HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf die Reduzierung der Agglomeration körniger
Nahrungsmittelteilchen. Zur Ausführung dieser Erfindung werden ein oder mehrere
granuläre Nahrungsmittel mit einem oder mehreren neuartigen Fließmitteln, die keine
nachteilige Wirkung auf das Nahrungsmittelgranulat haben, oder mit einem davon hergestellten
Nahrungsmittelprodukt vereinigt. Aufgrund der Erfindung werden der Transport, die
Lagerung und die Verarbeitung granulärer Nahrungsmittel vereinfacht.
Allgemeiner Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht
Die essbare Nahrungsmittel produzierende Industrie stellt einen lebenswichtigen
Teil der modernen Wirtschaft dar. Obwohl innerhalb dieses Industriezweigs breit
gefächerte Unterschiede bestehen, beziehen die meisten Hersteller von essbaren Nahrungsmitteln
unterschiedliche Bestandteile der essbaren Nahrungsmittelprodukte von einem oder
mehreren Standorten, an denen diese Bestandteile zu essbaren Nahrungsmittelprodukten
vereinigt und/oder in diese umgewandelt werden. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, unterschiedliche Bestandteile an verschiedenen Standorten zu vereinigen,
um sie dann an einen anderen Ort zu transportieren, wo sie in ein essbares Endnahrungsmittelprodukt
aufbereitet und/oder zur Verteilung verpackt werden.
Aufgrund der Tatsache, dass die Weltwirtschaft immer internationaler
wird, können diese Nahrungsmittelbestandteile aus allen möglichen Herkunftsorten
weltweit eintreffen. Überdies können die Bestandteile auf viele verschiedene Arten
transportiert werden. Bestandteile können beispielsweise per Zug, über Land, Wasser
und selbst per Lufttransport eingehen. Außerdem können Bestandteile auf viele unterschiedliche
Arten verpackt eintreffen. Verpackungsarten umfassen unter anderem Schachteln, Säcke
bzw. Beutel und Container für Massengüter zum Transport durch Wasserfahrzeuge, Güterwagen
und Lastkraftwagen. Hinzu kommt, dass die Bestandteile selbst in Flüssigform, Trockenform
und in Mischformen vorkommen können. Dabei machen Bestandteile in Trockenform weiterhin
einen großen Teil der transportierten Nahrungsmittelbestandteile aus.
In vielen Fällen können Trockennahrungsmittel zahlreiche Probleme
bereiten. Da die meisten Trockennahrungsmittel zumindest teilweise wasserlöslich
sind, neigen viele während des Transports, der Lagerung und/oder der Verarbeitung
zur „Klumpenbildung" oder Agglomeration. Diese Agglomeration kann zu Klumpen
in der Größe einer Erbse, eines Golf-, Tennis- oder Basketballs oder auch noch großer
führen. Im schlimmsten Fall haften die Agglomerate an der Seite des jeweiligen Behältnisses
an und immobilisieren somit mindestens einen Teil, wenn nicht den gesamten Inhalt,
des Behältnisses. Darüber hinaus können Agglomerate weich wie zusammengepresster
Sand oder so hart wie Stein sein.
Es wird angenommen, dass die meisten während des Transports und/oder
während der Lagerung auftretenden Agglomerationen auf die jeweiligen Temperatur-
und Feuchtigkeitsbedingungen und/oder auf den Überlagerungsdruck zurückzuführen
sind. Durch Wärmeeinwirkung können manche Nahrungsmittelteilchen weich werden, wodurch
sie mehr zur Klumpenbildung neigen. Feuchtigkeit kann die Oberfläche mancher Teilchen,
wie z.B. Zucker, klebrig machen, so dass es zu einer Teilchenagglomeration kommt.
Die abwechselnde Einwirkung hoher Temperaturen und/oder von Feuchtigkeit kann zur
verstärkten Klumpenbildung bei Zucker führen, da das enthaltene Wasser verdunstet
und Zuckerverbrückungen hinterlässt; dabei kann jeder darauf folgende derartige
Zyklus die schon gebildeten Brücken verstärken und das Zerbrechen von Klumpen schwieriger
gestalten. Kleinere Zuckerteilchen verschlimmern das Problem der Zuckerverbrückung,
weil sie eine größere Oberfläche pro Masseneinheit aufweisen. Eine größere Oberfläche
führt zu mehr Brückenverankerungspunkten. Insbesondere bei der Lagerung großer Mengen
kann während der Lagerung ein die Verdichtung und folglich die Agglomeration zur
Folge habender Überlagerungsdruck auftreten, und zwar insbesondere bei in den Lagerbehältnissen
tiefer oder weiter unten liegenden Teilchen. Jeder der genannten Faktoren allein
bzw. alle diese Faktoren gemeinsam können die Agglomeration von Nahrungsmittelteilchen
verursachen.
