НЕНАСЫЩЕННЫЕ КИСЛОТЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НАТУРАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В НАПИТКАХ
UNSATURATED ACIDS FOR DECOLOURATION PROTECTION OF DYES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES USED IN BEVERAGES

По настоящей патентной заявке испрашивается приоритет по не предварительной патентной заявке США № 12/335191, поданной 15 декабря 2008 года и озаглавленной «Ненасыщенные кислоты для защиты от обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, используемых в напитках», полное описание которой включено в настоящий документ.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к напиткам и другим продуктам типа напитков, включающим красители, полученные из натуральных источников, таким как готовые напитки, напитки для фонтанов и порошкообразные концентраты для безалкогольных напитков, сиропы и тому подобное. В частности, настоящее изобретение относится к продуктам типа напитков с композициями для предотвращения обесцвечивания красителей, полученных из натуральных фруктов, овощей или микробных источников.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Уже давно известно получение напитков с различными композициями. Улучшенные и новые композиции желательны для достижения заданных питательных характеристик, вкуса и аромата, срока годности и других целей. Например, было бы желательно предотвратить обесцвечивание красителей, полученных из натуральных источников, в напитках, что часто случается со временем, особенно, когда напиток подвергается воздействию высоких температур во время транспортировки и хранения. Например, после получения продукты типа напитков, как правило, не охлаждают в процессе дистрибьюции, и они могут подвергнуться воздействию температур вплоть до 110 градусов Фаренгейта (43,3°С) в процессе транспортировки. Дополнительно, продукты типа напитков могут подвергнуться воздействию температур вплоть до около 90 градусов Фаренгейта (32,2°С) в течение нескольких недель во время хранения перед продажей.
Полагают, что восстановление несет основную ответственность за нестабильность цвета или за обесцвечивание. Восстановление может быть индуцировано химически, светом или биологически за счет микробов или ферментов в данной композиции напитка, хотя, как правило, основным инициатором является свет. В определенных напитках могут присутствовать инициаторы вторичного химического восстановления, такие как аскорбиновая кислота и гидроксиметилфурфурал (HMF образовавшийся в HFCS). Сверх этого эти инициаторы работают со светом по обесцвечиванию красителей, следовательно, присутствие антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота, в продукте типа напитка может способствовать обесцвечиванию красителей, полученных из натуральных источников.
Объект настоящего изобретения относится к напиткам и другим продуктам типа напитков с заданным внешним видом, вкусом и полезными для здоровья свойствами. Объект, по меньшей мере, по конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения относится к напиткам и другим продуктам типа напитков с улучшенной композицией для ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников. Эти и другие объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения или конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения будут ясны специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, из следующего описания и приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном аспекте продукт типа напитка по настоящему изобретению относится к продукту, который включает, по меньшей мере, один краситель, полученный, по меньшей мере, из одного натурального источника, и α,β-ненасыщенную дикарбоновую пищевую кислоту. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения кислота может представлять малеиновую кислоту, цис-аконитовую кислоту, транс-аконитовую кислоту, мезаконовую кислоту, итаконовую кислоту и фумаровую кислоту или их комбинации. Малеиновая кислота может быть получена добавлением малеинового ангидрида в продукт типа напитка, где он может быть затем гидролизован до малеиновой кислоты. Ненасыщенная пищевая кислота может присутствовать в количестве, эффективном для ингибирования обесцвечивания красителя в продукте типа напитка.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения обесцвечивание красителей, полученных из натуральных источников, ингибируется таким образом, что продукт типа напитка имеет коэффициент поглощения при оптимальной длине волны для красителя, полученного из натуральных источников, не более чем на 25% меньше, чем измеренное значение света для того же самого продукта типа напитка, хранящегося в течение того же самого времени при температуре 40 градусов Фаренгейта (4,4°С), как измерено спектрофотометром, после хранения продукта типа напитка в течение недели при температуре вплоть до 110 градусов Фаренгейта (43,3°С) или вплоть до 16 недель после получения при температуре вплоть до 70 градусов Фаренгейта (21,1°С).
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, при термическом стрессе добавлением в окрашенный натуральными красителями напиток в эффективном количестве соединения, выбранного из группы, состоящей из малеиновой кислоты, малеинового ангидрида, цис-аконитовой кислоты, транс-аконитовой кислоты, мезаконовой кислоты, итаконовой кислоты и фумаровой кислоты или их комбинации.
В конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения продукт типа напитка может представлять концентрат, например сироп. В других конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения концентрат может представлять сухую порошкообразную смесь. В других конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения используют множество красителей, полученных из натуральных источников.
Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать те преимущества, которые приведены в настоящем описании для конкретных приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения, - напитка и других продуктов типа напитка, описанных здесь, которые, по меньшей мере, в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения имеют улучшенные или альтернативные композиции, подходящие для обеспечения заданных вкусовых профилей, питательных характеристик и тому подобного. Эти и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения или конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения будут более понятны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, из следующего описания приведенных в качестве примера вариантов его осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 - график дозозависимых показателей поглощения для образцов напитков, окрашенных в пурпурный цвет сладким картофелем, в который введен малеиновый ангидрид, малеиновая кислота, цис-аконитовая кислота или транс-аконитовая кислота.
Фигура 2 - график дозозависимых показателей поглощения для образцов напитков, окрашенных в пурпурный цвет сладким картофелем, в который введена фумаровая кислота, малеиновая кислота или малеиновый ангидрид.
Фигура 3 - график дозозависимых показателей поглощения для образцов напитков, окрашенных в голубой цвет гарденией, в который введена фумаровая кислота, малеиновая кислота или малеиновый ангидрид.
Фигура 4 - график концентраций аскорбиновой кислоты в композициях клубника-киви, содержащих фумаровую кислоту или лимонную кислоту.
Фигура 5 - график концентраций аскорбиновой кислоты в композициях ежевика-виноград, содержащих фумаровую кислоту или лимонную кислоту.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения красители, полученные из натуральных фруктов, овощей или микробных источников, могут представлять антоцианин, халкон, такой как саффломин или картамин и/или краситель, полученный реакцией иридоида и аминокислоты.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения после хранения продукта типа напитка в течение недели после получения при температуре вплоть до 110 градусов Фаренгейта (43,3°С) продукт типа напитка имеет показатель поглощения не более чем на 25% меньше, чем измеренное значение света для того же самого продукта типа напитка, хранившегося в течение того же периода времени при температуре 40 градусов Фаренгейта (4,4°С).
В конкретных вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению краситель, полученный из одного или более натурального источника, выбран без ограничения из группы, состоящей из пурпурного из сладкого картофеля, черного из моркови, пурпурного из кукурузы, красного из свеклы, желтого из сафлора, голубого из гардении или хуито (huito) и их комбинаций. По меньшей мере, один краситель, полученный из натуральных источников, может присутствовать в продукте типа напитка в концентрации в пределах от 150 до 500 частей на миллион. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в продукте типа напитка также присутствует аскорбиновая кислота.
Следует понимать, что напитки и другие продукты типа напитков по настоящему изобретению могут иметь множество различных конкретных композиций или входящих в композицию ингредиентов. Композиция продукта типа напитка по настоящему изобретению может варьировать до определенной степени в зависимости от таких факторов, как сегмент рынка, для которого предназначен продукт, заданные питательные характеристики, профиль вкуса и аромата и тому подобное. Например, как правило, необязательно добавлять дополнительные ингредиенты в композицию конкретного варианта осуществления - напитка по настоящему изобретению, включая любую композицию напитка по настоящему изобретению. Могут быть добавлены дополнительные (то есть больше и/или другой) подсластители, ароматизаторы, электролиты, витамины, фруктовые соки или другие фруктовые продукты, тастанты, маскирующие агенты и тому подобное, усилители вкуса и аромата и/или карбонизаторы, как правило, могут быть добавлены в любую такую композицию для варьирования вкуса, ощущения во рту при потреблении, питательных характеристик и тому подобного.
