WO2007065708A2 - Verfahren und vorrichtung zur sequenziellen dispergierung von makrokomponenten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur sequenziellen dispergierung von makrokomponenten Download PDF

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WO2007065708A2
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Definitions

  • Micronutrients A method is set out with the aid of which components that tend to agglomerate or degrade can be dispersed extremely quickly and with minimal agitation.
  • the dispersibility of the individual components is achieved with the aid of a defined mixing or contacting sequence, the degree of dispersion shown being considerably increased for many systems compared to the methods corresponding to the prior art.
  • the process is characterized in particular by the fact that its handling and timing can be carried out in a very simple manner even by inexperienced users.
  • the method is particularly suitable for the presentation of unstable beverages of a priori poorly soluble and thus difficult to bioavailable micronutrients in a readily bioavailable form.
  • Drinks contain only a small amount of bioavailable active ingredients that tend to agglomerate in a free state.
  • active ingredients are often only bioavailable in freshly squeezed juices, since they are likely to be nanoscale only inside a cell, i.e. H. protected from agglomeration by cell membranes.
  • nanoscale active ingredients can be stabilized using multi-component storage processes.
  • a system consisting of the 3 macro components - i.e. those that can be macroscopically separated - from A, B and C. This system would have to be dispersed using the following sequence:
  • a device is therefore also required with which two components can be brought into contact with one another and mixed well with one another.
  • the concentrated mixture should be mixed with the actual contents of a beverage container, with each step having to be carried out in such a way that foreign substances, for example bacteria, viruses, cannot get inside from it. It is also important to ensure that a sufficient amount of mechanical energy can be conveniently introduced from the outside so that the individual components in particular can mix well with one another. Because you usually have it with poorly soluble Do solids or pasteous, highly viscous fractions that are difficult to mix a priori.
  • the disadvantage here is that, on the one hand, sequential mixing is not possible; on the other hand, the method is e.g. difficult to use for beverage cans, especially when components are to be dissolved or mixed in which are poorly soluble a priori and would require increased mechanical agitation of the components with one another. In other words, once a beverage can has been opened, it can no longer be shaken in order to dissolve or disperse any poorly soluble species.
  • the object of the present invention is therefore to create a method for the contactless and sequential dispersion of macro components.
  • the invention provides a method for the sequential dispersion of macro components.
  • a vessel in particular a vessel, which can be arranged as an inner vessel in an outer main vessel, such as a bottle, is provided.
  • This provided vessel has at least two chambers, each of which can accommodate a macro component.
  • the chambers are each closed off from one another by a separating element and by a further separating element to the outside, that is to say in particular with respect to the outer main vessel.
  • the macro components in the chambers are separated from one another by at least one separating element.
  • the inner vessel or at least one chamber is covered by at least one other Separating element closed to the outside.
  • all macro components are packed separately.
  • the process includes the following steps:
  • step c) contacting or mixing the mixture of the macro components from step b) with at least one third macro component.
  • the inner vessel By opening a first separating element, the inner vessel changes from its initial state to a state that is not fully open. In this incompletely opened state, at least two chambers and thus the macro components presented therein are in contact with one another, but the inner vessel is still sealed off from the main vessel at least by a closed separating element.
  • the method comprises step
  • step d) moving, in particular shaking, the mixture from step c) in order to increase the mixing.
  • This movement can be done, for example, by shaking the main vessel.
  • the method according to the invention comprises in particular the following steps: a) opening a first separating element using a mechanical force,
  • Bursting pressure causes a second separating element to burst, ii) whereby the mixture of macrocomponents # 1 and # 2 is brought into contact with or mixed with at least a third macrocomponent.
  • Macrocomponents are those starting materials that are considered macroscopically to be homogeneous. However, these are usually built up from a large number of species, which in the context used here are referred to as microcomponents, completely independently of their actual particulate dimensions.
  • Another advantage of the method is that the dispersion process takes place or can take place in a contact-free manner, as a result of which the user can optimally disperse the macro components with one another at any time and in any environment, without contaminating them, which is particularly important in the field Food, particularly in the area of beverage preparation, as well as in the area of food supplements and supplementary balanced diets preferred.
  • the main vessel preferably remains closed during the entire mixing process, so that no bacteria or germs can penetrate into the interior.
  • the main vessel is under increased pressure, so that at least no forced atmosphere exchange takes place from the outside into the vessel by opening it appropriately.
  • the result of the method carried out according to the invention is typically an unstable solution or an unstable, colloidal solution of different microcomponents. It is also a feature that corresponding solutions degrade or agglomerate over time, so that the biological value of a corresponding drink decreases significantly within hours or days. As a rule, the proportion of particles changes under
  • the method according to the invention is therefore suitable for dispersing microcomponents containing microcomponents which contain particulate active substances, such as sparingly soluble trace elements or sparingly soluble vitamins or secondary plant constituents.
  • Vanadium, silver, gold, platinum, for example are considered to be sparingly soluble trace or ultra-trace elements, but also those trace elements classified as essential, such as iron, copper, cobalt.
  • Poorly soluble secondary plant substances are, for example, carotenoids, flavonoids, poorly soluble vitamins, such as the E vitamins and the like. It also allows the process to adsorb enzymes in unpasteurized form on a carrier matrix and to use them as macro-components as an adsorbed and / or immobilized system.
  • An advantageous method variant is to include a fourth macro component.
  • the variant is used if a third macro component would otherwise comprise microcomponents that degrade each other, such as an oxygen-enriched macro component that should not contain carbohydrates or oxidizable microcomponents, for example.
  • a flavor concentrate which would alternatively be diluted in a 3-macro component system in the main vessel, is introduced into the at least one inner vessel, with the help of a further separating element, the macro component # 3 between the 2nd and 3rd Introduces separating element.
  • the method according to the invention is particularly suitable for enriching oxygen-decomposable beverages with oxygen.
  • all oxygen-decomposable species are contained in the at least one inner vessel, they are thus protected against oxidizing or oxidation-catalytic influences.
  • Oxygenation has nutritional benefits and particularly stimulates digestion.
  • the oxygen partial pressure is typically between 1.0 and 15 bar, preferably between 2 and 10 bar.
  • macro component # 3 is a concentrate which, due to a very high proportion of ingredients with a preserving effect - for example sugar or fruit acids - only has a preserving effect in a concentrated form.
  • An essential feature of the method according to the invention is the display of dispersions with a high proportion of readily bioavailable particulate-nutritive active ingredients, since a high bioavailability of particulate active ingredients correlates with a high active interface, which in turn is particularly high in the case of nanoscale microcomponents.
  • a high bioavailability of particulate active ingredients correlates with a high active interface, which in turn is particularly high in the case of nanoscale microcomponents.
  • at least 70% of the dissolved particles are smaller than 100 nm.
  • at least 30%, preferably at least 50% of all particles are smaller than 100 nm. This percentage relates to the number of particles.
  • the macrocomponents are typically composed of basic or acidic microcomponents, preferably basic and acidic microcomponents being separated. Due to the high hydroxide ion activity, trace and ultra-trace elements in particular are protected from agglomeration or crystallization in a basic suspension and thus stabilized in a readily bioavailable modification.
  • the gas which is released as a result of the contact of the macro components and which leads to the pressure increase which ultimately leads to the opening of a separating element is carbon dioxide.
  • the present patent application also includes a device with which the method according to the invention can be carried out.
  • the device comprises a main vessel and at least one inner vessel.
  • the inner vessel has at least two chambers for receiving at least two macro components which are separate from one another in the inner vessel.
  • the wall of the chambers that is to say their outer boundary, is at least partially formed by a separating element.
  • the separating elements are dimensioned such that a first separating element, which separates the macro components presented in the chambers in the initial state when the inner vessel is filled, is opened upon the action of an external force, so that an open connection between the chambers is created, while a second Separating element, which in the incompletely opened state of the inner vessel closes at least one chamber of the inner vessel to the outside towards the main vessel, still remains closed.
  • the invention thus enables the macro components to be mixed step by step in a predeterminable sequence.
  • the sequence is realized by dimensioning the separating elements:
  • the separating element that has to separate the macro components to be mixed first has the least resistance to stress and is therefore opened first.
  • a preliminary stage is thus achieved on the way to the mixture of all macro components that is ultimately to be achieved. In the simplest case of two macro components, this preliminary stage is the only one
  • the separating element which closes the chamber with the macro component to be admixed last to the other chambers has the second-lowest resistance to stress.
  • the separating element which closes the inner vessel or the last chamber from the outside to the main vessel has the lowest resistance.
  • the macro components are first sequentially dispersed or mixed before they are released to the outside. The mixture can then either be used directly, or mixed with another component placed in the main vessel.
  • the chambers are designed, for example, as hollow bodies, in particular made of plastic and / or glass, such a hollow body having at least one opening which can be closed by a separating element.
  • the inner vessel is a double-chamber bag in which the separating elements are produced by a defined sealing of a peelable film.
  • the second separating element is dimensioned such that it is only opened by the action of an increased pressure which arises as a result of an increase in pressure due to the reaction of the macro components with one another after the opening of the first separating element.
  • the inner vessel can, for example, be essentially cylindrical along a main axis, the at least two chambers being arranged in series with one another along this main axis.
  • the separating elements are designed as seals.
  • a seal can be designed in such a way that it bursts above its resistance when subjected to mechanical loads.
  • it can also be designed in such a way that two foils adhere to one another in a sealed manner in the closed state, the foils being separated from one another when the resistance to mechanical stress is exceeded, and the seal is thereby opened.
  • the two foils can be the two opposite foil regions of the tube, in particular when the tube-shaped seal is open. Such a tubular seal can itself form a connection between the chambers in the open state.
  • At least one separating element comprises at least one preferred opening segment.
  • Such an opening segment forms a predetermined breaking point for the separating element, so that a particularly reliable opening can be set.
  • a holding device is provided in order to fix the inner vessel in the main vessel.
  • the inner vessel can have the holding device, so that it can be offered filled and, for example, only needs to be inserted into a bottle or can by the end user.
  • the holding device comprises an expansion plug.
  • the device is constructed in such a way that the first separating element, which separates macro components # 1 and # 2 when the vessel is filled, is in direct or indirect contact with a flexible and / or movable area of the inner surface of the main vessel. In this way, at least the opening of the first separating element is correlated with the opening of the main vessel, so that the handling of the sequential dispersion is ensured in a simple and reliable manner without any special attention or control by the user.
  • the device is characterized in particular by the following independent features: It consists of a main vessel which contains an aqueous liquid and at least one inner vessel, the at least one inner vessel
  • a) contains at least two macro components, a macro component # 1 and a macro component # 2 and
  • b) comprises at least two separating elements, each with preferred opening zones,
  • the device according to the invention is typically used as a beverage bottle, the inner vessel being fixed in the bottle via a holding element, which is preferably fastened in the region of the bottle neck.
  • the holding element in connection with the pressure transmission element enables a force to be exerted on the first separating element from the outside which is ultimately able to open it.
  • the distance between the flexible or movable region of the main vessel and the region in which the first separating element is located in the at least one inner vessel is preferably bridged with the aid of a pressure transmission element, which brings about indirect contacting of the two regions.
  • the term "indirect contacting” is to be understood in the following in such a way that, with regard to the flexibility or mobility of the corresponding contacting area of the main vessel, the margin between the inner surface of the main vessel and the one end of the pressure transmission element or the margin between the first separating element and the other end of the pressure relay element is small.
  • a corresponding margin is less than 50%, preferably less than 30%, with respect to the necessary distance that the pressure transmission element is pushed in the direction of the separating element in order to open or break the separating element.
  • the pressure transmission element is typically a rod or a tube which is on the one hand firmly connected to a flexible region of the at least one inner vessel and on the other hand is in contact with a region of the inner surface of the main vessel which is flexible or movable.