Obwohl die Nahrungsmittelindustrie versucht hat, sich mit diesen Faktoren
auseinander zu setzen, haben sich viele angebliche Lösungen als unwirksam, unpraktisch,
ungeeignet und/oder kostspielig erwiesen. Es ist zum Beispiel wohl bekannt, dass
Stärke als Klumpen verhinderndes Mittel in Puderzucker verwendet wird; jedoch löst
sich die Stärke bei manchen Verfahren zur Verarbeitung von Puderzucker nicht ohne
weiteres auf, da manche Stärken zur Auflösung höhere Temperaturen und genügend Feuchte
benötigen, um in Lösung zu gehen. Außerdem kann dissoziierte Stärke einen erwünschten
Inhaltsstoff bei der Verwendung in manchen Puderzuckerrezepten und bei Herstellungsverfahren
darstellen. Andere bekannte Agenzien zur Verhinderung der Agglomeratbildung sind
Calziumphosphat, Calziumsilikat, microkrystalline Zellulose, Magnesiumkarbonat,
Magnesiumsilikat, Magnesiumstearat, Siliziumdioxid und Silizium silico-aluminat.
Allerdings können auch diese Agenzien, insbesondere in ihren freien
oder dissoziierten Formen, zur Herstellung mancher Nahrungsmittel, einschließlich
Puderzuckerprodukten, ungeeignet sein.
Lagerungsbehältnisse für Schüttgut, einschließlich Beutel und Säcke
und anderer Behältnisse oder Container zum Transport auf Güterwagen, Lastkraftwagen,
Wasserfahrzeugen und in Luftfahrzeugen, sind gängige Transport- und Lagerungsmittel
für Schüttgut. Obwohl manche dieser Behältnisse nach dem Verschließen luftdicht
sein sollen, sind es viele nicht, oder sie hören auf, luftdicht zu sein, insbesondere,
wenn das Schüttgutnahrungsmittel häufig umgeladen wird. Manche Schüttgutbehältnisse
ermöglichen die Zufuhr von Druckluft zur Durchströmung des gesamten Innenraums des
Behältnisses. Der Zweck dieser Luftzuführung ist das „Aufplustern" der Teilchen
und das Vermindern von Agglomerationen, indem der Überlagerungsdruck sowie die Berührung
der Teilchen untereinander verringert werden. Allerdings können belüftete Schüttgut-Container
teuer sein und sich auf die Teilchenagglomeration nachteilig auswirken. Die Luft
kann eine Feuchtigkeitsquelle darstellen und, wie schon erörtert, zur Teilchenagglomeration
beitragen. Außerdem kann die Entfeuchtung der Luft untragbar kostspielig und aufwendig
sein, vor allem, wenn die Entfeuchtung sachgemäß aufrechterhalten wird.
Wird die Klumpenbildung nicht gehemmt, kann dies unzählige Probleme
nach sich ziehen. Das Verladen von Transport- und Lagerungsbehältnissen oder Verpackungen
kann schwierig, wenn nicht unmöglich sein. Das kann dazu führen, dass die Ladung
in der Fabrik bzw. die Entladung am Lieferort nicht möglich ist. Die Verweigerung
eines Teils oder der gesamten Fracht kann das Ergebnis sein. Andererseits kann die
Verweigerung der Fracht zur Verzögerung der Produktion oder sogar zur Einstellung
der Produktion führen.
Selbst wenn die Verladung eines granulären Nahrungsmittels und dessen
Agglomerate insgesamt möglich ist, können in nachgeschalteten Verfahren Probleme
auftreten. Zum Beispiel kann es schwierig sein, die Agglomerate mit den Bestandteilen
anderer Nahrungsmittel zu vereinigen bzw. diese darin aufzulösen, was ebenfalls
Verzögerungen oder Einstellungen der Produktion zur Folge haben kann. Auch andere
Probleme sind Bearbeitern von Nahrungsmitteln wohl bekannt.
