DE3003983A1 - Verfahren zum pulverisieren von nahrungsmitteln mit hohem fettgehalt - Google Patents

Verfahren zum pulverisieren von nahrungsmitteln mit hohem fettgehalt

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Description

GEYER, HACEMANN & PARTNER - ,. q
PATENTANWALT: J U U J ü
Destouc hesstraße 60 ■ Postfach 400745 · 8000 Mum hen 40-Telefon 089/30 40 71' -Telex 5-216136 hage d · Telegramm hageypjlent -Telekcipierer 084 304071
u.Z.: Pat 74/19-80Ch München, den 31.01.1980
Dr.H/3/ns
NATIONAL STARCH AND CHEMICAL CORPORATION Bridgewater, N.J., V.St.A.
VERFAHREN ZUM PULVERISIEREN VON NAHRUNGSMITTELN MIT HOHEM FETTGEHALT
Priorität: Land Datum Aktenzeichen V.St.A. 12. März 1979 019,790
030038/0621
GEYER, HAGEMANN & PARTNER
De-stout hi".<.lr.ißi< fiO · Postfach 400745 · 8000 München 40 -Telefon 089/30407T -Telex 5-216136 hage d Telegramm hageypalent -Telekopierer 089 304071
-M -
National Starch and München, den 31.01.1980
Chemical Corporation ' Dr.H/3/ns Bridgewater, N.J», V.St.A.
u.Z.: Pat 74/19-80Ch
VERFAHREN ZUM PULVERISIEREN VON NAHRUNGSMITTELN MIT HOHEM FETTGEHALT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulverisieren oder Mahlen von Nahrungsmitteln mit einem hohen Fettgehalt sowie nach diesem Verfahren hergestellte, gemahlene Nahrungsmittel mit guten Fliesseigenschaften.
Es sind eine Reihe von Verfahren zur Trocknung von Nahrungsmitteln unter Bildung von pulverförmigen Produkten mit guten Fliesseigenschaften bekannt. Bei derartigen Verfahren werden häufig Stärke oder andere Verdickungsmittel zugesetzt. Beispielsweise wird gemäss dem Verfahren der US-PS 3 940 505 das Nahrungsmittel zerkleinert, mit Stärke vermischt und einer Trommeltrocknung unterzogen. Beim Pulverisieren oder Mahlen von Nahrungsmitteln mit hohem Fettgehalt, die grossenteils bereits in getrockneter Form vorliegen, treten jedoch Schwierigkeiten auf. Wenn derartige trockene, fetthaltige Nahrungsmittel, wie Mandeln, Erdnüsse, SehokoladeflUssigkeit und dergleichen, gemahlen werden, ergibt sich statt des gewünschten pulverförmigen
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Zustands eine pastöse Beschaffenheit. Daher war es bisher zum Pulverisieren oder Mahlen von derartigen fetthaltigen Nahrungsmitteln notwendig, tiefe Temperaturen anzuwenden oder eine Paste oder Emulsion des Nahrungsmittels herzustellen und sodann eine Sprühtrocknung mit einem inerten Trägerstoff vorzunehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein direktes Verfahren zum Mahlen von trockenen, fetthaltigen Nahrungsmitteln unter Bildung eines Pulvers mit guten Fliesseigenschaften bereitzustellen, bei dem die Bildung einer Paste oder die Anwendung von tiefen Temperaturen nicht erforderlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Pulverisieren von trockenen, festen Nahrungsmitteln mit einem Fettgehalt von mehr als 30 Prozent unter Bildung eines PuI-vers mit guter Fliessfähigkeit, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Nahrungsmittel mit 25 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf den Fettgehalt des Nahrungsmittels, eines Mahlhilfsmittels versetzt, das ein filmbildendes Material für Nahrungsmittelzwecke enthält,wel-
ches aus einer Lösung in Gegenwart eines latenten Gases sprühgetrocknet worden ist und das eine Schüttdichte von 0,05 bis 0,40 g/cm3 (3 bis 25 lb/ft3) aufweist, und das Gemisch unter Bildung eines Pulvers mahlt.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhält man Nahrungsmittelprodukte, die sich durch ihre gute Fliessfähigkeit auszeichnen. Dabei tritt keine Pastenbildung ein und es besteht keine Gefahr der Zusammenballung.Das Produkt kann gegebenenfalls direkt in der Pulverform eingesetzt werden. Es kann aber auch anderen verarbeiteten Nahrungsmitteln einverleibt werden.
