(57)【要約】ボトルキャップ、小袋及び小袋開封具を有するミネラル強化システム。粉末は小袋内に含有され、該粉末は少なくとも１つのミネラル及び１つの酸化還元調整化合物を含有する。キャップが液体を含有するボトルの開口部上に固定されているとき及び小袋開封具が作動されたとき、粉末が小袋から放出されて前記液体と混合して、少なくとも１つのミネラルで強化され、約２．５〜９．５のｐＨを有するミネラル強化液体を形成する。さらに、該ミネラル強化組成物は、次式の条件を満たす酸化還元電位を有する。０３ＲＰ−（Ａ−Ｂ＊ｐＨ）（この式で、ＲＰはミネラル含有液体組成物のｍＶ単位の酸化還元電位であり、ｐＨはミネラル含有液体組成物のｐＨであり、Ａは４００であり、Ｂは２０である。）該ミネラルは、好ましくはカルシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、マグネシウム、及びこれらの混合物から選択される。さらに、ミネラル強化液体組成物は、好ましくはフレーバ又は甘味剤化合物を実質的に含まなくてもよい。さらにより好ましくは、液体組成物は金属味又は後味がなく、ハンター比色分析の”ｂ”読取値が５．０未満であり、ＮＴＵ濁度値が５．０未満である。ミネラル強化液体組成物は、他の栄養素及びビタミン、例えば、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＥ、ナイアシン、チアミン、ビタミンＢ６、ビタミンＢ２、ビタミンＢ１２、葉酸、セレン、パントテン酸（pantathonic acid）、及びヨウ素を任意に含有してもよい。
2005525975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミネラル強化システムであって、
小袋と小袋開封具とを含むボトルキャップと、
該小袋内に含有される粉末であって、この粉末が少なくとも１つのミネラル及び酸化還元調整化合物を含む粉末とを含み、
キャップが液体を含有するボトルの開口部上に固定されているとき及び小袋開封具が起動されるとき、該粉末が小袋から放出されて前記液体と混合し、少なくとも１つのミネラルで強化され、２．５〜９．５のｐＨを有するミネラル強化液体組成物を形成し、該ミネラル強化液体組成物が次式の条件を満たす酸化還元電位を有することを特徴とする、ミネラル強化システム。
０≧ＲＰ−（Ａ−Ｂ＊ｐＨ）
（式中、ＲＰは、ｍＶ単位で測定されたミネラル強化液体組成物の酸化還元電位であり、ｐＨはミネラル強化液体組成物のｐＨであり、Ａは４００及びＢは２０であり、好ましくはＡは３８０及びＢは１８であり、より好ましくはＡは３６０及びＢは１６であり、より一層好ましくはＡは３４０及びＢは１４である。）
【請求項２】
前記ミネラルが、カルシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、マグネシウム、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１に記載のミネラル強化システム。
【請求項３】
液体を含有する容器をさらに含み、好ましくはボトルに含有される該液体が３ｐｐｍ未満の酸素を含み、さらにより好ましくは該液体が少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％の水を含む、請求項１又は２に記載のミネラル強化システム。
【請求項４】
前記ミネラル強化液体組成物が、フレーバ又は甘味剤化合物を実質的に含まず、該液体組成物が：
−  金属味又は後味が水と大きく異ならず、
−  ハンター（Hunter）比色分析”ｂ”の読取値が５．０未満であり、及び
−  ＮＴＵ濁度値が５．０未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項５】
前記ミネラルが、１００ｎｍ未満の分散粒径を有する水分散性化合物である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項６】
前記小袋開封具が、キャップをボトル上でねじったときに小袋に切り込んで小袋を開封するブレードを具備し、好ましくは該キャップが、小袋を早期に開封するのを防止する取り外し可能な止め輪をさらに具備する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項７】
前記小袋開封具が、押し下げられて小袋を貫くときに小袋を開封するプランジャを具備し、好ましくは該キャップが、小袋を早期に開封するのを防止する取り外し可能な止め輪をさらに具備する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項８】
前記液体がさらに酸化還元電位低下剤を含み、好ましくは前記液体がさらに３ｐｐｍ未満の溶存酸素ガスを含み、より一層好ましくは、前記液体がオキソアニオン塩、ハライドガス、ニトレート及び酸化状態のマンガンのようなミネラルから選択される酸化還元電位上昇剤を実質的に含まない、請求項１に記載のミネラル強化システム。
【請求項９】
前記ミネラルの少なくとも１つが、水溶性鉄化合物、水分散性粒子状鉄化合物、及びこれらの混合物から成る群から選択される鉄化合物であり、好ましくは該鉄化合物が錯化された鉄化合物、キレート化された鉄化合物、カプセル封入された鉄化合物、及びこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項１０】
錯化された亜鉛化合物、キレート化された亜鉛化合物、及びカプセル封入された亜鉛化合物、並びにこれらの混合物から成る群から選択される、少なくとも２ｐｐｍの亜鉛化合物をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項１１】
前記粉末が、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＥ、ナイアシン、チアミン、ビタミンＢ６、ビタミンＢ２、ビタミンＢ１２、葉酸、セレン、パントテン酸（pantathonic acid）、ヨウ素及びこれらの混合物から成る群から選択される添加剤を、さらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のミネラル強化システム。
【請求項１２】
前記容器が酸素遮断包装であり、好ましくはボトルである、請求項３に記載のミネラル強化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体のボトルに取り付けることができるキャップ内に含有された粉末ミネラル強化組成物を含むミネラル強化システムに関する。キャップが取り付けられた後、ミネラルはキャップから放出され、該ミネラルがボトルに入れられた液体と混合し、該液体を強化することができる。本強化システムに使用されるミネラルとしては、カルシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、マグネシウム、及びこれらの混合物、又は卓越した生物学的利用能を有するこれらの化合物の２つ以上の混合物が挙げられる。ミネラル、特に鉄及び亜鉛化合物を含有する、得られた強化液体は、異臭／後味がなく、安定であり、これらのミネラルの液体への追加によって生じる変色、沈澱及び／又は低生物学的利用能の問題を克服する。前記組成物はまた、ビタミン、及び他の栄養素も任意に含むことができる。
【背景技術】
【０００２】
多くの国で、平均的な食事には、鉄、亜鉛、ヨウ素、ビタミンＡ又は種々のビタミンＢのような必要なミネラル及び栄養素が十分なレベルで含有されていない。鉄欠乏は、十分に立証されている。鉄欠乏は、アメリカ合衆国における数少ない栄養欠乏の１つであり、またほとんどの開発途上国において共通している。最近の証明では栄養亜鉛欠乏は、植物起源の食事（例えば、穀類及び豆類）を食べる多くの開発途上国の人々の中で共通であることを示唆している。自己規制による食事制限、アルコール及び穀物タンパク質の使用、並びに微量ミネラルの摂取を減少させる精製食物の使用の増加、という理由のために、わずかなミネラル欠乏は、アメリカ合衆国においてさえも広がっている可能性がある。
【０００３】