  • such a flexible or movable area of the main vessel is a flexible plastic or metal wall or even an area of the inside of an asymmetrical screw cap of a bottle, typically a beverage bottle, which exerts a force on the pressure transmission element via a type of screw mechanism, which exerts this on the first Separating element of the at least one inner vessel presses.
  • the opening process of the separating elements is typically irreversible.
  • the system is preferably composed in such a way or the separating element is worked accordingly that the segment of the separating element which has been opened once maintains its opening position. This supports the rapid mixing of the macro components in the best possible way.
  • the separating element preferably consists of a rupture disc, usually made of plastic, which is embossed with a groove along which the rupture disc yields or opens and thus has preferred opening segments.
  • the inner vessel is fixed by at least two pressure transmission elements which are in contact with the side wall of a flexible plastic bottle or a beverage can.
  • the pressure transmission element is typically made of plastic and has a length of between 1 and 20 cm, preferably between 3 and 10 cm.
  • the dilution liquid is already placed in the main vessel, since the user can therefore prepare an optimally dispersed, orally ingestible or ready-to-drink solution at any time without contaminating the contents.
  • a special feature of the device according to the invention is a specific arrangement of the individual macro components, which the appropriate sequence of Mixing specifies. This ensures that even systems that would coagulate outside a specific pH or ionic strength, for example, or that would dissolve poorly or not at all, can be optimally dispersed.
  • an aqueous solution usually mineral water or a drinking solution, the volume-specific dry mass of which is usually lower by a factor of 5, preferably by a factor of 10 than that of the mixture of macrocomponents # 1 and # 2, is initially introduced as the macro component in the main vessel.
  • the macro components # 1 and # 2 represent acid-base systems, carbonates and / or hydrogen carbonates always being present as the base component. With mutual contact or mixing, they release carbon dioxide in a pressure range between 0.1 and 30 bar, preferably between 0.5 and 5 bar. A corresponding pressure increase in the area of the inner vessel of approx. 1 bar can be used to open the 2nd separating element in a defined manner, with a corresponding embossing depth.
  • the inner vessel generally has a volume of 2 to 200 ml, preferably between 5 and 50 ml or a volume in the range of 0.5 to 100 ml, preferably between 2 and 50 ml.
  • the main vessel typically has a volume between 20 ml to 3 l, preferably between 50 ml and 1.5 l and particularly preferably between 100 ml and 1 l.
  • the typical volume ratio between the main vessel and the inner vessel is between 100: 1 and 5: 1, preferably between 70: 1 and 10: 1.
  • the at least one inner vessel comprises 3 macro components.
  • Macrocomponent # 3 typically represents a concentrate with sensory microcomponents, which typically have a self-preserving effect due to the high concentration.
  • the aqueous solution realized as high as possible oxygen partial pressures for nutritional reasons, usually between 1.0 and 15 bar, preferably between 2 and 10 bar. So that the 3rd separating element opens in any case when the 2nd separating element opens, it is designed in such a way that its opening pressure is lower than that of the 2nd separating element.
  • this third partition element opens consecutively to the second partition element, ie in a time interval at the time of opening of the second partition element of less than 0.2 seconds.
  • the pressure transmission element is depressed downwards, i.e. via a guide spiral, which is arranged on the inside of the bottle stopper and which is defined in the term used here as part of the main vessel. pressed against the first separating element.
  • a fixing disk or a guide rail located therein directs the movement of the pressure transfer element in a lever-shaped manner towards the first separating element.
  • the spiral element can be raised from the outside to the center or raised from the inside to the outside.
  • the pressure transfer element is pressed from the outside inwards against the first separating element, in the second case from the inside out.
  • the pressure transfer element is preferably conveyed in the direction of the first separating element during screwing on.
  • Macro components # 1 and # 2 preferably consist of particulate substances, either as dry matter and / or as an aqueous suspension. So that they dissolve easily and quickly using the method according to the invention, they should be smaller than 100 ⁇ m, preferably smaller than 10 ⁇ m. Typically, the particulate species of the suspension are 80% smaller than 1 ⁇ m.
  • Another essential feature of the method is that due to the reaction of macro component # 1 with macro component # 2, the average particle diameter of the respective educts drastically reduced. This is typically a matter of a few seconds. In a slow process, an agglomeration process starts at the same time, which after hours leads to the fact that agglomerates can often be recognized, even with the naked eye, which then settle on the bottom of the liquid for days. As a rule, the agglomeration process is followed by a recrystallization process in which the species involved, typically micronutrients, nutraceuticals or even pharmaceuticals, lose their bioavailability to a significant extent. For example, this applies to trace and ultra-trace elements such as iron, cobalt, silver, tungsten, gold, copper, and how many plant substances such as carotenoids.
  • the inner vessel which contains macro components # 1 and # 2
  • the components can also be present in two inner vessels which are connected to one another with a hose, a tube or the like.
  • the main vessel remains closed at all times during the mixing process. If the force is transferred to the first separating element via a screw cap, there are typically two complete sealing positions between the cap and the upper area of the bottle opening.
  • an annular bulge which is applied to the inner sealing cylinder, is located on at least one of the closure sealing positions. There is then a corresponding recess on the inside of the bottle stopper.
  • the invention also provides an inner vessel for a device described above and / or for carrying out a method described above available, which has at least two chambers for receiving a macro component each, the chambers in the initial state being closed off from one another by a separating element and from the outside by a further separating element.
  • the invention further provides for the use of the device described above as a beverage bottle, beverage can or drinking ampoule for food supplements and a balanced diet.
  • the invention provides for the use of the inner vessel as an insert for a beverage bottle, beverage can or drinking ampoule for food supplements and a balanced diet.
  • the invention further enables the production of dispersions, in particular liquid-liquid dispersions, that is to say emulsions in which in particular a lipophilic substance is dispersed in an aqueous substance.
  • the lipophilic substance is in the form of oil droplets distributed in water or an aqueous solution of other substances.
  • the lipophilic substance can also be in solid form. Therefore, the term "particle” is used in the following to refer to both solid fat particles and liquid oil droplets.
  • such emulsions can initially be present with very small particles, for example with particles in the nanoscale range.
  • such emulsions can be unstable for a long time, especially in the food sector, that is to say that the very small particles grow and / or agglomerate and / or coalesce immediately after production. This can start within a few minutes after production and can result in the lipophilic substance being present in such large particles that it is no longer bioavailable for the consumer of a corresponding emulsion. This problem arises with all such emulsions that are offered ready-made and therefore have a storage time behind them.
  • the invention provides a possibility of in-situ dispersion with an aqueous phase and at least one lipophilic particle distributed in this aqueous phase To produce substance.
  • a macrocomponent comprises particles of a lipophilic substance which have a particle size distribution such that the lipophilic substance is in bioavailable form.
  • a mixture of this starting dispersion provided as a macro component with other substances is then carried out, the lipophilic substance still being present in the finished mixture in bioavailable form. This enables the consumer to consume the lipophilic substance in a bioavailable form.
  • the entire preparation can also be stored for long periods, since the individual macro components are only brought into contact with one another immediately before consumption.
  • the corresponding macro component is provided, for example, with an aqueous phase which is in a highly viscous form and / or is present as a gel.
  • An acidic pH value can also be set.
  • the lipophilic substance comprises at least one omega-3 fatty acid.
  • the lipophilic substance preferably comprises omega-3 fatty acids which are present at least 30 percent by volume as eicosapentaenoic acid EPA and / or docosahexaenoic acid DHA.
  • the concentration of the omega-3 fatty acids is adjusted so that they are in the mixture of all macro components resulting from the last mixing step in a concentration in the range between 5 milligrams per liter and 500 milligrams per liter, preferably between 10 milligrams per liter and 300 Milligrams per liter, particularly preferably between 30 milligrams per liter and 200 milligrams per liter.
  • the lipophilic substance can comprise at least one lipophilic vitamin, in particular from the group of carotenoids, in particular beta-carotene and / or xeaxanthin and / or lycopene and / or lutein.
  • the lipophilic substance comprises at least one lipophilic amino acid, in particular chrysin, and / or at least one polyphenol, in particular Reservatroi. The invention thus creates a dispersion with an aqueous phase and particles present in this aqueous phase distributed at least one lipophilic substance, producible or produced by using the method according to the invention or with the aid of the device according to the invention.
  • the dispersion has an aqueous phase and at least one lipophilic substance has particles present in this aqueous phase, the dispersion being producible or produced by a process described above and wherein as a macro component an aqueous dispersion of at least one lipophilic substance and as a further macro component an aqueous one Substance is presented.
  • a particular advantage of the invention is that a very high amount of mechanically introduced dispersing energy can be converted into the corresponding oil droplets in the viscous matrix and these can then also be stored nanoscale.
  • the viscosity of the corresponding macro components is typically between 1,000 and 100,000 mPa s and preferably between 5,000 and 50,000 mPa s.
  • the nano droplets generated and stored here can also be largely converted into the dispersion with the third macro component via activation.
  • oil-in-water dispersions can be produced in which at least 5 vol% in a concentration range of the oil between 10 and 1000 mg / l, or at least 10 vol. In a concentration range between 50 and 500 mg / l % of the oil can be produced in nanodroplets smaller than 100 nm, essentially without having to be stabilized by additional emulators.
  • the invention can advantageously also be used for particles of lipophilic substances which are at least 50% by volume in droplets with an average diameter, for example the volume density distribution, in particular with a Sauter diameter, of less than 1 micrometer.
  • these particles of the lipophilic substance with an average starting diameter of less than 500 nanometers have a growth rate of more than 100% by weight per hour.
  • Section A is a schematic representation of the closure of a first embodiment in a view from below
  • section B is a schematic representation of the fixing element
  • section e is a schematic representation of the
  • Section D is a schematic representation of the second
  • Figure 3 is a schematic side sectional view of the device according to the invention in a first embodiment in section in half open or half activated
  • FIG. 4 shows a schematic sectional side view of the device according to the invention in a first embodiment in section in the open state
  • Figure 5 is a schematic side sectional view of the closure in a first embodiment in section
  • Figure 6 is a schematic side sectional view of the device according to the invention in a second embodiment in section in the initial state
  • Figure 7 is a schematic side sectional view of the device according to the invention in a third embodiment in section in the initial state (A), in the half-open or activated state (B) shortly after activation / opening, in half open or activated state with mixed macro components (C), in open state (D).
  • Figure 1 shows the device according to the invention in "zero position", in which the device can be stored for a long time.
  • the device has an inner vessel 130 with two chambers 100, 200 for receiving the macro components.
  • the macro components # 1 (8) and # 2 (10) are separated from each other by means of the closed separating elements 9 and 12 in the inner vessel and from the macro components # 3 - the contents of the bottle.
  • An important part of the inner vessel is the flexible cover, through which the force is transmitted to the first separation unit (FIG. 3), but which is also sufficiently stable to accommodate the pressure increase that occurs during the mixing of macro components # 1 and # 2 results in giving less than the second separator does.
  • the inner vessel which is essentially delimited by the elements 6, 11 and 12, is fixed in the interior of the bottle 13 via the fixing rods. This fixation is also a prerequisite so that the pressure transmission element 3, together with the push pin 7, can transmit a force to the first separating element. So that this force, which is originally introduced into the system via the rotary movement at the closure 14, is largely transferred to the first separating element, the interaction of the guide spiral with the fixing disk is required, as a result of which the upper end of the pressure-transmitting element in a kind of lever movement Direction is pushed onto the first separating element.
  • Section A shows the view from below through the closure.
  • the guide spiral 5, which is a component of the closure, is shaped in such a way that it pushes the pressure transmission element 3 towards the center and downwards.
  • the force exerted on the pressure transmission element 3 is converted into a directional movement via the fixing rail 15 (see section B).
  • Section B Through the Perforation of the fixing element 25, the outflow behavior of the liquid is homogenized.
  • Section C shows that the fixing rods 26 (the rear one has been omitted for clarity in the other pictures) do not substantially interfere with the outflow behavior.
