WO2019158756A1 - Pulverous composition containing clay mineral - Google Patents
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- WO2019158756A1 WO2019158756A1 PCT/EP2019/053981 EP2019053981W WO2019158756A1 WO 2019158756 A1 WO2019158756 A1 WO 2019158756A1 EP 2019053981 W EP2019053981 W EP 2019053981W WO 2019158756 A1 WO2019158756 A1 WO 2019158756A1
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Definitions
- the present invention relates to pulverulent compositions whose powder particles contain at least one clay mineral and at least one water-soluble, organic binder.
- the invention also relates to a process for the preparation of such compositions and to the use of the compositions in foodstuffs, in particular in powdered foodstuffs, such as in cereal flours.
- Aflatoxins are known to be potent carcinogens and mutagens. They are stable in food and feed, even under processing conditions. Exposure to aflatoxins in food is the cause of severe human disease such as aflatoxicosis and hepatocellular carcinoma. Especially in children, aflatoxins can cause growth disturbances and mental retardation even at low levels of exposure - see, eg. See, for example, P. Wang et al., Food Additives and Contaminants, 25 (5) (2008) 622-634 for further references. The harmful effects of aflatoxins on domestic and farm animals, especially poultry and small pets such as dogs or cats, have also been known for a long time.
- WO 92/05706 describes the use of certain montmorillonite-based clay minerals as an aflatoxin-binding additive in feeds for animal nutrition and proposes a method of identifying clay minerals which bind aflatoxins to a particular degree.
- WO 2007/011825 describes the use of acid-treated clay minerals as a food and feed additive for deactivating aflatoxins and for reducing the growth of mycotoxin-producing microorganisms. Preference is given to using clay minerals with a particle size below 80 ⁇ m.
- US 2012/0328672 describes a process for the fractionation of finely divided, cadmium-containing clay minerals into a coarse fraction having an average particle size above 100 ⁇ m and a finely divided fraction having an average particle size below 100 ⁇ m, in particular in the range from 20 to 60 ⁇ m.
- the finely divided fraction should be characterized by a lower heavy metal content and an increased binding capacity for aflatoxins.
- clay minerals in the form of finely divided dusts adsorb mycotoxins such as aflatoxins particularly well and thus reduce their bioavailability, these dusts are difficult to handle.
- these dusts can be incorporated only poorly or less reliably in powdered foods such as flours.
- the problem here is that the finely divided powder particles can separate from the flour due to their higher density and fineness, resulting in an uneven distribution in the flour.
- coarse fractions of clay minerals have the above-mentioned disadvantages of a lower binding capacity for mycotoxins and optionally a higher heavy metal content.
- JPS-63312105 describes granules of alumina powder prepared by mixing alumina powder with an aqueous solution of a binder such as polyvinyl alcohol in a granulating drum having a plurality of rotary mixing elements.
- a binder such as polyvinyl alcohol
- relatively coarse-particle granules are obtained which have a mean Have diameters in the range of 170 to 840 pm and a high proportion of coarse particles.
- the granules are proposed for use in plant protection products and fertilizers. For use in powdery foods they are unsuitable.
- AU 548773 describes feed formulations for ruminants containing a layer silicate from the montmorillonite group.
- the feeds can be produced in the form of granules or pellets. They are unsuitable for use in powdery foods.
- compositions based on clay minerals which are easy to handle, which can be incorporated easily and uniformly into powdery food or feed and which do not separate and which do not lead to disadvantageous sensory properties.
- the compositions should be easy and reproducible.
- the compositions should not or not appreciably impair the property of the clay minerals to bind mycotoxins, in particular aflatoxins such as aflatoxin B1.
- the powdered, clay mineral-containing compositions whose powder particles have a particle diameter in the range of 70 to 350 pm, in particular in the range of 70 to 250 pm, wherein the clay mineral in the powder particles in the form of agglomerated primary particles whose particle size distribution is characterized by a D [v, 09] value below 80 ⁇ m, in particular below 70 ⁇ m, and wherein the clay minerals contain at least one water-soluble organic binder which is mono-, di-, or di- and polysaccharides which preferably have at least one glucose unit.
- the present invention relates to pulverulent compositions whose powder particles contain at least one clay mineral and at least one water-soluble organic binder selected from mono-, di- and polysaccharides, which preferably have at least one glucose unit, wherein at least 80 vol .-% of the powder particles contained in the composition have a particle diameter in the range of 70 to 350 pm, in particular 70 to 250 pm or 80 to 250 pm and wherein the clay mineral is present in the powder particles in the form of agglomerated primary particles whose particle size distribution by a D [v, 09] value is characterized below 80 pm, in particular below 70 pm, wherein the particle diameter specified here and the D [v, 09] value are the values determined by static laser light scattering in accordance with ISO 13320: 2009.
- the invention also relates to a process for preparing such compositions which comprises agglomerating a clay mineral dust using an aqueous solution of the water-soluble organic binder, wherein the particle size distribution of the clay mineral dust by a D [v, 09] value below 80 gm , in particular below 70 gm, determined by static laser light scattering according to ISO 13320: 2009.
- the invention also relates to the use of a composition according to the invention as an additive in foodstuffs and feedstuffs, in particular in powdery foods and feedstuffs, such as, for example, in flours intended for human nutrition.
- the invention also relates to the use of a composition according to the invention for binding mycotoxins in such food and feed.
- the invention has a number of advantages. Because of their particle size, the compositions according to the invention are easier to handle than the clay dust normally used and are easier and more uniformly incorporated into pulverulent food and feed. In these powdered food and feed they show a lower tendency to settle or to separate. In contrast to clay mineral powders of comparable particle size, they do not lead to disadvantageous sensory properties. In addition, the compositions do not or do not appreciably affect the property of the clay minerals contained therein to bind mycotoxins, in particular aflatoxins such as aflatoxin B1. Despite their comparatively large particle size they do not lead to a sensory impairment. In addition, the compositions according to the invention can be produced in a simple and easy manner and on a large scale by conventional agglomeration processes of commercially available clay mineral dusts using commercially available, water-soluble binders.
- Clay minerals in the context of the invention are sheet silicates and minerals with a high proportion of sheet silicates of preferably at least 50% by weight, in particular at least 60% by weight, based on the clay mineral.
- Foods according to the invention are nutrient-containing compositions for human nutrition.
- the term foodstuffs includes food raw materials that are processed into ready-to-consume foods, as well as ready-to-eat foods made from these food commodities.
- Feed for the purposes of the invention are nutrient-containing compositions for animal nutrition, in particular for the nutrition of domestic animals, such as dogs or cats, and poultry.
- the powder particles contained in the composition have a particle diameter in the range from 70 to 350 ⁇ m or in the range from 80 to 350 ⁇ m, in particular in the range from 70 to 300 ⁇ m or in the range from 80 to 300 pm and especially in the range of 70 to 250 pm or in the range of 80 to 250 pm.
- the D [v, 01] value of the particle size distribution of the composition according to the invention is generally at least 70 .mu.m and in particular at least 80 .mu.m, for example in the range from 70 to 150 .mu.m or in the range from 80 to 135 .mu.m or below Range from 80 to 125 pm.
- the D [v, 09] value of the particle size distribution of the composition according to the invention is generally at most 350 .mu.m, in particular at most 300 .mu.m and especially at most 250 .mu.m and especially at most 200 .mu.m, and is for example in the range from 130 to 350 pm or in the range of 150 to 300 pm or in the range of 180 to 250 pm.
- the D [v, 05] value of the particle size distribution of the compositions according to the invention is generally in the range from 80 to 240 ⁇ m, in particular in the range from 85 to 200 ⁇ m and especially in the range from 90 to 190 ⁇ m.
- the D [v, 05] value of the particle size distribution is in the range from 80 to 180 ⁇ m, in particular in the range from 85 to 175 ⁇ m and especially in the range from 90 to 170 ⁇ m. In another group of embodiments, the D [v, 05] value of the particle size distribution is in the range from 1 10 to 240 ⁇ m, in particular in the range from 115 to 200 ⁇ m and especially in the range from 120 to 190 ⁇ m.
- the compositions according to the invention preferably have a particle size distribution whose volume-weighted average D [4,3] is in the range from 90 to 250 ⁇ m, in particular in the range from 95 to 220 ⁇ m and especially in the range from 100 to 200 ⁇ m.
- the surface weighted mean D [3,2] of Particle size distribution of the compositions according to the invention is generally in the range from 75 to 200 gm, in particular in the range from 80 to 180 gm and especially in the range from 85 to 160 gm.
- all information relates to particle sizes, particle diameters and particle size distributions , including the values D [v, 01], D [v, 05], D [v, 09], D [4,3] and D [3,2] to those by static laser light scattering according to ISO
- the value D [v, 01] means that 10% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value indicated as D [v, 01]. Accordingly, the value D [v, 05] means that 50% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value indicated as D [v, 05]; and the value D [v, 09] means that 90% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value stated as D [v, 09].
- the value D [4, 3] stands for the volume-weighted average determined by means of SLS, which is also referred to as De Brouckere mean value and which corresponds to the weight average in the particles according to the invention.
- the value D [3, 2] stands for the surface-weighted average determined by means of SLS, which is also referred to as Sauter diameter.
- the particle size distribution of the powder particles can also be determined by sieve analysis according to DIN 66165-1: 2016-08.
- the inventive compositions contain less than 20 wt .-%, in particular less than 15 wt .-%, especially less than 10 wt .-% powder particles having a particle size below 63 pm.
- the inventive compositions contain less than 15 wt .-%, preferably less than 10 wt .-% powder particles having a particle size above 250 pm.
- the compositions of the invention contain at least 70
- Wt .-% especially at least 80 wt .-% powder particles having a particle size in the range of 63 to 250 pm and especially in the range of 63 to 212 pm.
- the weight-average particle diameter, hereinafter also D50, of the powder particles, as results from the particle size distribution determined by sieve analysis, is generally in the range from 70 to 200 ⁇ m, in particular in the range from 80 to 180 ⁇ m and especially in the range from 90 to 170 pm.
- the clay minerals are present in the form of primary particles which are separated by the water-soluble organic binder. desch be held together to form larger powder particles. It is assumed that the powder particles of the compositions according to the invention decompose upon contact with aqueous liquids, for example water, but also saliva, and thus release the primary particles.
- the water-soluble binder may also cause the primary particles to stabilize against reagglomeration. In any case, therefore, the ability of the clay mineral particles to bind mycotoxins, especially aflatoxins, is not or not appreciably reduced.
- the particle size distribution of the primary particles is characterized by a D [v, 09] value of not more than 80 ⁇ m, in particular not more than 75 gm and especially not more than 70 ⁇ m, and is typically in the range from 20 to 80 ⁇ m, in particular in the range from 30 to 75 pm and especially in the range of 40 to 70 pm.
- the particle size distribution of the primary particles has a D [v, 09] value in the range from 40 to 80 ⁇ m, in particular in the range from 45 to 75 ⁇ m and especially in the range from 50 to 70 ⁇ m.
- the D [v, 05] and D [v, 01] values are only of minor importance.
- the D [v, 05] value of the particle size distribution of the primary particles is in the range of 10 to 50 ⁇ m, especially in the range of 15 to 45 ⁇ m.
- the D [v, 01] value will typically not fall below a value of 1 pm, in particular 2 pm, and is generally in the range from 1 to 15 pm, especially 2 to 10 pm.
- Suitable clay minerals contained in the compositions according to the invention are naturally those which are capable of sufficiently adsorbing mycotoxins, in particular aflatoxins.
- mycotoxins especially for aflatoxin Bi
- the person skilled in the art can select clay minerals which are suitable as primary particles for the compositions according to the invention in a manner known per se. Methods for this purpose are known from the cited prior art, for. From WO 2007/01 1825 and from A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26: 733-743 and T.D. Phillips in Toxicol.
- suitable primary particles are those clay minerals whose suspension in water at pH 6.5 and 22 ° C. has a Qmax - Ne t for aflatoxin Bi of at least 0.1 mol / kg, especially at least 0.15 mol / kg and especially at least 0.2 mol / kg.
- the Q max - ⁇ Ne t corresponds to the maximum possible loading of the clay minerals with aflatoxin B1 under the conditions mentioned and is calculated by extrapolation of the adsorption isotherms (Langmuir application) to high concentrations of the aflatoxin.
- O max value The method for determining the O max value is described by A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26: 733-743 and by TD Phillips in Toxicol. 1999: 52: 118-126. for aflatoxin B1 and in WO 2007/01 1825.
- Suitable clay minerals are in particular phyllosilicates based on aluminum-containing silicates, especially based on calcium- or magnesium-containing aluminum silicates, especially those which contain water of hydration and which are referred to as hydrated aluminum silicates.
- the term "based on” means that said specific clay mineral constitutes at least 50% by weight, in particular at least 55% by weight, of the total mass of the clay mineral.
- examples of such clay minerals are those based on clay minerals of the Strunz classes 9. EC.05 (talc group), 9. EC.40 (montmorillonite group), 9.EC.45 (saponite group) and 9 EC.50 (vermiculite group). Of these, those based on calcium-containing montmorillonites and those based on magnesium-containing montmorillonites are particularly preferred.
- the clay minerals used as primary particles are typically treated fractions of naturally occurring clay minerals. These usually contain other mineral constituents, which need not necessarily be clay minerals, but can act. Accordingly, the content of the here referred to as preferred clay minerals in the primary particles, based on the total mass of the primary particles, at least 50 wt .-%, in particular at least 55 wt .-%.
- the clay minerals used can accordingly contain further mineral constituents, which, however, preferably constitute not more than 45% by weight of the particular clay mineral. Such constituents are, for example, quartz, mica, feldspar, pyrites and calcites as well as clay minerals which differ from the respective main or base sistone mineral.
- the clay minerals contain no or only small amounts of heavy metals which are toxic to the human or animal organism when ingested, such as cadmium, lead, arsenic, nickel or chromium.
- heavy metals which are toxic to the human or animal organism when ingested, such as cadmium, lead, arsenic, nickel or chromium.
- the proportion of toxic heavy metals is typically below the limit values provided for this purpose. By contrast, higher iron contents are harmless.
- clay minerals which have a content of hydrated aluminum silicates of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight.
- the hydrated aluminum silicates are selected from hydrati cal calcium aluminum silicates and hydrated magnesium aluminum silicates.
- clay minerals are preferred which have a content of layer silicates from the group of montmorillonites of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight.
- it concerns clay minerals, which have a content of phyllosilicates from the group of calcium-containing montmorillonite of at least 50 wt .-%, especially at least 55 wt .-%.
- Such a clay mineral based on a calcium-containing montmorillonite is the commercially available product NovaSil Plus® from BASF SE, which is a bentonite containing calcium montmorillonite.
- finely divided clay minerals described in US 2012/0328672 in particular clay minerals, which have a content of phyllosilicates from the group of the calcium-containing montmorillonites of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight, and whose particle size Sizes below 63 ⁇ m (mesh 250) and especially below 44 ⁇ m (mesh 325), e.g. B. sieve fractions in which at least 95% of the particles have a size in the range of 5 to 60 pm and especially 5 to 44 pm.
- compositions according to the invention comprise at least one water-soluble organic binder which holds or glues together the primary particles to form an agglomerate.
- the powder particles of the compositions according to the invention have an irregular structure, which is often referred to as blackberry structure.
- water-soluble binders With regard to the water-soluble binders, the term water-soluble means that the binder has a solubility of at least 10 g / l, in particular at least 20 g / l, at 20 ° C. in deionized water.
- the water-soluble binders are preferably suitable for use in foods or animal feeds and are especially approved for this purpose.
- Suitable binders according to the invention are selected from food-grade mono-, di- and polysaccharides, especially those mono-, di- and polysaccharides based on glucose and / or fructose.
