СИСТЕМА ДОСТАВКИ ДЛЯ КОМПОЗИЦИИ НАТУРАЛЬНОГО ИНТЕНСИВНОГО ПОДСЛАСТИТЕЛЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
SYSTEM FOR NATURAL INTENSE SWEETENER COMPOSITION DELIVERY, PROCESS FOR ITS PREPARATION AND APPLICATION

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к по существу водорастворимым и по существу не образующим пыли системам доставки натуральных высокоэффективных подсластителей. Изобретение относится также к способам получения подобных систем доставки и способам применения таких систем.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Несмотря на то, что для большинства потребителей натуральные калорийные столовые подсластители, такие как сахароза, фруктоза и глюкоза, приятны на вкус, указанные подсластители являются калорийными. Поэтому в качестве альтернативы широко используют некалорийные или низкокалорийные заменители сахара или сахарозы. Применение подобных подсластителей может потребовать дополнительных решений, включая эффективные средства доставки подобных высокоэффективных композиций подсластителей.
Значительные проблемы, связанные с доставкой композиций высокоэффективных подсластителей, возникают вследствие неоднородности таких композиций. Например, высокоэффективные подсластители обычно применяют в относительно небольшом количестве, поэтому для их доставки требуется применение наполнителя. Относительно небольшое количество высокоэффективного подсластителя по сравнению с количеством наполнителя может привести к высокой степени разделения или к неравномерному распределению. Кроме того, высокоэффективные подсластители при определенных условиях применения могут не обладать высокой растворимостью. Далее, высокоэффективные подсластители часто находятся в форме пылеобразного порошка, обработка которого затруднительна. Следовательно, представляется желательным, в частности, создание систем доставки натуральных высокоэффективных подсластителей, обеспечивающих более подходящую доставку, улучшенную скорость растворения, меньшее пыление при обработке или комбинацию этих свойств. Кроме того, может оказаться желательным обеспечение систем доставки натуральных высокоэффективных подсластителей, обладающих улучшенным вкусом и/или ароматом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачи и преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением, частично изложены в представленном ниже описании или очевидным образом следуют из указанного описания, или же могут быть установлены в ходе практического применения изобретения. Если не указано иное, все технические и научные термины и сокращения в настоящем описании имеют значения, которые в них обычно вкладывает специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Несмотря на то, что способы и композиции, аналогичные или подобные предложенным в настоящем изобретении, можно применять при реализации настоящего изобретения, описанные подходящие способы и композиции не ограничивают настоящее изобретение.
Настоящее изобретение направлено на решение указанных задач за счет обеспечения системы доставки композиции подсластителя, содержащей по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель, при этом система доставки выбрана из группы, включающей сокристаллизованную композицию подсластителя на основе сахара или полиола; агломерированную композицию подсластителя; композицию подсластителя, полученную совместной сушки; гранулированную композицию подсластителя; экструдированную или сферонизированную композицию подсластителя; циклодекстриновый комплекс и композицию подсластителя в спрессованной форме.
Кроме того, изобретение включает способ получения формы доставки композиции подсластителя, содержащей по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель, включающий сокристаллизацию композиции подсластителя с сахаром или полиолом (напр., эритритом), агломерацию композиции подсластителя; получение композиции подсластителя способом совместной сушки; получение комплекса композиции подсластителя с металлом или получение комплекса циклодекстрина с композицией подсластителя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 представлена сканограмма порошковой рентгеновской диффракции ребаудиозида А полиморфной формы 1 на графике зависимости интенсивности рассеяния от угла рассеяния 2θ согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На Фиг.2 представлена сканограмма порошковой рентгеновской диффракции ребаудиозида А полиморфной формы 2 на графике зависимости интенсивности рассеяния от угла рассеяния 2θ согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На Фиг.3 представлена сканограмма порошковой рентгеновской диффракции ребаудиозида А полиморфной формы 3А на графике зависимости интенсивности рассеяния от угла рассеяния 2θ согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На Фиг.4 представлена сканограмма порошковой рентгеновской диффракции ребаудиозида А полиморфной формы 3В на графике зависимости интенсивности рассеяния от угла рассеяния 2θ согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На Фиг.5 представлена сканограмма порошковой рентгеновской диффракции ребаудиозида А полиморфной формы 4 на графике зависимости интенсивности рассеяния от угла рассеяния 2θ согласно варианту реализации настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящая заявка является родственной по отношению к заявке на патент США 11/561148, озаглавленной «Композиции натурального высокоэффективного подсластителя с улучшенным временным профилем и/или вкусовыми характеристиками, способы их получения и применения», поданной в Патентное ведомство США 17 ноября 2006 г.являющейся продолжением заявки на патент США 11/556113, поданной 2 ноября 2006 г., которая испрашивает приоритет согласно § 119 раздела 35 Свода федеральных законов США на основании предварительной заявки на патент США 60/739302, поданной 23 ноября 2005 г.; предварительной заявки на патент США 60/805209, поданной 19 июня 2006 г.; предварительной заявки на патент США 60/805216, поданной 19 июня 2006 г. Кроме того, настоящая заявка является родственной по отношению к предварительной заявке на патент США 60/889318, поданной 12 февраля 2007 г. Содержание указанных заявок включено в настоящее описание во всей полноте посредством ссылки.
Далее представлено подробное описание предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения. Все примеры приведены с целью пояснения вариантов реализации настоящего изобретения и не ограничивают настоящее изобретение. Фактически, для специалистов в данной области техники очевидно, что в рамках настоящего изобретения возможны различные варианты и модификации настоящего изобретения. Например, отличительные признаки изобретения, приведенные для иллюстрации или описания одного из вариантов реализации, можно применить в другом варианте реализации, получив тем самым еще один вариант реализации. Таким образом, подразумевается, что подобные варианты и модификации находятся в рамках настоящего изобретения, охарактеризованного в пунктах прилагаемой формулы изобретения, и их эквивалентов.
I. Системы доставки.
В общем случае, согласно вариантам реализации в настоящем изобретении предложены системы доставки композиций подсластителя с улучшенными характеристиками скорости растворения, обеспечивающие большую легкость их обработки. Неограничивающие примеры подходящих систем доставки композиций подсластителя, предложенные в соответствии с некоторыми вариантами реализации, включают сокристаллизованные композиции подсластителя на основе с сахара или полиола, агломерированные композиции подсластителя, прессованные композиции подсластителя, сухие композиции подсластителя, порошкообразные композиции подсластителя, сферонизованные композиции подсластителя, гранулированные композиции подсластителя и жидкие композиции подсластителя.
Предложенные в настоящем изобретении композиции подсластителя в общем случае содержат по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель; подробное описание композиций согласно изобретению приведено ниже.
А. Сокристаллизованная композиция подсластителя и сахара/пол иола
2
22
11
В частном варианте реализации изобретения композицию подсластителя сокристаллизуют с сахаром или полиолом в различных соотношениях для получения по существу водорастворимого подсластителя, по существу не вызывающего затруднений, связанных с пылением. Термин «сахар» в настоящем описании в общем случае относится к сахарозе (C1HO). Термин «полиол» здесь является синонимом термина «сахарный спирт» и относится в общем случае к молекуле, содержащей более одной гидроксильной группы, такой как эритрит, мальтит, маннитол, сорбитол, лактитол, ксилитол, изомальт, пропилен гликоль, глицерол (глицерин), треитол, галактитол, палатиноза, восстановленные изомальто-олигосахариды, восстановленные ксило-олигосахариды, восстановленные гентил-олигосахариды, восстановленный сироп мальтозы, восстановленный сироп глюкозы и сахарные спирты, а также любые другие углеводороды, способные к восстановлению, не оказывающие негативного влияния на вкус композиции подсластителя.
Согласно другому варианту реализации предложен способ получения композиции подсластителя, сокристаллизованной с сахаром или полиолом. Подобные способы известны специалистам в данной области техники; более подробное их обсуждение представлено в патенте США 6214402. Согласно некоторым вариантам реализации способ получения сокристаллизованной композиции подсластителя на основе сахара или полиола может включать этапы получения пересыщенного раствора (сиропа) сахара или полиола, добавления к сиропу определенного количества предварительной смеси, содержащей композицию подсластителя и сахар или полиол в заданном соотношении, при интенсивном механическом перемешивании, прекращение нагрева сиропа сахара или полиола и быстрое охлаждение сиропа сахара или полиола при интенсивном перемешивании во время кристаллизации и агломерации. В ходе указанного процесса композиция подсластителя встраивается в матрицу сахара или полиола, предотвращая таким образом отделение композиции подсластителя или ее выделение из смеси при обработке, упаковке или хранении. Полученный продукт может быть гранулированным, свободнотекучим, неслеживающимся, легко и однородно диспергируемым и/или растворимым в воде.
Согласно частному варианту реализации, сироп сахара или полиола можно получить из коммерческих источников или путем смешивания сахара или полиола с водой. Сироп сахара или полиола может быть пересыщенным, с содержанием твердого вещества в количестве приблизительно от 95 до 98% от веса сиропа после удаления воды из сиропа сахара. В общем случае, воду можно удалить из сиропа сахара или полиола путем нагревания при перемешивании сиропа сахара или полиола; обработка сиропа сахара или полиола должна происходить при температуре не менее примерно 120°C для предотвращения преждевременной кристаллизации.
Согласно другому частному варианту реализации, сухую предварительную смесь готовят путем объединения композиции подсластителя с сахаром или полиолом в желательном соотношении. Согласно некоторым вариантам реализации, весовое соотношение композиции подсластителя и сахара или полиола составляет примерно от 0.001:1 до 1:1. Другие компоненты, такие как ароматизаторы или другие высокоэффективные подсластители, можно также добавлять в сухую предварительную смесь до тех пор, пока их количество не начинает влиять неблагоприятно на общий вкус сокристаллизованной с сахаром композиции подсластителя.
Количество предварительной смеси и перенасыщенного сиропа может варьироваться для получения продуктов различной степени сладости. Согласно частным вариантам реализации, содержание композиция подсластителя составляет приблизительно от 0,001% до 50% по весу готового продукта, или приблизительно от 0,001% до 5%, или приблизительно от 0,001% до 2,5%.
Сокристаллизованные с сахаром или полиолом композиции подсластителя согласно настоящему изобретению подходят для применения в любых композициях, заменяющих традиционные калорийные подсластители, наряду с другими низкокалорийными и некалорийными подсластителями. Кроме того, согласно некоторым вариантам реализации, сокристаллизованные с сахаром или полиолом композиции подсластителя можно комбинировать с наполнителями, включая без ограничения декстрозу, мальтодекстрин, лактозу, инулин, полиолы, полидекстрозу, целлюлозу и производные целлюлозы. Подобные продукты можно, в частности, применять в качестве столовых подсластителей.
В. Агломерированные композиции подсластителей
Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложен агломерат композиции подсластителя. Термин «агломерат подсластителя» в настоящем описании относится к множеству частиц подсластителя, удерживаемых в кластерных структурах. Примеры агломератов подсластителя включают без ограничения полученные с применением связующего агломераты, экструдаты и гранулы.
1. Агломераты, полученные с применением связующего
Согласно некоторым вариантам реализации, в настоящем изобретении предложен способ получения агломерата композиции подсластителя, связующего и носителя. Способы получения агломератов известны специалистам в данной области техники и более подробно описаны в патенте США 6180157. В общем случае, способ получения агломерата согласно конкретному варианту реализации изобретения включает этапы получения раствора предварительной смеси, содержащего композицию подсластителя и связующего в растворителе, нагревание предварительной смеси до температуры, достаточной для эффективного образования смеси на основе указанной предварительной смеси, нанесение предварительной смеси на псевдоожиженный носитель в агломераторе кипящего слоя и сушку полученного агломерата. Степень сладости полученного агломерата можно регулировать путем изменения количества композиции подсластителя в растворе предварительной смеси.
Согласно частному варианту реализации, раствор предварительной смеси содержит композицию подсластителя и связующее, растворенные в растворителе. Согласно частному варианту реализации, связующее может обладать связующей способностью, достаточной для того, чтобы способствовать протеканию агломерации. Примеры подходящих связующих включают без ограничения мальтодекстрин, сахарозу, геллановую камедь, гидроксипропилметилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, поливинилпирролидон и их смеси. Композицию подсластителя и связующее можно растворить в одном растворителе или в двух различных растворителях по отдельности. Согласно варианту реализации с раздельным растворением композиции подсластителя и связующего, растворители до объединения в единый раствор могут быть как одинаковыми, так и различными. Возможно применение любых растворителей, в которых растворимы композиция подсластители и/или связующее. Желательно применение пищевого растворителя, примеры которого включают без ограничения этанол, воду, изопропанол, метанол и их смеси. Для достижения полного размешивания предварительной смеси, указанную смесь можно нагреть до температуры примерно от 30°С до 100°C. Термин «эффективное перемешивание» здесь обозначает гомогенизацию, достаточную для получения смеси.
Количество связующего в растворе может варьироваться в зависимости от многих факторов, включая связующую способность конкретного выбранного связующего вещества и конкретный растворитель. Согласно частному варианту реализации, связующее в растворе предварительной смеси содержится в количестве примерно от 5% до 25% по весу. Согласно одному из вариантов реализации, весовое соотношение связующего и композиции подсластителя в растворе предварительной смеси может варьироваться от достаточно низкого до весьма высокого - примерно от 1:10 до 10:1. Согласно одному из вариантов реализации, весовое соотношение связующего и композиции подсластителя составляет примерно от 0,5:1,0 до 2:1.
