Im Bereich der Einkapselung von aktiven Inhaltsstoffen (Wirkstoffen auf bzw. in Trägermaterialien) treten insbesondere im Bereich der Lebens- mitteltechnologie häufig Probleme auf, z. B. eine unvollständige Immobili- sierung der Wirkstoffe auf bzw. in ihrem Trägermaterial.

Im Bereich der Systeme zur Funktionalisierung, insbesondere der Freiset- zung (Freigabe) von aktiven Inhaltsstoffen (WirkstofFen) aus Trägermateria- lien resultieren derartige Probleme häufig aus einer nicht bedarfsgerechten, d. h. entweder unvollständigen oder aber verfrühten oder verspäteten Frei- setzung der Wirkstoffe aus ihrem Trägermaterial.

Zwar sind für einzelne Anwendungsfälle, insbesondere in der Pharmazie, Agrarchemie, und Kosmetik, bereits WirkstofF-Trägermaterial-Kombinatio- nen gefunden worden, die den Anforderungen sowohl im Hinblick auf die Einkapselungseffizienz als auch hinsichtlich der Bedürfnisse der Praxis bezüglich Freisetzung entsprechen, doch wird in allen Industrienationen weiterhin mit großem Aufwand nach Systemen gesucht, die in bestimmten Anwendungsgebieten eine dem Bedarf entsprechende Freisetzung von Wirkstoffen aus einem Trägermaterial ermöglicht.

Zur Einkapselung und Funktionalisierung von Inhaltsstoffen in den Berei- chen der Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie sind trotz gro- ßer Anstrengungen bisher nur wenige funktionierende Systeme entwickelt worden. Dies beruht zum Teil auf der eingeschränkten Zulassung mögli- cher Trägermaterialien für die jeweiligen Inhaltsstoffe. Insbesondere treten aber Probleme bei denjenigen Aromen auf, deren Zusammensetzung kom- plex ist, was sich in der Vielfalt der Flüchtigkeiten und der Polaritätsspanne der einzelnen Aromakomponenten des Aromas ebenso ausdrückt wie in der Empfindlichkeit einzelner oder mehrerer Aromakomponenten gegen- über äußeren Einflüssen.

Aus der äußerst umfangreichen Literatur zu Wirkstoff-Freisetzungs- systemen sei zunächst auf die folgenden Dokumente verwiesen : Brandau, Thorsten ; Pharma + Food 3/2001, 8-12 : In diesem Dokument werden mikroverkapselte Wirkstoffe und Mikrokugeln in pharmazeutischen und kosmetischen Anwendungen beschrieben. Als Verfahren zur Herstellung von Mikrokugeln wird das sogenannte Mikro- kugelverfahren angegeben, welches zu hochspherischen Granulaten (Voll- kugeln) mit monomodaler Kornverteilung führt. Der oder die Wirkstoffe sind dabei in einer Matrix eines Trägermaterials gleichmäßig über die gesamte Kugel verteilt. Zudem werden Mikrokapseln beschrieben, zu deren Hersé)- lung ein flüssiger oder verflüssigter Wirkstoff in einer festen Hülle eingebet- tet wird.

WO 93/02785 : In diesem Dokument wird ein Verfahren zur Herstellung von Alginatkugeln (Vollkugeln) aus Tropfen einer Alginatlösung offenbart, die aus einer Düse abgegeben werden, wobei die Tropfen so in eine lonenlösung eingetropft werden, dass sie verfestigen. Die Alginatlösung wird dabei durch Schwin- gungsanregung zertropft. Mononuklear gefüllte Kapseln werden nicht of- fenbart.

WO 98/15191 Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Kugeln (Beads) als Nahrungsmittel-Additiv, wobei diese Vollkugeln mit zumindest einem aktiven Inhaltsstoff aus der Gruppe der Aromastoffe beladen sind.

Mononuklear gefüllte Kapseln werden nicht offenbart. Angaben über In- haltsstoffe aus dem Gebiet der Aromen, insbesondere wasserunlöslicher Aromen, und technologische Vorteile des Trägermaterials im Hinblick auf Hitzestabilität werden offenbart, wobei jedoch deren Freisetzung nicht spontan, sondern kontinuierlich während der Herstellung oder der Zuberei- tung, insbesondere aber während der Lagerung des Nahrungsmittels er- folgt.

WO 98/15192 : Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Kugeln (Beads) als Nahrungsmittel-Additiv, wobei in einem abschließenden Ver- fahrensschritt zuvor hergestellte wasserunlösliche Gelkugeln (Vollkugeln) mit zumindest einem aktiven, amphiphilen Inhaltsstoff nachträglich beladen werden.

Die Einkapselung von Geschmacksstoffen (Aromastoffen) in Kugeln (Beads) führt dazu, dass die Aromastoffe während der Weiterverarbeitung der Beads eine verbesserte Wärmestabilität und Wasserunlöslichkeit besit- zen. Die Aromafreisetzung ist jedoch beim Kauen oder Zerbrechen der Bead-Partikel im Mund nicht instantan, sondern basiert auf einem kontinu- ierlichen und langsamen Prozess der Diffusion aktiver Aroma- Komponenten aus dem Einkapselungsmaterial heraus in die Lebensmittel- matrix. Dies wird insbesondere in der WO 98/15191 und der WO 98/15192 beschrieben.

EP 0 513 603 B1 : Dieses Dokument offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung nahtloser Kapseln, bei der ein Flüssigkeitsstrom zur Bildung von Kapseln aus einer Mehrfachdüse geblasen wird, so dass sich Tropfen bilden, welche dann in Kontakt mit einer Härtungsflüssigkeit gebracht werden, um die nahtlosen Kapseln zu erzeugen. Diese nahtlosen Kapseln sind mononuklear gefüllt.

Angaben zum Kapselmaterial werden nicht gemacht. Angaben über mögli- che Inhaltsstoffe oder mögliche technologische Vorteile des Schalenmate- rials in Anwendung werden ebenfalls nicht gemacht.

JP 11155480 A beschreibt mit öligen aromatischen Inhaltsstoffen gefüllte Mikrokapseln, die durch Reaktion von Polysacchariden wie Alginaten mit Calcium-oder Metallionen gewonnen werden und hitze-und wasser- beständig sind. Die Hülle der beschriebenen Kapseln weist jedoch einen hohen Wasseranteil von über 90 Gew.-% auf, bezogen auf die Kapselhülle.

JP 09065853 A beschreibt eine mit dem Aromastoff Wasabi gefüllte Mikro- kapsel, die durch Verkapselung des Aromas mit Natriumalginat und einem Polysaccharid als Form-und Stabilisierungsadjuvans mittels eines Zwei- stromventils geformt und mit Calciumchlorid gehärtet wird. Auch hier besitzt das gehärtete Kapselhüllmaterial einen sehr hohen Wassergehalt von weit über 50 Gew.-%.

Ein hoher Wassergehalt in der Kapselhülle ist jedoch, wie eigene Untersu- chungen erst im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt haben, für die Performance einer Kapsel und insbesondere für ihre Hitzestabilität und ihr Aroma-Rückhaltevermögen äußerst nachteilig.

Es war dementsprechend die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aromenfreisetzungssystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, welches mit Blick auf die primäre Aromeneinkapselung effizient und bezüglich der Wahl der einzukapselnden Aromen so weit wie möglich universell einsetzbar ist, d. h. insbesondere nicht auf nur einige wenige öl- lösliche Essenzen beschränkt ist.

Darüber hinaus sollte es das anzugebende Verfahren vorzugsweise ermög- lichen, ein zumindest im Wesentlichen wasserunlösliches Aromen- freisetzungssystem herzustellen, mit dem auch die Einkapselung wasser- löslicher Füllmaterialien möglich ist.

Des Weiteren sollte das System in seiner Aromenfreisetzung vorzugsweise Instant-Eigenschaften besitzen, d. h. die schlagartige Freisetzung eines Aromas zum gewünschten Zeitpunkt ermöglichen, bevorzugt während der Nahrungsaufnahme (burst effect).

Gleichzeitig sollten die anzugebenden Systeme vorzugsweise zumindest in einem solchen Maße scherkraftbeständig sein, dass sie nicht durch die üblicherweise bei der Herstellung oder Zubereitung eines Lebensmittels (Nahrungsmittels) auftretenden Scherkräfte zerstört werden.

Darüber hinaus sollte das anzugebende Aromenfreisetzungssystem hitze- stabil und/oder kochstab) und/oder frittierstabil sein (zur Definition dieser Begriffe siehe unten).

In technologischer Hinsicht sollte das anzugebende Verfahren die kontinu- ierliche Erzeugung möglichst gleichförmiger Freisetzungssysteme ermögli- chen.

Hinsichtlich des Aromen-Freisetzungssystems wird die primäre Aufgabe durch Angabe einer mononuklear gefüllten nahtlosen Mikrokapsel gelöst, die - eine Kapselhülle aus einem gehärteten Kapselmaterial auf Basis ei- nes sauren Polysaccharids und allseitig von der Kapselhülle umschlossen ein Füllmaterial, umfas- send eine organoleptisch wirksame Menge eines Aromas, umfasst, wobei die Mikrokapsel hitzestabil und/oder kochstab) und/oder fritierstabil ist und der Wasseranteil in der Kapselhülle auf einen Wert 5 50 Grew.-% eingestellt ist, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapselhülle.

Eine mononuklear gefüllte nahtlose Mikrokapsel wird dabei als hitzestabil angesehen, wenn sie ihre strukturelle Integrität bewahrt, wenn man sie für 15 Minuten einem Wasserbad bei 50 °C aussetzt. Ihre strukturelle Integrität ist dabei insbesondere dann bewahrt, wenn das Füllmaterial nach der Be- handlung der Mikrokapsel nicht aus der Kapselhülle ausgetreten ist.

Eine erfindungsgemäße mononuklear gefüllte nahtlose Mikrokapsel wird als kochstabil angesehen, wenn sie ihre strukturelle Integrität bewahrt, wenn man sie für 5 Minuten einem Wasserbad bei 100 °C aussetzt. Ihre strukturelle Integrität ist dabei insbesondere dann bewahrt, wenn das Füll- material nach der Behandlung der Mikrokapsel nicht aus der Kapselhülle ausgetreten ist.

Eine erfindungsgemäße mononuklear gefüllte nahtlose Mikrokapsel wird als frittierstabil angesehen, wenn sie ihre strukturelle Integrität bewahrt, wenn man sie für 5 Minuten einem Frittierbad aus geschmolzenem Palmfett bei 180 °C aussetzt. Ihre strukturelle Integrität ist dabei insbesondere dann bewahrt, wenn das Füllmaterial nach der Behandlung der Mikrokapsel nicht aus der Kapselhülle ausgetreten ist.

Unter einer mononuklear gefüllten (Mikro-) Kapsel werden dabei im Rah- men des vorliegenden Textes ausschließlich Systeme verstanden, die eine definierte Kapsel (Kapselhülle, Schale) besitzen, welche einen einzigen (mono) Kern (Nukleus) aus Füllmaterial vollständig umschließt. Dabei kann die Schichtdicke der Kapselhülle variable sein, vorzugsweise nimmt der Kern den weitaus größeren Teil des Kapselvolumens ein, um eine mög- lichst hohe Beladung der Kapsel zu ermöglichen. Der Begriff"mononuklear gefülle Mikrokapsel" ist also insbesondere nicht für "Mikrokugeln" zutref- fend, wie sie beispielsweise in dem besagten Artikel in Pharma + Food 3/2001 beschrieben sind. Letztgenannte Kugel-Systeme, bei denen der Wirkstoff als Emulsion oder Dispersion in dem Trägermaterial feinst verteilt eingebettet vorliegt, werden in der Literatur dementsprechend vielfach als "polynukleare Kapseln"bezeichnet. Eine Mikrokapsel im Sinne des vorlie- genden Textes besitzt maximal ein Volumen von 65 mm3.

Eine erfindungsgemäße mononuklear gefüllte nahtlose Mikrokapsel kann insbesondere durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten hergestellt werden : - Bereitstellen eines flüssigen, eine organoleptisch wirksame Menge eines Aromas umfassenden Füllmaterials für die Mikrokapseln, - Bereitstellen einer vorzugsweise wässrigen Lösung oder Dispersion eines härtbaren Kapselmaterials auf Basis eines sauren Polysac- charids, - Bildung diskreter Tropfen aus dem flüssigen Füllmaterial für die Mik- rokapseln und der Lösung oder Dispersion des härtbaren Kap- sel (hüll) materials, so dass das härtbare Kapselmaterial das flüssige Füllmaterial in den Tropfen allseitig umschließt, - Härten des härtbaren Kapsel (hüll) materials, so dass nahtlose Poly- saccharid-Kapseln gebildet werden, die jeweils Füllmaterial mono- nuklear umfassen und hitzestabil und/oder kochstabil und/oder frit- tierstabil sind, - Trocknen der gebildeten Kapselhülle, bis der Wasseranteil in der Kapselhülle einen Wert # 50 Gew.-% erreicht, bezogen auf die Ge- samtmasse der Kapselhülle.