- the binders are selected from glucose, fructose, sucrose, maltose, starch degradation products with a DE value in the range from 2 to 50, in particular in the range from 2 to 30, lipophilic starch derivatives and cold water-soluble starches.
- the binders according to the invention not only have the advantage that the affinity of the clay minerals is substantially or completely retained and good compatibility with foodstuffs is ensured.
- the formation of coarse-particle granules is less pronounced, in particular in comparison with other binders, and it is possible to set narrower particle size distributions. In this way, higher yields can be achieved.
- starch degradation products with a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value in the range from 2 to 30, are above all starch hydrolysates and especially maltodextrins with a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value in the range of 2 to 30.
- lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates modified with lipophilic groups, eg. For example, with alkylsuccinic acid groups and / or alkenylsuccinic acid-modified starches or their salts, in particular their sodium salts, wherein the alkyl or alkenyl radical is usually unbranched and preferably 6 to 20 and especially 8 to 18 C Carries atoms.
- lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates which are modified with Cs-C-is fatty acids.
- Preferred lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates which have been modified with octenylsuccinic acid and their salts, in particular their sodium salts.
- Cold-water-soluble starches are starches which are completely soluble or swellable in water at 20 ° C. These are typically starches with a high amylose content of preferably> 50% by weight.
- the cold-water-soluble starches may be starches which naturally have a high amylose content, eg. As waxy starches, as well as starch fractions with high amylose content.
- binders particular preference is given to di- and oligosaccharides which have the at least one glucose unit, in particular lactose and starch degradation products, in particular maltodextrins, with one having a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value Range from 2 to 30.
- a particularly preferred group of embodiments relates to compositions in which the binder is selected from starch degradation products, in particular maltodextrins, with one having a DE in the range from 10 to 50.
- compositions in which the binder is selected from lactose.
- the proportion of binder, based on the total mass of the clay mineral and the binder is generally at least 1% by weight, in particular at least 5% by weight especially at least 10% by weight.
- the proportion of binder, based on the total mass of Tonmine- rals and the binder, 50 wt .-%, especially 40 wt .-% and especially 35% by weight does not exceed.
- the powders according to the invention generally contain at least 50% by weight, in particular at least 60% by weight and especially at least 65% by weight, e.g. From 50 to 99% by weight, in particular from 60 to 95% by weight and especially from 65 to 90% by weight, of the clay mineral, the details in% by weight being based on the total mass of the clay mineral and the binder.
- the powder may also contain small amounts of water due to the production.
- the water content will generally not exceed 10 wt .-%, based on the total mass of the powder and is often in the range of 1 to 10 wt .-%, based on the total mass of the powder.
- compositions according to the invention can be prepared analogously to agglomeration processes which are known per se and are suitable for the production of powders, for example by spray drying processes and fluidized bed agglomeration processes.
- agglomeration processes which are known per se and are suitable for the production of powders, for example by spray drying processes and fluidized bed agglomeration processes.
- Such methods are generally known to the skilled person, z. From H. Mollet and A. Grubenmann, "Formulation Technology", 1st Edition, Wiley VCH Verlag GmbH, Weinheim 2001, Chapters 6.2.7 and 6.2.8 and the literature cited therein and R.H. Perry et al. (Ed.) "Perry's Chemical Engineers' Handbook," 7th Edition, McGraw Hill, New York 1997, 20-77-20-79 and the literature cited therein.
- Such a process typically comprises the agglomeration of a clay mineral dust whose particle size distribution typically corresponds to the particle size distribution of the primary particles in the powder particles of the composition according to the invention.
- the particle size distribution of the set clay mineral dust by a D [v, 09] value, determined by static laser light scattering according to ISO 13320: 2009, below 80 gm, in particular at most 75 gm and especially at most 70 gm characterized and is typically in the range of 20 to 80 gm, in particular in the range from 30 to 75 gm and especially in the range from 40 to 70 gm.
- D [v, 01] and D [v, 05] values of the particle size distribution of the clay mineral dust the statements made above for the particle size distribution of the primary particles apply analogously ,
- the binder required for the agglomeration of the particles of the clay mineral dust is used here in the form of an aqueous solution of the water-soluble organic binder.
- Such an aqueous solution usually contains the water-soluble organic binder in a concentration of 1 to 30% by weight, in particular in a concentration of 2 to 25% by weight or 5 to 25% by weight and especially 10 to 25 wt .-%.
- the solution may also contain other constituents other than water.
- these other ingredients may be volatile or non-volatile. These include, for example, impurities or aids, eg. As stabilizers that may be contained in the commercially available binders, but also additives that cause stabilization of the powdered composition on storage. A significant advantage of the invention is to be seen in the fact that such additional stabilizing agents are generally not required.
- the aqueous solution preferably contains not more than 20% by weight, in particular not more than 10% by weight, based on the binder contained in the aqueous solution, of constituents which are different from the binder.
- the type of treatment of the clay mineral dust with the aqueous solution of the water-soluble, organic binder is determined in a manner known per se according to the type of agglomeration process and is usually carried out by spraying the aqueous solution of the binder on a moving Tonmine- ralstaub or by spraying together the aqueous solution of the binder with the clay mineral dust.
- the preparation of the compositions according to the invention is preferably carried out by a fluidized-bed agglomeration process.
- a fluidized bed of the clay mineral dust is produced and the aqueous solution of the water-soluble organic binder is sprayed onto the clay mineral dust present in the fluidized bed.
- a gas stream that is, a gas stream through the clay mineral lei th and thereby produce a fluidized bed of the clay mineral.
- one will provide rotating elements to aid formation of the fluidized bed.
- the device is operated such that the flow rate V of the gas flow in the device is at least 1.2 times, in particular at least 1.5 times, the flow rate of the gas stream required to produce the fluidized bed, which is also hereafter is referred to as V min .
- V min the flow rate of the gas stream required to produce the fluidized bed
- the flow velocity V will not exceed 10 times the value, in particular 5 times the value of V m in.
- the spraying can be carried out from below and thus in cocurrent with the gas stream (bottom spray method) or from above and thus in countercurrent to the gas stream (top spray method) or tangentially to a fluidized bed (tangential spray method). Procedure). Preferred is the top spray method.
- the fluidized bed process is carried out at temperatures above 20 ° C and below the boiling point of the aqueous solution of the binder.
- Decisive here is the temperature in the fluidized bed, which corresponds approximately to the exhaust air temperature.
- the process will be carried out so that the temperature in the fluidized bed is in the range of 30 to 80 ° C. Higher temperatures are also possible.
- the temperature of the gas stream will be chosen to be in the range of from 40 to 150 ° C.
- the temperature difference between incoming and exiting air flow is at least 10 K, z. B. 10 to 100 K.
- the fluidized bed process makes it possible to adjust the particle size of the powder particles of the inventive composition, for.
- the connections are known in principle, z. From RH Perry et al. (Ed.) "Perry's Chemical Engineers'Handbook,” 7th Edition, McGraw Hill, New York 1997, 20-79, Tables 20-46. The exact parameters can be determined by the skilled person via routine tests.
- compositions according to the invention are particularly suitable as an additive in powdered foodstuffs and feedstuffs, since they are easy to incorporate, do not segregate and, moreover, are not undesirable in the ready-to-consume products prepared from the powdered foodstuffs. cause sensory effects.
- Suitable powdered foodstuffs and feedstuffs are, above all, those foods in which there is the danger of mold being attacked or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation.
- powdery foods and feedstuffs in particular flours, especially flours of cereals or pseudo cereals such as wheat, rye, barley, oats, emmer, spelled, einkorn, millet, triticale, amaranth, rice or maize, but also to flours of nuts, nuts and oilseeds, z.
- flours especially flours of cereals or pseudo cereals such as wheat, rye, barley, oats, emmer, spelled, einkorn, millet, triticale, amaranth, rice or maize
- nuts nuts and oilseeds
- z for example, peanut, walnut, Brazil nut, sesame, sunflower, pumpkin seed, apricot kernel, pea, soybean or lentil flour, flours from starchy fruits such as cassava and potato.
- beverage powder for.
- milk powder and dried fruit juice or tea extracts are also suitable.
- compositions according to the invention in non-powdery, for example liquid or pasty or semi-solid products in which there is a risk of infestation by mold fungi or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation.
- non-powdery for example liquid or pasty or semi-solid products in which there is a risk of infestation by mold fungi or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation.
- non-powdery for example liquid or pasty or semi-solid products in which there is a risk of infestation by mold fungi or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation.
- mycotoxins especially aflatoxins
- composition according to the invention required for effective additive formation depends in a manner known per se on the possible contamination of the food or feed by mycotoxins and is generally 0.1 to 2.0% by weight, in particular from 0.5 to 1.5% by weight, calculated as clay mineral and based on the total amount of the foodstuff.
- the particle size distribution was determined by static laser light scattering of the resulting agglomerates by means of a Mastersizer 2000 from Malvern Instruments Ltd. (Sample application was carried out as a powder).
- the particle size distribution of the powder compositions according to DIN 66165-1: 2016-08 was determined by means of a vibratory sieving machine VS 1000 from Retsch (Haan, Germany), which was equipped with 6 test sieves of the following mesh size 250 gm, 212 gm , 180 gm, 125 gm, 106 gm and 63 gm.
- 12880 2000 by drying a sample of the powder at temperatures in the range of 105 ⁇ 5 ° C at ambient pressure to constant weight.
- the binder content in the powders is determined from the ratio of feeds, i. submitted clay mineral and amount of sprayed binder solution, taking into account the binder concentration of the solution and the residual moisture of the powder calculated.
- the clay mineral used was a commercial calcium bentonite having a montmorillonite content of at least 60% by weight and screened to a particle size of ⁇ 63 gm (230 mesh).
- the starting material had the following particle size distribution:
- clay mineral used in the following examples can also be a US 2012/0328672 by fractionation of a commercial calcium bentonite with a montmorillonite content of at least 60 wt .-% produced clay mineral, which was sieved to a particle size ⁇ 44 pm (350 mesh).
- Binder 1 Commercial maltodextrin with a DE value of 19
- Binder 2 Commercial, modified with octenyl succinic anhydride
- Binder 3 Commercial maltodextrin with a DE value of 47
- Binder 4 Lactose monohydrate - food grade
- Binder 5 partially saponified polyvinyl alcohol (degree of hydrolysis 87-88 mol%) of which 4% strength by weight aqueous solution had a viscosity at 20 ° C., determined in accordance with DIN 53015 of 5-6 mPas (Kuraray Poval 6-88)
- the preparation of the compositions described in the following Examples 1 and 2 was carried out by spray agglomeration.
- the spray agglomeration was carried out in a fluidized-bed granulator GPCG 3 from Glatt, operated in top-spray mode with a compressed-air two-fluid nozzle.
- Example 1 Spray Agglomeration with Binder 1
- the fluidized bed was produced by means of an air flow with a temperature of 60 ° C. and a volume velocity of 77 m 3 lr 1 .
- the spray pressure was 2 bar.
- the exhaust valve was 33% open.
- the product obtained was a finely divided, flowable, non-hygroscopic powder having a binder content of about 20% by weight.
- the bulk density was 429 g / l.
- the powder did not dust.
- Microscopic analysis of the powder showed that the particles have an irregular shape of bonded together primary particles (blackberry structure).
- the particle size distribution determined by means of light scattering, is given in the following Table 1.
- the powders were prepared under the conditions given for Example 1. In this case, 1558 g of clay mineral were placed in the fluidized-bed granulator and transferred to a fluidized bed. On the fluidized bed was from above, d. H. in countercurrent to the air flow, within 151 min. With constant spray rate 3696 g of a 1 1, 2 wt .-% solution of binder 2 in water sprayed (414 g of binder 2). Then under the same conditions within 25 min. Another 804 g of 1 1, 2 wt .-% solution of binder 2 in water sprayed (90.0 g of binder 2). The product obtained was a finely divided, flowable, non-hygroscopic powder having a binder content of about 24.4% by weight. The bulk density was 303 g / l. Unlike the non-agglomerated clay mineral, the powder did not dust.
- Examples 3 to 6 a 20 wt .-% aqueous solution of the binder 1 was used. In Examples 7 to 10, a 20 wt .-% aqueous solution of the binder 3 was used. In Examples 11 to 14, a 16% strength by weight aqueous solution of binder 4 was used. In the comparative example, a 9.5% strength by weight solution of the binder 5 was used.
- the examples and the comparative example show that, in contrast to the binders according to the invention, the binder polyvinyl alcohol leads to very coarse-particle powders even at low use. In addition, spraying caused clogging of the spray nozzle.
- the white maize flour with only 250 ppm of the vitamin mixture were additized in the same way and processed in the manner described to Ugali. Subsequently, the two Ugali samples were examined for their organoleptic properties.
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Abstract
The invention relates to pulverous compositions, the powder particles of which contain at least one clay mineral and at least one water-soluble organic binder. The invention further relates to a method for producing compositions of this type and to the use of the compositions in foods, in particular in pulverous foods, for example in cereal flours. In the pulverous compositions according to the invention, the powder particles contain at least one clay mineral and at least one water-soluble organic binder, at least 80 vol% of the powder particles contained in the composition having a particle diameter in the range of 70 to 350 µm, and the clay mineral in the powder particles being in the form of agglomerated primary particles, the particle size distribution of which is characterized by a D[v, 09] value below 80 µm, the particle diameter indicated here and the D[v, 09] value being the values determined by static laser light scattering according to ISO 13320:2009.
Description
Pulverförmige Zusammensetzung, enthaltend Tonmineral Powdered composition containing clay mineral
Die vorliegende Erfindung betrifft pulverförmige Zusammensetzungen, deren Pulver- teilchen wenigstens ein Tonmineral und wenigstens ein in Wasser lösliches, organi- sches Bindemittel enthalten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung derartiger Zusammensetzungen und die Verwendung der Zusammensetzungen in Nahrungsmitteln, insbesondere in pulverförmigen Nahrungsmitteln, wie beispielsweise in Getreidemehlen. The present invention relates to pulverulent compositions whose powder particles contain at least one clay mineral and at least one water-soluble, organic binder. The invention also relates to a process for the preparation of such compositions and to the use of the compositions in foodstuffs, in particular in powdered foodstuffs, such as in cereal flours.
Die Verunreinigung von Nahrungs- und Futtermitteln mit Mykotoxinen, insbesondere Aflatoxinen, ist insbesondere in Schwellenländern ein ernstes Problem. Aflatoxine sind bekanntermaßen potente Karzinogene und Mutagene. Sie erweisen sich in Nahrungs- und Futtermitteln auch unter Verarbeitungsbedingungen stabil. Eine Exposition mit Aflatoxinen in Nahrungsmitteln ist Ursache für schwere Erkrankungen im Menschen wie Aflatoxikose und Leberzellenkarzinom. Vor allem bei Kindern können Aflatoxine bereits bei geringer Exposition Wachstumsstörungen und Verzögerung der geistigen Entwicklung hervorrufen - siehe z. B. P. Wang et al., Food additives and Contaminants, 25(5) (2008) 622-634 mit weiteren Nachweisen. Die schädliche Wirkung von Aflatoxi- nen auf Haus- und Nutztiere, insbesondere Geflügel und kleine Heimtiere wie Hund oder Katze, ist ebenfalls seit langem bekannt. The contamination of food and feed with mycotoxins, in particular aflatoxins, is a serious problem, especially in emerging countries. Aflatoxins are known to be potent carcinogens and mutagens. They are stable in food and feed, even under processing conditions. Exposure to aflatoxins in food is the cause of severe human disease such as aflatoxicosis and hepatocellular carcinoma. Especially in children, aflatoxins can cause growth disturbances and mental retardation even at low levels of exposure - see, eg. See, for example, P. Wang et al., Food Additives and Contaminants, 25 (5) (2008) 622-634 for further references. The harmful effects of aflatoxins on domestic and farm animals, especially poultry and small pets such as dogs or cats, have also been known for a long time.