После получения раствора предварительной смеси указанный раствор наносят на псевдоожиженный носитель в смесителе для агломерации в кипящем слое. Предпочтительно, предварительную смесь наносят на псевдоожиженный носитель путем распыления предварительной смеси на псевдоожиженный носитель с получением агломерата композиции подсластителя и носителя. В качестве агломератора с кипящим слоем можно использовать любой подходящий агломератор с кипящим слоем, известный специалистам в данной области техники. Например, агломератор с кипящим слоем может представлять собой агломератор периодического действия, непрерывного действия или непрерывный агломератор с турбулентным потоком.
Согласно одному варианту реализации, носитель псевдоожижают и устанавливают температуру приблизительно от 20°C до 50°C, или приблизительно от 35°C до 45°C. Согласно одному варианту реализации, носитель нагревают приблизительно до 40°C. Носитель помещают в съемную емкость агломератора с кипящим слоем. После закрепления емкости на агломераторе с кипящим слоем носитель псевдоожижают и нагревают по мере необходимости регулированим температуры входящего воздуха. Согласно одному варианту реализации, температуру входящего воздуха поддерживают на уровне от 50°C до 100°C. Например, для нагревания псевдоожиженного носителя приблизительно до 40°C температуру входящего воздуха поддерживают на уровне от 70°C до 75°C.
Когда температура псевдоожиженного носителя достигает заданного значения, раствор предварительной смеси наносят через распыляющую форсунку агломератора. Раствор предварительной смеси можно распылять на псевдоожиженный носитель с любой скоростью, эффективной для получения агломерата с желательным распределением частиц. Для специалиста в данной области техники очевидно, что для получения желательного распределения частиц можно варьировать различные параметры процесса получения. После завершения распыления агломерат можно высушить. Согласно одному варианту реализации, агломерат сушат до достижения температуры воздуха на выходе приблизительно от 35°С до 40°C.
Количество композиции подсластителя, носителя и связующего в полученном агломерате можно регулировать, варьируя ряд факторов, включая выбор связующего и носителя, в зависимости от желаемой эффективности агломерата как подсластителя. Специалисты в данной области согласятся с тем, что количество композиции подсластителя в агломерате можно регулировать, варьируя количество композиции подсластителя, добавляемого в раствор предварительной смеси. Степень сладости особенно важна при необходимости определения вклада, вносимого другими натуральными и/или синтетическими подсластителями в сладкий вкус различных продуктов.
Согласно одному варианту реализации, весовое соотношение носитель/композиция подсластителя составляет приблизительно от 1:10 до 10:1, или от 0.5:1.0 до 2:1. Согласно одному варианту реализации, композиция подсластителя содержится в агломерате в количестве приблизительно от 0.1 до 99.9% по весу, содержание носителя в агломерате составляет приблизительно от 50 до 99.9% по весу, а содержание связующего в агломерате составляет приблизительно от 0.1 до 15% по весу от общего веса агломерата. Согласно другому варианту реализации, композиция подсластителя содержится в агломерате в количестве приблизительно от 50 до 99.9% по весу, содержание носителя в агломерате составляет приблизительно от 75 до 99.9% по весу, а содержание связующего в агломерате составляет приблизительно от 1 до 7% по весу.
Распределение частиц агломерата по размерам можно определить путем просеивания агломерата через сита с различным размером отверстий. Кроме того, в случае, когда это целесообразно, продукт можно разделить на ситах для получения продукта с более узким распределением частиц по размерам. Например, на сите 14 меш можно отделить частицы большего размера и приготовить продукт улучшенного внешнего вида, частицы размером менее 120 меш можно удалить и получить агломерат с улучшенными характеристиками текучести; кроме того, в некоторые в некоторых случаях желательно получение продукта с более узким распределением частиц по размерам.
Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что регулировать распределение частиц агломерата по размерам можно с помощью различных факторов, включая выбор связующего, концентрацию связующего в растворе, скорость распыления аэрозольного раствора, давление воздуха в распылителе и характеристики носителя.
Согласно конкретному варианту реализации, предложенные в настоящем изобретении агломераты можно смешивать с различными компонентами. Термин «компоненты смеси» в настоящем описании включает большое количество ингредиентов, традиционно применяемых при изготовлении пищевых продуктов и напитков, включая без ограничения связующие агенты, носители, наполнители и подсластители. Например, агломераты можно применять для получения столовых подсластителей или порошкообразных смесей для получения напитков путем сухого смешивания агломератов согласно настоящему изобретению с компонентами, традиционно применяемыми для получения столовых подсластителей или порошкообразных смесей для получения напитков согласно способам, хорошо известным специалистам в данной области техники.
2. Экструдаты
Кроме того, согласно вариантам реализации изобретения предложены по существу не образующие пыли и по существу свободнотекучие экструдаты или экструдированные агломераты композиции подсластителя. Согласно некоторым вариантам реализации, подобные частицы можно получить с применением или без применения связующего при помощи способов экструзии и сферонизации.
Термины «экструдаты» или «экструдированная композиция подсластителя» в настоящем описании относится к сравнительно гладким сферическим свободнотекучим и по существу не образующим пыли механически прочным гранулам. Несмотря на то, что сферы, как правило, обладают более гладкой поверхностью и могут быть прочнее/тверже, чем частицы экструдата, преимущество экструдата состоит в его стоимости, поскольку он требует меньшей обработки. Сферы и экструдат согласно изобретению можно по желанию подвергать дальнейшей обработке, такой как, например, размол или дробление, для получения различных видов других частиц.
Согласно другому варианту реализации, предложен способ получения экструдатов композиции подсластителя. Подобные способы известны специалистам в данной области техники и описаны более подробно в патенте США 6365216. Согласно одному варианту реализации, предложенный способ получения экструдатов композиции подсластителя в общем случае включает этапы объединения композиции подсластителя, пластификатора и, возможно, связующего с получением влажной массы, экструзию влажной массы для формирования экструдата; и сушку экструдата с получением частиц композиции подсластителя.
Примеры подходящих пластификаторов согласно конкретному варианту реализации включают без ограничения воду, глицерин и их смеси. Согласно некоторым вариантам реализации, пластификатор в общем случае присутствует во влажной массе в количестве приблизительно от 4 до 45% по весу, или приблизительно от 15 до 35% по весу.
Примеры подходящих связующих веществ согласно конкретному варианту реализации включают без ограничения поливинилпирролидон (PVP), мальтодекстрины, микрокристаллическую целлюлозу, крахмалы, гидроксипропилметилцеллюлозу (НРМС), метилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу (НРС), акациевую камедь, желатин, ксантановую камедь и их смеси. Согласно некоторым вариантам реализации, связующее присутствует во влажной массе в общем случае в количестве приблизительно от 0,01 до 45% по весу или приблизительно от 0,5 до 10% по весу.
Согласно частному варианту реализации, связующее можно растворить в пластификаторе для получения раствора связующего, который далее добавляют к композиции подсластителя и другим возможным ингредиентам. Применение раствора связующего позволяет улучшить распределение связующего в объеме влажной массы.
Прочие возможные ингредиенты, которые можно вводить во влажную массу, включают носители и вспомогательные вещества. Специалист в данной области техники согласится с тем, что возможно включение любых традиционных пищевых ингредиентов, и легко сможет оценить количество пищевого ингредиента, вводимого для достижения желательного аромата, вкуса или функциональной характеристики.
Способы экструдирования влажной массы с целью формирования экструдата хорошо известны специалистам в данной области техники. Согласно частному варианту реализации, для формирования экструдатов применяют экструдер низкого давления с формующей головкой. Согласно конкретному варианту реализации, экструдаты нарезают на отрезки заданной длины при помощи режущего устройства, прикрепленного к разгрузочному концу экструдера; получают экструдат по существу цилиндрической формы, лентовидный экструдат или экструдат в форме гранул. Форму и размер экструдата можно варьировать, изменяя форму и размер отверстий головки экструдера и способ работы режущего устройства.
По окончании процесса экструзии экструдаты высушивают способами, хорошо известными специалистам в данной области техники. Согласно частному варианту реализации, для сушки экструдата применяют сушилку с кипящим слоем.
Согласно частному варианту реализации, экструдатам возможно придают форму сферы перед этапом сушки. Сферы формируют загружением экструдатов в марумерайзер (marumerizer), состоящий из вертикального полого цилиндра (резервуара) с горизонтальным вращающимся диском (фрикционным диском) внутри. Поверхность вращающегося диска может иметь различную текстуру, приспособленную для достижения конкретных целей. Например, можно установить сетку с размером ячеек, соответствующим желательному размеру частиц. Частицы экструдата приобретают сферическую форму на вращающемся диске при столкновениях со стенками резервуара и между частицами. Во время формирования сфер избыточная влага может мигрировать к поверхности, или же экструдат может проявить тиксотропное поведение, при этом требуется добавление небольшого количества подходящего порошкообразного вещества для уменьшения вероятности слипания частиц.
Ранее было сказано, что экструдаты композиции подсластителя можно формировать с применением и без применения связующего. Формирование экструдата без применения связующего является желательным благодаря низкой стоимости и улучшенного качества продукта. Кроме того, уменьшается количество вспомогательных веществ в экструдатах. Согласно вариантам реализации, где экструдаты формируют без применения связующего, способ получения частиц дополнительно включает этап нагревания влажной массы композиции подсластителя и пластификатора для стимулирования связывания влажной массы. Желательно нагревание влажной массы до температуры приблизительно от 30°C до 90°C, или приблизительно от 40°C до 70°C. Способы нагревания влажной массы согласно настоящему изобретению включают без ограничения нагревание в таких устройствах как печь, пластикатор с обогревающей рубашкой или экструдер, выполненный с возможностью осуществления смешивания и нагревания.
3. Гранулированные композиции подсластителей
Согласно одному варианту реализации в изобретении предложены гранулированные формы композиции подсластителя. Термины «гранулы», «гранулированные формы» или «в форме гранул» в настоящем описании являются синонимами и относятся к свободнотекучим по существу не образующим пыли механически прочным агломератам композиции подсластителя.
Согласно другому варианту реализации предложен способ получения гранулированных форм композиции подсластителя. Специалистам в данной области техники известны способы гранулирования; такие способы подробно описаны в публикации WO 01/60842. Согласно некоторым вариантам реализации, подобные способы включают без ограничения распылительное гранулирование с применением влажного связующего с псевдоожижением или без псевдоожижения, прессование порошка, пульверизация, экструзия и агломерация в барабанной машине. Предпочтительным способом формирования гранул является прессование порошка благодаря простоте указанного способа. Кроме того, в настоящем описании предложены прессованные формы композиции подсластителя.
Согласно конкретному варианту реализации способ получения гранул композиции подсластителя включает этапы прессования композиции подсластителя с получением прессованных заготовок; измельчение прессованных заготовок с формированием гранул; возможно, сортировку гранул для получения композиции подсластителя с желательным размером частиц.
Прессование композиции подсластителя проводят с помощью традиционного прессовального оборудования. Примеры подобного оборудования включают без ограничения устройства для прессования в валках, таблетирования, агрегации, поршневой экструзии, плунжерного прессования, брикетирования в валках, прессования возвратно-поступательным поршнем, прессовой штамповки и гранулирования. Прессованная композиция может принимать любую форму, которую можно впоследствии подвергнуть разделению с уменьшением размера. Примеры таких форм включают без ограничения хлопья, стружки, брикеты, ломтики и шарики. Специалисты в данной области согласятся с тем, что форма и внешний вид прессованной композиции варьируется в зависимости от формы и свойств поверхности прессовального оборудования, применяемого на этапе прессования. Соответственно, прессованные формы могут быть гладкими, рифлеными, гофрированными или в форме подушечек (pillow-pocketed) и т.п. Кроме того, размер и свойства прессованных форм зависят от вида оборудования и оперативных параметров, установленных при прессовании.
Согласно особо предпочтительному варианту реализации, композицию подсластителя прессуют в форме хлопьев или стружек при помощи валкового пресса. Традиционное оборудование для прессования в валках, как правило, включает загрузочную воронку, подающую композицию подсластителя на прессование, и пару вальков разнонаправленного вращения; при этом либо оба валка, либо один из них закреплены на осях, при этом один из вальков, возможно, выполнен с возможностью незначительного перемещения. Композицию подсластителя подают в устройство через загрузочную воронку под действием силы тяжести, или же подают под давлением, регулируемым питающим шнеком. Реальный размер полученных прессованных форм зависит от ширины валка и размера применяемого устройства. Кроме того, свойства прессованных форм, такие как твердость, плотность и толщина, зависят от различных факторов, таких как давление, скорость вращения валков, скорость подачи материала и применяемыми в процессе прессования установками питающего шнека.
Согласно частному варианту реализации композицию подсластителя подвергают деаэрации перед этапом прессования, что приводит к более эффективному прессованию и формированию более прочных прессованных форм и, соответственно, гранул. Деаэрацию можно проводить любыми известными способами, варианты которых включают без ограничения шнековую подачу, вакуумную деаэрацию и их комбинации.
Согласно другому частному варианту реализации сухое связующее смешивают с композицией подсластителя перед прессованием. Применение сухого связующего может обеспечивать повышение прочности гранул и способствовать их диспергированию в жидкостях. Согласно некоторым вариантам реализации, подходящие сухие связующие включают пептизированный кукурузный крахмал, микрокристаллическую целлюлозу, гидрофильные полимеры (напр., метилцеллюлозу, гидроксипропилметил целлюлозу, поливинилпирролидон, альгинаты, ксантановую камедь, геллановую камедь и акациевую камедь) и их смеси. Согласно конкретному варианту реализации, содержание сухого связующего в общем случае составляет приблизительно от 0.1 до 40% по весу от общего веса смеси композиции подсластителя и сухого связующего.