Vorzugsweise wird das flüssige Füllmaterial hergestellt, indem eine Lösung oder Emulsion der einzusetzenden aktiven Aromastoffe (die zusammen die organoleptisch wirksame Menge eines Aromas ergeben) hergestellt wird.

Bevorzugt ist es, die diskreten Tropfen aus dem flüssigen Füllmaterial und der Lösung oder Dispersion des härtbaren Kapselmaterials herzustellen, indem die besagten Flüssigkeiten durch eine konzentrische Mehrdüsen- anordnung geleitet werden. Die diskreten Tropfen umfassen dann zumin- dest zwei unterschiedliche Phasen (Füllmaterial, Kapselmaterial).

Das Härten des härtbaren Kapselmateriafs erfolgt vorzugsweise, indem das härtbare Kapselmaterial, welches in den gebildeten diskreten Tropfen das flüssige Füllmaterial allseitig umschließt, mit einer wässrigen Lösung mehrwertiger Kationen (z. B. Ca-tonen) kontaktiert wird, woraufhin das sau- re Polysaccharid mit den Kationen reagiert, um eine nahtlose feste Hülle um das flüssige Füllmaterial zu bilden.

Nach dem Härten des härtbaren Kapselmaterials werden die gebildeten Kapseln üblicherweise von der eingesetzten mehrwertige Kationen enthal- tenden Lösung abgetrennt, und zwar vorzugsweise nach einer nur sehr kurzen Kontaktzeit zwischen Kapsel-und Härtungsbad.

Das Trocknen der gebildeten Kapselhülle erfolgt vorzugsweise zumindest partiell durch einen Wasseradsorptions-oder-absorptionsprozess, der ge- gebenenfalls mit anderen Trocknungsprozessen kombiniert sein kann, z. B. mit einem konvektiven Lufttrocknungsprozess.

Vor dem Trocknen werden die vom Härtungsbad separierten Kapseln vor- zugsweise noch gewaschen, um so etwaige anhaftende mehrwertige Cati- onen von der Kapseloberfläche zu entfernen.

Zu den bevorzugten Verfahrensgestaltungen folgen unten weitere Details.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Artikel, insbesondere Lebensmittel- zusammensetzungen, die eine oder mehrere erfindungsgemäße mono- nuklear gefüllte Mikrokapseln und ein Trägermaterial für die Mikrokapsel (M) umfassen.

Es sind bereits mononuklear gefüllte Mikrokapseln bekannt, welche für den menschlichen Verzehr geeignet sind. Zu unterscheiden sind hierbei (a) Kapseln, die mittels Mehrfachdüsen-Technologie herstellbar sind, (b) Zell- kapseln, (c) Koazervat-Mikrokapseln.

Zu Kapseltyp (a) verweisen wir insbesondere auf die obigen Ausführungen zu den Dokumenten JP 11155480 A und JP 09065853 A.

Hinsichtlich des Kapseltyps (b), d. h. der Zellkapseln, wird auf die Dokumen- te EP 242 135 A2 und EP 528 466 A1 verwiesen, die jeweils die Einkapse- lung von Wirkstoffen in aus Mikroorganismen stammenden Zellmaterial offenbaren.

Mit Blick auf Kapseltyp (c), d. h. Koazervat-Mikrokapseln, wird auf die Do- kumente WO 93/19621 und WO 93/19622 verwiesen.

Die Kapseffypen (b) und (c) bzw. die entsprechenden Verfahren zu deren Herstellung besitzen gewisse Vorteile und gewisse Nachteile. Nachteiliger- weise sind die üblichen Herstellungsverfahren für beide Kapseltypen immer noch Batch-Verfahren, so dass eine kostengünstige Kapsel-Massen- fertigung nicht möglich ist. Die Bereitstellung von geeigneten Mikroorga- nismen-Zellen und die Einkapselung in solchen ist zudem technisch sehr anspruchsvoll und fehleranfällig, und die erhaltenen Zellkapseln sind zu- dem nicht sonderlich stabil gegenüber Scherkräften. Das Verfahren zur Herstellung von Koazervat-Mikrokapseln, welches üblicherweise unter Verwendung von Gelatine und einem Additiv wie z. B. Gummi Akazia durchgeführt wird, ist nur unter der Voraussetzung tauglich, dass das zu umhüllende Aromen-Füllmaterial in einer wässrigen Lösung der Gelatine komplett unlöslich ist, was zu einer entsprechend großen Einschränkung im Hinblick auf potentiell einzukapselnde komplexe Aromen führt. Gemäß den Dokumenten WO 93/19621 und WO 93/19622 sind die einzukapselnden aktiven Bestandteile auf öllösliche Komponenten beschränkt. Koazervat- Mikrokapseln sind zudem in der Regel nicht hitzestabil, was ihre Einsetz- barkeit weiterhin nachteilig beschränkt.

Um den enormen Aufwand aufzuzeigen, der in der Industrie betrieben wird, um die beschriebenen Nachteile der oben genannten Kapselsysteme aus- zugleichen und hitzestabile Wirkstoff-Freisetzungssysteme mit einer mög- lichst hohen Zahl potentiell einkapselbarer Aromen zu erzeugen, sei auf die folgenden Dokumente verwiesen : US 5, 759, 599 Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur Aromatisierung und Herstel- len von Lebensmitteln durch Zusatz mittels chemischer Vernetzung gehär- teter und damit hitzestabiler, mit Aromaölen beladener Kapseln, die durch den Koazervationsprozeß auf der Basis eines Proteins als Schalenmaterial hergestellt und welche beim Kauen mechanisch aufgebrochen werden. Die Kapseln können wiederum nur mit öllöslichen Aromastoffen beladen wer- den.

WO 99/17871 Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur Einkapselung amphiphiler Aromen in chemisch vernetzte Koazervat-Mikrokapseln, welche aufgrund bekannter Verteilungskoeffizienten nachträglich von Außen in den Kern einer vorgefertigten unaromatisierten Kapsel transportiert und dort bis zu einem definierten Gleichgewicht gelöst werden.

Im Unterschied zu den bekannten Typen mononuklear gefüllter Kapseln sind die erfindungsgemäßen Mikrokapseln bei entsprechender Gestaltung des Herstellungsverfahrens scherkraftstabil, wasserunlöslich, aroma-und hitzestabil (Kapseln in Anwesenheit von Wasser nicht schmelzbar), ohne dass eine zusätzliche chemische Vernetzungsreaktion durchgeführt werden muss. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist dabei bedeutend einfacher als die Herstellung von Zellkapseln oder Koazervat-Mikrokapseln und führt auch zu deutlich einheitlicheren Mikrokapsel-Produkten. Die er- findungsgemäßen Kapseln lassen sich in einem kontinuierlichen Prozess und mit im Wesentlichen konstanten Abmessungen herstellen. Im Vergleich mit den Mikrokapseln, die in den Dokumenten JP 11122480 A und JP 09065853 A beschrieben sind, zeichnen sich die erfindungsgemäßen Mikrokapseln insbesondere durch eine verbesserte Hitzestabilität und eine verbesserte Aroma-Retention aus.

Das gehärtete Kapsel (hüll) material der erfindungsgemäßen Mikrokapseln umfasst-wie bereits erwähnt-vorzugsweise eine durch Kontaktieren mit ein-, zwei-oder höherwertigen Kationen gehärtete Substanz. Im erfin- dungsgemäßen Verfahren wird daher bevorzugt eine entsprechende härt- bare Substanz eingesetzt, die hierbei vorzugsweise in Form einer Lösung vorliegt. Bevorzugt sind Substanzen, die in Kontakt mit Ca-Ionen aushär- ten, z. B. nach Eintropfen in ein Ca-Ionen-haltiges Bad.

Das Kapsel (hüll) material für die Mikrokapseln ist vorteilhafter Weise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Alginat, Pektat, Pektinat, Carrageenan, Gellan und deren Mischungen besteht. Die genannten Materialien sind durch Kationen härtbar und bilden im ausgehärteten Zustand besonders hitzestabile und wasserunlösliche Kapseln mit einer hohen Scherstabilität.

Die zur Härtung der genannten Materialien geeigneten Kationen sind dem Fachmann bekannt.

Die erfindungsgemä#en mononuklear gefüllten nahtlosen Mikrokapseln umfassen in ihrem Füllmaterial eine organoleptisch wirksame Menge eines Aromas. Dieses Aroma umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Aroma- stoffe im Sinne der EU-Aromenverordnung 88/388/EWG, d. h. eine oder mehrere geruchs-und geschmacksgebende Substanzen, die entweder in Lebensmitteln von Natur aus vorhanden sind (wie z. B. in Früchten) oder Lebensmitteln zugesetzt werden, um diesen einen ansprechenden Geruch und Geschmack zu verleihen.

Als besonders vorteilhaft ist festzuhalten, dass die erfindungsgemäß einge- setzten Aromen amphiphilen Charakter besitzen können und nicht nach Erzeugung der Kapselhülle von außen durch Diffusion in das Füllmaterial transportiert werden müssen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es regelmäßig wichtig, Maß- nahmen zu ergreifen, die sicherstellen, dass bei der Herstellung keine in- akzeptablen Mengen des Aromas aus dem Füllmaterial in die Kapselhülle und gegebenenfalls sogar aus dieser hinaus diffundieren. Derartige Maß- nahmen sind z. B. das (schnelle) Abtrennen der Kapseln vom Härtungsbad, das Waschen der Kapseln und das Trocknen der Kapseln (siehe oben).

Häufig umfassen die erfindungsgemäßen mononuklear gefüllten nahtlosen Mikrokapseln als Füllmaterial ein lipophiles Lösungsmittel (z. B. ein pflanzli- ches Öl), in dem ein Aroma gelöst ist. Bei der Herstellung der erfindungs- gemäßen Mikrokapseln wird zudem regelmäßig eine wässrige Lösung ei- nes härtbaren Kapselmaterials eingesetzt. Die Verteilung eines (z. B. amphiphilen) Aromastoffs zwischen dem Füll- und dem Kapselmaterial bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mikrokapseln lässt sich durch den entsprechenden Verteilungskoeffizienten beschreiben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es jedoch günstiger, anstelle der Verteilungs- koeffizienten für das Konzentrationsgleichgewicht zwischen den Phasen Füllmaterial und Kapselmaterial den Verteilungskoeffizienten zwischen n- Octanol und Wasser anzugeben, welcher in der Literatur üblicherweise zur Charakterisierung von Stoffen eingesetzt wird. Bei gegebener Temperatur (z. B. T = 25 °C) ist das Verhältnis der Konzentrationen eines gegebenen Aromastoffs in den beiden Phasen n-Octanol und Wasser konstant ; der Verteilungskoeffizient Ko/W ist eine Stoffkonstante, ebenso wie der dekadi- sche Logarithmus des Verteilungskoeffizienten logKo/w (auch als logPOSw bezeichnet). Es gilt logK/ow (= logPo/w = log10[c0/cw] mit Co = Konzentration eines Aromastoffs in n-Octanol ; cw = Konzentration desselben Aromastoffs in Wasser.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung lassen sich die Aromastoffe in drei Gruppen einteilen, abhängig von ihrem lOgKOW, und zwar so, dass jeder Gruppe ein Schwierigkeitsgrad bei der Einkapselung des betreffenden A- romastoffs zugeordnet wird.

Aromastoffe mit einem logKo/w # 2 sind lipophile Verbindungen, die recht einfach einzukapseln sind. Eine erfindungsgemäße Mikrokapsel kann im Füllmaterial (Kern) mehr als 50 und bis zu 95 Gew.-% an Aromastoffen mit einem logKo/w# 2 umfassen, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapsel. In diese erste Gruppe von Aromastoffen fallen Substanzen wie Carvone (log- Ko/w = 2, 23), Gamma-Decalacton (logKo/w = 2, 42), Ethyl-Caproat (logKo/w = 2, 83), Linalool (logKo/w = 3, 28) und beta-Pinen (logKo/w=4,37).

Aromastoffe mit einem logKOXwzwischen 1 und 2 lassen sich als amphiphile Verbindungen betrachten und sind bereits schwieriger einzukapseln. Eine erfindungsgemäße Mikrokapsel kann in ihrem Füllmaterial (Kern) zumin- dest 10 Gew.-% und bis zu 50 Gew.-% an Aromastoffen mit einem logKo/w zwischen 1 und 2 umfassen, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapsel. In diese zweite Gruppe von Aromastoffen fallen Substanzen wie Ethylbutyrat (IogKo,w = 1, 77), Benzaldehyd (logKo/w = 1, 64), Isoamylalkohol (logKo/w = 1, 28), Ethylpropionat (logKo/w=1, 24) und Diacetyl (logKo/w=1, 33).

Aromastoffe mit einem logKo/w # 1 sind amphiphile bis hydrophile Substan- zen und lassen sich besonders schwierig einkapseln. Eine erfindungsge- mäße Mikrokapsel kann in ihrem Füllmaterial zumindest 1 Gew.-% und bis zu 10 Gew.-% an Aromastoffen mit einem logKo/w # 1 umfassen, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapsel. In diese dritte Gruppe von Aromastoffen fallen Substanzen wie Ethyllactat (logKo/w = 0, 88), Anisaldehyd (logKo/w = 0, 95), Buttersäure (logKo/w= 0, 78), Ethylacetat (logKo/w= 0, 75).