Как правило, напиток по настоящему изобретению традиционно включает, по меньшей мере, воду, один или более краситель, полученный из натуральных источников, подкислитель и ароматизатор, и также, как правило, подсластитель. Примеры ароматизаторов, которые могут подходить, по меньшей мере, для конкретных композиций по настоящему изобретению, включают травяные ароматизаторы, фруктовые ароматизаторы, ароматизаторы специй и другие. Для выделения пузырьков газа может быть проведена карбонизация в форме диоксида углерода. Если требуется, могут быть добавлены консерванты в зависимости от других ингредиентов, технологии получения, заданной лежкоспособности и тому подобного. Дополнительно и в качестве альтернативы, подходящие ингредиенты, дающие преимущества по настоящему изобретению, известны специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
Продукты типа напитков по настоящему изобретению включают напитки, то есть готовые к потреблению жидкие рецептурные составы, порошкообразные концентраты для безалкогольных напитков, концентраты для фонтанов, концентраты напитков и тому подобное. Напитки включают, например, обогащенную воду, жидкие, в виде суспензии или твердые концентраты, ароматизированные фруктовым соком, и сокосодержащие напитки.
По меньшей мере, в конкретных, приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения концентраты напитков предполагается получать с начальным объемом воды, в которую добавляют дополнительные ингредиенты. Готовые композиции восстановленных напитков могут быть получены из концентрата напитков добавлением в концентрат дополнительных объемов воды. Как правило, например, готовые композиции восстановленного напитка могут быть получены из концентратов комбинированием около 1 части концентрата с в пределах от около 3 до около 7 частей воды. В конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения готовую композицию восстановленного напитка получают комбинированием около 1 части концентрата с 5 частями воды. В конкретных, приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения дополнительная вода, используемая для получения готовых композиций восстановленных напитков, представляет газированную воду. В других конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения готовый восстановленный напиток получают напрямую, без получения концентрата и последующего его разбавления.
Вода, являющаяся основным ингредиентом напитков по настоящему изобретению, как правило, представляет среду или первичную жидкую часть, в которой растворены, эмульгированы, суспендированы или диспергированы остальные ингредиенты. При получении конкретных вариантов осуществления напитков по настоящему изобретению может быть использована очищенная вода и вода стандартного качества для напитков, если она не оказывает ухудшающего воздействия на вкус, запах или внешний вид напитка. Как правило, вода прозрачная, бесцветная, свободна от нежелательных минеральных веществ, без вкуса и запаха, свободна от органических веществ, с низкой щелочностью и приемлемым микробиологическим качеством на основе промышленных и государственных стандартов, действующих на момент получения напитка. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения воду добавляют в пределах от около 80% до около 99,9% по массе напитка. По меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения вода, используемая в напитках и концентратах, указанная в настоящем описании как «обработанная вода», относится к воде, прошедшей обработку для снижения содержания общих растворенных сухих веществ перед необязательным добавлением, например, кальция, как описано, например, в патенте США № 7052725. Способы обработки воды известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и включают среди прочего деионизацию, дистилляцию, фильтрацию и обратный осмос («р-о»). Используемые в описании настоящей патентной заявки термины «обработанная вода», «очищенная вода», «деминерализированная вода», «дистиллированная вода» и «р-о вода» являются синонимами, относящимися к воде, из которой по существу удалено все минеральное содержимое, как правило, содержащей не более чем около 500 частей на миллион общих растворенных сухих веществ, например 250 частей на миллион общих растворенных сухих веществ.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве источника добавленного красителя в композиции напитков могут быть использованы только красители, полученные из натуральных фруктов, овощей или микробных источников, избегая, таким образом, использования синтетических соединений для обеспечения заданного цвета композиции. В качестве альтернативы, красители, полученные из натуральных источников, могут быть применены в комбинации с синтетическими красителями. В конкретных вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению красители, полученные из натуральных источников, включают один или более краситель, каждый из которых получен из натуральных источников. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «краситель, полученный из натуральных источников», включает любой и все продукты, экстрагированные из одного, или более, пигментированного биологического материала. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения биологические материалы включают растительные материалы. Окрашивание, обеспеченное красителями, полученными из натуральных источников, происходит за счет присутствия соединений метаболитов фруктов, овощей или микробов, таких как антоцианин, халкон и/или иридоидные соединения. Неограничивающие примеры красителей, полученных из натуральных источников, включают антоцианины, пурпурный из сладкого картофеля, черный из моркови, пурпурный из моркови и черный из смородины и черники. В качестве альтернативы, окрашивание может быть обеспечено различными другими натуральными соединениями, например халконами, такими как желтый из сафлора, красителями, полученными в результате реакции иридоида и аминокислот, такими как голубой из гардении.
Как указано выше, антоцианины представляют класс соединений, которые могут обеспечить окрашивание красителями, полученными из натуральных источников. Например, антоцианины черной смородины (Ribes nigrum), обеспечивающие окрашивание, включают 3-диглюкозид и 3-рутинозид цианидина и делфинидина. Аналогично, в чернике (Vaccinium augustifolium или Vaccinium corymbosum), как правило, содержатся следующие антоцианины, обеспечивающие окрашивание: 3-глюкозиды, 3-галактозиды и 3-арабинозиды цианидина, делфинидина, пеонидина, петунидина и малвидина. Базовая химическая структура для описания антоцианинов приведена ниже. В Таблице 1 приведены различные соединения антоцианинов, которые могут быть получены замещением различных выбранных химических групп R-R3.
<b>Таблица 1</b><b>Соединения антоцианинов</b>
<b>Соединение</b>
<b>R</b>
<b>R1</b>
<b>R2</b>
<b>R3</b>
Цианидин 3-О-гликозид<sup>1</sup>
OH
OH
H
Арабиноза, или глюкоза, или галактоза
Делфинидин 3-О-гликозид<sup>2</sup>
OH
OH
OH
Арабиноза, или глюкоза, или галактоза
Малвидин 3-О-гликозид<sup>3</sup>
OCH<sub>3</sub>
OH
OCH<sub>3</sub>
Арабиноза, или глюкоза, или галактоза
Пеонидин 3-О-гликозид<sup>4</sup>
OCH<sub>3</sub>
OH
H
Арабиноза, или глюкоза, или галактоза
Петунидин 3-О-гликозид<sup>5</sup>
OH
OH
OCH<sub>3</sub>
Арабиноза, или глюкоза, или галактоза
1. Prior R.L., Cao G., Martin A., Sofic E., McEwen J., O'Brien C, Lischner N., Elhenfeldt M, KaIt W., Krewer G., Mainland CM., J. Agric. Food Chem. 46, 2686 (1998).2. Mazza G., Miniati E., Anthocyanins in Fruits, Vegetables and Grains, Boca Raton: CRC, p 362.- Cited in Prior et al, J. Agric. Food Chem. 46, 2686 (1998).3. Brenneisen R., Steinegger E., Pharm. Acta HeIv. 56, 180 (1981).4. Brenneisen R., Steinegger E., Pharm. Acta HeIv. 56, 341 (1981).5. Jaakola L., Maatta K., Pirttila A.M., T[delta]rr[delta]nen R., Karenlampi S., Hothola A., Plant Physiology 130, 729 (2002).