  • Section D shows the second separating element 12 with an indentation 27 along which the opening process takes place, the inner segment 37 being pressed down with respect to the image plane.
  • FIG. 3 shows the device half-opened or activated, the macro components # 1 and # 2 having already mixed with one another to form a dispersion 180, in the logical second before in the cell which is delimited by the elements 6, 11 and 12, the 2nd separating element bursts.
  • Figure 4 shows the inner vessel completely open.
  • the dispersion of macrocomponents # 1 and # 2 is poured into the liquid in the skin vessel, which is not shown here for the sake of clarity.
  • FIG. 5 shows details of the closure: a second sealing position is implemented via the sealing ring 41 attached to the inner sealing cylinder 4, which cooperates with a corresponding groove on the inside of the bottle neck, in which the activation is usually carried out.
  • Figure 6 shows a second embodiment of the device according to the invention.
  • the device comprises an inner vessel with two chambers 100, 200 for receiving one macro component each.
  • the first separating element 39 is pressed or pried open by compressing them along the arrows.
  • the corresponding plastic tab fixes the pressure transmission elements 30 via corresponding bulges or indentations at the contact areas 29 provided.
  • FIG. 7 illustrates a further embodiment of the invention, which realizes a pneumatic opening mechanism.
  • the inner vessel 1300 is in the shown example designed as a double chamber cartridge. It comprises two chambers 100, 200.
  • the chamber 100 is closed off from the chamber 200 by a separating element 49 designed as a seal.
  • the inner vessel 1300 is closed off from the outside by a further separating element 59 designed as a seal, that is to say in particular with respect to the interior of a main vessel (not shown).
  • a first macro component 8 is presented in chamber 100.
  • a second macro component 10 is placed in chamber 200.
  • a gas space 60 is located above the macro components.
  • a main vessel for example a bottle, with a built-in inner vessel 1300, which is filled with macro components, can be stored.
  • the main vessel is under a pressure, which is referred to here as the external pressure, which corresponds to the pressure in the gas volume 60 in the chambers 100, 200, which is referred to here as the internal pressure.
  • nitrogen and / or oxygen can advantageously be used.
  • other gases such as carbon dioxide, is also within the scope of the invention, but in some applications this may be less advantageous if carbon dioxide would cause the drink to bubble so strongly that this bubbling would no longer be acceptable to the consumer.
  • the main vessel is preferably closed again at the latest now.
  • the macro components are now in contact with each other.
  • the main vessel can now be shaken for further or faster mixing of the macro components.
  • Mixing the macro components 8, 10 produces CO2 as a result of an acid-base reaction.
  • the volume of the gas space 60 continues to increase ( Figure C) until the second seal 59 is finally broken ( Figure D).
  • the mixture 180 from the macrocomponents 8, 10 into the surrounding liquid - not shown - which is placed in the main vessel is poured out or pressed.
  • the distribution of the mixture 180 can be supported by further shaking.
  • the double chamber cartridge 1300 is preferably fixed in the correct position in relation to the main vessel using an expansion dowel.
  • the double chamber cartridge is positioned inside the main vessel.
  • a dispersion is used as the first macrocomponent, which comprises an acidic organic gel in which fats or oils are dispersed.
  • the gel comprises in particular at least one fruit acid, in particular citric acid and / or malic acid and / or tartaric acid.
  • This dispersion was preferably carried out in such a way that the fat particles or oil drops have average diameters in the nanoscale range.
  • the effects of the high viscosity and the low pH value stabilize these dispersions very well.
  • a clearly basic liquid and / or paste and / or a clearly basic powder is presented to the macro component.
  • Macro components, dispersed fat particles or oil droplets remain dispersed in an optimal way for a sufficiently long time.
  • the final mixture with the outer beverage liquid then includes this again Oil-in-water dispersion, which then remains stable for a sufficiently long time in relation to its consumption so that it is accepted by the user
  • the inner vessel can also have more than two chambers and correspondingly more separating elements.
  • the features of the individual exemplary embodiments can also be combined with one another.
  • 1300 inner vessel, designed as a double chamber cartridge

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Abstract

Verfahren zur sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten, zu dessen Durchführung ein Gefäss(130, 1300) bereit gestellt wird, welches mindestens zwei Kammern (100, 200) zur Aufnahme jeweils einer Makrokomponente (8, 10) aufweist, wobei die Makrokomponenten in den Kammern im Ausgangszustand durch jeweils in Trennelement (9, 39, 59) voneinander und durch in weiteres Trennelement (12, 59) nach aussen abgeschlossen sind, umfassend folgende Schritte: a)Öffnen eines ersten Trennelements (9, 39, 59) unter Anwendung einer mechanischen Kraft, b) Kontaktieren bzw. Vermischen der beiden Makrokomponenten (8, 10) , welche jeweils im Ausgangszustand mit dem ersten Trennelement (9, 39, 59) in Kontakt standen, unter Freisetzung eines Gases, das zu einem dem Mischungs- bzw. Dispergierungsgrad korrespondierendem Druckanstieg führt, welcher in zweites Trennelement zum Bersten bringt, c) Kontaktieren bzw. Vermischen des Gemisches (180) aus den Makrokomponenten (8, 10) aus Schritt b) mit mindestens einer dritten Makrokomponente. Es ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargelegt .

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien und sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten, insbesondere von aktiven
Mikronährstoffen Es wird ein Verfahren dargelegt, mit dessen Hilfe sich Komponenten, die zur Agglomerisation bzw. zur Degradierung neigen, äußerst schnell und bei minimaler Agitation dispergieren lassen. Die Dispergierfähigkeit der einzelnen Komponenten wird dabei mit Hilfe einer definierten Mischungs- bzw. Kontaktierungssequenz erreicht, wobei der dargestellte Dispersionsgrad für viele Systeme gegenüber dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren erheblich gesteigert ist. Das Verfahren zeichnet sich dabei vor allem dahin gehend aus, dass seine Handhabung und sein Timing selbst von unerfahrenen Anwendern in einfachster Weise durchgeführt werden kann. Das Verfahren ist vor allem geeignet, um instabile Getränke von a priori schwerlöslichen und damit schwer bioverfügbaren Mikronährstoffen in gut bioverfügbarer Form darzustellen.
Es sind ferner Vorrichtungen offenbart, mit deren Hilfe sich das Verfahren in einfachster Weise durchführen lässt. Zudem lassen sich optimal dispergierte Getränke kontaktfrei herstellen, d.h. ohne Kontaminations-Risiko, und das bei einem Minimum an einzusetzenden Konservierungs- bzw. Dispergierhilfsmitteln.
Getränke beinhalten nur in geringem Maße bioverfügbare Wirkstoffe, die zur Agglomeration in freiem Zustand neigen. Derartige Wirkstoffe sind oft nur in frisch gepressten Säften bioverfügbar, da sie wahrscheinlich nur im Inneren einer Zelle nanoskalisch, d. h. durch Zellmembranen vor Agglomeration geschützt, vorliegen. Derartige nanoskalische Wirkstoffe können jedoch anhand von Mehrkomponenten-Speicherverfahren stabilisiert werden.
Es bedarf deshalb einer Technologie, wie man in einem Trinkgefäß, also namentlich einer Flasche oder einer Getränkedose, in einer für den Anwender geeigneten Weise entsprechende Komponenten zusammenbringt und diese geeignet dispergiert. Eine solche Technologie würde, wenn sie getränkekompatibel umgesetzt werden würde, den wesentlichen Vorteil haben, aktive und partikuläre Pflanzeninhaltsstoffe jederzeit in einem Getränk bioverfügbar einzubinden. Aus hygienischen Gesichtspunkten ist dabei unerlässlich, dass dieser Vorteil nicht durch den Nachteil des Risikos der Kontamination des Getränks bei dem Mischvorgang aufgebraucht wird. Wesentlich ist deshalb, einen kontaminationsfreien Mischungsvorgang zu gewährleisten.
Grundlegend ist dabei auch, dass entsprechende Makrokomponenten in einer definierten Sequenz und definiertem Timing zusammengeführt werden, um eine optimale Dispersion und damit eine optimale Bioverfügbarkeit zu erreichen. Als phänomenologisches Beispiel sei folgendes genannt:
Ein System bestehend aus den 3 Makrokomponenten - also solche, die sich makroskopisch separieren lassen - aus A, B und C. Dieses System müsste über folgende Sequenz dispergiert werden:
1. A + B -» AB
2. AB + C ^ ABC
Würde man in diesem Fall alle 3 Komponenten auf einmal zusammenbringen, so würde sich das System nicht dispergieren lassen, zumindest nicht in einem angemessenen Zeitraum. Oftmals löst sich eine Komponente nicht, selbst über Zeiträume von einigen Minuten bis hin zu Stunden, oder koaguliert gar, sofern lokale pH-Schwankungen infolge realer Mischungsinhomogenitäten auftreten können.
Es bedarf deshalb auch einer Vorrichtung, mit der man gezielt zwei Komponenten miteinander in Kontakt bringen und diese miteinander gut vermischen kann. Sobald die Vermischung hinreichend gut durchgeführt ist, soll das konzentrierte Gemisch mit dem eigentlichen Inhalt eines Getränkebehältnisses vermischet werden, wobei jeder Schritt derart zu erfolgen hat, dass währenddessen von außen keinesfalls Fremdstoffe, z.B. Bakterien, Viren in dessen Inneres gelangen kann. Auch ist dabei darauf zu achten, dass man von außen bequem hinreichend viel mechanische Energie einbringen kann, damit sich insbesondere die einzelnen Komponenten gut miteinander vermischen können. Denn üblicherweise hat man es mit schwerlöslichen Feststoffen oder pasteusen hochviskosen Fraktionen zu tun, die sich a priori nur schwierig vermischen lassen.
Nach DE 699 13 682 werden zwei getrennte Fraktionen, die durch eine Trennwand separiert sind, in einen inneren Behälter mit leichtem Überdruck vorgelegt, wobei sich dieses innere Gefäß nach Öffnen des äußeren Gefäßes öffnet. Das Öffnen des inneren Gefäßes erfolgt infolge der Druckabnahme im äußeren Gefäß, wodurch die Druckdifferenz über die Membrane so groß wird, dass sich diese öffnet.
Nachteilig ist hierbei, dass einerseits keine sequentielle Mischung möglich ist; andererseits ist das Verfahren z.B. für Getränkedosen schlecht anwendbar, gerade wenn Komponenten gelöst, bzw. eingemischt werden sollen, die a priori schlecht löslich sind und eine erhöhte mechanische Agitation der Komponenten untereinander benötigen würden. D. h., eine einmal geöffnete Getränkedose kann man eben nicht mehr schütteln, um etwaige schlecht auflösbare Spezies in Lösung zu bringen oder gut zu dispergieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens zur kontaktfreien und sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten zur Verfügung. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Gefäß, insbesondere ein Gefäß, das als inneres Gefäß in einem äußeren Hauptgefäß wie zum Beispiel einer Flasche angeordnet werden kann, bereit gestellt. Dieses bereitgestellte Gefäß weist mindestens zwei Kammern auf, welche jeweils eine Makrokomponente aufnehmen können. Die Kammern sind im Ausgangszustand jeweils durch ein Trennelement voneinander und durch ein weiteres Trennelement nach außen, also insbesondere gegenüber dem äußeren Hauptgefäß, abgeschlossen. Im Ausgangszustand des befüllten inneren Gefäßes liegen die Makrokomponenten in den Kammern durch jeweils mindestens ein Trennelement voneinander getrennt vor. Das innere Gefäß beziehungsweise zumindest eine Kammer ist durch mindestens ein weiteres Trennelement nach außen abgeschlossen. Somit sind im Ausganszustand alle Makrokomponenten separat verpackt.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
a) Öffnen eines ersten Trennelements unter Anwendung einer mechanischen Kraft,
b) Kontaktieren bzw. Vermischen der beiden Makrokomponenten welche jeweils im Ausgangszustand mit dem ersten Trennelement in Kontakt standen, unter Freisetzung eines Gases, das zu einem dem Mischungs- bzw. Dispergierungsgrad korrespondierendem
Druckanstieg führt, welcher ein zweites Trennelement zum Bersten bringt,
c) Kontaktieren bzw. Vermischen des Gemisches aus den Makrokomponenten aus Schritt b) mit mindestens einer dritten Makrokomponente.
