WO2014095354A1 - Multiphase system consisting of a w/o/w emulsion - Google Patents

Multiphase system consisting of a w/o/w emulsion Download PDF

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WO2014095354A1
WO2014095354A1 PCT/EP2013/075403 EP2013075403W WO2014095354A1 WO 2014095354 A1 WO2014095354 A1 WO 2014095354A1 EP 2013075403 W EP2013075403 W EP 2013075403W WO 2014095354 A1 WO2014095354 A1 WO 2014095354A1
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WO
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phase
gel
disperse
multiphase system
hydrophilic
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PCT/EP2013/075403
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German (de)
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Inventor
Christoph DENKEL
Erich Windhab
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ETH Zürich
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    • C12Y304/23Aspartic endopeptidases (3.4.23)
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    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the invention relates to a multi-phase system, in particular gel composite system with adjustable within wide limits syneresis, texture and texture, in particular dairy products such as cheese, cream cheese or the like.
  • Cheese is a traditional food product that is consumed by billions of people worldwide.
  • milk is standardized, pre-fermented and coagulated with the aid of enzymes or by acidification. Cutting the coagulated milk gel (curd) followed by drainage with / without heating and pressing leaves the cream cheese to form, which is then treated with brine and subjected to a subsequent ripening process.
  • This traditional, multi-stage and batch-wise process is state of the art to produce cheese systems, even on an industrial scale, although some of the process steps can now be automated. Nevertheless, efforts have been made to streamline the overall process, especially in the production of soft cheeses such as Camembert.
  • Membrane filtration techniques have been introduced to produce and coagulate a preconcentrate of the milk of specific dry weight fraction that corresponds to that in the product. This procedure makes it possible to eliminate the step of whey drainage and thus to reduce process costs as a result of the accelerated process and the small amount or non-production of whey, a by-product reduced in the value added.
  • the pre-concentration of milk by membrane processes also offers the possibility of producing new types of cream cheese products which are not necessarily ripened. However, such cream cheese often show undesirable
  • Dry mass fraction can be reduced. This is accompanied by the increase in the mechanical stability of corresponding gels.
  • a cream cheese with such properties is not preferred for commercialization, at least not for the production of snacks or fingerfood-like cheese products.
  • a loss of creaminess / smoothness is traditionally remedied by the addition of fat to the respective gel products.
  • a number of approaches have been developed to increase the creaminess and smoothness sensation of such products without simultaneously increasing the fat content and thereby significantly increasing the energy density of the product.
  • Fat substitutes, low energy density fats or fat emulsions have been developed to develop corresponding low-fat products, but with a fat-like sensation of consumption.
  • the important function which fats in food products is, among other things, especially the manipulation of the disintegration behavior in the mouth, which is determined in particular by the fragmentation of the continuous gel and by wetting of the product surfaces as well as tongue and palate.
  • Stabilization mechanism of internal fluid water droplets occurs through Ostwald ripening as a result of the driving internal Laplace pressure in this droplet. This causes diffusion of water molecules from areas of elevated Laplace pressure (small drops) into areas of reduced pressure (large drops or ultimately the continuous water phase). Such diffusion can z. B. counteracted by osmotically active components (eg., Electrolytes or certain sugars), which are added to the inner, aqueous droplet phase with appropriate concentration to compensate for the Laplace pressure differences. If such a compensation does not take place, this can lead to a loss of internal, aqueous droplet phase or, conversely, to its expansion. At the same time, a concentration of dissolved components occurs in the water phase reduced by the latter effect automatically slows the disproportionation process, since the counteracting of the osmotic pressures increases or the osmotic pressure gradient decreases.
  • osmotically active components eg., Electrolytes or certain sugars
  • WO-A-2008021531 discloses the preparation of double emulsions which are stabilized by gelling the inner water phase.
  • the components used for gelation are hydrocolloids or proteins.
  • WO-A-2009003960 shows the preparation of a double emulsion which generates an osmotic gradient between internal and external water phase and can be generated by fluid exchange between these two phases, with the consequence of changing flow properties of these two phases involved.
  • US-A-4305964 discloses the preparation of a double emulsion with internal gel globules which are within an oil phase after preparation to affect the creaminess of a derived fluid product.
  • Further double emulsions are known from the documents DD 2 18 832 AI and EP 0 162 129 AI.
  • the invention has for its object to develop a multi-phase system, in particular a gel-composite system that is adjustable within a wide range in terms of syneresis, texture and texture. The object is achieved with the features of claim 1 and preferred
  • component phase describes a water-oil emulsion (w / o) which can be converted to a microgel particle fat emulsion by solidification of the internal water droplet-disperse phase Typically, this internal water phase contains a biopolymer which either increases the viscosity or allows gelation of this inner aqueous phase.
  • suspoemulsion describes a substance system which results from the dispersion of the compartment phase with internal gelled aqueous droplet structures in a surrounding continuous external aqueous phase
  • suspoemulsion microgel particles in oil in water phase
  • internal gel particles can also be introduced into the continuous water phase if they are moved out of the oil drop environment during the dispersing process.
  • double emulsion describes a substance system which consists of the dispersion of a simple emulsion (o / w or w / o) in a further fluid phase of comparable nature to the inner disperse phase of the underlying simple emulsion (ie o-phase in o / w single emulsion and w-phase in w / o single emulsion).
  • gel composite or “composite” for short describes a system in which the continuous water phase is also gelled with disperse compartment portions of a double emulsion or suspoemulsion.
  • size distribution describes either the diameter distribution of gelled or non-gelled inner water droplets measured by Coulter Counter (laser diffraction / scattered light measurement) as volume-weighted Mediantropfen pressmesser Xso, 3 or the size distribution of the disperse compartment phase and of protein aggregates, which in the outer water phase as disperse objects are included, as volume-weighted median ob ect diameter xso, 3-
  • the term "dispersion” is used to describe the process step which describes the generation of droplets of the compartment phase in a third, the surrounding continuous aqueous phase and thus used for the preparation of the double emulsion or suspoemulsion, which is subsequently gelled by the continuous
  • emulsification The production of internal aqueous droplets in an oil phase which results in the preparation of the compartment phase is referred to as "emulsification”.
  • degree of syneresis describes the quantity of separated / squeezed serum from gel composites, the term “syneresis” designating the physicochemical process of serum fluid separation from a gel.
  • the separated serum typically consists of water and components dispersed or finely dispersed in this continuous water phase.
  • the gel squeezing process is effected by reorganization and contraction during the storage phase, which compacts the gel.
  • solidification in the context of gel formation describes the structuring of a fluid phase to a degree where it is stable under the action of gravitational forces, ie, does not dissipate, in the context of prepared gel systems from milk protein concentrates, e.g. Chymosin (lab or transglutaminase) used, which form a fluid boundary.
  • milk protein concentrates e.g. Chymosin (lab or transglutaminase) used, which form a fluid boundary.
  • the inventive multi-phase system resp. Gel composite system comprises an aqueous, continuous phase containing biopermolecules, and at least one disperse hydrophilic phase coated with an oil layer, wherein the disperse hydrophilic phase and the surrounding oil layer interchange fluid with the continuous phase in terms of mass and kinetics Define defined and thus determine the structure formation in the multi-phase system and thus further associated with the properties of rheology and syneresis and the correlated sensory-haptic texture properties of resulting products.
  • the migration of a part of the aqueous phase through an oil layer is the prerequisite for the fluid exchange, whose cause or driving force is an osmotic gradient.
  • fluid migration causes an influence on the structural as well as the syneresis properties. While fluid migration in a double or suspoemulsion already affects its structure and sensory-haptic properties, its effect on the degree of syneresis is mainly relevant only when the double or suspoemulsion is gelled.
  • the invention described herein relates to a protein-based gel system in which functional compartments are incorporated in a manner which, owing to their functionality, makes the texture properties and the degree of syneresis adjustable within wide limits. can suppress up to 100%.
  • Such compartments typically consist of an aqueous phase (hereinafter referred to as "Wl” or inner aqueous phase) surrounded by an oil phase (oil film), which in turn forms the inner aqueous phase from the outer phase (hereinafter referred to as "W2"). or external aqueous phase) separates.
  • Wl aqueous phase
  • oil film oil film
  • W2 oil film
  • W2 oil film
  • W2 oil film
  • external aqueous phase separates.
  • the oil phase and emulsifiers contained in it are selected such that a migration of water molecules from the outer to the inner aqueous phase or vice versa is made possible.
  • the direction of water migration depends on given necessities and will usually be directed from W2 to Wl,
  • a key aspect of novel novel products is that syneresis can be greatly reduced or even completely suppressed compared to conventionally prepared reference gel systems.
  • the protein gel typically defined as a reference consists only of the aqueous outer phase with corresponding proteins or biopolymers and is solidified in the same way as the corresponding continuous phase in the gel composite with which it is compared.
  • 2 cuboids of the size 4 ⁇ 2 ⁇ 2.5 cm are prepared, stored in closed plastic vessels (volume 200 ⁇ l), heated to 25 ° C. and kept under these boundary conditions for 8 hours.
  • the degree of syneresis is calculated as the ratio of the mass of the separated serum to the initial mass of the protein cuboid.
  • the term "greatly reduced” means that, compared to the reference gel, the degree of syneresis is at least a factor of 2, preferably increased by a factor of 3, more preferably by a factor of 5, and most preferably to complete suppression of syneresis.
  • Texture properties of gel composites can be used for different perceptual attributes such as: Smoothness, paste-like, lumpy, dryness, creaminess, frothiness and mousseousness, as well as others and combinations thereof, as desired.
  • Another key aspect is that functional compartments can be used to increase the dry mass of a protein concentrate, if this is advised after completed processing steps, which preferably at reduced viscosity of the double emulsion /
  • Suspoemulsions are performed. Or if the increase in dry matter is not possible for economic or technological reasons, or if the incorporation of functional compartments to increase the creaminess should no longer be possible after concentration of the W2 phase to its final value, without a partial or complete disruption of the compartment structures.
  • the desired resorb or "soak up" of fluid may occur during preparation of the product (prior to gelation with enzymes or upon gelation with enzyme) or, in particular, during Storage of the product (gelation without significant migration, then resorb) take place.
  • an aqueous phase Wl (1) containing bio-macromolecules is first emulsified in an oil (3), and subsequently, in a second step, this emulsion (4) is incorporated in a hydrophilic, bio-macromolecule , Phase W2 (2) emulsified, wherein the disperse hydrophilic phase (1) and the surrounding oil layer (3) form a double or suspoemulsion (5) with the hydrophilic phase (2) and the exchange of fluid with the continuous phase (2) 2) is defined in terms of mass and kinetics defined, and that the double or suspoemulsion (5) is converted by gelation in a gel composite (6), whereby the structure formation in the multi-phase system and related properties in terms of rheology and syneresis and the correlated sensory-haptic texture properties of resulting products.
  • FIG. 1 production of a multi-phase system
  • FIG. 2 a micrograph of a multiphase system according to FIG. 1 with solidified (inner aqueous phase
  • Fig. 3 exemplary size distribution of the inner
  • Compartments (drops), Fig. 4 the distribution of the compartments in the outer
  • Phases of the suspoemulsion of Fig. 3, Fig. 5 Examples of the degree of fluid separation.
  • any dispersing devices can be used.
  • the functional compartments are realized by emulsification of the Wl phase in an oil phase, followed by dispersion of the Wl / O emulsion / suspension in the W2 phase, thus forming a double emulsion (Wl phase not solidified) or a suspoemulsion (Wl phase solidified).
  • the process as shown in Figure 1 is very robust in terms of preserving the functionality of the functional compartments as they are dispersed in the W2 water phase. Preference is given to (i) rotor / stator dispersion systems or (ii) membrane emulsification processes or also (iii)
  • the major distributions may also differ from those shown in FIG.
  • the size distribution of Drops of the functional compartments may be shifted to smaller averages as long as a sufficient amount of the internal water phase remains in the oil phase to establish a defined osmotic pressure gradient to ensure fluid exchange between the water phases and thereby reduce or completely increase the onset of syneresis fluid prevention.
  • the inner water phase W1 includes biopolymers, which are preferably, but not necessarily, gel-solidified after or during the preparation of the compartments. Preference is given to using biopolymers which form thermo-reversible gels. The solidification is usually effected by lowering the temperature below the gelation temperature. In the case of heat-denaturing biopolymers, the reverse case of a defined temperature increase above the denaturation temperature would also be possible.
  • a well-suited biopolymer is kappa carrageenan.
  • all gelling biopolymers or combinations of such biopolymers can be used to form in the aqueous product phases, if desired, a gel such as gellans, pectins, agar agar, starches or their derivatives individually or in mixtures or mixed with others Biopolymers such.
  • Kappa carrageenan is preferred because its gel strength can be easily adjusted by varying the biopolymer concentration.
  • Corresponding viscosities are useful in a wide range for the production of Compartment phase, especially to avoid phase inversion effects.
  • biopolymers which form gels by interactions with salt ions, as long as the gelation process can be carried out after emulsion formation.
  • relevant biopolymers are z.
  • alginates which by addition of divalent ions such.
  • B. Calcium can form 2+ gels.
  • proteins may represent another group of biopolymers, which may also contribute to gel formation in the Wl-water phase.
  • Proteins which can realize the heat-induced gelation or those which form a gel as a function of time by enzymes such as transglutaminase, laccases or proteases are selected from a variety of proteins or protein fractions of plant or animal (including insects) origin.
  • Plant proteins may be selected from a variety of sources including, but not limited to, sunflower, soy, cereals, potatoes and others.
  • Proteins of animal origin can also be derived from a variety of sources such as milk, meat, fish, egg and bone / skins (gelatin).
  • the high-pressure-induced gelation should also be mentioned here.
  • the said biopolymers can also be used to adjust the viscosity.
  • the outer aqueous phase contains a biopolymer or a mixture of different biopolymers.
  • This phase is preferably gel-like solidified after formation of the double emulsion / suspoemulsion.
  • a suitable source of corresponding biopolymers is concentrated skimmed milk, which can be coagulated (gelled).
  • This phase typically contains characteristic milk proteins as well as lactose.
  • Gel formation can be induced either enzymatically (eg by chymosin) or by lowering the pH, for example by fermentation with microorganisms, by means of chemical substances such as gluconodelta-lactone or by enzymatic activities, for example by transglutaminases, laccases or proteases which lead to the formation of covalent formations between proteins.
  • Such solidification techniques can be used either separately or in combination. Depending on the use resp. Purpose of the product can also concentrated whole milk as well as fractions of milk or milk proteins in the outer water phase can be used. Typical fractions are for example milk protein concentrates with separated fat and lactose portion or concentrates of casein or whey protein, in the case of cow's milk as starting system.
  • the solidification / gelling of the external aqueous phase can also be thermally induced.
  • Concentrates of derivatives from native milk proteins are also useful for gelation suitable, for example caseinates.
  • other biopolymers can be used in this outer aqueous phase separately or in mixtures. The latter may also contain the aforementioned milk protein fractions or other proteins of animal origin, vegetable proteins,
  • Insect proteins or polysaccharides can be obtained from a variety of raw materials, including sunflowers, soy, cereals, potatoes and others. Proteins of animal origin can in turn be derived from milk, fish, egg or collagen (gelatin). Solidification and gelation of the continuous W2 phase and concomitant setting of a flow limit can also be the consequence of water migration from the W2 to the Wl phase. Conversely, water migration from the Wl phase to the W2 phase can result in gelation of the inner Wl phase.
  • the external aqueous phase may additionally contain emulsifiers or mixtures of emulsifiers. These may also be derived from a variety of known emulsifiers which stabilize O / W type emulsions. Examples are polyoxyethylene, sorbitan esters, phospholipids or fractions thereof, lecithins including their fractions, sucrose monopalmitate, cellulose derivatives, sugar esters of fatty acids, polysorbates, conjugates of different of the aforementioned molecules and particles or crystals.
  • the liquid film which separates the Wl and W2 phases from each other, consists of an organic phase, which is largely immiscible with the two aqueous phases is.
  • organic phases are preferably oils / fats such as, for example, refined sunflower oil, milk fat and its fractions, which in turn contain emulsifiers.
  • the oil phase may be either fluid or crystalline at specific application temperature.
  • other food-related fats / oils can be used such.
  • olive oil cocoa oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, tallow, soybean oil and other or fractions or mixtures thereof.
  • Emulsifiers or mixtures of emulsifiers which can be used according to the invention are selected such that a fluid migration from W2 to W1 or vice versa is made possible or adjustable.
  • Emulsifiers which are contained in the oil fat phase and in this partially or completely dissolved, can come from a wide range of emulsifiers, which support the formation of emulsions of the type W / O. These are, for example, monoglycerides, diglycerides, derivatives of mono- and diglycerides, phospholipids, sugar esters and sugar ethers, sorbitol anhydride monostearate, sorbitol anhydride monooleate,
  • PGPR polyglycerol esters or polyglycerol polyricinoleate
  • soluble proteins and their derivatives, polysaccharide-protein complexes or polysaccharide-protein conjugates could be used as well as fat crystals from higher-melting fat fractions.
  • Preferred emulsifiers are PGPR, mono- and diglycerides and sorbitan, monostearates, lecithins, glycerol monooleates, which in turn are used separately or in combination preferably with PGPR.
  • the most preferred emulsifier of the invention is PGPR, as it promotes particularly strong stabilization of the W / O emulsion type and at the same time allows the fluid (water) migration between the Wl and W2 phases among the food-relevant emulsifiers.
  • Lecithins can also be used as some of their fractions have comparable functional properties to PGPR and can thus replace PGPR. Fractions of lecithins may also be used in combination with glycerol monooleate or similar emulsifiers.
  • Another key element of the multiphase system according to the invention is the induced, aforementioned fluid transfer between the outer aqueous phase (W2) to the inner Wl phase in the functional compartments or vice versa.
  • the uptake of fluid through the functional compartments or the water phase W1 contained therein is the decisive responsible process in order to make syneresis of the entire product adjustable and also to influence the texture properties of the composite gel in the desired direction.
  • the associated sensory eating properties are determined by the interplay of (i) fluid migration, (ii) interfacial viscosity and mobility, and (iii) the volumetric filler effect of the functional compartments.
  • osmotically active components into the W 1 phase with adjusted concentration plays a role an important role.
  • Mono- or disaccharides eg sucrose fructose lactose glucose
  • salts with monovalent ions eg sodium chloride, calcium chloride, iron sulfate and zinc chloride
  • polyols are preferably used according to the invention.
  • osmotically active components can also be used, provided this is compatible with the consideration of the flow properties and the possible influence on gelation temperatures of the Wl phase, if appropriate concentrations are set , This is to be agreed with the production of the functional compartment phase.
  • the osmotically active components can also be used for the targeted adjustment of the gel strength and the gelation temperature of the biopolymers involved, which form the gel. In some cases, this can also help to reduce the necessary amount or concentration of biopolymer.
  • the osmotically active components can be used either separately or else in combination.
  • sucrose is used according to the invention as the preferred osmotically active substance, since no negative influence on the gelation or gel properties of kappa carrageenan is exerted, and thus no supercritical during production
  • Sodium chloride is another osmotically active substance which is preferred according to the invention, since it only has a slight influence on the mechanical stability of kappa carrageenan angels under the action of destructive shear stresses during the preparation of the double emulsion / suspoemulsion.
  • the product is given a slightly salty taste.
  • the concentration of osmotically active compounds in the Wl phase is also determined by the osmotic activity of components in the W2 phase.
  • Skim milk concentrates as W2 phase the concentration of osmotically active components in the Wl phase between 0.03 and 2.4 molar solutions, preferably from 0.05 to 1.5 molar solutions selected.
  • the fluid absorption of the Wl phase from the W2 phase is adjusted by adjusting the size distribution and fraction of the Wl droplets, or (B) the size distribution of the compartment phase (Wl plus oil film), (C) the concentration of osmotically active components in the Wl and W2 phase and (D) the concentration of the added emulsifiers in the oil phase are changed.
  • the viscosity of the Wl phase can be realized by increasing the concentration of the biopolymer leading to gelation and / or by further addition of a thickening biopolymer.
  • biopolymers can be prepared from a wide range of commercially available gelation
  • Thickening agents are selected. Typical examples are guar gum, locust bean gum, xanthan, pectins, alginates, lamda-carrageenan or agar systems. In order to reduce the concentration of the gelling biopolymers, combinations of synergistically active biopolymers can also be selected.
  • the Wl phase in functional compartments can also encapsulate a number of functional compounds that are not expected to be present in the W2 phase.
  • Reasons for such an approach may be (i) masking sensory negative-acting compounds, (ii) using the Wl phase as a "carrier" for bioactive and functional ingredients whose release is to be controlled, (iii) as protection against incompatible pH Values to be used against oxidation effects or (iv) against loss or dilution of materials.
  • Such functional compounds may be flavorings, vitamins, plant extracts, minerals, probiotics, secondary bioactive plant compounds or other functional ingredients.