Химическая структура антоцианинов
Голубой краситель получают из натурального источника генипина и его производных, который может быть получен в результате реакции иридоида и аминокислоты. Например, гидролиз иридоидного гликозидного генипозида с бета-глюкозидазой, как указано ниже, позволяет получить иридоидный генипин. Аминокислоты, такие как глицин, лизин или фенилаланин, реагируя с бесцветным генипином, образуют голубые пигменты, такие как присутствующие в гардении голубой. Другие голубые пигменты, присутствующие в хуито (huito), получены из вида Genipa species, который является тропическим фруктом, родом из Южной Америки.
Дополнительными примерами красителей, полученных из натуральных источников, являются желтый из сафлора и красный из сафлора. Желтый из сафлора и красный из сафлора могут быть получены из сафлора (Carthamus tinctorius) и включают димеры циклогександиона, которые классифицируются как соединения халкона. Химическая структура желтого из сафлора или картамина приведена ниже.
Механизм ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников по настоящему изобретению при термическом стрессе, до конца не ясен. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что обесцвечивание красителей, полученных из натуральных источников, является результатом уменьшения количества электронов в молекуле красителя. Ненасыщенные дикарбоновые кислоты, ингибирующие обесцвечивание красителей, полученных из натуральных источников, являются электрондефицитными и, следовательно, могут реагировать, как акцептор электронов, и по свойствам действуют, как антивосстановитель. Однако из других шестидесяти тестируемых соединений с широкими пределами характера электронов, от богатых электронами до дефицитных по электронам, только альфа,бета-ненасыщенные дикарбоновые кислоты эффективны для ингибирования при термическом стрессе обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников. Следовательно, механизм ингибирования может быть описан как антивосстанавливающий механизм, ингибирование красителей, полученных из натуральных источников, может быть достигнуто только с определенными ненасыщенными кислотами, а не с любым соединением, которое имеет антивосстановительную активность.
Кислота, используемая в напитках по настоящему изобретению, может выполнять одну или более функцию, включая, например, обеспечение антиоксидантной активности, придание кислоты вкусу напитка, усиление вкусовой привлекательности, повышение эффекта утоления жажды, модифицирование сладости и действие в качестве мягкого консерванта за счет обеспечения микробиологической стабильности. Аскорбиновая кислота, как правило, указываемая как «витамин C», часто используется как подкислитель в напитках и также обеспечивает потребителя витамином. Однако аскорбиновая кислота действует как антиоксидант в напитках и способствует обесцвечиванию красителей, полученных из натуральных источников, в частности, когда напитки подвергаются термическому стрессу. Было установлено, что добавление ненасыщенной дикарбоновой кислоты в напиток может ингибировать обесцвечивание красителей, полученных из натуральных источников, даже в присутствии аскорбиновой кислоты.
Для обеспечения ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, в композиции напитка может быть использована фумаровая кислота, малеиновая кислота, мезаконовая кислота, итаконовая кислота и/или аконовая кислота одна или в комбинации, по меньшей мере, с одной пищевой кислотой наряду с выполнением любой другой функции кислотой в напитках, как указанно выше. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в композицию напитка для ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, может быть введено в пределах от около 30 частей на миллион до около 1000 частей на миллион ненасыщенной дикарбоновой кислоты. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения эффективное количество одной или более ненасыщенной дикарбоновой кислоты может быть определено как количественно, так и качественно. Например, эффективное количество может быть эффективным количеством ненасыщенной дикарбоновой кислоты, ингибирующим обесцвечивание красителя, таким образом, что любое изменение цвета трудно заметить невооруженным глазом. В качестве альтернативы, эффективное количество может быть определено количественно как количество ненасыщенной дикарбоновой кислоты, которое предотвращает поглощение композицией напитка при оптимальной длине волны, как измерено при использовании спектрофотометра, от снижения более чем на конкретную магнитуду, такую как 25% от начального поглощения композицией при максимальной длине волны.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения фумаровая кислота может быть обеспечена смесью кислот из фумаровой кислоты, яблочной кислоты и винной кислоты, которая коммерчески доступна как Fruitaric кислота, такая как Fruitaric кислота, производимая Isegen South Africa (Pty) Ltd, Isipingo, Durban, South Africa. В конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения в композицию напитка с кислотой может быть добавлен малеиновый ангидрид, с течением времени малеиновый ангидрид подвергнется гидролизу с образованием в напитке малеиновой кислоты. Для гидролиза малеинового ангидрида может быть использована любая подходящая пищевая кислота, например лимонная кислота, яблочная кислота, винная кислота, фосфорная кислота, аскорбиновая кислота, молочная кислота, муравьиная кислота, фумаровая кислота, глюконовая кислота, янтарная кислота и/или адипиновая кислота.
Кислота может быть использована, например, в форме раствора в количестве, достаточном для обеспечения заданного pH напитка. Как правило, например, одну или более кислоту в качестве подкислителя используют в количестве в совокупности в пределах от около 0,01% до около 1,0% по массе напитка, например в пределах от около 0,05% до около 0,5% по массе напитка, таких как от 0,1% до 0,25% по массе напитка, в зависимости от используемого подкислителя, заданного pH, других используемых ингредиентов и тому подобного. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения все кислоты, входящие в композицию напитка, могут быть обеспечены одной или более
альфа-, бета-ненасыщенной дикарбоновой кислотой.
pH, по меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления напитка по настоящему изобретению может составлять в пределах от 2,5 до 4,0. Кислота в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения может усиливать вкус и аромат напитка. Слишком много кислоты может оказать негативное воздействие на вкус напитка, придав ему кислый или другой неприятный привкус, в то время как слишком мало кислоты может сделать вкус напитка ровным и снизить микробиологическую безопасность продукта. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать те преимущества, которые приведены в настоящем описании при выборе подходящих кислот или комбинаций кислот и количеств таких кислот для подкисляющего компонента в любом конкретном варианте осуществления продукта типа напитка по настоящему изобретению.
Подсластители, подходящие для применения в различных вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению, включают калорийные и некалорийные, натуральные и искусственные или синтетические подсластители. Подходящие некалорийные подсластители и комбинации подсластителей выбирают для заданных питательных характеристик, профиля вкуса, ощущения во рту при потреблении напитка и других органолептических факторов. Некалорийные подсластители, подходящие, по меньшей мере, для конкретных приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения, включают без ограничения, например, подсластители на основе пептидов, например аспартам, неотам и алитам, и подсластители на непептидной основе, например сахарин натрия, сахарин кальция, ацесульфам калия, цикламат натрия, цикламат кальция, неогеспередина дигидрохалкон и сукралозу. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения подсластители включают ацесульфам калия. Другие некалорийные натуральные подсластители, подходящие, по меньшей мере, для конкретных приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения, включают, например, сорбит, маннит, ксилит, глицирризин, D-тагатозу, эритрит, мезоэритрит, мальтит, мальтозу, лактозу, фруктоолигосахариды, порошкообразный Ло Хан Го, ксилозу, арабинозу, изомальт, лактит, мальтит, трегалозу и рибозу, и белковые подсластители, такие как тауматин, монеллин, браззеин, L-аланин и глицин, соответствующие соединения и смеси любых из них. Ло Хан Го, ребаудиозид A, и монатин и соответствующие их соединения являются натуральными некалорийными подсластителями.
По меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению подслащивающий компонент может включать калорийные, натуральные кристаллические или жидкие подсластители, такие как сахароза, жидкая сахароза, фруктоза, жидкая фруктоза, глюкоза, жидкая глюкоза, глюкозно-фруктозный сироп из натуральных источников, таких как яблоки, цикорий, мед и тому подобное, например высокофруктозный кукурузный сироп, инвертный сахар, кленовый сироп, кленовый сахар, мед, мелассовый коричневый сахар, например тростниковый мелассовый сахар, такой как первой мелассы, второй мелассы, сахар черной мелассы и сахар мелассы сахарной свеклы, сироп сорго, концентрат сока Ло Хан Го и/или другое. Такие подсластители составляют, по меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения в пределах от около 0,1% до около 20% по массе напитка, такое как от около 6% до около 16% по массе, в зависимости от заданного уровня сладости напитка. Для достижения заданной однородности, текстуры и вкуса в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления натуральных продуктов типа напитков по настоящему изобретению могут быть использованы стандартизованные жидкие сахара, общепринятые в индустрии напитков. Как правило, такие стандартизованные подсластители свободны от следовых количеств несахарных сухих веществ, которые могут оказать негативное воздействие на вкус, аромат, цвет и консистенцию напитка.