多くのミネラル欠乏は、サプリメントを取ることによって克服することができる。これらの欠乏に対処する他の方法としては、これらのミネラルを含有する天然の食物又は強化食品及び強化飲料製品の摂取を増やすことが挙げられる。通常は、国民がこれらの欠乏に苦しんでいる国においては、経済的には、ミネラル及びビタミンをサプリメントとして提供することには費用がかかり、また重大な物流問題があるというような状態である。加えて、ビタミン及びミネラルサプリメントを日常的に摂取させることは、重大な問題である。それ故に、高い生物学的利用能を有し、同時に好ましくない味及び外観を持たない形態、並びに危険な状態にある割合の高い層によって消費されるように、他のビタミン及び栄養素とともにミネラルを送給することが望ましい。
【０００４】
ビタミン及びミネラルで強化された飲料及び食品は既知である。かなりの進歩により、幼児用調合品、朝食用シリアル、及びチョコレート飲料粉末のような製品を強化することによって鉄欠乏の減少をもたらしたが、この処方は、入手不可能か、又は購入可能ではないミルクを必要とすることが多い。一般向けにおける鉄及び亜鉛欠乏の問題に対処するために、ビタミン有又は無の栄養量（すなわち、ＵＳＲＤＩの少なくとも５％）の亜鉛及び鉄で補完されたフルーツフレーバの乾燥飲料ミックスを処方することに関する努力がなされてきた。多くのフルーツフレーバの粉末飲料は、ビタミン及び／又はミネラルを含有するが、有意なレベルで亜鉛及び鉄の両方を含有することはほとんどない。例えば、食品：飲料の組成（Composition of Foods：Beverages）、農業ハンドブック（Agriculture Handbook）、Ｎｏ．８シリーズ、栄養モニターの章（Nutrition Monitoring Division）、１１５〜１５３ページを参照のこと。
【０００５】
飲料にビタミン及びミネラルの両方を添加することと関連する十分に認識された問題が存在する。亜鉛サプリメントは好ましくない味を持ち、味を変え、及び口の炎症を引き起こす傾向がある  −  例えば、米国特許第４，６８４，５２８号（ゴドフリー（Godfrey）、１９８７年８月４日発行）参照。鉄サプリメントは、食材を変色させる傾向があるか、又は感覚刺激的に適していない傾向がある。さらに、ミネラル、特に生体利用可能な鉄及び亜鉛の混合物を含有する製品を配合することは特に困難である。これらのミネラルは、飲料の感覚刺激及び美観特性に影響するだけでなく、ミネラル自体の栄養上の生物学的利用能、並びに、ビタミン及びフレーバの安定性に望ましくない影響も及ぼす。
【０００６】
飲料ミックス中に、ビタミン有又は無で、鉄及び亜鉛の混合物を入れることにはいくつかの問題がある。いくつかの問題とは、感覚刺激的に受容可能な、生体利用可能な、コストが有利で且つ安全な、鉄及び亜鉛化合物を選択することである。例えば、最も生体利用可能な水溶性の鉄化合物及び亜鉛化合物は、好ましくない金属の後味及びフレーバの変化を生じる。加えて、溶解性の鉄錯体は、好ましくない色の変化を生じることが多い。さらには、鉄錯体自体が着色することが多い。このため、混合した状態で均一な色分布を有する乾燥粉末を処方することはより困難になる。再構成された飲料は、着香剤と同一視できる好適な色を有さないことが多い。粉末の色、再構成された飲料、又は飲料のフレーバが大幅に変更されると、その飲料は飲用されない。色及び味は、消費者に受け入れられる重要なポイントである。
【０００７】
商業的に成功した多数の鉄供給源は、本明細書に用いるのに不十分であることが見出された。例えば、米国特許第４，７８６，５７８号（ネイケル（Nakel）ら、１９８８年１１月発行）は、果汁飲料のサプリメントに好適な鉄−糖錯体の使用に関する。このサプリメントは、特定のフルーツフレーバが付与された飲料に良好な味を作り出す可能性があるが一方で、該サプリメントは、一部の着色飲料において、変色を起こし、また消費者が感知できる差異を生じる。チョコレートミルクの強化に一般的に使用される鉄供給源も、色の問題及び／又はフレーバの問題により、望ましくないことが見出された。
【０００８】
鉄は、キレート化配位子がアミノ酸又はタンパク質加水分解産物であるキレートの形態で投与された場合により、生体利用可能であることがさらに見出された。例えば、米国特許第３，９６９，５４０号（ジェンセン（Jensen）、１９７６年７月１３日発行）及び米国特許第４，０２０，１５８号（アシュミード（Ashmead）、１９７７年４月２６日発行）参照。これらのキレート化された鉄化合物は、鉄タンパク化合物（iron proteinates）、鉄アミノ酸キレート及びペプチド又はポリペプチドキレートのような種々の名前で当業者に既知である。これらは本明細書で単純に「アミノ酸キレート化鉄」と呼ばれる。特に望ましいアミノ酸キレート化鉄は、アルビオン・ラボラトリーズ（Albion Laboratories）が製造するフェロケル（FERROCHEL）である。フェロケル（FERROCHEL）は、典型的にアミノ酸グリシンと錯化又はキレート化される高度に生体利用可能な第一鉄の供給源を提供する、自由流動性の微細顆粒粉末である。
【０００９】
残念ながら、フェロケル（FERROCHEL）はまた、水又はその他の水溶液に添加したとき、深いさび黄色を比較的早く付与することも見出された。このような色は、フェロケル（FERROCHEL）が添加された食品又は飲料の色の外観を変更し得る。多くの食品及び飲料の場合、この色変化は好ましくない。フェロケル（FERROCHEL）は、ポリフェノール及びフラボノイドのような食事構成成分と相互作用することによって、種々の食品及び飲料に好ましくない変色を引き起こすことが見出された。さらに、脂肪及び油の酸敗を加速することによって、フェロケル（FERROCHEL）は（硫酸第一鉄の様に）、食品及び飲料に異臭を引き起こすことが見出された。
【００１０】
ミネラル強化飲料の供給のための１つの解決策が、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９８／４８６４８（プロクター＆ギャンブル社（Procter & Gamble Company）、１９９８年１１月５日発行）に教示されており、これは、水で再構成されたときに所望の色を有し、嫌な後味がない乾燥自由流動性飲料組成物を教示している。前記乾燥自由流動性飲料組成物は、ＵＳＲＤＩの約５％〜約１００％の鉄、任意にＵＳＲＤＩの約５％〜約１００％の亜鉛、約０．００１％〜約０．５％の着色剤、及び約０．００１％〜約１０％の着香剤を含有する。完成飲料のｐＨを３〜４．５に低下させるのに十分な食用酸が添加される。理解できるように、ある添加剤は栄養素であり、他のものはミネラルを水溶液に添加することによって生じる味及び変色を隠すために使用される。
【００１１】
生体利用可能な鉄又は亜鉛ミネラルの供給源を含有するミネラル強化飲料水の調製に際して、さらに大きな挑戦課題に直面した。飲料水は、飲料と反対に、主成分として水を含有する必要があり、純水の味及び外観を有する必要がある。飲料水を可溶性の、安定で生体利用可能なミネラル（例えば、鉄、亜鉛）で強化することは挑戦課題であった。例えば、可溶性の形態の鉄（第一鉄）は、通常の水に添加されると、すぐに酸化して第二鉄である不溶性の三価の形態になる。その後、該第二鉄は水酸化物イオンと結合して水酸化鉄（黄色）を生成し、これが後に、「さび」と呼ばれる赤い粉末の沈澱である、水酸化第二鉄に変わる。このように、天然水は鉄を第一鉄から第二鉄部分に酸化するだけでなく、（ａ）望ましくない色（黄色がかったさび色）の発生、（ｂ）沈澱及び濁度増大と成る低溶解度、（ｃ）生物学的利用能の低下並びに（ｂ）他のミネラル（例えば、亜鉛、マグネシウム、カルシウム）及びホスフェートとの共沈も引き起こす。
【００１２】
天然水（例えば、湖、水流、河川及び海）におけるこのような栄養学的に重要なミネラルの挙動は、天然水の酸化性によるものである。ほとんどの淡水及び湖は、ｐＨ範囲がｐＨ５〜約９である。さらに、これらは溶存酸素だけでなく、ニトレート、マンガン（ＩＶ）、塩化物イオンのような他の電子受容種（鉄を酸化する）も含有する。ｐＨ範囲と電子受容種の存在とのいずれもが、天然水を酸化媒体としている。このように、天然水は低溶解度、変色の発生並びに生物学的利用能及び安定性の低下に好都合である。事実、天然水が酸化媒体として作用する能力（傾向）は、酸化還元電位（Ｅｈ）をミリボルト（ｍＶ）単位で測定することによって求められる。異なるイオン種の酸化還元電位は、（ａ）Ｅｈ−ｐＨダイアグラム及び（ｂ）ネルンスト（Nernest）の式：Ｅｈ＝Ｅｏ＋０．０５９／ｎｌｏｇ［酸化される種］／［還元される種］によって定義される。（式中、Ｅｈ＝観察された電極電位、Ｅｏ＝基準電極電位、ｎ＝移動した電子の数である。）通常条件下では、水は比較的高い酸化還元電位（＞３００ｍＶ）を有し、これは高酸化環境の指標である。これは、主に種々の電子受容体（酸化剤）の存在によるもので、これには、オゾン、塩素、酸素、ニトレート及びマンガン（ＩＶ）が挙げられる。