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Unter dem Ausdruck "Nahrungsmittel mit hohem Fettgehalt" sind trockene, feste Mahrungsmittel mit einem Fettgehalt von mehr als etwa 30 und insbesondere mehr als etwa 40 Prozent zu verstehen. Es können zwar auch Nahrungsmittel mit einem geringeren Fettgehalt gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren gemahlen werden- Für derartige Nahrungsmittel haben sich aber andere herkömmliche Verfahren als ausreichend erwiesen. Beispiele für nach dem erfindungsgemässen Verfahren verarbeitbare Nahrungsmittel sind Nüsse, wie Mandeln, Walnüsse, Erdnüsse, Pecannüsse und dergleichen, verschiedene Samen, wie Maiskeime, Sesamsamen und dergleichen, Schokolade und Schokoladeflüssigkeit (chocolate liquor) sowie Nahrungsmittelzubereitungen von hohem Fettgehalt, wie Erdnussbutter.
Bei den erfindungsgemäss verwendeten Mahlhilfsmitteln (grinding agents) handelt es sich um filmbildende Materialien für Nahrungsmittelzwecke, die gelöst und in Gegenwart eines latenten Gases sprühgetrocknet worden sind, so dass sich eine Schüttdichte von etwa 0,05 bis 0,40 g/
cm3 (3 bis 25 lb/ft3) ergibt.
Im erfindungsgemässen Verfahren können beliebige, für Nahrungsmittelzwecke geeignete filmbildende Materialien verwendet werden. Im allgemeinen fallen diese Filmbildner in die drei Hauptklassen: Stärken, Dextrine und Gummen.
Jedoch gibt es auch einige geeignete Materialien ausserhalb dieser Klassen. Beispiele für Stärken sind für Nahrungsmittelzwecke geeignete Produkte, die aus Mais, Reis, Kartoffeln, Sago, Tapioka, Wachsmais (waxy maize), Weizen und dergleichen erhalten werden, sowie für Nahrungsmittelzwecke geeignete Modifikationen davon, z. B.
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Essigsäure-, Propionsäure- und Buttersäureester davon sowie Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl- und Carboxymethyläther davon. Beispiele für Dextrine sind Produkte, die durch enzymatischen, chemischen oder thermischen Abbau von Stärke erhalten werden, wie Dextrine, Maltodextrine, "British gums", weisse Dextrine und dergleichen. Da es erforderlich ist, den Filmbildner in gelöster Form einzusetzen, und da für eine wirksame Durchführung des Verfahrens die Anwendung von möglichst hohen Feststoffgehalten angezeigt ist, wird die Wahl des Filmbildners teilweise auch durch dessen Lösungsviskosität bestimmt. Dieser Faktor spielt besonders dann eine Rolle, wenn spezielle Gummen eingesetzt werden, da die meisten Gummen von Natur aus sehr viskos sind. Beispiele für entsprechende Gummen sind Gummi arabicum, Alginate, Pectinate, Carrageenane von geringer Viskosität sowie synthetische Gummen geringer Viskosität, wie Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylpropylcellulose, Cellulosexanthogenat und dergleichen. Beispiele für andere Filmbildner sind Gelatine, Sojabohnenprotein, Zeinprotein und dergleichen.