  • you can Preservatives are also used locally in the Wl phase.
  • the density and viscosity of the oil-fat phase separating the oil and W2 phase can be modified with agents which allow the density and viscosity of this phase to be adjusted.
  • An example of this is SAIB (sucrose acetate isobutyrate), which has a corresponding influence.
  • Sugars or polysaccharides may also be added to the W2 phase in order to specifically influence, for example, the sweet behavior and / or the viscosity of the outer, aqueous W2 phase.
  • Sugars and polysaccharides can be obtained from various sources. According to the invention, these are used in the concentration range from 0.1 to 40 or even to 70 percent by mass.
  • the osmotic activity of the Wl phase is also influenced by the aforementioned compounds. In principle, an osmotic effect
  • compositions in the W2 phase preferred over Wl.
  • Salts can also be added to W2 to achieve a salty flavor in the product.
  • the salts may preferably be sodium chloride, magnesium chloride or potassium chloride, which find use with concentrations between 0.01 and 2.5 mass percent.
  • concentrations of the osmotically active additives to the W2 phase are determined by the desired functionality of the functional
  • the total osmotic capacity of the W2 phase can be adjusted with the previously mentioned compounds -S or> or preferably ⁇ as the osmotic activity of the functional compartments or the included Wl phase.
  • the pH in the W2 or Wl phases can be adjusted independently to any useful values concerning the sensory aspects of the final product, provided that no undesirable influence on the gelling properties is taken.
  • the acidulants can also be made from a wide range of possible food grade
  • Acidifiers are selected, this includes hydrochloric, citric, lactic, acetic and derivatives thereof, carboxylic acids, malic acid and fumaric acid.
  • An alternative is the pH reduction by a fermentative process by microorganisms, such as a lactose fermentation made possible by a flora consisting for example of Lactococus species, Lactobacillus species, Bifidobacterium species, Streptococcus species, Enterococcus species or Leuconostoc species or mixtures thereof.
  • the size of the drops of the Wl phase in the functional compartments is set according to the invention in the range of 0.1 to 200 ⁇ m (measured by Beckmann Coulter Counter, diffraction / scattered light spectrometer). The median value of the distribution is then between about 0.2 and ⁇ , preferably between 0.4 and 50 ⁇ and further preferably between 0.8 and 40 ⁇ .
  • Two examples of typical droplet size distributions of the WI phase in functional compartments are shown in FIG.
  • the mass ratio of the Wl phase to the oil phase within the functional compartments is 0.05 to 20, preferably 0.1 to 10, more preferably 0.5 to 10, and most preferably between 1 and 8.
  • the zero shear viscosities of the emulsions / suspensions are measured by Couette geometry rheologically shear stress controlled at 20 ° C between 0.01 and 10 10 Pa s, preferably between 0.05 and 10 9 Pa s and more preferably between 0.1 and 10 7 Pa s ,
  • the size distribution of the dispersed objects (droplets of functional compartments and oil droplets resulting from the dispersing process of the compartment phase into the W2 phase) which are contained in double emulsions / suspoemulsions or after solidification in the resulting gel composites have diameters between 0.1 and ⁇ (measurement Beckmann Coulter Counter). These sizes are in the dispersing, inter alia, depending on viscosity and fraction of the disperse phase and viscosity of the continuous phase.
  • the median diameter of the objects is between 1 and 500 ⁇ preferably between 2 and 200 ⁇ . ⁇ typical size distributions with different medians are shown in Figure 4.
  • FIG. 1 A typical microstructural representation of a suspoemulsion resp. a gel composite is demonstrated in FIG.
  • object 1 is a typical Oil droplets, which is highly filled with Wl-based (here gelled) water droplets.
  • Object 2 describes a microgel particle squeezed out of the oil compartment of the functional compartment.
  • Object 3 is a pure oil droplet, which has been removed from the oil layer of a functional compartment surrounding the Wl phase.
  • the mass ratio of the W2 phase to the phase of the functional compartments is determined before the preparation of the
  • Double emulsions / suspoemulsions are between 0.03 and 10 10 Pa s, preferably between 0.005 and 10 9 Pa s, more preferably between 0.01 and 10 8 Pa s directly after preparation, rheologically measured shear stress controlled with a Couette Rheometrie at 20 ° C.
  • the viscosity values depend strongly on the process conditions, the proportion of dry matter in the W2 phase, the proportion of the functional compartment phase on the double emulsion / suspoemulsion and the time of the viscosity measurement after dispersing, since, depending on the overall conditions, an osmotic fluid migration can take place immediately afterwards which exerts a strong influence on the overall viscosity.
  • the gel-forming polysaccharides used in the dispersed hydrophilic gel particle phase W1 are preferably of the kappa carrageenan type, gellan, pectin, agar agar, starch or derivatives thereof, particularly preferably of the kappa type.
  • Carrageenan optionally additionally mixed with other biopolymers of the type Iota carrageenan, lambda carrageenan, galactomannans, glucomannans, cellulose derivatives, xanthan, curdlan, gelatin, Akacia gum.
  • polysaccharides used by the non gelling type are exemplary preferred iota Carra ⁇ geenan, lambda carrageenan, galactomannans, gluco-mannan, starch derivatives, cellulose derivatives or xanthan.
  • the structure-forming plant or animal proteins used in the dispersed hydrophilic gel particle phase are milk proteins, in particular whey proteins, so aprotenines, liginose proteins and / or gelatin.
  • the gel-forming polysaccharides used in the dispersed hydrophilic gel particle phase are miscible with selected other polysaccharides or animal and / or vegetable proteins which form a biopolymer phase-separated structure, the
  • Phase separation degree via a time-triggered gel formation is adjustable and fixable.
  • the polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplets or gel particle phase are preferably selected such that a structure or morphology is formed which allows the incorporation of an osmotically active low molecular weight substance into these droplets or gel particles and produces a pronounced fluid absorption. and Swelling capacity and / or Fluidstromrungshack same allows.
  • the gel-forming polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplet or gel particle phase, including combinations thereof, as well as the concentration of osmotically active low molecular weight substances are preferably tuned such that a fluid absorption and swelling capacity and / or fluid accumulation capacity of the droplets or liquids defined in terms of quantity and kinetics Gel particles can be adjusted.
  • the disperse hydrophilic drops or gel particle phase Wl coated with an oil layer contain low molecular weight substances such as salts, mono- and / or di- and / or oligosaccharides, which set a defined osmotic pressure potential in relation to the continuous water-based phase W2 via the nature and concentration difference of these low molecular weight substances.
  • the dissolved or partially dissolved low molecular weight substances incorporated in the dispersed hydrophilic droplet or gel particle phase are preferably (i) salts such as sodium chloride, calcium chloride, iron sulfate and / or zinc chloride, (ii) mono- and / or disaccharides such as
  • the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 coated with an oil layer can be adjusted in terms of its specific interfacial fraction over its large distribution such that an osmotically induced fluid exchange between this dispersed droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase W2 in its kinetics on the offer Defined disperse interface defined.
  • the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl coated with an oil layer can be adjusted in terms of its specific interfacial fraction over its large distribution such that when a concentration difference for low molecular weight dissolved substance components in the droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase (w2) is specified osmotically induced fluid exchange between these two phases with defined kinetics results.
  • the kinetics in the case of fluid exchange between the droplet or gel particle phase Wl and the continuous water-based phase W2 is tuned due to an osmotic gradient over the large distribution, either to the desired structure / gel formation kinetics of the continuous aqueous phase W2 and / or Kinetics of seizure of syneresis fluid (i) in this continuous aqueous phase W2 or (ii) at the interface between the latter and the oil film surrounding the disperse gel particle phase.
  • the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 and the oil film (OF) covering it are in a mass ratio (m "i / m 0 F) of 0.05 to 20, preferably in a range of 0.1-10 and more preferably in the range 1-8 adjustable.
  • the oil film overlying the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 preferably contains surfactant molecules which cause or at least do not inhibit the osmotically driven water transport between the dispersed droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase W2.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl contains surfactant molecules which form and support inverse micelles with the osmotically driven water transport between the dispersed droplet or gel particle phase Wl and the continuous water-based phase W2, preferably from W2 to Wl or at least not inhibit.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl contains surfactants of the monoglyceride type, diglycerides, derivatives of mono- and diglycerides, phospholipids, sugar esters and ethers, sorbitol anhydride monostearate, sorbitol anhydride monooleate, sorbitan esters, glycerol derivatives , Lecithin or lecithin fractions, polyglycerol esters, polyglycerol
  • PGPR Polyricinoleate
  • oil-soluble proteins or their derivatives polysaccharide-protein complexes or polysaccharide-protein conjugates or other conjugates of the aforementioned components or fat crystals of a higher melting fats / oils or a fat / oil fraction - with preference for PGPR, mono- and diglycerides, sorbitan monostearates, lecithins and glycerol mono-oleates, including mixtures thereof - and with particular preference for PGPR, the respective individual aforementioned interface-active components or any mixtures of various of these surface-active components in the concentration range of 0.05 to 50%, preferably 0.1-20%, based on the pure oil / fat phase present.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable drop or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but due to its composition, the kinetically defined transport of fluid in principle in both directions, but preferably allows or supported by the W2 phase in the direction of the Wl phase and thus after gel formation in the W2 phase Fluidkeset tion by syneresis to the outside (product surface) can be avoided by suction of this fluid content. This either inwardly (i) into the subsequently swelling disperse Wl drops or gel particles or (ii) to the surface thereof without resulting swelling effect.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable dropping or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but preferably due to its composition.
  • the kinetically defined transport of fluid basically in both directions, but preferably allows or supports the W2 phase in the direction of the Wl phase and thus causes a concentration of the W2 phase and subsequently the structure formation / gel formation in the W2 phase ,
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable droplet or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but preferably due to its composition kinetically defined transport of fluid basically in both directions, but preferably from the W2 phase in the direction of the Wl phase enables or supports and thus for the concentration of the W2 phase and subsequently to gel formation in the W2 phase additionally induced by enzymes accelerating contributes.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase WI forms a "slip film" between the adjacent water-based Wl (disperse, swellable gel particles) and W2 (droplet or gel particle phase) phases which, depending on its thickness and viscosity, forms the rheological Behavior of the entire system and its haptic-sensory texture sensation in disintegration in the oral cavity additionally sets.
  • the oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 forms a "sliding film" between the adjacent water-based Wl (disperse, swellable gel particles) and W2 (droplet or gel particle phase) phases, which is produced by composition of oil / fat types or fractions its crystallization behavior under storage and consumption temperature conditions is adjusted in its viscosity and its water transportability.
  • the continuous phase contains, besides the Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film, also gel particles without oil film as well as oil droplets or mixtures of these.
  • the dispersed Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film contain nutritive, health-relevant and / or flavoring functional components incorporated in their gel matrix whose release properties are adjusted via the interactions with the droplet or gel matrix structure and the physicochemical and mechanical properties of the gel ,
  • phase-specific different functional components are incorporated in forming a partially phase-separated by time-triggered gel formation fixed structure whose
  • Phase structure areas is specifically influenced.
  • the dispersed Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film are stabilized by acid-resistant, gel-forming pectins, in whose gel matrix incorporated nutritive functional components are introduced, which survive the passage of the stomach unaffected and are released only in the human small intestine by enzymatic degradation of the pectin.
  • the setting of the degree of syneresis or its complete suppression for the gel composite system of the invention depends primarily on (i) dry matter content of the W2 phase, (ii) the constitution (morphology) and composition of the functional compartments as well as (iii) the mass ratio of W2 phase to the functional
  • a first inventive advantage (I) of the product described is that the required proportion of fatty phase (here located in the functional compartments) for specific influence on the sensory perception when chewing the resulting product compared to products in which exclusively or predominantly one Fat phase is used for adjusting textural properties such as the impression of creaminess or smoothness, is significantly reduced.
  • a second aspect (II) according to the invention which on the one hand (i) acts on the textureile perception of the composite gel but also on (ii) influences the control of the synesis attack, relates to the settable osmotic gradients between the Wl and W2 phases. This effect is also strongly dependent on the volume-specific interface between the functional compartment phase and the continuous W2 phase and thus also depends on the volume fraction of the functional compartments and their size distribution.
  • the third structural aspect (III) according to the invention is the control of a preferred adjustability of the disintegration behavior of this structure in the mouth during the chewing process, which is particularly due to the constitution of the functional compartment phase and its mass fraction in the overall product as well as by
  • Example 1 relates to a typical gel composite which was realized with sodium chloride as osmotically active substance in the dispersed water phase Wl.
  • Example 2 has an increased fraction of functional compartments (oil phase with Wl-gelled inclusions with sucrose as osmotically active substance in the Wl phase).
  • Example 2 shows a gel composite which has an approximately 6-fold smaller degree of syneresis and sensory increases in creaminess and smoothness. Compared to Example 1, the product of Example 2 appears considerably smoother.
  • Example 3 both the proportion of Kompartimentphase in the gel composite and the fraction of the Wl phase with the functional compartments was further increased and the sugar content in the Wl phase in comparison to Example 2 was lowered.
  • Example 3 describes a gel composite that shows no more syneresis compared to the reference and a moussemés Mouthfeel and a pronounced creaminess can be detected.
  • Example 1 a gel composite can be produced in Example 1, which exhibits a degree of syneresis reduced by approximately a factor of 3 compared to the reference (only W2 phase induces chymosin), which at the same time leads to increased creaminess and smoothness noticeable lumpiness and slight pastiness.

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Abstract

The invention relates to a multiphase system or gel composite system having syneresis, consistency and texture adjustable within wide limits. In order to achieve this, the multiphase system comprises an aqueous, continuous phase (W2) including bio-macromolecules, and at least one disperse hydrophilic phase W1 coated with an oil layer, where said disperse hydrophilic phase (W1) and said oil layer surrounding the latter define the exchange of fluid with the continuous phase in terms of mass and kinetics and hence determine formation of structure in the multiphase system and associated properties with regard to rheology and syneresis, and the correlated sensory and tactile texture properties of resulting products.

Description

MULTIPHASEN-SYSTEM BESTEHEND AUS EINER W/O/W EMULSION  MULTIPHASE SYSTEM CONSISTING OF A W / O / W EMULSION
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Multiphasen-System, insbesondere Gelcomposit-System mit in weiten Grenzen einstellbarer Synärese, Konsistenz und Textur, insbesondere Milchprodukte wie Käse, Frischkäse oder dergleichen.  The invention relates to a multi-phase system, in particular gel composite system with adjustable within wide limits syneresis, texture and texture, in particular dairy products such as cheese, cream cheese or the like.
Käse ist ein traditionelles Lebensmittelprodukt, welches von Milliarden Menschen weltweit konsumiert wird. Zu seiner Herstellung wird Milch standardisiert, vorfermentiert und koaguliert mit Hilfe von Enzymen bzw. durch Säuerung. Ein Schneiden des koagulierten Milchgels (Käsebruch) mit anschliessender Drainage mit / ohne Erwärmung und Pressung lässt den Frischkäse entstehen, welcher anschliessend mit Salzlake behandelt und einem anschliessenden Reifungsprozess unterzogen wird. Dieser traditionelle, mehrstufige und batch- weise Prozess ist Stand der Technik, um Käsesysteme zu produzieren, auch im industriellen Massstab, wenngleich einige der Prozessschritte inzwischen auch automatisiert werden können. Nichts desto weniger wurden Anstrengungen unternommen, um den Gesamtprozess zu rationalisieren, insbesondere bei der Herstellung von Weichkäse wie z.B. Camembert. Membranfiltrationstechniken wurden eingeführt, um ein Vorkonzentrat der Milch mit spezifischem Trockenmasseanteil, der demjenigen im Produkt entspricht, zu erzeugen und zu koagulieren. Dieses Vorgehen erlaubt es, den Schritt der Molke-Drainage zu eliminieren und somit Prozesskosten zu reduzieren als Folge des beschleunigten Prozesses und der geringen Menge bzw. des Nichtanfallens von Molke, einem in der Wertschöpfung reduzierten Nebenprodukt. Neben der Möglichkeit der Prozessrationalisierung gegenüber traditioneller Käseherstellung bietet die Vorkonzentration von Milch mittels Membranverfahren auch die Möglichkeit, neue Arten von Frischkäseprodukten, welche nicht notwendigerweise einer Reifung unterzogen werden, herzustellen. Allerdings zeigen derartige Frischkäse häufig unerwünschteCheese is a traditional food product that is consumed by billions of people worldwide. For its production, milk is standardized, pre-fermented and coagulated with the aid of enzymes or by acidification. Cutting the coagulated milk gel (curd) followed by drainage with / without heating and pressing leaves the cream cheese to form, which is then treated with brine and subjected to a subsequent ripening process. This traditional, multi-stage and batch-wise process is state of the art to produce cheese systems, even on an industrial scale, although some of the process steps can now be automated. Nevertheless, efforts have been made to streamline the overall process, especially in the production of soft cheeses such as Camembert. Membrane filtration techniques have been introduced to produce and coagulate a preconcentrate of the milk of specific dry weight fraction that corresponds to that in the product. This procedure makes it possible to eliminate the step of whey drainage and thus to reduce process costs as a result of the accelerated process and the small amount or non-production of whey, a by-product reduced in the value added. In addition to the possibility of process rationalization over traditional cheese production, the pre-concentration of milk by membrane processes also offers the possibility of producing new types of cream cheese products which are not necessarily ripened. However, such cream cheese often show undesirable
Texturmerkmale sowie ausgeprägte Synärese (Molkelässigkeit) auf. Im Allgemeinen werden aus Milchproteinkonzentraten hergestellte Gelsysteme umso kompakter und härter, je höher der Trockensubstanzanteil und je niedriger der Fettgehalt sind. Damit einhergehend zeigen diese kompakteren und härteren Käse auch verstärkte elastische Eigenschaften. Bei der Desintegration, insbesondere auch von derartigen Gelen auf Basis Magermilch bei deren Verzehr, zeigt sich beim Kauvorgang das Erscheinungsbild relativ grosserTexture features and pronounced syneresis (Molkelässigkeit) on. In general, the higher the dry matter content and the lower the fat content, the more compact and harder the gel systems produced from milk protein concentrates become. Along with this, these more compact and harder cheeses also show enhanced elastic properties. In the disintegration, especially of such gels based on skim milk when consumed, the appearance of the chewing process is relatively larger
Proteingelpartikel, welche optisch als Einzelteilchen identifizierbar sind und ebenso als elastisch wahrgenommen werden. Kremigkeit und glattes Mundgefühl gehen in aller Regel um so mehr verloren, je niedriger der Fettgehalt ist. Die Erhöhung des Fettgehaltes, um derartige unerwünschte Charakteristiken auszugleichen, wird in aller Regel als kontraproduktiv im Sinne wünschenswerter Eigenschaften bewertet. Andererseits besitzen derartige frischkäseartige Gele einen meist beträchtlich ausgeprägten Grad an Synärese (Molkeabsonderung) , welcher mit Erhöhung desProtein gel particles which are optically identifiable as individual particles and are also perceived as elastic. Creaminess and a smooth mouthfeel are usually lost the more the lower the fat content. Increasing the fat content to compensate for such undesirable characteristics is usually rated as counterproductive in terms of desirable properties. On the other hand, such Frischkäseartige gels have a mostly considerable degree of syneresis (Molkeabsonderung), which with increasing the
Trockenmasseanteils reduziert werden kann. Damit einher geht dann die Erhöhung der mechanischen Stabilität entsprechender Gele. Ein Frischkäse mit derartigen Eigenschaften wird für die Kommerzialisierung nicht präferiert, zumindest nicht für die Herstellung von Snacks bzw. Fingerfood-artigen Käseprodukten . Dry mass fraction can be reduced. This is accompanied by the increase in the mechanical stability of corresponding gels. A cream cheese with such properties is not preferred for commercialization, at least not for the production of snacks or fingerfood-like cheese products.
