DE60222000T2

DE60222000T2 - Sprühgetrocknete zubereitungen und verfahren für deren herstellung

Info

Publication number: DE60222000T2
Application number: DE60222000T
Authority: DE
Inventors: Anandaraman East Windsor SUBRAMANIAM; Robert Clark Tabernacle McIVER; Florin Joseph Annandale Vlad; Daniel Benczedi
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: CA2459593A1; EP1435797B1; WO2003032749A1; EP1435797A1; ES2290334T3; JP2005523346A; US6723359B2; BRPI0212783B1; US20030082276A1; MXPA04003485A; DE60222000D1; HK1067015A1; ATE370666T1; BR0212783A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen in einer gekapselten Form, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen.
Eine Verkapselung ist ein Verfahren, mit dessen Hilfe ein oder mehrere aktive Bestandteile mit einem anderen Material oder System beschichtet oder von diesem eingeschlossen werden. Auf dem technischen Gebiet der Aromastoffe dient die Verkapselung von Aromabestandteilen zur Bewahrung des Aromas in einem Lebensmittelprodukt während der Lagerung, schützt den Aromastoff gegen unerwünschte Wechselwirkungen mit dem Lebensmittel, setzt Aroma/Aromawechselwirkungen auf ein Minimum herab, schützt entweder vor lichtinduzierten Reaktionen oder Oxidation und gewährt eine kontrollierte Freisetzung des Aromastoffes.
Auf diesem technischen Fachgebiet sind die häufigsten Prozesse zum Erzeugen gekapselter Produkte das Sprühtrocknen und in geringerem Umfang die Extrusion und Koazervierung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Das Sprühtrocknen ist eine wohlbekannte anwendbare Methode zum Stabilisieren von Aromen, indem sie in einer festen Form verkapselt werden, die für viele Anwendungen geeignet ist.
In sprühgetrockneten Pulvern ist ein aktiver Bestandteil, wie beispielsweise ein Aroma- oder ein Duftaromastoff gewöhnlich hydrophob und in Form von flüssigem Tröpfchen in einer verfestigten Matrix eines wasserfreien Trägers eingeschlossen, der in der Regel aus Kohlenhydraten besteht, wie beispielsweise aus Stärken, hydrolysierten Stärken (Maltodextrin), chemisch modifizierten Stärken, emulgierenden Polymeren (Gummi arabicum) und in bestimmten Fällen Monomeren und Dimeren von einfachen Aldohexosen oder in einer beliebigen Kombination davon. Konventionelle Methoden des Sprühtrocknes sind im Stand der Technik sehr gut dokumentiert. Siehe hierzu beispielsweise das "Spray-Drying Handbook", 4. Auflage, K. Masters (1985), oder andere Fachbücher zu diesem Thema.
Die Methode der Herstellung eines sprühgetrockneten Pulvers umfasst im typischen Fall zuerst das Dispergieren eines Trägers in Wasser und anschließendes Mischen dieser Dispersion mit einem Aromastoff vor dem Homogenisieren, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu erzeugen. Die Emulsion wird anschließend unter Erzeugung eines pulverförmigen Aromastoffes sprühgetrocknet.
Traditionell werden Aromastoffe in wasserlöslichen Kohlenhydrat-Matrices sprühgetrocknet. Da sich diese Matrices leicht in Wasser auflösen, sind die häufigsten Anwendungen der entsprechenden pulverförmigen Aromastoffe Getränkepulverrezepturen. Allerdings erfordern auch andere Anwendungen auf dem technischen Gebiet der Aromastoffe, sowie auf anderen Gebieten, wie beispielsweise die Parfümerie oder die pharmazeutischen Gebiete, sprühgetrocknete Produkte, die in einer wässrigen Umgebung über ein anderes Verhalten verfügen als traditionelle sprühgetrocknete Pulver. Speziell könnten für viele Anwendungen Pulver sehr nützlich sein, die in der Lage sind, sich in Wasser langsamer aufzulösen, als die meisten gegenwärtig verfügbaren sprühgetrockneten Produkte, und die zur Freisetzung des aktiven Bestandteils, der in der Matrix gekapselt ist, sogar einen mechanischen Auslöser benötigen.
Im Stand der Technik sind bereits Mittel zur Verbesserung der Dispersion von typischen sprühgetrockneten Pulvern beschrieben worden. Eines dieser Mittel stellt die Agglomeration dar und findet beispielsweise bei Instantkaffee Anwendung. Dieser Prozess eignet sich jedoch nicht für alle Anwendungen.
Wir sind jetzt in der Lage gewesen festzustellen, dass ein spezieller Bestandteil dem Träger zugesetzt werden kann, der die Matrix eines sprühgetrockneten Produktes bildet, sowie in Kombination mit einem die Hülle erzeugenden Kohlenhydratmaterial überraschenderweise das Verhalten des Pulvers in einer wässrigen oder stark feuchten Umgebung verbessert. Bei diesem Bestandteil handelt es sich um Agar-Agar.
Agar-Agar ist ein Hydrokolloid, dessen physikalische Eigenschaften auf dem Fachgebiet gut bekannt sind. Insbesondere findet es eine weit verbreitete Anwendung in Lebensmitteln als Stabilisiermittel, Eindickungsmittel, Feuchthaltemittel und Glasurmittel.