【００１３】
したがって、水の酸化の性質の結果として鉄がさび色及び沈澱になり、水中の遊離鉄に起因する金属の嫌な味を発生する傾向がある。飲料水は知覚可能なフレーバ又は色を有するべきではないので、飲料水の好ましくない鉄の着色、低溶解度、又は金属味の発生は、隠すことができない。
【００１４】
鉄を含有する飲料水を提供しようとする過去の試みは、制限的な成功のみであった。ＦＲ２，４６１，４６３（１９８１年２月６日発行）は、アスコルビン酸、又はその塩、還元剤を、アスコルビン酸の第一鉄イオンに対する重量比が約２．５〜６．５で添加することによって、鉄を含有するミネラルウォーターを調製及び安定化する手順を開示している。還元剤は、いかなる第二鉄も第一鉄状態に還元するために添加され、第一鉄状態は鉄の活性な生体利用可能状態であると考えられた。
【００１５】
さらに、ドイツ特許１９，６２８，５７５（１９９８年１月２９日発行）は、水のｐＨを２〜５の範囲に低下させるために、第一鉄及び過剰な有機又は無機食事酸（dietary acids）を含有する飲料水、又はコーヒー、果実茶若しくはソフトドリンクのようなミネラルウォーターを開示している。グルコンサン鉄及び硫酸鉄が、添加された鉄供給源として開示された。その結果生じるこれらの水の酸の風味は、続いて、フレーバ、糖及び／又は甘味剤の添加によって中和された。
【００１６】
ミネラル強化液体組成物によって提供される効果は明白であるが、これらの組成物を消費者に提供することには多くの問題がある。具体的には、強化液体を調製、ボトル詰め、輸送、保管及び販売することは、望ましくないか又は経済的でない場合が多い。このような問題の１つは、ミネラル及びその他の栄養素が望ましくない細菌及びその他の微生物の成長を促進し得ることである。この漸進的な雑菌混入の問題を遅延させるため、防腐剤を液体に添加することができる。しかし、防腐剤は、費用を増大させ、消費者には不自然であるために健康飲料を飲むという概念に反すると見られることが多い。したがって、このような製品を消費者が手持ちの液体組成物を用いて自ら飲料を調製できれば、はるかに望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
それ故に、消費者がミネラル強化液体組成物を消費する時間及び場所の近くで、ミネラル強化液体組成物を調製できるミネラル強化システムの必要性が存在する。このシステムは、ミネラルを、酸化還元調整化合物のような必要な安定化化合物とともに容易に分散できる形態で提供すべきである。好ましくは、この形態は、ジュース、水又はミルクボトルのような一般的なボトルとのなじみがよく、消費者はミネラル強化粉末を既存の液体ボトルと組み合わせることができるものである。あるいは、消費者が望むときいつでも新鮮な組成物を混合できるよう、ボトル、液体及び粉末は一緒であるが未混合の状態で販売される。所望のミネラル強化システムによって生じる液体組成物は、金属味又は後味がなく、いかなるフレーバ又は甘味料も使用しないことが望ましい。同様に、これらの組成物は好ましい清澄性及び色であり、好ましくは透明及び無色である。これらの及びさらに多くの利点が、本発明により提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の１つの態様においては、
小袋及び小袋開封具を具備するボトルキャップと、
少なくとも１つのミネラル及び酸化還元調整化合物を含む、該小袋内に含有される粉末とを含む、ミネラル強化システムが提供される。
【００１９】
さらに、キャップが液体を含有するボトルの開口部上に固定されているとき及び小袋開封具が起動されるとき、粉末が小袋から放出されて前記液体と混合してミネラル強化液体組成物を形成する。この組成物は少なくとも１つのミネラルで強化され、約２．５〜９．５のｐＨを有し、並びにミネラル強化液体組成物は次式の条件を満たす酸化還元電位を有する。
０≧ＲＰ−（Ａ−Ｂ＊ｐＨ）
（この式で、ＲＰは、ｍＶ単位で測定されたミネラル強化液体組成物の酸化還元電位であり、ｐＨはミネラル強化液体組成物のｐＨであり、Ａは４００及びＢは２０であり、好ましくはＡは３８０及びＢは１８であり、より好ましくはＡは３６０及びＢは１６であり、一層さらに好ましくはＡは３４０及びＢは１４である。該ミネラルは、好ましくはカルシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、マグネシウム、及びこれらの混合物から成る群から選択される。）
本発明の別の態様では、液体を含有するボトルをさらに含むミネラル強化システムが提供される。好ましくは、該液体は少なくとも約９０重量％、好ましくは少なくとも約９５重量％、より好ましくは少なくとも約９９重量％の水を含む。
【００２０】
本発明のさらに別の態様では、小袋及び小袋開封具を具備するボトルキャップを含むミネラル強化システムであって、該小袋開封具がキャップをボトル上でねじったときに小袋に切り込んで小袋を開封するブレードを具備するミネラル強化システムが提供される。別の態様では、小袋開封具は、押し下げて小袋に通したときに小袋を開封するプランジャを具備する。好ましくは、キャップは、小袋が早期に開封されるのを防止する、取り外し可能な止め輪をさらに具備する。
【００２１】
本発明の別の態様では、本発明のミネラル強化システムによって製造されたミネラル強化液体組成物は、フレーバ又は甘味剤化合物を実質的に含まない。つまり、金属味又は後味がなく；ハンター（Hunter）比色分析”ｂ”の読取値が５．０未満であり；及びＮＴＵ濁度値が５．０未満、好ましくは２．０未満である。好ましくは、ミネラルは約１００ｎｍ未満の分散粒径を有する水溶性又は水分散性化合物のいずれかである。
【００２２】
本発明の別の態様では、ミネラル強化液体組成物はさらに４ｐｐｍ未満の酸素、好ましくは３ｐｐｍ未満の酸素、より好ましくは２ｐｐｍ未満の酸素を含み、より一層好ましくは酸素捕捉剤が提供される。ミネラル強化液体組成物は、オキソアニオン塩、ハライドガス及び有機物質から選択される酸化還元電位上昇剤を実質的に含まなくてもよい。
【００２３】
本発明の１つの好ましい実施形態では、ミネラル強化液体組成物は、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＥ、ナイアシン、チアミン、ビタミンＢ６、ビタミンＢ２、ビタミンＢ１２、葉酸、セレン、パントテン酸（pantathonic acid）、ヨウ素及びこれらの混合物から成る群から選択される添加剤をさらに含む。
【００２４】
本発明のさらに別の態様では、本発明によるミネラル強化液体組成物と、酸素遮断包装とを含む、包装された液体が提供される。
【００２５】
本発明者らは、驚くべきことに、ミネラル、例えば第一鉄イオン（Ｆｅ２＋）を酸化還元調整によって安定化できることを見出した。本発明は、添加ミネラルの酸化還元電位よりも高い酸化還元電位を有する化合物／種の濃度を低減し、好ましくは排除することによって、天然水の酸化還元電位を「酸化／電子受容」から「還元／電子供与」へ変換することを含む。これらには、オゾン、酸素、次亜塩素酸、塩素、ニトレート／亜硝酸塩及びマンガン（ＩＶ）が含まれる。
【００２６】
液体組成物中のミネラルを安定化するための本酸化還元調整技術を、該組成物を混合し、飲用を可能にするデリバリーシステムに組み込むシステムが開発された。このシステムは、消費者が、単にキャップ及びミネラル含有小袋を液体のボトルと組み合わせることによって強化液体を調製できる点で、他のミネラル強化システムよりも優れている。ミネラル粉末を液体に分散する小袋を開封するため、便利な小袋開封具を使用する。少量の攪拌で、ミネラル強化液体組成物が作製され、飲料可能な状態になる。得られる液体組成物は、ミネラルを含有するが、同時に好ましい味を有し、嫌な後味を残さず、同時にミネラルの安定性及び生物学的利用能を低下しない。本発明はまた、実質的に透明及び無色の外観を有する特定のミネラル供給源を含有する液体組成物を作ることも見出された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、本明細書の請求項によって定義されるが、本明細書の図面を参照することにより、これらの請求項がさらによく理解されると考えられる。