Wie vorab erwähnt wird traditionellerweise ein Verlust an Kremigkeit / Glattheit durch den Zusatz von Fett zu betreffenden Gelprodukten behoben. Es wurde eine Anzahl von Vorgehensweisen entwickelt, um das Kremigkeits- und Glattheitsempfinden derartiger Produkte zu erhöhen, ohne gleichzeitig den Fettgehalt zu steigern und damit die Energiedichte des Produktes massgeblich zu erhöhen. Fettersatzstoffe, Fette mit niedriger Energiedichte oder auch Fettsimulate wurden entwickelt, um entsprechende Produkte mit niedrigem Fettgehalt, jedoch fettartigem Verzehrsempfinden, zu entwickeln. Die wichtige Funktion, welche Fett in Lebensmittelprodukten erfüllt, ist unter anderem insbesondere die Manipulation des Desintegrationsverhalten im Mundraum, welches insbesondere durch die Fragmentierung des kontinuierlichen Gels sowie durch Benetzung der Produktoberflächen als auch von Zunge und Gaumen bestimmt wird. Hieraus ergibt sich ein als „fettartig" beschriebene Mundgefühl. Für die Strukturdesintgrationseigenschaften stellen die Grenzflächen im Stoffsystem ebenso wie der Aggregatszustand der Fettkompartimente (fluid, kristallin) wichtige Faktoren dar. Ersetzt man einen gewissen Anteil des Fettes in Fetttropfenstrukturen durch eine wässrige Fluidphase (innere Wassertropfen), lässt unter weitestehendem Erhalt der funktionellen Eigenschaften derartiger, „gefüllter" Fetttropfen seine Energiedichte massgeblich reduzieren. Des Weiteren kann sich eine in dieser Weise eingeschlossene, innere, wässrige Phase auch insbesondere als Träger für hydrophile funktionelle Komponenten und deren einstellbares Freisetzungsverhalten einstellen. Derartige Strukturen werden häufig auch als Doppelemulsionen bezeichnet und lassen sich in aller Regel zu einem multiplen Emulsionssystem erweitern. As previously mentioned, a loss of creaminess / smoothness is traditionally remedied by the addition of fat to the respective gel products. A number of approaches have been developed to increase the creaminess and smoothness sensation of such products without simultaneously increasing the fat content and thereby significantly increasing the energy density of the product. Fat substitutes, low energy density fats or fat emulsions have been developed to develop corresponding low-fat products, but with a fat-like sensation of consumption. The important function which fats in food products is, among other things, especially the manipulation of the disintegration behavior in the mouth, which is determined in particular by the fragmentation of the continuous gel and by wetting of the product surfaces as well as tongue and palate. This results in a mouthfeel described as "grease-like." For the structure of disintegration properties, the interfaces in the substance system as well as the aggregate state of the fat compartments (fluid, crystalline) are important factors. If a certain proportion of the fat in fat droplet structures is replaced by an aqueous fluid phase (inner water droplets) ), while retaining as far as possible the functional properties of such "filled" fat drops, it significantly reduces its energy density. Furthermore, one can get in this way enclosed, inner, aqueous phase also in particular as a carrier for hydrophilic functional components and adjust their adjustable release behavior. Such structures are often referred to as double emulsions and can usually be extended to a multiple emulsion system.
Doppel- und multiple Emulsionen sind in aller Regel thermodynamisch instabil, was zu einer zeitlichen Veränderung der inneren wässrigen Tropfen durch Koaleszenz mit anderen Tropfen dieser Phase oder aber mit der kontinuierlichen äusseren Wasserphase führt, sofern derartiger Koaleszenz nicht durch Gelbildung der inneren Tropfenphase entgegengewirkt wird. Eine weitere Art derAs a rule, double and multiple emulsions are thermodynamically unstable, which leads to a temporal change of the inner aqueous droplets by coalescence with other droplets of this phase or else with the continuous outer aqueous phase, if such coalescence is not counteracted by gel formation of the inner droplet phase. Another type of
Stabilisierungsmechanismus innere fluider Wassertropfen erfolgt durch Ostwald Reifung in Folge des treibenden inneren Laplace-Drucks in diesem Tropfen. Dies bewirkt eine Diffusion von Wassermolekülen aus Gebieten erhöhten Laplace-Drucks (kleine Tropfen) in Gebiete reduzierten Druckes (grosse Tropfen oder letztendlich die kontinuierliche Wasserphase) . Derartiger Diffusion kann z. B. durch osmotisch aktive Komponenten entgegengewirkt werden (z. B. Elektrolyte oder bestimmte Zucker) , welche der inneren, wässrigen Tropfenphase mit entsprechender Konzentration zugesetzt werden, um die Laplace-Druckunterschiede auszugleichen. Sofern ein derartiger Ausgleich nicht erfolgt, kann dies zu einem Verlust an innerer, wässriger Tropfenphase oder aber im umgekehrten Falle zu deren Expansion kommen. Gleichzeitig erfolgt in der über letztgenannten Effekt reduzierten Wasserphase eine Aufkonzentration gelöster Komponenten, was automatisch den Disproportionierungsvorgang bremst, da sich das Entgegenwirken der osmotischen Drücke erhöht bzw. das osmotische Druckgefälle sich erniedrigt. Stabilization mechanism of internal fluid water droplets occurs through Ostwald ripening as a result of the driving internal Laplace pressure in this droplet. This causes diffusion of water molecules from areas of elevated Laplace pressure (small drops) into areas of reduced pressure (large drops or ultimately the continuous water phase). Such diffusion can z. B. counteracted by osmotically active components (eg., Electrolytes or certain sugars), which are added to the inner, aqueous droplet phase with appropriate concentration to compensate for the Laplace pressure differences. If such a compensation does not take place, this can lead to a loss of internal, aqueous droplet phase or, conversely, to its expansion. At the same time, a concentration of dissolved components occurs in the water phase reduced by the latter effect automatically slows the disproportionation process, since the counteracting of the osmotic pressures increases or the osmotic pressure gradient decreases.
Die kontinuierliche Herstellung von Gelen aus konzentrierten Proteindispersionen insbesondere durch enzymatisch induzierte Koagulation, wie dies bei der Käseherstellung der Fall ist, induziert im allgemeinen Synäreseverhalten während der Proteingellagerung. Dieser Effekt wird sowohl in Chymosin- koagulierten „Käsebruch" - Proteingelen als auch in mit anderen Enzymen bzw. Säuerung oder thermisch induzierter Koagulation hergestellten Proteingelen beobachtet. Die Synärese, eine Fluidabsonderung des Gels, ist ein Phänomen, dessen Begründung in der Reorganisation der inneren Gelstruktur mit der Zeit liegt. Die enzymatische Koagulation generiert in aller Regel imperfekte Gelstrukturen, deren Reorganisation während der Lagerung im Allgemeinen zu einer Kompaktierung der Gele und von einhergehendem Auspressen immobilisierten Serumfluids begleitet wird The continuous production of gels from concentrated protein dispersions, in particular by enzymatically induced coagulation, as is the case in cheese production, generally induces syneresis behavior during protein storage. This effect is observed both in chymosin-coagulated "cheese curd" protein gels and in protein gels produced by other enzymes or acidification or thermally induced coagulation, and syneresis, a fluid secretion of the gel, is a phenomenon found in the reorganization of the internal gel structure As a rule, enzymatic coagulation generates imperfect gel structures whose reorganization during storage is generally accompanied by compaction of the gels and concomitant squeezing out of immobilized serum fluid
Je schwächer ein Gel in Folge niedriger Konzentration netzwerkformender Moleküle bei der Gelierung ist, umso höher ist die Menge an freigesetztem Serumfluid. Umgekehrt bedeutet dies, dass eine Erhöhung der Konzentration relevanter gelbildender Proteine den Synäreseeffekt reduziert in Folge einer verstärkten und kompakteren Gelstruktur bereits zu Beginn der Lagerung. Da Synärese typischerweise einen wichtigen und notwendigen Schritt bei der traditionellen Käseherstellung darstellt, wurden folglich wenigThe weaker a gel is due to low concentration of network-forming molecules in gelation, the higher the amount of serum fluid released. Conversely, this means that an increase in the concentration of relevant gel-forming proteins reduces the syneresis effect as a result of an increased and more compact gel structure already at the beginning of storage. As syneresis is typically an important and necessary step in traditional cheese making, there has been little
Anstrengungen unternommen, diesen Effekt zu reduzieren bzw. zu unterdrücken. Allerdings hat inzwischen das wachsende Interesse an der kontinuierlichen Käseherstellung aus vorkonzentrierten Proteindispersionen in den letzten Jahren die Frage akut werden lassen, wie Synärese wirksam reduziert oder sogar komplett unterdrückt werden kann, insbesondere bei Frischkäsen oder frischkäseähnlichen ProduktSystemen . Auf Basis herkömmlich hergestellter Proteingele konnte in dieser Hinsicht keine befriedigende Lösung gefunden werden. Bis heute sind entsprechende Publikationen nicht weitgehend entwickelt . Die WO-A-2008021531 offenbart die Herstellung von Doppelemulsionen welche durch Gelierung der inneren Wasserphase stabilisiert werden. Die zur Gelierung verwendeten Komponenten sind Hydrokolloide bzw. Proteine. Die WO-A-2009003960 zeigt die Herstellung einer Doppelemulsion auf, welche einen osmotischen Gradienten zwischen interner und externer Wasserphase generiert und sich durch Flüssigkeitsaustausch zwischen diesen beiden Phasen erzeugen lässt, mit der Konsequenz sich ändernder Fliesseigenschaften dieser beiden beteiligten Phasen. Die US-A-4305964 offenbart die Herstellung einer Doppelemulsion mit internen Gelkügelchen, welche sich innerhalb einer Ölphase nach der Herstellung befinden, um Einfluss zu nehmen auf die Kremigkeit eines abgeleiteten Fluidproduktes . Weitere Doppelemulsionen sind aus den Dokumenten DD 2 18 832 AI und EP 0 162 129 AI bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Multiphasen- System, insbesondere ein Gel-Composit-System zu entwickeln, das in weiten Grenzen bezüglich Synärese, Konsistenz und Textur einstellbar ist. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst und bevorzugteMade efforts to reduce or suppress this effect. However, the growing meanwhile has Interest in continuous cheese production from preconcentrated protein dispersions in recent years has raised the question of how syneresis can be effectively reduced or even completely suppressed, especially in cream cheese or cream cheese-like product systems. On the basis of conventionally produced protein gels no satisfactory solution could be found in this regard. To date, such publications are not widely developed. WO-A-2008021531 discloses the preparation of double emulsions which are stabilized by gelling the inner water phase. The components used for gelation are hydrocolloids or proteins. WO-A-2009003960 shows the preparation of a double emulsion which generates an osmotic gradient between internal and external water phase and can be generated by fluid exchange between these two phases, with the consequence of changing flow properties of these two phases involved. US-A-4305964 discloses the preparation of a double emulsion with internal gel globules which are within an oil phase after preparation to affect the creaminess of a derived fluid product. Further double emulsions are known from the documents DD 2 18 832 AI and EP 0 162 129 AI. The invention has for its object to develop a multi-phase system, in particular a gel-composite system that is adjustable within a wide range in terms of syneresis, texture and texture. The object is achieved with the features of claim 1 and preferred
Ausführungsmöglichkeiten sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart . Embodiments are disclosed in the dependent claims.
Vor einer detaillierten Beschreibung des erfindungsgemässen Multiphasen-Systems werden zum besseren Verständnis zunächst einige verwendete Begriffe definiert.  Before a detailed description of the multiphase system according to the invention, a few terms used are first defined for a better understanding.
Der Ausdruck „Kompartimentphase" beschreibt eine Wasser-Öl- Emulsion (w/o), welche in eine Mikrogelpartikel-Fettemulsion bzw. -Suspension überführt werden kann durch Verfestigung der inneren, tropfenförmig dispersen Wasserphase. Typischerweise enthält diese innere Wasserphase ein Biopolymer, das entweder die Viskosität erhöht oder eine Gelbildung dieser inneren wässrigen Phase ermöglicht. The term "compartmental phase" describes a water-oil emulsion (w / o) which can be converted to a microgel particle fat emulsion by solidification of the internal water droplet-disperse phase Typically, this internal water phase contains a biopolymer which either increases the viscosity or allows gelation of this inner aqueous phase.
Der Ausdruck „Suspoemulsion" beschreibt ein Stoffsystem, das aus der Dispergierung der Kompartimentphase mit inneren, gelierten wässrigen Tropfenstrukturen in einer umgebenden kontinuierlichen äusseren Wasserphase resultiert. Neben der Ausbildung einer derartigen Suspoemulsion (Mikrogelpartikel in Öl in Wasserphase) können auch innere Gelpartikel in die kontinuierliche Wasserphase gelangen, sofern diese aus der Öltropfenumgebung beim Dispergiervorgang heraus bewegt werden . The term "suspoemulsion" describes a substance system which results from the dispersion of the compartment phase with internal gelled aqueous droplet structures in a surrounding continuous external aqueous phase In addition to the formation of such a suspoemulsion (microgel particles in oil in water phase), internal gel particles can also be introduced into the continuous water phase if they are moved out of the oil drop environment during the dispersing process.
Der Ausdruck „Doppelemulsion" beschreibt ein Stoffsystem, das aus der Dispergierung einer einfachen Emulsion (o/w oder w/o) in einer weiteren Fluidphase vergleichbarer Natur zur inneren dispersen Phase der zu Grunde gelegten einfachen Emulsion (also o-Phase bei o/w Einfachemulsion und w-Phase bei w/o Einfachemulsion) entspricht. Nach entsprechend erfolgtem zweiten Dispergierschritt resultieren somit o/w/o bzw. w/o/w The term "double emulsion" describes a substance system which consists of the dispersion of a simple emulsion (o / w or w / o) in a further fluid phase of comparable nature to the inner disperse phase of the underlying simple emulsion (ie o-phase in o / w single emulsion and w-phase in w / o single emulsion). After a corresponding second dispersion step, o / w / o or w / o / w result
Der Ausdruck „Gel-Composit" oder kurz „Composite" beschreibt ein System, in welchem auch die kontinuierliche Wasserphase mit dispersen Kompartimentanteilen einer Doppelemulsion oder Suspoemulsion geliert wird. The term "gel composite" or "composite" for short describes a system in which the continuous water phase is also gelled with disperse compartment portions of a double emulsion or suspoemulsion.
Der Ausdruck „Grössenverteilung" beschreibt entweder die Durchmesserverteilung gelierter oder nicht gelierter innerer Wassertropfen, welche mittels Coulter Counter (Laserbeugungs- /Streulichtmessverfahren) gemessen werden als volumengewichteter Mediantropfendurchmesser Xso,3 oder die Grössenverteilung der dispersen Kompartimentphase sowie von Proteinaggregaten, welche in der äusseren Wasserphase als disperse Objekte beinhaltet sind, als volumengewichteter Medianob ektdurchmesser xso,3- The term "size distribution" describes either the diameter distribution of gelled or non-gelled inner water droplets measured by Coulter Counter (laser diffraction / scattered light measurement) as volume-weighted Mediantropfendurchmesser Xso, 3 or the size distribution of the disperse compartment phase and of protein aggregates, which in the outer water phase as disperse objects are included, as volume-weighted median ob ect diameter xso, 3-
Der Ausdruck „Dispergierung" wird verwendet, um den Prozessschritt zu beschreiben, welcher die Erzeugung von Tropfen der Kompartimentphase in einer dritten, der umgebenden kontinuierlichen wässrigen, Phase beschreibt und folglich zur Herstellung der Doppelemulsion bzw. Suspoemulsion eingesetzt wird, welche anschliessend durch Gelierung der kontinuierlichen Wasserphase zum Gel-Compositen werden. Die Erzeugung von inneren wässrigen Tropfen in einer Ölphase, was zur Herstellung der Kompartimentphase führt, wird als „Emulgierung" bezeichnet. Der Ausdruck „Synäresegrad" beschreibt die Quantität von separiertem/ausgepresstem Serum aus Gel-Compositen, wobei der Ausdruck „Synärese" den physikochemischen Prozess der Serumfluidseparation aus einem Gel bezeichnet. Das separierte Serum besteht typischerweise aus Wasser und in dieser kontinuierlichen Wasserphase gelösten bzw. fein dispergierten Komponenten. Der Auspressvorgang des Gels wird durch Reorganisation und Kontraktion während der Lagerphase bewirkt, welche das Gel kompaktiert. The term "dispersion" is used to describe the process step which describes the generation of droplets of the compartment phase in a third, the surrounding continuous aqueous phase and thus used for the preparation of the double emulsion or suspoemulsion, which is subsequently gelled by the continuous The production of internal aqueous droplets in an oil phase which results in the preparation of the compartment phase is referred to as "emulsification". The term "degree of syneresis" describes the quantity of separated / squeezed serum from gel composites, the term "syneresis" designating the physicochemical process of serum fluid separation from a gel. The separated serum typically consists of water and components dispersed or finely dispersed in this continuous water phase. The gel squeezing process is effected by reorganization and contraction during the storage phase, which compacts the gel.
Der Ausdruck „Verfestigung" beschreibt im Kontext zur Gelbildung die Strukturierung einer Fluidphase bis zu einem Grad, bei welchem diese unter Wirkung der Gravitationskräfte stabil ist, d. h. nicht zerfliesst. Dies wird im Kontext zu hergestellten Gelsystemen aus Milchproteinkonzentraten, z. B. bei Einsatz von Chymosin (Lab oder Transglutaminase ) verwendet, welche eine Fliessgrenze ausbilden. The term "solidification" in the context of gel formation describes the structuring of a fluid phase to a degree where it is stable under the action of gravitational forces, ie, does not dissipate, in the context of prepared gel systems from milk protein concentrates, e.g. Chymosin (lab or transglutaminase) used, which form a fluid boundary.
Das erfindungsgemässe Multiphasen-System resp. Gelcomposit- System umfasst eine wässrige, kontinuierliche, Bio- Makromoleküle beinhaltende Phase, und mindestens eine, mit einer Ölschicht überzogene, disperse hydrophile Phase, wobei die disperse hydrophile Phase und die diese umgebende Ölschicht den Austausch von Fluid mit der kontinuierlichen Phase hinsichtlich Masse und Kinetik definiert einstellen und damit die Strukturbildung im Multiphasen-System sowie damit ferner verbunden die Eigenschaften hinsichtlich Rheologie und Synärese sowie die korrelierten sensorisch-haptischen Textureigenschaften resultierender Produkte bestimmen. Die Migration eines Teils der wässrigen Phase durch eine Ölschicht hindurch bildet die Voraussetzung für den Fluidaustausch, dessen Ursache oder treibende Kraft ein osmotischer Gradient ist. Hieraus sollen einerseits eine einstellbare Texturkonsistenz und andererseits eine hohe Stabilität (kein Verlust von Ingredenzien) des Produkts resultieren. Sowohl abhängig als auch unabhängig voneinander, wobei Letzteres im offenbarten Bereich bevorzugt ist. Aus der erfindungsgemässen Doppelemulsion soll kein Fluid austreten. Da kein Verschmelzen von Ingredenzien erfolgt, steigt die Viskosität des Produkts, zumindest tendenziell. The inventive multi-phase system resp. Gel composite system comprises an aqueous, continuous phase containing biopermolecules, and at least one disperse hydrophilic phase coated with an oil layer, wherein the disperse hydrophilic phase and the surrounding oil layer interchange fluid with the continuous phase in terms of mass and kinetics Define defined and thus determine the structure formation in the multi-phase system and thus further associated with the properties of rheology and syneresis and the correlated sensory-haptic texture properties of resulting products. The migration of a part of the aqueous phase through an oil layer is the prerequisite for the fluid exchange, whose cause or driving force is an osmotic gradient. On the one hand, this should result in an adjustable texture consistency and, on the other hand, a high stability (no loss of ingredients) of the product. Both dependent and independently, the latter being preferred in the disclosed field. No fluid should escape from the novel double emulsion. Since there is no fusion of ingredients, the viscosity of the product increases, at least tends to.
Die Fluidmigration sorgt für eine Beeinflussung der Struktur- wie auch Synäreseigenschaften . Während die Fluidmigration in einer Doppel- oder Suspoemulsion bereits ihre Struktur und die sensorisch-haptischen Eigenschaften beeinflusst, wird ihre Wirkung auf den Synäresegrad hauptsächlich erst relevant, wenn die Doppel- oder Suspoemulsion geliert ist. The fluid migration causes an influence on the structural as well as the syneresis properties. While fluid migration in a double or suspoemulsion already affects its structure and sensory-haptic properties, its effect on the degree of syneresis is mainly relevant only when the double or suspoemulsion is gelled.