Durch das Öffnen eines ersten Trennelements geht das innere Gefäß aus seinem Ausgangszustand in einen nicht vollständig geöffneten Zustand über. In diesem nicht vollständig geöffneten Zustand stehen zumindest zwei Kammern und damit die darin vorgelegten Makrokomponenten miteinander in Kontakt, jedoch ist das innere Gefäß zumindest durch ein geschlossenes Trennelement noch zum Hauptgefäß hin abgedichtet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren Schritt
d) Bewegen, insbesondere Schütteln, des Gemisches aus Schritt c), um die Durchmischung zu steigern.
Dieses Bewegen kann zum Beispiel durch Schütteln des Hauptgefäßes erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst insbesondere folgende Schritte: a) Öffnen eines ersten Trennelements unter Anwendung einer mechanischen Kraft,
i) wobei diese Kraft durch mindestens zwei im wesentlichen geschlossene Gefäße hindurchreicht, b) Kontaktieren bzw. Vermischen der beiden Makrokomponenten #1 und #2, welche mit dem ersten Trennelement in Kontakt stehen, unter Freisetzung eines Gases,
i) das zu einem dem Mischungs- bzw. Dispergierungsgrad korrespondierenden Druckanstieg führt und ab einem definierten
Berstdruck ein zweites Trennelement zum Bersten bringt, ii) wodurch das Gemisch aus den Makrokomponenten #1 und #2 mit mindestens einer dritten Makrokomponenten in Kontakt gebracht bzw. mit dieser vermischt wird.
Wesentlich an diesem Verfahren ist, dass das richtige Timing des Mischens der Makrokomponenten #1 und Makrokomponenten #2 mit der 3. Makrokomponente - in der Regel eine wässrige Flüssigkeit - sichergestellt wird. Hierfür ist der Druckanstieg, der eine Folge der Gasentwicklung ist, die wiederum mit dem Durchmischungs- bzw. Dispersionsgrad der entsprechenden Makrokomponenten #1 und #2 korrespondiert, die entscheidende Kenngröße. Ist also die Dispersion der Makrokomponenten #1 und #2 hinreichend fortgeschritten, so hat sich gleichsam ein entsprechender Druck in dem Bereich, der die Makrokomponenten #1 und #2 umschließt, aufgebaut, der dann das zweite Trennelement zum Bersten bringt. Damit vollzieht sich für den Anwender eine Prozedur, die das Timing der Mischsequenz festlegt. Die Zeitspanne von der Aktivierung, also des Brechens des ersten Trennelements bis zum Bersten des zweiten Trennelements, hängt damit in erster Linie davon ab, wie intensiv das System agitiert wird und wie effektiv dabei die Makrokomponenten miteinander vermischt werden.
Als Makrokomponenten seien jene Edukte bezeichnet, die makroskopisch als homogen gelten. Diese sind jedoch in der Regel jeweils aus einer Vielzahl von Spezies aufgebaut, die im hier verwendeten Kontext als Mikrokomponente, völlig unabhängig von ihrer tatsächlichen partikulären Abmessung, bezeichnet werden.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass der Dispersionsvorgang kontaktfrei erfolgt oder erfolgen kann, wodurch der Anwender jederzeit, und in jeglicher Umgebung, die Makrokomponenten optimal miteinander dispergieren kann, ohne diese dabei zu kontaminieren, was das Verfahren besonders im Bereich Lebensmittel, insbesondere im Bereich Getränkezubereitung, sowie im Bereich Nahrungsergänzungsmittel und ergänzend bilanzierte Diäten präferiert.
Kontaktfrei wird hier in dem Kontext benutzt, dass die Makrokomponenten während des Dispersionsvorgangs nicht berührt bzw. keiner äußeren Atmosphäre exponiert werden; es ist deshalb typischerweise auch ein steriler Prozess, der sich insbesondere für die Dispergierung von Pharmazeutika eignet. Bevorzugt bleibt während des gesamten Mischvorgangs das Hauptgefäß geschlossen, so dass keinerlei Bakterien oder Keime in das Innere vordringen können. Zusätzlich oder alternativ dazu steht das Hauptgefäß unter erhöhtem Druck, so daß durch ein entsprechendes vorgelagertes Öffnen zumindest kein forcierter Atmosphärenaustausch von außen in das Gefäß hinein erfolgt. Typischerweise ist das Ergebnis des erfindungsgemäß durchgeführten Verfahrens eine instabile Lösung bzw. eine instabile, kolloidale Lösung von verschiedenen Mikrokomponenten. Ein Merkmal ist auch, dass entsprechende Lösungen mit der Zeit degradieren bzw. agglomerieren, so dass die biologische Wertigkeit eines entsprechenden Getränks in Rahmen von Stunden oder Tagen signifikant abnimmt. In der Regel ändert sich der Anteil der Partikel unter
100 nm im Zeitraum von 24 h, bezogen auf den von einem Zeitpunkt von 10 Minuten oder 60 Minuten nach Initiierung des Verfahrens, erheblich. Typischerweise nimmt dieser Anteil in diesem Zeitraum um mehr als 50% ab, was über Laserbeugungsuntersuchungen bestimmt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich deshalb, um Mikrokomponenten enthaltende Makrokomponenten zu dispergieren, die partikuläre Wirkstoffe, wie schwerlösliche Spurenelemente oder schwerlösliche Vitamine oder Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe enthalten. Als schwerlösliche Spuren- bzw. Ultraspuren- elemente gelten beispielsweise Vanadium, Silber, Gold, Platin, aber auch jene als essentiell eingestufte Spurenelemente wie Eisen, Kupfer, Kobalt. Als schwerlösliche Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe gelten z.B. Carotinoide, Flavonoide, schwerlösliche Vitamine, wie die E-Vitamine und dergleichen. Auch lässt es das Verfahren zu Enzyme in nicht pasteurisierter Form auf einer Trägermatrix zu adsorbieren und als adsorbiertes und/oder immobilisiertes System als Makrokomponenten zu verwenden. Eine vorteilhafte Verfahrensvariante ist es, eine 4. Makrokomponente mit einzubeziehen. Die Variante wird herangezogen, wenn eine 3. Makrokomponente ansonsten Mikrokomponenten umfassen würde, die einander degradieren, wie beispielsweise eine sauerstoffangereicherte Makrokomponente, die beispielsweise keine Kohlenhydrate oder oxidierbare Mikrokomponenten enthalten dürfte. In diesem Fall bringt man beispielsweise ein Geschmacksstoffkonzentrat, das alternativ dazu in einem 3- Makrokomponentensystem verdünnt im Hauptgefäß eingebracht wäre, in das mindestens eine innere Gefäß ein, wobei man mit Hilfe eines weiteren Trennelements die Makrokomponente #3 zwischen dem 2. und dem 3. Trennelement einbringt.
Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren, um sauerstoffzersetzliche Getränke mit Sauerstoff anzureichern. Da aber hierbei alle sauerstoffzersetzlichen Spezies im dem mindestens einen inneren Gefäß enthalten sind, sind diese somit vor oxidierenden oder oxidationskatalytischen Einflüssen geschützt. Die Sauerstoffanreicherung hat dabei ernährungsphysiologische Vorteile und regt insbesondere die Verdauung an. Der Sauerstoffpartialdruck liegt dabei typischerweise zwischen 1.0 und 15 bar, bevorzugt zwischen 2 und 10 bar.
Bevorzugt wählt man auch ein 4-Makrokomponentenverfahren, wenn es sich bei Makrokomponente #3 um ein Konzentrat handelt, das infolge eines sehr hohen Anteils an Ingredienzien mit konservierender Wirkung - beispielsweise Zucker oder Fruchtsäuren - nur in konzentrierter Form konservierende Wirkung hat.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Darstellen von Dispersionen mit einem hohen Anteil an gut bioverfügbaren partikulär-nutritiven Wirkstoffen, da eine hohe Bioverfügbarkeit partikulärer Wirkstoffe mit einer hohen aktiven Grenzfläche korreliert, die wiederum bei nanoskalischen Mikrokomponenten besonders hoch ist. In der Regel sind, bezogen auf die Trockenmasse, mindestens 70% der gelösten Partikel kleiner 100 nm. Typischerweise sind mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50% aller Partikel kleiner 100 nm. Diese Prozentangabe bezieht sich auf die Anzahl der Partikel. Typischerweise sind die Makrokomponenten aus jeweils basischen oder sauren Mikrokomponenten zusammengesetzt, wobei bevorzugt basische und saure Mikrokomponenten separiert sind. Gerade schwerlösliche Spuren- und Ultraspurenelemente werden in einer basischen Suspension auf Grund der hohen Hydroxidionenaktivität vor Agglomerisation bzw. Kristallisation geschützt und somit in einer gut bioverfügbaren Modifikation stabilisiert.
Das Gas, welches infolge des Kontaktes der Makrokomponenten freigesetzt wird und u dem Druckanstieg führt, welcher schließlich zum Öffnen eines Trennelements führt, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Kohlendioxid.
Die vorliegende Patentanmeldung umfasst ferner eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung umfasst ein Hauptgefäß und mindestens ein inneres Gefäß. Das innere Gefäß weist mindestens zwei Kammern zur Aufnahme von mindestens zwei voneinander im inneren Gefäß separat vorliegenden Makrokomponenten auf. Die Wandung der Kammern, das heißt ihre äußere Begrenzung, wird zumindest teilweise von jeweils einem Trennelement gebildet. Die Trennelemente sind so dimensioniert, daß ein erstes Trennelement, das im befüllten Zustand des inneren Gefäßes im Ausgangszustand die in den Kammern vorgelegten Makrokomponenten voneinander separiert, bei Einwirken einer äußeren Kraft geöffnet wird, so daß eine offene Verbindung zwischen den Kammern entsteht, während ein zweites Trennelement, das im nicht vollständig geöffneten Zustand des inneren Gefäßes zumindest eine Kammer des inneren Gefäßes nach außen zum Hauptgefäß hin nach außen abschließt, noch geschlossen bleibt.
Damit ermöglicht die Erfindung ein schrittweises Mischen der Makrokomponenten in einer vorgebbaren Reihenfolge. Die Reihenfolge wird durch die Dimensionierung der Trennelemente realisiert: Das Trennelement, das die zuerst zu mischenden Makrokomponenten voneinander zu separieren hat, weist den geringsten Widerstand gegen Belastung auf und wird daher zuerst geöffnet. Somit wird eine Vorstufe auf dem Weg zur letztendlich zu erielenden Mischung aller Makrokomponenten erzielt. Im einfachsten Fall von zwei vorgelegten Makrokomponenten ist diese Vorstufe die einzige
Zwischenstufe vor dem Öffnen des weiteren Trennelements. Werden mehr als zwei Makrokomponenten vorgelegt, sind entsprechend mehr Kammern und mehr„erste" Trennelemente vorgesehen, welche zur gewünschten Anzahl von Zwischenstufen korrespondieren. Diese Zwischenstufen kennzeichnen den nicht-vollständig geöffneten Zustand des inneren Gefäßes.
Im allgemeinen hat das Trennelement, das die Kammer mit der zuletzt zuzumischenden Makrokomponente zu den übrigen Kammern abschließt, den zweit-niedrigsten Widerstand gegen Belastung. Den niedrigsten Widerstand hat das Trennelement, welches das innere Gefäß beziehungsweise die letzte Kammer nach außen zum Hauptgefäß hin abschließt. Damit wird gemäß der Erfindung zunächst eine sequenzielle Dispergierung beziehungsweise Mischung der Makrokomponenten durchgeführt, bevor diese nach außen entlassen werden. Die Mischung kann dann entweder direkt weiter verwendet werden, oder mit einer im Hauptgefäß vorgelegten weiteren Komponente gemischt werden.