【００２８】
本明細書で使用する場合、「含む」とは、本発明の液体組成物の調製において共同して用いられる多様な構成成分を意味する。それ故に、用語「本質的に〜から成る」及び「〜から成る」とは、用語「〜を含む」に包含される。
【００２９】
本明細書中で使用する場合、用語「一食あたり」、「一食単位あたり」、又は「一人あたりの分量」とは、完成した飲料の２５０ｍｌをいう。
【００３０】
本明細書で使用するあらゆる部、パーセンテージ、及び比率は、特に指定のない限り、重量に基づく。
【００３１】
ビタミン及びミネラルに関する米国での一日の推奨摂取量（ＵＳＲＤＩ）は、液体組成物２５０ｍｌの一人あたりの分量に関して、一日の摂取勧告量（Recommended Daily Dietary Allowance）  −  食品栄養局（Food and Nutrition Board）、米国科学アカデミー研究評議会（National Academy Of Sciences National Research Council）に規定され、示されている。本明細書中で使用する場合、ミネラルの栄養学的な補足量は、このようなミネラルのＵＳＲＤＩの少なくとも約５％、好ましくは約１０％〜約２００％である。本明細書中で使用する場合、ビタミンの栄養学的な補足量は、このようなビタミンのＵＳＲＤＩの少なくとも約５％、好ましくは約２０％〜約２００％、より好ましくは約２５％〜１００％である。
【００３２】
しかし、任意のビタミン又はミネラルの好ましい一日の摂取量は、使用者によって異なる可能性があることが理解されている。例えば、貧血を患う人は、鉄の摂取量を増やすことが必要となり得る。食欲、成長、機能及び健康状態の低下に悩む人は、ミネラル及びビタミンが欠乏している可能性があり、又は食事が不十分な人はより多くの栄養素、例えば、亜鉛、ヨウ素、ビタミンＡ、ビタミンＣ及びＢビタミン（例えば、葉酸、Ｂ１２、Ｂ６）を必要とし、特に出産適齢期の女性、身体的に活発な成人及び開発途上国の成長期の子供はそうである。このような事柄は、内科医及び栄養学の専門家にはよく知られており、本発明の組成物の使用量は、それに応じて調整してもよい。
【００３３】
（ミネラル強化システム）
ここで図を見ると、図１は本発明によるミネラル強化システム１０であり、該システムはプランジャ１４を備えたキャップ１２を具備する。プランジャ１４はかかり１６を具備し、プランジャ戻り止め２２に隣接し、キャップハウジング２６内に滑動可能に収容されている。図１において、キャップ１２は液体４２を含有するボトル４０の上に示されている。プランジャ戻り止め２２は、消費者がプランジャ１４及びプランジャかかり１６を押して小袋膜１９を貫くことによって押し下げられ（図示せず）、強化粉末２０を放出する小袋１８を開封する。強化粉末２０はミネラルサプリメント及び酸化還元調整剤を含み、その両方が以下により詳細に論じられている。強化粉末２０はまた、以下に論じる種々の任意成分を含有してもよい。図１に示すように、小袋１８が開封され、ミネラル強化粉末が放出されたとき、該粉末は液体４２内に落下し、わずかな攪拌（例えば、消費者によるボトルの振盪）によって混合されて、ミネラル強化された液体組成物を形成することができる。液体４２は、水及び水性液体が好ましいが、哺乳動物による消費に好適ないかなる液体であってもよい。
【００３４】
図２は、小袋が破裂する前の図１と類似のミネラル強化システムである。図２において、キャップ１３のキャップハウジング２７は、ボトルネックを閉塞することでボトル上部を封止するのでなく、ボトル上部に座すよう設計されていることに注意する。キャップ１３は、いかなるボトルネック設計及びそれに関連するねじ又はその他の封入デバイスにも制約されないことから、種々のボトル内で液体を強化できるミネラル強化システムを提供する。さらに図２において、小袋１８は、キャップ１３に取り付けられているように示されているが、そうである必要はない。
【００３５】
図３は、ミネラル強化粉末２０を含有する小袋１８を示す。図に示すように、小袋１８は、キャップ１３又はボトル４０のいずれかに付随又は取り付けることができる自蔵型の自立単位であってよい。同様に、図６に示すように、小袋２１８は、キャップ２１２及びボトル２４０のいずれにも付随せず、使用時点でそれらの間に置かれる。
【００３６】
図４は、キャップねじ１３０及び包装ねじ１３２を介してキャップ１１２を包装１４１上にねじ込んだときに、小袋１１８に切り込むブレード１３４を備えたキャップ１１２を具備する、本発明によるさらに別のミネラル強化システム１１０を示す。ブレード１３４は、キャップ１１２に付随するが、図６及び図７に示すように容易にボトルに付随されることができ、その際ブレード２３４はボトル２４０の上にある。図４及び図５に戻ると、包装１４１は、ボトル、広口瓶、ジュース用紙パック又はいかなるその他の液体に適した容器でもあってもよい。図５は、小袋膜１１９がブレード１３４によって切断開封された後の図４のミネラル強化システムを図示しており、ミネラル強化粉末１２０を液体１４２に分配して所望の本発明のミネラル強化液体組成物を形成する。
【００３７】
図４に示す取り外し可能な止め輪１２４は、小袋１１８が早期に開封されないことを確実とするために使用される。本発明の目的の１つは、消費者が望むときにいつでもミネラル強化液体を混合、すなわち調製できることであることが理解される。キャップ１１２が最初に包装１４１上にねじ込まれたとき、ブレード１３４は小袋膜１１９に貫入しないことがわかる。むしろ、キャップ１１２は、ブレード１３４と小袋膜１１９の間に接触がない状態で、包装１４１に部分的にねじ込まれる。止め輪１２４はキャップ１１２をこの切断前位置に固定する。止め輪１２４は、タブを引っ張るか又はシールを破断し、その後該輪を外すことによって容易に取り除くことができる。止め輪１２４が取り除かれた後、キャップ１１２が包装１４１上にさらにねじ込まれ、ブレード１３４が小袋膜１１９に切り込んで小袋１１８を開封する。このように、消費者が望むよりも前にキャップ１１２が包装１４１内にねじ込まれないことを確実とするために、止め輪１２４はキャップ１１２に取り付けられている。止め輪は、当然ながら、本発明のミネラル強化システムに任意であるが、本明細書に示す実施形態のいずれにも使用できる。
【００３８】
上記に簡単に述べたように、図６及び図７は、ブレート２３４がボトル２４０に隣接した、キャップ２１２を具備する本発明によるミネラル強化システム２１０を示す。さらに、小袋膜２１９及びミネラル強化粉末２２０を具備する小袋２１８は、ボトル２４０及びキャップ２１２と分離している。そのため、小袋２１８はキャップ２１２、ボトル２４０及び液体２４２と別に販売及び輸送することができる。このように、小袋２１８を開封されたボトル２４０上に置き、キャップ２１２をキャップねじ２３０及びボトルねじ２３２を介してボトル２４０上にねじ込むことができる。キャップ２１２がボトル２４０上に完全にねじ込まれる前のある時点で、ブレード２３４が小袋膜２１９に接触して該膜を切断し、図７に示すように液体２４２内にミネラル強化粉末２２０を放出する。
【００３９】
また図８を見ると、該図は、プランジャ３１４を備えたキャップ３１２を具備する本発明によるミネラル強化システム３１０を示す。プランジャ３１４は、プランジャかかり３１６、プランジャ戻り止め３２２を具備し、キャップハウジング３２６内に滑動可能に収容されている。さらに、プランジャ３１４はミネラル強化粉末３２０を含有できるプランジャ中空コア３１５を具備する。図８において、キャップ３１２はボトル３４０の上に示されている。消費者がプランジャ戻り止め３２２（図示せず）を押し下げたとき、プランジャ３１４及びプランジャかかり３１６が小袋膜３１９を押し通され、強化粉末３２０を放出する小袋３１８を開封する。この実施形態において、小袋３１８は単層小袋膜３１９及びプランジャ中空コア３１５を具備する。強化粉末３２０はミネラルサプリメント及び酸化還元調整剤を含み、その両方が以下により詳細に論じられる。強化粉末３２０はまた、以下に論じる種々の任意成分を含有してもよい。