Некалорийные, высокоинтенсивные подсластители, как правило, используют в миллиграммах на унцию (~ 29,5 мл) жидкого напитка, согласно их подслащивающей способности, любой действующей регулирующей норме страны, где напиток представлен на рынке, заданному уровню сладости напитка и тому подобному. Выбор подходящих дополнительных или альтернативных подсластителей для применения в различных вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению будет находиться в компетенции специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение, исходя из тех преимуществ, которые приведены в этом описании.
В конкретных вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению могут быть использованы консерванты. То есть конкретные приведенные в качестве примеров варианты осуществления настоящего изобретения содержат необязательную растворенную консервирующую систему. Растворы с pH ниже 4 и, в частности, ниже 3, как правило, «микростабильны», то есть они устойчивы к росту микроорганизмов и, следовательно, подходят для длительного хранения перед потреблением без необходимости в дополнительных консервантах. Однако если требуется, может быть использована дополнительная консервирующая система. В случае, когда используют консервирующую систему, она может быть добавлена в продукт типа напитка в подходящий период времени в процессе производства, например в некоторых случаях перед добавлением подсластителя. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «консервирующая система или «консерванты» включает все подходящие консерванты, разрешенные для применения в композициях пищевых продуктов и напитков, включая без ограничения такие известные химические консерванты, как бензойная кислота, бензоаты, например бензоат натрия, кальция и калия, сорбаты, например сорбат натрия, кальция и калия, цитраты, например цитрат натрия и цитрат калия, полифосфаты, например натрия гексаметафосфат (SHMP), лауриловый эфир (lauryl arginate ester), коричная кислота, например коричнокислый натрий и калий, полилизин и обладающие антимикробными свойствами эфирные масла, диметил дикарбонат и их смеси, и антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота, EDTA, BHA, BHT, TBHQ, EMIQ, дегидроуксусная кислота, этоксихин, гептилапарабен и их комбинации.
Консерванты могут быть использованы в количествах, не превышающих максимальные разрешенные законами и нормативными актами уровни. Как правило, уровень используемых консервантов регулируют согласно заданному pH готового продукта, наряду с оценкой потенциальной микробиологической порчи конкретной композиции напитка. Максимальный используемый уровень, как правило, составляет около 0,05% по массе напитка. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать те преимущества, которые приведены в настоящем описании при выборе подходящих консервантов или комбинаций консервантов для напитка по настоящему изобретению. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве консервантов в продуктах типа напитка могут быть использованы бензойная кислота или ее соли (бензоаты).
Другие методы консервации напитков, подходящие, по меньшей мере, для конкретных приведенных в качестве примера вариантов осуществления напитка по настоящему изобретению включают, например, асептическую упаковку и/или тепловую обработку или технологические стадии термической обработки, такие как горячий розлив и туннельная пастеризация. Такие стадии могут быть использованы для снижения роста в напитках дрожжей, плесени и микроорганизмов. Например, в патенте US № 4830862, выданном Braun et al., описывается применение пастеризации при получении напитков из фруктовых соков, наряду с применением подходящих консервантов в газированных напитках. В патенте US № 4925686, выданном Kastin, описывается прошедшая тепловую пастеризацию замораживаемая композиция фруктового сока, содержащая бензоат натрия и сорбат калия. Как правило, тепловая обработка включает методы горячего розлива, как правило, при использовании высоких температур в течение короткого периода времени, например, при температуре около 190°F (87,8°C) в течение 10 секунд, в методах туннельной пастеризации, как правило, используют более низкие температуры и более длительные периоды времени, например около 160°F (71,1°C) в течение 10-15 минут, и в методах автоклавирования, как правило, используют, например, температуру около 250°F (121°C) в течение 3-5 минут при повышенном давлении, то есть при давлении выше одной атмосферы.
Продукты типа напитка по настоящему изобретению необязательно содержат ароматизирующую композицию, например натуральные и синтетические фруктовые ароматизаторы, растительные ароматизаторы, другие ароматизаторы и их смеси. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «фруктовые ароматизаторы» относится к ароматизаторам, полученным из пищевых репродуктивных частей семян растений. Включают как те, в которых сладкая мякоть соединена с семенами, например банан, томат, клюква и тому подобное, так и те, которые имеют мелкие мясистые ягоды. Объем понятия термина ягода также включает сложные плоды, то есть не «настоящие» ягоды, но традиционно ассоциируемые с таковыми. Также в объем понятия термина «фруктовый ароматизатор» входят синтетически полученные ароматизаторы для имитации фруктовых ароматизаторов, полученных из натуральных источников. Примеры подходящих фруктовых или ягодных источников включают цельные ягоды или их части, ягодный сок, концентраты ягодного сока, ягодные пюре и их смеси, порошкообразные ягоды, порошкообразные ягодные соки и тому подобное.
Примеры фруктовых ароматизаторов включают цитрусовые ароматизаторы, например апельсин, лимон, лайм, грейпфрут, и такие ароматизаторы, как яблоко, гранат, виноград, вишня и ананас и тому подобное и их смеси. В конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления настоящего изобретения концентраты напитков и напитки включают фруктовый ароматизирующий компонент, например концентрат сока или сок. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «растительный ароматизатор» относится к ароматизаторам, полученным из частей растений иных, чем плод. Следовательно, растительные ароматизаторы могут включать таковые, полученные из эфирных масел и экстрактов орехов, кожуры, корней и листьев. Также в объем понятия термина «растительный ароматизатор» входят синтетически полученные ароматизаторы для имитации растительных ароматизаторов, полученных их натуральных источников. Примеры таких ароматизаторов включают ароматизатор колу, ароматизатор чай и тому подобное и их смеси. Ароматизирующий компонент дополнительно может включать смесь указанных выше ароматизаторов. Конкретное количество ароматизирующего компонента, используемое для оказания воздействия на вкусовые и ароматические характеристики напитков по настоящему изобретению, может зависеть от выбранного ароматизатора(ов), заданного впечатления от вкуса и аромата и формы ароматизирующего компонента. Специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, принимая во внимание преимущества, которые приведены в настоящем описании, легко может определить количество любого конкретного ароматизирующего компонента(ов), используемого для достижения заданного воздействия на вкус и аромат.
