ЖИДКИЕ КОНЦЕНТРАТЫ НАПИТКОВ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ВОДЫ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
LONG-TERM STORAGE LIQUID BEVERAGE CONCENTRATES WITH LOW WATER CONTENT AND THEIR MANUFACTURE METHODS

Область техники
Изобретение относится к жидким концентратам напитков, пригодным к длительному хранению, и, в частности, к ароматизированным (с приданным вкусом и запахом) подкисленным концентратам напитков длительного хранения с низким содержанием воды, которые пригодны для разведения питьевой жидкостью для приготовления ароматизированных напитков.
В последние годы ароматизированные напитки широко принимаются потребителями и обрели большую популярность. Ароматизированные напитки часто приготавливают в домашних условиях с использованием сухих порошковых смесей, включая такие имеющиеся на рынке продукты, как TANG, CRYSTAL LIGHT и KOOL-AID компании Kraft Foods, для получения напитков с различными вкусом и запахом, в том числе фруктовые и чайные вкус и запах. Некоторые смеси для приготовления напитков требуют при приготовлении напитка добавки потребителем подсластителя, обычно сахара. Другие продукты, включающие в себя сахар, требуют для приготовления каждого напитка использования относительно больших количеств продукта. Поскольку смеси для приготовления напитков поставляются в сухом виде, эти продукты обычно характеризуются длительным сроком службы. Устойчивость вкусоароматического ингредиента не представляет собой существенную проблему, поскольку напитки, приготовленные из сухих смесей, обычно потребляют до развития в напитке тонов какого-либо постороннего привкуса или запаха.
Ароматизированные напитки могут быть приготовлены и из замороженных концентратов фруктовых соков, таких как традиционно продаваемые в банках. Эти концентраты обычно содержат большое количество воды, и для получения фруктового напитка их обычно разводят в отношении 1 часть концентрата к 3 частям воды. Эти типы продуктов часто портятся и для обеспечения желательного срока хранения требуют хранения при температурах морозильной камеры.
Возросшую популярность обрели и готовые к употреблению ароматизированные продукты на водной основе, которые доступны на рынке от многочисленных изготовителей. Поскольку эти продукты поставляют в разведенном виде и предназначены для непосредственного употребления, никакого дополнительного приготовления со стороны потребителя не требуется. Хотя эти типы продуктов не требуют времени на приготовление и в этом отношении могут обеспечить удобство для потребителя, эти типы продуктов характеризуются значительным объемом из-за высокого содержания воды.
Сущность изобретения
В настоящем документе раскрыты жидкие концентраты напитков, придающие повышенную стойкость вкусоароматическому веществу, искусственным подсластителям, витаминам и/или окрашивающим ингредиентам. Более конкретно, жидкие концентраты напитков, описанные в настоящем документе, характеризуются низким содержанием воды (т.е. менее примерно 30 процентов воды) и эффективны в части обеспечения повышенной стойкости вкусоароматических свойств несмотря на высокое содержание подкислителя (т.е. по меньшей мере примерно 5 процентов подкислителя по массе концентрата). В некоторых аспектах концентраты по существу не содержат воды. Согласно некоторым подходам жидкие концентраты напитков, раскрытые в настоящем документе, остаются стойкими не менее трех месяцев при хранении в закрытой таре при комнатной температуре (т.е. от примерно 20°C примерно до 25°C) и могут быть разбавлены для приготовления ароматизированных напитков с желательными вкусоароматическими профилями и с малым ухудшением вкусоароматических свойств или без их ухудшения.
В различных аспектах жидкие концентраты напитков, предлагаемые в настоящем документе, содержат примерно 5-50 процентов подкислителя, менее примерно 30 процентов воды, примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества и неводную жидкость (НВЖ) в количестве, эффективном для обеспечения общего содержания неводной жидкости примерно 20-94,5 массовых процентов. В одном аспекте для концентрата, содержащего воду, количества подкислителя и воды содержатся в соотношении по меньшей мере примерно 0,25:1, причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно воды, например соотношение по меньшей мере примерно 0,5:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 2:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 3:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 4:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 5:1 и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 6:1. Согласно некоторым подходам подкислитель и вкусоароматическое вещество содержатся в отношении по меньшей мере примерно 0,1:1, причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно вкусоароматического вещества, в еще одном аспекте в отношении по меньшей мере примерно 0,5:1, в еще одном аспекте в отношении по меньшей мере примерно 1:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1,5:1 и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 2:1.