Verschiedentlich wurde der Einsatz von Tonmineralien in Nahrungsmitteln zur Verrin- gerung einer durch Nahrungs- oder Futtermittel verursachten Exposition mit Aflatoxi- nen berichtet. Eine Übersicht hierzu geben beispielsweise T.D. Phillips et al., Food Additives and Contaminants, 25(2) (2008), 134 - 145. Die Wirkung der Tonmineralien beruht im Wesentlichen auf einer Adsorption der Aflatoxine an die Tonmineralien. Hier- durch wird die Aufnahme von Aflatoxinen im Gastrointestinaltrakt des exponierten Le- bewesens verringert und dementsprechend ihre Bioverfügbarkeit und damit ihre Toxizi- tät für den Organismus - siehe T.D. Phillips et al., Poultry Science, 67 (1988) 243 - 247; T.D. Phillips et al., Toxicological Sciences 52 (1999) 118-126; sowie T.D. Phillips et al., Advances in Experimental Medicine and Biology 504 (2002) 157-171. Die Eigen- schaft von Tonmineralien, Mykotoxine wie Aflatoxine zu adsorbieren und damit deren Bioverfügbarkeit signifikant zu verringern, wird in der Literatur auch als Deaktivierung der Mykotoxine bezeichnet. There have been various reports of the use of clay minerals in food to reduce exposure to aflatoxins caused by food or feed. For an overview, see for example T.D. Phillips et al., Food Additives and Contaminants, 25 (2) (2008), 134-145. The effect of the clay minerals is essentially due to adsorption of the aflatoxins to the clay minerals. This reduces the uptake of aflatoxins in the gastrointestinal tract of exposed organisms and, consequently, their bioavailability and thus their toxicity to the organism - see T.D. Phillips et al., Poultry Science, 67 (1988) 243-247; T. D. Phillips et al., Toxicological Sciences 52 (1999) 118-126; as well as T.D. Phillips et al., Advances in Experimental Medicine and Biology 504 (2002) 157-171. The property of clay minerals to adsorb mycotoxins such as aflatoxins and thus significantly reduce their bioavailability is also referred to in the literature as the deactivation of mycotoxins.
US 5,165,946 beschreibt Additive für Futtermittel, die im Wesentlichen aus einem par- tikelförmigen Schichtsilikat bestehen, dessen Partikel mit einem wasserlöslichen Se- questriermittel bzw. Komplexbildner beschichtet ist. Durch das Sequestriermittel soll
die Adsorption der Mykotoxine an den Schichtsilikat-Partikeln verbessern. In diesem Zusammenhang werden phosphat-haltige Granulate und Pulver beschrieben. US Pat. No. 5,165,946 describes additives for feedstuffs which essentially consist of a particulate phyllosilicate whose particle is coated with a water-soluble sequestering agent or complexing agent. By the sequestering agent should improve the adsorption of mycotoxins on the layered silicate particles. In this context, phosphate-containing granules and powders are described.
WO 92/05706 beschreibt die Verwendung bestimmter Tonmineralien auf Basis von Montmorillonit als Aflatoxin-bindendes Additiv in Futtermitteln für die Tierernährung und schlägt ein Verfahren zur Identifizierung von Tonmineralien vor, die in besonderem Maße Aflatoxine binden. WO 92/05706 describes the use of certain montmorillonite-based clay minerals as an aflatoxin-binding additive in feeds for animal nutrition and proposes a method of identifying clay minerals which bind aflatoxins to a particular degree.
WO 2007/011825 beschreibt den Einsatz von mit Säure behandelten Tonmineralien als Nahrungs- und Futtermitteladditiv zur Deaktivierung von Aflatoxinen und zur Verringe- rung des Wachstums von Mykotoxin-produzierenden Mikroorganismen. Bevorzugt wer- den Tonmineralien mit einer Partikelgröße unterhalb 80 pm eingesetzt. WO 2007/011825 describes the use of acid-treated clay minerals as a food and feed additive for deactivating aflatoxins and for reducing the growth of mycotoxin-producing microorganisms. Preference is given to using clay minerals with a particle size below 80 μm.
US 2012/0328672 beschreibt ein Verfahren zur Fraktionierung feinteiliger, Cadmium- haltiger Tonmineralien in eine grobteilige Fraktion mit einer mittleren Partikelgröße oberhalb 100 pm und eine feinteilige Fraktion mit einer mittleren Partikelgröße unter- halb 100 pm, insbesondere im Bereich von 20 bis 60 pm. Die feinteilige Fraktion soll sich durch einen geringeren Schwermetallgehalt und ein erhöhtes Bindungsvermögen für Aflatoxine auszeichnen. US 2012/0328672 describes a process for the fractionation of finely divided, cadmium-containing clay minerals into a coarse fraction having an average particle size above 100 μm and a finely divided fraction having an average particle size below 100 μm, in particular in the range from 20 to 60 μm. The finely divided fraction should be characterized by a lower heavy metal content and an increased binding capacity for aflatoxins.
Auch wenn Tonmineralien in Form feinteiliger Stäube besonders gut Mykotoxine wie Aflatoxine adsorbieren und damit deren Bioverfügbarkeit verringern, lassen sich diese Stäube schlecht handhaben. Insbesondere lassen sich diese Stäube nur schlecht bzw. wenig zuverlässig in pulverförmige Nahrungsmittel wie Mehle einarbeiten. Hier besteht das Problem, dass die feinteiligen Pulverpartikel aufgrund ihrer höheren Dichte und ihrer Feinheit sich vom Mehl trennen können, so dass es zu einer ungleichmäßigen Verteilung im Mehl kommt. Grobteilige Fraktionen von Tonmineralien weisen hingegen die oben genannten Nachteile eines geringeren Bindungsvermögens für Mykotoxine und gegebenenfalls eines höheren Schwermetallgehalts auf. Zudem lösen sie beim Verzehr eines aus einem damit additivierten Mehl hergestellten Nahrungsmittels auf- grund ihrer Partikelgröße und Härte ein unangenehmes, sandiges Mundgefühl aus, da auch beim Prozessieren des additivierten Mehls, beispielsweise bei der Herstellung von Backwaren wie Brot oder anderen Nahrungsmitteln wie Brei, ihre Partikelgröße erhalten bleibt. Although clay minerals in the form of finely divided dusts adsorb mycotoxins such as aflatoxins particularly well and thus reduce their bioavailability, these dusts are difficult to handle. In particular, these dusts can be incorporated only poorly or less reliably in powdered foods such as flours. The problem here is that the finely divided powder particles can separate from the flour due to their higher density and fineness, resulting in an uneven distribution in the flour. By contrast, coarse fractions of clay minerals have the above-mentioned disadvantages of a lower binding capacity for mycotoxins and optionally a higher heavy metal content. In addition, they cause an unpleasant, sandy mouthfeel on consumption of a foodstuff made from a flour produced therewith due to their particle size and hardness, as is also the case when processing the additized flour, for example in the production of baked goods such as bread or other foods such as porridge Particle size is maintained.
JPS-63312105 beschreibt Granulate aus Tonerdepulver, die durch Vermischen von Tonerdepulver mit einer wässrigen Lösung eines Bindemittels wie Polyvinylalkohol in einer Granuliertrommel mit mehreren rotierenden Mischelementen hergestellt werden. Hierbei werden vergleichsweise grobteilige Granulate erhalten, die einen mittleren
Durchmesser im Bereich von 170 bis 840 pm und einen hohen Anteil an grobteiligen Partikeln aufweisen. Die Granulate werden für den Einsatz in Pflanzenschutzmitteln und Düngemitteln vorgeschlagen. Für den Einsatz in pulverförmigen Nahrungsmitteln sind sie ungeeignet. JPS-63312105 describes granules of alumina powder prepared by mixing alumina powder with an aqueous solution of a binder such as polyvinyl alcohol in a granulating drum having a plurality of rotary mixing elements. In this case, relatively coarse-particle granules are obtained which have a mean Have diameters in the range of 170 to 840 pm and a high proportion of coarse particles. The granules are proposed for use in plant protection products and fertilizers. For use in powdery foods they are unsuitable.
AU 548773 beschreibt Futtermittelformulierungen für Wiederkäuer, die ein Schichtsili kat aus der Gruppe der Montmorillonite enthalten. Die Futtermittel können in Form von Granulaten oder Pellets hergestellt werden. Für den Einsatz in pulverförmigen Nah- rungsmitteln sind sie ungeeignet. AU 548773 describes feed formulations for ruminants containing a layer silicate from the montmorillonite group. The feeds can be produced in the form of granules or pellets. They are unsuitable for use in powdery foods.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung von Zusammensetzungen auf Basis von Tonmineralien, die sich gut handhaben lassen, die sich leicht und gleichmäßig in pulverförmige Nahrungs- oder Futtermittel einarbeiten lassen und sich nicht entmi- schen und die nicht zu nachteiligen sensorischen Eigenschaften führen. Die Zusam- mensetzungen sollen sich leicht und reproduzierbar hersteilen lassen. Außerdem sol- len die Zusammensetzungen die Eigenschaft der Tonmineralien, Mykotoxine, insbe- sondere Aflatoxine wie Aflatoxin B1 , zu binden nicht oder nicht nennenswert ver- schlechtern. It is therefore an object of the invention to provide compositions based on clay minerals which are easy to handle, which can be incorporated easily and uniformly into powdery food or feed and which do not separate and which do not lead to disadvantageous sensory properties. The compositions should be easy and reproducible. In addition, the compositions should not or not appreciably impair the property of the clay minerals to bind mycotoxins, in particular aflatoxins such as aflatoxin B1.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass diese und weitere Aufgaben durch die pulverförmige, Tonmineralien enthaltende Zusammensetzungen gelöst werden, deren Pulverteilchen einen Partikeldurchmesser im Bereich von 70 bis 350 pm, insbesondere im Bereich von 70 bis 250 pm aufweisen, wobei das Tonmineral in den Pulverteilchen in Form von agglomerierten Primärpartikeln vorliegt, deren Partikelgrößenverteilung durch einen D[v, 09]-Wert unterhalb 80 pm, insbesondere unterhalb 70 pm charakteri- siert ist und wobei die Tonmineralien wenigstens ein in Wasser lösliches, organisches Bindemittel enthalten, das unter Mono-, Di- und Polysacchariden ausgewählt ist, die vorzugsweise wenigstens eine Glukoseeinheit aufweisen. It has surprisingly been found that these and further objects are achieved by the powdered, clay mineral-containing compositions whose powder particles have a particle diameter in the range of 70 to 350 pm, in particular in the range of 70 to 250 pm, wherein the clay mineral in the powder particles in the form of agglomerated primary particles whose particle size distribution is characterized by a D [v, 09] value below 80 μm, in particular below 70 μm, and wherein the clay minerals contain at least one water-soluble organic binder which is mono-, di-, or di- and polysaccharides which preferably have at least one glucose unit.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung pulverförmige Zusammensetzun- gen, deren Pulverteilchen wenigstens ein Tonmineral und wenigstens ein in Wasser lösliches, organisches Bindemittel, das unter Mono-, Di- und Polysacchariden ausge- wählt ist, die vorzugsweise wenigstens eine Glukoseeinheit aufweisen, enthalten, worin wenigstens 80 Vol.-% der in der Zusammensetzung enthaltenen Pulverteilchen einen Partikeldurchmesser im Bereich von 70 bis 350 pm, insbesondere 70 bis 250 pm oder 80 bis 250 pm aufweisen und worin das Tonmineral in den Pulverteilchen in Form von agglomerierten Primärpartikeln vorliegt, deren Partikelgrößenverteilung durch einen D[v, 09]-Wert unterhalb 80 pm, insbesondere unterhalb 70 pm charakterisiert ist, wobei
es sich bei dem hier angegebenen Partikeldurchmesser und dem D[v, 09]-Wert um die durch statische Laserlichtstreuung nach ISO 13320:2009 bestimmten Werte handelt. Accordingly, the present invention relates to pulverulent compositions whose powder particles contain at least one clay mineral and at least one water-soluble organic binder selected from mono-, di- and polysaccharides, which preferably have at least one glucose unit, wherein at least 80 vol .-% of the powder particles contained in the composition have a particle diameter in the range of 70 to 350 pm, in particular 70 to 250 pm or 80 to 250 pm and wherein the clay mineral is present in the powder particles in the form of agglomerated primary particles whose particle size distribution by a D [v, 09] value is characterized below 80 pm, in particular below 70 pm, wherein the particle diameter specified here and the D [v, 09] value are the values determined by static laser light scattering in accordance with ISO 13320: 2009.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung derartiger Zusammen- Setzungen, welches die Agglomeration eines Tonmineralstaubs unter Verwendung einer wässrigen Lösung des in Wasser löslichen, organischen Bindemittels umfasst, wobei die Partikelgrößenverteilung des Tonmineralstaubs durch einen D[v, 09]-Wert unterhalb 80 gm, insbesondere unterhalb 70 gm, bestimmt durch statische Laserlicht- streuung nach ISO 13320:2009, charakterisiert ist. The invention also relates to a process for preparing such compositions which comprises agglomerating a clay mineral dust using an aqueous solution of the water-soluble organic binder, wherein the particle size distribution of the clay mineral dust by a D [v, 09] value below 80 gm , in particular below 70 gm, determined by static laser light scattering according to ISO 13320: 2009.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusam- mensetzung als Additiv in Nahrungs- und Futtermitteln, insbesondere in pulverförmigen Nahrungsmitteln und Futtermitteln, wie beispielsweise in für die Humanernährung be- stimmten Mehlen. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer erfindungs- gemäßen Zusammensetzung zur Bindung von Mykotoxinen in derartigen Nahrungs- und Futtermitteln. The invention also relates to the use of a composition according to the invention as an additive in foodstuffs and feedstuffs, in particular in powdery foods and feedstuffs, such as, for example, in flours intended for human nutrition. The invention also relates to the use of a composition according to the invention for binding mycotoxins in such food and feed.
Die Erfindung ist mit einer Reihe von Vorteilen verbunden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich aufgrund ihrer Partikelgröße besser handhaben als die üblicherweise eingesetzten Tonmineralstäube und sich leichter und gleichmäßiger in pulverförmige Nahrungs- und Futtermittel einarbeiten. In diesen pulverförmigen Nah- rungs- und Futtermitteln zeigen sie eine geringere Neigung, sich abzusetzen bzw. zu entmischen. Im Unterschied zu Tonmineralpulvern vergleichbarer Partikelgröße führen sie nicht zu nachteiligen sensorischen Eigenschaften. Außerdem beinträchtigen die Zusammensetzungen nicht oder nicht nennenswert die Eigenschaft der darin enthalte- nen Tonmineralien, Mykotoxine, insbesondere Aflatoxine wie Aflatoxin B1 , zu binden. Trotz ihrer vergleichsweise großen Partikelgröße führen sie nicht zu einer sensorischen Beeinträchtigung. Außerdem lassen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch an sich bekannte Agglomerationsverfahren von handelsüblichen Tonmineral- stäuben unter Einsatz handelsüblicher, wasserlöslicher Bindemittel in einfacher und leichter Weise und in großem Maßstab hersteilen. The invention has a number of advantages. Because of their particle size, the compositions according to the invention are easier to handle than the clay dust normally used and are easier and more uniformly incorporated into pulverulent food and feed. In these powdered food and feed they show a lower tendency to settle or to separate. In contrast to clay mineral powders of comparable particle size, they do not lead to disadvantageous sensory properties. In addition, the compositions do not or do not appreciably affect the property of the clay minerals contained therein to bind mycotoxins, in particular aflatoxins such as aflatoxin B1. Despite their comparatively large particle size they do not lead to a sensory impairment. In addition, the compositions according to the invention can be produced in a simple and easy manner and on a large scale by conventional agglomeration processes of commercially available clay mineral dusts using commercially available, water-soluble binders.