Соки, подходящие для применения, по меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению, включают, например, фруктовые, овощные и ягодные соки. Соки могут быть использованы в настоящем изобретении в форме концентрата, пюре, восстановленного сока или в других подходящих формах. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сок» включает восстановленный фруктовый, ягодный или овощной сок, наряду с концентратами, пюре, молоком и другими формами. Для получения напитка с заданным вкусом и ароматом может быть скомбинировано множество различных фруктовых, овощных и/или ягодных соков, необязательно наряду с другими ароматизаторами. Примеры подходящих источников сока включают сливу, сливу домашнюю, финики, смородину, фиги, виноград, красный виноград, сладкий картофель, изюмные сорта винограда, клюкву, ананас, персик, банан, яблоко, грушу, гуаву, абрикосы, иргу ольхолистную, чернику, ягоды, произрастающие на равнинах, ягоды, произрастающие в степях, тутовник, бузину, барбадосскую вишню (ацерола), черемуху, финики, кокосы, оливки, малину, клубнику, голубику, логанову ягоду, смородину, ежевику сизую, бойзенову ягоду, киви, вишню, ежевику, айву, крушину, маракуйю, терновник, рябину, крыжовник, гранат, хурму, манго, ревень, папайю, личи, лимон, апельсин, лайм, танжерин, мандарин, танжело, помело, грейпфрут и тому подобное. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать те преимущества, которые приведены в настоящем описании при выборе множества дополнительных и альтернативных соков, подходящих для применения в конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления настоящего изобретения. В напитках по настоящему изобретению при использовании сока, сок используют, например, в количестве, по меньшей мере, около 0,2% по массе напитка. В конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления настоящего изобретения сок используют в пределах от около 0,2% до около 40% по массе напитка. Как правило, сок используют, если вообще используют, в пределах от около 1% до около 20% по массе.
Другие ароматизаторы, подходящие для применения в конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению, включают, например, ароматизаторы из специй, такие как кассию, гвоздику, корицу, перец, имбирь, ваниль, кардамон, кориандр, мускатное масло, сассафрас, женьшень и другие. Множество дополнительных и альтернативных ароматизирующих агентов, подходящих для применения, по меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения будут находиться в компетенции специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение, исходя из тех преимуществ, которые приведены в этом описании. Ароматизаторы могут быть в форме экстракта, олеорезины, концентрата сока, концентрированной основы (bottler's base) или других форм, известных из предшествующего уровня техники. По меньшей мере, в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения такие специи или другие ароматизаторы сочетаются с соком или комбинацией соков.
Один, или более, ароматизирующий агент может быть использован в форме эмульсии. Ароматизирующая эмульсия может быть получена смешиванием некоторых или всех ароматизаторов вместе, необязательно вместе с другими ингредиентами напитка и эмульгирующим агентом. Эмульгирующий агент может быть добавлен с ароматизирующими агентами или после ароматизирующих агентов, смешиваемых вместе. В конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения эмульгирующий агент является водорастворимым. Подходящие примеры эмульгирующих агентов включают камедь акации, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, трагакантовую камедь, камедь гхатти и другие подходящие камеди. Дополнительные подходящие эмульгирующие агенты будут ясны специалисту в области композиций напитков, исходя из тех преимуществ, которые приведены в этом описании. Эмульгатор в конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения составляет более чем около 3% от смеси ароматизирующих агентов и эмульгатора. В конкретных приведенных в качестве примера вариантах осуществления настоящего изобретения эмульгатор составляет в пределах от около 5%, до около 30% от смеси.
2
В конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления напитков по настоящему изобретению для обеспечения ощущения выделения пузырьков газа может быть использован диоксид углерода. Для карбонизации напитков может быть использована любая из технологий и устройств, для карбонизации из предшествующего уровня техники. Диоксид углерода может усиливать вкус напитка и улучшать внешний вид, и способствовать сохранению чистоты напитка ингибированием и разрушением нежелательных бактерий. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, например, напиток может иметь уровень CO вплоть до около 7,0 объемов диоксида углерода. В типовых вариантах осуществления настоящего изобретения уровень может составлять, например, в пределах от около 0,5 до 5,0 объемов диоксида углерода. Используемый в независимых пунктах формулы один объем диоксида углерода определяется как количество диоксида углерода, абсорбированное данным количеством воды при температуре 60°F (16°C) и атмосферном давлении. Объем газа занимает то же самое пространство, что и вода, которая его абсорбирует. Содержание диоксида углерода может быть легко выбрано специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение, исходя из заданного уровня выделения пузырьков газа и воздействия диоксида углерода на вкус или ощущение во рту при потреблении. Карбонизация может быть натуральной или синтетической.
1
2
3
4
5
6
12
1
Концентраты напитков и напитки по настоящему изобретению могут содержать дополнительные ингредиенты, включая, как правило, любые из традиционно входящих в рецептурный состав напитков. Эти дополнительные ингредиенты, например, как правило, добавляют в стабилизированный концентрат напитка. Примеры таких дополнительных ингредиентов включают без ограничения кофеин, карамель и другие красящие агенты или пигменты, агенты против вспенивания, камеди, эмульгаторы, сухие вещества чая, замутняющие агенты и минеральные и неминеральные питательные добавки. Примеры неминеральных питательных дополнительных ингредиентов хорошо известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и включают, например, антиоксиданты, витамины, включая витамины A, D, E (токоферол), C (аскорбиновая кислота), B (тиамин), B (рибофлавин), B (никотинамид), B (аденин), B (пантотеновая кислота, пантотенат кальция), B (пиридоксин, HCl), B (цианокобаламин), и K (филлохинон), ниацин, фолиевую кислоту, биотин и их комбинации. Необязательные неминеральные питательные добавки, как правило, присутствуют в количестве, общепринятом в производственной практике. Примеры количеств составляют в пределах от около 1% до около 100% рекомендуемой дневной нормы (RDV), где такая RDV определена. В конкретных приведенных в качестве примеров вариантах осуществления настоящего изобретения неминеральный питательный дополнительный ингредиент(ы) присутствует в пределах от около 5% до около 20% RDV, где определена.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
Эффективность ингибирования обесцвечивания красителя, полученного из одного, или более, натурального источника, в продуктах типа напитков, демонстрируемая различными соединениями, тестировали экспериментально добавлением в пределах от около 14 до около 167 частей на миллион (чнм, мг/л) соединений в напитках с матрицей клубника-киви. Выбранные соединения выбирали так, чтобы предоставить широкий диапазон характера электронов, от богатых электронами до дефицитных по электронам. Конкретные соединения и масса или объем каждого соединения, используемого в матрице напитка клубника-киви, приведены в Таблице 2 ниже. Ингредиенты матрицы напитка клубника-киви приведены в Таблице 3 ниже.
Продукты типа напитка клубника-киви получают согласно композиции и разливают холодными в 300 мл стеклянные бутылочки. Эксперимент по обесцвечиванию красителей, полученных из натуральных источников, проводят, открывая каждую бутылку с напитком клубника-киви и добавляя конкретные количества (то есть вводя) каждого соединения, приведенного в Таблице 2. Напитки повторно укупоривают и встряхивают для растворения добавленного. Затем напитки клубника-киви помещают в инкубатор и устанавливают температуру 110°F (43,3°С). Напитки клубника-киви тестируют на поглощение три раза в неделю до тех пор, пока анализируемые образцы не слишком деградировали.
<b>Таблица 2</b><b>Соединения, тестируемые на ингибирование обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, в напитках клубника-киви</b>
<b>Ингредиент</b>
<b>Количество, добавленное в 300 мл образец напитка</b>
2,3-Диаминопропионовая кислота
50 мг
2-Ацетил-1,3-инданедион
50 мг
2-Ацетил-1-тетралон
50 мг
2-Пиридилгидроксиметан сульфоновая кислота
50 мг
3,4-Пиридин-дикарбоксиамид
50 мг
4-Амино антипирин
11,5 мг
4-Аминопиридин
50 мг
2,2`-Азино-бис(3-этилбензтиазолин-6- сульфоновая кислота
4,9 мг
Аллоксан моногидрат
50 мг
Антипирин
5,4 мг
Апплефенон (Applephenon)
8,55 мг
Порошок семян ежевикообразной малины
20 мг
Хелидоновая кислота
50 мг
Хлорогеновая кислота
5,3 мг
Хондроитин сульфат
50 мг
цис-аконитовая кислота
10 мг
Кумалиновая кислота
50 мг
Кроконовая кислота Na2
50 мг
Дипиридамол
4,2 мг
D,L-гистидин
6,8 мг
Фурил
50 мг
Галловая кислота
7,5 мг
Глютатион восстановленный
5,2 мг
Гуанидо-уксусная кислота
5,4 мг
Гомоэридиктиол, динатрий
10 мг
Хинокитиол
50 мкл
Гидрохинон
20 мг
Индоксил сернокислого калия соль
20 мг
Конджаковая кислота
50 мг
L-Эрготионеин
20 мг
L-лизин
50 мг
L-пироглютаминовая кислота
50 мг
Малеиновый ангидрид, брикеты
50 мг
Мелатонин
6,5 мг
NAF A (Ogaw & Co. Ltd. - Avri Companies Inc.)