Die hier beschriebene Erfindung bezieht sich auf ein proteinbasiertes Gelsystem, in welchem funktionelle Kompartimente in einer Weise eingebracht sind, die infolge ihrer Funktionalität die Textureigenschaften und den Grad der Synärese in weiten Grenzen einstellbar machen resp. bis zu 100% unterdrücken können. Solche Kompartimente bestehen typischerweise aus einer wässrigen Phase (nachfolgend als „Wl" oder innere wässrige Phase benannt), welche von einer Ölphase (Ölfilm) umgeben ist, welche ihrerseits die innere wässrige Phase von der äusseren Phase (nachfolgend als „W2" oder äussere wässrige Phase genannt) trennt. Die Ölphase und in ihr enthaltene Emulgatoren sind derart ausgewählt, dass eine Migration von Wassermolekülen aus der äusseren in die innere wässrige Phase bzw. umgekehrt ermöglicht wird. Die Richtung der Wassermigration hängt von gegebenen Notwendigkeiten ab und wird im Regelfall von W2 nach Wl gerichtet sein, was zu einer Erhöhung derThe invention described herein relates to a protein-based gel system in which functional compartments are incorporated in a manner which, owing to their functionality, makes the texture properties and the degree of syneresis adjustable within wide limits. can suppress up to 100%. Such compartments typically consist of an aqueous phase (hereinafter referred to as "Wl" or inner aqueous phase) surrounded by an oil phase (oil film), which in turn forms the inner aqueous phase from the outer phase (hereinafter referred to as "W2"). or external aqueous phase) separates. The oil phase and emulsifiers contained in it are selected such that a migration of water molecules from the outer to the inner aqueous phase or vice versa is made possible. The direction of water migration depends on given necessities and will usually be directed from W2 to Wl, which will increase the
Biopolymerkonzentration in W2 und einer Expansion der Wl- Tropfen in den Kompartimenttropfen führt bzw. umgekehrt. Flüssigkeitsmigration ist ein Schlüsselelement, um den Grad der Synärese- und Textureigenschaften beschriebener Gel- Composite einzustellen, zu unterdrücken bzw. zu kontrollieren. Ein Schlüsselaspekt der neuartigen erfindungsgemässen Produkte ist, dass Synärese sehr stark reduziert oder sogar komplett unterdrückt werden kann im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Referenz-Gelsystemen. Das typischerweise als Referenz definierte Proteingel besteht nur aus der wässrigen äusseren Phase mit entsprechenden Proteinen bzw. Biopolymeren und wird in gleicher Weise verfestigt, wie die entsprechende kontinuierliche Phase im Gel-Composit , mit der sie verglichen wird. Um den Grad der Synäreseneigung zu bestimmen, werden 2 Quader der Grösse 4 x 2 x 2,5 cm hergestellt, in verschlossenen Plastikgefässen gelagert (Volumen 200cl), diese auf 25°C erwärmt und für 8 Std. unter diesen Randbedingungen gehalten. Der Synäresegrad wird berechnet als Verhältnis der Masse des separierten Serums zur Anfangsmasse der Proteinquader. Biopolymer concentration in W2 and an expansion of Wl drops in the compartment droplets leads or vice versa. Fluid migration is a key element to adjust, suppress or control the level of syneresis and texture properties of the gel composite described. A key aspect of novel novel products is that syneresis can be greatly reduced or even completely suppressed compared to conventionally prepared reference gel systems. The protein gel typically defined as a reference consists only of the aqueous outer phase with corresponding proteins or biopolymers and is solidified in the same way as the corresponding continuous phase in the gel composite with which it is compared. In order to determine the degree of synesis inclination, 2 cuboids of the size 4 × 2 × 2.5 cm are prepared, stored in closed plastic vessels (volume 200 μl), heated to 25 ° C. and kept under these boundary conditions for 8 hours. The degree of syneresis is calculated as the ratio of the mass of the separated serum to the initial mass of the protein cuboid.
Der Ausdruck „stark reduziert" bedeutet, dass im Vergleich zum Referenzgel der Synäresegrad mindestens um den Faktor 2, bevorzugt um den Faktor 3, weitergehend bevorzugt um den Faktor 5 und am meisten bevorzugt bis zur völligen Unterdrückung der Synärese gesteigert ist. The term "greatly reduced" means that, compared to the reference gel, the degree of syneresis is at least a factor of 2, preferably increased by a factor of 3, more preferably by a factor of 5, and most preferably to complete suppression of syneresis.
Ein anderer Schlüsselaspekt der neuartigen Produkte ist deren Einstellung der Textureigenschaften hinsichtlich Elastizität, Glattheit und Cremigkeit, welches sich ebenfalls deutlich von der konventionellen Referenz unterscheiden.Another key aspect of the novel products is their adjustment of the textural properties in terms of elasticity, smoothness and creaminess, which also differ significantly from the conventional reference.
Textureigenschaften von Gel-Compositen können für unterschiedliche Wahrnehmungsattribute wie z. B. Glattheit, Pastenartigkeit, Klumpigkeit, Trockenheit, Cremigkeit, Schaumigkeit und Mousseartigkeit sowie andere und deren Kombinationen wunschgemäss eingestellt werden. Texture properties of gel composites can be used for different perceptual attributes such as: Smoothness, paste-like, lumpy, dryness, creaminess, frothiness and mousseousness, as well as others and combinations thereof, as desired.
Ein weiterer Schlüsselaspekt besteht darin, dass funktionelle Kompartimente dafür benutzt werden können, die Trockenmasse eines Proteinkonzentrates zu erhöhen, sofern dies avisiert ist nach erfolgten Prozessierungsschritten, welche bevorzugt bei erniedrigter Viskosität der Doppelemulsion/Another key aspect is that functional compartments can be used to increase the dry mass of a protein concentrate, if this is advised after completed processing steps, which preferably at reduced viscosity of the double emulsion /
Suspoemulsionen durchgeführt werden. Oder wenn die Erhöhung der Trockensubstanz aus ökonomischen oder technologischen Gründen nicht möglich ist bzw. wenn die Einbindung funktioneller Kompartimente zur Erhöhung der Cremigkeit nach einer Aufkonzentration der W2-Phase auf ihren Endwert nicht mehr möglich sein sollte, ohne eine teilweise oder komplette Störung der Kompartimentstrukturen . Suspoemulsions are performed. Or if the increase in dry matter is not possible for economic or technological reasons, or if the incorporation of functional compartments to increase the creaminess should no longer be possible after concentration of the W2 phase to its final value, without a partial or complete disruption of the compartment structures.
Das gewünschte resorbieren oder „aufsaugen" von Fluid (Wasser und ggf. darin gelöste Produktbestandteile) kann während der Herstellung des Produkts (vor der Gelierung mit Enzymen oder bei einer Gelierung mit Enzym) oder insbesondere während einer Lagerung des Produkts (Gelierung ohne nennenswerte Migration, dann resorbieren) erfolgen. The desired resorb or "soak up" of fluid (water and any product components dissolved therein) may occur during preparation of the product (prior to gelation with enzymes or upon gelation with enzyme) or, in particular, during Storage of the product (gelation without significant migration, then resorb) take place.
Zur Herstellung eines Multiphasen-Systems resp. eines Gelkomposit-Systems (Fig. 1) wird zunächst eine wässrige, Bio-Makromoleküle beinhaltende Phase Wl (1) in einem Öl (3) emulgiert und nachfolgend wird in einem zweiten Schritt diese Emulsion (4) in eine hydrophile, Bio-Makromoleküle beinhaltende, Phase W2 (2) emulgiert, wobei die disperse hydrophile Phase (1) und die diese umgebende Ölschicht (3) eine Doppel- oder Suspoemulsion (5) mit der hydrophilen Phase (2) bilden und der Austausch von Fluid mit der kontinuierlichen Phase (2) hinsichtlich Masse und Kinetik definiert einstellbar wird, und dass die Doppel- oder Suspoemulsion (5) durch Gelierung in ein Gel-Composit (6) überführt wird, wodurch die Strukturbildung im Multiphasen- System sowie damit verbunden Eigenschaften hinsichtlich Rheologie und Synärese sowie die korrelierten sensorisch- haptischen Textureigenschaften resultierender Produkte bestimmt werden. For producing a multi-phase system resp. of a gel-composite system (FIG. 1), an aqueous phase Wl (1) containing bio-macromolecules is first emulsified in an oil (3), and subsequently, in a second step, this emulsion (4) is incorporated in a hydrophilic, bio-macromolecule , Phase W2 (2) emulsified, wherein the disperse hydrophilic phase (1) and the surrounding oil layer (3) form a double or suspoemulsion (5) with the hydrophilic phase (2) and the exchange of fluid with the continuous phase (2) 2) is defined in terms of mass and kinetics defined, and that the double or suspoemulsion (5) is converted by gelation in a gel composite (6), whereby the structure formation in the multi-phase system and related properties in terms of rheology and syneresis and the correlated sensory-haptic texture properties of resulting products.
Das erfindungsgemässe Multiphasen-System resp. Gel-Composit- System wird nachfolgend anhand von Beispielen und einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die The inventive multi-phase system resp. Gel composite system is described below with reference to examples and a drawing. In the drawing show the
Fig. 1: Herstellung eines Multiphasen-Systems, Fig. 2: eine mikroskopische Aufnahme eines Multiphasen- Systems nach Fig. 1 mit verfestigter (innerer wässriger Phase, Fig. 3: beispielhafte Grössenverteilung der inneren 1: production of a multi-phase system, FIG. 2: a micrograph of a multiphase system according to FIG. 1 with solidified (inner aqueous phase, Fig. 3: exemplary size distribution of the inner
Kompartimente (Tropfen) , Fig. 4: die Verteilung der Kompartimente in den äussere Compartments (drops), Fig. 4: the distribution of the compartments in the outer
Phasen der Suspoemulsion nach Fig. 3, Fig. 5: Beispiele für den Grad der Fluidabsonderung. Phases of the suspoemulsion of Fig. 3, Fig. 5: Examples of the degree of fluid separation.
Um die funktionellen Kompartimente herzustellen und diese in der W2-Phase zu dispergieren können beliebige Dispergiervorrichtungen eingesetzt werden. In order to prepare the functional compartments and to disperse them in the W2 phase, any dispersing devices can be used.
Die funktionellen Kompartimente werden durch Emulgierung der Wl-Phase in einer Ölphase, gefolgt von einer Dispergierung der Wl /O-Emulsion/Suspension in der W2 Phase realisiert, um somit eine Doppelemulsion (Wl-Phase nicht verfestigt) oder eine Suspoemulsion (Wl-Phase verfestigt) herzustellen. Der Prozess wie er in Figur 1 dargestellt ist, ist sehr robust hinsichtlich Erhalt der Funktionalität der funktionellen Kompartimente bei deren Dispergierung in der W2-Wasserphase . Bevorzugt werden (i) Rotor/Stator-Dispergiersysteme oder (ii) Membranemulgierprozesse oder auch (iii)The functional compartments are realized by emulsification of the Wl phase in an oil phase, followed by dispersion of the Wl / O emulsion / suspension in the W2 phase, thus forming a double emulsion (Wl phase not solidified) or a suspoemulsion (Wl phase solidified). The process as shown in Figure 1 is very robust in terms of preserving the functionality of the functional compartments as they are dispersed in the W2 water phase. Preference is given to (i) rotor / stator dispersion systems or (ii) membrane emulsification processes or also (iii)
Hochdruckhomogenisatoren eingesetzt. Insbesondere (ii) Membranemulgierprozesse sind bevorzugt, um den Grad mechanischer Schädigung sensibler Strukturen (z. B. der Doppelemulsionen/Suspoemulsionen) zu minimieren. High pressure homogenizers used. In particular, (ii) membrane emulsification processes are preferred to minimize the degree of mechanical damage to sensitive structures (eg, the double emulsions / suspoemulsions).
Sofern andere Dispergiertechniken als Rotor/Stator-Systeme verwendet werden, können die Grossenverteilungen auch von den in Figur 4 gezeigten abweichen. Die Grössenverteilung der Tropfen der funktionellen Kompartimente kann zu kleineren Mittelwerten verschoben werden, solange eine hinreichende Menge der inneren Wasserphase in der Ölphase verbleibt, um ein definiertes osmotisches Druckgefälle einzustellen und damit den Fluidaustausch zwischen den Wasserphasen zu gewährleisten und damit das Anfallen von Synäresefluid zu reduzieren bzw. komplett zu unterbinden. If other dispersion techniques are used as rotor / stator systems, the major distributions may also differ from those shown in FIG. The size distribution of Drops of the functional compartments may be shifted to smaller averages as long as a sufficient amount of the internal water phase remains in the oil phase to establish a defined osmotic pressure gradient to ensure fluid exchange between the water phases and thereby reduce or completely increase the onset of syneresis fluid prevention.
Die innere Wasserphase Wl beinhaltet Biopolymere, welche bevorzugt, jedoch nicht zwingend, gelverfestigt werden nach oder während der Erstellung der Kompartimente . Bevorzugt werden Biopolymere eingesetzt, welche thermo-reversible Gele bilden. Die Verfestigung wird in aller Regel durch Absenken der Temperatur unter die Gelierungstemperatur bewirkt. Möglich wäre im Falle von hitzedenaturierenden Biopolymeren auch der umgekehrte Fall einer definierten Temperaturerhöhung über die Denaturierungstemperatur . The inner water phase W1 includes biopolymers, which are preferably, but not necessarily, gel-solidified after or during the preparation of the compartments. Preference is given to using biopolymers which form thermo-reversible gels. The solidification is usually effected by lowering the temperature below the gelation temperature. In the case of heat-denaturing biopolymers, the reverse case of a defined temperature increase above the denaturation temperature would also be possible.
Ein gut geeignetes Biopolymer ist Kappa-Carrageenan . Generell können jedoch alle gelierenden Biopolymere oder Kombinationen derartiger Biopolymere eingesetzt werden, um in den wässrigen Produktphasen, sofern erwünscht, ein Gel zu formen wie z.B. auch Gellane, Pektine, Agar Agar, Stärken oder deren Derivate einzeln oder in Mischungen bzw. auch gemischt mit anderen Biopolymeren wie z. B. Jota-Carrageenan, Lamda-Carrageenan, Galactomanane, Zellulosederivate, Xanthan, Curdlan, Gelatine, Akazia-Gummi und weitere gelierende Substanzen. Kappa- Carrageenan wird bevorzugt, da seine Gelstärke einfach durch Variation der Biopolymerkonzentration eingestellt werden kann. Entsprechende Viskositäten (Vorgelierung) sind in einem weiten Bereich dienlich für die Herstellung der Kompartimentphase, insbesondere um Phaseninversionseffekte zu vermeiden. Dienlich sind ebenso Biopolymere, welche Gele bilden durch Wechselwirkungen mit Salzionen, sofern der Gelierungsprozess nach Emulsionsbildung durchgeführt werden kann. In dieser Hinsicht relevante Biopolymere sind z. B. Alginate, welche durch Zugabe zweiwertiger Ionen wie z. B. Calcium2+ Gele bilden können. Diese können separat oder aber auch in Kombinationen mit den vorab erwähnten Biopolymeren/ Hydrokolloiden eingesetzt werden. Darüber hinaus können wiederum auch Proteine eine weitere Gruppe von Biopolymeren repräsentieren, welche in der Wl-Wasserphase ebenfalls zur Gelbildung beitragen können. Bevorzugt sind Proteine, welche die wärmeinduzierte Gelierung realisieren lassen oder solche, welche durch Enzyme wie Transglutaminase, Laccasen oder Proteasen als Funktion der Zeit ein Gel bilden. Hier besteht die Auswahl einer Vielzahl von Proteinen oder Proteinfraktionen pflanzlichen oder tierischen (auch von Insekten) Ursprungs. Pflanzenproteine können ausgewählt werden aus einer Vielzahl von Quellen, welche Sonnenblume, Soja, Cerealien, Kartoffeln und andere einschliessen, auf diese jedoch nicht beschränkt sind. Proteine tierischen Ursprungs können ebenfalls aus einer Vielzahl von Quellen stammen wie beispielsweise Milch, Fleisch, Fisch, Ei und Knochen/ Häute (Gelatine) . A well-suited biopolymer is kappa carrageenan. In general, however, all gelling biopolymers or combinations of such biopolymers can be used to form in the aqueous product phases, if desired, a gel such as gellans, pectins, agar agar, starches or their derivatives individually or in mixtures or mixed with others Biopolymers such. Iota carrageenan, lamda carrageenan, galactomanans, cellulose derivatives, xanthan, curdlan, gelatin, acacia gum and other gelling agents. Kappa carrageenan is preferred because its gel strength can be easily adjusted by varying the biopolymer concentration. Corresponding viscosities (pre-gelation) are useful in a wide range for the production of Compartment phase, especially to avoid phase inversion effects. Also useful are biopolymers which form gels by interactions with salt ions, as long as the gelation process can be carried out after emulsion formation. In this regard, relevant biopolymers are z. As alginates, which by addition of divalent ions such. B. Calcium can form 2+ gels. These can be used separately or else in combinations with the abovementioned biopolymers / hydrocolloids. In addition, in turn, proteins may represent another group of biopolymers, which may also contribute to gel formation in the Wl-water phase. Preference is given to proteins which can realize the heat-induced gelation or those which form a gel as a function of time by enzymes such as transglutaminase, laccases or proteases. Here is the selection of a variety of proteins or protein fractions of plant or animal (including insects) origin. Plant proteins may be selected from a variety of sources including, but not limited to, sunflower, soy, cereals, potatoes and others. Proteins of animal origin can also be derived from a variety of sources such as milk, meat, fish, egg and bone / skins (gelatin).
Als weitere zu erwähnende Technik, die Wl-Phase zur Gelierung zu bringen, soll an dieser Stelle auch die hochdruckinduzierte Gelierung genannt werden. Wird lediglich eine Viskositätserhöhung in der inneren wässrigen Phase angestrebt, können ebenfalls die genannten Biopolymere zur Viskositätseinstellung verwendet werden. As a further technique to be mentioned, to bring the Wl phase to gelation, the high-pressure-induced gelation should also be mentioned here. Will only be an increase in viscosity in the inner aqueous phase aimed at, the said biopolymers can also be used to adjust the viscosity.
Die äussere wässrige Phase enthält ein Biopolymer oder eine Mischung aus verschiedenen Biopolymeren. Diese Phase wird bevorzugt gelartig verfestigt nach Erzeugung der Doppelemulsion/Suspoemulsion . Eine geeignete Quelle für entsprechende Biopolymere ist konzentrierte Magermilch, welche koaguliert (geliert) werden kann. Diese Phase enthält typischerweise charakteristische Milchproteine ebenso wie Laktose. Die Gelbildung kann entweder enzymatisch induziert werden (z. B. durch Chymosin) oder durch Absenkung des pH- Wertes, beispielsweise durch Fermentation mit Mikroorganismen, mittels chemischer Substanzen wie Glucono- delta-lacton oder durch enzymatische Aktivitäten, beispielsweise durch Transglutaminasen, Laccasen oder Proteasen, welche zur Ausbildung kovalenter Bildungen zwischen Proteinen führen. Derartige Verfestigungstechniken können entweder separat oder in Kombination genutzt werden. Abhängig vom Verwendungs- resp. Anwendungszweck des Produktes kann auch konzentrierte Vollmilch ebenso wie Fraktionen von Milch bzw. Milchproteinen in der äusseren Wasserphase eingesetzt werden. Typische Fraktionen sind beispielsweise Milchproteinkonzentrate mit separiertem Fett- und Laktoseanteil oder Konzentrate von Kasein oder Molkenprotein, im Fall von Kuhmilch als Ausgangssystem. The outer aqueous phase contains a biopolymer or a mixture of different biopolymers. This phase is preferably gel-like solidified after formation of the double emulsion / suspoemulsion. A suitable source of corresponding biopolymers is concentrated skimmed milk, which can be coagulated (gelled). This phase typically contains characteristic milk proteins as well as lactose. Gel formation can be induced either enzymatically (eg by chymosin) or by lowering the pH, for example by fermentation with microorganisms, by means of chemical substances such as gluconodelta-lactone or by enzymatic activities, for example by transglutaminases, laccases or proteases which lead to the formation of covalent formations between proteins. Such solidification techniques can be used either separately or in combination. Depending on the use resp. Purpose of the product can also concentrated whole milk as well as fractions of milk or milk proteins in the outer water phase can be used. Typical fractions are for example milk protein concentrates with separated fat and lactose portion or concentrates of casein or whey protein, in the case of cow's milk as starting system.
Bei Anwendung von Molkenproteinkonzentraten kann die Verfestigung/Gelierung der äusseren wässrigen Phase auch thermisch induziert werden. Konzentrate von Derivaten aus nativen Milchproteinen sind ebenso für die Gelbildung geeignet, beispielsweise Caseinate. Des Weiteren können andere Biopolymere in dieser äusseren wässrigen Phase separat oder in Mischungen eingesetzt werden. Letztere können ebenso die vorab erwähnten Milchproteinfraktionen oder auch andere Proteine tierischer Herkunft Pflanzenproteine,When whey protein concentrates are used, the solidification / gelling of the external aqueous phase can also be thermally induced. Concentrates of derivatives from native milk proteins are also useful for gelation suitable, for example caseinates. Furthermore, other biopolymers can be used in this outer aqueous phase separately or in mixtures. The latter may also contain the aforementioned milk protein fractions or other proteins of animal origin, vegetable proteins,
Insektenproteine oder Polysaccharide (z. B. Stärkederivate) sein. Pflanzenproteine können aus einer Vielzahl von Rohstoffen gewonnen werden, einschliesslich Sonnenblumen, Soja, Cerealien, Kartoffeln und andere. Proteine tierischer Herkunft können wiederum aus Milch, Fisch, Ei bzw. Kollagen (Gelatine) entstammen. Eine Verfestigung und Gelbildung der kontinuierlichen W2-Phase und einhergehende Einstellung einer Fliessgrenze kann auch die Konsequenz einer Wassermigration von der W2- zu der Wl-Phase sein. Umgekehrt kann Wassermigration von der Wl- zu der W2-Phase zur Gelierung der inneren Wl-Phase führen. Insect proteins or polysaccharides (eg, starch derivatives). Plant proteins can be obtained from a variety of raw materials, including sunflowers, soy, cereals, potatoes and others. Proteins of animal origin can in turn be derived from milk, fish, egg or collagen (gelatin). Solidification and gelation of the continuous W2 phase and concomitant setting of a flow limit can also be the consequence of water migration from the W2 to the Wl phase. Conversely, water migration from the Wl phase to the W2 phase can result in gelation of the inner Wl phase.