Tonmineralien im Sinne der Erfindung sind Schichtsilikate und Mineralien mit einem hohen Anteil an Schichtsilikaten von vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-%, insbeson- dere wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Tonmineral. Bevorzugt sind Tonminera- lien mit einem hohen Anteil an Aluminium-haltigen Schichtsilikaten, sogenannten Alu- minium-Schichtsilikaten, von vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere we nigstens 55 Gew.-%, bezogen auf das Tonmineral, und speziell mit einem hohen Anteil an hydratisierten Calcium-haltigen Aluminium-Schichtsilikaten von vorzugsweise we-
nigstens 50 Gew.-%, insbesondere wenigstens 55 Gew.-%, bezogen auf das Tonmine- ral. Clay minerals in the context of the invention are sheet silicates and minerals with a high proportion of sheet silicates of preferably at least 50% by weight, in particular at least 60% by weight, based on the clay mineral. Preference is given to clay minerals with a high proportion of aluminum-containing sheet silicates, so-called aluminum phyllosilicates, of preferably at least 50% by weight, in particular at least 55% by weight, based on the clay mineral, and especially with a high content Proportion of hydrated calcium-containing aluminum phyllosilicates of preferably white at least 50% by weight, in particular at least 55% by weight, based on the clay mineral.
Nahrungsmittel im Sinne der Erfindung sind nährstoffhaltige Zusammensetzungen für die Humanernährung. Der Begriff Nahrungsmittel umfasst Nahrungsmittelrohstoffe, die zu verzehrfertigen Nahrungsmitteln verarbeitet werden, wie auch die aus diesen Nah- rungsmittelrohstoffen hergestellten verzehrfertigen Nahrungsmittel. Foods according to the invention are nutrient-containing compositions for human nutrition. The term foodstuffs includes food raw materials that are processed into ready-to-consume foods, as well as ready-to-eat foods made from these food commodities.
Futtermittel im Sinne der Erfindung sind nährstoffhaltige Zusammensetzungen für die Tierernährung, insbesondere für die Ernährung von Haustieren, wie Hund oder Katze, und Geflügel. Feed for the purposes of the invention are nutrient-containing compositions for animal nutrition, in particular for the nutrition of domestic animals, such as dogs or cats, and poultry.
Hier und im Folgenden stehen der Ausdruck Gew.-% für Gewichtsprozent und der Aus- druck Vol.-% für Volumenprozent. Here and below are the expression wt .-% for weight percent and the expression Vol .-% for volume percent.
Erfindungsgemäß weisen wenigstens 80 Vol.-% der in der Zusammensetzung enthal- tenen Pulverteilchen einen Partikeldurchmesser im Bereich von 70 bis 350 pm oder im Bereich von 80 bis 350 pm, insbesondere im Bereich von 70 bis 300 pm oder im Be- reich von 80 bis 300 pm und speziell im Bereich von 70 bis 250 pm oder im Bereich von 80 bis 250 pm auf. Dementsprechend beträgt der D[v, 01]-Wert der Partikelgrö- ßenverteilung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in der Regel mindestens 70 pm und insbesondere wenigstens 80 pm, und liegt beispielsweise im Bereich von 70 bis 150 pm oder im Bereich von 80 bis 135 pm oder im Bereich von 80 bis 125 pm. Der D[v, 09]-Wert der Partikelgrößenverteilung der erfindungsgemäßen Zusammenset- zung beträgt in der Regel höchstens 350 pm, insbesondere höchstens 300 pm und speziell höchstens 250 pm und ganz speziell höchstens 200 pm und liegt beispielswei- se im Bereich von 130 bis 350 pm oder im Bereich von 150 bis 300 pm oder im Bereich von 180 bis 250 pm. Der D[v, 05]-Wert der Partikelgrößenverteilung der erfindungsge- mäßen Zusammensetzungen liegt in der Regel im Bereich von 80 bis 240 pm, insbe- sondere im Bereich von 85 bis 200 pm und speziell im Bereich von 90 bis 190 pm. In einer anderen Gruppe von Ausführungsformen liegt der D[v, 05]-Wert der Partikelgrö- ßenverteilung im Bereich von 80 bis 180 pm, insbesondere im Bereich von 85 bis 175 pm und speziell im Bereich von 90 bis 170 pm. In einer anderen Gruppe von Aus- führungsformen liegt der D[v, 05]-Wert der Partikelgrößenverteilung im Bereich von 1 10 bis 240 pm, insbesondere im Bereich von 115 bis 200 pm und speziell im Bereich von 120 bis 190 pm. Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzun- gen eine Partikelgrößenverteilung auf, deren volumengewichteter Mittelwert D[4,3] im Bereich von 90 bis 250 pm, insbesondere im Bereich von 95 bis 220 pm und speziell im Bereich von 100 bis 200 pm liegt. Der oberflächengewichtete Mittelwert D[3,2] der
Partikelgrößenverteilung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegt in der Regel im Bereich von 75 bis 200 gm, insbesondere im Bereich von 80 bis 180 gm und speziell im Bereich von 85 bis 160 gm. Hier und im Folgenden beziehen sich alle Angaben zu Partikelgrößen, Partikeldurch- messern und Partikelgrößenverteilungen, einschließlich der Werte D[v, 01], D[v, 05], D[v, 09], D[4,3] und D[3,2] auf die durch statische Laserlichtstreuung nach ISO According to the invention, at least 80% by volume of the powder particles contained in the composition have a particle diameter in the range from 70 to 350 μm or in the range from 80 to 350 μm, in particular in the range from 70 to 300 μm or in the range from 80 to 300 pm and especially in the range of 70 to 250 pm or in the range of 80 to 250 pm. Accordingly, the D [v, 01] value of the particle size distribution of the composition according to the invention is generally at least 70 .mu.m and in particular at least 80 .mu.m, for example in the range from 70 to 150 .mu.m or in the range from 80 to 135 .mu.m or below Range from 80 to 125 pm. The D [v, 09] value of the particle size distribution of the composition according to the invention is generally at most 350 .mu.m, in particular at most 300 .mu.m and especially at most 250 .mu.m and especially at most 200 .mu.m, and is for example in the range from 130 to 350 pm or in the range of 150 to 300 pm or in the range of 180 to 250 pm. The D [v, 05] value of the particle size distribution of the compositions according to the invention is generally in the range from 80 to 240 μm, in particular in the range from 85 to 200 μm and especially in the range from 90 to 190 μm. In another group of embodiments, the D [v, 05] value of the particle size distribution is in the range from 80 to 180 μm, in particular in the range from 85 to 175 μm and especially in the range from 90 to 170 μm. In another group of embodiments, the D [v, 05] value of the particle size distribution is in the range from 1 10 to 240 μm, in particular in the range from 115 to 200 μm and especially in the range from 120 to 190 μm. The compositions according to the invention preferably have a particle size distribution whose volume-weighted average D [4,3] is in the range from 90 to 250 μm, in particular in the range from 95 to 220 μm and especially in the range from 100 to 200 μm. The surface weighted mean D [3,2] of Particle size distribution of the compositions according to the invention is generally in the range from 75 to 200 gm, in particular in the range from 80 to 180 gm and especially in the range from 85 to 160 gm. Here and in the following, all information relates to particle sizes, particle diameters and particle size distributions , including the values D [v, 01], D [v, 05], D [v, 09], D [4,3] and D [3,2] to those by static laser light scattering according to ISO
13320:2009 an Proben der pulverförmigen Zusammensetzungen bzw. der Tonmineral- stäube ermittelten Partikelgrößenverteilungen. Für den Begriff "statische Laserlicht- Streuung nach ISO 13320:2009" wird im Folgenden die Abkürzung SLS verwendet. In diesem Zusammenhang bedeutet der Wert D[v, 01], dass 10 Vol.-% der Partikel der gemessenen Probe einen Partikeldurchmesser unter dem als D[v, 01] angegebenen Wert aufweisen. Dementsprechend bedeutet der Wert D[v, 05], dass 50 Vol.-% der Partikel der gemessenen Probe einen Partikeldurchmesser unter dem als D[v, 05] an- gegebenen Wert aufweisen; und der Wert D[v, 09] bedeutet, dass 90 Vol.-% der Parti- kel der gemessenen Probe einen Partikeldurchmesser unter dem als D[v, 09] angege- benen Wert aufweisen. Der Wert D[4, 3] steht für den mittels SLS bestimmten volu- mengewichteten Mittelwert, der auch als De Brouckere-Mittelwert bezeichnet wird und der bei den erfindungsgemäßen Partikeln dem Massenmittel entspricht. Der Wert D[3, 2] steht für den mittels SLS bestimmten oberflächengewichteten Mittelwert, der auch als Sauterdurchmesser bezeichnet wird. 13320: 2009 determined on samples of the powdered compositions or the clay mineral dusts particle size distributions. For the term "static laser light scattering according to ISO 13320: 2009", the abbreviation SLS is used below. In this context, the value D [v, 01] means that 10% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value indicated as D [v, 01]. Accordingly, the value D [v, 05] means that 50% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value indicated as D [v, 05]; and the value D [v, 09] means that 90% by volume of the particles of the measured sample have a particle diameter below the value stated as D [v, 09]. The value D [4, 3] stands for the volume-weighted average determined by means of SLS, which is also referred to as De Brouckere mean value and which corresponds to the weight average in the particles according to the invention. The value D [3, 2] stands for the surface-weighted average determined by means of SLS, which is also referred to as Sauter diameter.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann die Partikelgrößenverteilung der Pulverteilchen auch durch Siebanalyse nach DIN 66165-1 :2016-08 bestimmt wer- den. Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weniger als 20 Gew.-%, insbesondere weniger als 15 Gew.-%, speziell weniger als 10 Gew.-% Pulverteilchen mit einer Partikelgröße unterhalb 63 pm. Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weniger als 15 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew.-% Pulverteilchen mit einer Partikelgröße oberhalb 250 pm. Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wenigstens 70In the compositions according to the invention, the particle size distribution of the powder particles can also be determined by sieve analysis according to DIN 66165-1: 2016-08. In particular, the inventive compositions contain less than 20 wt .-%, in particular less than 15 wt .-%, especially less than 10 wt .-% powder particles having a particle size below 63 pm. In particular, the inventive compositions contain less than 15 wt .-%, preferably less than 10 wt .-% powder particles having a particle size above 250 pm. Most preferably, the compositions of the invention contain at least 70
Gew.-%, speziell wenigstens 80 Gew.-% Pulverteilchen mit einer Partikelgröße im Be- reich von 63 bis 250 pm und speziell im Bereich von 63 bis 212 pm. Der gewichtsmitt- lere Partikeldurchmesser, im Folgenden auch D50, der Pulverteilchen, wie er sich aus der mittels Siebanalyse ermittelten Partikelgrößenverteilung ergibt, liegt in der Regel im Bereich von 70 bis 200 pm, insbesondere im Bereich von 80 bis 180 pm und speziell im Bereich von 90 bis 170 pm. Wt .-%, especially at least 80 wt .-% powder particles having a particle size in the range of 63 to 250 pm and especially in the range of 63 to 212 pm. The weight-average particle diameter, hereinafter also D50, of the powder particles, as results from the particle size distribution determined by sieve analysis, is generally in the range from 70 to 200 μm, in particular in the range from 80 to 180 μm and especially in the range from 90 to 170 pm.
In den Pulverteilchen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegen die Tonmi- neralien in Form von Primärpartikeln vor, die durch das wasserlösliche organische Bin-
demittel zu größeren Pulverteilchen zusammengehalten werden. Man nimmt an, dass die Pulverteilchen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei Kontakt mit wäss- rigen Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser, aber auch Speichel, zerfallen und so die Primärteilchen freisetzen. Möglicherweise bewirkt das wasserlösliche Bindemittel zu- dem eine Stabilisierung der Primärteilchen gegenüber einer Reagglomeration. In jedem Fall ist daher die Fähigkeit der Tonmineralienpartikel, Mykotoxine, insbesondere Afla- toxine zu binden, nicht oder nicht nennenswert verringert. In the powder particles of the compositions according to the invention, the clay minerals are present in the form of primary particles which are separated by the water-soluble organic binder. demittel be held together to form larger powder particles. It is assumed that the powder particles of the compositions according to the invention decompose upon contact with aqueous liquids, for example water, but also saliva, and thus release the primary particles. The water-soluble binder may also cause the primary particles to stabilize against reagglomeration. In any case, therefore, the ability of the clay mineral particles to bind mycotoxins, especially aflatoxins, is not or not appreciably reduced.
Die Partikelgrößenverteilung der Primärteilchen ist durch einen D[v, 09]-Wert von ma- ximal 80 pm, insbesondere maximal 75 gm und speziell maximal 70 pm charakterisiert und liegt typischerweise im Bereich von 20 bis 80 pm, insbesondere im Bereich von 30 bis 75 pm und speziell im Bereich von 40 bis 70 pm. In einer Gruppe von Ausführungs- formen weist die Partikelgrößenverteilung der Primärteilchen einen D[v, 09]-Wert im Bereich von 40 bis 80 pm, insbesondere im Bereich von 45 bis 75 pm und speziell im Bereich von 50 bis 70 pm auf. Für die Eignung der erfindungsgemäßen Zusammenset- zungen sind die D[v, 05]- und D[v, 01]-Werte nur von untergeordneter Bedeutung. Ty- pischerweise liegt der D[v, 05]-Wert der Partikelgrößenverteilung der Primärteilchen im Bereich von 10 bis 50 pm, speziell im Bereich von 15 bis 45 pm. Der D[v, 01]-Wert wird typischerweise einen Wert von 1 pm, insbesondere 2 pm, nicht unterschreiten und liegt in der Regel im Bereich von 1 bis 15 pm, speziell 2 bis 10 pm. The particle size distribution of the primary particles is characterized by a D [v, 09] value of not more than 80 μm, in particular not more than 75 gm and especially not more than 70 μm, and is typically in the range from 20 to 80 μm, in particular in the range from 30 to 75 pm and especially in the range of 40 to 70 pm. In one group of embodiments, the particle size distribution of the primary particles has a D [v, 09] value in the range from 40 to 80 μm, in particular in the range from 45 to 75 μm and especially in the range from 50 to 70 μm. For the suitability of the compositions according to the invention, the D [v, 05] and D [v, 01] values are only of minor importance. Typically, the D [v, 05] value of the particle size distribution of the primary particles is in the range of 10 to 50 μm, especially in the range of 15 to 45 μm. The D [v, 01] value will typically not fall below a value of 1 pm, in particular 2 pm, and is generally in the range from 1 to 15 pm, especially 2 to 10 pm.
Geeignete Tonmineralien, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthal- ten sind, sind naturgemäß solche, die in der Lage sind, Mykotoxine, insbesondere Afla- toxine, hinreichend zu adsorbieren. Durch Bestimmung von Adsorptionsisothermen für Mykotoxine, speziell für Aflatoxin Bi, kann der Fachmann in an sich bekannter Weise Tonmineralien, die als Primärteilchen für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen geeignet sind, auswählen. Verfahren hierzu sind aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt, z. B. aus WO 2007/01 1825 sowie aus A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26:733-743 und T.D. Phillips in Toxicol Sei. Suitable clay minerals contained in the compositions according to the invention are naturally those which are capable of sufficiently adsorbing mycotoxins, in particular aflatoxins. By determining adsorption isotherms for mycotoxins, especially for aflatoxin Bi, the person skilled in the art can select clay minerals which are suitable as primary particles for the compositions according to the invention in a manner known per se. Methods for this purpose are known from the cited prior art, for. From WO 2007/01 1825 and from A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26: 733-743 and T.D. Phillips in Toxicol.