200 мкл
NAF B
100 мг
NAF C
50 мкл
NAF D
44,5 мг
NAF E
50 мг
Нордигидрогваяретовая кислота (Nordihydroguiaiaretic acid)
50 мг
Олигоглюкозамин
20 мг
О-фосфо-L-серин
5,5 мг
Фентоламин ментансульфонат
10 мг
Фитиновая кислота
25 мкл
Поливинилпирролидон
6,9 мг
Моногидрат р-толуолсульфоновой кислоты
50 мг
Ресвератрол
3,3 мг
Динатриевая соль родизоновой кислоты
50 мг
Салициловая кислота
13,6 мг
Ферментативно модифицированный изокверцитрин
200 мкл
Экстракт красной восковницы
200 мкл
Шикимовая кислота
50 мг
Тетрагидрокси-1,4-квинон гидрат
50 мг
Томатин
50 мг
Тригонеллин
50 мг
6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоновая кислота
50 мг
Троповая кислота
50 мг
Мочевая кислота
50 мг
Урокановая кислота
50 мг
Усниновая кислота
5 мг
Витамин К1
50 мг
<b>Таблица 3</b><b>Матрица напитка клубника-киви</b>
<b>Ингредиент</b>
<b>Количество (г/л)</b>
Сухой сахар
41,824
Бензоат натрия
0,200
Цитрат калия
0,250
Аскорбиновая кислота
0,120
Безводная аскорбиновая кислота
0,771
Жидкий пурпурный краситель из сладкого картофеля
0,218
Эритрит
28,006
Лактат кальция
0,196
Обработанная вода
до 1 литра
Дополнительно к подвергшимся введению образцам композиции клубника-киви, хранящимся при температуре 110°F (43,3°С), тестируют контрольные образцы, отслеживая изменения в цвете композиции клубника-киви, хранящиеся как при температуре 40°F (4,4°С), так и при температуре 110°F (43,3°С). Только образцы, в которые был добавлен малеиновый ангидрид 50 мг в брикетах, показали ожидаемое ингибирование обесцвечивания пурпурного красителя из сладкого картофеля в образцах клубника-киви, хранимых при температуре 110°F (43,3°С). Пятидесятимиллиграммовые брикеты малеинового ангидрида помещают в 300 мл композиции клубника-киви, обеспечивая раствор, содержащий 167 частей на миллион растворенного малеинового ангидрида.
ПРИМЕР 2
Тестируют способность малеинового ангидрида и соединений с аналогичной структурой ингибировать обесцвечивание натурального пурпурного красителя из сладкого картофеля в композициях клубника-киви при добавлении 167 частей на миллион, 333 частей на миллион или 500 частей на миллион, одного или более соединения в матрице напитка клубника-киви. Соединения с аналогичной структурой представляют малеиновую кислоту, цис-аконитовую кислоту и транс-аконитовую кислоту. Образцы напитка клубника-киви разливают и анализируют аналогично Примеру 1.
Подвергшиеся введению образцы композиции клубника-киви хранят в течение одной недели при температуре 110°F (43,3°С). Дополнительно тестируют контрольные образцы, измеряя изменение цвета композиции клубника-киви, в которые не добавлены соединения и хранящиеся как при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты, так и при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели также с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты. После хранения измеряют поглощение при использовании спектрофотометра для определения показателя поглощения каждого образца. Длина волны максимального поглощения композиции клубника-киви составляет 530 нм, следовательно, в течение эксперимента поглощение измеряют при 530 нм. Обесцвечивание пурпурного красителя из сладкого картофеля в результате приводит к снижению показателя поглощения при длине волны 530 нм. Таким образом, ингибирование обесцвечивания пурпурного красителя из сладкого картофеля определяют, измеряя степень, до которой со временем снижается показатель поглощения. Показатель поглощения образцов для дозозависимого эксперимента приведен на Фигуре 1. Следует отметить, что жидкий краситель из сладкого картофеля представляет раствор пигмента, а не чистый жидкий пигмент. Раствор характеризуется поглощением в пределах от 0,300 до 0,340 при 530 нм, когда он разведен до 0,02% в буфере Mcllvaine с pH 3,0.
Результаты контрольных образцов показывают, что воздействие как тепла, так и аскорбиновой кислоты на образцы клубника-киви привело к обесцвечиванию. На Фигуре 1 показано, что хранение образцов при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели по сравнению с хранением контрольного образца при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели приводит к снижению поглощения при 530 нм с 0,185 до 0,129, что составляет потерю около 30%. Комбинация 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты и температуры 110°F (43,3°С) в течение одной недели приводит в результате к дополнительному обесцвечиванию композиций клубника-киви. Поглощение снижается до 0,081, что составляет потерю около 56%.
Добавление 500 частей на миллион малеинового ангидрида даже в присутствии 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты ингибирует обесцвечивание композиции клубника-киви таким образом, что поглощение снижается только на около 5% с 0,185 до 0,177 после одной недели хранения при температуре 110°F (43,3°С). Малеиновая кислота, цис-аконитовая кислота и транс-аконитовая кислота также ингибируют обесцвечивание образцов клубника-киви, содержащих 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты, и хранящихся при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели. В образцах, подвергшихся введению 500 частей на миллион малеиновой кислоты, поглощение снижается с 0,185 до 0,161, что составляет потерю около 13%. Аналогично, поглощение снижается на около 28% в образцах, подвергшихся введению 500 частей на миллион цис-аконитовой кислоты, с 0,185 до 0,133, и на около 25% в образцах, подвергшихся введению транс-аконитовой кислоты, с 0,185 до 0,139.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения снижение показателя поглощения при 530 нм для образцов напитка клубника-киви составляет не более чем около 10% после хранения при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели по сравнению с поглощением тех же напитков, хранящихся при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели. Обобщенно показатель поглощения любого напитка, содержащего краситель, полученный из натуральных источников, может снижаться на около 15% или менее при хранении в условиях термического стресса, когда напиток включает ингибитор обесцвечивания, такой как фумаровая кислота. Это количественное измерение в высокой степени соответствует визуальной качественной оценке напитков потребителями, как приведено ниже в Примере 3. Условия термического стресса могут включать вплоть до одной недели хранения при температуре вплоть до 110°F (43,3°С) после получения напитка или вплоть до двенадцати недель хранения при температуре вплоть до 90°F (32,2°С).
ПРИМЕР 3
Оценивают обесцвечивание красителя, которое может быть замечено потребителем, проводя качественное исследование различных количеств красителя из сладкого картофеля на матрице клубника-киви. Получают образцы напитков клубника-киви с варьирующими количествами жидкого красителя из сладкого картофеля и измеряют поглощение каждого образца при 530 нм при использовании спектрофотометра. Процент красителя для каждого образца, где 0,218 г/л жидкого красителя из сладкого картофеля составляет 100% красителя, приведен в Таблице 4 вместе с измерением поглощения для соответствующих образцов. Отличия в измеренном поглощении каждого образца от поглощения образца 100% красителя составляет отличие в проценте жидкого красителя из сладкого картофеля, который указывает, что краситель образца при 530 нм эффективно обеспечен только жидким красителем из сладкого картофеля.