Unter dem Ausdruck "latentes Gas" sind feste, flüssige oder gasförmige Materialien zu verstehen, die der Lösung des filmbildenden Materials einverleibt und in ein Gas umgewandelt werden können, d.h. die bei erhöhten Temperatüren, vorzugsweise bei den Trocknungstemperaturen der filmbildenden Lösung, ein Gas erzeugt oder gasförmig werden. Bei diesem Mittel kann es sich um ein Gas handeln, das vor der Umwandlung in gelöster Form vorliegt. Es kann sich aber auch um eine Flüssigkeit oder einen Feststoff handeln, der bei derartigen Temperaturen flüchtig wird oder unter Gasbildung mit einer anderen Substanz reagiert oder zersetzt wird. Bevorzugte Gase sind gelöstes Kohlendioxid und Ammoniak. Ferner kommen eine grosse Anzahl von
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flüssigen und festen Produkten in Frage, die unter Gasbildung sich bei erhöhten Temperaturen zersetzen oder mit anderen Substanzen reagieren. Derartige Produkte werden als Treibmittel bezeichnet. Es können beliebige Treibmittel, bei deren Rückständen es sich um für Nahrungsmittelzwecke geeignete Materialien handelt, verwendet werden, vorausgesetzt, sie können der Lösung des filmbildenden Materials einverleibt werden. Beispiele für entsprechende Treibmittel sind anorganische Salze aus der Gruppe der Carbonate und Hydrogencarbonate, wie Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat und dergleichen=
Viele Treibmittel reagieren mit anderen Substanzen unter Bildung von Gasen. Carbonate, wie Natriumcarbonat, reagieren mit Säuren, wie Salzsäure, unter Bildung von Kohlendioxid. Ammoniumsalze reagieren mit Basen, wie Natriumhydroxid, unter Freisetzung von Ammoniak. Somit lässt sich durch Zufuhr einer Salzsäurelösung zu einer Lösung eines filmbildenden Materials, das ein Carbonat enthält, an der Stelle, an der die letztgenannte Lösung den Zerstäubungsteil der Sprühtrocknungsvorrichtung betritt, Kohlendioxid freisetzen, das dann beim Sprühtrocknungsvorgang vorhanden ist.
Die Menge an Gas oder an gasbildender Substanz hängt neben anderen Faktoren von der Konzentration der Lösung, der Gasmenge, die pro Gewichtseinheit des das latente Gas enthaltenden Materials gebildet wird, und der Teilchengrösse ab. Spezielle Mengen- und Bereichsangaben lassen sich daher nicht angeben. Im allgemeinen hat sich jedoch eine Menge des das latente Gas enthaltenden Materials von etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene, filmbildende Material als ausreichend erwiesen.
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Wie bereits erwähnt, muss das fUmbildende Material so in Lösung gebracht (oder dispergiert) werden, dass es im wesentlichen frei von granulatförmigen Bestandteilen ist. Je nach Wahl des speziellen filmbildenden Materials kann dieses direkt im Wasser oder einem wässrigen alkoholischen Lösungsmittel in Lösung gebracht werden. Es kann auch erforderlich sein, das Gemisch zu erwärmen, um die Lösung zu bewirken. Obgleich der Filmbildner im wesentlichen vollständig in Lösung gebracht werden soll, kann auch ein gewisser Anteil an ungelöstem Material vorhanden sein. Selbstverständlich wird der Filmbildner nach Möglichkeit in relativ hohen Konzentrationen eingesetzt, da dies zur Wirksamkeit des Systems beiträgt. Der im Einzelfall angewendete Feststoffgehalt hängt jedoch vom FiImbildner selbst ab. Im allgemeinen werden Lösungen mit einem Feststoffanteil von 20 bis 40 Gewichtsprozent bevorzugt. Die Grosse der erhaltenen Teilchen wird teilweise durch die Art und die Konzentration des speziellen Filmbildners beeinflusst, wobei aus Lösungen mit einem höheren Feststoffanteil grössere Teilchen gebildet werden. Bevorzugt werden Teilchengrössen im Bereich von etwa 5 bis 120 ^u.