Die Kammern sind beispielsweise als Hohlkörper, insbesondere aus Kunststoff und/oder Glas, ausgebildet, wobei ein solcher Hohlkörper mindestens eine Öffnung aufweist, welche durch ein Trennelement verschlossen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist das innere Gefäß ein Doppelkammerbeutel, in dem die Trennelemente durch eine definierte Siegelung einer peelingfähigen Folie hergestellt sind. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das zweite Trennelement derart dimensioniert, daß es erst durch Einwirken eines erhöhten Drucks geöffnet wird, welcher infolge eines Druckanstiegs aufgrund der Reaktion der Makrokomponenten miteinander nach dem Öffnen des ersten Trennelements entsteht.
Das innere Gefäß kann beispielswese im wesentlichen zylinderförmig entlang einer Hauptachse ausgebildet sein, wobei die zumindest zwei Kammern entlang dieser Hauptachse in Reihe zueinander angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders schlanke Bauform realisiert, die sich auf einfache Weise zum Beispiel in Getränkeflaschen oder Dosen einsetzten lässt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Trennelemente als Siegel ausgebildet. Ein Siegel kann dabei derart gestaltet sein, dass es bei mechanischer Belastung oberhalb seines Widerstands berstet. Es kann jedoch auch so gestaltet sein, dass im geschlossenen Zustand zwei Folien aneinander dichtend haften, wobei bei Überschreiten des Widerstands gegen mechanische Belastung die Folien voneinander getrennt werden und dadurch das Siegel geöffnet wird. Die beiden Folien können insbesondere bei einem in geöffnetem Zustand schlauchförmigem Siegel die beiden einander gegenüberliegenden Folienbereiche des Schlauches sein. Ein derartiges schlauchförmiges Siegel kann in geöffnetem Zustand selbst eine Verbindung zwischen den Kammern bilden.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, daß zumindest ein Trennelement zumindest ein bevorzugtes Öffnungssegment umfasst. Ein solches Öffnungssegment bildet eine Sollbruchstelle für das Trennelement, so dass ein besonders zuverlässiges Öffnen eingestellt werden kann.
Um das innere Gefäß in dem Hauptgefäß zu fixieren ist in einer bevorzugten Weiterbildung eine Haltevorrichtung vorgesehen. Insbesondere kann das innere Gefäß die Haltevorrichtung aufweisen, so dass es befüllt angeboten werden kann und beispielsweise vom Endverbraucher lediglich noch in eine Flasche oder Dose eingesetzt zu werden braucht. In einer vorteilhaft einfachen Ausführungsform umfasst die Haltevorrichtung einen Spreizdübel. Insbesondere ist die Vorrichtung derart aufgebaut, daß das erste Trennelement, das im befüllten Zustand des Gefäßes die Makrokomponenten #1 und #2 separiert, mit einem flexiblen und/oder beweglichen Bereich der inneren Oberfläche des Hauptgefäßes direkt oder indirekt kontaktiert ist. Auf diese Weise wird zumindest das öffnen des ersten Trennelements mit dem Öffnen des Hauptgefäßes korreliert, so dass die Handhabung der sequenziellen Dispergierung ohne jede besondere Aufmerksamkeit oder Kontrolle des Nutzers auf einfache Weise und zuverlässig sichergestellt ist.
Die Vorrichtung zeichnet sich insbesondere durch folgende unabhängigen Merkmale aus: Sie besteht aus einem Hauptgefäß, das eine wässrige Flüssigkeit und mindestens ein inneres Gefäß enthält, wobei das mindestens eine innere Gefäß
a) mindestens zwei Makrokomponenten, eine Makrokomponente #1 und eine Makrokomponente #2 enthält und
b) mindestens zwei Trennelemente mit jeweils bevorzugten Öffnungszonen umfasst,
i) wobei das erste Trennelement, das die Makrokomponenten #1 und
#2 separiert, direkt oder indirekt mit einem flexiblen und/oder beweglichen Bereich der inneren Oberfläche des Hauptgefäßes in
Verbindung steht und
ii) wobei die Makrokomponenten #1 und #2 zusammen ein Säure- Base-System darstellen, das bei Kontakt Kohlendioxid freisetzt. Typischerweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung als Getränkeflasche verwendet, wobei das innere Gefäß über ein Halteelement in der Flasche, das bevorzugt im Bereich des Flaschenhalses befestigt ist, fixiert ist. Das Halteelement in Verbindung mit dem Druckweitergabeelement ermöglicht, dass von außen eine Kraft auf das erste Trennelement ausgeübt werden kann, die dieses letztendlich zu öffnen vermag.
Bevorzugt wird die Distanz zwischen dem flexiblen bzw. beweglichen Bereich des Hauptgefäßes und dem Bereich, in dem das erste Trennelement in dem mindestens einen inneren Gefäßes lokalisiert ist, mit Hilfe eines Druckweitergabeelements überbrückt, das eine indirekte Kontaktierung beider Bereiche herbeiführt. Die Bezeichnung "indirekte Kontaktierung" ist im folgenden derart aufzufassen, dass, im Bezug auf die Flexibilität bzw. Beweglichkeit des entsprechenden Kontaktierungsbereiches des Hauptgefäßes, der Spielraum zwischen innerer Oberfläche des Hauptgefäßes und dem einen Ende des Druckweitergabeelements bzw. der Spielraum zwischen dem ersten Trennelement und dem anderen Ende des Druckweitergabeelements klein ist. In der Regel ist ein entsprechender Spielraum kleiner 50%, bevorzugt kleiner 30% bezüglich der notwendigen Distanz, die das Druckweitergabeelement in Richtung des Trennelements geschoben wird, um das Trennelement zu öffnen bzw. zu brechen. Bei dem Druckweitergabeelement handelt es sich typischerweise um einen Stab oder um ein Rohr, der/das einerseits mit einem flexiblen Bereich des mindestens einen inneren Gefäßes fest verbunden ist und anderseits mit einem Bereich der inneren Oberfläche des Hauptgefäßes kontaktiert ist, welche flexibel oder beweglich ist. Typischerweise stellt ein solcher flexibler oder beweglicher Bereich des Hauptgefäßes ein flexible Kunststoff- oder Metallwand oder auch einen Bereich der Innenseite eines asymmetrischen Drehverschlusses einer Flasche, typischerweise einer Getränkeflasche dar, der über eine Art Schraubmechanismus eine Kraft auf das Druckweitergabeelement ausübt, die dieses auf das erste Trennelement des mindestens einen inneren Gefäßes drückt.
Der Öffnungsvorgang der Trennelemente ist typischerweise irreversibel. Bevorzugt ist das System derart zusammengesetzt bzw. das Trennelement entsprechend gearbeitet, dass das einmal geöffnete Segment des Trennelements seine Öffnungsposition beibehält. Hiermit wird eine schnelle Vermischung der Makrokomponenten bestmöglich unterstützt.
Das Trennelement besteht bevorzugt aus einer Berstscheibe, in der Regel aus Kunststoff bestehend, der eine Rille eingeprägt ist, entlang derer die Berstscheibe nachgibt bzw. öffnet und damit bevorzugte Öffnungssegmente aufweist.
In einer speziellen Ausführungsform ist das innere Gefäß durch mindestens zwei Druckweitergabeelemente, die mit der Seitenwand einer flexiblen Kunststoffflasche oder auch einer Getränkedose kontaktiert sind, fixiert.
Typischerweise besteht das Druckweitergabeelement aus Kunststoff und hat eine Länge zwischen 1 und 20 cm, bevorzugt zwischen 3 und 10 cm.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verdünnungsflüssigkeit bereits im Hauptgefäß vorgelegt ist, da somit der Anwender zu jeder Gelegenheit, ohne den Inhalt zu kontaminieren, eine optimal dispergierte, oral einnehmbare, bzw. trinkfertige Lösung herstellen kann.
Besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine spezifische Anordnung der einzelnen Makrokomponenten, die die geeignete Sequenz der Vermischung festlegt. Somit kann sichergestellt werden, dass selbst Systeme, die beispielsweise außerhalb eines spezifischen pH-Wertes oder einer spezifischen lonenstärke koagulieren würden oder aber sich schlecht oder überhaupt nicht lösen würden, optimal dispergierbar sind.
Typischerweise ist der sequenzielle Mischvorgang mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung viel effizienter und damit schneller bzw. überhaupt in vernünftigem Zeitraum erst möglich. Als Makrokomponente wird im Hauptgefäß üblicherweise eine wässrige Lösung vorgelegt, in der Regel Mineralwasser oder eine Trinklösung, deren volumenspe-zifische Trockenmasse üblicherweise um einen Faktor 5, bevorzugt um einen Faktor 10 geringer ist als die des Gemisches aus den Makrokomponenten #1 und #2.
Die Makrokomponenten #1 und #2 stellen Säure-Base-Systeme dar, wobei als Basenkomponente stets Carbonate und/oder Hydrogencarbonate enthalten sind. Sie setzen bei gegenseitigem Kontakt bzw. Vermischen Kohlendioxid frei, und zwar in einem Druckbereich zwischen 0,1 und 30 bar, bevorzugt zwischen 0,5 und 5 bar. Ein diesbezüglicher Druckanstieg im Bereich des inneren Gefäßes von ca. 1 bar kann zum definierten öffnen des 2.Trennelements, bei entsprechender Prägetiefe, ausgenutzt werden. Das innere Gefäß weist dabei in der Regel ein Volumen von 2 bis 200 ml, bevorzugt zwischen 5 und 50 ml oder ein Volumen im Bereich von 0,5 bis 100 ml, bevorzugt zwischen 2 und 50 ml auf. Das Hauptgefäß hat typischerweise ein Volumen zwischen 20 ml bis 3 I, bevorzugt zwischen 50 ml und 1.5 I und besonders bevorzugt zwischen 100 ml und 1 I. Das typische Volumenverhältnis zwischen dem Hauptgefäß und dem inneren Gefäß liegt zwischen 100:1 und 5:1 , bevorzugt zwischen 70:1 und 10:1. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine innere Gefäß 3 Makrokomponenten. Die Makrokomponente #3 stellt dabei typischerweise ein Konzentrat mit sensorischen Mikrokomponenten dar, die typischerweise infolge der hohen Konzentration auf sich selbst konservierend wirken.
Für sauerstoffangereicherte Systeme, die auch ein 3-Makrokomponenten- System für das mindestens eine innere Gefäß präferieren, werden in der wässrigen Lösung aus ernährungsphysiologischen Gründen dabei möglichst hohe Sauerstoffpatialdrucke realisiert, in der Regel zwischen 1.0 und 15 bar, bevorzugt zwischen 2 und 10 bar. Damit das 3. Trennelement in jedem Fall dann öffnet, wenn das 2. Trennelement öffnet, ist es derart konzipiert, dass dessen Öffnungsdruck kleiner als der des 2. Trennelements ist. Typischerweise öffnet dieses dritte Tennelement konsekutiv zum 2. Trennelement, d.h. in einem Zeitintervall zum Öffnungszeitpunkt des zweiten Trennelementes von weniger als 0,2 Sekunden.
