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Micro-foamed fat powder for application in food, cosmetic and home-care products

Applicant Guillet Pascal
Number 184206
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Other disciplines of Engineering Sciences
Start/End 01.01.2019 - 31.12.2019
Approved amount 129'380.00
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Keywords (8)

Aroma; Food; Sugar-reduction; delivery; encapsulation; Sugar; Processing; Flavour

Lay Summary (German)

Lead
Aroma und der Geschmack sind entscheidende Qualitätskriterien beim Genuss hochwertiger Lebensmittel. Die Herstellung von hochwertigen, geschmacksintensiven und natürlichen Lebensmittelprodukten stellt hohe Anforderungen ist bis heute schwierig, da Aroma und Geschmacksstoffe während der Verarbeitung und Lagerung verloren gehen können.Im Moment nutzt die Lebensmittelindustrie verschiedene Ansätze, um qualitativ hochwertige, haltbare Lebensmittel zu produzieren: Zum Einen können Aroma- und Geschmacksstoffe in Nahrungsmitteln durch Zusatzstoffe wie Emulgatoren stabilisiert werden, was allerdings der derzeitigen, stetig wachsenden Forderung der Verbraucher nach natürlicheren, Zusatzstoff-freien Nahrungsmitteln entgegensteht. Eine zweite Möglichkeit ist die Zugabe von künstlichen Aroma- und Geschmacksstoffen zu Nahrungsmitteln oder die Verwendung von natürlichen Aroma- und Geschmacksstoffen in höheren Konzentrationen, was die Herstellungskosten für die Produzenten signifikant erhöht.
Lay summary

Die microPow-Aromapulver sollen die Stabilität, die Lagerfähigkeit und die Wahrnehmung von Aroma- und Geschmacksstoffen in Endprodukten verbessern und können in Nahrungsmitteln wie beispielsweise Speiseeis, Kaffee oder Snacks und in Kosmetika wie Shampoo, Waschemulsionen und Cremes eingesetzt werden. microPow entwickelt ein mikrogeschäumtes und/oder emulsionsbasiertes, fettkontinuierliches Pulver mit verkapselten Aroma- und Geschmacksstoffen. Diese Mikrostruktur soll enthaltene Aromen während der Verarbeitung und Lagerung stabilisieren sowie die Aromafreisetzung im Vergleich zu reinen Aromastoffen verbessern. Ausserdem ermöglicht die neuartige Mikrostruktur die Verkapselung von flüchtigen (gaslöslichen), fettlöslichen, wasserlöslichen und suspendierten Aromen, was ein abgerundetes Geschmacksprofil im Vergleich zu herkömmlichen Trägersystemen für Aromen und Geschmacksstoffe ermöglicht. Das sehr vielseitig einsetzbare microPow Aromapulver ist im Gegensatz zu konventionellen Verkapselungssystemen komplett natürlich (keine Zusatzstoffe zur Herstellung und Lagerung benötigt), da sich das Pulver lediglich aus einer fettkontinuierlichen Matrix und darin eingebrachten Aromastoffen zusammensetzt. Ebendiese fettkontinuierliche Matrix schützt zudem enthaltene Aromastoffe vor Schädigung während der Verarbeitung und verbessert deren Lagerfähigkeit. Des Weiteren erlaubt das microPow Aromapulver das Einbringen von volatilen, gaslöslichen Aromakomponenten und es soll die Wahrnehmung enthaltener Aromen durch die Erhöhung der aktiven Oberfläche aufgrund der Schaumstruktur im Endprodukt verbessern.

Direct link to Lay Summary Last update: 11.12.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

Preserving the quality of food products during processing and storage remains a major challenge for food industry. Especially introducing and preserving the aroma and the micro-structure of additive-free, natural food products remains demanding. Extensive research on food structuring and processing was carried out especially during the last decade in response to the ever-rising consumer demand for natural, but in the meantime highly convenient food products.The ETH Laboratory of food process engineering at ETH Zürich (Prof Erich J. Windhab) has more than 20 years of experience in emulsification, (micro-)foaming and particle technology. Our project and process are thereby built upon a solid foundation and more than two decades of solid research in the field. During our project, we will further develop the patented process developed during multiple PhD theses at ETH Zürich allowing manufacturing of micro-foamed fat powders (microPow) for application in food, cosmetic and home-care products.Micro-foamed fat powders have a broad range of benefits when applied in end-products, such as (a) stabilization of contained active ingredients such as aromas and flavours, (b) controlled and enhanced release of contained actives due to the increase active surface of the micro-foamed structure of the powders, (c) generation of instant-foam properties in end-products such as coffee and confectionery due to above ambient pressure micro-foamed bubbles included in the powders which are released upon thermal (melting) or mechanical disintegration of the particle matrix and (d) creation of a micro-foam, fat-based structured sugar powder allowing sugar reduction and enhanced perceived sweetness. Furthermore, using the smart process developed at the laboratory of food process engineering, we are able to create all-natural, additive micro-foamed fat powders enabling application in natural products.The BRIDGE Proof of Concept funding will be utilized for the development of tailored proof-of-concept (PoC) products for current industry partners. Moreover, we will enter robustness trials and scaling of our process and products in Q2 2019 and plan to enter the market in Q3 2019 with first micro-foamed fat powders applied in end-products of our customers.
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