Наблюдатель проводит сравнение наборов из двух образцов, расположенных рядом друг с другом, и не замечает различия между образцом со 100%-ным красителем и любым из образцов с 99%, 98% или 90%. Однако наблюдатель не замечает визуального различия между образцом со 100%-ным красителем и образцом с 85%-ным красителем. Следовательно, может быть предпочтительно ингибирование обесцвечивания красителя композиций, содержащих красители, полученные из натуральных источников, достаточное для предотвращения снижения поглощения композиций на более чем 10% для потенциального различия на глаз.
<b>Таблица 4</b><b>Поглощение образцов матрицы напитка клубника-киви с различным количеством жидкого красителя из сладкого картофеля</b>
<b>Процент красителя в матрице напитка клубника-киви</b>
<b>Поглощение при 530 нм</b>
100
0,277
99
0,274
98
0,271
90
0,249
85
0,235
80
0,193
70
0,151
60
0,108
ПРИМЕР 4
Тестируют способность фумаровой кислоты ингибировать обесцвечивание натурального пурпурного красителя из сладкого картофеля в композициях клубника-киви при добавлении 167 частей на миллион, 333 частей на миллион или 500 частей на миллион, одного, или более, соединения в матрице напитка клубника-киви. Образцы напитка клубника-киви разливают и анализируют аналогично Примеру 1 и 2. Тестирование вкуса образцов указывает, что образцы композиции клубника-киви, содержащие 167 частей на миллион, 333 частей на миллион и 500 частей на миллион, все имеют приемлемый вкус и аромат, и кислый профиль вкуса.
Подвергшиеся введению образцы композиции клубника-киви хранят в течение одной недели при температуре 110°F (43,3°С). Дополнительно тестируют контрольные образцы, измеряя изменение цвета композиции клубника-киви, в которые не добавлена фумаровая кислота и хранящиеся как при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты, так и при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели также с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты. После хранения измеряют поглощение при использовании спектрофотометра для определения показателя поглощения каждого образца. Ингибирование обесцвечивания пурпурного красителя из сладкого картофеля определяют, измеряя степень, до которой со временем снижается показатель поглощения при 530 нм. Показатель поглощения образцов для дозозависимого эксперимента с фумаровой кислотой приведен на Фигуре 2.
Аналогично Примеру 2 результаты контрольных образцов показывают, что воздействие как тепла, так и аскорбиновой кислоты на образцы клубника-киви привело к обесцвечиванию. На Фигуре 2 показано, что хранение образцов при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели по сравнению с хранением контрольного образца при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели приводит к снижению поглощения при 530 нм с 0,185 до 0,119, что составляет потерю около 36%. Комбинация 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты и температуры 110°F (43,3°С) в течение одной недели приводит в результате к дополнительному обесцвечиванию композиций клубника-киви. Поглощение снижается до 0,085, что составляет потерю около 54%.
Добавление 167 частей на миллион фумаровой кислоты не обеспечивает ингибирование обесцвечивания композиции клубника-киви, поскольку поглощение образца клубника-киви снижается с 0,185 до 0,109, что составляет около 41% и является гораздо большей потерей поглощения по сравнению с контрольным образцом после одной недели хранения при температуре 110°F (43,3°С). Однако поглощение образца клубника-киви, содержащего 333 части на миллион фумаровой кислоты, хранивщегося при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели, показало снижение на около 31%, с 0,185 до 0,127, и поглощение образца клубника-киви, содержащего 500 частей на миллион фумаровой кислоты, показало снижение только на 21%, с 0,185 до 0,146. Способность фумаровой кислоты ингибировать обесцвечивание красителя является дозозависимой, ингибирование повышается при повышении концентрации фумаровой кислоты в образце напитка.
ПРИМЕР 5
Тестируют способность ненасыщенных кислот ингибировать обесцвечивание голубого красителя из гардении в композициях клубника-киви при добавлении 167 частей на миллион, 333 частей на миллион или 500 частей на миллион фумаровой кислоты или 500 частей на миллион малеиновой кислоты, или 500 частей на миллион малеинового ангидрида в матрице напитка клубника-киви, содержащей 218 частей на миллион жидкого голубого красителя из гардении вместо пурпурного красителя из сладкого картофеля. Образцы напитка клубника-киви разливают и анализируют аналогично Примерам 1 и 2. Следует отметить, что жидкий голубой краситель из гардении представляет раствор пигмента, а не является чистым жидким пигментом. Жидкий голубой краситель из гардении характеризуется тем, что демонстрирует поглощение в пределах от 54,0 до 56,0 при 600 нм при факторе разведения десять в буфере при pH 6,0.
Подвергшиеся введению образцы композиции клубника-киви хранят в течение одной недели при температуре 110°F (43,3°С). Дополнительно тестируют контрольные образцы, измеряя изменение цвета композиции клубника-киви, в которые не добавлена ненасыщенная кислота, и хранящиеся как при температуре 40°F (4,4°С) в течение одной недели с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты, так и при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели также с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты. После хранения измеряют поглощение при использовании спектрофотометра для определения показателя поглощения каждого образца. Длина волны максимального поглощения композиции клубника-киви составляет 600 нм, следовательно, в течение эксперимента поглощение измеряют при 600 нм. Ингибирование обесцвечивания голубого красителя из гардении определяют, измеряя степень, до которой со временем снижается показатель поглощения при 600 нм. Показатель поглощения образцов для эксперимента с голубым из гардении приведен на Фигуре 3.
Аналогично Примеру 4 результаты контрольных образцов показывают, что воздействие как тепла, так и аскорбиновой кислоты приводит к обесцвечиванию голубого красителя из гардении в образцах клубника-киви. На Фигуре 3 показано, что хранение образцов при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели приводит к снижению поглощения при 600 нм с 0,209 до 0,198, что составляет потерю около 5%. Комбинация 120 частей на миллион аскорбиновой кислоты и температуры 110°F (43,3°С) в течение одной недели приводит в результате к дополнительному обесцвечиванию композиций клубника-киви. Поглощение снижается с 0,209 до 0,112, что составляет потерю около 46%.
Добавление 167 частей на миллион фумаровой кислоты ингибирует обесцвечивание голубого красителя со снижением поглощения образца клубника-киви на около 22% с 0,209 до 0,164. Аналогично поглощение образца клубника-киви, содержащего 333 части на миллион фумаровой кислоты и хранящегося при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели, снижается на около 18% с 0,209 до 0,172. В образцах, подвергшихся введению 500 частей на миллион фумаровой кислоты, снижается на около 17% до 0,174.
ПРИМЕР 6
Тестируют способность ненасыщенных кислот ингибировать обесцвечивание красителя в композициях сокового напитка при добавлении 100 частей на миллион, 200 частей на миллион, 300 частей на миллион или 400 частей на миллион фумаровой кислоты в матрицу напитка французского экзотического сока (french exotic juice), содержащего краситель, обеспеченный главным образом соком сладкого картофеля. Ингредиенты матрицы напитка французского экзотического сока приведены в Таблице 5, ниже. Количество безводной лимонной кислоты, добавленной в композиции, определяют, вычитая 0,667 г/л для каждого 0,1 г/л фумаровой кислоты в композиции из начального количества безводной лимонной кислоты 1,45 г/л. Например, в образцах содержится 300 частей на миллион фумаровой кислоты, используют 1,25 г/л безводной лимонной кислоты: 1,45 г/л - (3 × 0,667 г/л) = 1,25 г/л. Образцы напитка французского экзотического сока разливают и анализируют аналогично Примеру 1.