Typischerweise wird über eine Leitspirale, die auf der Innenseite des Flaschenverschlusses angeordnet ist und die im hier verwendeten Terminus als Teil des Hauptgefäßes definiert wird, das Druckweitergabeelement nach unten, d.h. gegen das erste Trennelement gedrückt. Dabei dirigiert bevorzugt eine Fixierscheibe, bzw. eine darin befindliche Führungsschiene die Bewegung des Druckweitergabeelements hebeiförmig auf das erste Trennelement zu. Das Spiralelement kann dabei von außen zur Mitte hin erhöht oder aber von innen nach außen erhöht sein. Im ersten Fall wird das Druckweitergabeelement von außen nach innen gegen das erste Trennelement gedrückt, im zweiten Fall von innen nach außen. Bevorzugt wird das Druckweitergabeelement während des Aufschraubens in Richtung des 1. Trennelements befördert. Hierzu ist es erforderlich, dass die Steigerung der Leitspirale größer ist als die Gewindehöhe des Verschlusses. In dieser Form ist die Dichtleistung des Verschlusses in der Regel höher und die Bedienbarkeit durch den Anwender besser. Aber auch der umgekehrte Fall, nämlich der, dass durch das Zudrehen des Verschlusses das Druckweitergabeelement auf das erste Trennelement hinzu bewegt wird, ist u. a. dann bevorzugt, wenn die Fixierscheibe tiefer im Flaschenhals sitzen soll.
Bevorzugt bestehen die Makrokomponenten #1 und #2 aus partikulären Substanzen, entweder als Trockensubstanz und/oder als wässrige Suspension. Damit sich diese mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht und schnell auflösen, sollten sie kleiner als 100 μm, bevorzugt kleiner als 10 μm sein. Typischerweise sind die partikulären Spezies der Suspension zu 80% kleiner 1 μm.
Ein weiteres wesentliches Merkmal des Verfahrens ist, dass sich infolge der Reaktion von Makrokomponente #1 mit Makrokomponente #2 sehr schnell der mittlere Partikeldurchmesser der jeweiligen Edukte drastisch verringert. Typischerweise handelt es sich hierbei um wenige Sekunden. In einem langsamen Prozess setzt zeitgleich ein Agglomerisierungsprozess ein, der nach Stunden dazu führt, dass sich häufig, selbst mit bloßem Auge, Agglomerate erkennen lassen, die sich dann über Tage am Boden der Flüssigkeit absetzen. In der Regel folgt dem Agglomerisierungsvorgang ein Rekristallisationsprozess, in dem die involvierten Spezies, typischerweise Mikronährstoffe, Nutrazeutika oder auch Pharmazeutika, in wesentlichem Umfang ihre Bioverfügbarkeit einbüßen. Beispielsweise gilt das für Spuren- und Ultraspurenelemente wie Eisen, Kobalt, Silber, Wolfram, Gold, Kupfer, sowie wie viele Pflanzeninhaltsstoffe wie Carotinoide.
In der Regel hat das innere Gefäß, das die Makrokomponenten #1 und #2 enthält, die Form eines Zylinders, so dass die Makrokomponenten durch ein entsprechend rundes Trennelement separiert sind. Alternativ dazu können die Komponenten auch in zwei inneren Gefäßen vorliegen, die untereinander mit einem Schlauch, einem Rohr oder dergleichen verbunden sind.
Das Hauptgefäß bleibt während des Mischvorgangs jederzeit geschlossen. Sofern die Kraftübertragung auf das erste Trennelement über einen Drehverschluss erfolgt, sind typischerweise zwei vollständige Dichtpositionen zwischen Verschluss und dem oberen Bereich der Flaschenöffnung vorhanden. In einer besonders vorteilhaften Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich auf mindestens einer der Verschluss-Dichtpositionen eine ringförmige Auswölbung, die auf dem inneren Dichtzylinder aufgebracht ist. Auf der Innenseite des Flaschenverschlusses befindet sich dann eine entsprechende Vertiefung. Beim Drehen von einer Dichtposition auf die nächste ist vorübergehend die Dichtleistung des Verschlusses reduziert, ohne dass dabei aber die Dichtwirkung völlig entfallen würde.
Typischerweise wird für Anwendungen im Getränkebereich eine PET-Flasche mit einem Durchmesser am Flaschehals zwischen 25 und 50 mm, bevorzugt ca. 38 mm, eingesetzt. Hierdurch lassen sich kompakte Abmessungen der inneren Gefäße einhalten.
Die Erfindung stellt zudem ein inneres Gefäß für eine oben beschriebene Vorrichtung und/oder zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens zur Verfügung, welches mindestens zwei Kammern zur Aufnahme jeweils einer Makrokomponente aufweist, wobei die Kammern im Ausgangszustand durch jeweils ein Trennelement voneinander und durch ein weiteres Trennelement nach außen abgeschlossen sind. Die Erfindung sieht des Weiteren die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung als Getränkeflasche, Getränkedose oder Trinkampulle für Nahrungsergänzungsmittel und Ergänzend Bilanzierte Diät vor. Zudem sieht die Erfindung die Verwendung des inneren Gefäßes als Einsatz für eine Getränkeflasche, Getränkedose oder Trinkampulle für Nahrungsergänzungsmittel und Ergänzend Bilanzierte Diät vor.
Die Erfindung ermöglicht des Weiteren die Herstellung von Dispersionen, insbesondere von Flüssig-Flüssig-Dispersionen, das heißt Emulsionen, bei denen insbesondere eine lipophile Substanz in einer wäßrigen Substanz dispergiert ist. Beispielsweise liegt die lipophile Substanz in Form von Öltröpfchen verteilt in Wasser beziehungsweise einer wäßrigen Lösung weiterer Substanzen vor. Die lipophile Substanz kann dabei je nach Temperatur und chemischer Beschaffenheit auch in fester Form vorliegen. Daher wird im folgenden der Begriff „Partikel" gebraucht, um sowohl feste Fettteilchen als auch flüssige öltröpfchen zu bezeichnen.
Derartige Emulsionen können je nach der stofflichen Charakteristik ihrer Inhaltsstoffe, deren Wechselwirkungen miteinander und der Partikelgröße beziehungsweise Partikelgrößenverteilung der lipophilen Substanz zwar zunächst mit sehr kleinen Partikeln vorliegen, beispielsweise mit Partikeln im nanoskaligen Bereich. Jedoch können derartige Emulsionen gerade im Bereich von Nahrungsmitteln auf längere Zeit gesehen instabil sein, das heißt, daß die unmittelbar nach der Herstellung sehr kleinen Partikel anwachsen und/oder agglomerieren und/oder koaleszieren. Dies kann bereits innerhalb weniger Minuten nach der Herstellung einsetzen und dazu führen, daß die lipophile Substanz in so großen Partikeln vorliegt, daß sie nicht mehr biovefügbar für den Konsumenten einer entsprechenden Emulsion ist. Dieses Problem stellt sich bei allen solchen Emulsionen, die fertig hergestellt angeboten werden und daher eine Lagerzeit hinter sich haben. Die Erfindung schafft mit Hilfe des Verfahrens und/oder der Vorrichtung eine Möglichkeit, in situ eine Dispersion mit einer wäßrigen Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegenden Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz herzustellen. Eine Makrokomponente umfaßt dabei Partikeln einer lipophilen Substanz, die eine derartige Partikelgrößenverteilung aufweisen, daß die lipophile Substanz in bioverfügbarer Form vorliegt. Es wird dann eine Mischung dieser als Makrokomponente bereit gestellten Ausgangsdispersion mit weiteren Substanzen durchgeführt, wobei in der fertigen Mischung die lipophile Substanz immer noch in bioverfügbarer Form vorliegt. Dadurch wird es dem Verbraucher ermöglicht, die lipophile Substanz in bioverfügbarer Form zu sich zu nehmen. Gleichzeitig ist eine Lagerung der gesamten Zubereitung auch über lange Zeiträume möglich, da die einzelnen Makrokomponenten erst unmittelbar vor dem Verzehr miteinander in Kontakt gebracht werden.
Damit die die lipophile Substanz enthaltende Makrokomponente ausreichend stabil ist, um ein Wachstum der Partikeln während der Lagerzeit zu solchen Größen, die die Bioverfügbarkeit nennenswert herabsetzen, im wesentlichen zu unterbinden, wird die entsprechende Makrokomponente beispielsweise mit einer wäßrigen Phase bereitgestellt, die in hoch viskoser Form und/oder als Gel vorliegt. Des Weiteren kann dabei ein saurer pH-Wert eingestellt werden.
Die Erfindung sieht in einer vorteilhaften Weiterbildung vor, daß die lipophile Substanz zumindest eine Omega-3-Fettsäure umfaßt. Bevorzugt umfaßt die lipophile Substanz Omega-3-Fettsäuren, welche zu mindestens 30 Volumenprozent als Eicosapentaensäure EPA und/oder Docosahexaensäure DHA vorliegen. Die Konzentration der Omega-3-Fettsäuren wird so eingestellt, daß sie in der aus dem letzten Misch-Schritt resultierenden Mischung aller Makrokomponenten in einer Konzentration im Bereich zwischen 5 Milligramm pro Liter und 500 Milligramm pro Liter, bevorzugt zwischen 10 Milligramm pro Liter und 300 Milligramm pro Liter, besonders bevorzugt zwischen 30 Milligramm pro Liter und 200 Milligramm pro Liter beträgt. Zusätzlich oder alternativ kann die lipophile Substanz zumindest ein lipophiles Vitamin, insbesondere aus der Gruppe der Carotinoide, insbesondere Beta- Carotin und/oder Xeaxanthin und/oder Lycopin und/oder Lutein, umfassen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt daß die lipophile Substanz zumindest eine lipophile Aminosäure, insbesondere Chrysin, und/oder zumindest ein Polyphenol, insbesondere Reservatroi. Die Erfindung schafft somit eine Dispersion mit einer wäßrigen Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegenden Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz, herstellbar oder hergestellt durch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Dispersion weist eine wäßrige Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegende Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz auf, wobei die Dispersion herstellbar oder hergestellt durch ein oben beschriebenes Verfahren ist und wobei als eine Makrokomponente eine wäßrige Dispersion zumindest einer lipophilen Substanz und als weitere Makrokomponente eine wäßrige Substanz vorgelegt wird.
Besonderer Vorteil der Erfindung ist dabei, dass sich in die viskose Matrix eine sehr hohe Menge an mechanisch eingetragener Dispergierenergie in die Dissipierung entsprechende öltröpfchen umwanden lässt und diese dann auch nanoskalisch gespeichert werden können. Die Viskosität der entsprechenden Makrokomponenten liegt dabei typischerweise zwischen 1.000 und 100.000 mPa s und bevorzugt zwischen 5.000 und 50.000 mPa s. Die hiebei erzeugten und gespeicherten Nanotröpfchen lassen sich auch über die Aktivierung großteils in die Dispersion mit der 3. Makrokomponente überführen. Einzigartig ist dabei, dass ÖI-in-Wasser-Dispersionen herstellbar sind, bei denen in einem Konzentrationsbereich des Öls zwischen 10 und 1000 mg/l mindestens 5 VoI- %, bzw. in einem Konzentrationsbereich zwischen 50 und 500 mg/l mindestens 10 Vol-% der Öls in Nanotröpfchen kleiner 100 nm erzeugt werden können, im wesentlichen ohne dass diese durch zusätzliche Emulatoren stabilisiert werden müssen.
Die Erfindung kann vorteilhafterweise auch eingesetzt werden für Partikeln lipophiler Substanzen, welche zu mindestens 50 Volumenprozent in Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser, beispielsweise der Volumendichteverteilung, insbesondere mit einem Sauterdurchmesser, von weniger als 1 Mikrometer vorliegen. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen diese Partikeln der lipophilen Substanz mit einem mittleren Ausgangsdurchmesser von unter 500 Nanometern eine Wachstumsgeschwindigkeit von mehr als 100 Gew.-% pro Stunde auf. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dieselben Bauteile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Figur 1 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform im Schnitt im Ausgansgzustand,
Figur 2
Schnitt A eine schematische Darstellung des Verschlusses einer ersten Ausführungsform in Ansicht von unten, Schnitt B eine schematische Darstellung des Fixierelements, Schnitt e eine schematische Darstellung des
Druckweitergabelements mit Fixierstab,
Schnitt D eine schematische Darstellung des zweiten
Trennelements in Aufsicht
Figur 3 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform im Schnitt in halb geöffnetem beziehungsweise halb aktiviertem
Zustand,
Figur 4 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform im Schnitt in geöffnetem Zustand,
Figur 5 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung des Verschlusses in einer ersten Ausführungsform im Schnitt, Figur 6 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform im Schnitt im Ausgansgzustand, und
Figur 7 eine schematische seitliche Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer dritten Ausführungsform im Schnitt im Ausgansgzustand (A), im halb geöffneten bzw. aktivierten Zustand (B) kurz nach dem Aktivieren/Öffnen, im halb geöffneten bzw. aktivierten Zustand mit durchmischten Makrokomponenten (C), in geöffnetem Zustand (D).