Nachdem das filmbildende Material in Lösung gebracht und das latente Gas einverleibt worden ist, wird die Lösung nach an sich üblichen Verfahren sprühgetrocknet, wodurch ein Mahlhilfsmittel von geeigneter Schüttdichte entsteht. Das Mahlhilfsmittel soll eine Schüttdichte von etwa 0,05 bis 0,40 und vorzugsweise von 0,06 bis 0,16 g/cm (etwa 3 bis 25 und vorzugsweise 4 bis 10 lb/ft ) aufweisen. Die Herstellung von derartigen Teilchen, einschlisslich des Sprühtrocknungsvorgangs, ist in der US-PS 2 797 201, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, beschrieben.
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Bei Verwendung der hier erläuterten filmbildenden Materialien für Nahrungsmittelzwecke und unter Berücksichtigung der Lehre der genannten US-PS lassen sich Mahlhilfsmittel der erforderlichen Schüttdichte leicht herstellen.
Es war zwar seit langem bekannt, dass Stärken und auch andere filmbildende Materialien für Nahrungsmittelzwecke in begrenztem Umfang zur Absorption von Öl geeignet sind, jedoch wurde keines dieser Materialien zusammen mit Nahrungsmitteln von hohem Fettgehalt verwendet oder dafür vorgeschlagen. Ferner gibt es keinen Hinweis darauf, dass durch eine Sprühtrocknung von derartigen Filmbildnern in Gegenwart eines latenten Gases die Ölabsorptionskapazität so stark erhöht werden kann.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das vorstehend erläuterte Mahlhilfsmittel einfach mit dem Nahrungsmittel vermischt. Dieses Gemisch wird sodann nach üblichen Verfahren gemahlen. Beispielsweise lassen sich1 für grosstechnische Zwecke Fitz- oder Wiley-Mühlen verwenden, die auf die gewünschte Korngrösse eingestellt werden.
Die erforderliche Menge an Mahlhilfsmittel hängt vom Fettgehalt des zu mahlenden Nahrungsmittels sowie von der Art des zur Herstellung des Mahlhilfsmittels verwendeten filmbildenden Mittels ab. Im allgemeinen hat sich eine Menge (in Gewichtsprozent) des Mahlhilfsmittels, die etwa dem Fettgehalt des speziellen Nahrungsmittels entspricht, als optimal erwiesen. Jedoch kann die Menge des Mahlhilfsmittels etwa 25 bis etwa 400 und vorzugsweise 50 bis 2DO Gewichtsprozent des Fettgehalts des verwendeten Nahrungsmittels betragen.
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Bei einem geringeren Anteil an Mahlhilfsmittel kann es (in Abhängigkeit vom speziellen Nahrungsmittel und Mahlhilfsmittel) wünschenswert sein, ein übliches Fliessmittel, wie Siliciumdioxid, oder ein granuliertes Verdünnungsmittel, wie nicht-modifiziertes Dextrin, Stärke, Cellulose und dergleichen, zuzusetzen, um die Bildung des gewünschten Produkts zu erleichtern und die Kosten herabzusetzen. Ferner kann das Gemisch vor oder nach dem Mahlen mit natürlichen oder küns-tlichen Aromastoffen versetzt werden, um das Aroma des Endprodukts zu verbessern oder zu intensivieren.
Das fein pulverisierte (feingemahlene) Nahrungsmittel zeichnet sich dadurch aus, dass es eine relativ gute Fliessfähigkeit zeigt und nicht zusammenballt. Es kann in dieser Form verwendet werden oder es kann als Zusatzstoff anderen verarbeiteten Nahrungsmitteln zugesetzt werden. Insbesondere eignen sich die erfindungsgemäss hergestellten pulverisierten Nahrungsmittel zur Herstellung von trockenen Gemischen, beispielsweise für Saucen, Suppen, Salatsaucen, Puddings, Pfannkuchen und Kuchen sowie für aromatisierende Bestandteile oder Überzugsmassen für verschiedene Imbiss-Nahrungsmittel (snack foods) und dergleichen.
Eine Beschreibung dieser Nahrungsmittel ist nur mittels des zu ihrer Herstellung angewendeten Verfahrens möglich.