Тестирование вкуса образцов указывает, что образцы композиции французского экзотического сока, содержащие 100 частей на миллион фумаровой кислоты, обладают менее выраженным вкусом и ароматом по сравнению с композициями французского экзотического сока, не содержащими фумаровую кислоту. Образцы композиции французского экзотического сока, содержащие 200 частей на миллион и 300 частей на миллион фумаровой кислоты, оба имеют отличающийся вкус и аромат, и более выраженную кислоту по сравнению с композициями французского экзотического сока, не содержащими фумаровую кислоту. Образцы композиции французского экзотического сока, содержащие 400 частей на миллион фумаровой кислоты, имеют отличающийся вкус и аромат, который ощущается более сухим и вяжущим по сравнению с образцами композиции, не содержащими фумаровую кислоту. Дополнительно, на композициях французского экзотического сока, содержащих 300 частей на миллион или 400 частей на миллион фумаровой кислоты, виден след масла.
<b>Таблица 5</b><b>Матрица напитка французский экзотический сок</b>
<b>Ингредиент</b>
<b>Количество (г/л)</b>
Сухой сахар
96,00
Дигидрат цитрата натрия
0,20
Аскорбиновая кислота
0,20
Безводная лимонная кислота
варьирует
Фумаровая кислота
варьирует
Смесь экзотического сока(концентраты гранатового сока, сока красного винограда и персикового сока; сок сладкого картофеля и вода)
4,40
Концентрат яблочного сока
17,00
Ксантановая камедь
0,12
Ароматизатор гранатовый микс
0,279
Обработанная вода
до 1 литра
Подвергшиеся введению образцы композиции французского экзотического сока хранят в течение семи недель при температуре 110°F (43,3°С). Дополнительно тестируют контрольные образцы, измеряя изменение цвета композиции французского экзотического сока, в которые не добавлены ненасыщенные кислоты и хранящиеся как при температуре 40°F (4,4°С) в течение семи недель, так и при температуре 110°F (43,3°С) в течение семи недель. После хранения в течение одной, трех и семи недель образцы визуально оценивают. Ингибирование обесцвечивания красителя определяют качественно, наблюдая за изменением красителя со временем. После одной недели хранения при температуре 40°F (4,4°С) ни контрольный образец, ни какой-либо из образцов композиции сока, содержащей фумаровую кислоту, не показал изменения красителя. В противоположность после хранения в течение одной недели при температуре 110°F (43,3°С) оба образца и контрольный образец, и образец композиции сока, содержащий 100 частей на миллион фумаровой кислоты, показали легкое обесцвечивание, в то время как образцы композиции сока, содержащие 200 частей на миллион, 300 частей на миллион и 400 частей на миллион фумаровой кислоты, не показали изменение красителя.
После трех недель хранения при 110°F (43,3°С) контрольный образец и образцы композиций сока, содержащие 100 частей на миллион и 200 частей на миллион, показали значительное обесцвечивание, и степень обесцвечивания обратно пропорциональна количеству фумаровой кислоты, присутствующей в образцах. Образцы композиции сока, содержащие 300 частей на миллион и 400 частей на миллион фумаровой кислоты, показали легкое обесцвечивание, но оба все еще имели приемлемый внешний вид. После семи недель хранения при температуре 110°F (43,3°С) все образцы показали заметное покоричневение и обесцвечивание, меньшее обесцвечивание наблюдалось в образцах, содержащих большее количество фумаровой кислоты. Образцы композиции сока, содержащие 300 частей на миллион и 400 частей на миллион фумаровой кислоты, все еще сохраняют большую степень красноватого цвета. Следовательно, использование, по меньшей мере, 300 частей на миллион фумаровой кислоты эффективно для ингибирования обесцвечивания красителей из натуральных источников в соковом напитке.
ПРИМЕР 7
В матрицах двух напитков тестируют воздействие фумаровой кислоты на аскорбиновую кислоту для подтверждения ингибирования обесцвечивания красителей, полученных из натуральных источников, фактически не из-за деградации аскорбиновой кислоты. Образцы напитков клубника-киви получают, используя матрицу, приведенную в Таблице 2, за исключением того, что они содержат более высокие уровни аскорбиновой кислоты (500 частей на миллион вместо 120 частей на миллион) и 630 частей на миллион фумаровой кислоты вместо лимонной кислоты. Дополнительно, образцы композиции ежевика-виноград получают, используя матрицы, приведенные в Таблице 6, ниже. Половину образцов клубника-киви и ежевика-виноград хранят при температуре 90°F (32,2°С) и половину образцов хранят при температуре 110°F (43,3°С) в течение одной недели.
Проводят анализ образцов на концентрацию аскорбиновой кислоты как перед, так и после хранения. Результаты анализа композиций клубника-киви и ежевика-виноград показаны на Фигурах 4 и 5 соответственно. Для справки, точки на графике на чертежах указывают уровень аскорбиновой кислоты, рекомендуемый для потребления, как 100%-ная суточная доза витамина C или как 40%-ная суточная доза витамина C.
<b>Таблица 6</b><b>Матрица напитка ежевика-виноград</b>
<b>Ингредиент</b>
<b>Количество (г/л)</b>
Сухой сахар
39,907
Цитрат калия
0,250
Аскорбиновая кислота
0,500
Фумаровая кислота
0,660
Жидкий черный краситель из сока моркови
0,410
Ароматизатор ежевика-виноград
1,306
Смесь витаминов
0,250
Смесь трав
0,126
Эритрит
28,006
Лактат кальция
0,196
Обработанная вода
до 1 литра
После одной недели хранения при температуре 90°F (32,2°С) потеря аскорбиновой кислоты в композициях клубника-киви составляет только 5,4% с 482,18 частей на миллион до 456,01 частей на миллион. После одной недели хранения при температуре 110°F (43,3°С) потеря аскорбиновой кислоты составляет 9,3% с 482,18 частей на миллион до 437,39 частей на миллион. Контрольный образец композиции клубника-киви по Таблице 2, содержащий лимонную кислоту вместо фумаровой, показывает потери аскорбиновой кислоты после хранения в течение одной недели при температуре 90°F (32,2°С) и при температуре 110°F (43,3°С) 4,9% и 14,4% соответственно.
После одной недели хранения при температуре 90°F (32,2°С) потеря аскорбиновой кислоты в композициях ежевика-виноград составляет только 4,2% с 475,47 частей на миллион до 455,35 частей на миллион. После одной недели хранения при температуре 110°F (43,3°С) потеря аскорбиновой кислоты составляет 10,1% с 475,47 частей на миллион до 427,64 частей на миллион. Контрольный образец композиции ежевика-виноград по Таблице 6, содержащий лимонную кислоту вместо фумаровой, показывает потери аскорбиновой кислоты после хранения в течение одной недели при температуре 90°F (32,2°С) и при температуре 110°F (43,3°С) 6,6% и 14,9% соответственно. Следовательно, присутствие фумаровой кислоты в композициях клубника-киви или композициях ежевика-виноград не приводит к деградации аскорбиновой кислоты, и, следовательно, не предотвращает деградацию красителей, полученных из натуральных источников аскорбиновой кислоты.
Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что преимущества, которые приведены в описании конкретных приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения, относятся к многочисленным альтернативным и отличающимся вариантам осуществления, не выходящим за рамки настоящего изобретения. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что все такие различные модификации и альтернативные варианты осуществления входят в объем притязаний настоящего изобретения. Все такие модификации и альтернативные варианты осуществления входят в объем формулы изобретения. Использованные здесь и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают и множественное число, если в контексте ясно не просматривается иное, кроме того, единственное число подразумевает, по меньшей мере, один. В настоящем документе и формуле изобретения глагол «включать» и его формы следует интерпретировать в открытом, а не закрытом значении, если ясно не указано иное, за исключением дополнительных объектов, признаков, компонентов и тому подобного.