Neben Proteinen bzw. Proteinderivaten kann die äussere wässrige Phase zusätzlich Emulgatoren bzw. Mischungen von Emulgatoren beinhalten. Auch diese können aus einer Vielzahl bekannter Emulgatoren stammen, welche Emulsionen des O/W-Typs stabilisieren. Beispiele sind Polyoxyethylen, Sorbitanester, Phospholipide oder Fraktionen derselben, Lecithine inklusive deren Fraktionen, Saccharose-Monopalmitat, Zellulosederivate Zuckerester von Fettsäuren, Polysorbate, Konjugate unterschiedlicher der vorgenannten Moleküle sowie Partikel oder Kristalle. In addition to proteins or protein derivatives, the external aqueous phase may additionally contain emulsifiers or mixtures of emulsifiers. These may also be derived from a variety of known emulsifiers which stabilize O / W type emulsions. Examples are polyoxyethylene, sorbitan esters, phospholipids or fractions thereof, lecithins including their fractions, sucrose monopalmitate, cellulose derivatives, sugar esters of fatty acids, polysorbates, conjugates of different of the aforementioned molecules and particles or crystals.
Der flüssige Film, welcher die Wl- und W2-Phasen von einander trennt, besteht aus einer organischen Phase, welche weitestgehend nicht mischbar mit den beiden wässrigen Phasen ist. Bevorzugt sind derartige organische Phasen Öle/Fette wie zum Beispiel raffiniertes Sonnenblumenöl, Milchfett und dessen Fraktionen, welche ihrerseits Emulgatoren enthalten. Die Ölphase kann entweder fluid oder kristallin sein bei spezifischer Anwendungstemperatur. In Folge dessen können auch andere lebensmittelrelevante Fette/Öle eingesetzt werden wie z. B. Olivenöl, Kakaoöl, Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Talg, Sojaöl und andere bzw. Fraktionen oder Mischungen derselben. Die Emulgatoren oder Mischungen von Emulgatoren, welche erfindungsgemäss eingesetzt werden können, werden derart ausgewählt, dass eine Fluidmigration von W2 nach Wl oder umgekehrt ermöglicht bzw. einstellbar wird. Emulgatoren, welche in der Ölfettphase enthalten und in dieser teilweise oder komplett gelöst vorliegen, können einem breiten Rahmen von Emulgatoren entstammen, welche die Formation von Emulsionen des Typs W/O unterstützen. Dies sind beispielsweise Monoglyzeride, Diglyceride, Derivate von Mono- und Diglyceriden, Phospholipide, Zuckerester und Zuckeräther, Sorbitolanhydrid-Monostearat , Sorbitolanhydrid-Monooleat ,The liquid film, which separates the Wl and W2 phases from each other, consists of an organic phase, which is largely immiscible with the two aqueous phases is. Such organic phases are preferably oils / fats such as, for example, refined sunflower oil, milk fat and its fractions, which in turn contain emulsifiers. The oil phase may be either fluid or crystalline at specific application temperature. As a result, other food-related fats / oils can be used such. As olive oil, cocoa oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, tallow, soybean oil and other or fractions or mixtures thereof. The emulsifiers or mixtures of emulsifiers which can be used according to the invention are selected such that a fluid migration from W2 to W1 or vice versa is made possible or adjustable. Emulsifiers, which are contained in the oil fat phase and in this partially or completely dissolved, can come from a wide range of emulsifiers, which support the formation of emulsions of the type W / O. These are, for example, monoglycerides, diglycerides, derivatives of mono- and diglycerides, phospholipids, sugar esters and sugar ethers, sorbitol anhydride monostearate, sorbitol anhydride monooleate,
Sorbitanester sowie Derivate, Glycerol sowie Derivate, Lecithine oder Fraktionen derselben, Polyglycerolester oder Polyglycerol-Polyricinoleat (PGPR) . Ausserdem könnten lösliche Proteine und deren Derivate, Polysaccharid-Protein- Komplexe oder Polysaccharid-Proteinkon ugate ebenso wie Fettkristalle aus höher schmelzenden Fettfraktionen eingesetzt werden. Bevorzugte Emulgatoren sind PGPR, Mono- und Diglyceride sowie Sorbitan, Monostearate, Lecithine, Glycerol-Monooleate, welche ihrerseits separat oder in Kombination bevorzugt mit PGPR eingesetzt werden. Der am meisten bevorzugte Emulgator der erfindungsgemässen Produktstruktur ist PGPR, da dieser besonders stark die Stabilisierung des W/O-Emulsionstyps unterstützt und gleichzeitig unter den lebensmittelrelevanten Emulgatoren die Fluid- (Wasser-) Migration zwischen den Wl- und W2-Phasen ermöglicht bzw. einstellen lässt. Lecithine können ebenso eingesetzt werden, da einige ihrer Fraktionen vergleichbare funktionelle Eigenschaften wie PGPR besitzen und damit PGPR auch ersetzen können. Fraktionen von Lecithinen können ebenso in Kombinationen mit Glycerolmonooleat oder ähnlichen Emulgatoren Verwendung finden. Sorbitan esters and derivatives, glycerol and derivatives thereof, lecithins or fractions thereof, polyglycerol esters or polyglycerol polyricinoleate (PGPR). In addition, soluble proteins and their derivatives, polysaccharide-protein complexes or polysaccharide-protein conjugates could be used as well as fat crystals from higher-melting fat fractions. Preferred emulsifiers are PGPR, mono- and diglycerides and sorbitan, monostearates, lecithins, glycerol monooleates, which in turn are used separately or in combination preferably with PGPR. The most preferred emulsifier of the invention Product structure is PGPR, as it promotes particularly strong stabilization of the W / O emulsion type and at the same time allows the fluid (water) migration between the Wl and W2 phases among the food-relevant emulsifiers. Lecithins can also be used as some of their fractions have comparable functional properties to PGPR and can thus replace PGPR. Fractions of lecithins may also be used in combination with glycerol monooleate or similar emulsifiers.
Ein weiteres Schlüsselelement des erfindungsgemässen Multiphasensystems ist der induzierte, vorerwähnte Fluidtransfer zwischen der äusseren wässrigen Phase (W2) zur inneren Wl-Phase in den funktionellen Kompartimenten bzw. umgekehrt. Erfindungsgemäss ist die Aufnahme von Fluid durch die funktionellen Kompartimente bzw. der in dieser beinhalteten Wasserphase Wl der entscheidende verantwortliche Prozess, um Synärese des gesamten Produktes einstellbar zu machen und ebenso die Textureigenschaften des Kompositgels in wünschenswerter Richtung zu beeinflussen. Die damit verbundenen sensorischen Verzehreigenschaften werden durch das Zusammenspiel (i) der Fluidmigration, (ii) der Grenzflächenschichtviskosität und deren Beweglichkeit sowie (iii) dem volumetrischen Füller-Effekt der funktionellen Kompartimente bestimmt. Sofern entsprechend der beschriebenen Erfindung die Wassermigration von der W2-Phase in die funktionellen Kompartimente bzw. die darin beinhaltende Wl- Phase adressiert wird, spielt der Zusatz osmotisch aktiver Komponenten in die Wl-Phase mit angepasster Konzentration eine wichtige Rolle. Erfindungsgemäss werden bevorzugt Mono- oder Disaccharide (z.B. Saccharose Fructose Laktose Glucose) oder Salze mit monovalenten Ionen (z.B. Natriumchlorid, Calciumchlorid, Eisensulfat und Zinkchlorid) oder Polyole eingesetzt. Dementsprechend können auch andere lebensmitteltaugliche Komponenten, welche osmotische Aktivität besitzen wie beispielsweise Stärkederivate Maltodextrine, Dextrane, Glycerol und entsprechende Derivate Einsatz finden, sofern dies verträglich ist für die gleichzeitige Berücksichtigung der Fliesseigenschaften und der gegebenenfalls vorliegenden Einflussnahme auf Gelierungstemperaturen der Wl-Phase bei Einstellung entsprechender Konzentrationen. Dieses ist abzustimmen mit der Herstellung der funktionellen Kompartimentphase . Sofern die Wl-Phase verfestigt werden soll können die osmotisch aktiven Komponenten auch zur gezielten Einstellung der Gelstärke sowie der Gelgelierungstemperatur der beinhalteten Biopolymere, welche das Gel bilden, Einsatz finden. In einigen Fällen kann dies auch beitragen, die notwendige Menge bzw. Konzentration an Biopolymer zu reduzieren. Die osmotisch aktiven Komponenten können entweder separat oder aber auch in Kombination benutzt werden. Another key element of the multiphase system according to the invention is the induced, aforementioned fluid transfer between the outer aqueous phase (W2) to the inner Wl phase in the functional compartments or vice versa. According to the invention, the uptake of fluid through the functional compartments or the water phase W1 contained therein is the decisive responsible process in order to make syneresis of the entire product adjustable and also to influence the texture properties of the composite gel in the desired direction. The associated sensory eating properties are determined by the interplay of (i) fluid migration, (ii) interfacial viscosity and mobility, and (iii) the volumetric filler effect of the functional compartments. If, according to the described invention, water migration from the W 2 phase into the functional compartments or the W 1 phase containing them is addressed, the addition of osmotically active components into the W 1 phase with adjusted concentration plays a role an important role. Mono- or disaccharides (eg sucrose fructose lactose glucose) or salts with monovalent ions (eg sodium chloride, calcium chloride, iron sulfate and zinc chloride) or polyols are preferably used according to the invention. Accordingly, other food-grade components which possess osmotic activity, such as, for example, starch derivatives maltodextrins, dextranes, glycerol and corresponding derivatives may also be used, provided this is compatible with the consideration of the flow properties and the possible influence on gelation temperatures of the Wl phase, if appropriate concentrations are set , This is to be agreed with the production of the functional compartment phase. If the Wl phase is to be solidified, the osmotically active components can also be used for the targeted adjustment of the gel strength and the gelation temperature of the biopolymers involved, which form the gel. In some cases, this can also help to reduce the necessary amount or concentration of biopolymer. The osmotically active components can be used either separately or else in combination.
Beim Einsatz von Kappa-Carrageenan als gelierendes Biopolymer in der Wl-Phase wird erfindungsgemäss Saccharose als bevorzugte osmotisch aktive Substanz eingesetzt, da kein negativer Einfluss auf die Gelbildung bzw. Geleigenschaften von Kappa-Carrageenan ausgeübt wird und damit insbesondere während der Herstellung keine überkritischenWhen kappa-carrageenan is used as the gelling biopolymer in the Wl phase, sucrose is used according to the invention as the preferred osmotically active substance, since no negative influence on the gelation or gel properties of kappa carrageenan is exerted, and thus no supercritical during production
Spannungszustände auftreten, welche die Kompartimentphase strukturell zerstören würden. Darüber hinaus kann die Süsskraft der Saccharose für entsprechende Produkte wünschenswert sein. Voltage states occur which the compartment phase would destroy structurally. In addition, the sweetness of sucrose may be desirable for corresponding products.
Natriumchlorid ist eine weitere erfindungsgemäss bevorzugte, osmotisch aktive Substanz, da sie nur leichten Einfluss auf die mechanische Stabilität von Kappa-Carrageenangelen bei Einwirkung von destruktiven Schubspannungen während der Herstellung der Doppelemulsion/Suspoemulsion nehmen. Zusätzlich wird dem Produkt ein leicht salziger Geschmack verliehen . Sodium chloride is another osmotically active substance which is preferred according to the invention, since it only has a slight influence on the mechanical stability of kappa carrageenan angels under the action of destructive shear stresses during the preparation of the double emulsion / suspoemulsion. In addition, the product is given a slightly salty taste.
Die Konzentration osmotisch aktiver Compounds in der Wl-Phase wird mitbestimmt durch die osmotische Aktivität von Komponenten in der W2-Phase. Im Falle vonThe concentration of osmotically active compounds in the Wl phase is also determined by the osmotic activity of components in the W2 phase. In case of
Magermilchkonzentraten als W2-Phase wird erfindungsgemäss die Konzentration osmotisch aktiver Komponenten in der Wl-Phase zwischen 0,03 und 2,4 molaren Lösungen, bevorzugt von 0,05 bis 1,5 molaren Lösungen, gewählt. Weiterhin erfindungsgemäss wird die Fluidaufnähme der Wl-Phase aus der W2-Phase dadurch eingestellt, dass die Grössenverteilung und Fraktion der Wl- Tropfen eingestellt wird, bzw. (B) die Grössenverteilung der Kompartimentphase (Wl plus Ölfilm) , (C) die Konzentration der osmotisch aktiven Komponenten in der Wl- und W2-Phase und (D) die Konzentration der beigesetzten Emulgatoren in der Ölphase verändert werden. Skim milk concentrates as W2 phase according to the invention, the concentration of osmotically active components in the Wl phase between 0.03 and 2.4 molar solutions, preferably from 0.05 to 1.5 molar solutions selected. Furthermore, according to the invention, the fluid absorption of the Wl phase from the W2 phase is adjusted by adjusting the size distribution and fraction of the Wl droplets, or (B) the size distribution of the compartment phase (Wl plus oil film), (C) the concentration of osmotically active components in the Wl and W2 phase and (D) the concentration of the added emulsifiers in the oil phase are changed.
Des Weiteren wird entscheidender Einfluss auf die Einstellbarkeit der osmotischen Funktionalität (osmotischer Gradient) durch die Prozessbedingungen genommen, welche bei der Erzeugung der Doppelemulsionen/Suspoemulsionen Einsatz finden. Insbesondere ist die mechanisch schonende Herstellung der Doppelemulsion/Suspoemulsion unter minimiertenFurthermore, decisive influence is taken on the adjustability of the osmotic functionality (osmotic gradient) by the process conditions which are used in the production of the double emulsions / suspoemulsions Find. In particular, the mechanically gentle production of the double emulsion / suspoemulsion is minimized
Koaleszenzbedingungen von Wl- und W2- Phaseanteilen erforderlich. Um dies erfindungsgemäss zu unterstützen, kann die Viskosität der Wl-Phase durch Erhöhung der Konzentration des zur Gelbildung führenden Biopolymers und oder durch weitere Addition eines dickenden Biopolymers realisiert werden. Derartige Biopolymere können aus einem breiten Angebot aus kommerziell verfügbaren Gelierungs-Coalescence conditions of Wl and W2 phase moieties required. In order to support this according to the invention, the viscosity of the Wl phase can be realized by increasing the concentration of the biopolymer leading to gelation and / or by further addition of a thickening biopolymer. Such biopolymers can be prepared from a wide range of commercially available gelation
/Dickungsmitteln gewählt werden. Typische Beispiele sind Guar Gum, Johannisbrotkernmehl, Xanthan, Pektine, Alginate, Lamda- Carrageenan oder Agarsysteme. Um die Konzentration der gelierenden Biopolymere zu reduzieren, können auch Kombinationen Synergistisch aktiver Biopolymere ausgewählt werden . / Thickening agents are selected. Typical examples are guar gum, locust bean gum, xanthan, pectins, alginates, lamda-carrageenan or agar systems. In order to reduce the concentration of the gelling biopolymers, combinations of synergistically active biopolymers can also be selected.
Die Wl-Phase in funktionellen Kompartimenten kann ebenfalls eine Anzahl von funktionellen Compounds enkapsulieren, welche nicht in der W2-Phase vorliegen (sollen) . Gründe für ein derartiges Vorgehen können sein (i) sensorisch negativ wirkende Compounds zu maskieren, (ii) die Wl-Phase als „Carrier" für bioaktive und funktionelle Ingredienzien einzusetzen, deren Freisetzung kontrolliert werden soll, (iii) als Schutz gegen unverträgliche pH-Werte, gegen Oxidationseffekte oder (iv) gegen Verlust bzw. Verdünnung von Materialien eingesetzt zu werden. The Wl phase in functional compartments can also encapsulate a number of functional compounds that are not expected to be present in the W2 phase. Reasons for such an approach may be (i) masking sensory negative-acting compounds, (ii) using the Wl phase as a "carrier" for bioactive and functional ingredients whose release is to be controlled, (iii) as protection against incompatible pH Values to be used against oxidation effects or (iv) against loss or dilution of materials.
Derartige funktionelle Compounds können Geschmacksstoffe, Vitamine, Pflanzenextrakte, Mineralstoffe, Probiotika, sekundäre bioaktive Pflanzenstoffe oder andere funktionelle Ingredienzien sein. Darüber hinaus können Konservierungsstoffe ebenfalls lokal in der Wl-Phase eingesetzt werden. Such functional compounds may be flavorings, vitamins, plant extracts, minerals, probiotics, secondary bioactive plant compounds or other functional ingredients. In addition, you can Preservatives are also used locally in the Wl phase.
Sofern notwendig können Dichte und Viskosität der die Wl- und W2-Phase trennenden Öl-Fettphase, mit Agenzien modifiziert werden, welche Dichte und Viskosität dieser Phase einstellen lassen. Ein Beispiel hierfür ist SAIB (sucrose acetate isobutyrate) , welches einen entsprechenden Einfluss nehmen lässt . If necessary, the density and viscosity of the oil-fat phase separating the oil and W2 phase can be modified with agents which allow the density and viscosity of this phase to be adjusted. An example of this is SAIB (sucrose acetate isobutyrate), which has a corresponding influence.
Zucker oder Polysaccharide können auch zur W2-Phase zugesetzt werden, um beispielsweise das süsse Verhalten und/oder die Viskosität der äusseren, wässrigen W2-Phase gezielt zu beeinflussen. Zucker und Polysaccharide können von verschiedenen Quellen gewonnen werden. Erfindungsgemäss werden diese im Konzentrationsbereich von 0,1 bis 40 oder gar bis 70 Massenprozent eingesetzt. Die osmotische Aktivität der Wl-Phase wird ebenfalls durch die vorab genannten Compounds beeinflusst. Prinzipiell bewirkt ein osmotischerSugars or polysaccharides may also be added to the W2 phase in order to specifically influence, for example, the sweet behavior and / or the viscosity of the outer, aqueous W2 phase. Sugars and polysaccharides can be obtained from various sources. According to the invention, these are used in the concentration range from 0.1 to 40 or even to 70 percent by mass. The osmotic activity of the Wl phase is also influenced by the aforementioned compounds. In principle, an osmotic effect
Aktivitätsunterschied zwischen den beiden Phasen eine unterschiedliche Migrationsgeschwindigkeit bzw. die Migrationsmenge von Fuid zwischen Wl und W2. Erfindungsgemäss wird die Migration von W2 nach Wl und damit eine reduzierte Konzentrationseinstellung entsprechender osmotischerActivity difference between the two phases a different migration speed or the migration amount of Fuid between Wl and W2. According to the invention, the migration of W2 to W1 and thus a reduced concentration setting corresponding osmotic
Komponenten in der W2-Phase gegenüber Wl präferiert . Salze können ebenfalls zu W2 zugesetzt werden, um eine salzige Geschmacksausprägung im Produkt zu erreichen. Die Salze können bevorzugt Natriumchlorid, Magnesiumchlorid oder Kaliumchlorid sein, welche mit Konzentrationen zwischen 0.01 und 2,5 Massenprozent Einsatz finden. Die Konzentrationen der osmotisch aktiven Zusätze zur W2-Phase werden bestimmt durch die gewünschte Funktionalität der funktionellenComponents in the W2 phase preferred over Wl. Salts can also be added to W2 to achieve a salty flavor in the product. The salts may preferably be sodium chloride, magnesium chloride or potassium chloride, which find use with concentrations between 0.01 and 2.5 mass percent. The concentrations of the osmotically active additives to the W2 phase are determined by the desired functionality of the functional
Kompartimente, die gesamtosmotische Kapazität der W2-Phase kann mit den vorab erwähnten Compounds -S oder > oder bevorzugterweise < als die osmotische Aktivität der funktionellen Kompartimente bzw. der beinhalteten Wl-Phase eingestellt werden. Compartments, the total osmotic capacity of the W2 phase can be adjusted with the previously mentioned compounds -S or> or preferably <as the osmotic activity of the functional compartments or the included Wl phase.