Aus organoleptischen Gründen wird das im Füllmaterial einer erfindungs- gemäßen Mikrokapsel z. B. in gelöster oder dispergierter Form enthaltene Aroma häufig zumindest 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Aromas im Füllmaterial, an einem oder mehreren Aromastoffen mit einem logKOZw < 2 umfassen. Liegt das Aroma im Füllmaterial in gelöster Form vor, sollte allerdings der Anteil an Aromastoffen mit einem logKOfiw < 1 zur Ver- meidung inakzeptabler Aromaverluste sehr gering gehalten werden und vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Aromas im Füllmaterial, betragen. Liegt das Aroma im Füllmaterial in dispergierter, beispielsweise emulgierter Form vor, so ist die Gefahr eines Übertritts von Aromastoffen in die Kapselhülle im Vergleich im einem gelös- ten Aroma reduziert, sodass auch ein oder mehrere Aromastoffe mit einem logPo/w < 1, 0 im Aroma enthalten sein können, z. B. in einem Bereich von 0, 5-3, 0 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des Aromas im Füllmate- rial.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich mononuklear gefüllte Mikrokapseln erzeugen, welche einige oder sämtliche der nachfolgenden Eigenschaften in sich vereinigen : 1. Hohe Retention amphiphiler Wirkstoffkomponenten (insbesondere Aromastoffe) im Kern während der Härtung und Trocknung des Scha- lenmaterials bis zum fertigen Endprodukt ; 2. Hohe Stabilität eingekapselter Wirkstoffkomponenten während der Lagerung.

3. Geringe Wechselwirkung zwischen Füllmaterial und Kapselmaterial ; 4. Hohe thermische und/oder mechanische und/oder chemische Stabil- tät der Mikrokapsel gegenüber Bedingungen wie sie üblicherweise bei der Weiterverarbeitung von Mikrokapseln herrschen (z. B. Mi- schen, Braten, Backen oder Kochen).

5. Kontrollierte, dann aber schlagartige Freisetzung der im Füllmaterial enthaltenen Wirkstoffe bei bestimmungsgemäßer Endverwendung der Mikrokapsel, d. h. z. B. bei Verzehr eines Lebensmittels, welches mit Aromastoffen gefülle Mikrokapseln umfasst.

Zur Herstellung des Füllmaterials (d. h. des Kerns der Mikrokapsel) wird- wie bereits erwähnt-häufig zunächst (a) eine Lösung des einzubringen- den Aromastoffes in einem Öl oder (b) eine Wasser-in-ÖI Emulsion, die in der inneren wässrigen Phase den Aromastoff umfasst, hergestellt. Der Begriff "Öl" umfasst dabei sowohl flüssige Pflanzenöle als auch schmelzba- re pflanzliche oder tierische Fette. In der Regel wird es vorteilhaft sein, ein Öl auszuwählen, welches den einzuarbeitenden Aromastoff gut löst und gleichzeitig für die menschliche Ernährung geeignet ist. Bei Einsatz von Wasser-in-ÖI Emulsionen kann es vorteilhaft sein, der Ölphase Emulgato- ren zuzusetzen, welche geeignet sind, die Emulsion zu stabilisieren. Durch Zusatz einer geringen Menge an Wasser, die vorzugsweise 10 Gew.-% (bezogen auf das flüssige Füllmaterial) nicht überschreitet und eines daran angepassten Emulgators mit einem HLB-Wert (Hydrophilic Lipophilic Ba- lance) von vorzugsweise < 5 innerhalb des Füllmaterials (Kernsystems) ist es möglich, eine stabile Wasser-in-ÖI-Emulsion herzustellen. Die Emulga- toren werden dabei vorzugsweise aus der Gruppe gewählt, die aus Mono- diglyceriden, Monoglyceriden, Polyglycerolestern, Sorbitanestern und de- ren Mischungen besteht. Die Herstellung einer Wasser-in-Öl-(w/o)- Emulsion innerhalb des Füllmaterials (Kernphase) verbessert die Retention der wasserlöslichsten Aromastoffe. Der Emulgator kann auch ohne Zusatz von Wasser in der Ölphase in Lösung gebracht werden. Der Emulgator umfängt die wasserlöslicheren Aromastoffe-Komponenten innerhalb des flüssigen Füllmaterials in Form von Mizellen.

Bei Raumtemperatur feste Aromastoffe können in flüssigem Öl dispergiert werden, wobei ggf. Dispergier-Hilfsmittel zugesetzt werden.

Zur Herstellung der Lösung oder Dispersion eines härtbaren Kapsel- materials auf Basis eines sauren Polysaccharids wird im erfindungs- gemäßen Verfahren üblicherweise das Polysaccharid-Material, z. B. das Natriumsalz der Alginsäure, in einem wässrigen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Nicht flüchtige, wasserlösliche oder wasserunlösliche disper- gierbare Stoffe können zu diesem Zeitpunkt zugesetzt werden, beispiels- weise (a) Glyzerin, Propylenglykol oder sonstige Mittel zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der herzustellenden (getrockneten) mo- nonuklear gefüllten Mikrokapseln durch Plastifizierung der Kapsel (Schale) oder (b) Proteine und/oder Saccharide zur Modifizierung der Kapseizu- sammensetzung.

In einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren werden die Lösung oder Dispersion des härtbaren Kapselmaterials und das flüssige Füll- material getrennt voneinander einem System, vorzugsweise einem Mehr- düsensystem, zugeführt, wobei dieses System so ausgelegt ist, dass aus dem flüssigen Füllmaterial für die Mikrokapseln und der Lösung oder Dis- persion des härtbaren Kapselmaterials für die Mikrokapseln diskrete Trop- fen gebildet werden, in denen das härtbare Kapselmaterial das flüssige Füllmaterial umschließt. Geeignete Doppeldüsensysteme sind in der Litera- tur beschrieben, und es wird insoweit erneut auf die Dokumente EP 0 513 603 B1 und WO 93/02785 verwiesen.

Die besagten diskreten Tropfen bestehen aus einem inneren Aromakern (Füllmaterial), der von einer äußeren Polysaccharid-Hülle (Kapselhülle) allseitig umschlossen ist. Kern, Hülle und gesamte Kapsel sind vorzug- weise sphärisch. Die Kernphase ist vorzugsweise innerhalb der Kapselhüll- Phase exakt zentriert, was bedeutet, dass die Dicke der Kapselhülle an jedem Ort der nahtlosen Mikrokapsel gleich ist. Eine derartige Ausgestal- tung trägt in hohem Maße zu einer qualitativ hochwertigen Kapsel bei. Die Zentrierung des Kapselkerns (Füllmaterial) lässt sich erreichen durch eine geeignete Auswahl der folgenden Parameter : Verhältnis des Durchmessers von innerer und äußerer Düse ; Verhältnis der Durchflussraten durch die innere und die äußere Düse ; Frequenz und Amplitude eines gegebenen- falls vorhandenen Vibrators für die Mehrfachdüse ; intrinsische Eigenschaf- ten der eingesetzten Flüssigkeiten (für Füllmaterial und Kap- sel (hüll) material).

Zur Härtung der gebildeten diskreten Tropfen werden diese in eine vor- zugsweise wässrige oder wässrig-alkoholische Lösung mehrwertigen Kati- onen eingeleitet oder eingetropft. Die Auswahl der mehrwertigen Kationen richtet sich nach der Art des eingesetzten härtbaren Kapselmaterials. So- weit Calcium-lonen zur Härtung eines eingesetzten sauren Polysaccharids verwendet werden können, umfasst die Lösung multivalenter Kationen vor- zugsweise ein gelöstes Calciumsalz, wobei gelöstes Calciumchlorid mit ; einer Konzentration im Bereich zwischen 1 und 10 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Härtungsbades) bevorzugt ist. Die Lösung mehrwertiger Kationen wird üblicherweise hergestellt, indem die entspre- chenden Salze in entionisiertem oder in Leitungswasser aufgelöst werden, welches mit niedermolekularen Alkoholen wie Ethanol oder Isopropanol versetzt sein kann, (a) um die Oberflächenspannung der Lösung herabzu- setzen und somit das Eintauchen der an der Düse erzeugten diskreten Tropfen zu erleichtern, (b) die Dichte der wässrigen Lösung des mehrwerti- ge Kationen enthaltenden Salzes (z. B. Calciumsalzes) einzustellen, und/oder (c) die Gelierung des Kapselmaterials (z. B. Alginats) zu beein- flusen.

Alternativ zum Einleiten oder Eintropfen der diskreten Tropfen in eine Lö- sung mehrwertiger Kationen können die feinen Tropfen auch mit einer Lö- sung der mehrwertigen Kationen besprüht werden.

Als Kapselmaterial besonders geeignet sind Alginate, d. h. Iineare Copoly- mere von-L-Guluronat (G) und-D-Mannuronat (M). Die Alginat-kette kann als ein Block-Copolymer angesehen werden, das aus"G-Blöcken" (homo- polymere Regionen von Guluronsäure-Resten), "M-Blöcken" (homopolyme- re Regionen von Mannuronsäureresten) und"MG-Blöcken" (copolymere Regionen gemischter alternierender Sequenzen von M und G) von variab- ler Länge. Alginate weisen neben einer variablen chemischen Zusammen- setzung auch eine breite Molekulargewichts-verteilung auf, so dass der Begriff Alginat ein Oberbegriff für eine ganze Familie von Polymeren ist.

Die Eigenschaften eines jeweiligen Alginats erschließen sich aus dessen jeweiliger Blockstruktur und seinem Molekulargewicht.

Oberhalb eines kritischen Molekulargewichts werden die Eigenschaften eines Alginats im Wesentlichen durch dessen Monomeren-Zusammen- setzung und Blockstruktur bedingt. Generell führt eine Erhöhung des Ge- haltes an Guluronat zu einem mechanischen stabileren Gel mit erhöhter Stabilität in Anwesenheit von nicht-bzw. antigelierenden lonen wie Natrium und Magnesium sowie Calcium-komplexierenden Verbindungen ; Alginat- Gele mit einem hohen Guluronatanteil besitzen generell eine hohe Porosi- tät und neigen während der Gelbildung nur in geringem Maße zur Synäre- se. Hingegen werden Alginat-Gele durch Erhöhung des Mannuronat-Anteils weicher und elastischer, und die entsprechenden Gele schrumpfen bei der Gelbildung stärker, was zu einer Verringerung der Porosität führt.

Für die Einkapselung von Wirkstoffen (insbesondere Aromastoffen) sind prinzipiell alle Alginattypen geeignet ; jene mit einem Mannuronat-Anteil über 40% werden allerdings für die Herstellung erfindungsgemäßer Mikro- kapseln zur Verwendung in Lebensmittelanwendungen bevorzugt, weil sie vergleichsweise elastisch sind und kleinere Poren ausbilden, was sich vor- teilhaft auf die Aromaanwendung in der Hitze und damit die Aromaretention bei der Weiterverarbeitung auswirkt. Im Falle einer beabsichtigten kontinu- ierlichen Freisetzung eines Aromastoffs aus einer erfindungsgemäßen Kapsel unter Einwirkung von Hitze, Dampf oder Luft, d. h. Bedingungen wie sie häufig bei der Verwendung von Tabakerzeugnissen vorliegen, sind hin- gegen guluronatreiche Alginatgele mit großen Poren von Vorteil. Wegen ihrer vergleichsweise schnellen Gelierung werden für die Einkapselung von Aromastoffen hochmolekulare Alginate bevorzugt. Zur Modulierung der Viskosität eines Alginatgels kann es jedoch vorteilhaft sein, hochmolekulare Alginate teilsweise durch niedermolekulare Alginate zu substituieren ; die Viskosität eines Alginatgels ist neben anderen Faktoren für die Größe der sich in dem erfindungsgemäßen Verfahren bildenden Mikrokapseln und für die Kapseldicke (Schalendicke) verantwortlich. Die Viskosität des Alginat- gels hat zudem direkten Einfluß auf die Elastizität der gebildeten Kapsel.

Zum Härten (Gelieren) von Alginat sind Calciumionen bevorzugt, und zwar insbesondere wegen ihrer hohen Effektivität, der mit dem Einsatz verbun- denen niedrigen Kosten und ihrer gesundheitlichen Unbedenklichkeit. An- dere zweiwertige Metallionen wie die des Zink, Kupfers, usw. können eben- falls verwendet werden, ebenso wie die tonen des zwei-oder dreiwertigen Eisens, des Aluminiums, usw. Als Gegenion des Calciums ist das salzig und leicht bitter schmeckende Chlorid aus Kostengründen zu bevorzugen ; Acetat und/oder Laktat sind jedoch aus geschmacklichen Gründen bevor- zugt. Bei der Kontaktierung von diskreten Tropfen, die als härtbares Kap- selmaterial Alginat umfassen, mit Calciumionen, bildet sich unverzüglich eine Haut aus unlöslichem Alginatgel. Im Anschluss hieran diffundieren Calciumionen langsam in die Kapselschale hinein. Für Tropfen mit einem Durchmesser von 100 bis 5000 Mikrometern und eine wässrige Lösung von 1 bis 10 Gew.-% Calciumchlorid liegt die optimale Kontaktzeit unter 1 Minu- te, sie kann aber im Einzelfall auch länger sein und z. B. 100 Minuten be- tragen. Enthält das Aroma wasserlösliche Bestandteile, ist es allerdings von Vorteil, die sich bildenden Kapseln bereits nach einer kurzen Zeit aus dem Calciumbad herauszunehmen, um einen Übertritt wasserlöslicher Verbindungen in das Bad zu verhindern oder zumindest in einem akzeptab- len Rahmen zu hatten. Es sei darauf hingewiesen, dass der Verlust an wasserlöslichen Aromabestandteilen aus einer Alginatkapsel deutlich lang- samer abläuft als der Verlust entsprechender Aromabestandteile aus einer vergleichbaren Mikrokugel ; diese Verluste bei Mikrokugeln werden im Do- kument WO 98/15191 beschrieben. Die vorstehend für Calciumionen und Alginat angestellten Überlegungen und Bemerkungen treffen in entspre- chender Weise für andere Paarungen aus einem sauren Polysaccharid und einem ein-oder mehrwertigen Kation zu.