Zum Teil wird in der Patentliteratur das Sprühtrocknen von Agar-Agar selbst offenbart, um es in einer festen Form bereitzustellen. Andererseits wird Agar oft als Teil in der Liste der Hüllmaterialien genannt, die sich zum Aufbau von Trägerstoffen in einem Verkapselungssystem eignen. Als ein Beispiel lässt sich die WO 98/33394 nennen, worin die Mischung eines Füllstoffes mit einem Hydrokolloid in Form eines festen Pulvers offenbart wird, das als ein Stabilisiermittel in einer großen Zahl von Produkten Anwendung findet. Ebenfalls ist Agar-Agar in der US-P-3205175 und GB-P-911483 als Bestandteil einer Liste von Materialien offenbart worden, die sich in Prozessen der Koazervation verwenden lassen. Allerdings ist in keinem Dokument des Standes der Technik jeweils auf die Möglichkeit der Verwendung von Agar-Agar in einer sprühgetrockneten Zusammensetzung für einen speziellen Zweck hingewiesen oder sogar vorgeschlagen worden, wenn es in definierten Mengen und in Kombination mit einem Kohlenhydratmaterial verwendet wird.
Beispielsweise werden in der US-P-5124162 flüchtige Substanzen in einem amorphen Substrat fixiert, das filmbildende Kohlenhydrate enthält ohne dass es irgendeine Erwähnung von Agar-Agar gibt. In der EP-P-1106081 werden große Mengen an filmbildenden Kohlenhydraten benötigt nämlich 45 bis 70% der Matrix, wenn man dieses mit 1 bis 30% vergleicht, die in der vorliegenden Erfindung benötigt werden.
So sind wir jetzt in der Lage gewesen festzustellen, dass Agar-Agar in Kombination mit dem Haupt-Trägermaterial, nämlich einem Kohlenhydrat und bei Verwendung in vorgegebenen Mengen ein vorteilhaftes Co-Trägermaterial für eine Zusammensetzung ist, die zur Sprühtrocknung vorgesehen ist. In überraschender Weise hat sich erwiesen, dass diese neuartige Zusammensetzung für eine vollständige Veränderung des Verhaltens des Produktes in einer wässrigen oder stark feuchten Umgebung verantwortlich ist, was auch die Freisetzungseigenschaften des darin gekapselten aktiven Bestandteils im Vergleich zu konventionell sprühgetrockneten Pulvern betrifft.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine der Aufgaben der Erfindung besteht damit in einer neuartigen sprühgetrockneten Zusammensetzung, die einen oder mehrere aktive Bestandteile aufweist die dispergiert sind in einem Träger, der mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial aufweist und 1% bis 30 Gew.-% Agar-Agar bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung.
Was hierin unter "aktiven Bestandteil" verstanden wird, ist ein flüssiger Bestandteil, der vorzugsweise hydrophob ist, der mit Hilfe einer festen Verkapselung geschützt sein soll. Darin einbezogen können flüchtige parfümierende und geschmackvermittelnde Bestandteile sein, sowie andere Arten von Bestandteilen, wie beispielsweise pharmazeutische Wirkstoffe.
Das System der Erfindung bietet zahlreiche Vorteile. Während sich ein typisches sprühgetrocknetes Produkt sofort in Wasser auflöst, verhält sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung in einer völlig anderen Weise in einem solchen Medium und macht es möglich, dass eine kontrollierte Freisetzung des gekapselten aktiven Bestandteils gewährt wird.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer solchen sprühgetrockneten Zusammensetzung, während eine weitere Aufgabe in ihrer Verwendung für das Aromatisieren oder Parfümieren von Produkten zum Verzehr und Verbrauch besteht, wie beispielsweise Lebensmittel, Getränke oder für parfümierende Zusammensetzungen.
Schließlich kann das sprühgetrocknete Pulver der Erfindung auch vorteilhaft als ein Zwischenprodukt oder Ausgangsprodukt in einem Verfahren zur Zweifachverkapselung verwendet werden, das heißt als ein festes Produkt, das einer weiteren Verkapselung unterworfen werden kann, wie beispielsweise einer Extrusion in einer glasartigen Matrix, um ein granuläres Zuführsystem zu gewähren, oder einem zweiten Verfahrensschritt des Sprühtrocknen in einer andern anderen oder ähnlichen Matrix unterworfen werden.
Weitere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich.
Die vorliegende Erfindung betrifft damit eine Zusammensetzung in Form eines sprühgetrockneten Pulvers, das einen oder mehrere aktive Bestandteile aufweist, die in einem Träger dispergiert sind, wobei der Träger mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial aufweist und 1% bis 30% Agar-Agar, bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung. In einer anderen Ausführungsform kann der Anteil von Agar-Agar in der Zusammensetzung auf 1% bis 20 Gew.-% oder sogar auf 1% bis 15 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung beschränkt sein.