D.ie Beispiele erläutern die Erfindung. Die Beispiele 1 bis 3 erläutern die Herstellung von für die erfindungsgemässen Zwecke geeigneten Mahlhilfsmitteln.
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Beispiel 1
2200 g Dextrin auf der Basis von Tapioka (K-Dex 4484, Handelsprodukt der National Starch and Chemical Corp.) werden zu 1500 g lauwarmem Wasser gegeben. Die Aufschlämmung wird auf 88 C erwärmt und 20 bis 30 Minuten bei dieser Temperatur belassen, um das Dextrin in Lösung zu bringen. Hierauf werden weitere 1800 g Wasser zugesetzt, um die Lösung auf 38 bis 480C abzukühlen. Anschliessend wird diese abgekühlte Dextrinlösung mit einer Lösung von 110 g Ammoniumcarbonat in 624 g Wasser versetzt. Das Gemisch wird sodann unter Verwendung einer Sprühtrocknungsvorrichtung (Ann;
sprühgetrocknet.
vorrichtung (Anhydro Spray Drier) bei 250 bis 400 C
Die Schüttdichte des erhaltenen Mahlhilfsmittels beträgt 0,074 bis 0,105 g/cm3 (4,6 bis 6,55 lb/ft3).
Beispiel 2
Gemäss Beispiel 1 werden Mahlhilfsmittel unter Verwendung der .nachstehend angegebenen filmbildenden Materialien hergestellt:
Maltodextrin
Crystal Gum (Dextrin auf der Basis von Tapioka, National Starch and Chemical Corp.)
Purity Gum BE (modifizierte Maisstärke,(National Starch and Chemical Corp.)
Beispiel3
Auf ähnliche Weise werden zwei weitere für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Mahlhilfsmittel aus Dextrin auf Tapiokabasis von Beispiel 1 hergestellt, wobei als Treibmittel Ammoniumhydrogencarbonat bzw. Kohlendioxid verwendet werden.
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Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert das Mahlen von Mandeln unter Bildung eines Pulvers mit guter Fliessfähigkeit. A. 67 g Mandeln (mit einem Fettgehalt von etwa 54 Prozent) werden mit 33 g des gemäss Beispiel 1 aus modifiziertem Dextrin hergestellten Mahlhilfsmittel vermischt. Das Gemisch wird sodann in einer Moulinex-Mahlvorrichtung zu einem trockenen, pulverförmiger!] Mandel-Nahrungsmittel gemahlen.
B. Um den Gehalt an modifiziertem Dextrin zu senken, wird das vorstehende Verfahren mit verschiedenen Konzentrationen an modifiziertem Dextrin zusammen mit einem nichtmodifiziertem Dextrin und, in einem Fall, zusammen mit Siliciumdioxid wiederholt.
Bestandteile 67 Menge, g 67
Mandeln 10 67 15
modifiziertes Dextrin 10
nicht-modifiziertes 23 18
Dextrin von Beispiel 1 22
Siliciumdioxid* 1
* zugesetzt nach dem Mahlen
In sämtlichen Fällen ergibt sich ein zufriedenstellendes gepulvertes Mandelprodukt mit guter Fliessfähigkeit. Jedoch tritt in einigen Fällen während des Mahlvorgangs selbst ein gewisses Zusammenpacken auf, was die Durchführung des Verfahrens im Vergleich zur Verwendung von modifiziertem Dextrin allein erschwert.
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C. Um festzustellen, ob auch andere herkömmliche Materialien als Mahlhilfsmittel verwendet werden können, wird das vorstehend erläuterte Verfahren mit den nachstehend angegebenen Materialien und Mengen wiederholt:
Bestandteile
Mandeln
modifiziertes Dextrin von Beispiel 1
nicht-modifiziertes Dextrin
Maisstärke
Menge, g
90 10
67
33
67
33
Nur durch Mahlen der Mandeln in Gegenwart von 20 g des modifizierten Dextrins erhält man ein annehmbares Produkt. Die Verwendung von geringen Mengen an modifiziertem dextrin sowie von grösseren Mengen an anderen Zusätzen erleichtert das Mahlen der einen hohen Fettgehalt aufweisenden Mandeln nicht.