Folglich besteht das Bedürfnis, eine einfache, wirksame und kostenbewusste
Art der Agglomerationsreduzierung bei granulären Nahrungsmitteln bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diesem Bedürfnis wurde mit der gegenwärtigen Erfindung, die eine einfache,
wirksame und kostenbewusste Art der Agglomerationsreduzierung bei Nahrungsmitteln
offenbart, entsprochen.
Das erste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung
der Agglomeration eines granulären Nahrungsmittels durch Vereinigen des granulären
Nahrungsmittels mit einem Fließmittel in Mengen, die das granuläre Nahrungsmittel
oder ein daraus hergestelltes Nahrungsmittel nicht nachteilig beeinflussen, so dass
die Agglomeration des granulären Nahrungsmittels reduziert ist, und wobei das Fließmittel
aus der aus Kakaopulver, Erdnussmehl und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt
wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine im Wesentlichen
frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung, bestehend aus ungefähr 61 Gew.-% bis
ungefähr 99,9 Gew.-% Nahrungsmittelgranulat und aus ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr
9 Gew.-% aus Fließmittel, wobei das Fließmittel aus der aus Kakaopulver, Erdnussmehl
und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform bezieht
sich auf ein Verfahren zur Reduzierung der Agglomeration von Zucker durch Vermischen
von Zucker mit Kakaopulver, um eine Mischung zu erhalten, in der der Zucker und
das Kakaopulver in solchen Mengen miteinander vereinigt werden, dass der Zucker
oder das davon hergestellte Nahrungsmittel nicht nachteilig beeinflusst wird und
dass die Agglomeration von Zucker vermindert ist.
Überraschenderweise wurde herausgefunden, dass neuartige Fließmittel
die Fließfähigkeit des Zuckers erhöhen, ohne dass weitere Fließmittel hinzugefügt
werden müssen. Weiterhin wurde überraschend entdeckt, dass die besonders bevorzugte
Mischung von Zucker und Kakaopulver die Bildung von Klumpen bedeutend vermindert,
obwohl diese aus einzelnen, zur Klumpenbildung neigenden Bestandteilen besteht.
Sofern nicht anderweitig angegeben, beziehen sich alle Messeinheiten
standardmäßig auf das Internationale Einheitensystem (SI). Alle aufgeführten einschlägigen
Literaturverweise werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen. Nach Lesen der Beschreibung
und der im Anhang enthaltenen Patentansprüche sind die verschiedenen Abwandlungen
der gegenwärtigen Erfindung für den Fachmann offensichtlich.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „granuläre
Nahrungsmittel" auf Granulate oder Mischungen von Granulaten, die – entweder
im vorhandenen Zustand oder nach der Vereinigung mit anderen Bestandteilen –
von einem Lebewesen sicher verzehrt werden können. Von besonderem Interesse sind
dabei granuläre Nahrungsmittel, deren Teilchen mindestens geringfügig hydrophil
sind, da hydrophile Teilchen in einer feuchten Umgebung mehr zur Agglomeration neigen.
Diese Teilchen bzw. Partikel können größenmäßig unterschiedlich sein und eine mittlere
Partikelgröße wie im Folgenden definiert aufweisen: „grobe Körnchen" von
ungefähr 1,2 mm bis ungefähr 2,5 mm, „mittelgroße Körnchen" von ungefähr
0,5 mm bis ungefähr 1,4 mm, „feine Körnchen" von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr
0,75 mm, „extrafeine Körnchen" von ungefähr 0,075 nun bis ungefähr 0,3 mm
und „Pulver" von 0,0001 mm bis ungefähr 0,12 mm. Ein besonders bevorzugtes
granuläres Nahrungsmittel kann Zucker sein.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Zucker"
auf alle Sucrosearten oder süß schmeckenden Stoffe oder Stoffmischungen. Andere
Beispiele als Sucrose sind Zucker wie Dextrose, Glukose, Fruktose, Levulose, Laktose,
Maltose, Cellobiose und Zuckerersatz.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Sucrose"
auf krystallinen rechtsdrehenden Disaccharid-Zucker, C12H22O11,
der in Pflanzen wie z.B. Zuckerrohr und Zuckerrüben natürlich vorkommt. Außerdem