Das sprühgetrocknete Produkt der Erfindung erweist sich besonders in einer wässrigen Umgebung als sehr nützlich, worin es für eine Freisetzung des aktiven Bestandteils sorgt, was von den typischen Systemen, die im Stand der Technik bekannt sind, durchaus verschieden ist. Noch spezieller hat sich gezeigt, dass die Zugabe einer bestimmten Menge von Agar-Agar zur Trägermatrix in Kombination mit einem eine Hülle bildenden Kohlenhydratmaterial eine Struktur schafft, die fast sofort bei Wasseraufnahme quillt und ein Gel bildet, worin die Mobilität des aktiven Bestandteils in Form von Öltröpfchen beschränkt ist. Als Folge bleibt das die Öltröpfchen enthaltende Gel selbst dann intakt, wenn Wasser im Überschuss vorhanden ist. Wenn die wasserhaltigen Pulverpartikel ungestört gelassen werden, das heißt keiner konstanten Scherung bei Raumtemperatur unterworfen werden, können sie daher ihre Integrität für mindestens zwei Wochen bewahren, wonach sich die Freisetzung des Öls aus den wasserhaltigen Partikeln beobachten lässt, wenn sie unter Druck verformt werden. Während somit typische sprühgetrocknete Produkte sich in wässriger Umgebung sofort auflösen und für eine sofortige Freisetzung des gekapselten aktiven Bestandteils sorgen, gewährt das erfindungsgemäße System eine kontrollierte Freisetzung der aktiven Substanz. Unter einer anderen Auslösungsart, wie beispielsweise Scherkraft oder Wärme, wird die aktive Substanz aus dem trockenen Pulver freigesetzt.
Das sprühgetrocknete Pulver der Erfindung bietet außerdem eine besonders vorteilhafte Stabilität in einem Medium mit hoher relativer Feuchte. Im Gegensatz zu den bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt bekannten Pulvern lässt sich daher das Zuführsystem der Erfindung aufbewahren oder es kann einem Transport unterworfen werden, während in wirksamer Weise der dort gekapselte aktive Bestandteil geschützt wird.
Der Träger der sprühgetrockneten Zusammensetzung weist mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial auf und 1 bis 30% Agar-Agar, das in einer teilweise hydratisierten Form vorliegen kann. Diese Kombination ist verantwortlich für die technische Wirkung, die vorstehend beschrieben wurde.
Geeignete, eine Hülle bildende Kohlenhydratmaterialien sind Substrate, wie beispielsweise Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Dextrine, natürliche oder modifizierte Stärken, Pektine, Xanthane, Alginate oder sogar Cellulosederivate, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, Methylcellulose oder Hydroxyethylcellulose. In einer der speziellen Ausführungsformen der Erfindung wird das Kohlenhydratmaterial ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Maltodextrin, einem Stärkesirup aus Mais, einer chemisch modifizierten Stärke, einem hydrierten Stärkehydrolysat und einer succinylierten oder hydrolysierten Stärke.
Die Zusammensetzung der Erfindung weist im typischen Fall 70% bis 99 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial auf. Bevorzugt enthält sie 40 bis 80% Kohlenhydratmaterial.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Matrixzusammensetzung ferner einen Weichmacher auf, wie beispielsweise einen Zucker oder ein Zuckerderivat, wie beispielsweise Sucrose, Glucose, Lactose, Levulose, Fructose, Malrose, Ribose, Dextrose, Isomalt, Sorbit, Mannit, Xylit, Lactit, Maltit, Pentitol, Arabinose, Pentose, Xylose, Galactose. Im typischen Fall weisen die Zusammensetzungen der Erfindung 0,01% bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des getrockneten Produkts einen Weichmacher auf.
Eine Agar-Agar-Matrix, die ferner Maltodextrin in Zumischung mit einem der vorgenannten Zucker und speziell Sucrose aufweist, ist besonders geschätzt.
Zusätzlich zu den Kohlenhydraten und Weichwachern kann die Zusammensetzung der Erfindung ein Emulgiermittel aufweisen, das vorgesehen ist, um das homogene Mischen des Öls in der Mischung auf Kohlenhydratbasis vor dem Sprühtrocknen zu fördern. Die Beschaffenheit und geeignete Menge des Emulgiermittels können kritisch von dem Prozessbetreiber ohne unnötige Versuche eingeschätzt werden. Im typischen Fall lassen sich Anteile von 1% bis 30 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung verwenden.
Im Handel sind zahlreiche geeignete Emulgiemrittel bekannt. Typische Beispiele schließen ein: Soja-Lecithin, Capsul^® (modifizierte Maisstärke von der National Starch), Citronensäureester von Fettsäuren und emulgierende Polymere, wie beispielsweise Gummi arabicum, wobei andere geeignete Emulgiermittel in Fachbeiträgen genannt sind, wie beispielsweise "Fond Emulsifiers and their Applications", 1997, herausgegeben von G. L. Hasenbuettl und R. W. Hartel, USA.
Schließlich enthält die Zusammensetzung der Erfindung, die zu Beginn in Form einer wässrigen Emulsion vorliegt, vor dem Sprühtrocknen 50% bis 90 Gew.-% Wasser und bevorzugt 60% bis 85 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion.