1999:52:118-126. 1999: 52: 118-126.
Insbesondere sind als Primärteilchen solche Tonmineralien geeignet, deren Suspensi- on in Wasser bei pH 6,5 und 22 °C einen Qmax-\Ne t für Aflatoxin Bi von wenigstens 0,1 mol/kg, speziell wenigstens 0,15 mol/kg und speziell wenigstens 0,2 mol/kg auf- weist. Der Qmax-\Ne t entspricht der maximal möglichen Beladung der Tonmineralien mit Aflatoxin B1 unter den genannten Bedingungen und wird durch Extrapolation der Adsorptionsisothermen (Langmuir-Auftrag) auf hohe Konzentrationen des Aflatoxins berechnet.
In particular, suitable primary particles are those clay minerals whose suspension in water at pH 6.5 and 22 ° C. has a Qmax - Ne t for aflatoxin Bi of at least 0.1 mol / kg, especially at least 0.15 mol / kg and especially at least 0.2 mol / kg. The Q max - \ Ne t corresponds to the maximum possible loading of the clay minerals with aflatoxin B1 under the conditions mentioned and is calculated by extrapolation of the adsorption isotherms (Langmuir application) to high concentrations of the aflatoxin.
Aflatoxin Bi Aflatoxin Bi
Die Methode zur Bestimmung des Omax-Werts wird von A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26:733-743 und von T.D. Phillips in Toxicol Sei. 1999:52:118-126. für Aflatoxin B1 sowie in WO 2007/01 1825 beschrieben. The method for determining the O max value is described by A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A, 2009 26: 733-743 and by TD Phillips in Toxicol. 1999: 52: 118-126. for aflatoxin B1 and in WO 2007/01 1825.
Geeignete Tonmineralien sind insbesondere Schichtsilikate auf Basis von Aluminium- haltigen Silikaten, speziell auf Basis von Calcium- oder Magnesium-haltigen Alumini- umsilikaten, vor allem solche, die Hydratwasser enthalten und die als hydratisierte Aluminiumsilikate bezeichnet werden. Hier und im Folgenden bedeutet der Begriff "auf Basis von", dass das genannte spezielle Tonmineral wenigstens 50 Gew.-%, insbe- sondere wenigstens 55 Gew.-% der Gesamtmasse des Tonminerals ausmacht. Bei- spiele für derartige Tonmineralien sind solche auf Basis von Tonminieralien der Strunz- Klassen 9. EC.05 (Talk-Gruppe), 9. EC.40 (Montmorillonit-Gruppe), 9.EC.45 (Saponit- Gruppe) und 9. EC.50 (Vermiculit-Gruppe). Hierunter sind solche auf Basis Calcium- haltiger Montmorillonite und solche auf Basis Magnesium-haltiger Montmorillonite be- sonders bevorzugt. Suitable clay minerals are in particular phyllosilicates based on aluminum-containing silicates, especially based on calcium- or magnesium-containing aluminum silicates, especially those which contain water of hydration and which are referred to as hydrated aluminum silicates. Here and below, the term "based on" means that said specific clay mineral constitutes at least 50% by weight, in particular at least 55% by weight, of the total mass of the clay mineral. Examples of such clay minerals are those based on clay minerals of the Strunz classes 9. EC.05 (talc group), 9. EC.40 (montmorillonite group), 9.EC.45 (saponite group) and 9 EC.50 (vermiculite group). Of these, those based on calcium-containing montmorillonites and those based on magnesium-containing montmorillonites are particularly preferred.
Bei den als Primärteilchen eingesetzten Tonmineralien handelt es sich typischerweise um aufbereitete Fraktionen natürlich vorkommender Tonmineralien. Diese enthalten in der Regel weitere mineralische Bestandteile, bei denen es sich nicht notwendigerweise um Tonmineralien handeln muss, aber handeln kann. Dementsprechend ist der Gehalt der hier als bevorzugt bezeichneten Tonmineralien in den Primärteilchen, bezogen auf die Gesamtmasse der Primärteilchen, wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere wenigs- tens 55 Gew.-%. Die eingesetzten Tonmineralien können dementsprechend weitere mineralische Bestandteile enthalten, die jedoch vorzugsweise nicht mehr als 45 Gew.- % des jeweiligen Tonminerals ausmachen. Derartige Bestandteile sind beispielsweise Quarz, Glimmer, Feldspate, Pyrite und Calcite sowie vom jeweiligen Haupt- oder Ba- sistonmineral verschiedene Tonmineralien. The clay minerals used as primary particles are typically treated fractions of naturally occurring clay minerals. These usually contain other mineral constituents, which need not necessarily be clay minerals, but can act. Accordingly, the content of the here referred to as preferred clay minerals in the primary particles, based on the total mass of the primary particles, at least 50 wt .-%, in particular at least 55 wt .-%. The clay minerals used can accordingly contain further mineral constituents, which, however, preferably constitute not more than 45% by weight of the particular clay mineral. Such constituents are, for example, quartz, mica, feldspar, pyrites and calcites as well as clay minerals which differ from the respective main or base sistone mineral.
Vorzugsweise enthalten die Tonmineralien keinen oder nur geringe Mengen an Schwermetallen, die bei oraler Aufnahme auf den menschlichen oder tierischen Orga- nismus toxisch wirken, wie beispielsweise Cadmium, Blei, Arsen, Nickel oder Chrom.
Der Anteil der toxischen Schwermetalle liegt typischerweise unterhalb der hierfür vor- gesehenen Grenzwerte. Hingegen sind höhere Eisengehalte unbedenklich. Preferably, the clay minerals contain no or only small amounts of heavy metals which are toxic to the human or animal organism when ingested, such as cadmium, lead, arsenic, nickel or chromium. The proportion of toxic heavy metals is typically below the limit values provided for this purpose. By contrast, higher iron contents are harmless.
Bevorzug sind insbesondere Tonmineralien, die einen Gehalt an hydratisierten Alumi- nium-Silikaten von wenigstens 50 Gew.-%, speziell wenigstens 55 Gew.-% aufweisen. Besonders bevorzugt sind hierbei die hydratisierten Aluminium-Silikate unter hydrati sierten Calcium-Aluminium-Silikaten und hydratisierten Magnesium-Aluminium- Silikaten ausgewählt. Insbesondere sind Tonmineralien bevorzugt, die einen Gehalt an Schichtsilikaten aus der Gruppe der Montmorillonite von wenigstens 50 Gew.-%, spe- ziell wenigstens 55 Gew.-% aufweisen. Speziell handelt es sich um Tonmineralien, die einen Gehalt an Schichtsilikaten aus der Gruppe der Calcium-haltigen Montmorillonite von wenigstens 50 Gew.-%, speziell wenigstens 55 Gew.-% aufweisen. Ein solches Tonmineral auf Basis eines Calcium-haltigen Montmorillonits ist das kommerziell ver- fügbare Produkt NovaSil Plus® der BASF SE, bei dem es sich um ein Calcium- Montmorillonit-haltiges Bentonit handelt. Geeignet sind auch die US 2012/0328672 beschriebenen feinteiligen Tonmineralien, insbesondere Tonmineralien, die einen Ge- halt an Schichtsilikaten aus der Gruppe der Calcium-haltigen Montmorillonite von we nigstens 50 Gew.-%, speziell wenigstens 55 Gew.-% aufweisen und deren Partikelgrö- ße unterhalb 63 pm (Mesh 250) und speziell unterhalb 44 pm (Mesh 325) liegen, z. B. Siebfraktionen, in denen wenigstens 95 % der Partikel eine Größe im Bereich von 5 bis 60 pm und speziell 5 bis 44 pm aufweisen. Particularly preferred are clay minerals which have a content of hydrated aluminum silicates of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight. Particularly preferred in this case, the hydrated aluminum silicates are selected from hydrati cal calcium aluminum silicates and hydrated magnesium aluminum silicates. In particular, clay minerals are preferred which have a content of layer silicates from the group of montmorillonites of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight. Specifically, it concerns clay minerals, which have a content of phyllosilicates from the group of calcium-containing montmorillonite of at least 50 wt .-%, especially at least 55 wt .-%. Such a clay mineral based on a calcium-containing montmorillonite is the commercially available product NovaSil Plus® from BASF SE, which is a bentonite containing calcium montmorillonite. Also suitable are finely divided clay minerals described in US 2012/0328672, in particular clay minerals, which have a content of phyllosilicates from the group of the calcium-containing montmorillonites of at least 50% by weight, especially at least 55% by weight, and whose particle size Sizes below 63 μm (mesh 250) and especially below 44 μm (mesh 325), e.g. B. sieve fractions in which at least 95% of the particles have a size in the range of 5 to 60 pm and especially 5 to 44 pm.
Neben den Primärpartikeln aus Tonmineral enthalten die erfindungsgemäßen Zusam- mensetzungen wenigstens ein in Wasser lösliches organisches Bindemittel, welches die Primärpartikel zu einem Agglomerat zusammenhält bzw. verklebt. In der Regel weisen die Pulverteilchen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen daher eine unregelmäßige Struktur auf, die häufig auch als Brombeerstruktur bezeichnet wird. In addition to the primary particles of clay mineral, the compositions according to the invention comprise at least one water-soluble organic binder which holds or glues together the primary particles to form an agglomerate. In general, therefore, the powder particles of the compositions according to the invention have an irregular structure, which is often referred to as blackberry structure.
In Bezug auf die wasserlöslichen Bindemittel versteht man den Begriff wasserlöslich, dass das Bindemittel bei 20 °C in entionisiertem Wasser eine Löslichkeit von wenigs- tens 10 g/L, insbesondere wenigstens 20 g/L aufweist. Die wasserlöslichen Bindemittel sind vorzugsweise für den Einsatz in Nahrungsmitteln bzw. Futtermitteln geeignet und insbesondere dafür zugelassen. With regard to the water-soluble binders, the term water-soluble means that the binder has a solubility of at least 10 g / l, in particular at least 20 g / l, at 20 ° C. in deionized water. The water-soluble binders are preferably suitable for use in foods or animal feeds and are especially approved for this purpose.
Geeignete Bindemittel sind erfindungsgemäß ausgewählt unter für Nahrungsmittel ge- eigneten Mono-, Di- und Polysacchariden, insbesondere solche Mono-, Di- und Poly- saccharide auf Basis von Glucose und/oder Fructose. Insbesondere sind die Bindemit- tel ausgewählt unter Glukose, Fructose, Saccharose, Maltose, Stärkeabbauprodukten
mit einem DE-Wert im Bereich 2 bis 50, insbesondere im Bereich 2 bis 30, lipophilen Stärkederivaten und kaltwasserlöslichen Stärken. Suitable binders according to the invention are selected from food-grade mono-, di- and polysaccharides, especially those mono-, di- and polysaccharides based on glucose and / or fructose. In particular, the binders are selected from glucose, fructose, sucrose, maltose, starch degradation products with a DE value in the range from 2 to 50, in particular in the range from 2 to 30, lipophilic starch derivatives and cold water-soluble starches.
Die erfindungsgemäßen Bindemittel besitzen nicht nur den Vorteil, dass die Affinität der Tonmineralien im Wesentlichen oder vollständig erhalten bleibt und eine gute Ver- träglichkeit mit Nahrungsmitteln gewährleistet ist. Zudem ist insbesondere im Vergleich mit anderen Bindemitteln die Bildung von grobteiligen Granulaten weniger stark ausge- prägt und es lassen sich engere Partikelgrößenverteilungen Einstellen. Auf diese Wei- se können höhere Ausbeuten erzielt werden. The binders according to the invention not only have the advantage that the affinity of the clay minerals is substantially or completely retained and good compatibility with foodstuffs is ensured. In addition, the formation of coarse-particle granules is less pronounced, in particular in comparison with other binders, and it is possible to set narrower particle size distributions. In this way, higher yields can be achieved.
Beispiele für Stärkeabbauprodukte mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 50, insbe- sondere mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 30, sind vor allem Stärkehydrolysate und speziell Maltodextrine mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 50, insbesondere mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 30. Examples of starch degradation products with a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value in the range from 2 to 30, are above all starch hydrolysates and especially maltodextrins with a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value in the range of 2 to 30.
Beispiele für lipophile Stärkederivate sind Stärken und Stärkehydrolysate, die mit lipo- philen Gruppen modifiziert sind, z. B. mit Alkylbernsteinsäure-Gruppen und/oder Alke- nylbernsteinsäure-Gruppen modifizierte Stärken bzw. deren Salze, insbesondere deren Natriumsalze, wobei der Alkyl- bzw. Alkenylrest in der Regel unverzweigt ist und vor- zugsweise 6 bis 20 und insbesondere 8 bis 18 C-Atome trägt. Beispiele für lipophile Stärkederivate sind Stärken und Stärkehydrolysate, die mit Cs-C-is-Fettsäuren modifi- ziert sind. Bevorzugte lipophile Stärkederivate sind Stärken und Stärkehydrolysate, die mit Octenylbernsteinsäure modifiziert sind und deren Salze, insbesondere deren Natri- umsalze. Examples of lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates modified with lipophilic groups, eg. For example, with alkylsuccinic acid groups and / or alkenylsuccinic acid-modified starches or their salts, in particular their sodium salts, wherein the alkyl or alkenyl radical is usually unbranched and preferably 6 to 20 and especially 8 to 18 C Carries atoms. Examples of lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates which are modified with Cs-C-is fatty acids. Preferred lipophilic starch derivatives are starches and starch hydrolysates which have been modified with octenylsuccinic acid and their salts, in particular their sodium salts.
Bei kaltwasserlöslichen Stärken handelt es sich um Stärken, die in Wasser bei 20 °C vollständig löslich bzw. quellbar sind. Hierbei handelt es sich typischerweise um Stär- ken mit einem hohen Amylosegehalt von vorzugsweise > 50 Gew.-%. Bei den kaltwas- serlöslichen Stärken kann es sich um solche Stärken handeln, die naturgemäß einen hohen Amylosegehalt aufweisen, z. B. Wachsstärken, sowie um Stärkefraktionen mit hohem Amylosegehalt. Cold-water-soluble starches are starches which are completely soluble or swellable in water at 20 ° C. These are typically starches with a high amylose content of preferably> 50% by weight. The cold-water-soluble starches may be starches which naturally have a high amylose content, eg. As waxy starches, as well as starch fractions with high amylose content.
Unter den vorgenannten Bindemitteln sind insbesondere Di- und Oligosaccharide be- vorzugt, die die wenigstens eine Glukoseeinheit aufweisen, insbesondere Lactose und Stärkeabbauprodukte, insbesondere Maltodextrine, mit einem mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 50, insbesondere mit einem DE-Wert im Bereich von 2 bis 30.
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Ausführungsformen betrifft Zusammensetzun- gen, in denen das Bindemittel ausgewählt ist unter Stärkeabbauprodukten, insbeson- dere Maltodextrinen, mit einem mit einem DE-Wert im Bereich von 10 bis 50. Among the abovementioned binders, particular preference is given to di- and oligosaccharides which have the at least one glucose unit, in particular lactose and starch degradation products, in particular maltodextrins, with one having a DE value in the range from 2 to 50, in particular with a DE value Range from 2 to 30. A particularly preferred group of embodiments relates to compositions in which the binder is selected from starch degradation products, in particular maltodextrins, with one having a DE in the range from 10 to 50.
