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Dokumentenidentifikation DE10392269T5 07.04.2005
Titel Verfahren und mit diesem Verfahren herstellte Produkte zur Reduzierung der Agglomeration granulärer Nahrungsmittel
Anmelder Mars Inc., McLean, Va., US
Erfinder Manning, Douglas M., Middletown, Pa., US;
Comes, Justin E., Harrisburg, Pa., US
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 10392269
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, OM, PH, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SK, SL, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZM, ZW, AP, EA, EP, OA
WO-Anmeldetag 09.01.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/US03/00557
WO-Veröffentlichungsnummer 0003059094
WO-Veröffentlichungsdatum 24.07.2003
Date of publication of WO application in German translation 07.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.2005
IPC-Hauptklasse A23P 1/06
IPC-Nebenklasse C13F 3/00   

Beschreibung[de]
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.


Anspruch[de]
  1. Ein Verfahren zur Reduzierung der Agglomeration eines granulären Nahrungsmittels, das einen Verfahrensschritt zur Vereinigung dieses granulären Nahrungsmittels mit einem Fließmittel in Mengen umfasst, die das granuläre Nahrungsmittel oder ein davon hergestelltes Nahrungsmittel nicht nachteilig beeinflussen, so dass die Agglomeration dieses granulären Nahrungsmittels verringert ist, wobei dieses Fließmittel aus der aus Kakaopulver, Erdnussmehl oder einer Mischung davon bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
  2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses Fließmittel in einer Menge von ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-% dieses granulären Nahrungsmittels vorhanden ist.
  3. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses granuläre Nahrungsmittel eine Partikelgröße im Bereich von ungefähr 0,0001 mm bis ungefähr 2,5 mm aufweist.
  4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses Fließmittel eine Partikelgröße im Bereich von ungefähr 0,1 &mgr;m bis ungefähr 1000 &mgr;m aufweist.
  5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses Fließmittel wasserentziehende Eigenschaften besitzt.
  6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses granuläre Nahrungsmittel Zucker ist.
  7. Ein Verfahren nach Anspruch 6, wobei dieser Zucker Sucrose ist.
  8. Ein Verfahren nach Anspruch 6, wobei dieser Zucker aus der aus Rohzucker, braunem Zucker, Puderzucker, raffiniertem Zucker, weißem raffiniertem Zucker, reinem Rohrzucker und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  9. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieses Fließmittel Kakaopulver ist.
  10. Eine im Wesentlichen frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung, die aus ungefähr 61 Gew.-% bis ungefähr 99,9 Gew.-% granulärem Nahrungsmittel und aus ungefähr 0.1 Gew.-% bis ungefähr 9 Gew.-% Fließmittel besteht, wobei dieses Fließmittel aus der aus Kakaopulver, Erdnussmehl und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  11. Eine im Wesentlichen frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei dieses Fließmittel wasserentziehend ist.
  12. Eine im Wesentlichen frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei dieses granuläre Nahrungsmittel Zucker ist.
  13. Eine im Wesentlichen frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 12, wobei dieser Zucker Sucrose ist.
  14. Eine im Wesentlichen frei fließende Nahrungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 12, wobei dieser Zucker aus der aus Rohzucker, braunem Zucker, Puderzucker, raffiniertem Zucker, weißem raffiniertem Zucker, reinem Rohrzucker und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  15. Ein Verfahren zur Reduzierung der Agglomeration von Zucker, die einen Verfahrensschritt zur Vereinigung dieses Zuckers mit Kakaopulver zur Bildung einer Mischung enthält, wobei dieser Zucker und dieses Kakaopulver in Mengen vereinigt werden, die diesen Zucker oder ein davon hergestelltes Nahrungsmittel nicht nachteilig beeinflussen, so dass die Agglomeration des Zuckers verringert ist.
  16. Ein Verfahren nach Anspruch 15, wobei diese Mischung ungefähr 61 Gew.-% bis ungefähr 99,9 Gew.-% Zucker und ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 9 Gew.-% Kakaopulver enthält.
  17. Ein Verfahren nach Anspruch 15, wobei diese Mischung ungefähr 91 Gew.-% bis ungefähr 99,9 Gew.-% Zucker und ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 9 Gew.-% Kakaopulver enthält.
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