【００４０】
ミネラル強化システム３１０は、プランジャ３１４が早期に押し下げられるのを防止する取り外し可能な保持キャップ３１２をさらに具備する。図９は、取り外し可能な保持キャップ３１２、保持キャップ孔３２９及び保持キャップアクセス３２８を示したミネラル強化システム３１０の平面図である。保持キャップ３２５は、指先、車のキー等のような利用可能な道具を保持キャップアクセス３２８に突き刺し、穿孔３２９を引き裂くのに十分な上方向の力を加えることによって取り外すことができる。保持キャップ３２５が取り外された後、プランジャ戻り止め３２２を押し下げることができ、プランジャかかり３１６を小袋膜３１９を貫通し及び開封させ、ミネラル強化粉末３２０を放出する。
【００４１】
また図１０を見ると、該図は本発明のさらに別の実施形態、具体的には、プランジャ４１４を備えたキャップ４１２を具備するミネラル強化システム４１０を示す。プランジャ４１４は、プランジャ戻り止め４２２及び小袋シール４２１を具備し、キャップハウジング４２６内に滑動可能に収容されている。さらに、プランジャ４１４は、ミネラル強化粉末４２０を含有できるプランジャ中空コア４１５を具備する。消費者がプランジャ戻り止め４２２（図示せず）を押し下げたとき、プランジャ４１４及び小袋シール４２１がキャップハウジング４２６内を滑動し、図１１に示すように小袋４２１がキャップハウジング４２６を越えて押されたときに、プランジャ中空コア４１５の中空コア端部４１７が突き出される。プランジャ中空コア端部４１７が突き出されたとき、小袋４１８が開封され、強化粉末４２０を放出する。強化粉末４２０はミネラルサプリメント及び酸化還元調整剤を含み、その両方が以下により詳細に論じられている。強化粉末４２０はまた、以下に論じる種々の任意成分を含有してもよい。
【００４２】
本システムの種々の構成要素、例えば、キャップ、ボトル、ブレード及びプランジャは、プラスチック、ガラス、金属、紙、及びこれらの積層体のような一般に入手可能な種々の材料のいずれからも作ることができる。小袋膜は、小袋の開封に使用されるブレード又はプランジャによって容易に開封される材料から作られるべきである。さらに、小袋膜は、その開封後に液体に悪影響を及ぼすべきではない。例えば、ガラス小袋は、ガラスの破片が液体中に残る形で破損する場合、本明細書に用いるのに不適切である。ただし、小袋の一部がガラスで出来ており、その部分が小袋膜の異なる部分が切断された後に無傷のままであれば、液体への混入はないと考えられる。この設計、及び種々の材料の組み合わせが関与する多くのさらなる設計が、本明細書での使用に適する。本明細書で使用する構成部品のより詳細な記述については、以下の米国特許を参照されたい：米国特許第６，１０５，７６０号（モルスタム（Mollstam）ら、２０００年８月２２日発行）；同６，０９８，７９５号（モルスタム（Mollstam）ら、２０００年８月８日発行）；同６，２０９，７１８号（モルスタム（Mollstam）ら、２００１年４月３日発行）；同５，８８４，７５９号（ゲレ（Gueret）、１９９９年３月２３日発行）；同５，４１９，４２９号（ツィンマーマン（Zimmerman）ら、１９９５年５月３０日発行）及び同５，３７０，２２２号（スタイゲルバルド（Steigerwald）ら、１９９４年１２月６日発行）。モルスタム（Mollstam）ら、ゲレ（Gueret）、ツィンマーマン（Zimmerman）ら、及びスタイゲルバルド（Steigerwald）らの参照の開示は、そのすべてを参考として本明細書に組み込む。
【００４３】
（ミネラルサプリメント供給源）
本発明のミネラル強化システムは、カルシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、マグネシウム、及びこれらの混合物から成る群から選択されるミネラル化合物を含むミネラル強化粉末を含む。
【００４４】
本発明のミネラル強化液体組成物は、一般に、少なくとも約１ｐｐｍのミネラル化合物、又は該ミネラルのＵＳＲＤＩの約５％〜約１００％（一食あたりに基づく）を送達するのに十分な量を含有する。好ましくは、前記組成物は、添加されたミネラルのＵＳＲＤＩの約１５％〜約５０％、最も好ましくは約２０％〜約４０％を含有する。
【００４５】
（鉄供給源）
本発明の鉄化合物は、水溶性の鉄化合物、水分散性の粒子状鉄化合物、及びこれらの混合物から選択される。それに加えて、本発明の鉄化合物は、好ましくは、錯体化された鉄化合物、キレート化された鉄化合物、カプセル封入された鉄化合物、及びこれらの混合物から選択される。鉄化合物はまた、本明細書中の前述のような健康上の利益を提供するために生体利用可能であるべきである。
【００４６】
好ましい鉄化合物は、鉄含有水及び飲料に典型的な金属味及び後味を低減した、好ましくは取り除いた、鉄で強化された水を提供するために液体に添加することができる。金属味を取り除くことは、鉄化合物をカプセル封入することで達成できる。金属味は、鉄を水中で自由に結合させない好適な配位子と錯化又はキレート化することによって、鉄を安定な化合物内に束縛することでも取り除くことができる。
【００４７】
本願発明者らは、液体中で第一鉄状態の安定性を維持することに対する重要な要因は、液体の酸化還元電位（還元及び酸化力）の制御であることを見出した。この作業は、水環境中で実施され、水中の種々のイオン化合物は、水系の酸化還元電位によって検出される平衡状態で、酸化−還元反応する。鉄の場合には、約７７０ｍＶ以下の酸化還元電位が得られ、維持される場合、第二鉄（Ｆｅ３＋）は、平衡状態において化学的に第一鉄（Ｆｅ２＋）へと還元することができる。好ましくは、酸化還元電位は約７００ｍＶ未満、より好ましくは５００ｍＶ未満、より一層好ましくは３００ｍＶ未満、なおより一層好ましくは２００ｍＶ未満、最も好ましくは１５０ｍＶ未満に維持される。
【００４８】
好ましい鉄化合物の形態はまた、水中に分散され、溶液中でほとんど見えないほど小さな粒径を有するカプセル封入物及び錯体も含む。好ましくは、分散した粒子の粒径は、約１００ナノメーター（ｎｍ）以下、より好ましくは約８０ｎｍ以下である。特に好ましいイオン供給源は、（ａ）サンアクティブ（SunActive）鉄（太陽化学（Taiyo Company）、日本）中のようなピロホスフェート／オルトホスフェートと錯化した、及び（ｂ）Ｎａ  Ｆｅ（ＩＩＩ）ＥＤＴＡ中のようなＥＤＴＡと錯化した、不活性の及び／又は安定化されたミクロンサイズの鉄である。
【００４９】
本発明の目的で有用な鉄化合物の形態は、水素添加された大豆油マトリックス中にカプセル封入された硫酸第一鉄、例えば、ＣＡＰ−ＳＨＵＲＥ（バルケム社（Balchem Corp.）、（ニューヨーク州スレートヒル（Slate Hill））から入手可能）、キレート剤がアミノ酸であるキレート化された鉄（すなわち、第一鉄）、例えば、フェロケルアミノ酸キレート（FERROCHEL AMINO ACID CHELATE）（アルビオン・ラボラトリーズ（Albion Laboratories，Inc.）、ユタ州クリアフィールド）から入手可能）である。トリステアリン、水素添加コーン油、綿実油、ヒマワリ油、タロー、及びラードのようなその他の固形脂肪を用いて硫酸鉄をカプセル封入することができる。
【００５０】
