Wirbeln und schichten

Mikroverkapselung wertvoller Inhaltsstoffe

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21.09.2018 Ob für essenzielle Vitamine in Mehl, probiotische Kulturen in Milchprodukten oder pharmazeutische Wirkstoffe in Tabletten – mikroskopisch kleine Kapseln helfen dabei, sensible Inhaltsstoffe in Lebensmittel, Nahrungsergänzungen oder Pharmazeutika einzuarbeiten.

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Entscheider-Facts für Betreiber und Einkäufer

  • Mittels Wirbelschicht-Technologie lassen sich Wirk- und Zusatzstoffe mikroverkapseln und physikalische und anwendungstechnische Produktmerkmale auf diese Weise gezielt beeinflussen.
  • Die verkapselten Substanzen werden beispielsweise gezielt am Wirkort freigesetzt oder sind länger haltbar.
  • Das Verfahren an einen Lohnhersteller auszulagern ist eine Alternative für Unternehmen, die nicht über die Kapazität oder Fachkenntnis für den Betrieb einer komplexen Wirbelstromanlage verfügen.
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Bild: stock.adobe.com

Mikroverkapselungen können Substanzen vor äußeren Einflüssen schützen und Eigenschaften optimieren. Das Verfahren zählt zum Leistungsspektrum der Wirbelschichttechnologie, mit der sich physikalische und anwendungstechnische Produktmerkmale gezielt beeinflussen lassen.

Optimierter Wärme- und Stoffaustausch

In der Wirbelschichtanlage herrschen optimale Bedingungen für einen intensiven Wärme- und Stoffaustausch. Warme, filtrierte Luft wird von unten über einen Anströmboden in die Prozesskammer der Anlage geblasen und trifft dort auf das zu bearbeitende Pulver. Der Anströmboden sorgt mittels spezieller Perforierung dafür, dass die Luft eine bestimmte Strömungscharakteristik bekommt. Dadurch werden die Ausgangsstoffe intensiv durchmischt und das sogenannte Wirbelbett entsteht.

Verglichen mit der konventionellen Sprühtrocknung bietet die Wirbelschichttrocknung zahlreiche Vorteile. Bei diesem Verfahren geht es nicht nur darum, einem Produkt die Feuchtigkeit zu entziehen. Das Ziel ist vielmehr, ein Trockengut mit genau definierten Strukturen und speziellen Produkteigenschaften zu erhalten – sei es zur Maskierung von Geruch oder Geschmack, für bessere Dispergierbarkeit, optimierte Tablettierbarkeit durch Staubreduktion oder für den Schutz vor äußeren Einflüssen. In der Wirbelschicht lassen sich je nach Prozess mehrere pulverförmige Substanzen mischen und im gleichen Verfahrensschritt zum Beispiel agglomerieren. Dies verhindert eine nachträgliche Entmischung des Produkts.

Stabil gegen äußere Einflüsse

Wirbelschichten verhalten sich wie stark sprudelnde Flüssigkeiten. Die einzelnen Feststoffpartikel sind praktisch mit ihrer gesamten Oberfläche dem jeweiligen Medium ausgesetzt – dies gilt sowohl für die konditionierte Trocknungsluft als auch für eingesprühte Suspensionen oder Emulsionen. Über verschiedene Anordnungen der Düsen ober- oder unterhalb des Produktbetts lassen sich unterschiedliche Verfahren wie beispielsweise eine Sprühgranulation oder auch eine Mikroverkapselung realisieren.

Die Gründe für die Mikroverkapselung von aktiven Inhaltsstoffen sind vielfältig: sei es, um sie bei der Herstellung zu schützen, Verluste während der Lagerung zu minimieren, unerwünschte Reaktionen mit anderen Stoffen zu verhindern, um sie kontrolliert im Körper freizusetzen, oder um eine bestimmte sensorische Wirkung zu erzielen. Die folgenden Beispiele veranschaulichen, wie Verkapselungen Pharma- und Lebensmittelanwendungen optimieren.

Heftausgabe: September 2018
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Frank Hellerung, Business Development, Sternmaid

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Frank Hellerung, Business Development, Sternmaid
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