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in "Nullstellung", in der die Vorrichtung lange Zeit aufbewahrt werden kann. Die Vorrichtung hat ein inneres Gefäß 130 mit zwei Kammern 100, 200 zur Aufnahme der Makrokomponenten. Die Makrokomponenten #1 (8) und #2 (10) sind anhand der geschlossenen Trennelemente 9 und 12 im inneren Gefäß von einander sowie gegenüber der Makrokomponenten #3 - dem Inhalt der Flasche - getrennt. Ein wichtiger Bestandteil des inneren Gefäßes ist dabei der flexible Abschlußdeckel, über den hindurch einerseits die Kraft auf die erste Trenneinheit übertragen wird (Figur 3), der aber andererseits hinreichend stabil ist, um den Druckanstieg, der sich während der Vermischung der Makrokomponenten #1 und #2 ergibt, weniger nachzugeben, als das das zweite Trennelement tut.
Über die Fixierstäbe wird das innere Gefäß, das im Wesentlichen durch die Elemente 6, 11 und 12 begrenzt wird, im Inneren der Flasche 13 fixiert. Diese Fixierung ist ferner Voraussetzung, damit das Druckweitergabeelement 3, nebst Stossstift 7, eine Kraft auf das erste Trennelement übertragen kann. Damit diese Kraft, die ursprünglich über die Drehbewegung am Verschluss 14 in das System eingebracht wird, zu einem wesentlichen Anteil auf das erste Trennelement übertragen wird, bedarf es des Zusammenspiels der Leitspirale mit der Fixierscheibe, wodurch das obere Ende des Druckweitergabeelements in einer Art Hebelbewegung in Richtung auf das erste Trennelement geschoben wird.
Figur 2: Schnitt A zeigt die Sicht von unten durch den Verschluss. Die Leitspirale 5, die ein Bestandteil des Verschlusses ist, ist derart ausgeformt, dass sie das Druckweitergabeelement 3 in die Mitte und nach unten schiebt. Die dabei auf das Druckweitergabeelement 3 ausgeübte Kraft wird über die Fixierschiene 15 (siehe Schnitt B) in eine gerichtete Bewegung überführt. Im dargestellten Fall dreht man hierzu den Verschluss zu. Schnitt B: Durch die Perforation des Fixierelements 25 wird das Ausfließverhalten der Flüssigkeit homogenisiert. Schnitt C zeigt, dass die Fixierstäbe 26 (der hintere ist der Übersichtlichkeit wegen auf den anderen Bildern weggelassen) das Ausfließverhalten im Wesentlichen nicht stören. Schnitt D zeigt das 2. Trennelement 12 mit einer Einprägung 27, entlang derer sich der Öffnungsvorgang vollzieht, wobei das innere Segment 37 bezüglich der Bildebene nach unten gedrückt wird.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung halbgeöffnet bzw. aktiviert, wobei die Makrokomponenten #1 und #2 sich bereits miteinander zu einer Dispersion 180 vermischt haben, in der logischen Sekunde, bevor in der Zelle, die durch die Elemente 6, 11 und 12 begrenzt wird, das 2. Trennelement berstet.
Figur 4 zeigt das innere Gefäß vollkommen geöffnet. Die Dispersion der Makrokomponenten #1 und #2 ergießt sich dabei gerade in die Flüssigkeit des Hautgefäßes, die hier der Übersicht halber nicht eingezeichnet ist.
Figur 5 zeigt Details des Verschlusses: Über den am inneren Dichtzylinder 4 aufgesetzten Dichtring 41 , der mit einer entsprechenden Nut auf der Innenseite des Flaschenhalses kooperiert, wird eine 2. Dichtposition realisiert, in der üblicherweise die Aktivierung erfolgt.
Beispiel 2
Figur 6 zeigt eine 2. Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt ein inneres Gefäß mit zwei Kammern 100, 200 zur Aufnahme jeweils einer Makrokomponente. Über die axial fixierten Druckweitergabeelemente 30 wird durch deren Zusammendrücken entlang der Pfeile das erste Trennelement 39 aufgedrückt bzw. aufgehebelt. Die entsprechende Kunststofflasche fixiert die Druckweitergabeelemente 30 über entsprechende Ausbuchtungen bzw. Einbuchtungen an den vorgesehenen Kontaktbereichen 29. Beispiel 3
Figur 7 illustriert eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche einen pneumatischen Öffnungsmechanismus realisiert. Das innere Gefäß 1300 ist im gezeigten Beispiel als Doppelkammerkartusche ausgebildet. Es umfaßt zwei Kammern 100, 200. Die Kammer 100 ist von einem als Siegel ausgebildeten Trennelement 49 gegenüber der Kammer 200 abgeschlossen. Das innere Gefäß 1300 ist im in Abbildung A dargestellten Ausgangszustand von einem als Siegel ausgebildeten weiteren Trennelement 59 nach außen abgeschlossen, also insbesondere gegenüber dem Inneren eines - nicht dargestellten - Hauptgefäßes. In der Kammer 100 ist eine erste Makrokomponente 8 vorgelegt. In der Kammer 200 ist eine zweite Makrokomponente 10 vorgelegt. Über den Makrokomponenten befindet sich ein Gasraum 60.
In dem in Abbildung A dargestellten Ausgangszustand ist ein Hauptgefäß, beispielsweise eine Flasche, mit eingebautem inneren Gefäß 1300, das mit Makrokomponenten befüllt ist, lagerfähig. Das Hauptgefäß steht unter einem Druck, der hier als äußerer Druck bezeichnet wird, welcher dem Druck im Gasvolumen 60 in den Kammern 100, 200 entspricht, der hier als innerer Druck bezeichnet wird. Um den Inhalt des Hauptgefäßes unter Druck zu setzen, also sozusagen vorzuspannen, kann vorteilhafterweise Stickstoff und/oder Sauerstoff eingesetzt werden. Grundsätzlich liegt auch der Einsatz anderer Gase wie zum Beispiel Kohlendioxid im Rahmen der Erfindung, jedoch kann dies bei einigen Anwendungsfällen weniger vorteilhaft sein, wenn Kohlendioxid zu einem so starken Sprudeln des Getränks führen würde, daß dieses Sprudeln für den Konsumenten nicht mehr akzeptabel wäre.
Wird das Hauptgefäß geöffnet, sinkt der äußere Druck ab, so daß das Gasvolumen 60 aufgrund des relativ erhöhten inneren Drucks expandiert.
Infolge dieser Expansion wird das Siegel 49 geöffnet und die
Makrokomponenten beginnen sich zu vermischen (Abbildung B). Das geöffnete
Siegel 49 bildet dabei eine Verbindung 300 zwischen den Kammern 100 und
200 des inneren Gefäßes. Vorzugsweise wird das Hauptgefäß spätestens jetzt wieder verschlossen.
Die Makrokomponenten sind nun in Kontakt miteinander. Das Hauptgefäß kann nun zur weiteren beziehungsweise schnelleren Durchmischung der Makrokomponenten geschüttelt werden. Durch das Durchmischen der Makrokomponenten 8, 10 entsteht infolge einer Säure-Base-Reaktion CO2. Dadurch nimmt das Volumen des Gasraums 60 weiter zu (Abbildung C), bis schließlich das zweite Siegel 59 gesprengt wird (Abbildung D). Nach dem Durchbrechen des zweiten Trennelements 59 wird das Gemisch 180 aus den Makrokomponeten 8, 10 in die umgebende Flüssigekeit - nicht dargestellt -, welche im Hauptgefäß vorgelegt wird, ausgeschüttet beziehungsweise gepreßt. Durch weiteres Schütteln kann die Verteilung des Gemisches 180 unterstützt werden.
Die Doppelkammerkartusche 1300 wird bevorzugt über ein Spreizdübel in der richtigen Lage zum Hauptgefäß fixiert. Insbesondere wird die Doppelkammerkartusche im Inneren des Hauptgefäßes positioniert.
Beispiel 4
Als erste Makrokomponente wird eine Dispersion eingesetzt, welche ein saures organische Gel umfaßt, in welchem Fette beziehungsweise Öle dispergiert vorliegen. Das Gel umfaßt insbesondere zumindest eine Fruchtsäure, insbesondere Citronensäure und/oder Apfelsäure und/oder Weinsäure.
Bevorzugt wurde diese Dispergierung derart durchgeführt, daß die Fettteilchen beziehungsweise Öltropfen mittlere Durchmesser im nanoskalischen Bereich aufweisen. Durch die Effekte der hohen Viskosität sowie des niedrigen pH- Wertes werden diese Dispersionen sehr gut stabilisiert. Als weitere
Makrokomponente wird eine deutlich basische Flüssigkeit und/oder Paste und/oder ein deutlich basisches Pulver vorgelegt. Bei Kontakt der ersten, sauren viskosen Makokomponente mit der zweiten, basischen Makrokomponente bricht die viskose Struktur der ersten
Makrokomponente zusammen. Insbesondere erfolgt dieser Zusammenbruch gerade dann sehr schnell infolge der chemischen Umwandlung der viskosen Fruchtsäure in die nicht viskosen Säureanionen. Diese führt dann wiederum dazu, dass die darin, das heißt in der Mischung der beiden
Makrokomponenten, dispergierten Fettteilchen beziehungsweise öltröpfchen in einer optimalen Weise hinreichend lange dispergiert bleiben. Die letztendliche Mischung mir der äußeren Getränkeflüssigkeit umfasst dann wiederum diese ÖI-in-Wasser-Dispersion, die dann hinreichend lange - in Bezug auf dersen Konsumierung - stabil bleibt, damit sie vom Anwender akzeptiert wird
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Beispielsweise kann das innere Gefäß auch mehr als zwei Kammern und entsprechend mehr Trennelemente aufweisen. Insbesondere können die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste
Figur 1
1 : Haltestab für inneres Gefäß
2: Fixierscheibe und Ausguss-Homogenisator
3: Druckweitergabelement
4: Dichtzylinder im Verschluss
5: Leitspirale
6: flexibler Abschlussdeckel
7: Stossstift
8: Makrokomponente #1
9: erstes Trennelement (zu)
10: Makrokomponente #2
11 : Wand des inneren Gefäßes
12: zweites Trennelement (zu)
13: Hauptgefäß (Flasche)
130: inneres Gefäß
14: Drehverschluß Figur 2
Schnitt A
140: Dichtzylinder des Schraubverschlusses 5: Spirale mit Leitrille
34: seitliche Verschlusswand
Schnitt B
15: Fixierschiene der Fixierscheibe
25: Umrandung der Fixierscheibe
3: Druckweitergabeelement Schnitt C
3: Druckweitergabeelement
26: Halterungsverstrebung zur Fixierung des inneren Gefäßes Schnitt D
17: Kontaktfläche zwischen innerem Gefäß und Trennelement
27: Öffnungsrille
37: Inneres Segment, das bei Öffnung aufgedrückt wird Figur 5
5: Leitspirale des Drehverschlusses im Profil
4: innerer Dichtzylinder mit aufgesetzter Dichterhöhung
41: Dichterhöhung des inneren Dichtzylinders 4
14: Seitenwand Drehverschluss
48: Gewinde Verschluss
58: Gewinde Flaschenhals
Figur 6
30: Seitlich gespreizte Druckweitergabeelemente
29: Kontaktbereiche zu flexibler Wandung einer Kunststoffflasche 39: Erstes Trennelement, das auf seitlichen Druck herausspringt
Figur 7
59: zweites Trennelement, als Siegel ausgebildet
10: Makrokomponente #2
49: erstes Trennelement, als Sigel ausgebildet
8: Makrokomponente #1
60: Gasvolumen
100, 200: Kammern
1300: inneres Gefäß, als Doppelkammerkartusche ausgebildet
180: Dispersion bzw. Mischung aus den Makrokomponenten #1 , #2

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten, zu dessen Durchführung ein Gefäß (130, 1300) bereit gestellt wird, welches mindestens zwei Kammern (100, 200) zur Aufnahme jeweils einer
Makrokomponente (8, 10) aufweist, wobei die Makrokomponenten in den Kammern im Ausgangszustand durch jeweils ein Trennelement (9, 39, 59) voneinander und durch ein weiteres Trennelement (12, 59) nach außen abgeschlossen sind, umfassend folgende Schritte:
a) Öffnen eines ersten Trennelements (9, 39, 59) unter Anwendung einer mechanischen Kraft,
b) Kontaktieren bzw. Vermischen der beiden Makrokomponenten (8, 10), welche jeweils im Ausgangszustand mit dem ersten Trennelement (9, 39, 59) in Kontakt standen, unter Freisetzung eines Gases, das zu einem dem Mischungs- bzw.