wirkt Sucrose nicht reduzierend auf eine Fehlingsche Lösung und bildet somit kein
farbiges Fällungsprodukt, ist luftbeständig, hydrophil und wasseraufnahmefähig und
kann mit Säure zu Glukose und Fruktose sowie zu Invertase hydrolysiert werden. In
Granulatform wird Sucrose vom Begriff granuläres Nahrungsmittel umfasst und kann
z.B. Rohzucker, braunen Zucker, Puderzucker, raffinierten Zucker, weißen raffinierten
Zucker, reinen Rohrzucker und Mischungen davon beinhalten. Die Sucrose kann eine
Reinheit von mindestens ungefähr 96%, bevorzugt mindestens ungefähr 98% und am bevorzugtesten
zwischen ungefähr 99% und ungefähr 99,9% oder sogar ungefähr 99,99% aufweisen und
sie kann vor dem Transport einen Wassergehalt zwischen ungefähr 0,01% und 0,4%,
einen Gehalt an reduziertem Zucker zwischen ungefähr 0% und ungefähr 1% sowie einen
Aschegehalt zwischen ungefähr 0% und ungefähr 0,5% enthalten.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Fließmittel"
auf jedes aus Teilchen bzw. Partikeln bestehende Material oder auf Mischungen solcher
Materialien, wobei diese von einem Lebewesen in ihrem vorhandenen Zustand oder nach
der Vereinigung mit anderen Bestandteilen sicher gegessen werden können. Die Partikel
des neuartigen Fließmittels können eine Größe im Bereich von ungefähr 0,1 &mgr;m
bis ungefähr 1000 &mgr;m, bevorzugt von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 500 &mgr;m
und noch bevorzugter von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 200 &mgr;m und am bevorzugtesten
von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 100 &mgr;m aufweisen. Bevorzugterweise hat
das Fließmittel keine nachteilige Wirkung auf das granuläre Nahrungsmittel selbst
oder auf ein das neuartige Fließmittel enthaltende Nahrungsmittel. Außerdem wird
darauf hingewiesen, dass die Bestandteile von bestimmten Inhaltsstoffen von Nahrungsmittelgranulaten
in Wasser entzogen werden können, wonach diese weiter reagieren oder anderweitig
nicht feststellbare Aromen, vor allem nach der Wärmezufuhr, entwickeln können. Wenn
zum Beispiel Kakaopulver in Wasser gegeben und erhitzt wird, kann ein Süßwarenprodukt
mit stärkerem Kakaoduft, mit bittererem Geschmack und Karamellaroma sowie mit Frucht-
oder anderen Duftnoten entstehen. Dementsprechend können die gemäß der gegenwärtigen
Erfindung hergestellten Zusammensetzungen mit Wasser vermischt und gegebenenfalls
erhitzt werden, um einen Grundstoff aus Zucker/Mais-Sirup für Süßwaren herzustellen.
Ohne an die Lehre gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass Teilchen
mit den Eigenschaften eines Entfeuchtungsmittels bessere Fließmittel sind, da davon
ausgegangen wird, dass Feuchtigkeit am meisten zur Teilchenagglomeration beiträgt.
Demgemäß wird bevorzugt, dass das neuartige Fließmittel zumindest teilweise aus
Partikeln besteht, die mindestens minimale Entfeuchtungseigenschaften aufweisen.
Das neuartige Fließmittel ist stärkefrei, enthält keine Methylcellulose und kein
Alginat, ist ohne großen Einfluss auf die Wirksamkeit des neuartigen Fließmittels
und verhindert somit die Agglomeration von Nahrungsmittelteilchen. Tatsächlich wird
im Fall der gegenwärtigen Erfindung ein Fließmittel bevorzugt, das überhaupt keine
Stärke, kein Calciumphosphat, kein Calciumsilikat, keine microkrystalline Cellulose,
kein Magnesiumkarbonat, kein Magnesiumsilikat, kein Magnesiumstearat, kein Siliziumdioxid
und kein Natrium silico-aluminat enthält. Bevorzugte Fließmittel umfassen Kakaopulver,
Erdnussmehl und Mischungen davon. Die neuartigen Fließmittel können Fett bzw. reduziert
Fett enthalten sowie fettfrei sein. Ein besonders bevorzugtes neuartiges Fließmittel
ist Kakaopulver.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „nachteilige
Wirkung" [bzw. „nachteilig beeinflussen"] in Bezug auf Nahrungsmittel darauf,
dass ein zukünftiger Verbraucher Einwände gegen ein zubereitetes Nahrungsmittel
haben könnte, weil dieses aus ästhetischen Gründen nicht ansprechend ist, und er