Wenngleich vorstehend das Augenmerk insbesondere den verschiedenen Alginattypen und hierunter wiederum insbesondere dem Natriumalginat galt, können zur Herstellung erfindungsgemäßer Kapseln doch auch niedrigveresterte Pektine oder andere saure Polysaccharide eingesetzt werden, insbesondere um wasserunlösliche, hitzestabile Gelkapseln her- zustellen.

Die Konzentration des sauren Polysaccharids (Hydrokolloids) in der flüssi- gen Mischung, aus der die Kapsel(hülle) hergestellt werden soll, liegt vor- zugsweise im Bereich zwischen 0, 5 und 4 Gew.-%, bezogen auf die Ge- samtmasse der Lösung. Konzentriertere Lösungen sind in der Regel schwierig zu verarbeiten, da sie eine zu hohe Viskosität besitzen. Der Poly- saccharid-Lösung können Additive wie z. B. Johannisbrotharz (locust bean gum), Saccharose, Glycerin oder Propylenglycol zugesetzt werden, um die mechanischen Eigenschaften des Kapsel (hüll) materials zu verbessern.

Füllstoffe wie z. B. Oligosaccharide, Maltodextrin, Stärke, Gummi Arabicum oder Cellulosederivate (z. B. Carboxymethylcellulose) können in der Poly- saccharid-Lösung gelöst oder in diese dispergiert werden, um die Barriere- eigenschaften der Kapseln zu verbessern, indem sie die Poren ausfüllen, die in der offenen Struktur des später gebildeten Gels ansonsten vorhan- den wären.

Die ausgehärteten oder in Aushärtung begriffenen Gelkapseln können aus der Suspension (Kapseln in ionenhaltiger Lösung) z. B. durch Filtration oder Zentrifugation abgetrennt werden. Es resultieren feuchte mononuklear ge- füllte Mikrokapseln, die vorzugsweise mit einem Fließhilfsmittel (Anticaking- Mittel) versetzt werden können, um ein freifließendes Produkt zu erhalten.

Das noch feuchte Produkt kann unter Atmosphärendruck oder reduziertem Druck getrocknet werden, um ein Kapselprodukt mit einem definiertem Wassergehalt zu erhalten. Auf diese Weise lässt sich auch die mechani- sche Stabilität der Mikrokapseln justieren.

Die erfindungsgemäßen Kapseln besitzen ein Volumen von bis zu 65 mm3, aber insbesondere im Bereich der Aromentechnologie sind deutlich kleine- re Volumina bevorzugt. Bevorzugte Volumina liegen im Bereich zwischen 4 x 10-6 m3 und 2 x 10-9 m3 ; dem entsprechen bei einer exakt kugelförmigen Mikrokapsel Durchmesser zwischen ca. 200 und ca. 1500 um. Vorzugswei- se liegt das Volumen der erfindungsgemäßen mononuklear gefüllten Mik- rokapsel im Bereich zwischen ca. 3 x 10-7 m3 und 3 x 10-5 m3 ; dies ent- spricht bei kugelförmigen Mikrokapseln einem Durchmesser im Bereich von ca. 400 bis ca. 1200 um.

Das Füllmaterial der erfindungsgemäßen mononuklear gefüllten Mikro- kapseln enthält Aromastoffe. Der Begriff Aromastoff umfasst dabei natürli- che Aromastoffe, naturidentische Aromastoffe, künstliche Aromastoffe, A- romaextrakte, Reaktionsaromen und Raucharomen, gemäß EU- Aromenverordnung 88/388/EWG.

Eine Vielzahl von Aromen und Aromaingredienzen können mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren eingekapselt werden. Die Aromen schließen Verbindungen wie Menthol, natürliche Extrakte, Essenzen, komplexe Mi- schungen von Extrakten, essentielle (ätherische) Öle, Oleoresine oder re- konstituierte natürliche, naturidentische oder künstliche Aromen ein. Die Gruppe aus natürlichen Extrakte, Essenzen und Oleoresinen beinhaltet Fruchtessenzen, Vanilleextrakte, Paprika-Oleoresine, Pfefferoleoresine, Zimtöle, Öle des Wintergrün, Pfefferminzöl, Lorbeeröl, Thymianöl, Krause- minzeöl, Cassiaöl, Zitrusöle und ähnliche. Die Gruppe der rekonstituierten natürlichen, naturidentischen und künstlichen Aromen schließt Apfel-, Kir- sche-, Erdbeere-, Pfirsich-sowie Wurst-, Käse-, Tomate-, Sellerie-und But- teraroma ein. Diese Aromen können einzeln oder als Mischung verwendet werden, entsprechend bekannter Verfahren. Abhängig von ihrem jeweiligen logKo/w-Wert lassen sich die Aromen und Aromaingredienzien in unter- schiedlich hoher maximaler Menge in die erfindungsgemäßen Kapseln ein- arbeiten (siehe die obigen Anmerkungen zum Schwierigkeitsgrad der Ein- kapselung in Abhängigkeit vom logKo/w). Als besonders vorteilhaft ist es hervorzuheben, dass auch leicht flüchtige und amphiphile bzw. wasserlösli- che Aromastoffe, die als Schlüsselverbindungen für die Rekonstituierung von frisch-fruchtigen und pflanzlichen Noten erforderlich sind, in ausrei- chend hoher Menge in die erfindungsgemäßen Kapseln eingearbeitet wer- den können und darin auch bei der Weiterverarbeitung der Kapseln zu- rückgehalten werden.

Erfindungsgemäße gefüllte Mikrokapseln, deren Füllmaterial einen oder mehrere Aromastoffe umfasst, sind zur Instant-Freisetzung dieses Aroma- stoffes durch mechanisches Öffnen der Polysaccharid-Kapsel geeignet.

Während des Verzehrs stört dabei die Einkapselung nicht. Der Fachmann wird die Dicke und Festigkeit der Polysaccharid-Kapsel (Schale) den Erfor- dernissen des Einzelfalls entsprechend gestalten ; er wird hierbei insbeson- dere ein geeignetes härtbares Kapselmaterial wählen und ggf. Plastifikato- ren einsetzen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise erfindungsge- mä#e gefüllte Mikrokapseln herstellen, deren Füllmaterial einen oder meh- rere Aromastoffe umfasst, und die z. B. in ein Lebensmittel inkorporiert wer- den können. Beim Kauen des Lebensmittels kommt es dann zu einer spon- tanen Freisetzung des Aromastoffs, wobei im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Aromatisierung von Lebens- mitteln keine oder nur vernachlässigbar geringe Mengen an Aromastoffen vom Material der Mikrokapsel zurückgehalten werden.

Die erfindungsgemäßen Mikrokapseln sind hitzestabil und/oder kochstab) und/oder frittierstabil eingestellt. Diese Begriffe haben dabei die jeweils oben angegebene Bedeutung und stellen klar, dass die erfindungs- gemäßen Mikrokapseln im Vergleich mit den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen für eine besonders gute Aroma-Retention in halbes- ten oder festen Lebensmittelprodukten während des Kochens, Backens, Frittierens, Bratens, Trocknens, Extrudierens, Mikrowellenerhitzens, usw. sind. Die erfindungsgemäßen Mikrokapseln schützen die in ihnen enthalt- nen Aromastoffe in heißen flüssigen Produkten gut gegen Abbau und Ver- flüchtigung, und zwar insbesondere während des Pasteurisierens und/oder Sterilisierens von Produkten, in die sie integriert sind.

Der Fachmann wird zwar prinzipiell in der Lage sein, die Komposition vieler Aromen insbesondere im Hinblick auf Komponenten amphiphiler oder hydrophiler Natur zu modifizieren bzw. dergestalt an das Kapselsystem anzupassen, dass akzeptable sensorische Ergebnisse erzielt werden. Um aber Wirkstoffverlusten der für das jeweilige Aroma charakteristischen amphiphilen oder hydrophilen Komponenten während der Härtung und Trocknung der Kapseln vorzubeugen, wird das erfindungsgemäße Verfah- ren unter Verwendung eines üblichen Düsensystems, wie es z. B. aus der EP 0 513 603 B1, der WO 93/02785 und den darin zitierten Dokumenten bekannt ist, vorteilhaft so gestaltet, dass (a) das härtbare Kapselmaterial erst an der Spitze der Düse mit der im Füllmaterial enthaltenen (Wirk- ) Substanz aus der Gruppe der Aromastoffe in Berührung kommt und (b) während bzw. nach dem Härten des härtbaren Kapselmaterials der oder die Aromastoffe nicht oder möglichst nicht in die das Füllmaterial umschlie- ßenden Kapsel eindiffundiert. Der Fachmann ist anhand von Versuchen in der Lage, geeignete Verfahrensparameter auf der Basis bekannter oder berechneter Verteilungskoeffizienten zu ermitteln, welche einen Übertritt von Aromastoffen in das Kapselmaterial und darüber hinaus in das Här- tungsbad oder die Atmosphäre verhindern bzw. auf ein Minimum reduzie- ren.

Dem Fachmann ist es möglich, die Zusammensetzung des im Füllmaterial enthaltenen Aromas und dessen organoleptisches Profil zumindest im we- sentlichen zu bewahren. Komponenten wie zum Beispiel Isoamylacetat (logPOfiw = 2, 12), Ethylbutyrat (logPo/w = 1, 73) und Benzaldehyd (logPO/w = 1, 64), die amphiphiler Natur sind und deren Wasserlöslichkeit in dieser Reihenfolge deutlich zunimmt, stellen die jeweils charakteristischen bzw. typisierenden Komponenten für Banane-, Ananas-und Kirscharoma dar.

Auf diese Aromen abgestimmte, schonende Herstellbedingungen ermögli- chen es jedoch dem Fachmann, im Rahmen der Erfindung eine nahezu vollständige Erhaltung dieser Aromastoffe in den getrockneten erfindungs- gemäßem Mikrokapseln zu gewährleisten.

Die Retention von Aromastoffen wie Isoamylalkohol, dessen logPOZw von 1, 22 eine erneute Erhöhung der Wasserlöslichkeit gegenüber den oben genannten drei Substanzen bedeutet, wird unter abgestimmten erfindungs- gemäßen Prozessbedingungen zumindest im akzeptablen Rahmen gehal- ten, während nicht angepasste Herstellungsbedingungen praktisch zu quantitativen Verlusten führen würden.

Acetaldehyd, das für den Frischecharakter mancher Fruchtaromen verant- örtlich ist, weist mit einem iogPOlw von-0, 16 gegenüber Isoamylalkohol wiederum eine deutlich erhöhte Wasserlöslichkeit auf. Es kann deshalb bei der Härtung und Trocknung zu quantitativen Verlusten an diesem Aroma- stoff kommen, wenn er in gelöster Form im Füllmaterial enthalten ist.

Selbst die Retention gut wasserlöslicher Substanzen wie Acetaldehyd lässt sich jedoch durch geeignete Maßnahmen deutlich erhöhen, um auch inso- weit sensorische Aktivität im Kern der Kapsel zurückzuhalten, z. B. durch Dispersion fester Aromastoffe oder einfacher Wasser-in-ÖI Emulsionen, mizellare Systeme oder Liposome im Falle flüssiger Aromen.