Dispergierungsgrad korrespondierendem Druckanstieg führt, welcher ein zweites Trennelement zum Bersten bringt,
c) Kontaktieren bzw. Vermischen des Gemisches (180) aus den Makrokomponenten (8, 10) aus Schritt b) mit mindestens einer dritten Makrokomponente.
2. Verfahren nach Anspruch 1 umfassend Schritt
d) Bewegen, insbesondere Schütteln, des Gemisches aus Schritt c), um die Durchmischung zu steigern.
3. Verfahren zur sequenziellen Dispergierung von Makrokomponenten, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, umfassend folgende Schritte:
a) Öffnen eines ersten Trennelements unter Anwendung einer mechanischen Kraft,
i) wobei diese Kraft durch mindestens zwei im wesentlichen geschlossenen Gefäße hindurchreicht,
b) Kontaktieren bzw. Vermischen der beiden Makrokomponenten #1 und #2, welche mit dem ersten Trennelement in Kontakt stehen, unter Freisetzung eines Gases,
i) das zu einem dem Mischungs- bzw. Dispergierungsgrad korrespondierendem Druckanstieg führt und bei einem definierten Schwellenwert ein zweites Trennelement zum Bersten bringt, ii) wodurch das Gemisch aus den Makrokomponenten #1 und #2 mit mindestens einer dritten Makrokomponenten in Kontakt gebracht bzw. mit dieser vermischt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Makrokomponente eine wässrige Flüssigkeit im Hauptgefäß ist.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 4 Makrokomponenten zusammengebracht werden.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine innere Gefäß eine dritte Makrokomponente und ein drittes Trennelement umfasst.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine 3. oder 4. Makrokomponente eine wässrige, mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeit im Hauptgefäß ist.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Dispersionen echte oder kolloidale Lösungen sind.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50% aller kolloidal gelösten Partikel kleiner 100 nm sind.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dispergierten Spezies in einem Zeitraum von
15 Minuten bis 50 Tage in wesentlichem Umfang agglomerieren.
1 1. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Makrokomponente basisch oder sauer koagulierbare Proteine als Mikrokomponente enthält.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ein drittes Trennelement konsekutiv zu dem 2. Trennelement geöffnet wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kraft über eine Drehbewegung und/oder Drücken am Verschluss des Hauptgefäßes eingebracht wird.
14. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kraft durch Zusammenpressen einer aus flexiblem Material bestehenden Flaschenwand oder Flaschenboden eingebracht wird.
15. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Makrokomponente, bzw. deren wässrige Lösung sauer und mindestens eine Makrokomponente, bzw. deren wässrige Lösung, basisch ist.
16. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas im Wesentlichen Kohlendioxid ist.
17. Vorrichtung zur sequenziellen Herstellung von Dispersionen entsprechend den Verfahrensansprüchen 1 bis 16, mit einem Hauptgefäß und mindestens einem inneren Gefäß (130, 1300),
welches mindestens zwei Kammern (100, 200) zur Aufnahme von mindestens zwei voneinander im inneren Gefäß separat vorliegenden Makrokomponenten (8, 10) umfasst,
wobei die Wandung der Kammern zumindest teilweise von jeweils einem Trennelement (9, 39, 49, 12, 59) gebildet wird, und
wobei die Trennelemente so dimensioniert sind, daß ein erstes
Trennelement (9, 39, 49), das im befüllten Zustand des inneren Gefäßes im Ausgangszustand die in den Kammern (100, 200) vorgelegten Makrokomponenten (8, 10) voneinander separiert, bei Einwirken einer äußeren Kraft geöffnet wird, so daß eine offene Verbindung (300) zwischen den Kammern entsteht, während ein zweites Trennelement
(12, 59), das im nicht vollständig geöffneten Zustand des inneren Gefäßes zumindest eine Kammer des inneren Gefäßes nach außen zum Hauptgefäß hin nach außen abschließt, noch geschlossen bleibt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trennelement derart ausgelegt ist, daß es erst durch Einwirken eines erhöhten Drucks geöffnet wird, welcher infolge eines Druckanstiegs aufgrund der Reaktion der Makrokomponenten miteinander nach dem
Öffnen des ersten Trennelements entsteht.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß im wesentlichen zylinderförmig entlang einer Hauptachse ausgebildet ist und/oder ein Folienschauch ist, wobei die zumindest zwei Kammern entlang dieser Hauptachse in Reihe zueinander angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente als Siegel ausgebildet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Trennelement zumindest ein bevorzugtes Öffnungssegment umfasst.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß eine Haltevorrichtung aufweist, um das innere Gefäß in dem Hauptgefäß zu fixieren.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung einen Spreizdübel umfaßt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Trennelement, das im befüllten Zustand des Gefäßes die Makrokomponenten #1 und #2 separiert, mit einem flexiblen und/oder beweglichen Bereich der inneren Oberfläche des Hauptgefäßes direkt oder indirekt kontaktiert ist.
25. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 24, zur sequenziellen Herstellung von Dispersionen entsprechend den Verfahrensansprüchen 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Hauptgefäß mindestens ein inneres Gefäß enthalten ist, wobei letzteres
c) mindestens zwei Makrokomponenten, eine Makrokomponente #1 und eine Makrokomponente #2 enthält und
d) mindestens zwei Trennelemente mit jeweils bevorzugten
Öffnungssegmenten umfasst,
i) wobei das erste Trennelement, das die Makrokomponenten #1 und #2 separiert, mit einem flexiblen und/oder beweglichen Bereich der inneren Oberfläche des Hauptgefäßes direkt oder indirekt kontaktiert ist und
ii) wobei die Makrokomponenten #1 und #2 zusammen ein Säure- Base-System darstellen, das bei Kontakt Kohlendioxid freisetzt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine innere Gefäß fixiert ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptgefäß eine wässrige Flüssigkeit vorgelegt ist.
28. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der indirekte Kontakt über ein Druckweitergabeelement erfolgt.
29. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trennelement die Makrokomponenten #2 von der wässrigen Flüssigkeit und/oder von einer weiteren Makrokomponenten separiert.
30. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Hauptgefäß drei Trennelemente umfasst, wobei der Öffnungsdruck des 2. Trennelements größer als der des 3. Trennelements ist.
31. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptgefäß eine mit Sauerstoff angereicherte wässrige Flüssigkeit enthalten ist.
32. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenverschluss ein Teil des Hauptgefäßes darstellt.
33. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenverschluss an seiner dem Flascheninneren zugewandten Seite ein spiralförmiges Element enthält, das entweder zur Mitte oder zum Rand hin erhöht ist.
34. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Drehung der Leitspirale mit dem Verschluss und einer Kraftübertragung durch das Druckweitergabeelement das erste Trennelement geöffnet wird.
35. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fixierscheibe umfasst, das die von dem spiralförmigen Element am Flaschenverschluss auf das Druckweitergabeelement ausgeübte Kraft in eine geradlinige und nach unten gerichtete Bewegung kanalisiert.
36. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanstieg in mindestens einem Segment des inneren Gefäßes durch die Freisetzung von CO2 im Bereich zwischen 0,1 und 30 bar, bevorzugt zwischen 0,5 und 5 bar ist.
37. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Hauptgefäßes zwischen 20 ml und 3 I beträgt, bevorzugt zwischen 50 ml und 1 ,5 I, besonders bevorzugt zwischen 100 ml und 1 I.
38. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Trennelement eine Berstscheibe ist.
39. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des mindestens einen inneren Gefäßes zwischen 3 und 100 ml, bevorzugt zwischen 10 und 50 ml oder dass das Volumen des mindestens einen inneren Gefäßes zwischen 0,5 und 100 ml, bevorzugt zwischen 2 und 50 ml beträgt.
40. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltervorrichtung des inneren Gefäßes über eine entsprechende Ausbuchtung im Bereich des Flaschenhalses fixiert ist.
41. Vorrichtung nach zumindest einem der vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgefäß eine Flasche oder eine Dose ist.
42. Inneres Gefäß für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 41 und/oder zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, welches mindestens zwei Kammern zur Aufnahme jeweils einer Makrokomponente aufweist, wobei die Kammern im Ausganszustand durch jeweils ein Trennelement voneinander und durch ein weiteres Trennelement nach außen abgeschlossen sind.
43. Verwendung der Vorrichtung entsprechend einem der Ansprüche 17 bis 41 als Getränkeflasche, Getränkedose oder Trinkampulle für
Nahrungsergänzungsmittel und Ergänzend Bilanzierte Diät.
44. Verwendung des inneren Gefäßes nach Anspruch 42 als Einsatz für eine Getränkeflasche, Getränkedose oder Trinkampulle für Nahrungsergänzungsmittel und Ergänzend Bilanzierte Diät.
45. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur in- situ-Herstellung einer Dispersion mit einer wäßrigen Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegenden Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz.
46. Verwendung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die lipophile Substanz Omega-3-Fettsäuren umfaßt.
47. Verwendung nach einem der Ansprüche 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die lipophile Substanz zumindest ein lipophiles Vitamin, insbesondere aus der Gruppe der Carotinoide umfaßt, insbesondere Beta-Carotin und/oder Xeaxanthin und/oder Lycopin und/oder Lutein.
48. Verwendung nach einem der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die lipophile Substanz zumindest eine lipophile
Aminosäure, insbesondere Chrysin, umfaßt.
49. Verwendung nach einem der Ansprüche 45 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die lipophile Substanz zumindest ein Polyphenol, insbesondere Reservatrol, umfaßt.
50. Dispersion mit einer wäßrigen Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegenden Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz, herstellbar oder hergestellt durch eine Verwendung nach einem der Ansprüche 45 bis 49.
51. Dispersion mit einer wäßrigen Phase und in dieser wäßrigen Phase verteilt vorliegenden Partikeln zumindest einer lipophilen Substanz, herstellbar oder hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei als eine Makrokomponente eine wäßrige
Dispersion zumindest einer lipophilen Substanz und als weitere Makrokomponente eine wäßrige Substanz vorgelegt wird.
52. Dispersion nach Anspruch 50 oder 51 , gekennzeichnet durch eine Konzentration der Omega-3-Fettsäuren zwischen 10 und 1000
Milligramm pro Liter, bevorzugt zwischen 50 und 500 Milligramm pro Liter.
53. Dispersion nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadruch gekennzeichnet, daß die Partikel unterhalb von 500 Nanometem eine
Wachstumsgeschwindigkeit von mehr als 100 Gew.-% pro Stunde aufweisen.
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