Вслед за этапом прессования прессованные заготовки измельчают для формирования гранул. Для измельчения прессованных форм можно применять любые подходящие способы, включая размалывание. Согласно частному варианту реализации измельчение прессованных форм проводят в несколько этапов, изменяя размер размольного зазора в мельнице. Согласно определенному варианту реализации, измельчение прессованной композиции проводят в два этапа: этап предварительного измельчения и последующий этап размалывания. Этап измельчения прессованной композиции уменьшает количество «излишков» («overs») - «частиц большего размера» в гранулированной композиции подсластителя. В настоящем описании термин «излишки» относится к частицам материала, по размерам превышающим частицы максимального желательного размера.
Измельчение прессованного материала обычно приводит к образованию гранул различных размеров. Соответственно, желательным может оказаться просеивание гранул для получения желательного распределения частиц по размеру. Для просеивания частиц можно применять любые традиционные способы, включая сита и решетки. Вслед за просеиванием можно подвергнуть обработке в устройстве для прессования частицы малого размера. Термин «частицы малого размера» в настоящем описании относится к частицам материала меньшим, чем частицы минимального желательного размера.
С. Совместная сушка композиции подсластителя
Кроме того, в настоящем описании предложены композиции подсластителя, высушенные способом совместной сушки вместе с одним или несколькими агентами для совместной сушки. Термин «агенты для совместной сушки» включает все желательные ингредиенты, совместимые с композицией подсластителя, применяемого для получения продукта. Специалист в данной области техники согласится с тем, что агенты для совместной сушки следует выбирать с учетом одного или нескольких функциональных свойств, желательных при применении продукта, в котором предстоит использовать композицию подсластителя. Существует множество ингредиентов, совместимых с композицией подсластителя, обладающих различными функциональными свойствами. Согласно одному варианту реализации один или несколько агентов для совместной сушки включают по меньшей мере одну из композиций, улучшающих вкус композиции подсластителя, описанной ниже. Согласно другому варианту реализации, один или несколько агентов для совместной сушки включают наполнитель; агент, повышающий текучесть; инкапсулирующий агент или их смесь.
Согласно другому варианту реализации, предложен способ совместной сушки композиции подсластителя вместе с одним или несколькими агентами для совместной сушки. Подобные способы известны специалистам в данной области техники и описаны подробно в публикации WO 02/05660. Для совместной сушки композиции подсластителя вместе с одним или несколькими агентами для совместной сушки можно применять любые устройства и оборудование, известные специалистам в данной области техники. Согласно некоторым вариантам реализации подходящие способы сушки включают без ограничения распылительную сушку, конвекционную сушку, вакуумную сушку в сушильном барабане, сублимационную сушку, сушку в лотковой сушилке и сушку в высокоскоростной лопастной сушилке.
Согласно особо предпочтительному варианту реализации композицию подсластителя высушивают способом распылительной сушки. Согласно конкретному варианту реализации раствор готовят из композиции подсластителя и одного или нескольких желательных агентов для совместной сушки. Для получения растворов подходит любой приемлемый растворитель или смесь растворителей, выбранных в зависимости от характеристик растворимости композиции подсластителя и одного или нескольких со-агентов. Согласно некоторым вариантам реализации приемлемые растворители включают без ограничения воду, этанол и их смеси.
Согласно одному варианту реализации раствор композиции подсластителя и одного или нескольких агентов для совместной сушки можно нагреть перед распылительной сушкой. Согласно определенному варианту реализации температуру выбирают в зависимости от характеристик растворимости сухих ингредиентов и желательной вязкости питающего раствора при распылительной сушке.
Согласно другому варианту реализации химически инертный негорючий газ (напр., двуокись углерода) можно добавить к раствору композиции подсластителя и одного или нескольких агентов для совместной сушки перед распылением. Согласно определенному варианту реализации химически инертный негорючий газ добавляют в количестве, обеспечивающем эффективное уменьшение плотности в объеме получаемого после распылительной сушки продукта, и для производства продукта, включающего полые сферы.
Способы распылительной сушки хорошо известны специалистам в данной области техники. Согласно конкретному варианту реализации, раствор композиции подсластителя и одного или нескольких агентов для совместной сушки подают в сушилку для распылительной сушки при температуре воздуха на входе приблизительно от 150°C до 350°C. Повышение температуры воздуха на входе при постоянной скорости потока воздуха может привести к снижению объемной плотности продукта. Температура воздуха на выходе может варьироваться приблизительно от 70°C до 140°C согласно некоторым вариантам реализации. Снижение температуры воздуха на выходе может привести к повышению содержания влаги, что облегчает агломерацию при сушке в кипящем слое и получению композиции подсластителя с лучшими характеристиками растворимости.
Для совместной сушки композиции подсластителя и одного или нескольких агентов для совместной сушки можно применять любые устройства для распылительной сушки. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что правильный выбор оборудования позволит получить продукт с конкретными физическими свойствами. Например, пенораспылительная сушка позволяет получить продукт с низкой объемной плотностью. Альтернативно, к выходу распылительной сушилки можно присоединить устройство для сушки в кипящем слое; полученный продукт будет отличаться повышенной скоростью растворения, что позволяет применять его в продуктах быстрого приготовления. Согласно некоторым вариантам реализации примеры распылительных сушилок включают без ограничения башенные распылительные сушилки с прямоточной форсункой, прямоточные роторные распылительные сушилки, башенные распылительные сушилки с противоточной форсункой, и распылительные сушилки со смешанными потоками, оснащенные фонтанирующими форсунками.
Далее, полученные способом совместной сушки композиции подсластителя можно обработать или отделить способами, хорошо известными специалистам в данной области техники. Например, желательного распределения частиц по размерам можно достичь путем просеивания продукта. Альтернативно, полученные способом совместной сушки композиции подсластителя можно подвергнуть дальнейшей обработке, такой как агломерация.
При распылительной сушке используют жидкие питающие потоки, которые можно распылить (напр., взвеси, растворы и суспензии). Альтернативные способы сушки можно выбирать в зависимости от типа потока. Например, способами сублимационной сушки и сушки в лотковой сушилке можно обрабатывать не только жидкие питающие потоки, описанные выше, но и влажные осадки и пасты. В лопастные сушилки, напр., высокоскоростные лопастные сушилки, можно загружать взвеси, суспензии, гели и влажные материалы. Способы барабанной сушки под вакуумом, первоначально применявшиеся для жидких питающих потоков, широко применяют для обработки потоков различной степени вязкости.
Оказалось, что полученные способом совместной сушки композиции подсластителя обладают функциональными свойствами, которые обеспечивают возможность их применения в различных системах. Следует отметить, что полученные способом совместной сушки композиции подсластителя обладают отменными вкусовыми качествами. Кроме того, полученные способом совместной сушки композиции подсластителя возможно обладают повышенной стабильностью в системах с низкой влажностью.
D. Комплексы циклодекстрина и композиций подсластителя
Согласно еще одному варианту реализации в изобретении предложены композиции, содержащие циклодекстрин в комбинации с композициями подсластителя, описанными ниже. Образование инклюзивных комплексов циклодекстрина (комплексов включения) представляет собой молекулярный процесс, при котором одна или несколько молекул-гостей при взаимодействии с полостью одной или нескольких молекул циклодекстрина оказываются захваченными, в отличие от процесса инкапсуляции, где молекулы-гости (более одной) встраиваются в инкапсулирующую матрицу. При образовании комплекса циклодекстрина молекула-гость при контакте с полостью молекулы циклодекстрина образует прочные связи за счет различных сил нековалентной природы (напр., сил Ван-дер-Ваальса, гидрофобных взаимодействия и т.д.).
Согласно некоторым вариантам реализации, циклодекстрин, подходящий для применения согласно предложенным вариантам реализации, представляет собой циклический гомолог олигосахарида, известный также как циклоамилоза. Он состоит из 6-10 D-гликопиранозных групп, связанных посредством α-(1,4)-гликозидных связей с образованием циклической структуры. Наименование циклодекстрина соответствует степени его полимеризации: α-, β- или γ-циклодекстрин содержат по 6, 7 или 8 остатков глюкозы соответственно. Внутренняя часть кольца содержит С-Н связи или эфирные связи и является гидрофобной, в то время как на внешней части кольца расположено множество ОН-групп, и она является в высокой степени гидрофильной. Соответственно, полагают, что предложенные в настоящем описании композиции подсластителя встраиваются во внутреннюю часть циклодекстриновой структуры. Комплекс с композицией подсластителя согласно настоящему изобретению может образовывать любой циклодекстрин - α-, β-, γ-циклодекстрин, или их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации циклодекстрин может быть замещенным или незамещенным такими группами как алкил, гидроксиалкил, ацетил, амин, сульфат или их комбинации, без ограничения.
Комплексы циклодекстрина можно приготовить любым приемлемым способом получения комплексных соединений. Согласно некоторым вариантам реализации, подходящие способы получения комплексных соединений включают без ограничения соосаждение, получение комплекса в суспензии, получение комплекса в пасте, влажное смешивание и нагревание, а также экструзию и способы сухого смешивания. Подобные способы описаны в подробностях в публикации WO 00/15049, содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки. Кроме того, получить комплексное соединение можно способами агломерации, подобными описанным выше.
Согласно частному варианту реализации комплекс циклодекстрина получают методом соосаждения. В общих чертах, циклодекстрин растворяют в воде и при перемешивании добавляют композицию подсластителя. Концентрацию циклодекстрина и композиции подсластителя подбирают так, чтобы она была достаточно высокой для того, чтобы растворимость комплекса циклодекстрин/подсластитель повышалась по мере протекания реакции комплексообразования или по мере охлаждения реакционной смеси. Комплекс циклодекстрина можно выделить способом сублимационной сушки, собрав осадок после охлаждения. Осадок можно собрать любыми способами, известными специалистам в данной области техники, включая декантацию, центрифугирование или фильтрование. Далее, осадок промывают малым количеством воды или другого смешивающегося с водой растворителя (напр., холодным этиловым спиртом, холодным метанолом или холодным ацетоном). Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что выбор растворителя, количество растворителя и его температура влияют на растворимость, стабильность и формирование комплексов. Соответственно, специалист в данной области техники легко достигнет необходимого баланса этих параметров без излишних экспериментов.
II. Композиции подсластителя
Натуральные высокоэффективные подсластители (natural high-potency sweetener - NHPS).
Предложены композиции подсластителя, включающие по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель. В настоящем описании термины «натуральный высокоэффективный подсластитель», «NHPS», «композиция NHPS» и «композиция натурального высокоэффективного подсластителя» являются синонимами. «NHPS» обозначает любой натуральный подсластитель, возможно представленный в сыром, экстрагированном, очищенном или любом другом виде; один или в комбинации; со степенью сладости, превышающей сладость сахарозы, фруктозы, глюкозы, однако с меньшей калорийностью. Примеры NHPS, подходящих для применения согласно вариантам реализации изобретения включают ребаудиозид А, ребаудиозид В, ребаудиозид С (дулькозид В), ребаудиозид D, ребаудиозид Е, ребаудиозид F, дулькозид А, рубузозид, стевию, стевиозид, могрозид IV, могрозид V, подсластитель Luo Han Guo, сиаменозид, монатин и его соли (монатин SS, RR, RS, SR), куркулин, глицирризиновую кислоту и ее соли, тауматин, монеллин, мабинлин, браззеин, гернандульцин, филлодульцин, глицифиллин, флоридцин, трилобатин, байиунозид (baiyunoside), осладин, полиподозид А, птерокариозид А, птерокариозид В, мукурозиозид, фломизозид I, периандрин I, абрузозид А и циклокариозид I. Термин NHPS охватывает также модифицированные NHPS. Модифицированные NHPS включают NHPS, измененные натуральным путем. Например, модифицированные NHPS включают без ограничения NHPS перебродившие, контактировавшие с ферментом, или производные или замещенные NHPS. Согласно одному варианту реализации, по меньшей мере один модифицированный NHPS можно применять в комбинации с по меньшей мере одним NHPS. Согласно другому варианту реализации, по меньшей мере один модифицированный NHPS можно применять отдельно, без NHPS. Таким образом, модифицированные NHPS можно применять вместо NHPS или в комбинации с NHPS согласно любому из описанных здесь вариантов реализации. Тем не менее, ради краткости, в описании вариантов реализации настоящего изобретения модифицированные NHPS специально не описаны в качестве альтернативы немодифицированным NHPS, при этом следует понимать, что модифицированные NHPS можно применять вместо NHPS согласно любому описанному варианту реализации.
Согласно одному варианту реализации, возможно применение экстрактов NHPS любой степени чистоты. Согласно другому варианту реализации, если NHPS применяют не в виде экстракта, то чистота NHPS может варьироваться в интервале приблизительно от 25% до 100%. Согласно другим вариантам реализации чистота NHPS может варьироваться приблизительно от 50% до 100%, приблизительно от 70% до 100%; приблизительно от 80% до 100%; приблизительно от 90% до 100%; приблизительно от 95% до 100%; приблизительно от 95% до 99,5%; приблизительно от 96% до 100%; приблизительно от 97% до 100%; приблизительно от 98% до 100%; и приблизительно от 99% до 100%.
В настоящем описании чистота представлена в весовых процентах содержания NHPS соединения, содержащегося в экстракте NHPS, в сыром или очищенном виде. Согласно одному варианту реализации экстракт стевиогликозида содержит конкретный стевиогликозид особой чистоты, а остаток экстракта стевиогликозида содержит смесь других стевиогликозидов.
Для получения особо чистого экстракта NHPS, такого как ребаудиозид А, возможно, возникает необходимость очистки необработанного экстракта до по существу чистой формы. Такие способы очистки в целом известны специалистам в данной области техники.