Eine ebenfalls besonders bevorzugte Gruppe von Ausführungsformen betrifft Zusam- mensetzungen, in denen das Bindemittel ausgewählt ist unter Lactose. Another particularly preferred group of embodiments relates to compositions in which the binder is selected from lactose.
Um die notwenige Stabilität der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ent- haltenen Pulverteilchen zu erzielen, beträgt der Anteil an Bindemittel, bezogen auf die Gesamtmasse des Tonminerals und des Bindemittels, in der Regel wenigstens 1 Gew.-%, insbesondere wenigstens 5 Gew.-% und speziell wenigstens 10 Gew.-%. In der Regel wird der Anteil an Bindemittel, bezogen auf die Gesamtmasse des Tonmine- rals und des Bindemittels, 50 Gew.-%, insbesondere 40 Gew.-% und speziell 35 Gew.- % nicht überschreiten. In order to achieve the necessary stability of the powder particles contained in the compositions according to the invention, the proportion of binder, based on the total mass of the clay mineral and the binder, is generally at least 1% by weight, in particular at least 5% by weight especially at least 10% by weight. In general, the proportion of binder, based on the total mass of Tonmine- rals and the binder, 50 wt .-%, especially 40 wt .-% and especially 35% by weight does not exceed.
Dementsprechend enthalten die erfindungsgemäßen Pulver in der Regel wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere wenigstens 60 Gew.-% und speziell wenigstens 65 Gew.-%, z.B. 50 bis 99 Gew.-%, insbesondere 60 bis 95 Gew.% und speziell 65 bis 90 Gew.-% des Tonminerals, wobei die Angaben in Gew.-% auf die Gesamtmasse des Tonmine- rals und des Bindemittels bezogen sind. Accordingly, the powders according to the invention generally contain at least 50% by weight, in particular at least 60% by weight and especially at least 65% by weight, e.g. From 50 to 99% by weight, in particular from 60 to 95% by weight and especially from 65 to 90% by weight, of the clay mineral, the details in% by weight being based on the total mass of the clay mineral and the binder.
Neben dem Tonmineral und dem Bindemittel kann das Pulver herstellungsbedingt auch geringe Mengen an Wasser enthalten. Der Wassergehalt wird in der Regel 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers nicht überschreiten und liegt häu- fig im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers. In addition to the clay mineral and the binder, the powder may also contain small amounts of water due to the production. The water content will generally not exceed 10 wt .-%, based on the total mass of the powder and is often in the range of 1 to 10 wt .-%, based on the total mass of the powder.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in Analogie zu an sich bekann- ten, zur Herstellung von Pulvern geeigneten Agglomerationsverfahren hergestellt wer- den, beispielsweise durch Sprühtrocknungsverfahren und Wirbelschicht-Agglomera- tionsverfahren. Derartige Verfahren sind dem Fachmann grundsätzlich geläufig, z. B. aus H. Mollet und A. Grubenmann, "Formulation Technology", 1. Auflage, Wiley VCH Verlag GmbH, Weinheim 2001 , Kapitel 6.2.7 und 6.2.8 und der darin zitierten Literatur sowie aus R.H. Perry et al. (Hrsg.) "Perry's Chemical Engineers' Handbook", 7. Aufla- ge, McGraw Hill, New York 1997, 20-77 - 20-79 und der darin zitierten Literatur. The compositions according to the invention can be prepared analogously to agglomeration processes which are known per se and are suitable for the production of powders, for example by spray drying processes and fluidized bed agglomeration processes. Such methods are generally known to the skilled person, z. From H. Mollet and A. Grubenmann, "Formulation Technology", 1st Edition, Wiley VCH Verlag GmbH, Weinheim 2001, Chapters 6.2.7 and 6.2.8 and the literature cited therein and R.H. Perry et al. (Ed.) "Perry's Chemical Engineers' Handbook," 7th Edition, McGraw Hill, New York 1997, 20-77-20-79 and the literature cited therein.
Ein solches Verfahren umfasst typischerweise die Agglomeration eines Tonmineral- staubs, dessen Partikelgrößenverteilung typischerweise der Partikelgrößenverteilung der Primärpartikel in den Pulverteilchen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung entspricht. Dementsprechend ist die Partikelgrößenverteilung des zur Herstellung ein-
gesetzten Tonmineralstaubs durch einen D[v, 09]-Wert, bestimmt durch statische La- serlichtstreuung nach ISO 13320:2009, unterhalb 80 gm, insbesondere maximal 75 gm und speziell maximal 70 gm charakterisiert und liegt typischerweise im Bereich von 20 bis 80 gm, insbesondere im Bereich von 30 bis 75 gm und speziell im Bereich von 40 bis 70 gm. Bezüglich der D[v, 01]- und D[v, 05]-Werte der Partikelgrößenverteilung des Tonmineralstaubs gilt das zuvor für die Partikelgrößenverteilung der Primärteilchen Gesagte sinngemäß. Such a process typically comprises the agglomeration of a clay mineral dust whose particle size distribution typically corresponds to the particle size distribution of the primary particles in the powder particles of the composition according to the invention. Accordingly, the particle size distribution of the set clay mineral dust by a D [v, 09] value, determined by static laser light scattering according to ISO 13320: 2009, below 80 gm, in particular at most 75 gm and especially at most 70 gm characterized and is typically in the range of 20 to 80 gm, in particular in the range from 30 to 75 gm and especially in the range from 40 to 70 gm. With regard to the D [v, 01] and D [v, 05] values of the particle size distribution of the clay mineral dust, the statements made above for the particle size distribution of the primary particles apply analogously ,
Das zur Agglomeration der Partikel des Tonmineralstaubs benötigte Bindemittel wird hierbei in Form einer wässrigen Lösung des in Wasser löslichen, organischen Binde- mittels eingesetzt. Eine derartige wässrige Lösung enthält das in Wasser lösliche orga- nische Bindemittel üblicherweise in einer Konzentration von 1 bis 30 Gew.-%, insbe- sondere in einer Konzentration von 2 bis 25 Gew.-% oder 5 bis 25 Gew.-% und speziell 10 bis 25 Gew.-%. The binder required for the agglomeration of the particles of the clay mineral dust is used here in the form of an aqueous solution of the water-soluble organic binder. Such an aqueous solution usually contains the water-soluble organic binder in a concentration of 1 to 30% by weight, in particular in a concentration of 2 to 25% by weight or 5 to 25% by weight and especially 10 to 25 wt .-%.
Neben dem Bindemittel kann die Lösung auch weitere, von Wasser verschiedene Be- standteile enthalten. Diese weiteren Bestandteile können flüchtig oder nicht flüchtig sein. Hierzu zählen beispielsweise Verunreinigungen oder Hilfsmittel, z. B. Stabilisato- ren, die in den kommerziell verfügbaren Bindemitteln enthalten sein können, aber auch Zusätze, die eine Stabilisierung der pulverförmigen Zusammensetzung bei Lagerung bewirken. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass solche zu- sätzlichen Stabilisierungsmittel in der Regel nicht erforderlich sind. Vorzugsweise ent- hält die wässrige Lösung nicht mehr als 20 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das in der wässrigen Lösung enthaltene Bindemittel, an Be- standteilen, die von dem Bindemittel verschieden sind. In addition to the binder, the solution may also contain other constituents other than water. These other ingredients may be volatile or non-volatile. These include, for example, impurities or aids, eg. As stabilizers that may be contained in the commercially available binders, but also additives that cause stabilization of the powdered composition on storage. A significant advantage of the invention is to be seen in the fact that such additional stabilizing agents are generally not required. The aqueous solution preferably contains not more than 20% by weight, in particular not more than 10% by weight, based on the binder contained in the aqueous solution, of constituents which are different from the binder.
Die Art der Behandlung des Tonmineralstaubs mit der wässrigen Lösung des in Was- ser löslichen, organischen Bindemittels richtet sich in an sich bekannter Weise nach der Art des Agglomerationsverfahrens und erfolgt üblicherweise durch Aufsprühen der wässrigen Lösung des Bindemittels auf einen sich in Bewegung befindlichen Tonmine- ralstaub oder durch gemeinsames Versprühen der wässrigen Lösung des Bindemittels mit dem Tonmineralstaub. The type of treatment of the clay mineral dust with the aqueous solution of the water-soluble, organic binder is determined in a manner known per se according to the type of agglomeration process and is usually carried out by spraying the aqueous solution of the binder on a moving Tonmine- ralstaub or by spraying together the aqueous solution of the binder with the clay mineral dust.
Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch ein Wirbelschicht-Agglomerationsverfahren. Hierzu erzeugt man eine Wirbel- schicht des Tonmineralstaubs und sprüht die wässrige Lösung des in Wasser lösli- chen, organischen Bindemittels auf den in der Wirbelschicht befindlichen Tonmineral- staub.
In der Regel wird man die Wirbelschicht in einer hierfür geeigneten Vorrichtung mittels eines Gasstroms erzeugen, d. h. man wird einen Gasstrom durch das Tonmineral lei ten und hierdurch eine Wirbelschicht des Tonminerals erzeugen. Gegebenenfalls wird man zur Unterstützung der Bildung der Wirbelschicht rotierende Elemente vorsehen. Vorzugsweise wird die Vorrichtung so betrieben, dass die Fließgeschwindigkeit V des Gasstroms in der Vorrichtung wenigstens das 1 ,2-fache, insbesondere das wenigstens 1 ,5-fache derjenigen Fließgeschwindigkeit des Gasstroms beträgt, die zur Erzeugung der Wirbelschicht erforderlich ist, die im Folgenden auch als Vmin bezeichnet wird. Vor- zugsweise wird die Fließgeschwindigkeit V den 10-fachen Wert, insbesondere den 5-fachen Wert von Vmin nicht überschreiten. The preparation of the compositions according to the invention is preferably carried out by a fluidized-bed agglomeration process. For this purpose, a fluidized bed of the clay mineral dust is produced and the aqueous solution of the water-soluble organic binder is sprayed onto the clay mineral dust present in the fluidized bed. In general, one will generate the fluidized bed in a device suitable for this purpose by means of a gas stream, that is, a gas stream through the clay mineral lei th and thereby produce a fluidized bed of the clay mineral. Optionally, one will provide rotating elements to aid formation of the fluidized bed. Preferably, the device is operated such that the flow rate V of the gas flow in the device is at least 1.2 times, in particular at least 1.5 times, the flow rate of the gas stream required to produce the fluidized bed, which is also hereafter is referred to as V min . Preferably, the flow velocity V will not exceed 10 times the value, in particular 5 times the value of V m in.
Das Besprühen kann von unten und damit im Gleichstrom mit dem Gasstrom (Bottom- Spray-Verfahren) oder von oben und damit im Gegenstrom zu dem Gasstrom (Top- Spray-Verfahren) oder tangential zu einem sich in Rotation befindlichen Wirbelbett (Tangential-Spray-Verfahren) erfolgen. Bevorzugt ist das Top-Spray-Verfahren. The spraying can be carried out from below and thus in cocurrent with the gas stream (bottom spray method) or from above and thus in countercurrent to the gas stream (top spray method) or tangentially to a fluidized bed (tangential spray method). Procedure). Preferred is the top spray method.
Vorzugsweise wird das Wirbelschichtverfahren bei Temperaturen oberhalb 20 °C und unterhalb der Siedetemperatur der wässrigen Lösung des Bindemittels durchgeführt. Maßgeblich ist hierbei die Temperatur in der Wirbelschicht, die in etwa der Ablufttem- peratur entspricht. Vorzugsweise wird man das Verfahren so durchführen, dass die Temperatur in der Wirbelschicht im Bereich von 30 bis 80 °C liegt. Höhere Temperatu- ren sind aber ebenfalls möglich. Hierbei kann man die Temperatur in der Wirbelschicht in einfacher Weise über die Temperatur des Gasstroms, die Zugaberate der wässrigen Lösung des Bindemittels und die Fließgeschwindigkeit des Gasstroms steuern. Vor- zugsweise wird man die Temperatur des Gasstroms so wählen, dass sie im Bereich des Eintritts im Bereich von 40 bis 150 °C liegt. Je nach Größe und Kapazität der Anla- ge beträgt dann die Temperaturdifferenz zwischen eintretendem und austretendem Luftstrom wenigstens 10 K, z. B. 10 bis 100 K. Preferably, the fluidized bed process is carried out at temperatures above 20 ° C and below the boiling point of the aqueous solution of the binder. Decisive here is the temperature in the fluidized bed, which corresponds approximately to the exhaust air temperature. Preferably, the process will be carried out so that the temperature in the fluidized bed is in the range of 30 to 80 ° C. Higher temperatures are also possible. Here, one can control the temperature in the fluidized bed in a simple manner on the temperature of the gas stream, the rate of addition of the aqueous solution of the binder and the flow rate of the gas stream. Preferably, the temperature of the gas stream will be chosen to be in the range of from 40 to 150 ° C. Depending on the size and capacity of the plant then the temperature difference between incoming and exiting air flow is at least 10 K, z. B. 10 to 100 K.
Das Wirbelschichtverfahren erlaubt es, die Partikelgröße der Pulverteilchen der erfin- dungsgemäßen Zusammensetzung einzustellen, z. B. über die Konzentration und die Viskosität der wässrigen Lösung des Bindemittels, über die Tröpfchengröße beim Be- sprühen, über die Temperatur und die Geschwindigkeit des Gasstroms. Die Zusam- menhänge sind grundsätzlich bekannt, z. B. aus R.H. Perry et al. (Hrsg.) "Perry's Chemical Engineers' Handbook", 7. Auflage, McGraw Hill, New York 1997, 20-79 Ta- belle 20-46. Die genauen Parameter kann der Fachmann über Routineversuche ermit- teln.
Wie bereits erwähnt, eignen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in be- sonderer Weise als Additiv in pulverförmigen Nahrungs- und Futtermitteln, da sie sich leicht einarbeiten lassen, sich nicht entmischen und zudem in den aus den pulverför- migen Nahrungsmitteln hergestellten verzehrfertigen Produkten nicht zu unerwünsch- ten sensorischen Effekten führen. The fluidized bed process makes it possible to adjust the particle size of the powder particles of the inventive composition, for. On the concentration and viscosity of the aqueous solution of the binder, on the droplet size during spraying, on the temperature and the velocity of the gas stream. The connections are known in principle, z. From RH Perry et al. (Ed.) "Perry's Chemical Engineers'Handbook," 7th Edition, McGraw Hill, New York 1997, 20-79, Tables 20-46. The exact parameters can be determined by the skilled person via routine tests. As already mentioned, the compositions according to the invention are particularly suitable as an additive in powdered foodstuffs and feedstuffs, since they are easy to incorporate, do not segregate and, moreover, are not undesirable in the ready-to-consume products prepared from the powdered foodstuffs. cause sensory effects.
Geeignete pulverförmige Nahrungs- und Futtermittel sind vor allem solche Nahrungs- mittel, bei denen die Gefahr eines Befalls von Schimmelpilzen besteht oder die bereits herstellungsbedingt Mykotoxine, speziell Aflatoxine, enthalten können. Suitable powdered foodstuffs and feedstuffs are, above all, those foods in which there is the danger of mold being attacked or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation.