dieses Nahrungsmittel daher wahrscheinlich nicht verzehren wird. Um diese nachteilige
Wirkung in Bezug auf das Nahrungsmittel zu vermeiden, kann das
neuartige Fließmittel in Mengen verwendet werden, die das Nahrungsmittel nicht nachteilig
beeinflussen. Diese Mengen können unterschiedlich sein, je nachdem, welches Fließmittel
und welches Nahrungsmittelgranulat verwendet werden; dementsprechend hängen die
verwendeten Fließmittelmengen davon ab, wie stark die ästhetischen Eigenschaften
des Fließmittels die ästhetischen Eigenschaften des Nahrungsmittelgranulats beeinflussen.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Nahrungsmittel"
auf ein Nahrungsmittel, das von einem Menschen oder Tier sicher verzehrt werden
kann und aus einem granulären Nahrungsmittel oder einer Nahrungsmittelgranulat/Fließmittel-Mischung
besteht.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Kakaopulver"
auf den Presskuchen, der durch Entfernen von mindestens einem Teil der Kakaobutter
aus dem Kakaoliquor gewonnen wird. Diese Entfernung kann anhand mechanischer Pressverfahren
oder anderer Extraktionsmittel bewerkstelligt werden. Die Presskuchen können zermahlen
oder zerkleinert werden, um Partikel unterschiedlicher mittlerer Größen, einschließlich
Pulver, zu erhalten. Die Partikelgröße von Kakaopulver kann im Bereich von ungefähr
0,1 &mgr;m bis ungefähr 1000 &mgr;m, bevorzugt von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr
500 &mgr;m, noch bevorzugter von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 200 &mgr;m und
am bevorzugtesten von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 100 &mgr;m liegen. Gewöhnlich
enthält Kakaopulver mindestens 10 – 12% Fett und höchstens 22 – 24%
Fett, 17 – 25% Eiweiß, 9 – 15% Stärke, 1 – 4% Zucker, 19 –
25% Zellwandbestandteile, 2 – 5% organische Säuren, 4 – 13% Asche und
2 – 5% Feuchtigkeit. Außerdem kann Kakao Polyhydroxyphenole, Theobromin und
Koffein enthalten. Fettfreie Kakaopulver und solche mit reduziertem Fettgehalt sind
ebenfalls zum erfindungsgemäßen Gebrauch geeignet und stellen bevorzugte neuartige
Fließmittel für Anwendungen bei niedrigen und hohen Temperaturen dar, während Kakaopulver
mit höherem Fettgehalt (z.B. 54%), einschließlich pulverisierter Kakaoliquor, bei
niedrigen Temperaturen zur Anwendung kommen kann.
In dem hier verwendeten Sinne bezieht sich der Begriff „Erdnussmehl"
auf ein Produkt, das durch Pressen, Zermahlen oder Zerkleinern von Erdnüssen in
die Form von Partikeln gewonnen wird. Erdnüsse enthalten einen beachtlichen Anteil
öl, der das gepresste oder zerkleinerte Produkt in eine Paste oder einen Brei verwandelt.
Um Erdnussmehl zu erhalten, muss deshalb mindestens ein Teil der natürlichen Öle
oder Fette bzw. deren gesamter Inhalt entfernt werden. Obwohl Erdnussmehl gewöhnlich
einen Fett- oder Ölgehalt von ungefähr 12% und die Beschaffenheit eines Feststoffgranulats
besitzt, kann ein Mehl mit einem Fett- oder Ölgehalt von mehr oder weniger als 12%
verwendet werden. Fettfreie Erdnussmehle oder solche mit reduziertem Fettgehalt
sind besonders bevorzugt. Erdnussmehl ist dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich.
Andere Nussmehle können ebenfalls erfindungsgemäß verwendet werden.
Wie schon dargelegt, verursacht die Agglomeration von granulären Nahrungsmittelteilchen
zahlreiche Probleme beim Transport, bei der Lagerung und/oder bei der Verarbeitung.
Es wird angenommen, dass der Großteil der durch Teilchenagglomeration verursachten
Probleme die Folge der Berührung zwischen Teilchen bei Vorhandensein von Feuchtigkeit
ist. Agglomerationsprobleme entstehen bereits bei nur geringer Feuchtigkeit. Tatsache
ist, dass schon die Umgebungsfeuchtigkeit genügend Feuchtigkeit darstellt, um die
Klebrigkeit der Teilchen und die verschiedenen resultierenden Agglomerationsprobleme
zu verursachen. Bei Teilchen, die bei Feuchtigkeit von Natur aus zur Klebrigkeit
neigen, wie z.B. Zucker, ist diese Problematik noch verstärkt.