Пример способа очистки NHPS, такого как ребаудиозид А, описан в одновременно рассматриваемой заявке на патент США 11/751627, поданной 21 мая 2007 г., испрашивающей приоритет на основании предварительных заявок на патент США 60/805216 и 60/889318, поданным 19 июня 2006 г. и 12 февраля 2007 г., соответственно, и озаглавленным «Композиция ребаудиозида А и способ очистки ребаудиозида А», содержание которых включено в настоящее описание во всей полноте посредством ссылки.
В общих чертах, по существу чистый ребаудиозид А кристаллизуют в один этап из водного органического раствора, содержащего по меньшей мере один органический растворитель и воду в количестве приблизительно от 10% до 25% по весу; в частности, приблизительно от 15% до 20% по весу. Органические растворители предпочтительно включают спирты, ацетон и ацетонитрил. Примеры спиртов включают без ограничения этанол, метанол, изопропанол, 1-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол и изобутанол. Согласно одному варианту реализации, по меньшей мере один органический растворитель включает смесь этанола и метанола, содержащихся в водном органическом растворе в весовом соотношении приблизительно от 20 частей до 1 части этанола к приблизительно 1 части метанола, более предпочтительно приблизительно от 3 частей до 1 части этанола к приблизительно 1 части метанола.
Согласно одному варианту реализации весовое соотношение водного органического раствора и необработанного ребаудиозида А варьируется приблизительно от 10 до 4 частей водного органического раствора к приблизительно 1 части необработанного ребаудиозида А; в частности, приблизительно от 5 до 3 частей водного органического раствора к приблизительно 1 части необработанного ребаудиозида А.
Согласно одному варианту реализации способ очистки ребаудиозида А предусматривает обработку при приблизительно комнатной температуре. Согласно другому варианту реализации, способ очистки ребаудиозида А дополнительно включает этап нагревания раствора ребаудиозида А до температуры приблизительно от 20°C до 40°C, приблизительно от 40°C до 60°C, и нагревание до кипения с обратным холодильником в течение приблизительно от 0.25 часа до 8 часов. Согласно другому варианту реализации способ очистки ребаудиозида А включает этап нагревания раствора ребаудиозида А; данный способ дополнительно включает этап охлаждения раствора ребаудиозида А до температуры в интервале приблизительно от 4°C до 25°C в течение приблизительно от 0.5 часа до 24 часов.
Согласно частным вариантам реализации чистота ребаудиозида А может варьироваться приблизительно от 50% до 100% от веса сухой основы; приблизительно от 70% до 100%; приблизительно от 80% до 100%; приблизительно от 85% до 100%; приблизительно от 90% до 100%; приблизительно от 95% до 100%; приблизительно от 95% до 99,5%; about 96% до 100%; приблизительно от 97% до 100%; приблизительно от 98% до 100%; и приблизительно от 99% до 100%. Согласно частным вариантам реализации, после кристаллизации необработанного ребаудиозида А по существу чистый ребаудиозид А содержит ребаудиозид А, чистота которого по ребаудиозиду А составляет приблизительно от 95% до приблизительно 100% от веса сухой основы. Согласно другим вариантам реализации, степень чистоты по ребаудиозиду А по существу чистого ребаудиозида А составляет приблизительно от 97% до 100% от веса сухой основы; приблизительно от 98% до 100% от веса сухой основы; приблизительно от 99% до 100% от веса сухой основы. Раствор ребаудиозида А в течение единого этапа кристаллизации можно перемешивать или не перемешивать.
Согласно одному варианту реализации способ очистки ребаудиозида А включает дополнительно этап внесения затравки ребаудиозида А (возможный этап) в раствор ребаудиозида А при определенной температуре в виде высокочистых кристаллов ребаудиозида А, в количестве, достаточном для инициирования кристаллизации ребаудиозида А с получением чистого ребаудиозида А. Количество ребаудиозида А, достаточное для инициирования кристаллизации, в виде по существу чистого ребаудиозида А, составляет приблизительно от 0.0001% до 1% по весу ребаудиозида А, находящегося в растворе; в частности, приблизительно от 0.01% до 1% по весу. Оптимальная температура на этапе внесения затравки варьируется приблизительно от 18°C до 35°C.
Согласно другому варианту реализации способ очистки ребаудиозида А включает дополнительно этапы разделения и промывания по существу чистой композиции ребаудиозида А. По существу чистую композицию ребаудиозида А можно выделить из водного органического раствора различными способами отделения твердого вещества от жидкости с использованием центробежной силы, включая без ограничения центрифугу с вертикальным или горизонтальным сетчатым барабаном, центрифугу со сплошными стенками, декантирующую центрифугу, центрифугу с ножевым съемом осадка, центрифугу с пульсирующей выгрузкой, центрифугу конструкции Heinkel, центрифугу с дисковыми электродами и циклонную сепарацию. Дополнительно разделение можно интенсифицировать фильтрованием под давлением, вакуумом или под действием силы тяжести; подобные устройства включают без ограничения ленточные фильтры, барабанные фильтры, фильтры системы Nutsche, листовые фильтры, пластинчатые фильтры, фильтры системы Розенмунда (Rosenmund), фильтры типа sparkler (sparkler type), а также мешочные фильтры и фильтры-прессы. Устройство, разделяющее жидкость и твердое вещество, для отделения ребаудиозида А может работать непрерывно, полунепрерывно или периодически. Кроме того, по существу чистую композицию ребаудиозида А можно промыть в разделительном устройстве различными водными органическими растворами и их смесями. По существу чистую композицию ребаудиозида А можно высушить частично или полностью в разделительном устройстве при помощи различных газов, включая без ограничения азот и аргон, для выпаривания остатков жидкого растворителя. По существу чистую композицию ребаудиозида А можно удалять автоматически или вручную из разделительного устройства с помощью жидкостей, газов или механических средств, или путем растворения твердого вещества, или сохраняя вещество в твердой форме.
Согласно еще одному варианту реализации способ очистки ребаудиозида А дополнительно включает этап сушки по существу чистой композиции ребаудиозида А с применением устройств, хорошо известных специалистам в данной области техники, примеры которых включают без ограничения вакуумную барабанную сушилку, сушилку с кипящим слоем, тарельчатую сушилку, вращающуюся туннельную сушилку, полочную сушилку, сушилку Nauta, распылительную сушилку, сушилку мгновенного действия, сушилку для частиц микронного диапазона, лотковую сушилку, высоко- и низкоскоростную лопастную сушилку и микроволновую сушилку. Согласно варианту реализации, этап сушки включает сушку по существу чистой композиции ребаудиозида А продувкой азота или аргона для удаления остатков растворителя при температуре в интервале приблизительно от 40°C до 60°C приблизительно от 5 до 11 часов.
Согласно еще одному варианту реализации, где смесь необработанного ребаудиозида А по существу не содержит примеси ребаудиозида D, способ очистки ребаудиозида А включает дополнительно этап получения по существу чистой суспензии композиции ребаудиозида А при помощи водного органического раствора или органического растворителя с последующим этапом сушки по существу чистой композиции ребаудиозида А. Суспензия представляет собой смесь, содержащую твердое вещество и водный органический раствор или органический растворитель, где твердое вещество содержит по существу чистую композицию ребаудиозида А и является труднорастворимым в водном органическом растворе или органическом растворителе. Согласно варианту реализации, композиция по существу чистого ребаудиозида А и водный органический раствор или органический растворитель присутствуют в суспензии в весовом соотношении приблизительно от 15 до 1 части водного органического раствора или органического растворителя к приблизительно 1 части по существу чистой композиции ребаудиозида А. Согласно одному варианту реализации, суспензию выдерживают при комнатной температуре. Согласно другому варианту реализации, этап получения суспензии предусматривает нагревание суспензии до температуры приблизительно от 20°C до 40°C. Суспензию по существу чистой композиции ребаудиозида А можно приготовить приблизительно за 0,5-24 часа.
Согласно еще одному варианту реализации способ очистки ребаудиозида А включает дополнительно этапы отделения по существу чистой композиции ребаудиозида А от водного органического или органического растворителя суспензии и промывания по существу чистой композиции ребаудиозида А с последующим этапом сушки по существу чистой композиции ребаудиозида А. Если желательна дальнейшая очистка, то можно повторить очистку ребаудиозида А описанным способом, или же произвести очистку композиции ребаудиозида А альтернативным способом очистки, таким как колоночная хроматография.
Кроме того, подразумевается, что прочие NHPS можно очистить описанным здесь способом очистки; при этом адаптация способа потребует проведения лишь небольших экспериментов, очевидных для специалистов в данной области техники.
Описанная здесь очистка ребаудиозида А кристаллизацией приводит к образованию по меньшей мере трех различных полиморфных форм. Форма 1: гидрат ребаудиозида А; Форма 2: безводный ребаудиозид А; Форма 3: сольват ребаудиозида А. В дополнение к по меньшей мере трем полиморфным формам ребаудиозида А, очистка ребаудиозида А может привести к образованию аморфной формы ребаудиозида А - Формы 4. Выбор водного органического раствора и температура проведения процесса очистки влияет на образование полиморфных форм по существучистой композиции ребаудиозида А. Фигуры 1-5 представляют собой сканограммы порошковой рентгеновской дифракции полиморфной и аморфной формы ребаудиозида А: Форма 1 (гидрат), Форма 2 (ангидрат), Форма 3А (метанол-сольват), Форма 3В (этанол-сольват) и Форма 4 (аморфная), соответственно.
Свойства четырех форм ребаудиозида А - полиморфных и аморфной -представлены в следующей таблице:
Таблица 1
Полиморфные формы ребаудиозида А и его аморфная форма
Форма 1 Полиморф
Форма 2 Полиморф
Форма 3 Полиморф
Форма 4 Аморфная
Скорость растворения в Н20 при 25°C
Очень низкая (<0.2% за 60 минут)
Средняя (<30% за 5 минут)
Высокая (>30% за 5 минут)
Высокая (>35% за 5 минут)
Содержание спирта
<0.5%
<1%
1-3%
>0.05%
Содержание влаги
>5%
<1%
<3%
<6%
Тип образовавшейся полиморфной формы зависит от выбора состава водного органического раствора, температуры на этапе кристаллизации и температуры на этапе сушки. Не желая быть связанными рамками какой-либо конкретной теории, полагают, что Форма 1 и Форма 3 образуются на единичном этапе кристаллизации, а Форма 2, как полагают, образуется на этапе сушки, после конверсии из Формы 1 или Формы 3.
Низкие температуры (в интервале приблизительно от 20°C до 50°C), и низкое соотношение количества воды и органического растворителя в водном растворе органического растворителя приводят к образованию Формы 3. Высокие температуры (в интервале приблизительно от 50°C до 80°C) и высокое соотношение количества воды и органического растворителя в водном растворе органического растворителя приводят к образованию Формы 1. Форму 1 можно превратить в Форму 3 путем суспендирования в безводном растворителе при комнатной температуре (2-16 часов) или при кипячении с обратным холодильником в течение приблизительно 0,5-3 часов. Форму 3 можно превратить в Форму 1 путем суспендирования в воде при комнатной температуре в течение приблизительно 16 часов или при кипячении с обратным холодильником в течение приблизительно 2-3 часов. Форму 3 можно превратить в Форму 2 в процессе сушки; тем не менее, повышение температуры свыше 70°C или продление периода сушки по существу чистой композиции ребаудиозида А может привести к разложению ребаудиозида А и повышению содержания примесей в по существу чистой композиции ребаудиозида А. Форму 2 можно превратить в Форму 1 добавлением воды.
Форму 4 можно приготовить из Форм 1, 2, 3 или их комбинаций способами, хорошо известными специалистам в данной области техники. Примеры подобных способов включают без ограничения измельчение на шаровой мельнице, осаждение, лиофилизацию, крио-измельчение и распылительную сушку. Согласно частному варианту реализации, Форму 4 можно приготовить из по существу чистой композиции ребаудиозида А, полученного вышеописанными способами очистки, и распылительной сушкой раствора по существу чистой композиции ребаудиозида А.
Согласно частному варианту реализации, композицию ребаудиозида А можно модифицировать с обеспечением содержания определенных количеств полиморфных или аморфных форм. Например, согласно одному варианту реализации композицию ребаудиозида А можно модифицировать с целью получения композиции с повышенным содержанием Форм 2, 3 или 4, или их комбинации (так что общее содержание комбинированных Форм попадает в желательный интервал) при уменьшении количества Формы 1. Не желая быть связанными рамками какой-либо конкретной теории, полагают, что, контролируя содержание конкретных полиморфных форм и/или аморфной формы, содержащейся в композиции ребаудиозида А, можно достичь желательной скорости растворения композиции ребаудиозида.
Например, согласно частному варианту реализации, композиции ребаудиозида А могут содержать любую из Форм 2, 3 или 4, или их комбинации (так что общее содержание комбинированных Форм попадает в желательный интервал) в количестве, составляющем по меньшей мере около 10% по весу композиции ребаудиозида А; по меньшей мере, около 25%; по меньшей мере, около 50%; по меньшей мере, около 75%; по меньшей мере, около 90%; или, по меньшей мере, 99% по весу композиции ребаудиозида А. Согласно другому варианту реализации, композиция ребаудиозида А может содержать любую из Форм 2, 3 или 4, или их комбинации (так что общее содержание комбинированных Форм попадает в желательный интервал) в количестве, составляющем приблизительно от 10% до 100% по весу композиции ребаудиозида А, приблизительно от 25% до 100%; приблизительно от 50% до 100%; приблизительно от 75% до 100%; или приблизительно от 90% до 100% по весу композиции ребаудиозида А. Альтернативно или дополнительно к контролю содержания Форм 2, 3 или 4, или их комбинаций, содержащихся в композиции ребаудиозида А, специалисту в данной области техники может понадобиться контролировать скорость растворения композиции ребаудиозида А регулированием содержания Формы 1 в композиции ребаудиозида А. Соответственно, согласно частному варианту реализации, композиция ребаудиозида А может включать Форму 1 в количестве приблизительно до 50% по весу композиции ребаудиозида А, приблизительно до 25%, приблизительно до 10%, приблизительно до 5%, or приблизительно до 1% по весу композиции ребаудиозида А. Согласно другому варианту реализации композиция ребаудиозида А может содержать Форму 1 в количестве, составляющем приблизительно от 0.5% до 50% по весу композиции ребаудиозида А; приблизительно от 0.5% до 25%; приблизительно от 0.5% до 10%; приблизительно от 0.5% до 5%; или приблизительно от 0.5% до 1% по весу композиции ребаудиозида А.