Hierbei handelt es sich insbesondere um pulverförmige Nahrungs- und Futtermittel, insbesondere um Mehle, speziell Mehle von Getreide oder Pseudogetreide wie Wei- zen, Roggen, Gerste, Hafer, Emmer, Dinkel, Einkorn, Hirse, Tritikale, Amarant, Reis oder Mais, aber auch um Mehle von Nüssen, Schalenfrüchten und Ölsaaten, z. B. Erd- nuss-, Walnuss-, Paranuss-, Sesam-, Sonnenblumen-, Kürbiskern-, Aprikosenkern-, Erbs-, Soja- oder Linsenmehl, Mehle von stärkereichen Früchten wie Cassava und Kartoffel. Geeignet sind auch Getränkepulver, z. B. Milchpulver und getrocknete Fruchtsaft- oder Tee-Extrakte. These are, in particular, powdery foods and feedstuffs, in particular flours, especially flours of cereals or pseudo cereals such as wheat, rye, barley, oats, emmer, spelled, einkorn, millet, triticale, amaranth, rice or maize, but also to flours of nuts, nuts and oilseeds, z. For example, peanut, walnut, Brazil nut, sesame, sunflower, pumpkin seed, apricot kernel, pea, soybean or lentil flour, flours from starchy fruits such as cassava and potato. Also suitable are beverage powder, for. As milk powder and dried fruit juice or tea extracts.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in nicht pulverförmige, beispielsweise flüssige oder pastöse oder halbfeste Produkte ein- zuarbeiten, bei denen die Gefahr eines Befalls von Schimmelpilzen besteht oder die bereits herstellungsbedingt Mykotoxine, speziell Aflatoxine, enthalten können. Hierzu zählen beispielsweise Milchprodukte wie Käse und Butter sowie Nusspasten und Erd- nussbutter, weiterhin Nahrungsmittelriegel und Teigwaren wie Brot. In principle, it is also possible to incorporate the compositions according to the invention in non-powdery, for example liquid or pasty or semi-solid products in which there is a risk of infestation by mold fungi or which may already contain mycotoxins, especially aflatoxins, as a result of the preparation. These include, for example, dairy products such as cheese and butter, as well as nut pastes and peanut butter, as well as food bars and pasta such as bread.
Die für eine wirksame Additivierung erforderliche Menge an erfindungsgemäßer Zu- sammensetzung richtet sich in an sich bekannter Weise nach der möglichen Kontami- nation des Nahrungs- bzw. Futtermittels durch Mykotoxine und beträgt in der Regel 0,1 bis 2,0 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%, gerechnet als Tonmineral und be- zogen auf die Gesamtmenge des Nahrungsmittels. The amount of composition according to the invention required for effective additive formation depends in a manner known per se on the possible contamination of the food or feed by mycotoxins and is generally 0.1 to 2.0% by weight, in particular from 0.5 to 1.5% by weight, calculated as clay mineral and based on the total amount of the foodstuff.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung. The following examples serve to illustrate the invention.
Analytik: analytics:
Die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung erfolgte durch statische Laserlichtstreu- ung der erhaltenen Agglomerate mittels eines Mastersizer 2000 der Fa. Malvern In- struments Ltd. (Probenaufgabe erfolgte als Pulver).
Alternativ erfolgte die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung der Pulverzusammen- setzungen nach DIN 66165-1 :2016-08 mittels einer Vibrationssiebmaschine VS 1000 der Fa. Retsch (Haan, Deutschland), die mit 6 Analysensieben der folgenden Ma- schenweite ausgerüstet war 250 gm, 212 gm, 180 gm, 125 gm, 106 gm und 63 gm. The particle size distribution was determined by static laser light scattering of the resulting agglomerates by means of a Mastersizer 2000 from Malvern Instruments Ltd. (Sample application was carried out as a powder). Alternatively, the particle size distribution of the powder compositions according to DIN 66165-1: 2016-08 was determined by means of a vibratory sieving machine VS 1000 from Retsch (Haan, Germany), which was equipped with 6 test sieves of the following mesh size 250 gm, 212 gm , 180 gm, 125 gm, 106 gm and 63 gm.
Die Bestimmung der Qmax-\Ne te des Tonmineral-Ausgangsprodukts und der erfin- dungsgemäß erhältlichen Agglomerate für Aflatoxin B1 erfolgte durch Berechnung aus den Adsorptionsisothermen einer Suspension des Tonminerals in Wasser bei pH 6,5 und 22 °C nach der von A. Marroquin-Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A,The determination of the Q max - \ Ne te of the clay mineral starting material and the agglomerates According to the invention available for aflatoxin B1 was carried out by calculation from the adsorption isotherms of a suspension of the clay mineral in water at pH 6.5 and 22 ° C after the A. Marroquin -Cardona et al., Food Addit. Contam. Part A,
2009 26:733-743 beschriebenen Methode, welche der von T.D. Phillips in Toxicol Sei. 1999:52:118-126 beschriebenen Methode entspricht. 2009 26: 733-743, which is that of T.D. Phillips in Toxicol. 1999: 52: 118-126.
Die Bestimmung der Restfeuchte des Pulvers erfolgt in Anlehnung an DIN EN The determination of the residual moisture content of the powder is based on DIN EN
12880:2000, indem man eine Probe des Pulvers bei Temperaturen im Bereich von 105 ± 5 °C bei Umgebungsdruck bis zur Gewichtskonstanz trocknet. Der Bindemittelgehalt in den Pulvern wird aus dem Verhältnis der Einsatzmaterialien, d.h. vorgelegtes Ton- mineral und Menge an aufgesprühte Bindemittellösung, unter Berücksichtigung der Bindemittelkonzentration der Lösung und der Restfeuchte des Pulvers berechnet. 12880: 2000 by drying a sample of the powder at temperatures in the range of 105 ± 5 ° C at ambient pressure to constant weight. The binder content in the powders is determined from the ratio of feeds, i. submitted clay mineral and amount of sprayed binder solution, taking into account the binder concentration of the solution and the residual moisture of the powder calculated.
Einsatzstoffe: Starting Materials:
In den folgenden Beispielen wurde als Tonmineral ein kommerzielles Calcium-Bentonit mit einem Montmorillonit-Gehalt von wenigsten 60 Gew.-% eingesetzt, das auf eine Partikelgröße < 63 gm (230 mesh) abgesiebt war. Der Einsatzstoff wies folgende Teil- chengrößenverteilung auf: In the following examples, the clay mineral used was a commercial calcium bentonite having a montmorillonite content of at least 60% by weight and screened to a particle size of <63 gm (230 mesh). The starting material had the following particle size distribution:
D(v, 01 ) = 6,6 gm D (v, 01) = 6.6 gm
D(v, 05) = 24,3 gm D (v, 05) = 24.3 gm
D(v, 09) = 57,7 gm D (v, 09) = 57.7 gm
D[4, 3] = 28,8 gm D [4, 3] = 28.8 gm
Der Qmax-\Ne i des Tonminerals für Aflatoxin B1 , berechnet aus den Adsorptionsiso- thermen einer Suspension des Tonminerals in Wasser bei pH 6,5 und 22 °C betrug etwa 0,40 mol/kg. The Q max - \ Ne i of the clay mineral for aflatoxin B1, calculated from the adsorption isotherms of a suspension of the clay mineral in water at pH 6.5 and 22 ° C, was about 0.40 mol / kg.
Anstelle des in den nachfolgenden Beispielen eingesetzten Tonminerals kann auch ein nach US 2012/0328672 durch Fraktionierung eines kommerziellen Calcium-Bentonits
mit einem Montmorillonit-Gehalt von wenigsten 60 Gew.-% hergestelltes Tonmineral eingesetzt werden, das auf eine Partikelgröße < 44 pm (350 mesh) abgesiebt war. Instead of the clay mineral used in the following examples can also be a US 2012/0328672 by fractionation of a commercial calcium bentonite with a montmorillonite content of at least 60 wt .-% produced clay mineral, which was sieved to a particle size <44 pm (350 mesh).
Als Bindemittel wurden eingesetzt: As binders were used:
Bindemittel 1 : Kommerzielles Maltodextrin mit einem DE-Wert von 19 Binder 1: Commercial maltodextrin with a DE value of 19
- Glucidex 19 der Fa. Roquette Glucidex 19 from Roquette
Bindemittel 2: Kommerzielles, mit Octenylbernsteinsäureanhydrid modifiziertes Binder 2: Commercial, modified with octenyl succinic anhydride
Stärkeabbauprodukt in Form des Natriumsalzes (E 1450) Starch degradation product in the form of the sodium salt (E 1450)
- Capsul HF der Fa. Ingredion Capsul HF from the company Ingredion
Bindemittel 3: Kommerzielles Maltodextrin mit einem DE-Wert von 47 Binder 3: Commercial maltodextrin with a DE value of 47
- Glucidex 47 der Fa. Roquette Glucidex 47 from Roquette
Bindemittel 4: Lactose-Monohydrat - Nahrungsmittelqualität Binder 4: Lactose monohydrate - food grade
Bindemittel 5: Teilverseifter Polyvinylalkohol (Hydrolysegrad 87 - 88 mol-%), des- sen 4 gew.-%ige wässrige Lösung bei 20°C eine Viskosität, bestimmt nach DIN 53015 von 5 - 6 mPas aufwies (Kuraray Poval 6-88) Binder 5: partially saponified polyvinyl alcohol (degree of hydrolysis 87-88 mol%) of which 4% strength by weight aqueous solution had a viscosity at 20 ° C., determined in accordance with DIN 53015 of 5-6 mPas (Kuraray Poval 6-88)
Die Herstellung der in den folgenden Beispielen 1 und 2 beschriebenen Zusammen- setzungen erfolgte durch Sprühagglomeration. Die Durchführung der Sprühagglomera- tion erfolgte in einem Wirbelschichtgranulator GPCG 3 der Fa. Glatt, betrieben im Top- Spray-Modus mit einer mit Druckluft betriebenen Zweistoffdüse. The preparation of the compositions described in the following Examples 1 and 2 was carried out by spray agglomeration. The spray agglomeration was carried out in a fluidized-bed granulator GPCG 3 from Glatt, operated in top-spray mode with a compressed-air two-fluid nozzle.
Beispiel 1 - Sprühagglomeration mit Bindemittel 1 Die Wirbelschicht wurde mittels eines Luftstroms mit einer Temperatur von 60 °C und Volumengeschwindigkeit von 77 m3lr1 erzeugt. Der Sprühdruck lag bei 2 bar. Die Ab- luftklappe war zu 33 % geöffnet. Example 1 - Spray Agglomeration with Binder 1 The fluidized bed was produced by means of an air flow with a temperature of 60 ° C. and a volume velocity of 77 m 3 lr 1 . The spray pressure was 2 bar. The exhaust valve was 33% open.
1527 g Tonmineral wurden in dem Wirbelschichtgranulator vorgelegt und in eine Wir- beischicht überführt. Auf die Wirbelschicht wurde von oben, d. h. im Gegenstrom zum Luftstrom, innerhalb von 67 min. mit konstanter Sprührate 1402 g einer 4,85 gew.- %igen Lösung von Bindemittel 1 in Wasser (68 g Bindemittel 1 ) aufgesprüht. Dann wurden unter gleichen Bedingungen innerhalb 88 min. weitere 1848 g einer 8,8 gew.- %igen Lösung von Bindemittel 1 in Wasser (162,6 g Bindemittel 1) und danach inner- halb 70 min. 1504 g einer 10,1 gew.-%igen Lösung von Bindemittel 1 in Wasser1527 g of clay mineral were placed in the fluidized-bed granulator and transferred to an active layer. On the fluidized bed was from above, d. H. in countercurrent to the air flow, within 67 min. 1402 g of a 4.85% strength by weight solution of binder 1 in water (68 g of binder 1) were sprayed on with a constant spray rate. Then under the same conditions within 88 min. Another 1848 g of a 8.8% strength by weight solution of binder 1 in water (162.6 g of binder 1) and then within 70 min. 1504 g of a 10.1% strength by weight solution of binder 1 in water
(151 ,9 g Bindemittel 1) aufgesprüht. Das erhaltene Produkt war ein feinteiliges, fließfä higes, nicht hygroskopisches Pulver mit einem Bindemittelgehalt von etwa 20 Gew.-%. Das Schüttgewicht lag bei 429 g/l. Im Unterschied zu dem nicht agglomerierten Tonmi- neral staubte das Pulver nicht.
Eine mikroskopische Analyse des Pulvers zeigte, dass die Partikel eine unregelmäßige Form von miteinander verklebten Primärpartikeln (Brombeerstruktur) aufweisen. Die Teilchengrößenverteilung, bestimmt mittels Lichtstreuung, ist in der folgenden Tabelle 1 angegeben. (151, 9 g of binder 1) sprayed. The product obtained was a finely divided, flowable, non-hygroscopic powder having a binder content of about 20% by weight. The bulk density was 429 g / l. In contrast to the non-agglomerated clay mineral, the powder did not dust. Microscopic analysis of the powder showed that the particles have an irregular shape of bonded together primary particles (blackberry structure). The particle size distribution, determined by means of light scattering, is given in the following Table 1.
Beispiel 2 - Sprühagglomeration mit Bindemittel 2 Example 2 - Spray Agglomeration with Binder 2
Die Herstellung der Pulver erfolgte unter den für Beispiel 1 angegebenen Bedingun- gen. Hierbei wurden 1558 g Tonmineral in dem Wirbelschichtgranulator vorgelegt und in eine Wirbelschicht überführt. Auf die Wirbelschicht wurde von oben, d. h. im Gegen- strom zum Luftstrom, innerhalb von 151 min. mit konstanter Sprührate 3696 g einer 1 1 ,2 gew.-%igen Lösung von Bindemittel 2 in Wasser (414 g Bindemittel 2) aufge- sprüht. Dann wurden unter gleichen Bedingungen innerhalb 25 min. weitere 804 g der 1 1 ,2 gew.-%igen Lösung von Bindemittel 2 in Wasser (90,0 g Bindemittel 2) aufge- sprüht. Das erhaltene Produkt war ein feinteiliges, fließfähiges, nicht hygroskopisches Pulver mit einem Bindemittelgehalt von etwa 24,4 Gew.-%. Das Schüttgewicht lag bei 303 g/l. Im Unterschied zu dem nicht agglomerierten Tonmineral staubte das Pulver nicht. The powders were prepared under the conditions given for Example 1. In this case, 1558 g of clay mineral were placed in the fluidized-bed granulator and transferred to a fluidized bed. On the fluidized bed was from above, d. H. in countercurrent to the air flow, within 151 min. With constant spray rate 3696 g of a 1 1, 2 wt .-% solution of binder 2 in water sprayed (414 g of binder 2). Then under the same conditions within 25 min. Another 804 g of 1 1, 2 wt .-% solution of binder 2 in water sprayed (90.0 g of binder 2). The product obtained was a finely divided, flowable, non-hygroscopic powder having a binder content of about 24.4% by weight. The bulk density was 303 g / l. Unlike the non-agglomerated clay mineral, the powder did not dust.
Eine mikroskopische Analyse des Pulvers zeigte, dass die Partikel eine unregelmäßige Form von miteinander verklebten Primärpartikeln (Brombeerstruktur) aufweisen. Die Teilchengrößenverteilung, bestimmt mittels Lichtstreuung, ist in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Microscopic analysis of the powder showed that the particles have an irregular shape of bonded together primary particles (blackberry structure). The particle size distribution, determined by means of light scattering, is given in the following Table 1.