Der pH-Wert in der W2- bzw. Wl-Phasen kann unabhängig eingestellt werden auf beliebige, dienliche Werte, welche die sensorischen Aspekte des Endproduktes betreffen, sofern kein unerwünschter Einfluss auf die Gelierungseigenschaften genommen wird. Die Säuerungsmittel können ebenfalls aus einem breitem Angebot möglicher lebensmitteltauglicherThe pH in the W2 or Wl phases can be adjusted independently to any useful values concerning the sensory aspects of the final product, provided that no undesirable influence on the gelling properties is taken. The acidulants can also be made from a wide range of possible food grade
Säuerungsmittel gewählt werden, dies schliesst ein Salzsäure, Zitronensäure, Milchsäure, Essigsäure und entsprechende Derivate, Karbonsäuren, Malinsäure und Fumarsäure. Eine Alternative stellt die pH-Reduktion durch einen fermentativen Prozess durch Mikroorganismen dar, wie beispielsweise eine Laktosefermentation ermöglicht durch eine Flora beispielsweise bestehend aus Lactococus Spezies, Lactobacillus Spezies, Bifidobacterium Spezies, Streptococcus Spezies, Enterococcus Spezies oder Leuconostoc Spezies oder Mischungen dieser. Acidifiers are selected, this includes hydrochloric, citric, lactic, acetic and derivatives thereof, carboxylic acids, malic acid and fumaric acid. An alternative is the pH reduction by a fermentative process by microorganisms, such as a lactose fermentation made possible by a flora consisting for example of Lactococus species, Lactobacillus species, Bifidobacterium species, Streptococcus species, Enterococcus species or Leuconostoc species or mixtures thereof.
Die Grösse der Tropfen der Wl-Phase in den funktionellen Kompartimenten wird erfindungsgemäss in dem Bereich 0,1 bis 200μηι (gemessen mittels Beckmann Coulter Counter, Beugungs-/ Streulichtspektrometer ) eingestellt. Der Medianwert der Verteilung liegt dann zwischen ca. 0,2 und ΙΟΟμιη, bevorzugt zwischen 0,4 und 50μιη und weitergehend bevorzugt zwischen 0,8 und 40μιη. Zwei Beispiele typischer Tropfengrossenverteilungen der Wl-Phase in funktionellen Kompartimenten sind in Figur 3 dargestellt. Das Massenverhältnis der Wl-Phase zur Ölphase innerhalb der funktionellen Kompartimente beträgt 0,05 bis 20, bevorzugt 0,1 bis 10, weitergehend bevorzugt 0,5 bis 10, und am meisten bevorzugt zwischen 1 und 8. The size of the drops of the Wl phase in the functional compartments is set according to the invention in the range of 0.1 to 200 μm (measured by Beckmann Coulter Counter, diffraction / scattered light spectrometer). The median value of the distribution is then between about 0.2 and ΙΟΟμιη, preferably between 0.4 and 50μιη and further preferably between 0.8 and 40μιη. Two examples of typical droplet size distributions of the WI phase in functional compartments are shown in FIG. The mass ratio of the Wl phase to the oil phase within the functional compartments is 0.05 to 20, preferably 0.1 to 10, more preferably 0.5 to 10, and most preferably between 1 and 8.
Die Nullscherviskositäten der Emulsionen/Suspensionen werden mittels Couette-Geometrie rheologisch schubspannungskontrolliert bei 20°C zwischen 0,01 und 1010Pa s gemessen, bevorzugt zwischen 0,05 und 109Pa s und weitergehend bevorzugt zwischen 0,1 und 107Pa s. The zero shear viscosities of the emulsions / suspensions are measured by Couette geometry rheologically shear stress controlled at 20 ° C between 0.01 and 10 10 Pa s, preferably between 0.05 and 10 9 Pa s and more preferably between 0.1 and 10 7 Pa s ,
Die Grössenverteilung der dispersen Objekten (Tropfen funktioneller Kompartimente und sowie Öltropfen, resultierend aus dem Dispergiervorgang der Kompartimentphase in die W2- Phase) welche in Doppelemulsionen/Suspoemulsionen bzw. nach Verfestigung in den resultierenden Gel-Compositen beinhaltet sind, besitzen Durchmesser zwischen 0,1 und ΙΟΟΟμηι (Messung Beckmann Coulter Counter) . Diese Grössen stellen sich bei den Dispergiervorgängen unter anderem in Abhängigkeit von Viskosität und Fraktion der dispersen Phase sowie Viskosität der kontinuierlichen Phase ein. Die Median- Durchmesser der Objekte liegt zwischen 1 und 500μηι bevorzugt zwischen 2 und 200μιη.θΓθί typische Grössenverteilungen mit unterschiedlichen Medianwerten sind in Figur 4 aufgezeigt. The size distribution of the dispersed objects (droplets of functional compartments and oil droplets resulting from the dispersing process of the compartment phase into the W2 phase) which are contained in double emulsions / suspoemulsions or after solidification in the resulting gel composites have diameters between 0.1 and ΙΟΟΟμηι (measurement Beckmann Coulter Counter). These sizes are in the dispersing, inter alia, depending on viscosity and fraction of the disperse phase and viscosity of the continuous phase. The median diameter of the objects is between 1 and 500μηι preferably between 2 and 200μιη.θΓθί typical size distributions with different medians are shown in Figure 4.
Eine typische mikrostrukturelle Darstellung einer Suspoemulsion resp. eines Gel-Composites ist in Fig. 2 demonstriert. In dieser ist Objekt 1 ein typisches Öltröpfchen, welches hochgefüllt ist mit Wl-basierten (hier gelierten) Wassertropfen. Objekt 2 beschreibt ein Mikrogelteilchen, das aus der Ölhülle des funktionellen Kompartimentes herausgedrückt wurde. Objekt 3 ist ein reines Öltröpfchen, welches aus der die Wl-Phase umgebenden Ölschicht eines funktionellen Kompartimentes abgelöst wurde. A typical microstructural representation of a suspoemulsion resp. a gel composite is demonstrated in FIG. In this object 1 is a typical Oil droplets, which is highly filled with Wl-based (here gelled) water droplets. Object 2 describes a microgel particle squeezed out of the oil compartment of the functional compartment. Object 3 is a pure oil droplet, which has been removed from the oil layer of a functional compartment surrounding the Wl phase.
Das Massenverhältnis der W2-Phase zur Phase der funktionellen Kompartimente wird vor Herstellung derThe mass ratio of the W2 phase to the phase of the functional compartments is determined before the preparation of the
Doppelemulsion/Suspoemulsion in einem Bereich zwischen 0,1 und 20 eingestellt, bevorzugt auf den Bereich 0,15 bis 20, weitergehend bevorzugt in einem Bereich 0,18 bis 10 sowie noch weitergehend bevorzugt zwischen 0,25 und 5. Entsprechende Nullscherviskositäten derDouble emulsion / suspoemulsion adjusted in a range between 0.1 and 20, preferably in the range 0.15 to 20, more preferably in a range 0.18 to 10 and still more preferably between 0.25 and 5. Corresponding zero shear viscosities of
Doppelemulsionen/Suspoemulsionen liegen zwischen 0,03 und 1010Pa s, bevorzugt zwischen 0,005 und 109Pa s, weitergehend bevorzugt zwischen 0,01 und 108 Pa s direkt nach Herstellung, rheologisch gemessen schubspannungskontrolliert mit einer Couette Rheometrie bei 20°C. . Die Viskositätswerte hängen stark ab von den Prozesskonditionen, dem Anteil der Trockensubstanz in der W2-Phase, vom Anteil der funktionellen Kompartimentphase an der Doppelemulsion/Suspoemulsion und vom Zeitpunkt der Viskositätsmessung nach dem Dispergieren, da je nach Gesamtbedingungen unmittelbar anschliessend eine osmotisch bedingte Fluidmigration stattfinden kann, die einen starken Einfluss auf die Gesamtviskosität ausübt. Double emulsions / suspoemulsions are between 0.03 and 10 10 Pa s, preferably between 0.005 and 10 9 Pa s, more preferably between 0.01 and 10 8 Pa s directly after preparation, rheologically measured shear stress controlled with a Couette Rheometrie at 20 ° C. , The viscosity values depend strongly on the process conditions, the proportion of dry matter in the W2 phase, the proportion of the functional compartment phase on the double emulsion / suspoemulsion and the time of the viscosity measurement after dispersing, since, depending on the overall conditions, an osmotic fluid migration can take place immediately afterwards which exerts a strong influence on the overall viscosity.
Die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase Wl eingesetzten gelbildenden Polysaccharide sind bevorzugt vom Typ Kappa-Carrageenan, Gellan, Pectin, Agar-Agar, Stärke oder Derivate derselben, besonders bevorzugt vom Typ Kappa- Carrageenan, gegebenenfalls zusätzlich gemischt mit anderen Biopolymeren vom Typ Iota-Carrageenan, Lambda-Carrageenan, Galactomannane, Glucomannane, Cellulosederivate, Xanthan, Curdlan, Gelatine, Akacia Gummi. The gel-forming polysaccharides used in the dispersed hydrophilic gel particle phase W1 are preferably of the kappa carrageenan type, gellan, pectin, agar agar, starch or derivatives thereof, particularly preferably of the kappa type. Carrageenan, optionally additionally mixed with other biopolymers of the type Iota carrageenan, lambda carrageenan, galactomannans, glucomannans, cellulose derivatives, xanthan, curdlan, gelatin, Akacia gum.
Die in der dispersen hydrophilen nicht gelierenden Tropfenphase eingesetzten Polysaccharide vom nicht gelbildenden Typ sind beispielhaft bevorzugt Iota-Carra¬ geenan, Lambda-Carrageenan, Galactomannane, Gluco-mannane, Stärkederivate, Cellulosederivate oder Xanthan. The non-gelling in the disperse hydrophilic phase droplets polysaccharides used by the non gelling type are exemplary preferred iota Carra ¬ geenan, lambda carrageenan, galactomannans, gluco-mannan, starch derivatives, cellulose derivatives or xanthan.
Die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase eingesetzten strukturbildenden pflanzlichen oder tierischen Proteine sind Milchproteine, insbesondere Molkenproteine, So aproteine, Liguminosenproteine und/oder Gelatine. The structure-forming plant or animal proteins used in the dispersed hydrophilic gel particle phase are milk proteins, in particular whey proteins, so aprotenines, liginose proteins and / or gelatin.
Die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase eingesetzten gelbildenden Polysaccharide sind mit ausgewählten anderen Polysacchariden oder tierischen und/oder pflanzlichen Proteinen mischbar, welche eine Biopolymer- phasenseparierte Struktur ausbilden, derenThe gel-forming polysaccharides used in the dispersed hydrophilic gel particle phase are miscible with selected other polysaccharides or animal and / or vegetable proteins which form a biopolymer phase-separated structure, the
Phasenseparationsgrad über eine zeitlich getriggerte Gelbildung einstellbar und fixierbar ist. Phase separation degree via a time-triggered gel formation is adjustable and fixable.
Die in der dispersen hydrophilen Tropfen oder Gelpartikelphase eingesetzten Polysaccharide und/oder Proteine inklusive Kombinationen derselben sind bevorzugt derart gewählt, dass sich eine Struktur bzw. Morphologie ausbildet, welche die Einbindung einer osmotisch aktiven niedermolekularen Substanz in diese Tropfen oder Gelpartikel ermöglicht und ein ausgeprägtes Fluidaufnähme- und Quellvermögen und/oder Fluidanlagerungsvermögen derselben ermöglicht . The polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplets or gel particle phase, including combinations thereof, are preferably selected such that a structure or morphology is formed which allows the incorporation of an osmotically active low molecular weight substance into these droplets or gel particles and produces a pronounced fluid absorption. and Swelling capacity and / or Fluidanlagerungsvermögen same allows.
Die in der dispersen hydrophilen Tropfen- oder Gelpartikelphase eingesetzten gelbildenden Polysaccharide und/oder Proteine inklusive Kombinationen derselben sowie die Konzentration osmotisch aktiver niedermolekularer Substanzen sind bevorzugt derart abgestimmt, dass sich ein hinsichtlich Menge und Kinetik definiertes Fluidaufnähme- und Quellvermögen und/oder Fluidanlagerungsvermögen der Tropfen oder Gelpartikel einstellen lässt. The gel-forming polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplet or gel particle phase, including combinations thereof, as well as the concentration of osmotically active low molecular weight substances are preferably tuned such that a fluid absorption and swelling capacity and / or fluid accumulation capacity of the droplets or liquids defined in terms of quantity and kinetics Gel particles can be adjusted.
Die mit einer Ölschicht überzogenen dispersen hydrophilen Tropfen oder Gelpartikelphase Wl enthalten niedermolekulare Substanzen wie Salze, Mono- und/oder Di- und/oder Oligosaccharide, welche in Relation zur kontinuierlichen wasserbasierten Phase W2 über Art und Konzentrationsdifferenz dieser niedermolekularen Substanzen ein definiertes osmotisches Druckpotential einstellen. The disperse hydrophilic drops or gel particle phase Wl coated with an oil layer contain low molecular weight substances such as salts, mono- and / or di- and / or oligosaccharides, which set a defined osmotic pressure potential in relation to the continuous water-based phase W2 via the nature and concentration difference of these low molecular weight substances.
Die in der dispersen hydrophilen Tropfen- oder Gelpartikelphase inkorporierten, gelösten oder teilgelösten niedermolekularen Substanzen sind bevorzugt (i) Salze wie Natriumchlorid, Calciumchlorid, Eisensulfat und/oder Zinkchlorid, (ii) Mono- und/oder Disaccharide wieThe dissolved or partially dissolved low molecular weight substances incorporated in the dispersed hydrophilic droplet or gel particle phase are preferably (i) salts such as sodium chloride, calcium chloride, iron sulfate and / or zinc chloride, (ii) mono- and / or disaccharides such as
Saccharose, Fructose, Laktose und Glucose sowie (iii) Polyole oder auch (iv) andere osmotisch aktive andere Compounds wie Stärkederivate, Maltodextrine, Dextrane, Glycerol und deren Derivate, wobei der Zusatz aller einzeln eingesetzten osmotisch aktiven Substanzen sowie der Mischungen solcher Komponenten in den Konzentrationsbereichen 0.01 bis 2.5 molar, bevorzugt 0.05 bis 1.5 molar, bezogen auf die Wl- Wasserphase in den dispersen Gelpartikeln erfolgt. Sucrose, fructose, lactose and glucose; and (iii) polyols or (iv) other osmotically active other compounds such as starch derivatives, maltodextrins, dextrans, glycerol and their derivatives, the addition of all separately used osmotically active substances and mixtures of such components in the Concentration ranges 0.01 to 2.5 molar, preferably 0.05 to 1.5 molar, based on the Wl-water phase takes place in the disperse gel particles.
Die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl ist hinsichtlich ihres spezifischen Grenzflächenanteils über deren Grossenverteilung derart einstellbar, dass sich ein osmotisch bedingter Fluidaustausch zwischen dieser dispersen Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase W2 in seiner Kinetik über das Angebot an disperser Grenzfläche definiert einstellen lässt. The disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 coated with an oil layer can be adjusted in terms of its specific interfacial fraction over its large distribution such that an osmotically induced fluid exchange between this dispersed droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase W2 in its kinetics on the offer Defined disperse interface defined.
Die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Tropfen- oder Gel-partikelphase Wl ist hinsichtlich ihres spezifischen Grenzflächenanteils über deren Grossenverteilung derart einstellbar, dass bei Vorgabe einer Konzentrationsdifferenz für niedermolekulare gelöste Stoffkomponenten in der Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase (w2) ein osmotisch bedingter Fluidaustausch zwischen diesen beiden Phasen mit definierter Kinetik resultiert. Die Kinetik im Falle des Fluidaustauschs zwischen der Tropfen- oder Gelpartikel-phase Wl und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase W2 ist auf Grund eines osmotischen Gradienten über die Grossenverteilung abgestimmt, entweder auf die erwünschte Struktur-/Gelbildungskinetik der kontinuierlichen wässrigen Phase W2 und/oder auf die Kinetik des Anfalls von Synäresefluid (i) in dieser kontinuierlichen wässrigen Phase W2 oder (ii) an der Grenzfläche zwischen letzterer und dem die disperse Gelpartikelphase umgebenden Ölfilm. Die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl und der sie überziehende Ölfilm (OF) sind in einem Massenverhältnis (m„i / m0F) von 0.05 bis 20, bevorzugt in einem Bereich von 0.1-10 und weitergehend bevorzugt im Bereich 1-8 einstellbar. The disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl coated with an oil layer can be adjusted in terms of its specific interfacial fraction over its large distribution such that when a concentration difference for low molecular weight dissolved substance components in the droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase (w2) is specified osmotically induced fluid exchange between these two phases with defined kinetics results. The kinetics in the case of fluid exchange between the droplet or gel particle phase Wl and the continuous water-based phase W2 is tuned due to an osmotic gradient over the large distribution, either to the desired structure / gel formation kinetics of the continuous aqueous phase W2 and / or Kinetics of seizure of syneresis fluid (i) in this continuous aqueous phase W2 or (ii) at the interface between the latter and the oil film surrounding the disperse gel particle phase. The disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 and the oil film (OF) covering it are in a mass ratio (m "i / m 0 F) of 0.05 to 20, preferably in a range of 0.1-10 and more preferably in the range 1-8 adjustable.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm enthält bevorzugt grenzflächenaktive Moleküle, welche den osmotisch getriebenen Wassertransport zwischen der dispersen Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl und der kontinuierlichen, wasserbasierten Phase W2 bedingen oder unterstützten, oder zumindest nicht hemmen. The oil film overlying the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 preferably contains surfactant molecules which cause or at least do not inhibit the osmotically driven water transport between the dispersed droplet or gel particle phase W1 and the continuous water-based phase W2.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm enthält grenzflächenaktive Moleküle, welche inverse Mizellen ausbilden und mit diesen den osmotisch getriebenen Wassertransport zwischen der dispersen Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl und der kontinuierlichen, wasserbasierten Phase W2, bevorzugt von W2 nach Wl bedingen oder unterstützten oder zumindest nicht hemmen. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl contains surfactant molecules which form and support inverse micelles with the osmotically driven water transport between the dispersed droplet or gel particle phase Wl and the continuous water-based phase W2, preferably from W2 to Wl or at least not inhibit.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm enthält grenzflächenaktive Moleküle (Surfactants) vom Typ Monoglyceride, Diglyceride, Derivate von Mono- und Diglyceriden, Phospholipide, Zuckerester und - äther, Sorbitol Anhydrid Monostearat, Sorbitol Anhydrid Monooleat, Sorbitan Ester, Glycerol Derivate, Lecithin oder Lecithinfraktionen, Polyglycerolester , Polyglycerol-The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase Wl contains surfactants of the monoglyceride type, diglycerides, derivatives of mono- and diglycerides, phospholipids, sugar esters and ethers, sorbitol anhydride monostearate, sorbitol anhydride monooleate, sorbitan esters, glycerol derivatives , Lecithin or lecithin fractions, polyglycerol esters, polyglycerol
Polyricinoleat (PGPR) oder auch öllösliche Proteine bzw. deren Derivate, Polysaccharid-Protein Komplexe oder Polysaccharid-Protein Konjugate bzw. andere Konjugate der vorgenannten Komponenten oder auch Fettkristalle eines höher schmelzenden Fettes/Öles bzw. einer Fett-/Öl Fraktion - mit Bevorzugung von PGPR, Mono- und Diglyceriden, Sorbitan Monostearate, Lecithine und Glycerol-Mono-Oleate, inklusive Mischungen derselben - sowie mit besonderer Bevorzugung von PGPR, wobei die jeweiligen einzelnen der vorgenannten grenzflächenaktiven Komponenten oder aber beliebige Mischungen verschiedener dieser grenzflächenaktiven Komponenten im Konzentrationsbereich von 0.05 bis 50%, bevorzugt 0.1-20%, bezogen auf die reine Öl-/Fettphase vorliegen . Polyricinoleate (PGPR) or oil-soluble proteins or their derivatives, polysaccharide-protein complexes or polysaccharide-protein conjugates or other conjugates of the aforementioned components or fat crystals of a higher melting fats / oils or a fat / oil fraction - with preference for PGPR, mono- and diglycerides, sorbitan monostearates, lecithins and glycerol mono-oleates, including mixtures thereof - and with particular preference for PGPR, the respective individual aforementioned interface-active components or any mixtures of various of these surface-active components in the concentration range of 0.05 to 50%, preferably 0.1-20%, based on the pure oil / fat phase present.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm ist mit den benachbarten wasserbasierten Wl- (disperse, quellbare Tropfen- oder Gelpartikel) und W2- (kontinuierliche viskoelastische oder gelartige Phase) Phasen nicht mischbar, jedoch infolge seiner Komposition, den kinetisch definierten Transport von Fluid grundsätzlich in beide Richtungen, bevorzugt jedoch von der W2-Phase in Richtung der Wl-Phase ermöglicht bzw. unterstützt und damit nach Gelbildung in der W2-Phase Fluidfreiset zung durch Synärese nach aussen (Produktoberfläche) vermeiden lässt durch Absaugung dieses Fluidanteils. Dies entweder nach innen (i) in die in der Folge quellenden dispersen Wl-Tropfen oder Gelpartikel oder (ii) an die Oberfläche derselben ohne resultierenden Quelleffekt. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable drop or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but due to its composition, the kinetically defined transport of fluid in principle in both directions, but preferably allows or supported by the W2 phase in the direction of the Wl phase and thus after gel formation in the W2 phase Fluidfreiset tion by syneresis to the outside (product surface) can be avoided by suction of this fluid content. This either inwardly (i) into the subsequently swelling disperse Wl drops or gel particles or (ii) to the surface thereof without resulting swelling effect.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm ist mit den benachbarten wasserbasierten Wl- (disperse, quellbare Trop-fen- oder Gelpartikel) und W2- (kontinuierliche viskoelastische oder gelartige Phase) Phasen nicht mischbar, jedoch bevorzugt in Folge seiner Komposition, den kinetisch definierten Transport von Fluid grundsätzlich in beide Richtungen, bevorzugt jedoch von der W2-Phase in Richtung der Wl-Phase ermöglicht bzw. unterstützt und damit eine Aufkonzentrierung der W2-Phase sowie in der Folge die Strukturbildung / Gelbildung in der W2-Phase bedingt. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable dropping or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but preferably due to its composition. the kinetically defined transport of fluid basically in both directions, but preferably allows or supports the W2 phase in the direction of the Wl phase and thus causes a concentration of the W2 phase and subsequently the structure formation / gel formation in the W2 phase ,
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm ist mit den benachbarten wasserbasierten Wl- (disperse, quellbare Trop-fen- oder Gelpartikel) und W2- (kontinuierliche viskoelastische oder gelartige Phase) Phasen nicht mischbar, jedoch bevorzugt in Folge seiner Komposition den kinetisch definierten Transport von Fluid grundsätzlich in beide Richtungen, bevorzugt jedoch von der W2-Phase in Richtung der Wl-Phase ermöglicht bzw. unterstützt und damit zur Aufkonzentrierung der W2-Phase sowie in der Folge zur Gelbildung in der W2-Phase zusätzlich induziert durch Enzyme beschleunigend beiträgt. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 is immiscible with the adjacent water-based Wl (disperse, swellable droplet or gel particles) and W2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases, but preferably due to its composition kinetically defined transport of fluid basically in both directions, but preferably from the W2 phase in the direction of the Wl phase enables or supports and thus for the concentration of the W2 phase and subsequently to gel formation in the W2 phase additionally induced by enzymes accelerating contributes.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl- überziehende Ölfilm bildet zwischen den benachbarten wasserbasierten Wl- (disperse, quellbare Gelpartikel) und W2- (Tropfen- oder Gelpartikelphase) Phasen einen „Gleitfilm", welcher in Abhängigkeit von seiner Dicke und Viskosität das rheologische Verhalten des Gesamtsystems sowie dessen haptisch-sensorisches Texturempfinden bei Desintegration im Mundraum zusätzlich einstellt. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase WI forms a "slip film" between the adjacent water-based Wl (disperse, swellable gel particles) and W2 (droplet or gel particle phase) phases which, depending on its thickness and viscosity, forms the rheological Behavior of the entire system and its haptic-sensory texture sensation in disintegration in the oral cavity additionally sets.