NHPS - подсластители можно применять индивидуально или в комбинации с другими NHPS подсластителями. Например, композиция подсластителя возможно содержит один NHPS или один или несколько NHPS. Возможно применение множества натуральных высокоэффективных подсластителей, если комбинирование не влияет неблагоприятно на вкус подсластителя или подслащенной композиции для перорального приема.
Частные варианты реализации включают комбинации NHPS, таких как стевиогликозиды. Примеры приемлемых стевиогликозидов, которые можно комбинировать, включают без ограничения ребаудиозид А, ребаудиозид В, ребаудиозид С (дулькозид В), ребаудиозид D, ребаудиозид Е, ребаудиозид F, дулькозид А, рубузозид, стевиобиозид или стевиолбиозид. Согласно особо предпочтительному варианту реализации, комбинация высокоэффективных подсластителей содержит ребаудиозид А в комбинации с ребаудиозидом В, ребаудиозидом С, ребаудиозидом Е, ребаудиозидом F, стевиозидом, стевиолбиозидом, дулькозидом А или их комбинациями.
В общем случае, согласно частному варианту реализации, содержание ребаудиозида А в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 50 до 99.5 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно 70 до 90 весовых процентов, и еще более предпочтительно в интервале приблизительно 75 до 85 весовых процентов.
Согласно другому частному варианту реализации, содержание ребаудиозида В в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 1 до 8 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 2 до 5 весовых процентов, и еще более предпочтительно в интервале приблизительно от 2 до 3 весовых процентов.
Согласно другому частному варианту реализации, содержание ребаудиозида С в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 1 до 10 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 3 до 8 весовых процентов, и еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 4 до 6 весовых процентов.
Согласно еще одному варианту реализации, содержание ребаудиозида С в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 0.1 до 4 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.1 до 2 весовых процентов, и еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.5 до 1 весовых процентов.
Согласно еще одному варианту реализации, содержание ребаудиозида F в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 0.1 до 4 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.1 до 2 весовых процентов, и еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.5 до 1 весовых процентов.
Согласно еще одному варианту реализации, содержание дулькозида А в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 0.1 до 4 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.1 до 2 весовых процентов, и еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.5 до 1 весовых процентов.
Согласно другому частному варианту реализации, содержание стевиозида в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 0.5 до 10 весовых процентов от общего веса комбинация высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 1 до 6 весовых процентов, и еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 1 до 4 весовых процентов.
Согласно еще одному частному варианту реализации, содержание стевиобиозида в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 0.1 до 4 весовых процентов от общего веса комбинации высокоэффективных подсластителей; более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.1 до 2 весовых процентов, еще более предпочтительно, в интервале приблизительно от 0.5 до 1 весового процента.
Согласно особо предпочтительному варианту реализации, высокоэффективная композиция подсластителя содержит комбинацию ребаудиозида А, стевиозида, ребаудиозида В, ребаудиозида С и ребаудиозида F; где содержание ребаудиозида А в комбинации высокоэффективных подсластителей варьируется в интервале приблизительно от 75 до 85 весовых процентов от общего веса комбинации высокоэффективных подсластителей; содержание стевиозида варьируется в интервале приблизительно от 1 до 6 весовых процентов, содержание ребаудиозида В варьируется в интервале приблизительно от 2 до 5 весовых процентов, содержание ребаудиозида С варьируется в интервале приблизительно от 3 до 8 весовых процентов, а содержание ребаудиозида F варьируется в интервале приблизительно от 0.1 до 2 весовых процентов.
Кроме того, специалисты в данной области техники согласятся с тем, что композицию подсластителя приготовить таким образом, чтобы получить композицию с желательной калорийностью. Например, низкокалорийные или некалорийные NHPS можно комбинировать с калорийными натуральными подсластителями и/или другими калорийными добавками для получения композиции подсластителя с предпочтительной калорийностью.
E. Композиции, обеспечивающие улучшение сладкого вкуса
Композиция подсластителя может содержать композицию, улучшающую сладкий вкус, как описано заявке на патент США 11/561148, содержание которой включено в настоящее описание во всей полноте посредством ссылки. Примеры приемлемых композиций, улучшающих сладкий вкус, включают без ограничения углеводы, полиолы, аминокислоты и соответствующие соли, полиаминокислоты и соответствующие соли, сахарные кислоты и соответствующие соли, нуклеотиды, органические кислоты, неорганические кислоты, органические соли, включая соли органических кислот и соли органических оснований, неорганические соли, горькие соединения, ароматизаторы и ароматизирующие ингредиенты, вяжущие соединения, белки или гидролизаты белков, сурфактанты, эмульгаторы, флавоноиды, спирты, полимеры, другие добавки, улучшающие вкус, придающие продукту сахароподобный вкус, а также их комбинации.
Согласно одному варианту реализации, одну композицию, улучшающую вкус, можно использовать в комбинации с одним натуральным высокоэффективным подсластителем. Согласно другому варианту реализации, одну композицию, улучшающую вкус, можно использовать в комбинации с одним или несколькими натуральными высокоэффективными подсластителями. Согласно еще одному варианту реализации, одну или несколько композиций, улучшающих вкус, можно использовать в комбинации с одним натуральным высокоэффективным подсластителем. Согласно следующему варианту реализации, возможно множество комбинаций, улучшающих сладкий вкус, применяемых в комбинации с одним или несколькими натуральными высокоэффективными подсластителями.
Согласно частному варианту реализации, комбинации по меньшей мере одного натурального высокоэффективного подсластителя и по меньшей мере одной композиции, улучшающей вкус, подавляют, уменьшают или убирают нежелательный вкус и придают подсластителю сахароподобный вкус. Выражение «нежелательный вкус» включает все вкусовые свойства, которыми не обладают сахара, напр., глюкоза, сахароза, фруктоза и подобные сахариды. Примеры нежелательного вкуса включают без ограничения отложенное ощущение сладости, продленное ощущение сладости, металлический вкус, горький вкус, вкус прохлады или ментолоподобный вкус, вкус лакрицы и/или т.п.
Согласно одному варианту реализации предложена композиция подсластителя, профили которой (временной профиль и/или вкусовые характеристики) более близки к аналогичным профилям сахара, чем профили композиции подсластителя, содержащей по меньшей мере один натуральный и/или синтетический высокоэффективный подсластитель, однако не содержащей композиции, улучшающей вкус. Выражения «сахароподобные свойства», «сахароподобный вкус», «сахароподобная сладость», «сахарный» и «сахароподобный» являются синонимичными. «Сахароподобные свойства» включают все свойства, подобные свойствам сахарозы, в том числе (без ограничения) максимальный отклик, профиль аромата, временной профиль, адаптивные характеристики, вкусовое впечатление, поведение функции концентрация/отклик, взаимосвязь стимулятора вкусового ощущения (tastant) и аромата/сладкого вкуса, селективность пространственного распределения и температурные эффекты. Данные характеристики являются параметрами, по которым вкус сахарозы отличается от вкуса натуральных высокоэффективных подсластителей. Является ли характеристика более (или менее) сахароподобной, определяют при помощи сравнительной экспертной оценки сахара и композиций, включающих по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель, содержащий или не содержащий композицию, улучшающую сладкий вкус. Подобная экспертиза количественно оценивает свойства композиций, включающих по меньшей мере один натуральный высокоэффективный подсластитель, содержащий или не содержащий композицию, улучшающую вкус, по сравнению с композициями, содержащими сахар. Приемлемые способы определения, является ли характеристика композиции более (или менее) сахароподобной, хорошо известны специалистам в данной области техники.
Согласно частному варианту реализации оценку ослабевания сладкого послевкусия проводят при помощи группы экспертов. Краткое описание процедуры: группу экспертов (как правило, 8-12 человек) обучают оценке ощущения сладкого вкуса и измерению степени сладости в нескольких временных точках от момента первоначального попадания продукта в ротовую полость до временной точки, наступающей через 3 минуты после оплевывания. Результаты анализа образцов, содержащих добавки, и образцов, не содержащих добавки, сравнивали с применением способов статистического анализа. Уменьшение количества баллов после удаления образца из полости рта указывает на ослабление ощущения сладости.
Группу экспертов можно обучать способами, хорошо известными специалистам в данной области техники. Согласно частному варианту реализации группу экспертов обучают способом, описанным в руководстве Spectrum™ Descriptive Analysis Method (Meilgaard et al, Sensory Evaluation Techniques, 3rd edition, глава 11). При обучении желательно сосредоточиться на распознавании и измерении основных вкусов; в частности, сладкого вкуса. Для обеспечения точности и воспроизводимости результатов, каждый эксперт должен повторить оценку ослабевания сладкого послевкусия 3-5 раз для каждого образца. Необходимо соблюдать по меньшей мере пятиминутный перерыв между каждым повтором и/или новым образцом, перед каждой процедурой рот тщательно прополаскивают водой для очистки.
В общем случае, способ оценки степени сладости заключается в том, что в рот набирают 10 мл образца, держат образец во рту в течение 5 секунд, осторожно «перекатывая» его во рту, оценивают степень сладости, установившуюся за пять секунд. Затем образец сплевывают (не сглатывая после оплевывания образца), ополаскивают, набирая полный рот воды (напр., энергично перемещая воду во рту, как при полоскании), сплевывают воду после ополаскивания, оценивают степень сладости, установившуюся сразу после оплевывания промывной воды, ждут 45 секунд и в течение этих 45 секунд фиксируют время, за которое достигается максимальное ощущение сладости, оценивают степень сладости в этот момент (рот в нормальном положении, сглатывание при необходимости). Оценивают степень сладости по прошествии еще 10 секунд; оценивают степень сладости по прошествии еще 60 секунд (всего 120 минут после ополаскивания); и оценивают степень сладости по прошествии еще 60 секунд (всего 180 минут после ополаскивания). Перед новым образцом делают пятиминутный перерыв, тщательно ополаскивая рот водой для очистки.
2
n
Термин «углевод» в настоящем описании относится, в общем случае, к соединениям класса альдегидов и кетонов, замещенным множеством гидроксильных групп, общей формулы (СНО), где п равняется 3-30, а также их олигомерам и полимерам. Углеводы согласно настоящему изобретению могут также быть замещенными или лишенными кислорода в одном или в нескольких положениях. Термин «углеводы» здесь включает немодифицированные углеводы, производные углеводов, замещенные углеводы и модифицированные углеводы. Термины «производные углеводов», «замещенные углеводы» и «модифицированные углеводы» являются синонимами. Термином «модифицированный углевод» обозначает любой углевод, в котором по меньшей мере один атом возможно добавлен, удален, замещен; возможна комбинация модификаций. Таким образом, производные углеводов или замещенные углеводы включают замещенные и незамещенные моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды. Производные углеводов или замещенные углеводы могут быть деоксигенизированы в любом соответствующем С-положении и/или содержать заместители - один или несколько компонентов, выбранных из группы: водород, галоген, галоалкил, карбоксил, ацил, ацилокси, амино, амидо, производные карбоксила, алкиламино, диалкиламино, ариламино, алкокси, арилокси, нитро, циано, сульфо, меркапто, имино, сульфонил, сульфенил, сульфинил, сульфамоил, карбоалкокси, карбоксамидо, фосфонил, фосфинил, фосфорил, фосфино, тио сложный эфир, тиоэфир, оксимино, гидразино, карбамил, фосфо, фосфонато, а также все подвижные функциональные группы при условии: добавка соли замещенной органической кислоты улучшает сладкий вкус по меньшей мере одного натурального и/или синтетического высокоэффективного подсластителя.
Примеры углеводов согласно изобретению включают без ограничения тагатозу, трегалозу, галактозу, рамнозу, циклодекстрин (напр., α- циклодекстрин, β-циклодекстрин и γ-циклодекстрин), мальтодекстрин (включая стойкие мальтодекстрины, такие как Fibersol-2™), декстран, сахарозу, глюкозу, рибулозу, фруктозу, треозу, арабинозу, ксилозу, ликсозу, аллозу, альтрозу, маннозу, идозу, лактозу, мальтозу, инвертный сахар, изотрегалозу, неотрегалозу, изомальтозу, эритрозу, деоксирибозу, гулозу, идозу, талозу, эритрулозу, ксилулозу, псикозу, туранозу, целлобиозу, амилопектин, глюкозамин, маннозамин, фукозу, глюкороновую кислоту, глюконовую кислоту, глюконо-лактон, абеквозу, галактозамин, олигосахариды свеклы, изомальто-олигосахариды (изомальтоза, изомальтотриоза, паноза и т.п.), ксило-олигосахариды (ксилотриоза, ксилобиоза и т.п.), гентио-олигосахариды (гентиобиоза, гентиотриоза, гентиотетраоза и т.п.), сорбозу, нигеро(nigero)-олигосахариды (выделенные из Aspergillus niger), фруктоолигосахариды (кестоза, нистоза и т.п.), мальтотетраол, мальтотриол, мальто-олигосахариды (мальтотриоза, мальтотетраоза, мальтопентаоза, мальтогексаоза, мальтогептаоза и т.п.), лактулозу, мелибозу, раффинозу, рамнозу, рибозу, изомеризованные жидкие сахара, такие как кукурузный крахмал/сироп с высоким содержанием фруктозы (напр., HFCS55, HFCS42, или HFCS90), связанные сахара (coupling sugars) (мальтоолигозил сахароза), олигосахариды сои и сироп глюкозы. Кроме того, описанные здесь углеводы могут быть представлены либо D-, либо L-конфигурацией.