生物学的に極めて利用可能なアミノ酸キレート化鉄として本発明に用いるのに特に好適であるアミノ酸キレート第一鉄は、少なくとも２：１の配位子対金属の比を有するものである。例えば、配位子と金属とのモル比が２である適切なアミノ酸キレート第一鉄は、次式「Ｆｅ（Ｌ）２」を有する。（式中、Ｌは、α−アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、又はクアドラペプチド（quadrapeptide）反応配位子である。）このようにＬは、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、及びバリンから選択される天然に存在するα−アミノ酸、又はそれらのα−アミノ酸のいずれかの組み合わせによって形成される、ジペプチド、トリペプチド、又はクアドラペプチド（quadrapeptide）である任意の反応配位子で有り得る。すべて本明細書に参考として組み込まれる、米国特許第３，９６９，５４０号（ジェンセン（Jensen）、１９７６年７月１３日発行）；米国特許第４，０２０，１５８号（アシュミード（Ashmead）、１９７７年４月２６日発行）；米国特許第４，８６３，８９８号（アシュミード（Ashmead）ら、１９８９年９月５日発行）；米国特許第４，８３０，７１６号（アシュミード（Ashmead）、１９８９年５月１６日発行）；及び米国特許第４，５９９，１５２号（アシュミード（Ashmead）、１９８６年７月８日発行）を参照のこと。特に好ましいアミノ酸キレート第一鉄は、反応配位子がグリシン、リシン、及びロイシンであるものである。最も好ましいのは、商品名フェロケル（FERROCHEL）（アルビオン・ラボラトリーズ（Albion Laboratories））で販売されている、反応する配位子がグリシンであるアミノ酸キレート第一鉄である。
【００５１】
第一鉄は、典型的に、第二鉄よりも身体によく活用される。本発明において使用することのできる高度に生体利用可能な食品グレードの第一鉄塩としては、硫酸第一鉄、フマル酸第一鉄、コハク酸第一鉄、グルコン酸第一鉄、乳酸第一鉄、酒石酸第一鉄、クエン酸第一鉄、アミノ酸キレート第一鉄、並びにこれら第一鉄塩の混合物等が挙げられる。特定の第二鉄塩もまた、高度に生体利用可能な鉄の供給源を提供することができる。高度に生体利用可能な食品グレードの第二鉄塩は、糖酸第二鉄（ferric saccharate）、クエン酸アンモニウム第二鉄、クエン酸第二鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、並びにこれら第二鉄塩の混合物である。
【００５２】
本発明の液体を強化するのに特に好適なその他の生体利用可能な鉄供給源としては、ある種の鉄−糖−カルボキシレート錯体が挙げられる。これらの鉄−糖−カルボキシレート錯体において、このカルボキシレートは、第一鉄（好ましい）又は第二鉄の対イオンを提供する。これらの鉄−糖−カルボキシレート錯体の全般的な合成には、水性媒体中のカルシウム−糖部分の形成（例えば、糖と水酸化カルシウムとの反応）、鉄−糖部分を提供するための水性媒体中での（硫酸アンモニウム第一鉄のような）鉄供給源とカルシウム−糖部分との反応、及び所望の鉄−糖−カルボキシレート錯体を提供するために反応系をカルボン酸（「カルボキシレート対イオン」）で中和することが挙げられる。カルシウム−糖部分を作るのに使用可能な糖は、ぶどう糖、蔗糖、果糖、マルモース、ガラクトース、ラクトース、及び麦芽糖等の摂取可能な糖質材料、及びこれらの混合物のいずれかを含み、蔗糖及び果糖がより好ましい。「カルボキシレート対イオン」を提供するカルボン酸は、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸、コハク酸、プロピオン酸等と同様に、それらの酸の混合物等の摂取可能ないずれかのカルボン酸であり得る。
【００５３】
これらの鉄−糖−カルボキシレート錯体は、米国特許第４，７８６，５１０号及び同４，７８６，５１８号（ナケル（Nakel）ら、１９８８年１１月２２日発行）に記載されている方法で調製することができ、この両方を本明細書に参考として組み込む。これらの材料は「錯体」と呼ばれるが、それらは実際は、複雑な高水和保護コロイドとして溶液中に存在することができ、「錯体」という用語は単純化する目的で用いている。
【００５４】
飲料乾燥ミックスに添加される鉄化合物の量は、最終製品に望まれる栄養補給のレベル、及び対象となる消費者によって大きく異なる。鉄のＵＳＲＤＩは、一般に、女子又は男子６ｋｇ当たりの１０ｍｇから、女性５４〜５８ｋｇ当たりの１８ｍｇまでの範囲であり、多少年齢によって決まる。本発明の鉄で強化された組成物は、典型的には、少なくとも約１ｐｐｍの鉄化合物を含有し、これは、他の食事源（妥当なバランス食と推定する）から入手可能な鉄に対応する鉄（一食あたりに基づいて）のＵＳＲＤＩの約５％〜約１００％を送達するのに十分である。好ましくは、前記組成物は、鉄に関するＵＳＲＤＩの約１５％〜約５０％、最も好ましくは約２０％〜約４０％を含有する。
【００５５】
（亜鉛供給源）
本発明において使用される亜鉛化合物は、硫酸塩、塩化物、酢酸塩、グルコン酸塩、アスコルビン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、ピコリン酸塩、アミノ酸でキレート化された亜鉛と同様に、酸化亜鉛のような普通に使用される形態のいずれかであり得る。しかし、味という理由から、アミノ酸でキレート化された亜鉛供給源が特に好ましいことがわかった。本発明の亜鉛で強化された組成物は、典型的には、亜鉛を少なくとも５ｐｐｍ含有する。好ましくは、液体組成物は、他の食事源（妥当なバランス食と推定する）から得られる亜鉛に対応する亜鉛のＵＳＲＤＩの約５％〜約１００％（一食あたりに基づく）を提供するための亜鉛化合物を含有する。好ましくは、前記組成物は、亜鉛に関するＵＳＲＤＩの約１５％〜約５０％、好ましくは約２５％〜４０％を含有する。
【００５６】
前記亜鉛化合物はまた、鉄化合物に関して本明細書中で記載されるようなカプセル化材料を使用してカプセル封入された亜鉛化合物であり得る。
【００５７】
好ましい亜鉛化合物の形態はまた、水中に分散され、溶液中でほとんど見えないほど小さな粒径を有するカプセル封入物及び錯体を含む。さらに、好ましい亜鉛供給源は、分散粒径が約１００ナノメーター（ｎｍ）以下、より好ましくは約８０ｎｍ以下の酸化亜鉛からの、不活性の及び／又は安定化されたミクロンサイズの亜鉛である。
【００５８】
（その他のミネラル供給源）
液体組成物内に混和するための栄養学的な補足量の他のミネラルとしては、カルシウム、マグネシウム及び銅が挙げられるが、これらに限定されない。これらのミネラルのいかなる水溶性の塩、例えば、硫酸銅、グルコン酸銅、クエン酸銅及びアミノ酸キレート化銅が使用できる。好ましいカルシウム供給源は、カルシウムシトレートマレエート組成物（米国特許第４，７８９，５１０号、米国特許第４，７８６，５１８号、及び米国特許第４，８２２，８４７号に記載）である。分散粒径が約１００ナノメーター（ｎｍ）以下、より好ましくは約８０ｎｍ以下のミクロンサイズ粒子のリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム及び水酸化カルシウムの形態のカルシウム。その他のカルシウム供給源としては、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム及びアミノ酸キレート化カルシウムが挙げられる。マグネシウム供給源の中で好ましいのは、分散粒径が約１００ナノメーター（ｎｍ）以下、より好ましくは約８０ｎｍ以下のミクロンサイズ粒子の酸化マグネシウム及びリン酸マグネシウムである。
【００５９】
（酸化還元調整剤）
本発明のミネラル強化システムは、電子供与／還元化合物である酸化還元調整化合物を含むミネラル強化粉末を含む。これは、通常水の還元環境を酸化環境に変える特性（第二鉄より低い酸化還元電位）を有する酸化還元調整化合物を含む。通常は、該化合物は電子供与性官能基を有する。電子供与性化合物は（ａ）鉄を還元された可溶性の形態に維持し、（ｂ）亜鉛のような他の鉱物質の沈澱を防止し、（ｃ）ビタミン及びフレーバがビヒクル水の酸化還元電位の低下過程を通じて分解するのを防止する。このような化合物は、第二鉄の酸化還元電位（７７０ｍＶ）よりも低い酸化還元電位を持つ。これらは、アスコルビン酸、アスコルビン酸パルメテート、亜硫酸水素ナトリウム、エリソルビン酸、アミノ酸／ぺプチド／タンパク質含有スルフヒドリル、ポリフェノール／フラボノイド、可溶性食物繊維（例えば、アラビノガラクタン）並びにこれらの還元剤の混合物を含んでもよい。好ましい電子供与性／還元化合物は、アスコルビン酸、エリソルビン酸及び亜硫酸水素ナトリウムである。
【００６０】
ミネラルキレート化化合物：これらは、２つ又はそれ以上の電子供与性基を有する配位子を含む。好ましいのは、ＥＤＴＡ、シトレート、タータレート及びポリホスフェートである。
【００６１】
（その他の栄養素）