Der in dem Träger der sprühgetrockneten Zusammensetzung der Erfindung dispergierte aktive Bestandteil wird bevorzugt ein hydrophober Aromastoff oder Duftstoff oder eine solche Zusammensetzung der gegenwärtigen Anwendung sein. Allerdings lässt sich die Polarität oder wässrige Löslichkeit des aktiven Bestandteils als Funktion der gewünschten Verzögerung der Freisetzung für eine vorgegebene Anwendung wählen. Faktisch werden mehr hydrophile Komponenten schneller freigesetzt, da sie zur Aufteilung in die äußere wässrige Phase in der Lage sind.
Die hierin verwendeten Begriffe "Aromastoff- und Duftstoff-Bestandteil oder -Zusammensetzung" sollen eine Vielzahl von Materialien von Aromastoffen und Duftstoffen sowohl natürlicher als auch synthetischer Herkunft eingrenzen. Sie schließen einzelne Verbindungen, sowie Mischungen ein. Die Zusammensetzung der Erfindung kann flüchtige oder labile Komponenten in flüssiger Form und bevorzugt hydrophob verkapseln. Spezielle Beispiele für derartige Komponenten können in der gegenwärtigen Literatur gefunden werden, zum Beispiel im "Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients", 1975, CRC. Press; "Synthetic Food Adjuncts", 1947 von M. B. Jacobs, herausgegeben von Van Nostrand; oder "Perfume and Flavor Chemicals" von S. Arctander, 1969, Montclair, N. J. (USA). Die Substanzen sind dem Fachmann auf dem Gebiet des Parfümierens, Würzens und/oder Aromatisieren von Produkten zum Verzehr und Gebrauch gut bekannt, das heißt um Produkten zum Verzehr und Verbrauch, die traditionell parfümiert oder gewürzt sind einen Geruch und/oder eine Würzung oder Geschmack zu vermitteln oder den Geruch und/oder Geschmack des Produktes zum Verzehr und Gebrauch zu modifizieren.
Ebenfalls lassen sich Naturextrakte in das System der Erfindung einkapseln, wobei diese zum Beispiel Citrusextrakte einschließen, wie beispielsweise Limone-, Orange-, Limonelle-, Grapefruit- oder Mandarinenöle, oder Kaffee, Tee, Minze, Kakao, Vanille oder ätherische Öle von Kräutern und Gewürzen unter anderem.
Die Anteile des aktiven Bestandteils in der Zusammensetzung umfassen zwischen 0,1% und 60 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung. In einer speziellen Ausführungsform macht der Anteil des aktiven Bestandteils zwischen 20 und 50% aus.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren für die Herstellung eines sprühgetrockneten Pulvers, welches Verfahren die Schritte umfasst: Emulgieren des aktiven Bestandteils mit einer wässrigen Lösung des Matrixträgers, der mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial aufweist und 1% bis 30% oder 1% bis 20% oder sogar 1% bis 15% Agar-Agar; Homogenisieren der Emulsion und Sprühtrocknen der letzteren unter Erzeugung eines partikulären Produktes.
Einer der besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahren liegt in der Tatsache, dass die Zusammensetzungen, die eine Kombination von Agar-Agar mit Kohlenhydrat entsprechend der Beschreibung hierin aufweisen, eine Retention des aktiven Bestandteils (Öls) zeigen, die vorteilhafter Weise nicht durch eine Veränderung des Feststoffgehaltes der wässrigen Ausgangsemulsion beeinflusst wird. Darüber hinaus muss in den klassischen Prozessen des Sprühtrocknen eine hohe Verdünnungsrate, die für die Gewährung der Monodispersität des Pulvers gebraucht wird, durch die Tatsache ausgewogen werden, dass die Aroma-Retention um so geringer sein wird, je höher die Verdünnungsrate ist. Es wird darüber hinaus bestätigt, dass ein um 10% geringerer Feststoffgehalt in der wässrigen Ausgangsemulsion zu einer merklichen Abnahme der Aroma-Retention nach dem Sprühtrocknen führen sollte. In dem vorliegenden Fall hat sich jetzt herausgestellt, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt wird, dass die Aroma-Retention des erfindungsgemäßen Produktes nicht von der Verdünnungsrate oder dem Feststoffgehalt in der wässrigen Emulsion beeinflusst wird, die in den Sprühtrockner eingeführt wird. Mit anderen Worten lassen sich hohe Verdünnungsraten einsetzen, um eine gute Monodispersität des Pulvers zu erhalten, ohne irgendeinen Nachteil im Bezug auf die Aroma-Retention auszulösen, was ein gänzlich unerwartetes Ergebnis ist.
Der Apparat zum Sprühtrocknen, der in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gelangt, kann von den zahlreichen, kommerziell verfügbaren Apparaten jeder beliebige Apparat sein. Beispiele für Apparate zum Sprühtrocknen sind die "Anhydro Dryen" (Hersteller: Anhydro Corp. of Attleboro Falls, Mass.) der "Niro Dryer" (hergestellt von Niro Atomizer Ltd., Kopenhagen, Dänemark) oder der Leaflash-Apparat (Herkunft: CCM Sulzer). Verzugsweise gelangt ein Sprühtrockner mit einer Druckdüse zur Anwendung.
Das Verfahren wird nun in Beispiel 1 detaillierter beschrieben. Die Parameter, die für einen Prozess des Sprühtrocknen charakteristisch sind, sind allerdings auf dem Fachgebiet gut bekannt und lassen sich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet mühelos einstellen.