Термин «полиол» здесь относится к молекуле, содержащей более одной гидроксильной группы. Полиол возможно представляет собой диол, триол, или тетраол, содержащие 2, 3 и 4 гидроксильных группы, соответственно. Кроме того, полиол может содержать более четырех гидроксильных групп, например, пентаол, гексаол, гептаол и т.п., содержащие 5, 6 или 7 гидроксильных групп, соответственно. Дополнительно, полиол, возможно представляет собой сахарный спирт, многоатомный спирт или полиспирт - восстановленную форму углеводорода, где карбонильная группа (альдегид или кетон, восстановленный сахар) восстановлена до первичной или вторичной гидроксильной группы.
Согласно настоящему изобретения примеры добавок полиолов, улучшающие сладкий вкус, включают без ограничения эритрит, мальтитол, маннитол, сорбитол, лактитол, ксилитол, инозитол, изомальт, пропиленгликоль, глицерин, треитол, галактитол, восстановленные изомальто-олигосахариды, восстановленные ксило-олигосахариды, восстановленные гентио-олигосахариды, восстановленный сироп мальтозы, восстановленный сироп глюкозы, а также сахарные спирты или другие углеводороды, способные к редуцированию, не влияющие неблагоприятно на вкус по меньшей мере одного натурального и/или синтетического высокоэффективного подсластителя или композиции для перорального введения.
Подходящие добавки аминокислот, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают без ограничения аспарагиновую кислоту, аргинин, глицин, глутамовую кислоту, пролин, треонин, теанин, цистеин, цистин, аланин, валин, тирозин, лейцин, изолейцин, аспарагин, серии, лизин, гистидин, орнитин, метионин, карнитин, аминомасляную кислоту (альфа-, бета- или гамма-изомеры), глутамин, гидроксипролин, таурин, норвалин, саркозин и их солевые формы, такие как соли или кислые соли натрия или калия. Добавки аминокислот, улучшающие сладкий вкус, могут быть представлены D- или L- конфигурациями. Производные аминокислот возможно представляют собой ди- и три-пептиды, производные одной, двух или трех различных аминокислот. Кроме того, аминокислоты возможно представляют собой приемлемые α-, β-, γ-, δ- и ε- изомеры. Приемлемыми добавками, улучшающими сладкий вкус, согласно настоящему изобретению являются также вышеупомянутые аминокислоты и соответствующие соли (напр., соли натрия, калия, кальция, магния или другие физиологически приемлемые соли). Аминокислоты могут быть как натуральными, так и синтетическими. Кроме того, аминокислоты могут быть модифицированными. Термин «модифицированные аминокислоты» относится ко всем аминокислотам, гд, п меньшей мер, один атом возможно добавлен, удален, замещен, возможна комбинация модификаций (напр., N-алкиламинокислота, N-ациламинокислота или N-метиламинокислота). Примеры модифицированных аминокислот включают производные аминокислот, такие как триметилглицин, N-метилглицин и N-метилаланин. Термин «аминокислоты» здесь охватывает как модифицированные, так и немодифицированные аминокислоты. Кроме того, термин «модифицированные аминокислоты» может относиться к пептидам и полипептидам (напр., дипептидам, трипептидам, тетрапептидам и пентапептидам), таким как глутатион и L-аланил-L-глутамин.
Приемлемые добавки полиаминокислот, улучшающие сладкий вкус, включают поли-L-аспарагиновую кислоту, поли-L-лизин (напр., поли-L-α-лизин или поли-L-ε-лизин), поли-L-орнитин (напр., поли-L-α-орнитин или поли-L-γ-орнитин), поли-L-аргинин, другие полимерные формы аминокислот и их солевые формы (напр., соли магния, кальция, калия или натрия, такие как мононатриевая соль L-глутамовой кислоты). Кроме того, добавки полиаминокислот, улучшающие сладкий вкус, могут быть представлены либо D-, либо L- конфигурацией. Кроме того, аминокислоты возможно представляют собой приемлемые α-, β-, γ-, δ- и ε-изомеры. Кроме того, приемлемыми добавками, улучшающими сладкий вкус, согласно настоящему изобретению являются комбинации вышеописанных полиаминокислот и соответствующих солей (напр., солей натрия, калия, кальция, магния или других щелочных или щелочноземельных металлов, или кислых солей) Описанные здесь полиаминокислоты возможно включают также со-полимеры различных аминокислот. Полиаминокислоты могут быть натуральными или синтетическими. Полиаминокислоты также могут быть модифицированными - по меньшей мере, один атом может быть добавлен, удален, замещен, возможна комбинация модификаций (напр., N-алкил полиаминокислота и N-ацил полиаминокислота). Термин «полиаминокислоты» здесь относится как к модифицированным, так и к немодифицированным аминокислотам. Согласно частным вариантам реализации, модифицированные полиаминокислоты включают без ограничения полиаминокислоты различного молекулярного веса (MB), таких как поли-L-α-лизин с MB=1,500, MB=6,000, MB=25,200, MB=63,000, MB=83,000, MB=300,000.
Приемлемые кислотные добавки, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают без ограничения кислоты альдоновую, уроновую, альдаровую, альгиновую, глюконовую, глюкоуроновую, глукаровую, галактаровую, галактуроновую и их соли (напр., соли натрия, калия, кальция, магния или другие физиологически приемлемые соли), а также комбинации.
Приемлемые нуклеотидные добавки, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают без ограничения инозин монофосфат (IMP), гуанозин монофосфат (GMP), аденозин монофосфат (AMP), цитозин монофосфат (СМР), урацил монофосфат (UMP), инозин дифосфат, гуанозин дифосфат, аденозин дифосфат, цитозин дифосфат, урацил дифосфат, инозин трифосфат, гуанозин трифосфат, аденозинтрифосфат, цитозин трифосфат, урацил трифосфат и их соли, образованные щелочными и щелочноземельными металлами, а также их комбинации. Описанные здесь нуклеотиды могут также содержать добавки веществ, родственных нуклеотидам, таких как нуклеозиды или основания нуклеиновых кислот (напр., гуанин, цитозин, аденин, тимин, урацил).
Приемлемые добавки органических кислот, улучшающие сладкий вкус, включают все соединения, содержащие компонент -СООН. Приемлемые добавки органических кислот, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения, С2-С30 карбоновые кислоты,С1-С30 карбоновые кислоты с замещенным гидроксилом, бензойную кислоту, замещенные бензойные кислоты (напр. 2,4-дигидроксибензойная кислота), замещенные коричные кислоты, гидроксикислоты, замещенные гидроксибензойные кислоты, замещенные циклогексил карбоновые кислоты, таниновую кислоту, молочную кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, глюконовую кислоту, глюкогептоновые кислоты, адипиновую кислоту, гидроксицитриновую кислоту, яблочную кислоту, фруктовую (fruitaric) кислоту (смесь яблочной, фумаровой и винной кислот), фумаровую кислоту, малеиновую кислоту, янтарную кислоту, хлорогеновую кислоту, салициловую кислоту, креатин, глюкозамина гидрохлорид, глюконо-дельта-лактон, кофеиновую кислоту, желчные кислоты, уксусную кислоту, аскорбиновую кислоту, альгиновую кислоту, эриторбиновую кислоту, полиглутамовую кислоту, а также их производные - соли щелочных или щелочноземельных металлов. Кроме того, добавки органических кислот, улучшающие сладкий вкус, могут быть представлены либо D-, либо L-конфигурацией.
Приемлемые добавки солей органических кислот, улучшающие сладкий вкус, включают без ограничения соли всех органических кислот и натрия, кальция, калия и магния, например, соли лимонной кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты, фумаровой кислоты, молочной кислоты (напр., лактат натрия), альгиновой кислоты (напр., альгинат натрия), аскорбиновой кислоты (напр., аскорбат натрия), бензойных кислот (напр., бензоат натрия или бензоат калия) и адипиновой кислоты. Согласно описанным примерам добавки органических солей, улучшающие сладкий вкус, могут содержать заместители - один или несколько компонентов, выбранных из группы: водород, алкил, алкенил, алкинил, гало, галоалкил, карбоксил, ацил, ацилокси, амино, амидо, производные карбоксила, алкиламино, диалкиламино, ариламино, алкокси, арилокси, нитро, циано, сульфо, тиол, имин, сульфонил, сульфенил, сульфинил, сульфамил, карбоалкокси, карбоксамидо, фосфонил, фосфинил, фосфорил, фосфино, тио сложный эфир, тиоэфир, ангидрид, оксимино, гидразино, карбамил, фосфо, фосфонато, а также все подвижные функциональные группы при условии: добавка соли замещенной органической кислоты улучшает сладкий вкус по меньшей мере одного натурального и/или синтетического высокоэффективного подсластителя.
Приемлемые добавки неорганических кислот, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения, фосфорную кислоту, фосфористую кислоту, полифосфорную кислоту, хлористоводородную кислоту, серную кислоту, угольную кислоту, дигидрофосфат натрия и соответствующие им соли щелочных или щелочноземельных металлов.
Приемлемые добавки соединений горького вкуса, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения кофеин, хинин, мочевину, горькое апельсиновое масло, нарингин, кассию и их соли.
Приемлемые добавки ароматизаторов и ароматизирующих ингредиентов, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения ванилин, экстракт ванили, экстракт манго, корицу, цитрус, кокос, имбирь, виридофлорол, миндаль, ментол (включая ментол без мяты), экстракт кожицы ягод винограда и экстракт виноградных зерен. Термины «ароматизатор» и «ароматизирующий ингредиент» являются синонимами, они включают натуральные или синтетические вещества, а также их комбинации. Ароматизаторы включают также все прочие вещества, придающие композиции аромат, и могут включать натуральные или искусственные (синтетические) вещества, безопасные для человека или животного, при условии использования общепринятым образом. Примеры патентованных ароматизаторов включают без ограничения Dohler™ Natural Flavoring Sweetness Enhancer K14323 (Dohler™, Дармштадт, Германия), Symrise™ Natural Flavor Mask for Sweeteners 161453 and 164126 (Symrise™, Хольцминден, Германия), Natural Advantage™ Bitterness Blockers 1, 2, 9 and 10 (Natural Advantage™, Фрихолд, Нью Джерси, США.) и Sucramask™ (Creative Research Management, Стоктон, Калифорния, США).
Приемлемые полимерные добавки, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения возможно включают без ограничения хитозан, пектин, пектиновую, полиуроновую и полигалактоуроновую кислоту, крахмал, пищевой гидроколлоид или его необработанные экстракты (напр., камедь акации Сенегал (Fibergum™), камедь акации сейял, карагенан), поли-L-лизин (напр., поли-L-α-лизин или поли-L-ε-лизин), поли-L-орнитин (напр., поли-L-α-орнитин или поли-L-γ-орнитин), полиаргинин, полипропиленгликоль, полиэтилен гликоль, поли(этилегликоль метиловый эфир), полиаспартамовую кислоту, полиглутамовую кислоту, полиэтиленимин, альгиновую кислоту, альгинат натрия, пропилен гликоль альгинат, гексаметафосфат натрия (SHMP) и их соли, а также полиэтиленгликоль-альгинат натрия и другие катионные и анионные полимеры.
Приемлемые добавки белка или гидролизата белка, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, возможно включают без ограничения бычий сывороточный альбумин (BSA), белок молочной сыворотки (включая его фракции или концентраты, такие 90% быстрорастворимый изолят молочной сыворотки, 34% белок молочной сыворотки, 50% гидролизованный белок молочной сыворотки и 80% концентрат белка молочной сыворотки), растворимый белок риса, белок сои, изоляты белка, гидролизаты белка, продукты реакции белковых гидролизатов, гликопротеины и/или протеогликаны, содержащие аминокислоты (напр., глицин, аланин, серии, треонин, аспарагин, глутамин, аргинин, валин, изолейцин, лейцин, норвалин, метионин, пролин, тирозин, гидроксипролин и т.п.), коллаген (напр., желатин), частично гидролизованный коллаген (напр., гидролизованный рыбий коллаген) и гидролизаты коллагена (напр., гидролизат свиного коллагена).
Приемлемые добавки поверхностно-активных веществ, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения, полисорбаты (напр., полиоксиэтиленсорбитанмоноолеат (полисорбат 80), полисорбат 20, полисорбат 60), додецилбензосульфонат натрия, диоктил сульфосукцинат или диоктил сульфосукцинат натрия, додецилсульфат натрия, хлорид кетилпиридина (хлорид гексадецилпиридина), бромид гексадецилтриметиламмония, холат натрия, карбамоил, холин хлорид, гликохолат натрия, sodium тауродеоксихолат натрия, лаурин аргинат, стеароил лактат натрия, таурохолат натрия, лецитины, сложные эфиры сахарозы и жирных кислот, сложные эфиры сахарозы и стеариновой кислоты, сложные эфиры сахарозы и пальмитиновой кислоты, сложные эфиры сахарозы и лауриновой кислоты и другие эмульгаторы и т.п.
Приемлемые добавки флавоноидов, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, в общем, классифицируют как флавонолы, флавоны, флаваноны, флаван-3-олы, изофлавоны или антоцианидины. Примеры добавок флавоноидов включают без ограничения катехины (напр., экстракты зеленого чая, такие как Polyphenon™ 60, Polyphenon™ 30, и Polyphenon™ 25 (Mitsui Norin Co., Ltd., Япония), полифенолы, рутины (напр., рутин, модифицированный ферментом Sanmelin™ АО (San-Ei Gen F.F.I., Inc., Осака, Япония), неогесперидин, нарингин, неогесперидина дигидрохалькон и т.п.