Der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase Wl überziehende Ölfilm bildet zwischen den benachbarten wasserbasierten Wl- (disperse, quellbare Gelpartikel) und W2- (Tropfen- oder Gelpartikelphase) Phasen einen „Gleitfilm", welcher durch Komposition von Öl-/Fettarten bzw. -fraktionen über deren Kristallisationsverhalten unter Lagerung- und Verzehrstemperaturbedingungen in seiner Viskosität und seinem Wassertransportvermögen eingestellt wird. The oil film covering the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase W1 forms a "sliding film" between the adjacent water-based Wl (disperse, swellable gel particles) and W2 (droplet or gel particle phase) phases, which is produced by composition of oil / fat types or fractions its crystallization behavior under storage and consumption temperature conditions is adjusted in its viscosity and its water transportability.
Die kontinuierliche Phase enthält neben den von einem Ölfilm umgebenen Wl-Tropfen- oder Gelpartikeln auch Gelpartikel ohne Ölfilm sowie Öltropfen bzw. Mischungen aus diesen. The continuous phase contains, besides the Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film, also gel particles without oil film as well as oil droplets or mixtures of these.
Die von einem Ölfilm umgebenen dispersen Wl-Tropfen- oder Gelpartikel beinhalten in deren Gelmatrix inkorporierte nutritive, gesundheitsrelevante und/oder geschmacksgebende funktionelle Komponenten, deren Freisetzungseigenschaften über die Wechselwirkungen mit der Tropfen- oder Gelmatrixstruktur und die physikalisch-chemischen sowie mechanischen Eigenschaften des Gels eingestellt werden. The dispersed Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film contain nutritive, health-relevant and / or flavoring functional components incorporated in their gel matrix whose release properties are adjusted via the interactions with the droplet or gel matrix structure and the physicochemical and mechanical properties of the gel ,
In die von einem Ölfilm umgebenen dispersen Wl-Tropfen- oder Gelpartikel sind bei Ausbildung einer teilweise phasenseparierten durch zeitlich getriggerte Gelbildung fixierten Struktur, phasenspezifisch unterschiedliche funktionelle Komponenten inkorporiert, derenIn the surrounded by an oil film dispersed Wl droplet or gel particles phase-specific different functional components are incorporated in forming a partially phase-separated by time-triggered gel formation fixed structure whose
Freisetzungseigenschaften über das unterschiedliche Desintegrationsverhalten der separiertenRelease properties via the different disintegration behavior of the separated
Phasenstrukturbereiche gezielt beeinflusst wird. Phase structure areas is specifically influenced.
Die von einem Ölfilm umgebenen dispersen Wl-Tropfen- oder Gelpartikel sind durch säurebeständige, gelbildende Pektine stabilisiert, in deren Gelmatrix inkorporiert nutritiv funktionelle Komponenten eingebracht sind, welche die Magenpassage unbeeinflusst überstehen und erst im menschlichen Dünndarm durch enzymatischen Abbau der Pektingelstruktur freigesetzt werden. Die Einstellung des Synäresegrades oder seine vollständige Unterdrückung für das erfindungsgemässe Gelcomposite-System hängt primär ab vom (i) Trockensubstanzgehalt der W2-Phase, von (ii) der Konstitution (Morphologie) und Komposition der funktionellen Kompartimente ebenso wie von (iii) dem Massenverhältnis der W2-Phase zur funktionellenThe dispersed Wl droplet or gel particles surrounded by an oil film are stabilized by acid-resistant, gel-forming pectins, in whose gel matrix incorporated nutritive functional components are introduced, which survive the passage of the stomach unaffected and are released only in the human small intestine by enzymatic degradation of the pectin. The setting of the degree of syneresis or its complete suppression for the gel composite system of the invention depends primarily on (i) dry matter content of the W2 phase, (ii) the constitution (morphology) and composition of the functional compartments as well as (iii) the mass ratio of W2 phase to the functional
Kompartimentphase als auch (iv) von den Prozesskonditionen. Compartment phase as well (iv) of the process conditions.
Eine erster erfindungsgemässer Vorteil (I) des beschriebenen Produktes besteht darin, dass der benötigte Anteil an Fettphase (hier lokalisiert in den funktionellen Kompartimenten) zur gezielten Einflussnahme auf das sensorische Empfinden beim Kauen des resultierenden Produktes im Vergleich zu Produkten, in denen ausschliesslich oder überwiegend eine Fettphase zur Einstellung textureller Eigenschaften wie des Cremigkeits- oder Glattheitseindrucks verwendet wird, deutlich reduziert ist. A first inventive advantage (I) of the product described is that the required proportion of fatty phase (here located in the functional compartments) for specific influence on the sensory perception when chewing the resulting product compared to products in which exclusively or predominantly one Fat phase is used for adjusting textural properties such as the impression of creaminess or smoothness, is significantly reduced.
Ein zweiter erfindungsgemässer Aspekt (II) der zum einen (i) auf die textureile Perzeption des Compositegels einwirkt, aber ebenso auf (ii) die Regelung des Synäreseanfalls Einfluss nimmt, bezieht sich auf die einstellbaren osmotischen Gradienten zwischen der Wl- und W2-Phase. Dieser Effekt ist ausserdem stark abhängig von der volumenspezifischen Grenzfläche zwischen der funktionellen Kompartimentphase und der kontinuierlichen W2-Phase und hängt somit auch von der Volumenfraktion der funktionellen Kompartimente und deren Grossenverteilung ab. Schliesslich gilt als dritter erfindungsgemässer struktureller Aspekt (III) die Kontrolle einer präferierten Einstellbarkeit des Desintegrationsverhaltens dieser Struktur im Mundraum beim Kauvorgang, was insbesondere durch die Konstitution der funktionellen Kompartimentphase sowie deren Massenanteil am Gesamtprodukt wie auch durchA second aspect (II) according to the invention, which on the one hand (i) acts on the textureile perception of the composite gel but also on (ii) influences the control of the synesis attack, relates to the settable osmotic gradients between the Wl and W2 phases. This effect is also strongly dependent on the volume-specific interface between the functional compartment phase and the continuous W2 phase and thus also depends on the volume fraction of the functional compartments and their size distribution. Finally, the third structural aspect (III) according to the invention is the control of a preferred adjustability of the disintegration behavior of this structure in the mouth during the chewing process, which is particularly due to the constitution of the functional compartment phase and its mass fraction in the overall product as well as by
Prozessbedingungen bestimmt wird. Process conditions is determined.
Nachfolgend werden 3 Beispiele aufgezeigt, welche die Ausgestaltung der beschriebenen Erfindung darstellen. Below are shown 3 examples, which illustrate the embodiment of the described invention.
Beispiel 1 betrifft ein typisches Gel-Composit welches mit Natriumchlorid als osmotisch aktiver Substanz in der dispersen Wasserphase Wl realisiert wurde. Example 1 relates to a typical gel composite which was realized with sodium chloride as osmotically active substance in the dispersed water phase Wl.
Beispiel 2 besitzt eine erhöhte Fraktion an funktionellen Kompartimenten (Ölphase mit Wl-gelierten Inklusionen mit Saccharose als osmotisch aktiver Substanz in der Wl-Phase) . Example 2 has an increased fraction of functional compartments (oil phase with Wl-gelled inclusions with sucrose as osmotically active substance in the Wl phase).
Beispiel 2 zeigt ein Gel-Composit, das einen ca. 6fach kleineren Synäresegrad aufweist und erhöhte Kremigkeit und Glattheit sensorisch aufzeigt. Im Vergleich zu Beispiel 1 erscheint das Produkt aus Beispiel 2 beträchtlich glatter. Example 2 shows a gel composite which has an approximately 6-fold smaller degree of syneresis and sensory increases in creaminess and smoothness. Compared to Example 1, the product of Example 2 appears considerably smoother.
In Beispiel 3 wurde sowohl der Anteil der Kompartimentphase im Gel-Composit als auch die Fraktion der Wl-Phase mit den funktionellen Kompartimenten weiter erhöht und der Zuckergehalt in der Wl-Phase im Vergleich zu Beispiel 2 erniedrigt . In Example 3, both the proportion of Kompartimentphase in the gel composite and the fraction of the Wl phase with the functional compartments was further increased and the sugar content in the Wl phase in comparison to Example 2 was lowered.
Beispiel 3 beschreibt ein Gelcomposit, das im Vergleich zur Referenz keine Synärese mehr aufzeigt und ein mousseartiges Mundgefühl sowie eine ausgeprägte Cremigkeit detektieren lässt . Example 3 describes a gel composite that shows no more syneresis compared to the reference and a mousseartiges Mouthfeel and a pronounced creaminess can be detected.
Alle demonstrierten Bespiele wurden mit gelierter innerer Wasserphase (Wl) produziert. W2 wurde geliert mittels Chymosin. Zugehörige Informationen über die Beeinflussung des Synäresegrades durch die gewählten Beispiele 1 - 3 wird in Fig. 5 gegeben. All demonstrated examples were produced with gelled inner water phase (Wl). W2 was gelled using chymosin. Associated information on the influence of the degree of syneresis by the selected examples 1-3 is given in FIG.
Beispiel 1 example 1
Zusammensetzung Gewichts-%  Composition weight%
Multiphasensystem Multiphase system
Innere, wässrige Phase (wl) 22.2  Inner, aqueous phase (wl) 22.2
-7 Wasser 20.9  -7 water 20.9
-7 Carrageenan-Konzentration 0.7  -7 carrageenan concentration 0.7
-7 NaCl-Konzentration 0.6  -7 NaCl concentration 0.6
Öl-Phase 11.1  Oil Phase 11.1
^ Öl 10.5  ^ Oil 10.5
-7 PGPR-Konzentration 0.6  -7 PGPR concentration 0.6
Äussere, wässrige Phase (w2) 66.7  External, aqueous phase (w2) 66.7
-7 Wasser 51.5  -7 water 51.5
-7 Milchprotein-Konzentrat 15.2  -7 Milk protein concentrate 15.2
( Trockenmasse ) Beispiel 2 (Dry matter) Example 2
Zusammensetzung Gewichts-% Multiphasensystem  Composition weight% multiphase system
Innere, wässrige Phase (wl) 33.3 Inner, aqueous phase (wl) 33.3
-7 Wasser 26.2-7 water 26.2
-7 Carrageenan-Konzentration 1.0-7 carrageenan concentration 1.0
-7 Zucker-Konzentration 6.1-7 sugar concentration 6.1
Öl-Phase 16.7Oil phase 16.7
Öl 15.8Oil 15.8
-7 PGPR-Konzentration 0.9-7 PGPR concentration 0.9
Äussere, wässrige Phase (w2) 55.0Outer, aqueous phase (w2) 55.0
-7 Wasser 42.3-7 water 42.3
-7 Milchprotein-Konzentrat 12.7 ( Trockenmasse ) -7 milk protein concentrate 12.7 (dry matter)
Beispiel 3 Example 3
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Wie die Figur 5 zeigt, kann im Beispiel 1 ein Gel-Composit erzeugt werden, welches im Vergleich zur Referenz (nur W2- Phase Chymosin induziert verfestigt) einen um ca. Faktor 3 verkleinerten Synäresegrad aufzeigt, was gleichzeitig zu erhöhter Kremigkeit und Glattheit mit jedoch spürbarer Klumpigkeit und leichter Pastigkeit führt. As FIG. 5 shows, a gel composite can be produced in Example 1, which exhibits a degree of syneresis reduced by approximately a factor of 3 compared to the reference (only W2 phase induces chymosin), which at the same time leads to increased creaminess and smoothness noticeable lumpiness and slight pastiness.

Claims

Patentansprüche claims
1. Multiphasen-System bestehend aus einer wässrigen, kontinuierlichen, Bio-Makromoleküle beinhaltenden Phase w2, und mindestens einer mit einer Ölschicht überzogenen dispersen hydrophilen Phase wl, dadurch gekennzeichnet, dass die disperse hydrophile Phase wl aus einem wässrigen Fluid, insbesondere aus einem wasserbasierten Gel besteht und die diese umgebende Ölschicht den Austausch von Fluid mit der kontinuierlichen Phase hinsichtlich Masse und Kinetik dergestalt definiert einstellen, dass die in der dispersen hydrophilen Phase wl enthaltenen Gelbildner sowie die Konzentration in diese inkorporierter osmotisch aktiver niedermolekularer Substanzen derart abgestimmt sind, dass sich ein hinsichtlich Menge und Kinetik definiertes Fluidaufnähme- und Quellvermögen und/oder1. multiphase system consisting of an aqueous, continuous, macromolecules containing phase w2, and at least one coated with an oil layer disperse hydrophilic phase wl, characterized in that the disperse hydrophilic phase wl from an aqueous fluid, in particular from a water-based gel and the surrounding oil layer adjust the exchange of fluid with the continuous phase in terms of mass and kinetics defined such that the gel formers contained in the disperse hydrophilic phase wl and the concentration in these incorporated osmotically active low molecular weight substances are tuned such that respect Quantity and kinetics defined Fluidaufnähme- and swelling assets and / or
Fluidanlagerungsvermögen von Tropfen oder Gelpartikeln einstellt und damit die Strukturbildung im Multiphasen-System sowie ferner damit verbunden die Eigenschaften hinsichtlich Rheologie und Synärese sowie die korrelierten sensorisch- haptischen Textureigenschaften resultierender Produkte bestimmen . Adjusts the fluid adsorption capacity of droplets or gel particles and thus determines the structure formation in the multiphase system and furthermore determines the properties with regard to rheology and syneresis as well as the correlated sensory-haptic texture properties of resulting products.
2. Multiphasen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der kontinuierlichen wässrigen Phase beinhalteten Bio-Makromoleküle strukturbildende pflanzliche und/oder tierische Proteine und/oder Polysaccharide sind und diese durch Ausbildung eines makromolekularen Netzwerkes zur Viskosi-tätserhöhung und/oder Gelbildung beitragen. 2. multiphase system according to claim 1, characterized in that the contained in the continuous aqueous phase bio-macromolecules are structure-forming plant and / or animal proteins and / or polysaccharides and these by forming a macromolecular network to Viskosi-tätserhöhung and / or gelation contribute.
3. Multiphasen-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der kontinuierlichen wässrigen Phase beinhalteten Bio-Makromoleküle mitinitiiert durch die Einwirkung von Enzymen und/oder mehrwertigen Kationen und/oder thermischer Einwirkung zur Ausbildung eines makromolekularen Netzwerkes und in der Folge zu Viskositätserhöhung bzw. Gelbildung beitragen und die zur Initiierung einer Proteingel-Netzwerkausbildung eingesetzten Enzyme Transglutaminase oder Chymosin, bzw. eine Mischung derselben sind, bevorzugt jedoch Chymosin ist. 3. Multiphase system according to claim 1 or 2, characterized in that the contained in the continuous aqueous phase bio-macromolecules mitinitiiert by the action of enzymes and / or polyvalent cations and / or thermal action to form a macromolecular network and in the sequence contribute to viscosity increase or gel formation and the enzymes used to initiate a protein gel network training transglutaminase or chymosin, or a mixture thereof, but is preferably chymosin.
4. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Protein- konzentration in der kontinuierlichen Phase im Bereich zwischen 0 und 40% und/oder die Kohlenhydrat-Konzentration zwischen 0 und 70% eingestellt ist. 4. Multiphase system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protein concentration in the continuous phase in the range between 0 and 40% and / or the carbohydrate concentration is set between 0 and 70%.
5. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Ölschicht überzogene hydrophile Fluidtropfen oder Gelpartikeln (wl) oder Agglomerate derselben die disperse Systemphase bilden. 5. Multiphase system according to one of claims 1 to 4, characterized in that with an oil layer coated hydrophilic fluid droplets or gel particles (wl) or agglomerates thereof form the disperse system phase.
6. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die disperse hydrophile Tropfen¬ oder Gelpartikelphase (Wl) und der sie überziehende Ölfilm (OF) in einem Massenverhältnis (mwl / m0F) von 0.05 bis 20 eingestellt sind. 6. multiphase system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the disperse hydrophilic droplet ¬ or gel particle phase (Wl) and the oil film overlying them (OF) in a mass ratio (m wl / m 0 F) of 0.05 to 20 are set.
7. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Ölschicht überzogene hydrophile Fluidtropfen oder Gelpartikeln (wl) oder Agglomerate letzterer funktionelle Kompartimente darstellen, welche in der wasserbasierten Tropfen- oder Gelpartikelphase hydrophile funktionelle Stoffkomponenten, sowie in der Ölschicht hydropho-be funktionelle Stoffkomponenten aufnehmen oder verkapseln. 7. multiphase system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the covered with an oil layer hydrophilic fluid droplets or gel particles (wl) or agglomerates latter functional compartments which absorb or encapsulate hydrophilic functional substance components in the water-based droplet or gel particle phase, as well as hydrophobic functional material components in the oil layer.
8. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Fluidtropfen oder Gelpartikelphase (wl) aus Wasser basierten Tropfen besteht, welche Polysaccharide und/oder strukturbildende pflanzliche oder tierische Proteine beinhalten und durch die Einwirkung von Enzymen, mehrwertigen Kationen oder thermisch induziert ein in seinen mechanischen Eigenschaften und seiner Morphologie einstellbares Gel bilden, wobei die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase eingesetzten gelbildenden Polysaccharide bevorzugt vom Typ Kappa- Carrageenan, Gellan, Pectin, Agar-Agar, Stärke oder Derivate derselben, weitergehend bevorzugt vom Typ Kappa-Carrageenan sind, gegebenenfalls zusätzlich gemischt mit anderen Biopolymeren vom Typ Iota-Carrageenan, Lambda-Carrageenan, Galactomannane, Glucomannane, Cellulosederivate, Xanthan, Curdlan, Gelatine, Akacia Gummi, sowie die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase eingesetzten struk-turbildenden pflanzlichen oder tierischen Proteine Milchproteine, ins¬ besondere Molkenproteine, So aproteine, Liguminosenproteine und/ oder Gelatine sind. 8. multiphase system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the covered with an oil layer disperse hydrophilic fluid droplet or gel particle phase (wl) consists of water-based drops containing polysaccharides and / or structure-forming plant or animal proteins and by the The action of enzymes, polyvalent cations or thermally induced gel form a gel which is adjustable in its mechanical properties and its morphology, the gel-forming polysaccharides used in the dispersed hydrophilic gel particle phase preferably being kappa carrageenan, gellan, pectin, agar-agar, starch or derivatives thereof , further preferably of the kappa-carrageenan type, optionally additionally mixed with other iota-carrageenan-type biopolymers, lambda-carrageenan, galactomannans, glucomannans, cellulose derivatives, xanthan, curdlan, gelatin, acacia gum and those incorporated in the dispersed hydrophilic gel particle phase continued constructive-turbildenden vegetable or animal proteins milk proteins, Sun aproteine into ¬ special whey proteins Liguminosenproteine and / or gelatin.
9. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in der dispersen hydrophilen Gelpartikelphase eingesetzten gelbildenden Polysaccharide mit ausgewählten anderen Polysacchariden oder tierischen und/oder pflanzlichen Proteinen gemischt werden, welche eine Biopolymer-phasenseparierte Struktur ausbilden, deren Phasenseparationsgrad über eine zeitlich getriggerte Gelbildung einstellbar und fixierbar ist. 9. multiphase system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gel-forming polysaccharides used in the disperse hydrophilic gel particle phase with selected other polysaccharides or animal and / or vegetable proteins are mixed, which form a biopolymer phase-separated structure whose phase separation degree is adjustable and fixable via a time-triggered gel formation.
10. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in der dispersen hydrophilen Tropfen oder Gelpartikelphase eingesetzten Polysaccharide und/oder Proteine inklusive Kombinationen derselben bevorzugt derart gewählt sind, dass sich eine Struktur bzw. Morphologie ausbildet, welche die Einbindung einer osmotisch aktiven nieder-molekularen Substanz in diese Tropfen oder Gelpartikel ermöglicht und ein ausgeprägtes Fluidaufnähme- und Quellvermögen und/oder Fluidanlagerungsvermögen derselben ermöglicht . 10. multiphase system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplets or gel particle phase and combinations thereof are preferably selected such that a structure or morphology is formed, which Incorporation of an osmotically active low-molecular substance in these drops or gel particles allows and allows a pronounced Fluidaufnähme- and swelling and / or Fluidanlagerungsvermögen.
11. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in der dispersen hydrophilen Tropfen- oder Gelpartikelphase eingesetzten gelbildenden Polysaccharide und/oder Proteine inklusive Kombinationen derselben sowie die Konzentration in diese inkorporierter osmotisch aktiver niedermolekularer Substanzen bevorzugt derart abgestimmt sind, dass sich ein hinsichtlich Menge und Kinetik definiertes Fluidaufnähme- und Quellvermögen und/oder Fluidanlagerungsvermö-gen der Tropfen oder Gelpartikeln einstellt . 11. multiphase system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the gel-forming polysaccharides and / or proteins used in the dispersed hydrophilic droplet or gel particle phase, including combinations thereof and the concentration in these incorporated osmotically active low molecular weight substances are preferably tuned in that a fluid absorption and swelling capacity and / or fluid accumulation capacity of the droplets or gel particles defined in terms of quantity and kinetics are established.
12. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Tropfen oder Gelpartikelphase wl niedermolekulare Substanzen wie (i) Salze, wie Natriumchlorid, Calciumchlorid, Eisensulfat und/oder Zinkchlorid, und/oder 12. Multiphase system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the coated with an oil layer disperse hydrophilic droplets or gel particle phase wl low molecular weight substances such as (i) salts, such as sodium chloride, calcium chloride, iron sulfate and / or zinc chloride, and / or
(ii) Mono-und/oder Diglyceride, wie Saccharose, Fructose, Laktose und/oder Glucose und/oder (iü) Oligosaccharide, und/oder (ii) mono and / or diglycerides such as sucrose, fructose, lactose and / or glucose and / or (iü) oligosaccharides, and / or
(iv) Polyole und/oder auch andere osmotisch aktive Compounds wie Stärkederivate, Maltodextrine, Dextrane, Glycerol und deren Derivate enthält, welche in Relation zur kontinuierlichen wasserbasierten Phase w2 über Art, Mischung und Konzentrationsdifferenz ein definiertes osmotisches Druckpotential einstellen, wobei deren Konzentrationsbereiche zwischen 0.03 bis 2.4 molar, bevorzugt 0.05 bis 1.5 molar, bezogen auf die wl-Wasserphase in den dispersen Fluid- /Gelpartikeln betragen. (iv) polyols and / or other osmotically active compounds such as starch derivatives, maltodextrins, dextrans, glycerol and their derivatives, which in relation to the continuous water-based phase w2 on nature, mixture and concentration difference set a defined osmotic pressure potential, with their concentration ranges between 0.03 to 2.4 molar, preferably 0.05 to 1.5 molar, based on the wl-water phase in the disperse fluid / gel particles.
13. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) hinsichtlich ihres spezifischen Grenzflächenanteils über deren Grossenverteilung derart eingestellt ist, dass sich ein osmotisch bedingter Fluidaustausch zwischen dieser dispersen Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase (w2) in seiner Kinetik über das Angebot an disperser Grenzfläche definiert einstellen lässt. 13. Multiphase system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the coated with an oil layer disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) is adjusted in terms of their specific interfacial content on the distribution of such large that an osmotically induced fluid exchange between them disperse droplet or gel particle phase (wl) and the continuous water-based phase (w2) in its kinetics defined by the offer of disperse interface defined.
14. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Ölschicht überzogene disperse hydrophile Tropfen- oder Gel¬ partikelphase (wl) hinsichtlich ihres spezifischen Grenzflächenanteils über deren Grossenverteilung derart eingestellt ist, dass bei Vorgabe einer14. Multiphase system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the coated with an oil layer disperse hydrophilic droplet or gel ¬ particle phase (wl) in terms of their specific interfacial content over the size distribution such is set that by default a
Konzentrationsdifferenz für niedermolekulare gelöste Stoffkomponenten in der Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase (w2) ein osmotisch bedingter Fluidaustausch zwischen diesen beiden Phasen mit definierter Kinetik resultiert. Concentration difference for low molecular weight solute components in the drop or gel particle phase (wl) and the continuous water-based phase (w2) results in an osmotically induced fluid exchange between these two phases with defined kinetics.
15. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kinetik des Fluidaustauschs zwischen der Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) und der kontinuierlichen wasserbasierten Phase (w2) auf Grund eines osmotischen Gradienten über die Grössenverteilung abgestimmt ist, entweder auf die erwünschte Struktur-/Gelbildungskinetik der kontinuierlichen wässrigen Phase (w2) und/oder auf die Kinetik des Anfalls von Synäresefluid (i) in dieser kontinuierlichen wässrigen Phase (w2) oder (ii) an der Grenzfläche zwischen letzterer und dem die disperse Gelpartikelphase umgebenden Ölfilm. 15. Multiphase system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the kinetics of Fluidaustauschchs between the droplet or gel particle phase (wl) and the continuous water-based phase (w2) is tuned due to an osmotic gradient over the size distribution, either to the desired structure / gelation kinetics of the continuous aqueous phase (w2) and / or the kinetics of the seeding of syneresis fluid (i) in this continuous aqueous phase (w2) or (ii) at the interface between the latter and the disperse gel particle phase oil film.
16. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) und der sie überziehende Ölfilm (OF) in einem Massenverhältnis (mwl / m0F) von 0.05 bis 20, bevorzugt in einem Bereich von 0.1-10 und weitergehend bevorzugt im Bereich 1 bis 8 eingestellt sind. 16. Multiphase system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) and the oil film covering them (OF) in a mass ratio (m wl / m 0 F) of 0.05 to 20 , preferably in a range of 0.1-10 and more preferably in the range 1 to 8 are set.
17. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hydrophile17. Multiphase system according to one of claims 1 to 16, characterized in that the disperse hydrophilic
Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm bevorzugt grenzflächenaktive Moleküle enthält, welche inverse Mizellen ausbilden und somit oder auch direkt ohne Mizellenbildung den osmotisch getriebenen Wassertransport zwischen der dispersen Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) und der kontinuierlichen, wasserbasierten Phase (w2) bedingen oder unterstützten, oder zumindest nicht hemmen. Drop or gel particle phase (wl) covering oil film preferably contains surface-active molecules which form inverse micelles and thus or directly without Micellization causes or at least does not inhibit osmotically driven water transport between the dispersed droplet or gel particle phase (wl) and the continuous water-based phase (w2).
18. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm grenzflächenaktive Moleküle (Surfactants) enthält vom Typ Monogly-ceride, Diglyceride, Derivate von Mono- und Diglyceriden, Phospholipide, Zuckerester und -äther, Sorbitol Anhydrid Monostearat, Sorbitol Anhy-drid Monooleat, Sorbitan Ester, Glycerol Derivate, Lecithin oder Leci-thinfrakt ionen, Polyglycerolester , Polyglycerol-Polyricinoleat (PGPR) oder auch öllösliche Proteine bzw. deren Derivate, Polysaccharid- Protein Komplexe oder Polysaccharid-Protein Konjugate bzw. andere Konjugate der vorgenannten Komponenten oder auch Fettkristalle eines höher schmelzenden Fettes/Öles bzw. einer Fett-/Oel Fraktion - mit Bevorzugung von PGPR, Mono- und Diglyceriden, Sorbitan Monostearate, Lecithine und Glycerol- Mono-Oleate, inklusive Mischungen derselben - sowie mit besonderer Bevorzugung von PGPR, wobei die jeweilige einzelne der vorgenannten grenzflächen-akt iven Komponenten oder aber beliebige Mischungen verschiedener dieser grenzflächenaktiven Komponenten im Konzentrat ionsbereich von 0.05 bis 50%, bevorzugt 0.1-20%, bezogen auf die reine Öl-/Fettphase vorliegen . 18. Multiphase system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) covering oil film surfactant molecules (surfactants) contains the type monoglycerides, diglycerides, derivatives of mono- and diglycerides , Phospholipids, sugar esters and ethers, sorbitol anhydride monostearate, sorbitol anhyidone monooleate, sorbitan esters, glycerol derivatives, lecithin or lecithin infract ions, polyglycerol esters, polyglycerol polyricinoleate (PGPR) or oil-soluble proteins or their derivatives, polysaccharide Protein complexes or polysaccharide-protein conjugates or other conjugates of the aforementioned components or fat crystals of a higher-melting fat / oil or a fat / oil fraction - with preference PGPR, mono- and diglycerides, sorbitan monostearates, lecithins and glycerol mono -Oleate, including mixtures thereof - as well as with particular preference to PGPR, where the respective e individual of the aforementioned interface active components or any mixtures of various of these surface-active components in the concentration range of 0.05 to 50%, preferably 0.1-20%, based on the pure oil / fat phase present.
19. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm mit den benachbarten wasserbasierten wl-Phasen (disperse, quellbare Tropfen- oder Gelpartikel) und w2-Phasen (kontinuierliche viskoelast ische oder gelartige Phase) nicht mischbar ist, jedoch infolge seiner Komposition, beispielsweise Art und Anteilen von Surfactants betreffend, den kinetisch definierten Transport von Fluid grundsätzlich in beide Richtungen, bevorzugt jedoch von der w2-Phase in Richtung der wl-Phase ermöglicht bzw. unterstützt und damit bei Gelbildung in der w2-Phase eine Fluidfreiset zung durch Synärese nach aussen (Produktoberfläche) vermeiden lässt durch Absaugung dieses Fluidanteils, entweder nach innen, 19. Multiphase system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) covering oil film with the adjacent water-based wl phases (disperse, swellable drop or gel particles) and w2 phases (continuous viscoelast isch or gel phase) is immiscible, but due to its composition, for example, type and proportions of surfactants, the kinetically defined transport of fluid Basically in both directions, but preferably allows or supported by the w2 phase in the direction of the wl phase and thus during gel formation in the w2 phase Fluidfreiset tion by syneresis to the outside (product surface) can be avoided by suction of this fluid content, either after Inside,
(i) in die in der Folge quellenden dispersen wl- Tropfen oder Gelpartikeln oder (i) in the subsequently swelling disperse wl drops or gel particles or
(ii) an die Oberfläche derselben ohne resultierenden Quelleffekt. (ii) to the surface thereof without resulting swelling effect.
20. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm mit den benachbarten wasserbasierten wl-Phasen (disperse, quellbare Tropfen- oder Gelpartikel) und w2-Phasen (kontinuierliche viskoelast ische oder gelartige Phase) nicht mischbar ist, jedoch bevorzugt in Folge seiner Komposition, beispielsweise Art und Anteilen von Surfactants, den kinetisch definierten Transport von Fluid grundsätzlich in beide Richtungen, bevorzugt jedoch von der w2-Phase in Richtung der wl Phase ermöglicht bzw. unterstützt und damit zur Aufkonzentrierung der w2-Phase sowie in der Folge zur Strukturbildung / Gelbildung in der w2-Phase gegebenenfalls zusätzlich unterstützt durch Enzyme massgeblich beschleunigend beiträgt. 20. Multiphase system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) covering oil film with the adjacent water-based wl phases (disperse, swellable drop or gel particles) and w2 phases (continuous viscoelast ise or gel phase) is immiscible, but preferably due to its composition, for example, type and proportions of surfactants, the kinetically defined transport of fluid basically in both directions, but preferably allows the w2 phase in the direction of the wl phase or supports and thus for the concentration of the w2 phase and, as a consequence, for structure formation / gel formation in the w2 phase, if appropriate additionally assisted by enzymes significantly accelerating contributes.
21. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hy-drophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm zwischen den benachbarten wasserbasierten wl- (disperse, quellbare oder Wasser anlagernde Tropfen- oder Gelpartikeln) und w2- (kontinuierliche viskoelastische oder gelartige Phase) Phasen einen „Gleitfilm" bildet, welcher in Abhängigkeit von seiner Dicke und Viskosität das rheologische Verhalten des Gesamtsystems sowie dessen haptisch- sensorisches Texturempfinden bei Desintegration im Mundraum zusätzlich einstellt. 21. Multiphase system according to one of claims 1 to 20, characterized in that the disperse hy-drophile droplet or gel particle phase (wl) covering oil film between the adjacent water-based wl (disperse, swellable or water annealing drop or gel particles) and w2 (continuous viscoelastic or gel phase) phases forms a "lubricating film" which, depending on its thickness and viscosity, additionally adjusts the rheological behavior of the overall system and its haptic-sensory texture sensation upon disintegration in the oral cavity.
22. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der die disperse hydrophile Tropfen- oder Gelpartikelphase (wl) überziehende Ölfilm zwischen den benachbarten wasserbasierten wl- (disperse, quellbare oder Wasser anlagernde Tropfen- oder Gelpartikeln) und w2- (kontinuierliche viskoelastische oder gelartige Phase) Phasen einen „Gleitfilm" bildet, welcher durch Komposition von Öl-/Fettarten bzw. -fraktionen über deren Kristallisationsverhalten unter Lagerung- und Verzehrtemperaturbedingungen in seiner Viskosität und seinem Wassertransportvermögen eingestellt wird. 22. Multiphase system according to one of claims 1 to 21, characterized in that the disperse hydrophilic droplet or gel particle phase (wl) covering oil film between the adjacent water-based wl (disperse, swellable or water annealing drop or gel particles) and w2 - (continuous viscoelastic or gelatinous phase) phases forms a "lubricating film", which is adjusted by composition of oil / fat species or fractions on their crystallization behavior under storage and consumption temperature conditions in its viscosity and water transportability.
23. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die disperse Phase neben den von einem Ölfilm umgebenen wl- Tropfen- oder Gelpartikeln auch Tropfen- oder Gelpartikeln ohne Ölfilm sowie Öltröpfchen und/oder nicht gelierte wässrige Fluidtropfen bzw. Mischungen aus diesen enthält. 23. Multiphase system according to one of claims 1 to 22, characterized in that the disperse phase in addition to the surrounded by an oil film wl droplet or gel particles and droplets or gel particles without oil film and oil droplets and / or non-gelled aqueous fluid droplets or mixtures thereof.
24. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Ölfilm umgebenen dispersen wl-Tropfen- oder Gelpartikeln in deren Gelmatrix inkorporierte nutritive, gesundheitsrelevante und/oder geschmacksgebende funktionelle Komponenten beinhalten, deren Freisetzungseigenschaften über die Wechselwirkungen mit der Tropfen- oder Gelmatrixstruktur und die physikalischchemischen sowie mechanischen Eigenschaften des Gels eingestellt werden. 24. Multiphase system according to one of claims 1 to 23, characterized in that the surrounded by an oil film dispersed wl droplet or gel particles incorporated in their gel matrix incorporated nutritive, health-relevant and / or flavor-giving functional components whose release properties on the interactions with the drop or gel matrix structure and the physicochemical and mechanical properties of the gel can be adjusted.
25. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Ölfilm umgebenen dispersen wl-Tropfen- oder Gelpartikeln bei Aus-bildung einer teilweise phasenseparierten durch zeitlich getriggerte Gelbildung fixierten Struktur, phasenspezifisch unterschiedliche funktionelle Komponenten inkorporiert sind, deren Freisetzungseigenschaften über das unterschiedliche Desintegrationsverhalten der separierten Phasenstrukturbereiche gezielt beeinflusst wird. 25. multiphase system according to one of claims 1 to 24, characterized in that the surrounded by an oil film disperse wl-droplet or gel particles at formation of a partially phase-separated by time-triggered gel formation fixed structure, phase-specific different functional components are incorporated, their release properties are specifically influenced by the different disintegration behavior of the separated phase structure regions.
26. Multiphasen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Ölfilm umgebenen dispersen wl-Tropfen- oder Gelpartikeln durch säurebeständige, gelbildende Komponenten wie beispielsweise Pektine stabilisiert werden, in deren Gelmatrix inkorporiert nutritiv funktionelle Komponenten eingebracht sind, welche die Magenpassage unbeeinflusst überstehen und erst im menschlichen Dünndarm oder Dickdarm durch enzymatischen bzw. mikrobiellen Abbau der Struktur freigesetzt werden. 26. multiphase system according to one of claims 1 to 25, characterized in that the surrounded by an oil film dispersed wl droplets or gel particles are stabilized by acid-resistant, gel-forming components such as pectins, incorporated in the gel matrix incorporated nutritive functional components, which survive the gastric passage uninfluenced and are released only in the human small intestine or large intestine by enzymatic or microbial degradation of the structure.
27. Verfahren zur Herstellung eines Multiphasen-Systems resp. Gelcomposit-Systems , indem zunächst eine wässrige, Bio- Makromoleküle beinhaltende Phase Wl (1) in einem Öl (3) emulgiert wird und nachfolgend in einem zweiten Schritt diese Emulsion (4) in eine hydrophile, Bio-Makromoleküle beinhaltende, Phase W2 (2) emulgiert wird, wobei die disperse hydrophile Phase (1) und die diese umgebende Ölschicht (3) eine Doppel- oder Suspoemulsion (5) mit der hydrophilen Phase (2) bilden und der Austausch von Fluid mit der kontinuierlichen Phase (2) hinsichtlich Masse und Kinetik definiert einstellbar wird, und dass die Doppel- oder Suspoemulsion (5) durch Gelierung in ein Gel-Composit (6) überführt wird, wodurch die Strukturbildung im Multiphasen- System sowie damit verbunden Eigenschaften hinsichtlich Rheologie und Synärese sowie die korrelierten sensorisch- haptischen Textureigenschaften resultierender Produkte bestimmt werden. 27. Method for producing a multi-phase system resp. Gelcomposit system, by first an aqueous, bio-macromolecules-containing phase Wl (1) is emulsified in an oil (3) and subsequently in a second step, this emulsion (4) in a hydrophilic, containing bio-macromolecules, phase W2 (2 ), wherein the disperse hydrophilic phase (1) and the surrounding oil layer (3) form a double or suspoemulsion (5) with the hydrophilic phase (2) and the exchange of fluid with the continuous phase (2) with respect to mass and kinetics are defined adjustable, and that the double or suspoemulsion (5) is converted by gelling into a gel composite (6), which structure in the multi-phase system and associated rheology and syneresis properties and the correlated sensory haptic Texture properties of resulting products are determined.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einem Dispergierschritt ein Wärmetauscher (8) passiert wird. 28. The method according to claim 27, characterized in that at least one dispersing step, a heat exchanger (8) is passed.
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