Im Folgenden werden Verfahren zur Verringerung der Agglomeration von
Nahrungsmittelteilchen bereitgestellt, wobei granuläre Nahrungsmittel mit einem
die Berührung zwischen den Teilchen vermindernden Fließmittel vereinigt werden.
Ohne an die Lehre gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass das neuartige Fließmittel
mindestens eine teilweise Berührungsbarriere zwischen den granulären Nahrungsmittelteilchen
bildet und dadurch die Oberflächenwechselwirkung zwischen den granulären Nahrungsmittelteilchen
verringert. Diese Verringerung der Berührung zwischen den einzelnen Körnchenoberflächen
ist wichtig, weil die Berührung der Körnchen untereinander für die meisten oder
sogar alle Agglomerationen von Nahrungsmittelteilchen erforderlich ist. Im Falle
vieler granulärer Nahrungsmittel findet eine Verbrückung zwischen den Körnchen statt,
sobald das enthaltene Wasser verdampft ist. Weiterhin, wie ebenfalls schon beschrieben,
kann die wasserentziehende Wirkung eines neuartigen Fließmittelpartikels zur Reduzierung
der Agglomeration von granulären Nahrungsmittelteilchen beitragen, weil das neuartige
Fließmittel als Opferfläche für die Reduzierung oder Beseitigung der mit den Oberflächen
der granulären Nahrungsmittelteilchen in Berührung kommenden Wassermenge dient.
Ohne an die Lehre gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die
wasserentziehenden neuartigen Fließmittelteilchen von doppeltem Vorteil sind. Erstens,
wie schon beschrieben, bilden die neuartigen Fließmittelteilchen mindestens eine
teilweise Berührungsbarriere zwischen den granulären Nahrungsmittelteilchen, wodurch
die Berührung zwischen den Teilchen reduziert wird. Zweitens kann eine Barriere
aus wasserentziehenden Fließmittelteilchen dazu beitragen, die Oberflächen vieler granulärer
Nahrungsmittelteilchen trocken zu halten. Wenn zumindest ein Teil der granulären
Nahrungsmittelteilchen in Teilchen mit einer Schutz- und/oder wasserentziehenden
Barriere umgewandelt wird, besteht eine geringere Möglichkeit von Wechselwirkungen
zwischen den Oberflächen der granulären Nahrungsmittelteilchen und dementsprechend
eine geringere Möglichkeit der Verbrückung mit anderen granulären Nahrungsmittelteilchen.
Die Reduzierung von klebrigen Teilchen resultiert in Sendungen von granulären Nahrungsmitteln,
die weniger Agglomerate bzw. Klumpen enthalten. Im Rahmen der erfindungsgemäßen
Parameter können das granuläre Nahrungsmittel und das neuartige Fließmittel in mehreren
relativen Gewichtsverhältnissen miteinander vermischt werden.
Das granuläre Nahrungsmittel und das neuartige Fließmittel werden
bevorzugt in relativen Gewichtsverhältnissen vermischt, so dass das granuläre Nahrungsmittel
oder gegebenenfalls das daraus hergestellte Nahrungsmittel nicht nachteilig beeinflusst
wird. Beispielsweise kann Kakaopulver mit Zucker in Mengen von bis zu 10 Gew.-%,
bevorzugt bis zu ungefähr 9 Gew.-%, noch bevorzugter bis zu ungefähr 5 Gew.-%, noch
bevorzugter bis zu ungefähr 3 Gew.-% und am bevorzugtesten bis zu ungefähr 2 Gew.-%
vermischt werden, ohne dass ein aus diesem Zucker hergestelltes Nahrungsmittel dadurch
nachteilig beeinflusst wird. Um ein wirksames Fließmittel zu bilden, und je nach
Lagerungs- und Transportbedingungen, kann das Kakaopulver in Mengen von mindestens
ungefähr 0,1 Gew.-%, bevorzugt mindestens ungefähr 0,5 Gew.-% oder noch bevorzugter
mindestens ungefähr 1 Gew.-% im Zucker enthalten sein.