Für Anwendungen, die die Hitzebeaufschlagung eines Endlebensmittels erfordern, sind erfindungsgemäße, auf ihrer Außenseite trockene, frei flie- ßende Mikrokapseln mit einem Wasseranteil von < 50 Grew.-% in der Kap- selhülle, bezogen auf die Masse der Kapselhülle, gegenüber Kapseln mit einem Wasseranteil in der Kapselhülle von 2 50 Gew.-% bevorzugt. Aro- mastoffe können nämlich bei einem Wasseranteil von 2 50 Grew.-% in der Hitze mit dem dann aus überschüssigem, freiem Wasser entstehenden Wasserdampf aus einer Mikrokapsel entweichen. Trockene, z. B. durch Calcium gehärtete Kapseln mit einem Wassergehalt von 50 Gew.-% in der Kapselhülle, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapselhülle, lassen sich nur schwer hydratisieren, sodass auch eine Hitzebeaufschlagung in Gegenwart von Wasser nicht sofort zu einer Zerstörung des Wirkstoff- Freisetzungssystems führt ; dies ist bei erfindungsgemäßen Kapseln mit einem höheren Wasseranteil von beispielsweise > 50 Gew.-% in der Kap- selhülle in manchen Fällen anders, und auch die aus dem Stand der Tech- nik bekannten Mikrovollkugeln, welche in eine Matrix eingebettete Aromen umfassen, sind in der Hitze in Gegenwart von Wasser weniger stabil als die bevorzugten erfindungsgemäßen Mikrokapseln, welche einen Wasseranteil von 50 Gew.-% in der Kapselhülle aufweisen ; im Falle von Kapseln mit einem Füllmaterialanteil von 80 Gew.-% und einem Kapselhüllenanteil von 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse der Kapsel, entspricht dem ein Wasseranteil von unter 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmas- se der Kapsel.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensausgestaltung werden zweiphasige diskrete Tropfen in ein Härtungsbad eingetropft, wobei der Aufprall der Tropfen soweit wie möglich gemildert wird, um nach Aushärtung des Kap- sel (hüll) materials einen zentrierten Kern (aus Füllmaterial) zu gewähr- leisten. Der Fachmann wird hierzu den Abstand zwischen dem Mehrdüsen- system und dem Härtungsbad verringern und/oder in einem ersten Schritt die noch fallenden diskreten Tropfen mit der Härtungslösung besprühen, bevor die Tropfen dann in das Härtungsbad eintauchen und/oder die Ampli- tude und Frequenz eines üblicherweise dem Mehrdüsensystem zugeordne- ten Vibrators modifizieren und/oder die intrinsischen Eigenschaften von Kapselhüll-und flüssiger Kernphase adaptieren und/oder bestimmte Über- lauf-Trichtersysteme oder Kanalsysteme verwenden und/oder im Här- tungsbad tensioaktive Verbindungen einsetzen, die auf der Oberfläche des Härtungsbades einen Schaum erzeugen oder die Oberflächenspannung des Härtungsbades herabsetzen.

Die Polysaccharidlösung bildet im Kontakt mit den mehrwertigen Kationen sofort eine feste Haut um das Kernmaterial (Füllmaterial) herum. Danach diffundieren die Kationen langsam aus dem Härtungsbad (dem Härtung- spray) in das Innere der Kapselhülle hinein, so dass sich ein Aushärtungs- gradient ausbildet, wobei auf der Außenseite der Kapselhülle eine ver- gleichsweise hohe Härte und auf der Innenseite der Kapselhülle eine ver- gleichsweise niedrige Härte besteht (siehe dazu auch unten). Der Fach- mann wird anhand von Vorversuchen bestimmen, zu welchem Zeitpunkt des Aushärtungsprozesses die gelierten Mikrokapseln vom Aushärtungs- bad abzutrennen sind.

Werden amphiphile Aromastoffe eingesetzt, ist zu erwarten, dass die hydrophileren Verbindungen innerhalb einer Aromastoffmischung diejeni- gen sein werden, die als erste aus der Kernphase (Füllmaterialphase) in die wässrige Polysaccharid-Lösung hineindiffundieren, während sich die diskreten Tropfen nach Austritt aus der Mehrfachdüse gerade bilden, und in einem zweiten Schritt durch das in Aushärtung begriffene Kapselhüll- material hindurch in Richtung auf das Aushärtungsbad diffundieren. Die Tropf-und Aushärtungsschritte werden deshalb im Rahmen der vorliegen- den Erfindung vorzugsweise in jeweils kurzen Zeiträumen durchgeführt. Es ist bekannt, dass Polysaccharidlösungen auf Basis von Alginat, Gelan oder Pectin in Kontakt mit mehrwertigen Kationen wie z. B. Calcium eine inho- mogene Struktur ausbilden. Die Kationen setzen sich anfänglich nur mit der äußeren Oberfläche der äußeren Polysaccharidphase der besagten diskre- ten Tropfen um und diffundieren anschließend zum Zentrum, wobei sie einen sogenannten Gelgradienten aufbauen. Die Kapselhüllstärke ist des- halb auf der äußeren Oberfläche der bereits gebildeten Mikrokapsel größer als innen, und im inneren Teil der Gelphase ist diese von flüssiger oder weicher Konsistenz. Die molekularen Ketten des aushärtenden Hydrokol- loids kontrahieren, wobei gleichzeitig eine bestimmte Menge an Wasser aus dem Gel herausgepresst wird. Dieses Phänomen ist als Synärese- Effekt bekannt, und je kürzer die Gelierzeit ist, desto kleiner ist der Synäre- se-Effekt. Abhängig von Faktoren wie der Gelierzeit, der Polysaccharid- Lösungskonzentration und der Kationen-Lösungskonzentration kann die Synärese zwischen 5 Gew.-% und 60 Gew.-% ausmachen, bezogen auf die Masse der ursprünglichen flüssigen Tropfen. Eine bestimmte Menge hydrophiler Aromastoffe kann auf diese Weise (durch Synärese) durch den erzeugten Wassertransport in das Härtungsbad entweichen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Gelierzeit, d. h. die Kontaktzeit zwischen der gelbildenden Polysaccharidphase der Kapsel und dem Bad mit mehrwertigen Kationen, auf einen minimalen Wert reduziert, der vorzugsweise unter einer Minute liegt und insbesondere im Bereich zwischen 5 und 30 Sekunden liegen kann. Die Inhomogenität des gebildeten Gels und der reduzierte Synärese-Effekt beschränken die Migra- tion der besagten hydrophileren Aromastoffe aus der Kernphase (Füllmate- rial) durch die besagte Gelphase hindurch in das Härtungsbad. Dies ist ein wichtiger Unterscheidungspunkt im Vergleich mit den weiter oben be- schriebenen Mikrokapseln, die durch Koazervation erzeugt werden und bei denen die Kontaktzeit zwischen den sich bildenden Mikrokapseln und dem wässrigen Reaktionsbad Stunden oder gar Tage beträgt.

Die Isolierung der gebildeten Mikrokapseln aus dem Härtungsbad wird vor- zugsweise kontinuierlich durchgeführt, und zwar bevorzugt mittels einer Siebtechnik oder durch Zentrifugation. Zum Zeitpunkt der Abtrennung vom Härtungsbad liegen die Mikrokapseln in nasser Form vor. Der Wasser- gehalt der feuchten Mikrokapseln liegt zwischen 50 und 90 Gew.-%, bezo- gen auf die Gesamtmasse der Partikel. Das vorhandene Wasser liegt so- wohl als an Polysaccharid gebundenes Wasser als auch als freies Wasser innerhalb der porösen Struktur des Polysaccharidgels und als interstitielles Wasser zwischen den gebildeten Mikrokapseln vor. Das Wasser enthält noch immer eine nicht vernachlässigbare Konzentration mehrwertiger Kati- onen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird nach der Abtrennung der feuchten (nassen) Mikrokapseln von der Lösung mehrwertiger Kationen (Härtungsbad) ein Waschschritt durchgeführt. Hierzu wird eine Waschlö- sung eingesetzt, die vorzugsweise aus entionisiertem Wasser besteht, aber auch aus einer Mischung aus Wasser und einem organischen Lösungsmit- tel wie z. B. Ethanol oder Isopropanol bestehen kann. Der Waschschritt wird vorzugsweise in den Abtrennschritt integriert, in dem eine Sprühdüse zum Applizieren einer Waschlösung in die zum Abtrennen eingesetzte Abtrenn- vorrichtung eingebaut wird. Auf diese Weise werden die mehrwertigen lo- nen, die noch in interstitiellem Wasser der Mikrokapseln und in dem äuße- ren Teil des Polysaccharidgels vorhanden sind, sehr schnell ausgewa- schen. Dies verhindert eine weitere Diffusion der reaktiven mehrwertigen Kationen in das Polysaccharidgel hinein und verhindert deshalb auch einen weiteren Synärese-Effekt. Mikrokapseln, die einem Verfahren mit einer kur- zen Gelierzeit unterzogen werden, können immerhin bis zu 50 Gew.-% aufgrund des Synärese-Effektes verlieren, falls die Mikrokapseln nach Ab- trennung vom Härtungsbad ungewaschen stehen gelassen werden.

Aufgrund der Tendenz der hydrophileren Aromastoffe, aus der inneren Phase (Kern ; Füllmaterial) der feuchten Mikrokapsel durch die poröse Po- lysaccharid-Gelstruktur des Kapsel (hüll) materials hindurch auszutreten, werden in bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung die noch feuchten Mikrokapseln so schnell wie möglich in die trockene Form überführt. Der Trocknungsprozess führt dazu, dass die poröse Hüllstruktur der Mikrokapsel weiter kontrahiert bis zu einem Punkt, an dem auch die hydrophileren Aromastoffe kaum noch durch die getrocknete Kapselhüll- Matrix hindurch diffundieren. Die Trocknung kann entweder im Batch oder kontinuierlich durchgeführt werden, wobei allerdings eine kontinuierliche Verfahrensgestaltung bevorzugt wird, um so den Zeitraum zwischen dem vorstehend beschriebenen Waschen der feuchten Mikrokapseln und dem Trocknungs-Verfahrensschritt soweit wie möglich zu verkürzen. Jede Standzeit der feuchten Mikrokapseln könnte zu einer weiteren Synärese führen und damit zu einem weiteren Transport hydrophiler Aromastoffe aus der Mikrokapsel heraus.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die üblichen Trocknungs- verfahren angewandt werden, z. B. unter Verwendung konduktiver Trockner (wie Standardöfen oder Vakuumöfen) oder konvektiver Trockner (z. B. Wir- belschicht-Trockner oder rotierende Trockner). Diese Technologien sind jedoch vorzugsweise dann geeignet, wenn vornehmlich oder sogar nahezu ausschließlich lipophile und nicht-flüchtige Aromastoffe im Füllmaterial (Kern) enthalten sind. Wenn hingegen wasserlösliche oder leicht flüchtige Aromastoffe eingekapselt werden sollen, wird ein wichtiger Anteil dieser Stoffe bei einer einfachen Wasserverdampfung mit verdampfen, ein Effekt, der insbesondere beim konvektiven Trocknungsprozess kritisch ist, bei dem ein besonders hoher Anteil von Aromastoffen aus dem Füllmaterial entfernt wird, da verdampfbare Stoffe kontinuierlich mittels eines Luftstroms abtransportiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegen- den Erfindung werden die genannten Trocknungstechnologien in einem Vortrocknungsschritt eingesetzt, in dem der Wassergehalt des Kapselhüll- materials noch hoch bleibt und somit die Mitverdampfung hydrophiler Aro- mastoffe tolerabel bleibt. Nasse Mikrokapseln besitzen häufig einen Was- sergehalt, der zwischen 96 Gew.-% und 65 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse des Kapselhüllmaterials. Mit der Vortrocknung wird vor- zugsweise weniger als 25 % des insgesamt zu entfernenden Wassers ver- dampft. Auf solche Weise werden Aromastoffe mit einem lOgKO/w < 2, insbe- sondere ! ogKo/w< 1, 5 besonders effektiv eingekapselt.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfin- dung wird eine Trocknungstechnologie eingesetzt, bei der die vorzugswei- se gewaschenen feuchten Mikrokapseln oder die besagten vorgetrockne- ten Mikrokapseln mit einer wasseradsorbierenden oder wasserbindenden Substanz kontaktiert werden. Als wasseradsorbierende oder wasserbin- dende Substanz wird vorzugsweise ein anorganisches Salz wie z. B. Mag- nesiumcarbonat, Magnesiumsulfat, Calciumchlorid eingesetzt, oder Verbin- dungen wie Siliziumdioxid, Zeolith oder Stärke. Bevorzugt wird in vielen Fällen ein Siliziumdioxid, welches vorzugsweise eine innere spezifische Oberfläche von 150 m2/g oder mehr besitzt. Die Wasseraufnahmekapazität eines solchen Siliziumdioxids (auch Silica genannt) sollte über 100 % und vorzugsweise über 200 % liegen, bezogen auf seine eigene Masse. Zu- nächst werden die noch feuchten oder vorgetrockneten Mikrokapseln übli- cherweise mit bis zu 50 Gew.-% und vorzugsweise ca. 25 Gew.-% des be- sagten Silica homogen vermischt. Zum Mischen kann dabei ein Trommel- mischer, Spiralmischer, Paddle-Mischer oder Pflugscharmischer eingesetzt werden. Nach einer Vermischungszeit, die 10 min. nicht überschreiten und vorzugsweise ca. 5 min. betragen sollte, werden die Mikrokapseln mittels einer Siebtechnologie von der beladenen wasseradsorbierenden oder- bindenden Substanz abgetrennt. Hierzu können vibrierende oder rotierende Siebe eingesetzt werden. Das Vermischen und Sieben kann entweder im Batch oder als kontinuierlicher Vorgang durchgeführt werden. Das Kapsel- hüllmaterial der getrockneten Mikrokapseln besitzt einen Wassergehalt von maximal 50 Gew.-%, bezogen auf die Masse der Kapselhülle. Die Vorteile eines solchen Trocknungsprozesses im Vergleich mit den oben angegebe- nen Standard-Trocknungstechnologien sind insbesondere in (a) einer kür- zeren Verfahrenszeit, (b) der Abwesenheit einer Duftstoffabgabe in die Luft, (c) der guten Fließfähigkeit der getrockneten Mikrokapseln sogar bei hoher Aromabeladung und insbesondere (d) in den Verbesserungen hinsichtlich der wasserlöslichen und flüchtigen Aromastoffanteile zu sehen. Aromastof- fe mit einem iogKOSw < 2 und insbesondere logKo/w < 1, 5 werden deutlich besser eingekapselt als bei Anwendung der konventionellen Trocknungs- technologien. Die Verbesserung hinsichtlich der Retention kann hierbei 50 bis 90 Gew.-% ausmachen bezogen auf die Ausgangsmasse eingesetzter Aromakomponenten im Füllmaterial, vgl. Beispiel 10.