Beispiel 5
Gemäss den Abschnitten A und B von Beispiel IV werden die nachstehend angegebenen Bestandteile und Mengen gemahlen.
Bestandteile
trockene, geröstete, ungesalzene Erdnüsse
25 modifiziertes Dextrin von Beispiel 1
nicht-modifiziertes Dextrin
Siliciumdioxid
67 67 67
33 20 10
— 12 22
_ 1 1
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In sämtlichen Fällen ergibt sich ein zufriedenstellendes gemahlenes, pulverisiertes und fliessfähiges Erdnussprodukt.
Auch in diesem Fall wurde versucht, das stark fetthaltige Nahrungsmittel unter Verwendung von anderen Materialien als Mahlhilfsmitteln zu mahlen. So wurden 67 g Erdnüsse mit 33 Teilen Tapiokastärke, Crystal Gum bzw. Solka Floc (mikrokristalline Cellulose, Brown Co.) versetzt. Bei sämtlichen Proben erfolgt ein Zusammenbacken. Die gebildeten Produkte erweisen sich als unannehmbar.
Beispiel 6
Gemäss Beispiel 4 werden andere fetthaltige Nahrungsmittel pulverisiert.
Bestandteile Menge, g
modifiziertes Dextrin
von Beispiel 1 70 50 80 20 38 33 33 30 modifiziertes Malto-
dextrin von Beispiel 2--------
Maiskeime (etwa 30%
Fett) ___80-----
Schokoladeflüssigkeit
(etwa 53% Fett) ____67----Pecannüsse (etwa
71% Fett) _____67---
Erdnussbutter (etwa
51% Fett) ______ 67--
Solka-Floc _______ 19 -
In sämtlichen Fällen gelangt man leicht zu zufriedenstellenden pulverförmigen Nahrungsmittelprodukten von guter Fliessfähigkeit.
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Unter Berücksichtigung der Lehre der US-PS 2 797 201 und unter Verwendung von nicht für Nahrungsmittelzwecke bestimmten Filmbildnern lassen sich ähnliche ölabsorbierende Produkte für Anwendungszwecke ausserhalb des Nahrungsmittelsektors herstellen.
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Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum Pulverisieren von trockenen, festen
    Nahrungsmitteln mit einem Fettgehalt von mehr als 30 Prozent unter Bildung eines Pulvers mit guter Fliessfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man das Nahrungsmittel mit 25 bis 400 Gewichtsprozent, bezogen auf den Fettgehalt des Nahrungsmittels, eines Mahlhilfsmittels versetzt, das ein filmbildendes Material für Nahrungsmittelzwecke enthält, welches aus einer Lösung in Gegenwart eines latenten Gases sprühgetrocknet worden ist und eine Schüttdichte von 0,05 bis 0,40 g/cm3 (3 bis 25 lb/ft3) aufweist, und das Gemisch unter Bildung eines Pulvers mahlt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Mahlhilfsmittel in einer Menge von 50 bis 200 Gewichtsprozent, bezogen auf den Fettgehalt des Nahrungsmittels verwendet.
  3. 3- Verfahren nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlhilfsmittel eine Schutt-
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    dichte von 0,06 bis 0,Ί6 g/cm^ (4 bis 10 lb/ft^) aufweist.
  4. 4. Verfahren nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Nahrungsmittel Nüsse, Samen, Schokolade, Schokoladeflüssigkeit oder Erdnussbutter verwendet.
  5. 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als filmbildendes Material Stärken, Dextrine oder Gummen verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, dass man als filmbildendes Material Dextrin verwendet.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als latentes Gas Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat oder Kohlendioxid verwendet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Nahrungsmittel neben dem Mahlhilfsmittel zusätzlich mit einem granulierten Verdünnungsmittel versetzt.
    National Starch and Chemical Corporation Pat 74/19-80Ch Q30038/0621
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