Andere Bestandteile können in der Mischung aus Zucker und Fließmittel
enthalten sein, z.B. um zusätzliche Schritte im nachfolgenden Herstellungsverfahren
zu vermeiden. Jedes der zusätzlichen Bestandteile kann zur Agglomeration neigen
oder nicht und ein oder mehrere granuläre Nahrungsmittel enthalten, ohne jedoch
darauf beschränkt zu sein, nämlich Aromapulver oder -krystalle, Milchpulver, Molkenpulver,
Sojamehl, Backzutaten wie Mehl und dergleichen. Gleichgültig, ob andere Bestandteile
in der Mischung aus Zucker und Fließmittel enthalten sind oder nicht, enthält die
Mischung in Bezug auf ihr Gewicht bevorzugt mindestens ungefähr 61 Gew.-% Zucker,
bevorzugter mindestens ungefähr 75 Gew.-% Zucker, noch bevorzugter mindestens ungefähr
91 Gew.-% Zucker, noch bevorzugter mindestens ungefähr 95 Gew.-% Zucker, noch bevorzugter
mindestens ungefähr 97 Gew.-% Zucker, noch bevorzugter mindestens ungefähr 98 Gew.-%
Zucker und am bevorzugtesten mindestens ungefähr 99,5 Gew.-% Zucker. Außerdem kann
die obere Grenze für Kakaopulver hoch sein, wenn der das Kakaopulver enthaltende
Zucker zur Herstellung von beispielsweise Nougat, Karamel und anderen Süßwaren verwendet
wird, und niedrig sein, wenn der das Kakaopulver enthaltende Zucker beispielsweise
als einfacher Süßstoff für Getränke verwendet wird.
Überraschenderweise wurde herausgefunden, dass manche Mischungen aus
dem granulären Nahrungsmittel und dem neuartigen Fließmittel, z.B. Mischungen aus
Zucker und Kakao, eine Mischung bilden, die trotz der Neigung zur Klumpenbildung
der einzelnen Bestandteile weniger Agglomerationen aufweist. Mit anderen Worten:
obwohl Zucker und Kakaopulver separat zur Agglomeration neigen, wird bei deren Vereinigung
eine geringe oder keine Klumpenbildung beobachtet. Darüber hinaus werden möglicherweise
gebildete Klumpen leicht dispergiert oder zerkleinert, was bei den kein Kakaopulver
enthaltenden Zuckerklumpen nicht der Fall ist. Um diese überraschenden Ergebnisse
besser zu erzielen, ist die Mischung aus granulärem Nahrungsmittel und Fließmittel
bevorzugt relativ homogen, so dass die Vorteile des Fließmittels einen wesentlichen
Teil, bevorzugt den überwiegenden Teil, der granulären Nahrungsmittelteilchen betreffen.
Dem Fachmann sind zahlreiche Wege zur Erstellung einer homogenen Mischung
aus einem granulären Nahrungsmittel und dem neuartigen Fließmittel bekannt. Eine
Methode ist die Zudosierung des neuartigen Fließmittels zu einem granulären Nahrungsmittel
während einer beliebigen Umladung, z.B. von einer Produktionsstätte zu einem Silo,
von einem Silo zu einem Tank für Schüttgut oder von einem Schüttguttransporttank
zu einem Silo. Außerdem erhöht sich im Falle der meisten, wenn nicht aller granulären
Nahrungsmittel und der neuartigen Fließmittel die Homogenität der Mischung –
bis zu einem bestimmten Punkt – nach jeder Umladung des Schüttguts nach Zugabe
des neuartigen Fließmittels zum granulären Nahrungsmittel. Eine weitere Methode
zur Erstellung einer homogenen Mischung aus einem granulären Nahrungsmittel und
einem neuartigen Fließmittel ist die Vereinigung von granulärem Nahrungsmittel und
Fließmittel in einem Chargenmischer oder einem Schüttgutmixer. Andere Durchlauf-
und Chargenverfahren sind dem Fachmann bekannt. Die folgenden, nicht als Einschränkung
zu verstehenden Beispiele veranschaulichen die Wirksamkeit dieser Erfindung, selbst
bei Verwendung geringer Mengen des neuartigen Fließmittels.