Приемлемые добавки спиртов, улучшающие сладкий вкус, применяемые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают без ограничения этанол.
3
3
3
Приемлемые добавки вяжущих соединений, улучшающие сладкий вкус, включают без ограничения, таниновую кислоту, хлорид европия (EuCl), хлорид гадолиния (GdCl), хлорид тербия (TbCl), алюм, таниновую кислота и полифенолы (напр., полифенолы чая).
Приемлемые витаминные добавки, улучшающие сладкий вкус, включают никотинамид (Витамин В3) и пиридоксал гидрохлорид (Витамин В6).
Композиции, улучшающие сладкий вкус, могут также включать другие натуральные и/или синтетические высокоэффективные подсластители. Например, если композиция содержит, по меньшей мере, один NHPS, по меньшей мере, одна улучшающая сладкий вкус композиция возможно содержит синтетический высокоэффективный подсластитель, примеры которого включают без ограничения сукралозу (трихлоргалактосахарозу), ацесульфам калия, аспартам, элитам, сахарин, неогесперидин дигидрохалькон, цикламат, неотам, N-[N-[3-(3-гидрокси-4-метоксифенил)пропил]-L-α-аспартил]-L-фенилаланин 1-метиловый эфир, N-[N-[3-(3-гидрокси-4-метоксифенил)-3-метилбутил]-L-α-аспартил]-L-фенилаланин 1-метиловый эфир, N,[N-[3-(3-метокси-4-гидроксифенил)пропил]-L-α-аспартил]-L-фенилаланин 1-метиловый эфир, их соли и т.п.
Кроме того, композиции, улучшающие сладкий вкус, могут присутствовать в виде соли, которую можно получить стандартными способами, хорошо известными специалистам в данной области. Термин «соль» относится также к комплексам, сохраняющим желательную химическую активность, улучшающим сладкий вкус композиций согласно настоящему изобретению, безопасным для человека или животного, при условии использования общепринятым образом. Можно применять соли щелочных металлов (например, натрия или калия) или щелочноземельных металлов (например, кальция или магния). Также соли могут включать комбинации щелочных или щелочноземельных металлов. Примеры таких солей включают без ограничения (а) кислотно-аддитивные соли, образованные неорганическими кислотами и соли, образованные органическими кислотами при взаимодействии с органическими основаниями; (b) основные аддитивные соли, образованные катионами металлов, таких кальций, висмут, барий, магний, алюминий, медь, кобальт, никель, кадмий, натрий, калий и т.п., или катионами, производными аммония, N,N-дибензилэтилендиамина, D-глюкозамина, тетраэтиламмония или этилендиамина при взаимодействии с органическими кислотами; или (с) комбинации (а) и (b). Таким образом, любые солевые формы, возможно, производные улучшающих сладкий вкус композиций, можно применять в примерах согласно настоящему изобретению, поскольку соли, производные улучшающих сладкий вкус добавок, не влияют неблагоприятно на вкус композиции подсластителя. Добавки в форме солей можно вводить в композицию натурального и/или синтетического подсластителя в тех же количествах, что и кислотные или основные формы.
3
3
3
Согласно частным вариантам реализации, приемлемые добавки неорганических солей, улучшающие сладкий вкус, включают без ограничения хлорид натрия, хлорид калия, сульфат натрия, цитрат калия, хлорид европия (EuCl), хлорид гадолиния (GdCl), хлорид тербия (TbCl), сульфат магния, алюм (сульфат алюминия), хлорид магния, одно-, двух-, трехосновные натриевые или калиевые соли фосфорной кислоты (напр., неорганические фосфаты), соли хлористоводородной кислоты (напр., неорганические хлориды), карбонат натрия, бисульфат натрия и бикарбонат натрия. Далее, согласно частным вариантам реализации органические соли, приемлемые в качестве добавок, улучшающих сладкий вкус, включают без ограничения, холина хлорид, натриевую соль альгиновой кислоты (альгинат натрия), натриевую соль глюкогептоновой кислоты, натриевую соль глюконовой кислоты (глюконат натрия), калиевую соль глюконовой кислоты (глюконат калия), гуанидина HCl, глюкозамина HCl, мононатриевый глутамат (MSG), аденозин монофосфатная соль, глюконат магния, тартрат калия (моногидрат) и тартрат натрия (дигидрат).
III. Составы для доставки столового наполнителя
Описанные выше системы доставки желательно включают столовые подсластители. Столовые подсластители выпускают и упаковывают в различных формах, при этом подразумевается, что столовые наполнители согласно настоящему изобретению могут быть представлены во всех формах, известных специалистам в данной области техники. Например, вышеописанные системы доставки можно применять для изготовления композиций столовых подсластителей в форме порошков, гранул, пакетов, таблеток, саше, шариков, кубиков, в твердой и жидкой форме.
Согласно одному примеру реализации композиция столового подсластителя включает пакет с разовой порцией (контроль размера порции), содержащий сухую смесь натурального высокоэффективного состава подсластителя. В общем случае, сухие смеси могут содержать порошок или гранулы. Несмотря на то, что пакет столового подсластителя может быть любого размера, иллюстративные примеры без ограничения предлагают традиционный пакет с контрольной порцией столового подсластителя с приблизительными размерами 2,2 на 1,5 дюйма, содержащий приблизительно 1 г композиции подсластителя со степенью сладости, эквивалентной 2 чайным ложкам гранулированного сахара (~8 г). Содержание натурального высокоэффективного подсластителя в сухой смеси состава, содержащего столовый подсластитель, варьируется в зависимости от эффективности различных натуральных высокоэффективных подсластителей. Согласно частному примеру реализации сухой состав, содержащий столовый подсластитель, может содержать натуральный высокоэффективный подсластитель в количестве приблизительно от 1% (вес./вес.) до 10% (вес./вес.).
3
Примеры реализации, предлагающие столовый подсластитель в твердой форме, включают формы кубиков и таблеток. Примеры традиционных размеров кубиков (без ограничения) включают размеры, эквивалентные размерам стандартных кубиков гранулированного сахара, и составляют приблизительно 2.2×2.2×2.2 см, вес кубика приблизительно равен 8 г. Согласно одному примеру реализации твердый столовый подсластитель предложен в форме таблетки или в любой другой форме, известной специалистам в данной области.
Кроме того, столовую композицию подсластителя можно получить в виде жидкости, где натуральный высокоэффективный подсластитель комбинируют с жидким носителем. Приемлемые примеры носителей для жидких столовых подсластителей включают без ограничения воду, спирт, полиол, глицеринову основу или основу из лимонной кислоты, растворенной в воде, а также их смеси. Благодаря различной эффективности различных натуральных высокоэффективных подсластителей, варьируется также количество натурального высокоэффективного подсластителя в жидком составе. Сладость, эквивалентная сладости столовой композиции подсластителя для любой из описанных здесь, или известных специалистам в данной области техники, форм может варьироваться в зависимости от желательного профиля сладости. Например, сладость столовой композиции натурального высокоэффективного подсластителя может приблизительно в 100 раз превышать сладость эквивалентного количества сахара. Согласно другому примеру реализации, столовая композиция натурального высокоэффективного подсластителя может превышать сладость эквивалентного количества сахара приблизительно в 90 раз, 80 раз, 70 раз, 60 раз, 50 раз, 40 раз, 30 раз, 20 раз, 10 раз, 9 раз, 8 раз, 7 раз, 6 раз, 5 раз, 4 раза, 3 раза и 2 раза.
Согласно одному примеру реализации столовую композицию натурального высокоэффективного подсластителя можно составить для целевого применения, например, для применения в напитках, пищевых, фармацевтических, косметических, травяных/витаминных, табачных продуктов, которые возможно подслащивают. Например, столовую композицию натурального высокоэффективного подсластителя для выпечки можно составить с добавлением дополнительных защитных агентов, таких как инкапсулянты. Для специалистов в области составления композиций столовых подсластителей очевидны возможности изготовления других форм.
Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что содержание натурального высокоэффективного подсластителя, а также наполнителя и/или агента, препятствующего слеживанию, можно варьировать для приведения вкуса столовой композиции натурального высокоэффективного подсластителя к желательному профилю в зависимости от конечного применения.
Примеры реализации композиций, улучшающих сладкий вкус, согласно настоящему изобретению могут придать более тонкий и чистый оттенок вкусу натурального высокоэффективного подсластителя. Далее, примеры реализации композиций, улучшающих сладкий вкус согласно настоящему изобретению, способны значительно улучшить временные профили и/или профили аромата композиции натурального высокоэффективного подсластителя; в то же время композиция является некалорийным или низкокалорийным составом, обладающим характеристиками, схожими с характеристиками сахара.
Желательное весовое соотношение между содержанием натурального высокоэффективного подсластителя и наполнителя и/или агента, предотвращающего слеживание, зависит от конкретного натурального высокоэффективного подсластителя, степени сладости и других желательных свойств конечного продукта - столового подсластителя. Натуральные высокоэффективные подсластители сильно различаются по эффективности, интервал составляет приблизительно от превышения эффективности сахарозы в 30 раз до превышения эффективности сахарозы в 8000 раз (на весовой основе). В общем случае, весовое соотношение между содержанием натурального высокоэффективного подсластителя и наполнителя и/или агента, предотвращающего слеживание, может варьировать, например, приблизительно от 10,000:1 до 1:10,000; далее, согласно одному примеру реализации без ограничения соотношение составляет приблизительно от 9,000:1 до 1:9,000; согласно еще одному примеру реализации соотношение составляет приблизительно от 8,000:1 до 1:8,000; согласно еще одному примеру реализации - приблизительно от 7,000:1 до 1:7,000; согласно другому примеру - приблизительно от 6,000:1 до 1:6000; согласно еще одному примеру - приблизительно от 5,000:1 до 1:5,000; согласно еще одному примеру - приблизительно от 4,000:1 до 1:4,000; согласно еще одному примеру - приблизительно от 3,000:1 до 1:3,000; согласно еще одному примеру приблизительно от 2,000:1 до 1:2,000; согласно еще одному примеру - приблизительно от 1,500:1 до 1:1,500; согласно еще одному примеру - приблизительно от 1,000:1 до 1:1,000; согласно еще одному примеру - приблизительно от 900:1 до 1:900; согласно еще одному примеру - приблизительно от 800:1 до 1:800; согласно еще одному примеру - приблизительно от 700:1 до 1:700; согласно еще одному примеру - приблизительно от 600:1 до 1:600; согласно еще одному примеру - приблизительно от 500:1 до 1:500; согласно еще одному примеру - приблизительно от 400:1 до 1:400; согласно еще одному примеру - приблизительно от 300:1 до 1:300; согласно еще одному примеру - приблизительно от 200:1 до 1:200; согласно еще одному примеру - приблизительно от 150:1 до 1:150; согласно еще одному примеру - приблизительно от 100:1 до 1:100; согласно еще одному примеру - приблизительно от 90:1 до 1:90; согласно еще одному примеру - приблизительно от 80:1 до 1:80; согласно еще одному примеру - приблизительно от 70:1 до 1:70; согласно еще одному примеру - приблизительно от 60:1 до 1:60; согласно еще одному примеру - приблизительно от 50:1 до 1:50; согласно еще одному примеру - приблизительно от 40:1 до 1:40; согласно еще одному примеру - приблизительно от 30:1 до 1:30; согласно еще одному примеру - приблизительно от 20:1 до 1:20; согласно еще одному примеру - приблизительно от 15:1 до 1:15; согласно еще одному примеру - приблизительно от 10:1 до 1:10; согласно еще одному примеру - приблизительно от 9:1 до 1:9; согласно еще одному примеру - приблизительно от 8:1 до 1:8; согласно еще одному примеру - приблизительно от 7:1 до 1:7; согласно еще одному примеру - приблизительно от 6:1 до 1:6; согласно еще одному примеру - приблизительно от 5:1 до 1:5; согласно еще одному примеру - приблизительно от 4:1 до 1:4; согласно еще одному примеру - приблизительно от 3:1 до 1:3; согласно еще одному примеру - приблизительно от 2:1 до 1:2; и согласно другому примеру соотношение может составить приблизительно 1:1, в зависимости от выбора натурального высокоэффективного подсластителя.
Частные примеры столовых композиций подсластителя и способы их получения описаны в заявке на патент США 11/555962 Пракаша и соавторов (Prakash, et al.), поданной 2 ноября 2006 г., содержание которой включено в настоящее описание во всей полноте посредством ссылки.
Далее настоящее изобретение проиллюстрировано с помощью следующих примеров, никоим образом не ограничивающим настоящее изобретение. Напротив, следует понимать, что возможны и другие варианты реализации, модификации и эквиваленты, и специалисты в данной области техники согласятся с тем, что все такие варианты, модификации и эквиваленты находятся в рамках настоящего изобретения и/или пунктов прилагаемой формулы изобретения.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕРЫ СЕРИИ А
Пример А1: Композиция подсластителя, сокристаллизованная с сахаром.
0.25% Ребаудиозида А, 150.0 г сахарозы и 30.0 г воды смешали в лабораторном диссольвере Dispermat. Раствор нагрели до 108°C и добавили дополнительно 10.0 г воды через 13 минут. Раствор убрали от нагревателя, внесли затравку - 0,3 г ребаудиозида А и 5,0 г сахарозы, смешанных способом сухого смешивания. Смесь перенесли с Dispermat в миксер Hobart'a для дальнейшего перемешивания (приблизительно на 2 минуты). Полученный продукт представлял собой композицию сокристаллизованного с сахаром ребаудиозида А.