Die erfindungsgemäßem Mikrokapseln besitzen einen Wasseranteil in der Kapselhülle von # 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Kapsel- hülle. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, dass eigene Untersuchungen ge- zeigt haben, dass Mikrokapseln mit einem höheren Wasseranteil in der Kapselhülle einen inakzeptabel hohen Anteil ihrer leichter flüchtigen und ihrer wasserlöslichen Aromastoffe verlieren, wenn sie innerhalb einer Nah- rungsmittelmatrix erhitzt werden. Die wasserlöslicheren und flüchtigeren Verbindungen werden dann nämlich von evaporierendem Wasser mitgeris- sen und aus der Mikrokapsel heraustransportiert, so dass von einer Co- Destillation gesprochen werden kann. Die Wärmestabilität der erfindungs- gemäßen Mikrokapseln mit einem Wassergehalt von # 50 Gew.-% in der Kapselhülle basiert nicht alleine auf ihrer physikalischen Integrität aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit und ihrer irreversiblen Gelbildung. Sie beruht auch und nicht zuletzt darauf, dass das Aromaprofil des ursprünglich ein- gekapselten Aromasystems in unveränderter Form konserviert wird. Eine erfindungsgemäße Mikrokapsel mit einem Füllmaterial, das einen Anteil von zumindest 80 Gew.-% ausmacht, bezogen auf die Gesamtmasse der getrockneten Kapsel, und dessen Kapselhüllmaterial dementsprechend einen Anteil von höchstens 20 Gew.-% ausmacht, sollte üblicherweise ei- nen Wassergehalt von nicht mehr als 10 Gew.-% besitzen, wiederum be- zogen auf die Gesamtmasse der getrockneten Mikrokapseln. Bei einem Füllmaterial-Anteil von 90 Gew.-% sollte der Wassergehalt nicht über 5 Gew.-% liegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße (Standard-) Kapseln zur An- wendung in den Beispielen 2 bis 5.

Natriumalginat (Typ Proton) LF20/60, FMC BioPolymer, Drammen, Nor- wegen) wurde in entmineralisiertem Wasser unter Rühren gelöst (15, 0 g Alginat auf 1000 mL Wasser), bis eine klare Lösung entstand. Die Rührzeit bei einer Wassertemperatur von 8-15 °C betrug ca. 30 Minuten. Die Lö- sung wurde mindestens 3-5 Stunden vor der Verarbeitung angesetzt, um die gewünschte Viskosität von max. 200 mPa s zu erhalten, besser noch am Vortag. Lösungen die älter als 24 Stunden waren, wurden nicht mehr verwendet. Nach dem Rührvorgang wurde der pH-Wert der Lösung ge- messen werden und gegebenenfalls auf pH 6, 5-7, 5 mit Lauge eingestellt.

Tank A wurde mit dieser Lösung befüllt.

Ein ausgewähltes Aromen-Konzentrat oder eine Essenz wurde mit Neutral- öl (z. B. Miglyol, CONDEA Chemie GmbH, Witten, Deutschland) oder einem handelsüblichen pflanzlichen Öl (z. B. Sojaöl) zur Herstellung einer Lösung oder Dispersion bis zu einem definierten Verdünnungsgrad versetzt ; diese verdünnte Aromenlösung wurde in Tank B gefüllt und zur Vermeidung von Entmischung kontinuierlich gerührt. Beide Lösungen wurden separat über Druckleitungen zu einem üblichen in Resonanz befindlichen Doppeldüsen- system gepumpt, wobei die Aromenlösung in die Innendüse mit einem Durchmesser von 200 Mikrometer, die Alginatlösung in die Außendüse mit einem Durchmesser von 1000 Mikrometer gelangte. Das Flussratenver- hältnis der beiden Lösungen wurde durch separate Druckeinstellung derart gesteuert, dass ein Verhältnis der Flüssigkeiten A : B von 10 : 1 erreicht wurde.

Standardparameter : Innendüse 0, 3 bar/Durchfluss 14, 0 = 330g Aroma pro Stunde Aussendüse 0, 5 bar/Durchfluss 20, 0 = 3300g Alginat pro Stunde Frequenz= 160 Hz, Amplitude= 4, 8 Damit wurde ein zweiphasiger Flüssigkeitstropfen mit einem mittleren Teil- chendurchmesser von ca. 2, 2 mm erhalten mit einem Gewichtsverhältnis von Schale zu Kern von 10 : 1. Durch Gelierung mit 10% iger Calciumchlo- rid-Lösung wird dieser Tropfen während 5 Minuten geliert (Lösung von 10 g wasserfreiem Calciumchlorid in 100g entmineralisiertem Wasser).

Durch Synärese während des Gelieren des Alginats erhält man eine feuchte Kapsel mit einem Durchmesser von ca. 1, 6 mm bei gleichbleiben- dem Aromakerndurchmesser. Die Partikel wurden durch Filtration isoliert und zur Entfernung überschüssiger Calciumionen mit Leitungswasser kurz gewaschen. Die filtrierten und gewaschenen Partikel wurden im Wirbelbett bei einer Lufttemperatur von 50 °C und einer Luftmenge von 10 m3/min getrocknet, wobei sich der mittlere Teilchendurchmesser der mittels dieser Standard-Trocknungsmethode getrockneten Partikel auf 1050 Mikrometer verringerte. Zur Unterstützung der Fluidisierung der nassen und bisweilen auch klebrigen Kapseln wurde als Fliesshilfsmittel 1 % Magnesiumcarbonat zugesetzt. Der mittlere Partikeldurchmesser, der am einfachsten durch lichtmikroskopische Vermessung einer für statistische Zwecke ausrei- chenden Zahl an Kapseln bestimmt wurde, wies ein modale Verteilung auf, der Kapseldurchmesser wurde zu 1050 100 Mikrometer bestimmt. Alter- nativ wurde eine LASER-Beugungsmethode (Malvern) zur Partikelgrößen- und Partikelverteilungsmessung eingesetzt.

Die resultierenden trockenen Standard-Kapseln wiesen im Mittel einen Kernanteil von 80 Gew.-% und einen Schalenanteil von 20 % auf, wobei die Schale einen mittleren Restwassergehalt von 50 % zeigte, wie Trocknungs- versuche mittels Halogentrockner ergaben.

Die Verdünnung des Aromenkonzentrats mittels Öl im Kern der Kapsel wurde so gewählt, dass in Vergleichsversuchen unter Verwendung einer Aromatisierung mittels (a) des entsprechenden flüssigen Aromen- konzentrats oder (b) einer sprühgetrockneten Form in Anwendung jeweils die gleichen Massenanteile an Aroma eingesetzt wurden. Dabei wurde darauf geachtet, dass bei der Aromatisierung mit Kapseln je nach Anwen- dung und erwünschter Freisetzungsrate eine Dosierung zwischen 0, 2 und 2, 0 Gewichtsprozent Kapseln bezogen auf die Endanwendung eingestellt wurde, um zu einem einheitlichen Bild zu gelangen. Die (Vergleichs- ) Aromatisierung mittels flüssigem Aromenkonzentrat erfolgte dementspre- chend auf der Basis der eingestellten Verdünnung des entsprechenden Aromenkonzentrats im Kapselkern und der zusätzlichen Verdünnung durch Verkapselung des Schalenanteils aus partiell getrocknetem Alginatgel. Bei der Verwendung unterschiedlicher Kapselgrößen wurde der veränderten Verdünnung und Dosierung entsprechend Rechnung getragen.

Derart hergestellte Kapseln wurden in den nachfolgenden Beispielen ein- gesetzt.

Beispiel 2 Kaugummi wurde nach folgender Rezeptur hergestellt.

Rezept Typ : Kaugummi, zuckerfrei Tabelle 1 : Kaumasse : Zutat Rohmaterialilngredienz Gew. 01 Kaubase 27, 62 02 Xylit 9, 87 03 Sorbit 48, 59 04 Mannit 11, 54 05 Glycerin 2, 16 06 Aspartam 0,11 07 Acesulfam K 0, 11 100, 0 Aromatisierung : Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse der Kaumasse) 08a Kapseln-Pfefferminzöl 1, 0* 08b Kapseln-Pfefferminzöl 2, 0** 08c Pfefferminzöl 0, 64 * entspricht einem Pfefferminzöl-Anteil von 0, 64% bei einer eingestellten mittleren Kapselgröße von 1050 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl von 80 : 20.

** entspricht einem Pfefferminzöl-Anteil von 0, 64% bei einer eingestellten mittleren Kapselgröße von 800 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl von 80 : 20.

Produktionsmethode a-Mischen von 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. b-Kneten der Masse bei einer Temperatur von 50 °C, bis Mischung ho- mogen. c-Zugabe des Aromas (0, 64 % Ingredienz 08c bzw. 1, 0 % Ingredienz 08a bzw. 2, 0 % Ingredienz 08b) bezogen auf Paumasse) (Gesamtmasse der Ingredienzien 1 bis 7) d-Laminieren der Masse e-Schneiden in Streifen Die Kaugummistreifen wurden im Geruch (Aroma durch Schnüffeln) und Geschmack (Kaugummi im Mund) bewertet. Das in Tabelle 2 zusammen- gefasste Resultat der organoleptischen Untersuchung (6 Testpersonen) zeigte, dass das eingekapselte Aroma beider Kapselgrö#en gegenüber dem flüssigen Aroma bei gleichem Massenanteil eine deutlich erhöhte In- tensität aufwies.

Tabelle 2 : Partikel Intensität des Aroma Größe (mm) Nase Mund Alginatkapseln 1, 050 5. 25 7. 00 (Zutat 08a) Alginatkapseln 0, 800 6. 38 8. 40 (Zutat 08b) Nichteingekapselt 4. 50 4.70 (Zutat 08c) Organoleptische Bewertung (Aromastärke/Intensität) : 0 = nicht wahrnehmbar, 1 = nahezu unbemerkbar, 2 = sehr schwach, Aro- ma Typ kaum erkennbar ; 3 = schwach, Aroma Typ gerade erkennbar ; 4 = schwach, Aroma Typ eindeutig erkennbar, 5 = akzeptabel, leicht zu schwach ; 6 = akzeptabel, optimale Aromastärke ; 7 = akzeptabel, leicht zu stark ; 8 = Aroma viel zu stark ; 9 = Aroma extrem stark, irritierend Beispiel 3 (Backen) Biscuits (Cracker) wurden nach folgender Rezeptur hergestellt.

Rezept Typ : Snack Biskuit, Käse, gesalzen Tabelle 3 : Zutat Rohmaterial/Ingredienz Gew.-% 01 Weizenmehl (Tvp Cracker 66, 530 20 pflanzliches Shortening 7, 980 03 Rohrzucker 1, 550 04 Invertzucker Sirup 1, 550 05 Salz 1, 150 06 Ammonium Bicarbonat 0, 890 07 Malzsirupextract 0, 806 08 Natriummonophosphat 0, 665 09 Natrium Bicarbonat 0, 550 10 Zitronensäure 0, 066 11 Bakterielle Protease 0, 027 12 Natrium Metabisulfit 0, 016 13 Wasser 19, 370 100, 0 Aromatisierung : Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse der Zutaten 1-13) 14a Kapseln-Käse Aroma 1, 0* 14b Kapseln - Käse Aroma 2, 0** 14c Käse Aroma, Topnote, flüssig 0, 08 * entspricht einem Käsetopnoten-Anteil von 0, 08 % bei einer eingestellten mittleren Kapselgrö#e von 1100 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl im Kern von 10 : 90 ** entspricht einem Käsetopnoten-Anteil von 0, 08 % bei einer eingestellten mittleren Kapselgröße von 900 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl im Kern von 10 : 90.

Herstellungsmethode a-Mischen von 2, 3, 4, 5, und 13 (70 °C), bis alle Bestandteile gelöst sind. b-Zugabe der Ingredienzen 1 und 6-12 zum Teig, Zugabe des Aromas 14a bzw. 14b bzw. 14c. c-Mischen für ungefähr 10 Minuten, bis der Teig glatt ist d-Lagern des Teiges für 2 Stunden. e-Laminieren des Teigs und Zuschnitt. f-Zugabe von granuliertem Salz auf den Biskuit-Teig (optional) g-Backen für 4 Minuten im Ofen bei 185 °C (zu Anfang sollte die Tempe- ratur 210 °C sein). injektion von Dampf während die Biskuits in den O- fen gegeben werden, die Injektion solange durchführen bis die Tempe- ratur 190 °C erreicht. h-Beim Herausnehmen der Biskuits Pflanzenfett auf die Biskuits sprühen (optional), bis die Biscuits eine bestimmten Glanz bekommen.