本発明のミネラル強化システムは、ミネラルに加えて任意にその他の栄養素、例えばビタミンＣ、ビタミンＥ、ビタミンＡ、ナイアシン、チアミン、ビタミンＢ６、ビタミンＢ２、ビタミンＢ１２、葉酸、セレン、パントテン酸（pantathonic acid）、ヨウ素、及びこれらの混合物を含有できるミネラル強化粉末を含む。
【００６２】
ほとんどの健康な成人に対する現在のＵＳＲＤＩ値は、一般的には、ビタミンＣ（６０ｍｇ）、ビタミンＡ（レチノールとして（１ｍｇ）又はβ−カロチンとして（３ｍｇ））、ビタミンＢ２（１．７ｍｇ）、ナイアシン（２０ｍｇ）、チアミン（１．５ｍｇ）、ビタミンＢ６（２．０ｍｇ）、葉酸（０．４ｍｇ）、ビタミンＢ１２（６μｇ）、ビタミンＥ（３０国際単位）及びヨウ素（１５０μｇ）である。
【００６３】
カルシウムのＵＳＲＤＩは、一般に、乳児の６ｋｇあたり３６０ｍｇから、女性の５４〜５８ｋｇあたり１２００ｍｇまでの範囲であり、多少年齢によって決まる。さらに、ＵＳＲＤＩの２０〜３０％（一食当たりに基づく）を超えるカルシウムを、沈澱及び／又は感覚刺激の問題に直面することなく飲料に補給することは困難でありうる。ただし、このレベルの補給は、牛乳によって提供されるレベルと等しく、したがって容認できる。
【００６４】
市販のビタミンＣ供給源は、本明細書に使用されることができる。カプセル封入されたアスコルビン酸、及びアスコルビン酸の可食塩もまた使用できる。典型的には、ビタミンＣのＵＳＲＤＩの約５％〜約２００％を、液体組成物に使用する。好ましくは、ビタミンＣのＵＳＲＤＩの約２５％〜約１５０％、最も好ましくは約１００％を、液体組成物３５ｇ中に使用する。
【００６５】
市販のビタミンＡ供給源もまた、液体組成物に混和することができる。一食は、ビタミンＡのＵＳＲＤＩの好ましくは約５％〜約１００％、最も好ましくは約２５％を含有する。ビタミンＡは、例えば、ビタミンＡパルミテート（レチノールパルミテート）及び／又はβ−カロチンとして供給されることができる。それは、オイル、ビーズ、又はカプセル封入物としてであり得る。本明細書で使用するとき、「ビタミンＡ」は、ビタミンＡ、β−カロチン、レチノールパルミテート及びレチノールアセテートを含む。
【００６６】
市販のビタミンＢ２（リボフラビン）供給源は、本明細書に使用することができる。得られる液体組成物は、好ましくはビタミンＢ２のＵＳＲＤＩの（一食あたり）約５％〜約２００％、最も好ましくは約１５％〜約３５％を含有する。ビタミンＢ２はまた、リボフラビンとも呼ばれる。市販のヨウ素供給源は、好ましくはカプセル封入されたヨウ化カリウムとして、本明細書において使用される。その他のヨウ素供給源としては、ヨウ素含有塩、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸ナトリウム、又はそれらの混合物等が挙げられる。これらの塩は、カプセル封入されていてもよい。
【００６７】
液体組成物に組み込むための栄養学的補足量の他のビタミンとしては、ビタミンＢ６及びビタミンＢ１２、葉酸、ナイアシン、パントテン酸、葉酸、並びにビタミンＤ及びＥが挙げられるが、これらに限定されない。一般的に、液体組成物はこれらのビタミンのＵＳＲＤＩの少なくとも５％、好ましくは少なくとも２５％、最も好ましくは少なくとも３５％を含有する。他のビタミンもまた、水製品を指向する消費者の栄養必要量に応じて、液体組成物に混和することができる。
【００６８】
（着色剤）
ＦＤ＆Ｃ染料（例えば、黄色５号、青色２号、赤色４０号）及び／又はＦＤ＆Ｃレーキのような少量の着色剤を、液体又はミネラル強化粉末に任意に使用できる。このような着色剤は、審美的な理由のみのために飲料水に添加され、鉄化合物によって生じる変色又は沈殿物を隠す必要はない。レーキを他の粉末成分に加えることによって、いかなる粒子、特にいかなる鉄化合物粒子も、完全に及び均一に着色され、均一に着色された飲料混合物ができあがる。本発明で使用することができる好ましいレーキ染料は、赤色４０号レーキ、黄色６号レーキ、青色１号レーキ等の米国食品医薬品局が認可したレーキである。加えて、ＦＤ＆Ｃ染料又はＦＤ＆Ｃレーキ染料と、他の従来の食品及び食品用着色料とを組み合わせた混合物を使用してもよい。用いられる着色料の正確な量は、用いられる着色剤及び最終製品における所望の強度に依存して変化する。その量は、当業者によって容易に決定することができる。一般的には、着色剤は、乾燥粉末の約０．０００１重量％〜約０．５重量％の濃度、好ましくは約０．００４重量％〜約０．１重量％の濃度で存在すべきである。飲料がレモンフレーバ又は黄色であるとき、リボフラビンを着色剤として使用できる。Ｐ−カロチン及びリボフラビンは両方ともオレンジ飲料の着色に寄与する。
【００６９】
（着香剤）
液体又はミネラル強化粉末は、いずれかの天然若しくは合成的に調製された果実、又は植物性フレーバ、又は植物性フレーバと果汁のブレンドとの混合物からなる着香剤を任意に含んでもよい。このような着香剤は、単に審美的な理由のために飲料水に添加され、鉄化合物によって生じる金属味又は後味を隠すためのものではない。好適な天然フルーツフレーバ又は人工フルーツフレーバとしては、レモン、オレンジ、グレープフルーツ、イチゴ、バナナ、セイヨウナシ、キウイ、ブドウ、リンゴ、レモン、マンゴ、パイナップル、パッションフルーツ、ラズベリー、及びこれらの混合物が挙げられる。好適な植物性フレーバとしては、ジャマイカ（jamaica）、マリゴールド、キク、茶、カミツレ、ショウガ、カノコソウ、ヨヒンベ、ホップ、エリオディクチョン（eriodictyon）、チョウセンニンジン、コケモモ、米、赤ワイン、マンゴ、シャクヤク、西洋ヤマハッカ、ナッツゴール（nut gall）、オークチップ、ラベンダ、クルミ、ジェンティアム（gentiam）、ルオハングオ（luo han guo）、シナモン、シシウド、アロエ、西洋キンミズヒキ、セイヨウノコギリソウ、及びこれらの混合物等が挙げられる。約０．０１％〜約１０％、好ましくは約０．０２％〜８％のこれらのフレーバを使用できる。乾燥果汁もフレーバ剤として使用できる。着香剤の実際の量は、使用される着香剤の種類及び最終飲料において必要とされるフレーバの量に依存する。チョコレート、バニラ等のフレーバ剤と同様に、他のフレーバ強化剤も使用することができる。
【００７０】
（酸成分）
可食酸は、本発明の液体組成物に任意に添加することができる。このような着香剤は、単に審美的な理由のために水に添加され、鉄化合物によって生じる金属味又は後味を隠すためのものではない。これらの酸は単独又は組み合わせて使用してもよい。可食酸は、タンニン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、リン酸、酢酸、乳酸、マレイン酸、及びこれらの混合物から選択することができる。
【００７１】
（甘味剤）
本発明の水は、任意に甘味剤を含むことができる。このような着香剤は、単に審美的な理由のために水に添加され、鉄化合物によって生じる金属味又は後味を隠すためのものではない。適切な粒子状の糖は、顆粒化又は粉末化することができ、ショ糖、果糖、デキストロース、麦芽糖、乳糖、及びこれらの混合物を含むことができる。最も好ましいのは、ショ糖である。合成甘味剤もまた使用することができる。しばしば、ゴム類、ペクチン、及び他の増粘剤は、人工甘味剤とともに使用され、増量剤として作用し、再構築された乾燥飲料に対する質感を提供する。糖及び人工甘味剤の混合物を使用することができる。
【００７２】
乾燥飲料ミックスにおける添加された特定の糖に加えて、他の天然若しくは人工の甘味料もまた、飲料水組成物中に混和することができる。他の好適な甘味剤としては、サッカリン、シクラメート、アセスルファムＫ（acesulfwn-K）、Ｌ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニン（phenylaianine）低級アルキルエステル甘味剤（例えば、アスパルテーム）、米国特許第４，４１１，９２５号（ブレナン（Brennan）ら）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｄアラニンアミド、米国特許第４，３９９，１６３号（ブレナン（Brennan）ら）に開示されているＬ−アスパルチル−Ｄ−セリンアミド、米国特許第４，３３８，３４６号（ブランド（Brand））に開示されているＬ−アスパルチル−Ｌ−１−ヒドロキシメチルアルカンアミド甘味剤、米国特許第４，４２３，０２９号（リッチ（Rizzi））に開示されているＬ−アスパルチル−ｌ−ヒドロキシエチルアルカンアミド甘味剤、欧州特許出願１６８，１１２（Ｊ．Ｍ．ジャヌツ（Janusz）、１９８６年１月１５日公開）中に開示されるＬ−アスパルチル−Ｄ−フェニルグリシンエステル及びアミド甘味剤等が挙げられる。特に好ましい任意選択的及び追加の甘味剤は、アスパルテームである。
