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Fachbeitrag
21.07.2021  |  431x
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Matrixsystem - Trocknung und Verfestigung, grundlegende Rezepturkonzepte

Sprüh (mikro) verkapselung von empfindlichen substanzen in Matrixform

Eine Übersicht Über fallstudien zu Ätherischen Ölen und vitaminen

Phytochemikalien finden sich zunehmend in vielen Lebensmitteln, chemischen und landwirtschaftlichen Produkten. Die Produkt- und Prozessoptimierung wird in all diesen Branchen immer wichtiger, wobei der Schwerpunkt auf Qualität, Produktionseffizienz, Stabilität und Rezepturkosten liegt.

Ätherische Öle sind flüchtige Substanzen mit relativ hohem Dampfdruck; sie sind oxidations- und lichtempfindlich und können ihre Eigenschaften bei direkter Einwirkung von Stressfaktoren verändern oder sogar verlieren. Wie andere empfindliche, flüchtige, geruchs- oder geschmacksintensive flüssige Wirkstoffe müssen sie deshalb vor der Umwelt geschützt werden oder umgekehrt. Zu diesem Schutz und zur Vereinfachung der Handhabung - aber auch zur besseren Dosierbarkeit und gezielten Abgabe - werden diese Substanzen daher zunehmend in verkapselter und/oder frei fließender Form angeboten und eingesetzt.

Um Produkte mit einer kompakten Struktur zu versehen, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Bei der Prozessentwicklung müssen die am besten geeigneten Verfahren und Geräte unter Berücksichtigung der spezifischen Projektbedingungen ausgewählt werden.
Zu diesen Faktoren gehören die Eigenschaften der Rohstoffe, die Verfügbarkeit von zugelassenen Additiven für die Formulierung, der Anwendungsbereich des Produkts und die Spezifikation des Produkts selbst. Zusätzliche Vorschriften, Richtlinien und Funktionalität sind ebenso wichtig wie die Sicherheit des Produkts und der Installation.

In jedem Fall sollte das Projekt so gründlich wie möglich spezifiziert werden, um verschiedene Prozessdesigns und Optionen zu bewerten. Auch die Eigenheiten der einzelnen Branchen müssen berücksichtigt werden, ob in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie. Die Mikroverkapselung, basierend auf der Wirbelschichttechnologie, ist die Einarbeitung eines Wirkstoffs in eine feste Matrix.

Mikrokapseln sind ein ideales Medium, um Vitamine, Aromastoffe oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs) sowie flüchtige ätherische Öle zu kontrollieren und zu schützen. Die Wahl des richtigen Matrixmaterials ermöglicht eine gezielte Freisetzung dieser Wirkstoffe. Das Matrixmaterial bildet den Träger und der Wirkstoff ist physikalisch in die erstarrte Partikelstruktur eingebettet.

Autor: Dr.-Ing. Michael Jacob, Glatt Ingenieurtechnik

Im Original veröffentlicht in englidscher Sprache in ’Innovations in Food Technology’, Ausgabe Nov. 2019

Firmeninformation

Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Glatt ist spezialisiert auf intelligentes Partikeldesign zur Erzeugung und Funktionalisierung von Pulvern und Granulaten mit definiert einstellbaren Eigenschaften. Im Fokus stehen Partikel und Pulver für Pigmente, katalytische, keramische oder Batteriewerkstoffe sowie Granulate und Pellets als Zusatzstoffe für z. B. industrielle Salze, Wasch- und Reinigungsmittel, Düngemittel, Pestizide, Nahrungs-, Nahrungsergänzungs- und Arzneimittel. Eine Verkapselung von Aromen, Enzymen, Vitaminen, Mikroorganismen, Probiotika oder Fettsäuren (PUFA) ist dabei ebenso möglich wie die von ätherischen Ölen und anderen aktiven, sensiblen Substanzen, die es zu schützen gilt. Mit Glatt APPtec®, einer einzigartigen Technologie zur Sprühkalzination, ist es möglich, Partikel in einem einzigen Prozessschritt im pulsierenden Heißgasstrom zu erzeugen, zu beschichten und anschließend zu kalzinieren. Als Pionier für Wirbelschicht- und Strahlschicht-Technologien beherrscht Glatt diese wichtige Verfahren zur Formulierung und Optimierung der Partikeleigenschaften durch definierte Sprühagglomeration, Sprühgranulation, Sprühbeschichtung (Coating) oder (Mikro-)Verkapselung sowie durch Kombinationen dieser Prozesse. Auch im Hochtemperatur-Bereich. Glatt unterstützt die Produktidee von der frühen Phase der Produktrezeptur über die Prozessentwicklung bis hin zum Scale-up in den Produktionsmaßstab. So werden unter der Leitung der Glatt Process & Plant Engineering Teams maßgeschneiderte Produktionsanlagen für Lebensmittel-, Futtermittel-, Feinchemie-, Pharma- und Biotech-Applikationen erfolgreich geplant und in Betrieb genommen. Weltweit. Ob auf Basis von Pulversynthese, Wirbelschicht- oder Strahlschichttechnologie, Glatt bietet ebenfalls die zertifizierte Lohnherstellung für Kunden ohne eigene Produktionskapazitäten.
Letztes Update: 02.08.2021

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