Die Cracker wurden im Geruch (Aroma durch Schnüffeln) und Geschmack (Cracker im Mund) bewertet. Das in Tabelle 4 zusammengefasste Resultat der organoleptischen Untersuchung (7 Testpersonen) zeigte, dass das ein- gekapselte Aroma beider Kapselgrößen gegenüber dem flüssigen Aroma bei gleichem Massenanteil eine deutlich erhöhte Intensität aufwies.

Tabelle 4 : Partikel Intensität des Aromas Größe (mm) Nase Mund Alginatkapseln 1, 100 5. 40 7. 00 (Zutat 14a) Alginatkapseln 0, 900 5. 80 8. 40 (Zutat 14b) Nicht eingekapselt 4. 50 3. 88 (Zutat 14c) Organoleptische Bewertung : 0 = nicht wahrnehmbar, 1 = nahezu unbemerkbar, 2 = sehr schwach, 3 =schwach, Aroma Typ gerade erkennbar ; 4 = schwach, Aroma Typ ein- deutig erkennbar, 5 = akzeptabel, leicht zu schwach ; 6 = akzeptabel, opti- male Aromastärke ; 7 = akzeptabel, leicht zu stark ; 8 = Aroma viel zu stark ; 9 = Aroma extrem stark, irritierend Beispiel 4 (Frittieren) Eine Panade wurde gemäss folgender Rezeptur hergestellt.

Rezept Typ : Nasspanade Tabelle 5 : Zutat Ingredienzen Gew.-% 01 Putenbrust in Stücken, ca. 76, 0 15g 02 Salz 1,00 03 Nasspanada, BAB 137* 5, 80 04 Wasser 10, 2 05 Trockenpanade, Panko 102* 7, 00 100, 0 Aromatisierung : Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse der Zutaten 1-5) 06a Aroma, Karotte, flüssig 0, 16 06b Aroma, Karotte, Kapseln 1, 0** ** entspricht einem Karottenaroma-Anteil von 0, 16% bei einer Kapselgröße von 1050 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl im Kern von 20 : 80.

* Griffith Laboratories, B-2200 Herentals Herstellmethode a-Nasspanade (03) und Salz (02) in Wasser dispergieren, quellen las- sen b-Aroma (06a oder 06b) der in a) beschriebenen gequollenen Nasspa- nade dispergierten c-Fleisch in die aromatisierte Nasspanade geben. d-Abtropfen und in Trockenpanade (05) wälzen e-Frittieren der panierten Fleischstücke in Pflanzenfett, ca. 180 °C, ca.

4 Min.

Die frittierten Putenbruststücke wurden im Geruch (Aroma durch Abrie- chen) und Geschmack verkostet.

Tabelle 6 : Anwendung : Chicken Nuggets Aroma : Carotte # Aroma- Geschmacksprofil Dosie Form rung In Gew.- % Profil 1 Profil 2 Profil 3 06a Flüssig- Schwach Leicht Schwach 0, 16 aroma Karotte gemüsig grün 06b Kapseln Typlsch Sü#lich Gemüsig 1,0 Karotte Beispiel 5 (Dämpfen, Frittieren) Die Nudeln wurde gemäß folgender Rezeptur hergestellt.

Rezept Typ : Instant, asiatisch, Tabelle 7 : Zutat Ingredienzen Gramm 01 Weizenmehl 1000 02 Wasser 250 03 Salz 13 04 MSG 1, 2 05 Kansui*** 1, 2 06 Guar Gummi 0, 4 1265, 8 Aromatisierung : Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse der Ingredienzien 1-6) 07a Laucharoma, Kapseln 1, 0% * 07b Laucharoma, Kugeln 1, 0% ** 07c Laucharoma, sprühgetrocknetes Produkt (20 Teile Aroma, 80 Teile Maltodextrin/Gummi arabicum) 0, 25% * entspricht einem Laucharoma-Anteil von 0, 05 %-entsprechend 0, 25 % des entsprechenden sprühgetrockneten Produktes-, bei einer eingestellten Kapselgröße von 1050 Mikrometer und einer Aromenverdünnung mittels Öl im Kern von 5 : 95 %.

** entspricht einem Laucharoma-Anteil von 0, 05 %-entsprechend 0, 25 % des entsprechenden sprühgetrockneten Produktes-, bei einer eingestellten Kugelgröße von 500 Mikrometer und einem eingebetteten Aromagehalt von 5%.

** alkalische Lösung (gibt den Nudeln einen frischen, leicht beißenden, säuerlichen Geschmack) bestehend aus : 05a Kaliumcarbonat 0, 96 05b Natriumcarbonat 0, 12 05c Natriumpolyphosphat 0, 12 Herstellungsmethode a-Mischen und Pressen : Ingredienzien 01-07 werden in einem Teigkneter vermengt. Es entsteht eine krümelige Masse, die auf einer Platte mit ei- nem Nudelholz zusammengepresst wird. b-5 Minuten ruhen lassen c-Teigausrollen : Teigplatte wird in einer Haushaltsnudelmaschine zwi- schen zwei Walzen immer dünner ausgewalzt, max. 1, 1 mm. d-Schneiden der Nudeln (die ausgewalzte Teigplatte wird zwischen zwei geriffelten Walzen auf ein Lochblech in feine Nudelstränge gepresst. e-Dämpfen (die Lochblech mit den Nudeln werden im einem Dämpfer 3 Min. bei ca. 4 bar bei 100-110 °C nicht ganz gar gekocht (Instanteigen- schaften der Nudeln) f-Frittieren g-Die Nudeln werden für 50 sec in 155-160 °C hei#em Palmfett frittiert.

Anschließend Abtropfen des überschüssigen Fettes, Abkühlen der Nu- dein und Verpacken-durch das Frittieren werden die Nudeln knuspri- ger, schmackhafter und haltbarer Die Nudeln wurden im Geruch (Aroma durch Schnüffeln) und Geschmack (im Mund) bewertet. Das in Tabelle 8 zusammengefasste Resultat der or- ganoleptischen Untersuchung (7 Testpersonen) zeigte, dass das einge- kapselte Aroma gegenüber dem sprühgetrockneten Aroma bei gleicher Dosierung immer noch eine deutliche Wahrnehmbarkeit und Erkennbarkeit aufwies, während das sprühgetrocknete Aroma und das in Kugeln einge- kapselte Aroma praktisch nicht mehr als solche erkennbar waren.

Tabelle 8 Kapsein Kugeln* Nichteingekapseltes sprühgetrocknetes Produkt Nach dem zwieblig, Schwächer leicht nach Lauch, Pressen grün deut-als Kap-ziemlich schwach lich nach seln Lauch Nach dem grün, zu leicht zwieblig, Schneiden Lauch, schwach schwach schwächer als Teig- probe Nach dem leicht zu zu schwach Dämpfen Lauch, schwach grün schwach, aber er- kennbar Fertige leicht nach zu zu schwach Nudeln Lauch schwach * Matrixeingebettetes Aroma (Kugeln) wurde hier im Vergleich zu Kapseln getestet, um die Unterschiede zwischen Kapseln (coextrudiert) und Kugeln (Aroma emulgiert, extrudiert) darzustellen.

Beispiel 6 (Trocknung mit Siliciumdioxid) 15 g Natriumalginat (Typ Protanal LF 20/60, FMC Biopolymer) wurden in 985 g entmineralisiertem Wasser unter Einsatz eines Hochgeschwindig- keitsmischers des Typs Ultra-Turrax gelöst, bis die wässrige Lösung klar wurde. Die Alginatlösung wurde einige Stunden vor ihrer Verwendung zu- bereitet, um eine vollständige Hydratation der Alginatketten zu ermögli- chen. 2 g Lauchgeschmackskonzentrat wurden in 98 g neutralem Öl (Typ Miglyol, CONDEA Chemie GmbH) gelöst. Die zwei Lösungen wurden ge- trennt mittels Zahnradpumpen aus zwei Vorratstanks zu einem vibrieren- den Zweiwege-Düsenkopf geführt. Das Düsenkopf-System umfasste eine innere Düse mit 150 um Durchmesser und eine äußere Düse mit 1000 um Durchmesser. Die Flußrate der zwei Lösungen wurde so eingestellt, dass sie einen laminaren Fluss aus der Düse bildeten, 400 g pro Stunde Aroma- lösung (Lauch) durch die innere Düse und 2800 g pro Stunde Alginatlösung durch die äußere Düse. Die Vibration wurde so eingestellt, dass sie den Stahl unterbrach und sich homogene, diskrete Tropfen bildeten. Bei einer Frequenz von 130 Hz wurden Zwei-Phasen-Tropfen von etwa 2 mm Durchmesser gebildet. Die Tropfen fielen in ein 10 %-iges Calciumchlorid- reaktionsbad, so dass sich sofort eine feste Schicht um das flüssige Füll- material bildete. Der Calciumbadreaktor bestand aus einem Röhrensystem, durch das die Calciumchloridlösung hindurchfloss und so kontinuierlich die frisch gelierten Kapseln zur Trenneinheit transportierte. Die Flußrate der Pumpe für die Calciumchloridlösung wurde auf eine Gelierzeit von etwa einer Minute eingestellt. Die gelierten Kapseln wurden durch den Röhren- reaktor transportiert und dann auf einem 800 µm Sieb abgetrennt. Die ge- siebten Kapseln wurden mit Leitungswasser gewaschen. Die nassen Gel- kapseln besaßen wegen der Synärese, die während des Gelierschrittes stattfindet, nur noch etwa 1, 6 mm Durchmesser, mit einem Wassergehalt des Hüllenmaterials von 98 %. Es wurden 520 g nasse Kapseln erhalten, und diese wurden mit 260 g Siliciumdioxid (Sipernat S50, Degusssa) für etwa 10 Minuten gemischt und dann vom Siliciumdioxid auf einem vibrie- renden 800 µm Rundsieb abgetrennt. 120 g trockener Kapseln mit einer Partikelgröße von 1, 2 mm wurden produziert. Der Wassergehalt des Haul- lenmaterials der trockenen Kapseln betrug 49 %. Die trockene Mikrokapsel umfasste insgesamt zu 83 Gew.-% flüssiges Füllmaterial der Wassergehalt betrug 8, 4 Gew.-%.

Beispiel 7 (Vortrocknung plus Trocknung mit Siliciumdioxid) 15 g Natriumalginat (Typ Protanal LF 20/60, FMC Biopolymer) wurden in 975 g demineralisiertem Wasser unter Einsatz eines Hochgeschwindig- keitsmischers des Typs Ultra-Turrax gelöst. 50 g Erdbeeraroma und 1 g Polyglycerolester (Typ PGPR 90, Danisco Cultor) wurden in 39 g neutralem Öl gelöst, 10 g Leitungswasser wurden hinzugefügt, zunächst für etwa 5 Minuten langsam gemischt und dann mit einem Hochgeschwindigkeitsmi- scher des Typs Ultra-Turrax für etwa eine Minute homogenisiert, um eine stabile Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden. Die zwei Lösungen wurden zu einem vibrierenden Zweiwege-Düsenkopf mit einem inneren Durchmesser von 150 um und einem äußeren Durchmesser von 1000 um geleitet. Die Flußraten wurden für die Aromalösung auf 300 g pro Stunde und für die Hüllösung auf 3000 g pro Stunde eingestellt, die Vibrationsfrequenz auf 180 Hz. Zwei-Phasen-Tropfen von etwa 1, 8 mm Durchmesser wurden ge- formt. Die Tropfen fielen in ein 10%-iges Calciumchloridreaktionsbad. Die Flußrate der Pumpe für das Calciumchloridreaktionsbad wurde auf eine Gelierzeit von etwa 1 Minute eingestellt. Die gelierten Kapseln wurden auf einem 800 µm-Sieb abgetrennt und gewaschen. Die nassen Gelkapseln besaßen einen Durchmesser von 1, 7 mm und einen Wassergehalt des Hüllmaterials von 97 %. 605 g nasser Kapseln wurden erhalten und zum Zwecke der Vortrocknung in einem Fließbetttrockner (Typ STREA 1, Aro- matic) mit einem Luftfluß von 100 m3 pro Stunde und einer Einlasstempe- ratur von 50 °C für etwa 10 Minuten vorgetrocknet. 490 g vorgetrockneter Kapseln wurden erhalten, mit 200 g Siliciumdioxid (Sipernat S50, Degussa) für etwa 5 Minuten gemischt und dann auf einem vibrierenden 800 um- Rundsieb abgetrennt. 140 g trockener Kapseln mit einer Partikelgröße von 1, 1 mm wurden produziert. Der Wassergehalt des Hüllmaterials betrug 49 %. Die gesamte Mikrokapsel umfasste 79, 1 % flüssiges Füllmaterial, der Wassergehalt betrug 10, 2 %.