【００７３】
（酸化防止剤）
液体又はミネラル強化粉末は、上述の物質、特に脂質の酸化を防止するために十分な量の食品グレードの酸化防止剤をさらに含むことができる。過剰の酸化は、この成分の悪臭の発生を生じる可能性がある。過剰の酸化はまた、混合物中で、アスコルビン酸や他の容易に酸化されるビタミンあるいはミネラルなどの分解及び不活性化をも起こす可能性がある。
【００７４】
既知又は従来の食品グレードの酸化防止剤を使用することができる。このような食品グレードの酸化防止剤としては、ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。有効な量の食品グレードの酸化防止剤の選別は、当業者によって容易に決定される。このような量又は濃度に対する限定は、通常は政府の規制に従う。
【００７５】
（液状組成物の調製）
本発明の液体組成物は、種々の液体供給源から調製することができる。最も好ましいのは、脱イオン水、軟水、又は蒸留水である。
【００７６】
本発明は、ミネラル及びビタミンでの水の強化が、望ましくない色、溶解度、フレーバ及び生物学的利用能が現れることなく酸化還元調整を通じて達成される処理工程を提供し、この場合該調製は酸化還元電位の低下である。好ましい処理は、高い酸化還元電位に寄与する水中の主な種である、溶存酵素の除去及び／又は捕捉を含む。該処理は水中の酸素の濃度を低下させるため、又はすべての溶存酸素を除去するための水の脱酸素を含む。水を脱酸素する好ましい方法は、二酸化炭素、又は他の不活性ガスを用いた酸素（及び他の溶解しているガス）のストリッピングを含む。窒素ガスのような不活性ガスが好ましい。水を高温に加熱し、その温度で溶解度が減少することによって、酸素ガスを減らすこともできる。別の方法は、水に対して、例えば、アスコルビン酸のような還元剤を添加する工程を含む。源水中の酸素濃度を、典型的には５ｐｐｍ未満、好ましくは３ｐｐｍ未満、より好ましくは１ｐｐｍ未満まで減らすことが好ましい。
【００７７】
脱酸素プロセスはまた、典型的には、他の酸化還元電位上昇剤、例えば、塩素ガスのようなハロゲンガス、並びに揮発性有機物質も除去する。さらに、使用する水を、鉄のそれよりも大きな酸化還元電位を有するその他の電子受容体の量が最小限になるように処理する。これには、オゾン、塩素、ハイポクロライト（hypochlotates）、ニトレート及びニトリト並びにマンガン（ＩＶ）が含まれる。
【００７８】
次いで、ミネラル化合物を、典型的には穏やかに攪拌しながら、所望の栄養レベルで混合する。好ましくは、混合工程は、外部の空気及び酸素を製品に接触させないために、不活性ガス下で行われる。
【００７９】
最後に、水は、ガラスボトル若しくはプラスチックボトル、又は他の好適な容器内に包装される。好ましくは、ボトルのプラスチック材料は、酸素を通さない障壁である。
【実施例】
【００８０】
以下は、本発明のミネラル強化システムの小袋に使用できるミネラル強化粉末の非限定例である。ミネラル強化粉末は、従来の方法を使用して調製される。以下の例は本発明を説明するために提供され、いずれの方法においても本発明の範囲を限定することを意図しない。
【００８１】
（実施例１）
ミネラル強化粉末は、表示された量の次の成分で調製される。
【００８２】
【表１】
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【００８３】
ミネラル強化粉末は、調製されると直ちに封止された小袋内に置かれ、図１に示すようにキャップ内に挿入される。キャップはその後、逆浸透／ミリポア（Ｍｉｌｌｉ−Ｑ）水のボトル上に置かれ、プランジャが押し下げられる。水のボトルを静かに旋回して粉末を混合し、変色又はさび色がなく、沈澱又は濁りがなく、及び酸化還元電位の低い強化液体組成物を作製する。液体組成物の味は、液体ビヒクル単独（逆浸透／ミリポア（Ｍｉｌｌｉ−Ｑ）水）と比較したときに金属味又は後味に大きな違いがない。
【００８４】
（実施例２）
本発明によるミネラル強化液体組成物を、より具体的には、実施例１に従って、一般的な水道水、一般的な逆浸透プロセスによって処理した蒸留水、及び種々の市販のボトル入りの水と比較した。市販のボトル入りの水の一部に、ビタミンを補給した。酸化還元電位の測定値（表２Ａで「ｍＶ」として記載）及びｐＨを使用して、不等式０≧ＲＰ−（Ａ−Ｂ＊ｐＨ）を「Ａ」及び「Ｂ」の種々の値について計算した。これらの計算の結果を、表２Ａに示す。表２Ｂに、これらの製品の比較から得られた追加データを示す。
【００８５】
【表２】
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【００８６】
【表３】
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【００８７】
１ＭｉｌｌｉＱは、ミリポア・アカデミック・ウルトラピュア（Millipore Academic Ultrapure）浄水システムからの分析用蒸留逆浸透水である。
【００８８】
２アクアフィナ（Aquafina）は、ペプシ（Pepsi）が製造する市販のボトル入り水製品である。
【００８９】
３ハンセン・エナジー（Hansen Energy）は、ハンセン・ビバレッジ・カンパニー（Hansen Beverage Company）が製造する市販のボトル入り水製品である。
【００９０】
４プロペル・フィットネス（Propel Fitness）は、ゲータレード・カンパニー（The Gatorade Company）が製造する市販のボトル入り水製品である。
【００９１】
５リーボック・フィットネス（Reebok Fitness）は、クリアリー・カナディアン・ビバレッジ・コーポレーション（Cleary Canadian Beverage Corporation）が製造する市販のボトル入り水製品である。
【００９２】
６グラシュー・フルーツウォーター（Glaceau Fruitwater）は、エナジー・ブランド社（Energy Brands,Inc.）が製造する市販のボトル入り水製品である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】プランジャ式の開封機構を備えたキャップを具備する、本発明によるミネラル強化システム１０。
【図２】小袋が破壊される前の図１に示されたものと類似のミネラル強化システム。
【図３】本発明によるミネラル強化粉末を含有する小袋。
【図４】スクリュー・イン・ブレード（screw-in-blade）式の開封具を備えたキャップを具備する、本発明によるミネラル強化システム１０。
【図５】小袋が切断開封された後の図４のミネラル強化システム。
【図６】小袋開封具が、ボトルリムに隣接したキャップを具備する、本発明によるミネラル強化システム。
【図７】小袋が切断開封された後の図６のミネラル強化システム。
【図８】小袋が単層バリヤであり、金属強化粉末が、小袋開封具として作用する中空プランジャの中に含有されているキャップを具備する、本発明によるミネラル強化システム。
【図９】プランジャが早期に押し下げられるのを防ぐ保護キャップを示した、図８のミネラル強化システムの平面図。
【図１０】ミネラル強化粉末がプランジャ内に含有され、プランジャ底部が、粉末を下の液体から封止及び保護するキャップを具備する、本発明によるミネラル強化システム。
【図１１】プランジャ機構が押し下げられてプランジャの側方開口部が突き出されたときに、キャップ内の小袋からミネラル強化粉末が放出されているのを示す、図１０のミネラル強化システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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