Erfindungsgemäße Feststoffteilchen haben im typischen Fall eine Teilchengröße zwischen 50 und 70 μm und eine Schüttdichte zwischen 0,4 und 0,6 g/cm³. Allerdings ist dem Fachmann gut bekannt, dass die Granulometrie und Schüttdichte der resultierenden trockenen Pulver durch Auswahl des Düsendruckes so eingestellt werden können, dass die angestrebte Rieselfähigkeit erhalten wird.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten sprühgetrockneten Pulver können als solche in den Anwendungen benutzt werden, wie beispielsweise für das Parfümieren oder Aromatisieren von Zusammensetzungen, in denen eine Freisetzung durch Scherung oder Wärme induziert wird. Allerdings lassen sie sich auch vorteilhaft als Ausgangsmaterialien verwenden, die einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden sollen, bevor sie als Zuführsysteme in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden.
Speziell werden in einer der Ausführungsformen der Erfindung die mit Hilfe des hierin vorstehend beschriebenen Verfahrens erhaltenen sprühgetrockneten Partikel in einer extrudierten glasartigen Matrix eingekapselt, die aus einem oder mehreren Kohlenhydratmaterialien erzeugt werden kann oder die lediglich einen Weichmacher aufzuweisen braucht, sowie ein Emulgiermittel, um eine glasartige Matrix mit einer verbesserten thermischen Stabilität zu erzeugen. In der US-P-5087461 , deren Inhalt hiermit als Fundstelle einbezogen ist, wird ein Verkapselungsverfahren einer sprühgetrockneten Zusammensetzung über eine Extrusion beschrieben und beispielhaft erklärt. Dieser Prozess führt zu schmalen Stäbchen mit einem Durchmesser im Bereich 0,3 bis 3 mm.
Außer der Extrusion sind andere Verarbeitungsarten zur Verkapselung nach dem Sprühtrocknen möglich. Das erhaltene Pulver kann beispielsweise einem zweiten Sprühtrocknen unterzogen werden und liefert auf diese Weise ein zweistufig sprühgetrocknetes Produkt. Diese Methode wird speziell wie auch ein mehrstufiges Sprühtrocknen allgemein von W. J. Coumans, P. J. A. M. Kerkhof und S. Bruin in "Drying Technology", Band 12 (1 und 2), (1994), beschrieben, deren Lehre hiermit als Fundstelle einbezogen ist.
Diese Beispiele sind für die Verkapselungsmethoden nicht einschränkend, die für die weitere Verarbeitung des sprühgetrockneten Pulvers angewendet werden können, das gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird und insbesondere mit dem Ziel der Erhöhung der Partikelgrößen der Partikel oder der Verbesserung einer speziellen Charakteristik des Pulvers, um es für spezielle Anwendungen geeignet zu machen.
Die erfindungsgemäßen Produkte, nämlich das sprühgetrocknete Pulver als solches, sowie die sprühgetrockneten Zusammensetzungen, die einer zweiten Art der Verkapselung weiter unterzogen werden, lassen sich vorteilhaft beispielsweise zum Parfümieren oder Aromatisieren von Lebensmittelzusammensetzungen im Besonderen verwenden.
Daher können die Zuführsysteme der Erfindung bei Anwendungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Kaugummis oder Kaubonbons, pikanten Lebensmitteln oder Backwaren auf dem Gebiet der Geschmacksstoffe. In ähnlicher Weise umfasst das Gebiet der Parfümerie zahlreiche Anwendungen, wo diese Art von Verkapselungssystemen sehr nützlich sein kann. Beispielsweise stellen alle Formen von Deodorantien und Antitranspirationsmittel geeignete Anwendungen für ein parfümierendes Zuführsystem mit kontrollierter Freisetzung des parfümierenden Bestandteils dar, worin die Unversehrtheit des letzteren bis zum Gebrauch durch den Anwender für eine bestimmte Zeitdauer wünschenswert ist.
Das erfindungsgemäße Pulver kann auch vorteilhaft für eine parfümierende Pulverbasis verwendet werden, wie beispielsweise Grundlagen für Waschmittel. So präsentiert das hierin offenbarte Verkapselungssystem in der Tat eine sehr gute Stabilität gegenüber Feuchtigkeit oder relativer Feuchtigkeit, wie in einem nachfolgenden Vergleichsbeispiel gezeigt werden wird, sodass diese Produkte über lange Zeitdauer vor ihrem Gebrauch aufbewahrt werden können, ohne dass sie einem Abbau des gekapselten Parfüms unterliegen.
In derartigen Anwendungen vermitteln die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine Retention von Geschmack oder Duft bis zu 85% nach dem Verkapselungsprozess bei einem konstanten Niveau bis zu 50%, wobei in unerwarteter Weise die Geschmack-Retention von dem Feststoffgehalt der wässrigen Emulsion unabhängig ist, die in den Sprühtrockner eingeführt wird. Darüber hinaus nimmt das Produkt in Wasser sehr langsam Wasser auf und gelangt über bis zu zwei Wochen nicht zur Auflösung.
Die Erfindung wird nun detaillierter anhand der nachfolgenden Beispiele beschrieben, worin die Temperaturen in Grad Celsius angegeben sind und die Abkürzungen die aus dem Fachgebiet üblichen Bedeutungen haben.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
HERSTELLUNG EINER SPRÜHGETROCKNETEN ZUSAMMENSETZUNG GEMÄSS DER ERFINDUNG BEISPIEL 1 Formulierung:

1) Quelle: Firmenich Citrus Center, Florida, USA

Herstellung:
Es wurde eine Charge hergestellt, indem Agar-Agar in Wasser hydratisiert wurde (näherungsweise 10% Feststoffkonzentration) und anschließend dieses mit den übrigen Bestandteilen in einem rostfreiem Kessel gemischt wurde, der mit einem Druckluftrührer ausgestattet war. Die Chargentemperatur wurde bei 65° bis 70° gehalten. Sobald die Inhaltsstoffe des Kessels gleichförmig waren, wurden diese bei 7.000 kPa homogenisiert.
Die hergestellte Beschickung wurde mit einem Leaflash-Apparat getrocknet, der sich durch die entsprechenden Einlass-/Auslasstemperaturen von 180°/80° auszeichnet, Beschickungsdruck 17 × 10³ Pa und eine Düse 70/216 (Sprühsystem)(Durchmesser der Sprühdüse/Spinndüse).
Es wurden Proben genommen und auf Ölgehalt mit Hilfe der Dampfdestillation analysiert. Die Aroma-Retention der Feststoffteilchen nach dem Prozess betrug 85% (Feststoffgehalt der in den Sprühtrockner eingeführten wässrigen Emulsion von 33,98%).
Mit Hilfe der Mikroskopie wurden die Hydratationscharakteristik und die Öltröpfchen-Freisetzung untersucht. So wurde nach zwei Wochen in Wasser festgestellt, dass kein Öl aus dem Pulver austrat. Die Feststoffteilchen waren intakt. BEISPIEL 2 HERSTELLUNG EINER SPRÜHGETROCKNETEN ZUSAMMENSETZUNG GEMÄSS DER ERFINDUNG Formulierung:

1) siehe Beispiel 1

Herstellung: Das sprühgetrocknete Pulver wurde entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt
Das Endprodukt (nach dem Prozess) hatte eine Aroma-Retention von 87,80% (Feststoffgehalt der in den Sprühtrockner eingeführten wässrigen Emulsion von 31,53%).
Nach zwei Wochen in Wasser diffundierten keine Öltröpfchen aus den Partikeln. BEISPIEL 3 HERSTELLUNG EINER SPRÜHGETROCKNETEN ZUSAMMENSETZUNG GEMÄSS DER ERFINDUNG FORMULIERUNG:

1) siehe Beispiel 1

Herstellung: das sprühgetrocknete Pulver wurde entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt
Das Endprodukt (nach dem Prozess) hatte eine Aroma-Retention von 85,30% (Feststoffgehalt der in den Sprühtrockner eingeführten Emulsion von 23,18%).
Nach zwei Wochen in Wasser diffundierten keine Öltropfchen aus den Partikeln. BEISPIEL 4 HERSTELLUNG EINER SPRÜHGETROCKNETEN ZUSAMMENSETZUNG GEMÄSS DER ERFINDUNG Formulierung:

1) siehe Beispiel 1

Herstellung: Das sprühgetrocknete Pulver wurde entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt
Das Endprodukt (nach dem Prozess) hatte eine Aroma-Retention von 87,00% (Feststoffgehalt der in den Sprühtrockner eingeführten Emulsion von 27,78%).
Nach zwei Wochen in Wasser diffundierten keine Öltröpfchen aus den Partikeln. BEISPIEL 5 HERSTELLUNG EINER SPRÜHGETROCKNETEN ZUSAMMENSETZUNG GEMÄSS DER ERFINDUNG Formulierung:

1) Quelle: Firmenich SA, Genf, Schweiz

Herstellung: Das sprühgetrocknete Pulver wurde entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt
Das Endprodukt (nach dem Prozess) hatte eine Aroma-Retention von 100% (Feststoffgehalt der in den Sprühtrockner eingeführten Emulsion von 33,98%).
Nach zwei Wochen in Wasser diffundierten keine Öltröpfchen aus den Partikeln.
BEISPIEL 6
SPRÜHGETROCKNETE ZUSAMMENSETZUNG DER ERFINDUNG, WEITEREXTRUDIERT IN EINE GLASARTIGE MATRIX
Es wurde eine sprühgetrocknete Zusammensetzung entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 aus der folgenden Formulierung hergestellt:
Das erhaltene Pulver wurde unter einem Druck von 2 × 10⁵ Pa durch eine Düsenplatte mit Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,8 mm bei einer Temperatur von 95°C extrudiert.
BEISPIEL 7
VERGLEICHSBEISPIEL IN BEZUG AUF DIE STABILITÄT EINER SPRÜHGETROCKNETEN
ZUSAMMENSETZUNG GEMÄß DER ERFINDUNG IN EINER WASCHMITTEL-GRUNDSUBSTANZ
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode wurden zwei sprühgetrocknete Zusammensetzungen mit den folgenden Formulierungen hergestellt: Formulierung A:

1) Die Zusammensetzung bestand aus einer Mischung von Benzylacetat, Phenylethylacetat, Cyclamenaldehyd, Lilial^® (Herkunft: Givaudan-Roure, Vernier, Schweiz) und Hexylsalicylat; jeder Bestandteil lag in dem gleichen prozentualen Gewichtsanteil in der Zusammensetzung vor.

1) siehe Formulierung A

Jedes Pulver wurde unabhängig mit einem Waschmittelpulver nach Europäischem Standard mit einem Percarbonat-TAED-Bleichsystem abgemischt. Nach einer Aufbewahrung über vier Wochen bei 37° und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70% wurden die zwei Zusammensetzungen jeweils separat von dem Waschmittel separiert, in Wasser aufgelöst und mit Acetonitril und 2-Heptanon verdünnt. Es wurden 1 Gramm der auf diese Weise erhaltenen Lösung über 5 Gramm Na₂SO₄ getrocknet und die verbleibende flüssige Phase mit Hilfe einer analytischen Methode der Standard-GC-MS analysiert, um die verbleibende Menge der verschiedenen parfümierenden Bestandteile zu bestimmen. Die Ergebnisse wurden mit denen verglichen, die mit dem Waschmittel Grundsubstanz erhalten wurden, das für vier Wochen bei 3° gelagert wurde, auf das die Parfümzusammensetzung direkt aufgesprüht wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. TABELLE 1: Prozentualer Anteil von Parfümbestandteilen, zurückerhalten nach einer Lagerung für vier Wochen bei 37° und 70% relativer Luftfeuchtigkeit

parfümierender Bestandteil	aufgesprühtes Waschmittelpulver	Formulierung B (ohne Agar-Agar)	Formulierung A (3% Agar-Agar)
Benzylacetat	3	6	6
Phenylethylacetat	10	18	23
Cyclamenaldehyd	31	45	67
Lilial^®	0,0	2	10
Hexylsalicylat	25	48	100

