b) in Form eines Sprengmittels in Anteilen ≤ 10 Gew.- % enthalten ist.
12. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Komponente b) um ein
Formulierungshilfsmittel in Form eines Beschwermittels, eines
Trennmittels, eines Aromastoffes, eines Farbstoffes und/oder eines
Süßstoffes handelt.
13. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Granulate die Wirkkomponente a), die Hilfskomponente b) oder sowohl die Komponente a) als auch die Komponente b) enthalten.
14. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es die Granulate in Kern-Schale-Form enthält, wobei insbesondere die Wirkkomponente a) insbesondere in den Granulaten des Kerns und die Hilfskomponente b) insbesondere in den Granulaten der Schale enthalten sind.
15. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Einbringen in Getränkeflüssigkeiten geeignet ist, die einen pH-Wert < 7,0, insbesondere zwischen 2,0 und 5,0 und besonders bevorzugt zwischen 2,5 und 4,5 aufweisen.
16. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Einbringen in Getränkeflüssigkeiten geeignet ist, die einen pH-Wert > 7,0 und insbesondere zwischen 8,0 und 11 ,0 aufweisen.
17. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es bei Temperaturen von 4 bis 20 0C eine Suspensionszeit in der Getränkeflüssigkeit von 10 bis 300 Sekunden und bevorzugt von 30 bis 120 Sekunden in der Getränkeflüssigkeit aufweist.
18. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulate durch mechanische und/oder chemische Kornvergrößerung und insbesondere durch Press- und/oder Aufbauagglomeration und unter Einwirkung einer Presskraft zwischen 1 und 20 kN/cm und insbesondere zwischen 10 und 17 kN/cm hergestellt wurden.
19. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Granulaten und insbesondere bei der Wirkkomponente a) um Instant-Formen handelt.
20. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Getränkeflüssigkeit um ein Erfrischungsgetränk handelt, das vorzugsweise carbonisiert und/oder alkoholhaltig ist.
21. Füllmaterial nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, dass das Erfrischungsgetränk ausgewählt ist aus der Reihe bestehend aus Softdrinks, Fruchtsäften, fruchtsafthaltigen Getränken, Milch, Milchbasierten Getränken, ggf. fermentiert, Bieren, Alkoholmischgetränken, insbesondere vom Typ Schorle und Functional Food-Getränke.
22. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck des Getränkebehälters mit der Getränkeflüssigkeit gegenüber dem Behälter mit mindestens einer
Kammer ≥ 0,3 bar beträgt.
23. Verfahren zum Einbringen von Wirksubstanzen in eine Getränkeflüssigkeit, welche sich in einem Getränkebehälter befindet, umfassend:
- Anordnen eines Behälters mit mindestens einer Kammer innerhalb des Getränkebehälters, wobei in der Kammer ein Füllmaterial angeordnet wird, welches eine oder mehrere Wirksubstanzen umfasst, - Anlegen eines Überdrucks auf den Getränkebehälter,
- Einmischen des Füllmaterials mittelbar nach dem öffnen des
Getränkebehälters in die Getränkeflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial in Granulatform vorliegt und einen durchschnittlichen Korndurchmesser von 1 ,0 bis 7,0 mm aufweist.
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