Tabelle 1 : Table 1 :
Beispiele 3 bis 14, Vergleichsbeispiel V1 Die Herstellung der Pulver erfolgte durch Sprühagglomeration in einem Wirbelschicht- prozessor Aeromatic Fielder MP1 der Fa. GAE, betrieben im Top-Spray-Modus mit einer mit Druckluft betriebenen Zweistoffdüse (Durchmesser 0,8 mm) und einem
Sprühdruck von 1 ,5 bar. Die Sprührate lag bei etwa 10 g/min. Die Wirbelschicht wurde mittels eines Luftstroms mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 m3lr1. Die Zulufttempe- ratur wurde so eingestellt, dass das Produkt während des Sprühvorgangs in etwa die in Tabelle 2 angegebene Solltemperatur aufwies. EXAMPLES 3 TO 14, COMPARATIVE EXAMPLE C1 The powders were produced by spray agglomeration in a fluidized-bed processor Aeromatic Fielder MP1 from GAE, operated in top-spray mode with a compressed air-operated two-substance nozzle (diameter 0.8 mm) and one Spray pressure of 1, 5 bar. The spray rate was about 10 g / min. The fluidized bed was lr 1 by means of an air flow at a speed of about 50 m 3 . The supply air temperature was adjusted so that the product during the spraying process had approximately the specified temperature in Table 2.
460,3 g Tonmineral wurden in dem Wirbelschichtprozessor vorgelegt und in eine Wir- belschicht überführt. Auf die Wirbelschicht wurde von oben, d. h. im Gegenstrom zum Luftstrom, die gewünschte Menge des Bindemittels in Form einer wässrigen Lösung in mehreren Portionen aufgesprüht. Gegebenenfalls wurde eine Nachtrocknung des Pul- vers in der Wirbelschicht von etwa 20 min. bei der angegebenen Solltemperatur durch- geführt. In allen Fällen wurden feinteilige, fließfähige, nicht hygroskopische Pulver er- halten. Die Versuchsbedingungen, die Zusammensetzung der Pulver und die charakte- ristischen Werte der Teilchengrößenverteilungen der erhaltenen Pulver sind in Tabelle 2 angegeben. 460.3 g of clay mineral were initially introduced into the fluidized bed processor and transferred to a fluidized bed. On the fluidized bed was from above, d. H. in countercurrent to the air stream, sprayed the desired amount of the binder in the form of an aqueous solution in several portions. Optionally, a final drying of the powder in the fluidized bed of about 20 min. at the specified setpoint temperature. In all cases finely divided, flowable, non-hygroscopic powders were obtained. The experimental conditions, the composition of the powders and the characteristic values of the particle size distributions of the powders obtained are given in Table 2.
In den Beispielen 3 bis 6 wurde eine 20 gew.-%ige wässrige Lösung des Bindemittels 1 eingesetzt. In den Beispielen 7 bis 10 wurde eine 20 gew.-%ige wässrige Lösung des Bindemittels 3 eingesetzt. In den Beispielen 11 bis 14 wurde eine 16 gew.-%ige wäss- rige Lösung des Bindemittels 4 eingesetzt. Im Vergleichsbeispiel wurde eine 9,5 gew.- %ige Lösung des Bindemittels 5 eingesetzt. In Examples 3 to 6, a 20 wt .-% aqueous solution of the binder 1 was used. In Examples 7 to 10, a 20 wt .-% aqueous solution of the binder 3 was used. In Examples 11 to 14, a 16% strength by weight aqueous solution of binder 4 was used. In the comparative example, a 9.5% strength by weight solution of the binder 5 was used.
Tabelle 2: Table 2:
2) Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers 2) weight percent, based on the total mass of the powder
3) Bestimmung durch Siebanalyse 3) Determination by sieve analysis
4) Mengenanteile der jeweiligen Fraktion, bezogen auf die Gesamtmasse der Frak- tionen 4) Quantities of the respective fraction, based on the total mass of the fractions
5) Mit Nachtrocknung 5) With after-drying
6) Vergleichsbeispiel 6) Comparative Example
Die Beispiele und das Vergleichsbeispiel zeigen, dass das Bindemittel Polyvinylalkohol im Unterschied zu den erfindungsgemäßen Bindemitteln bereits bei geringer Einsatz- menge zu sehr grobteiligen Pulvern führt. Zudem kam es bei dem Aufsprühen zum Verstopfen der Sprühdüse. The examples and the comparative example show that, in contrast to the binders according to the invention, the binder polyvinyl alcohol leads to very coarse-particle powders even at low use. In addition, spraying caused clogging of the spray nozzle.
Anwendungsbeispiele: Application examples:
95 Gewichtsteile des Pulvers aus Beispiel 1 wurden mit 5 Gewichtsteilen eines pulver- förmigen Vitamingemischs (Partikelgrößenverteilung: d(v, 0.1 ) = 5 pm, d(v, 0.5) = 48 pm und d(v, 0.9) = 166 pm) vermischt. Das Gemisch wurde 30 Minuten in einem Rütt ler (Vibramax 100 der Fa. bei 900 Umin·1) gerüttelt. Es fand keine Entmischung statt. 95 parts by weight of the powder from Example 1 were mixed with 5 parts by weight of a powdered vitamin mixture (particle size distribution: d (v, 0.1) = 5 pm, d (v, 0.5) = 48 pm and d (v, 0.9) = 166 pm) , The mixture was shaken 30 minutes ler in a Rütt (Vibramax 100 from. At 900 rpm x 1). There was no segregation.
0,5 Gewichtsteile des Pulvers aus Beispiel 1 wurde mit 100 Gewichtsteilen weißes Maismehl mit einer für Ugali geeigneten Mehlspezifikation (Partikelgrößenverteilung: d(v, 0.1 ) = 40 pm, d(v, 0.5) = 370 pm und d(v, 0.9) = 717 pm; Fettanteil etwa 1 ,8 %) vermischt und in einem Rüttler (Vibramax 100 der Fa. bei 900 Umin·1) gerüttelt. Es fand keine Entmischung statt. 0.5 parts by weight of the powder from Example 1 was mixed with 100 parts by weight of white corn flour having a flour specification suitable for Ugali (particle size distribution: d (v, 0.1) = 40 pm, d (v, 0.5) = 370 pm and d (v, 0.9) shaken fat content about 1, 8%) and mixed (in a shaker Vibramax 100 from 900 Umin · 1) = 717 pm.. There was no segregation.
Herstellung von angereichertem Ugali: Production of enriched ugali:
Weißes Maismehl mit einer für Ugali geeigneten Mehlspezifikation (Partikelgrößenver- teilung: d(v, 0.1 ) = 40 pm, d(v, 0.5) = 370 pm und d(v, 0.9) = 717 pm; Fettanteil etwa 1 ,8 %) wurde mit dem Pulver aus Beispiel 1 im Mengenverhältnis 99,5 : 0,5 und mit 250 ppm des Vitamingemischs vermischt. 100 g des so erhaltene additivierten Mais- mehls ließ man unter Rühren in etwa 220 ml siedendes Wasser einrieseln und rührte weitere 5 min. Dann ließ man das Gemisch unter Verkneten mit dem Löffel 5 weiter köcheln. Anschließnd formte man aus dem Ugali einen Ball. White maize flour with a flour specification suitable for ugali (particle size distribution: d (v, 0.1) = 40 pm, d (v, 0.5) = 370 pm and d (v, 0.9) = 717 pm, fat content about 1.8%) was mixed with the powder of Example 1 in the ratio 99.5: 0.5 and with 250 ppm of the vitamin mixture. 100 g of the additized corn flour thus obtained were allowed to trickle in about 220 ml of boiling water with stirring and stirred for a further 5 min. Then, the mixture was further kneaded while being kneaded with the spoon 5. Then one formed a ball from the ugali.
Zu Vergleichszwecken wurden in gleicher Weise das weiße Maismehl mit nur 250 ppm des Vitamingemischs additiviert und in der beschriebenen Weise zu Ugali verarbeitet.
Anschließend wurden die beiden Ugali Proben hinsichtlich ihrer organoleptischen Ei- genschaften untersucht. Das Ugali, welches mit dem erfindungsgemäß, d. h. mit dem Pulver aus Beispiel 1 , additivierten Maismehl hergestellt worden war, wies keine ge- schmacklichen Unterschiede zu dem Ugali auf, welches mit dem Vergleichsmehl her- gestellt worden war, welches das Pulver nicht enthielt. For comparison purposes, the white maize flour with only 250 ppm of the vitamin mixture were additized in the same way and processed in the manner described to Ugali. Subsequently, the two Ugali samples were examined for their organoleptic properties. The ugali produced with the corn flour additized according to the invention, ie with the powder of Example 1, had no palatable differences to the ugali produced with the reference flour which did not contain the powder.
Das Versuchspaar wurde wiederholt, wobei anstelle von weißem Maismehl Vollkorn- maismehl (Partikelgrößenverteilung: d(v, 0.1 ) = 52 pm, d(v, 0.5) = 392 gm und d(v, 0.9) = 719 pm; Fettanteil etwa 1 ,8 %) verwendet wurde. Auch hier konnten keine ge- schmacklichen Unterschiede zwischen einem Ugali, welches mit dem erfindungsge- mäß mit dem Pulver aus Beispiel 1 additivierten Vollkornmaismehl hergestellt worden war, und einem Ugali, welches mit dem Vergleichsmehl (Vollkornmaismehl ohne erfin- dungsgemäßes Pulver) hergestellt worden war, festgestellt werden.
Whole corn meal (particle size distribution: d (v, 0.1) = 52 pm, d (v, 0.5) = 392 gm and d (v, 0.9) = 719 pm, fat fraction about 1, instead of white maize flour, 8%) was used. Again, no palpable differences could be found between a ugali prepared with wholegrain maize flour additized with the powder of Example 1 according to the invention and a ugali prepared with the reference flour (wholemeal maize flour without inventive powder). be determined.
Claims
1. Pulverförmige Zusammensetzung, deren Pulverteilchen wenigstens ein Tonmine- ral und wenigstens ein in Wasser lösliches, organisches Bindemittel enthalten, das ausgewählt ist unter wasserlöslichen, für Nahrungsmittel geeigneten Mono-, Di- und Polysacchariden, worin wenigstens 80 Vol.-% der in der Zusammenset- zung enthaltenen Pulverteilchen einen Partikeldurchmesser im Bereich von 70 bis 350 pm aufweisen und worin das Tonmineral in den Pulverteilchen in Form von agglomerierten Primärpartikeln vorliegt, deren Partikelgrößenverteilung durch einen D[v, 09]-Wert unterhalb 80 pm charakterisiert ist, wobei es sich bei dem hier angegebenen Partikeldurchmesser und dem D[v, 09]-Wert um die durch sta- tische Laserlichtstreuung nach ISO 13320:2009 bestimmten Werte handelt. 1. A powdery composition whose powder particles contain at least one Tonmine- ral and at least one water-soluble, organic binder selected from water-soluble, suitable for food mono-, di- and polysaccharides, wherein at least 80 vol .-% of in the Powder particles having a particle diameter in the range of 70 to 350 pm and wherein the clay mineral in the powder particles in the form of agglomerated primary particles whose particle size distribution is characterized by a D [v, 09] value below 80 pm, wherein it the particle diameter specified here and the D [v, 09] value are the values determined by the static laser light scattering according to ISO 13320: 2009.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , wobei die Größenverteilung der Pulverteil- chen durch D[v, 05]-Wert im Bereich von 80 bis 180 pm charakterisiert ist: 2. Composition according to claim 1, wherein the size distribution of the powder particles is characterized by D [v, 05] value in the range of 80 to 180 pm:
3. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in Wasser lösliche, organische Bindemittel ausgewählt ist unter Di- und Oligosac- chariden, die wenigstens eine Glukoseeinheit aufweisen. 3. Composition according to one of the preceding claims, wherein the water-soluble, organic binder is selected from di- and Oligosac- chariden having at least one glucose unit.
4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in Wasser lösliche, organische Bindemittel ausgewählt ist unter Saccharose, Malto- se, Lactose, Stärkeabbauprodukte mit einem DE-Wert im Bereich 2 bis 50, lipo- philen Stärkederivaten und kaltwasserlöslichen Stärken und deren Gemischen. 4. Composition according to one of the preceding claims, wherein the water-soluble, organic binder is selected from sucrose, maltose, lactose, starch degradation products having a DE value in the range 2 to 50, lipophilic starch derivatives and cold water-soluble starches and mixtures thereof ,
5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Anteil an Bindemittel, bezogen auf die Gesamtmasse des Tonminerals und des Binde- mittels, im Bereich von 1 bis 50 Gew.-% liegt. 5. Composition according to one of the preceding claims, wherein the proportion of binder, based on the total mass of the clay mineral and the binder, in the range of 1 to 50 wt .-% is.
6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 6. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the
Tonmineral einen Qmax-\Ne t für Aflatoxin B1 , berechnet aus den Adsorptionsiso- thermen einer Suspension des Tonminerals in Wasser bei pH 6,5 und 22 °C von wenigstens 0,1 mol/kg aufweist. Clay mineral has a Q max - \ Ne t for aflatoxin B1, calculated from the adsorption isotherms of a suspension of the clay mineral in water at pH 6.5 and 22 ° C of at least 0.1 mol / kg.
7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 7. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the
Tonmineral ausgewählt ist unter hydratisierten Aluminium-Silikaten, insbesondere unter hydratisierten Calcium-Aluminium-Silikaten und hydratisierten Magnesium- Aluminium-Silikaten und Tonmineralien, die diese hydratisierten Aluminium-
Silikate zu wenigstens 50 Gew.-% enthalten. Clay mineral is selected from hydrated aluminum silicates, especially hydrated calcium aluminum silicates and hydrated magnesium aluminum silicates and clay minerals containing these hydrated aluminum silicates. Contain silicates to at least 50 wt .-%.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Tonmineral einen Anteil von Montmorillonit von wenigstens 60 Gew-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Tonmineralien in der Zusammensetzung, aufweist. A composition according to claim 7, wherein the clay mineral has a content of montmorillonite of at least 60% by weight, based on the total mass of the clay minerals in the composition.
9. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Pul- verteilchen eine unregelmäßige Struktur aufweisen. 9. A composition according to any one of the preceding claims wherein the powder particles have an irregular structure.
10. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung gemäß einem der vorherge- henden Ansprüche, umfassend die Agglomeration eines Tonmineralstaubs, des- sen Partikelgrößenverteilung durch einen D[v, 09]-Wert unterhalb 80 pm, be- stimmt durch statische Laserlichtstreuung nach ISO 13320:2009, charakterisiert ist, unter Verwendung einer wässrigen Lösung des in Wasser löslichen, organi- schen Bindemittels. 10. A process for the preparation of a composition according to any one of the preceding claims, comprising the agglomeration of a clay mineral dust, whose particle size distribution by a D [v, 09] value below 80 pm, determined by static laser light scattering according to ISO 13320: 2009 , characterized by using an aqueous solution of the water-soluble organic binder.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, wobei man eine Wirbelschicht des Tonmineral- staubs erzeugt und die wässrige Lösung des in Wasser löslichen, organischen Bindemittels auf den in der Wirbelschicht befindlichen Tonmineralstaub auf- sprüht. 11. The process according to claim 10, wherein a fluidized bed of the clay mineral dust is produced and the aqueous solution of the water-soluble organic binder is sprayed onto the clay mineral dust present in the fluidized bed.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , wobei die wässrige Lösung das in Wasser lösliche organische Bindemittel in einer Konzentration von 1 bis 25 Gew.-% ent- hält. 12. The method according to claim 10 or 11, wherein the aqueous solution contains the water-soluble organic binder in a concentration of 1 to 25 wt .-%.
13. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Nah- rungs- und Futtermitteln. 13. Use of a composition according to any one of claims 1 to 9 in food and feed.
14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei das Nahrungsmittel ein für die Humaner- nährung bestimmtes Mehl ist. 14. Use according to claim 13, wherein the food is a flour intended for human nutrition.
15. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Bindung von Mykotoxinen in Nahrungsmitteln und in Futtermitteln, insbesondere in für die Humanernährung bestimmten Mehlen.
15. Use of a composition according to any one of claims 1 to 9 for the binding of mycotoxins in food and in animal feed, especially in meals intended for human nutrition.
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