Beispiel 8 (Trocknung mit Siliciumdioxid) 15 g Natriumalginat (Typ Protanal LF 20/60, FMC Biopolymer) und 10 g GellanGum (Typ Kelcogel, Kelco) wurden in 975 g demineralisiertem Was- ser unter Einsatz eines Hochgeschwindigkeitsmischers des Typs Ultra- Turrax gelöst. 500 g einer Pfefferminzaroma-Lösung wurden zubereitet. Die zwei Lösungen wurden zu einem vibrierenden Zwei-Wege-Düsenkopf mit einem inneren Durchmesser von 200 um und einem äußeren Durchmesser von 500 um geführt. Die Flußraten wurden auf 500 g pro Stunde Aromalö- sung und 800 g pro Stunde Hülllösung eingestellt, die Vibrationsfrequenz auf 200 Hz. Ein Zwei-Phasen-Tropfen von etwa 1, 4 um Durchmesser wur- de geformt. Die Tropfen fielen in einen Röhrenreaktor mit 5 % Calciumchlo- ridlösung. Die Flußrate der Pumpe für das Calciumchloridreaktionsbad wurde auf eine Gelierzeit von etwa 10 Sekunden eingestellt. Die gelierten Kapseln wurden auf einem 800 µm-Sieb abgetrennt und gewaschen. Die nassen Gelkapseln besaßen einen Durchmesser von 1, 2 mm und einen Wassergehalt des Hüllmaterials von 96, 5 %. Die erhaltenen 1100 g nasser Kapseln wurden mit 275 g Siliziumdioxid (Sipernat S50, Degussa) für etwa 10 Minuten gemischt und dann vom Siliziumdioxid auf einem vibrierenden 800 µm-Rundsieb abgetrennt. Eine Menge von 540 g trockener Kapseln mit einer Partikelgröße von 0, 9 mm wurde produziert. Der Wassergehalt des Hüllmaterials betrug 46 %. Die gesamte Mikrokapsel umfasste 93, 1 % flüs- siges Füllmaterial, der Wassergehalt betrug 3, 2 %.

Beispiel 9 (Kontinuierlicher Gelierproze# ; kurze Gellerzeit) Dieses Beispiel dient dazu, die Verbesserung zu demonstrieren, die in Be- zug auf die Aromakomponenten-Einkapselung in Alginatmikrokapseln er- reicht werden kann, wenn der Gelierprozess als kontinuierlicher Ein- Minuten-Vorgang durchgeführt wird, im Vergleich mit den als Batchvorgang durchgeführten Verkapselungstechnologien, bei denen die gelierten Kap- seln für Stunden im Kontakt mit dem Gelierbad bleiben.

50 g Natriumalginat wurden in 1950 g demineralisiertem Wasser unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischers des Typs Ultra-Turrax gelöst. 250 g Modell-Aroma wurden in 750 g neutralem Öl gelöst. Das Mo- dell-Aroma bestand aus Aromakomponenten, die ein großes Spektrum von Wasser/Öl-Löslichkeiten angegeben durch log Ko/w-Werte abdeckten, ver- gleiche die nachfolgende Tabelle 9.

Tabelle 9 Komponente Menge % (w/w) Log Kolw Anisalkohol 5 0, 95 Ethylpropionat 1, 24 Benzaldehyd 1, 64 Isoamylacetat 5 2, 12 Ethylcaprylat 3, 9 Die zwei Lösungen (Alginat, Aroma) wurden zu einem vibrierenden Zwei- Wege-Düsenkopf mit einem inneren Durchmesser von 150 um und einem äußeren Durchmesser von 500 um geleitet. Die Flußraten wurden für die Aromalösung auf 500 g pro Stunde und für die Hüllenlösung auf 1000 g pro Stunde eingestellt, die Vibrationsfrequenz auf 220 Hz.

Für das bevorzugte kurze kontinuierliche Gelierverfahren fielen die gebilde- ten diskreten Tropfen in einen Röhrenreaktor, der mit 5%-igem Calcium- chlorid gefüllt war, und wurden so transportiert, dass die Verweilzeit 1 Mi- nute betrug. Die entstandenen nassen Kapseln wurden gesiebt und mit Leitungswasser gewaschen.

Das Ergebnis einer einminütigen Kapselproduktion (entsprechend 8, 3 g eingekapselter Aromalösung) wurde dann in 200 ml 1 %-iger wässriger Nat- riumcitratlösung gelöst. Die Mischung wurde dann für vier Stunden in ei- nem Perforator mit Diethylether extrahiert. Der Dietyhletherextrakt wurde mittels HRGC/MS analysiert. Die Ergebnisse wurden basierend auf der Oberfläche der GC/MS peaks für jede Komponente pro Gramm eingekap- selter Aromalösung bewertet.

Für das Batch-Gelier-Verfahren fielen die gebildeten diskreten Tropfen in einem 5% Calciumchlorid enthaltenden Reaktor mit einer Verweilzeit von zwei Stunden. Die gebildeten nassen Kapseln wurden danach gesiebt und mit Leitungswasser gewaschen. Das selbe analytische Protokoll wie für das Kurz-Gelier-Zeit-Verfahren wurde durchgeführt.

10 g Modell-Aromalösung wurden in 200 ml 1%-iger wässriger Natriumcit- ratlösung dispergiert. Die Mischung wurde in einem Perforator für 4 Stun- den mit Dietyhlether extrahiert und wie oben beschrieben evakuiert.

Die Aromaretention für jede Aromakomponente während des kurzen konti- nuierlichen Gelierverfahrens und des langen Gelier-Batch-Verfahrens wur- de anhand der Menge der Modell-Aromalösung berechnet, das ursprüng- lich durch das Düsensystem geflossen war und theoretisch eingekapselt worden ist, die Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefasst.

Tabelle 10 Aromaretention : Komponenten kurze Gelierzeit (kon- lange Gelierzeit tinuierlich) (Batch) Anisalkohol 60 % 6 % Ethylpropionat 61 % 0 % Benzaldehyd 82 % 11 % Isoamylacetat 80 % 18, 5 % Ethylcaprylat 90 % 90 % Im Verfahren mit kurzer Gelierzeit war also die Aromaretention der Sub- stanzen mit einem log Ko/W < 3, 9 deutlich besser als im Verfahren mit langer Gelierzeit.

Beispiel 10 (Vergleich unterschiedlicher Trocknungsverfahren) Dieses Beispiel dient dazu, den Unterschied zu demonstrieren, der zwi- schen einem üblichen konvektiven Trocknungsverfahren (Flie#betttrockner) und dem Trocknungsverfahren unter Verwendung wasserbindender Sub- stanzen in Bezug auf die Aromaretention besteht.

Eine Probe der nassen Kapselproduktion, hergestellt gemäß dem Verfah- ren mit kurzer Gelierzeit, wie es im Beispiel 4 beschrieben wurde, wurde nach dem Waschen in zwei gleiche Chargen von 200 g geteilt.

Die erste Charge wurde durch Hinzufügen von 100 g Siliciumdioxid zu den nassen Kapseln getrocknet. Die Substanzen wurden für 10 Minuten ge- mischt und die dann getrockneten Kapseln anschließend manuell auf ei- nem 800 µm-Sieb vom Siliciumdioxid abgetrennt. 60 g getrockneter Kap- seln wurden erhalten. Der Wassergehalt des Hüllenmaterials der getrock- neten Kapseln betrug 45 % (entsprechend 7 % Wassergehalt und 84, 2 % flüssigem Füllmaterial bezogen auf die Masse der Gesamtkapsel).

Die zweite 200 g Charge wurde in einem Fließbettrockner (Typ STREA 1, Aromatic) bei 30 °C Einlasstemperatur und 100 m3 pro Stunde Luftfluß getrocknet, um eine Menge von 60 g getrockneter Kapseln zu erhalten. Der Wassergehalt des Hüllenmaterials der getrockneten Kapseln betrug 62 % (korrespondierend mit 14, 4 % Wassergehalt und 76, 8 % flüssigem Füllma- trial bezogen auf die Masse der Gesamtkapsel).

Die unterschiedlichen Mengen flüssigen Füllmaterials, die in den zwei ge- trockneten Kapseltypen gefunden wurden, zeigen bereits den Unterschied im Bezug auf die Aromaretention, die die beiden Trocknungsprozesse mit sich bringen. Die siliziumdioxidgetrockneten Kapseln besaßen 50, 52 g (84, 2 %) flüssiges Füllmaterial, die im Fließbett getrockneten Kapseln be- saßen hingegen nur 46, 08 g (76, 8 %) flüssiges Füllmaterial.

Die Details der Retention jeder Aromakomponente werden in der nachfol- genden Tabelle 11 gezeigt. Die verwendete analytische Methode war iden- tisch mit der in Beispiel 9 beschriebenen.

Tabelle 1 1 Trocknung #wasserbin- Konvektive Trock- dende"Substanzen : nung : % Retention % Retention Anisalkohol 33 % 5 % Ethylpropionat 50 % 4 % Benzaldehyd 80 % 52 % Isoamylacetat 95 % 60 % Ethylcaprylat 0 % 65 % Beispiel 11 (Einfluss des Wassergehalts in der Hülle auf die Hitzesta- bilität) Dieses Beispiel unterstreicht die Bedeutung des Wassergehaltes, der in- nerhalb des Hüllenmaterials der getrockneten Kapseln vorhanden ist, um eine effiziente Hitzestabilität des eingekapselten Aromas während eines Erhitzungsverfahrens zu gewährleisten.

Kapseln mit Käsearoma wurden einem Crackerteig hinzugefügt und dann gebacken. Die Kapseln besaßen einen unterschiedlichen Wassergehalt (unterschiedliche Trocknungsgrade). Die Aromadosierung wurde für alle Versuche identisch gehalten.

Die Cracker wurden gemäß dem folgenden Rezept (Tabelle 12) zubereitet : Tabelle 12 Zutaten Menge (%) Pflanzenfett 7, 98 2 Industriezucker 1, 55 3 Fructosesirup 1, 55 4 Salz 1,15 5 Weizenmehl (Typ Cra-66, 53 cker) 6 Ammoniumbicarbonat 0, 89 7 Malzextraktsirup 0, 806 8 Natriummonophosphat 0, 665 9 Natriumbicarbonat 0, 55 10 Zitronensäure 0, 066 11 bakterielle Protease 0, 027 12 Natriummetabisulfit 0, 016 13 Wasser 19, 37 Crackerzubereitungsverfahren 1. Die Zutaten 1, 2, 3, 4 und 13 (70 °C) mischen, bis sie vollständig gelöst sind.

2. 5-12 und die gewünschte Menge von Kapseln dem Teig hinzufügen.

3. Für etwa 10 Minuten mischen.

4. Den Teig für zwei Stunden bei Raumtemperatur stehen lassen.

5. Den Teig ausrollen (2 mm) und in Crackerform schneiden.

6. In einem Ofen bei 185 °C (den Ofen auf 210 °C vorheizen) für 4 Minuten backen.

Die Cracker wurden durch eine Sensorik-Testgruppe (10 Personen) in Be- zug auf Geschmacksintensität im Mund bewertet. Die Bewertungsskala reichte von 1-5 : 0 kein Geschmack 1 sehr schwache Aromanote, beinahe nicht erkennbar 2 zu schwache Aromanote 3 akzeptable Geschmacksnote 4 gute und starke Geschmacksnote 5 zu starke Geschmacksnote Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 zusammengefasst.

Tabelle 13 Kapsel- Massen- Massenver- Massenver- Senso- typ verhältnis hältnis Kapsel hältnis Aro-rische Wasser//Cracker ma/Cracker Beno- Kapsel-tung hülle nass 95 % 3, 5 % 0, 04 % 1 leicht 91 % 2, 7 % 0, 04 % 1 ge- trocknet mittel 66, 7 % 1, 3 % 0, 04 % 2 ge- trocknet ge- 38,9 % 1 % 0, 04 % 4 trocknet Die getrockneten Kapseln vermittelten aufgrund ihrer hohen Hitzestabilität die deutlich besten sensorischen Ergebnisse.

Beispiel 12 (Auswirkungen unterschiedlicher Aroma- Applikationsformen) Dieses Beispiel zeigt die unterschiedlichen sensorischen Bewertungen von Lauchgeschmack, der in flüssiger Form, in sprühgetrockneter Form und in Kapselform in Cracker appliziert wurde.

Die Cracker wurden wie in Beispiel 6 beschrieben zubereitet und geba- cken, jedoch bei 200 °C für 4 Minuten. Die in Tabelle 14 zusammengefass- te sensorische Bewertung der drei verschiedenen Aromaausführungen basiert auf derselben Skalendefinition wie in Beispiel 11.

Tabelle 14 Aromatyp Massenverhältnis Massenver- Sensori- (Aroma und Trä- hältnis Aro- sche Werte ger) z. B. Kap-ma/Cracker seI/Cracker Flüssig 3,5 % 0, 04 % 1 Sprühgetrock-2, 7 % 0, 04 % 2 net Kapsel 1, 3 % 0, 04 % 4 Das in Alginatkapseln eingekapselte Laucharoma zeigte die besten Ergeb- nisse in Bezug auf die Backstabilität verglichen mit den Standardaromaaus- führungen in flüssiger bzw. sprühgetrockneter Form.