Пример А2: Агломерированная композиция подсластителя.
Приготовили агломерат ребаудиозид А/декстроза с мальтодекстрином в качестве наполнителя. 1500 г ребаудиозида А растворили в 30 кг смеси вода-этанол (1:1 по весу). 600 г малтодектрина растворили отдельно в 10 кг воды. Объединили два раствора и нагрели до 40°C. 20,0 кг декстрозы загрузили в съемную емкость блока агломератора с кипящим слоем периодического действия. Декстрозу псевдоожижали и нагрели до 40°C путем регулирования температуры воздуха на входе на уровне приблизительно от 70°C до 75°C. Раствор ребаудиозид А/мальтодекстрин распылили на флюдизированнную декстрозу со скоростью распыления 200 мл/мин. Давление воздуха в распылителе поддерживали на уровне 2,5 бар.
Пример A3: Композиция подсластителя в форме сфероидов.
Ребаудиозид А (80% вес.), воду (15% вес.) и поливинил пирролидон (5% вес.) перемешали вручную и размяли. Смесь экструдировали на экструдере низкого давления с экструзионной головкой 0,8 мм (модель DG-L1, LCI). Экструдат сферонизировали в марумерайзере (модель QJ-400, LCI) в течение 30 секунд, в результате получили правильные сферы, не слипшиеся между собой. Эти сферы высушили в сушилке в кипящем слое при 50°C. Сферы не разрушились при сушке и сохранили целостность при дальнейших манипуляциях, связанных с отгрузкой. Содержание влаги в сферических частицах, измеренное титрованием по Карлу Фишеру, составило 5,1%. Скорость растворения частиц составила 670 ppm в воде 20°C за 1.5 минуты. Исследование ребаудиозида А показало, что ребаудиозид А не разрушился в способе обработки; было обнаружено минимальное количество продуктов расщепления.
ПРИМЕРЫ СЕРИИ В
Таблица 2
Краткое описание Примеров В1-3
Неочищенный ребаудиозид А (г)
Этанол (95%) (мл)
Растворитель метанол (99%)(мл)
Вода (мл)
НагревТ(°C)
Сушка Т(°C)
Выход (г)
ВЭЖХ чистота (в/в %)
В1
400
1200
400
320
50
50
130
98.9
В2
100
320
120
50
30-40
60
72
98.3
В3
50
160
60
25
~30
60
27.3
98.2
Пример В1
Смесь, содержащую неочищенный ребаудиозид А (77,% чистота) приобрели в торговой сети. Качественный и количественный анализ примесей (6,2% стевиозида, 5.6% ребаудиозида С, 0.6% ребаудиозида F, 3.0% ребаудиозида D, 4.9% ребаудиозида В, 0.3% стевиолбиозида и 1.0% других стевиогликозидов) провели при помощи ВЭЖХ, данные представлены в пересчете на сухое вещество (содержание влаги 4.7%).
Неочищенный ребаудиозид А (400 г), этанол (95%, 1200 мл), метанол (99%, 400 мл) и воду (320 мл) объединили и нагревали до 50°C в течение 10 минут. Прозрачный раствор охладили до 22°C за 16 часов. Белые кристаллы отфильтровали и дважды промыли этанолом (2×200 мл, 95%), сушили в вакуумной печи при 50°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм).
Итоговая чиста, в основном, композиция ребаудиозида А (130 г) содержала 98,91% ребаудиозида А, 0,06% стевиозида, 0,03% ребаудиозида С, 0,12% ребаудиозида F, 0,1% ребаудиозида D, 0,49% ребаудиозида В, 0,03% стевиолбиозида и 0,13% других стевиолгликозидов, все проценты весовые.
Пример В2
Неочищенный ребаудиозид А (80,37%) приобрели в торговой сети. Качественный и количественный анализ примесей (6, 22% стевиозида, 2,28% ребаудиозид С, 0,35% дулькозид А, 0,78% ребаудиозид F, 3,33% ребаудиозид В, 0,07% стевиолбиозид и 0,72% других стевиогликозидов) провели при помощи ВЭЖХ, данные представлены в пересчете на сухое вещество (содержание влаги 3, 4%).
Неочищенный ребаудиозид А (100 г), этанол (95%, 320 мл), метанол (99%, 120 мл) и воду (50 мл) объединили и нагревали до 30-40°C в течение 10 минут. Прозрачный раствор охладили до 22°С за 16 часов. Белые кристаллы отфильтровали и дважды промыли этанолом (2×50 мл, 95%). Влажный осадок с фильтра (88 г) суспендировали в этаноле (95%, 1320 мл) в течение 16 часов, профильтровали, промыли этанолом (95%, 2×100 мл), сушили в вакуумной печи при 60°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм).
Итоговая чистая, в основном, композиция ребаудиозида А (72 г) содержала 98,29% ребаудиозида А, 0,03% стевиозида, 0,02% ребаудиозида С, 0,17% ребаудиозида F, 0,06% ребаудиозида D и 1,09% ребаудиозида В. ВЭЖХ анализ не выявил наличия стевиобиозида.
Пример В3
Неочищенный ребаудиозид А (80,37%) приобрели в торговой сети. Качественный и количественный анализ примесей (6,22% стевиозид, 2,28% ребаудиозида С, 0,35% дулькозида А, 0,78% ребаудиозида F, 3,33% ребаудиозида В, 0,07% стевиолбиозида и 0.72% других стевиолгликозидов) провели при помощи ВЭЖХ, данные представлены в пересчете на сухое вещество (содержание влаги 3,4%).
Неочищенный ребаудиозид (50 г), этанол (95%, 160 мл), метанол (99%, 60 мл) и воду (25 мл) объединили и нагревали приблизительно до 30°C в течение 10 минут. Прозрачный раствор охладили до 22°C за 16 часов. Белые кристаллы отфильтровали и дважды промыли этанолом (2×25 мл, 95%). Влажный осадок с фильтра (40 г) суспендировали в метаноле (99%, 600 мл) в течение 16 часов, профильтровали, промыли метанолом (99%, 2×25 мл), сушили в вакуумной печи при 60°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм).
Итоговая чистая, в основном, композиция ребаудиозида А (27,3 г) содержала 98,22% ребаудиозида А, 0,04% стевиозида, 0,04% ребаудиозида С, 0,18% ребаудиозида F, 0,08% ребаудиозида D и 1,03% ребаудиозида В. ВЭЖХ анализ не выявил наличия стевиобиозида.
ПРИМЕРЫ СЕРИИ С
Таблица 3
Краткое описание Примеров С1-3
Растворитель
Неочищенныйребаудиозид А (г)
Этанол (95%)(мл)
Органический сорастворитель (мл)
Вода (мл)
Промывочный растворитель
Выход (г)
ВЭЖХ чистота (%)
С1
5
15
метанол (6)
3.5
ЕtOН/МеОН (3:1 об./об.)
2.6
>99
С2
5
15
метанол (5)
4
EtOH/MeOH (3:1 об./об.)
2.3
>99
С3
5
16
метанол (6)
2.5
*ЕtOН/МеОН (8:3 об./об.)
3.2
>98
Пример С1
Неочищенный ребаудиозид (чистота 80,37%, 5 г), этанол (95%, 15 мл), метанол (5 мл) и воду (3.5 мл) объединили и нагревали до температуры рефлюкса в течение 10 мин. Прозрачный раствор охладили до 22°С за 16 часов при перемешивании. Белый кристаллический продукт отфильтровали, дважды промыли смесью этанол:метанол (5,0 мл, 3:1, об./об.), сушили в вакуумной печи при 50°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 2,6 г очищенного продукта (чистота>99% по результатам ВЭЖХ).
Пример С2
Неочищенный ребаудиозид (чистота 80,37%, 5 г), этанол (95%, 15 мл), метанол (5 мл) и воду (4 мл) объединили и нагревали до температуры рефлюкса в течение 10 мин. Прозрачный раствор охладили до 22°С за 16 часов при перемешивании. Белый кристаллический продукт отфильтровали, дважды промыли смесью этанол: метанол (5,0 мл, 3:1, об./об.), сушили в вакуумной печи при 50°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 2,3 г очищенного продукта (чистота >99% по результатам ВЭЖХ).
Пример С3
Неочищенный ребаудиозид (чистота 80, 37%, 5 г), этанол (95%, 16 мл), метанол (6 мл) и воду (2,5 мл) объединили и нагревали до температуры рефлюкса в течение 10 мин. Прозрачный раствор охладили до 22°C за 2 часа. В это время наблюдали появление кристаллов. Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 часов. Белый кристаллический продукт отфильтровали, дважды промыли смесью этанол:метанол (5,0 мл, 8:3, об./об.), сушили в вакуумной печи при 50°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 3,2 г очищенного продукта (чистота>99% по результатам ВЭЖХ).
ПРИМЕР D
Таблица 4
Краткое описание Примера D
Растворитель
Неочищенныйребаудиозид А (г)
Органический растворитель(мл)
Вода (мл)
Промывочный растворитель
Выход (г)
ВЭЖХ чистота(%)
D
50
ЕtOН (160)
40
EtOH
19.8
99.5
Неочищенный ребаудиозид А (80,37% чистота, 50 г), этанол (95%, 160 мл) и воду (40 мл) объединили и нагревали с обратным холодильником в течение 30 минут. Затем выдерживали смесь при температуре окружающей среды в течение 16-24 часов. Белый кристаллический продукт отфильтровали, дважды промыли этанолом (95%, 25 мл), сушили в вакуумной печи при 60°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 19,8 г очищенного продукта (чистота >99,5% по результатам ВЭЖХ).
СЕРИЯ ПРИМЕРОВ Е
Таблица 5
Краткое описание Примеров E1-3
Неочищенный ребаудиозидА (г)
Этанол (95%)(мл)
Органический сорастворитель(мл)
Вода (мл)
Метанольная суспензия(мл)
Выход (г)
ВЭЖХ чистота(%)
Е1
50
160
метанол (60)
25
200
12.7
>97
Е2
50
160
метанол (60)
25
300
18.6
>97
Е3
50
160
метанол (60)
25
350
22.2
>97
ПРИМЕР Е1
Неочищенный ребаудиозид А (41% чистота, 50 г), этанол (95%, 160 мл) и воду (25 мл) объединили при перемешивании при температуре 22°C. Кристаллизация белого продукта происходила в течение 5-20 часов. Смесь перемешивали дополнительно в течение 48 часов. Белый кристаллический продукт отфильтровали и дважды промыли этанолом (95%, 25 мл). Влажные белые кристаллы с фильтра суспендировали в Метаноле (99,8%, 200 мл) в течение 16 часов, затем профильтровали, дважды промыли метанолом (99,8%, 25 мл), сушили в вакуумной печи при 60°С в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 12,7 г очищенного продукта (чистота >97% по результатам ВЭЖХ).
ПРИМЕР Е2
Неочищенный ребаудиозид А (48% чистота, 50 г), этанол (95%, 160 мл), метанол (99,8%, 60 мл) и воду (25 мл) объединили при перемешивании при температуре 22°C. Кристаллизация белого продукта происходила в течение 3-6 часов. Смесь перемешивали дополнительно в течение 48 часов. Белый кристаллический продукт отфильтровали и дважды промыли этанолом (95%, 25 мл). Влажные белые кристаллы с фильтра суспендировали в метаноле (99,8%, 300 мл) в течение 16 часов, затем профильтровали, дважды промыли метанолом (99,8%, 25 мл), сушили в вакуумной печи при 60°С в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 18,6 г очищенного продукта (чистота >97% по результатам ВЭЖХ).
ПРИМЕР Е3
Неочищенный ребаудиозид А (55% чистота, 50 г), этанол (95%, 160 мл), метанол (99,8%, 60 мл) и воду (25 мл) объединили при перемешивании при температуре 22°C. Кристаллизация белого продукта происходила в течение 15-30 минут. Смесь перемешивали дополнительно в течение 48 часов. Белый кристаллический продукт отфильтровали и дважды промыли этанолом (95%, 25 мл). Влажные белые кристаллы с фильтра суспендировали в метаноле (99,8%, 350 мл) в течение 16 часов, затем профильтровали, дважды промыли метанолом (99,8%, 25 мл), сушили в вакуумной печи при 60°C в течение 16-24 часов при пониженном давлении (20 мм); выход составил 22,2 г очищенного продукта (чистота >97% по результатам ВЭЖХ).
ПРИМЕР F
2
Приготовили раствор ребаудиозида А (чистота >97% по результатам ВЭЖХ) в бидистиллированной воде (12,4 г в 50 мл, концентрация 25%) перемешиванием смеси при 40°C в течение 5 минут. Аморфную форму ребаудиозида А получили путем немедленной распылительной сушки прозрачного раствора на распылительной сушилке Lab-Plant SD-04 (Lab-Plant Ltd., West Yorkshire, U.K.). Подающий насос подает раствор на распылительную форсунку, где он преобразуется в аэрозоль при помощи постоянного потока азота/воздуха. Далее, из капель испаряется влага при регулировании температуры (приблизительно от 90 до 97°C) и характеристик потока воздуха в сушильной камере, в результате происходит образование сухих частиц. Сухой порошок (11-12 г, HO 6.74%) непрерывно удаляли из сушильной камеры и собирали в колбу. Материал быстро растворили в воде при комнатной температуре, получили раствор концентрации 35,0% (вес/объем) в течение 5 минут.
Подробное описание изобретения представлено через частные примеры реализации, однако специалисты в данной области техники согласятся с тем, что в рамках настоящего изобретения возможны различные изменения, варианты и эквиваленты примеров реализации. Соответственно, объем настоящего изобретения определяется на основании пунктов прилагаемой формулы изобретения и любых эквивалентов настоящего изобретения.