Die Ergebnisse sind, wie in Tabelle 1 angegeben und zeigen hier Überlegenheit der Agar-Agar aufweisenden aufgesprühten Zusammensetzung nach einer Lagerung über eine Dauer von einem Monat, die den höchsten Anteil an parfümierenden Bestandteilen enthält, die nicht abgebaut worden sind.

Claims

Sprühgetrocknete Zusammensetzung, aufweisend einen oder mehrere aktive Bestandteile, die in einem Träger dispergiert sind, wobei der Träger mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial aufweist, sowie bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung 1% bis 30 Gew.-% Agar-Agar.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Träger 1% bis 20 Gew.-% Agar-Agar bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung aufweist.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Träger 1% bis 15 Gew.-% Agar-Agar bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung aufweist.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das eine Hülle bildende Kohlenhydratmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: Maltodextrin, Maisstänkesirup, chemisch modifizierte Stärke, hydriertes Stärkehydrolysat und succinylierte oder hydrolysierte Stärke.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das eine Hülle bildende Kohlenhydratmaterial aus Maltodextrin besteht.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche 0,01% bis 50% eines Weichmachers aufweist, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Mono- und einem Disaccharid.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 5, welche 0,01% bis 50% eines Weichmachers aufweist, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Mono- und einem Disaccharid.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche bezogen auf die Trockensubstanz der Zusammensetzung 1% bis 30 Gew.-% Emulgiermittel aufweist.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der aktive Bestandteil ein parfümierender Bestandteil ist.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der aktive Bestandteil ein aromatisierender Bestandteil ist.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 1, aufweisend bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung 1% bis 60% des aktiven Bestandteils.
Sprühgetrocknete Zusammensetzung nach Anspruch 11, aufweisend bezogen auf die Trockenmasse der Zusammensetzung 20% bis 50% des aktiven Bestandteils.
Verfahren zum Herstellen eines partikulären Produktes, umfassend die Schritte: a) Erzeugen einer wässrigen Emulsion eines aktiven Bestandteils, das in einem Träger dispergiert ist, aufweisend mindestens ein eine Hülle bildendes Kohlenhydratmaterial und 1% bis 30% Agar-Agar; b) Homogenisieren der Emulsion; c) Sprühtrocknen der Emulsion zur Erzeugung eines partikulären Produktes.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Schritt c) ausgeführt wird, indem ein Apparat zum Sprühtrocknen verwendet wird, der mit einer Druckdüse ausgestattet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das in Schritt c) erzeugte partikuläre Produkt ferner verkapselt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Verkapselung in einem Extrudieren des partikulären Produkts zu einer glasartigen Matrix unter Erzeugung eines granulären Zuführsystems besteht.
Granuläres Zuführsystem, das mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch 16 erhalten werden kann.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Verkapselung im Sprühtrocknen des partikulären Produktes besteht, um ein mehrstufig sprühgetrocknetes Pulver zu erzeugen.
Mehrstufig sprühgetrocknetes Pulver, das mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 18 erhalten werden kann.
Verfahren zum Aromatisieren eines Lebensmittel- oder Getränkeproduktes, welches Verfahren das Zusetzen einer sprühgetrockneten Zusammensetzung nach Anspruch 10 zu dem Lebensmittel- oder Getränkeprodukt umfasst.
Verfahren zum Aromatisieren eines Lebensmittel- oder Getränkeprodukts, welches Verfahren das Zusetzen eines granulären Zuführsystems nach Anspruch 17 zu dem Lebensmittel- oder Getränkeprodukt umfasst.
Verfahren zum Verbessern, Verstärken oder Modifizieren der Dufteigenschaften einer Zusammensetzung, bei welchem Verfahren eine sprühtrocknende Zusammensetzung nach Anspruch 9 der Zusammensetzung zugegeben wird.
Lebensmittel- oder Getränkeprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zusammensetzung nach Anspruch 10 aufweist.
Parfümiertes Produkt oder parfümierter Artikel, dadurch gekennzeichnet, dass es/er eine Zusammensetzung nach Anspruch 9 aufweist.
Parfümierter Artikel nach Anspruch 24 in Form eines pulverförmigen Waschmittels.