Beispiel I
Frisch hergestellte Sucrose von einer Zuckerraffinerie wurde aus einem
Silo sowie aus einem Sattelschlepper in mit Schraubverschluss versehenen Behältern
aufgenommen. Kakaopulver in Mengen von jeweils 0,5 Gew.-% und 2,0 Gew.-% wurden
Teilen der Siloproben und der Sattelschlepperproben hinzugegeben, während andere
Teile der Proben aus dem Silo und dem Sattelschlepper unverändert
gelassen wurden, um als Kontrollproben zu dienen. Jeweils eine der beiden Proben
wurde zwei Reihen von Bedingungen unterworfen. Die Proben der Bedingungsreihe I
wurden luftdicht verschlossen und in einem Ofen 2 Tage lang einer Temperatur von
117°F [ungef. 47,2°C] ausgesetzt und dann für 6 Tage bei 67°F [ungef.
19,4°C] und 62% relativer Feuchtigkeit offen stehen gelassen. Die Proben der
Bedingungsreihe II wurden luftdicht verschlossen und in einem Ofen 7 Tage lang einer
Temperatur von 117°F [ungef. 47,2°C] ausgesetzt und dann für 22 Tage bei
67°F [ungef. 19,4°C] und 62% relativer Feuchtigkeit offen stehen gelassen.
Visuelle Prüfungen ergaben, dass die der Bedingungsreihe I oder II unterworfenen,
Kakaopulver enthaltenden Proben keine Zeichen von Agglomeration zeigten, während
die der Bedingungsreihe I oder II unterworfenen, keinen Kakaopulver enthaltenden
Proben eine außergewöhnliche Klumpenbildung aufwiesen. Dies traf sowohl auf die
dem Sattelschlepper entnommenen Proben als auch auf die dem Silo entnommenen Proben
zu. Dieses in kleinem Maßstab durchgeführte Beispiel zeigt, dass Kakaopulver in
geringen Mengen wie 0,5% die Zuckeragglomeration drastisch verringern oder sogar
verhindern kann, selbst wenn der Zucker wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen
unterworfen wurde.
Beispiel II
Der folgende Versuch wurde mit gewöhnlichem, von einer Raffinerie
erhaltenen Rohzucker durchgeführt. Der mit Rohzucker anstatt mit weißem, raffiniertem
Zucker durchgeführte Versuch zeigte, dass durch die Zugabe von Kakaopulver zu dem
Rohzucker die Zuckeragglomeration nach 14 Tagen bei geschlossener Lagerung bei 110°F
[ungef. 43,3°C] und nach 14 Tagen bei offener Lagerung bei einer Umgebungstemperatur
von 68°F [ungef. 20°C] bis 77°F [ungef. 25°C] und einer relativen
Luftfeuchtigkeit von ungefähr 62% drastisch verringert wurde. Die bei diesem Versuch
geprüften 2,5 kg Zucker wurden im Laufe der 14 Tage vor der Wärmebehandlung 20 Minuten
lang einer Schwingungsbehandlung und einem Verdichtungsdruck von 5 kg bei erhöhter
Temperatur unterworfen. Im Falle der reinen Rohzuckerprobe waren 98,8 Gew.-% der
gesamten Zuckermenge agglomeriert und äußerst fest. Jedoch waren im Falle der Mischung
98:2 (nach Gewicht) von Zucker/Kakaopulver nur 6,0 Gew.-% der Mischung laut Messung
anhand Labor-Siebtechnik agglomeriert. Dieses in kleinem Maßstab durchgeführte Beispiel
zeigt, dass Kakaopulver in geringen Mengen von nur 2% die Zuckeragglomeration drastisch
reduzieren oder sogar verhindern kann, d.h. selbst im Falle von Rohzucker, der wechselnden
Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen unterworfen wurde. Es ist erwähnenswert,
dass Rohzucker mehr zur Klumpenbildung neigt als raffinierter Zucker.
Weitere Ausführungsbeispiele der gegenwärtigen Erfindung sind für
den Fachmann offensichtlich. Obwohl sich die nachfolgenden Patentansprüche deutlich
auf besondere Ausführungsbeispiele beziehen, werden davon auch dem Sinn und Umfang
der obigen Beschreibung entsprechende Ausführungsbeispiele erfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die Reduzierung von Agglomerationen von granulären Nahrungsmittelteilchen
untereinander durch Vereinigung von einem oder mehreren granulären Nahrungsmitteln
mit einem oder mehreren Fließmitteln, die keine nachteilige Wirkung auf das granuläre
Nahrungsmittel oder ein daraus hergestelltes Nahrungsmittelprodukt haben. Die gegenwärtige
Erfindung erleichtert den Transport, die Lagerung und die Verarbeitung von granulären
Nahrungsmitteln.