В том значении, в каком оно используется в настоящем документе, выражение «низкое содержание воды» означает, что концентрат содержит менее примерно 30 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 25 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 20 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 15 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 10 процентов воды и в еще одном аспекте менее примерно 5 процентов воды по массе концентрата. В том значении, в каком оно используется в настоящем документе, выражение «низкое содержание воды» может относиться также к концентратам, по существу не содержащим воды. В том значении, в каком они используются в настоящем документе, выражения «по существу не содержащие воды», «неводные», «по существу в отсутствие воды» означают, что концентраты содержат менее примерно 2,5 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 1 процента воды, в еще одном аспекте менее примерно 0,5 процентов воды и в еще одном аспекте примерно 0 процентов воды по массе концентрата.
Некоторые вкусоароматические вещества, подсластители, витамины и/или окрашивающие ингредиенты быстро разрушаются в воде или кислой среде, что ограничивает типы вкусоароматических вещества, подходящих для включения в концентраты напитков на водной основе или готовые к употреблению напитки. Например, некоторые реакции разрушения вкусоароматических веществ требуют присутствия воды, а другие требуют протонов из диссоциированных кислот. Преимущественно, эти типы ингредиентов могут быть включены в концентраты с низким содержанием воды, описанные в настоящем документе, и демонстрируют повышенную стойкость при хранении при комнатной температуре по сравнению с идентичными в остальном концентратами, которые характеризуются более высоким содержанием воды.
Согласно некоторым подходам жидкие концентраты, раскрытые в настоящем документе, характеризуются существенным содержанием подкислителя. В одном аспекте концентрат содержит по меньшей мере примерно 5 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-50 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-40 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-30 процентов подкислителя и в еще одном аспекте примерно 7-25 процентов подкислителя по массе концентрата.
Во многих случаях применения включение подкислителя в концентрат является таким, что ароматизированный напиток, приготовленный из него, характеризуется кислым вкусом, усиливающим общий вкусоароматический профиль напитка. Концентраты, описанные в настоящем документе, предлагаются со значительной концентрацией с таким расчетом, чтобы при разведении концентрата для придания напитку вкуса и запаха требовались небольшие количества концентрата. Например, концентрат может быть изготовлен с концентрацией примерно в 25-500 раз, в еще одном аспекте примерно в 25-225 раз, в еще одном аспекте примерно в 50-200 раз, в еще одном аспекте примерно в 75-160 раз и в еще одном аспекте примерно в 90-140 раз выше, чем требуется для придания желательного уровня выраженности вкуса и аромата, кислотности и/или сладости конечному напитку, которым может быть, например, напиток объемом 8 унций. Например, 75-кратная концентрация (т.е. «75×») будет эквивалентной 1 части концентрата к 74 частям воды (или иной питьевой жидкости) для приготовления конечного напитка.
a
Установлено, что подкислители в органических жидкостях (таких как неводные жидкости) обычно имеют более низкие константы диссоциации кислоты (K), чем в воде. В жидких концентратах напитков, описанных в настоящем документе, предпочтительно используют более низкую константу диссоциации кислоты подкислителей в неводных жидкостях для снижения эффективной кислотности жидких концентратов напитков, содержащих большие количества подкислителей, чтобы повысить стойкость вкусоароматического вещества, искусственных подсластителей, витаминов и/или окрашивающих ингредиентов. При этом концентраты, описанные в настоящем документе, содержат менее диссоцированную кислоту, чем идентичный в остальных отношениях концентрат, содержащий вместо неводной жидкости воду.
a
a
a
Как правило, зависимость между значением K подкислителя и составом жидкости, в которой подкислитель растворен, является логарифмической по характеру. Поэтому замена даже малых долей воды одной или несколькими НВЖ может вызвать весьма существенные снижения значения K подкислителя и степени кислотной диссоциации в жидкой смеси. Например, замена примерно половины воды в концентрате неводной жидкостью может уменьшить значение K подкислителя и степень кислотной диссоциации в жидкой смеси во много сотен, много тысяч, много миллионов раз и более в зависимости от состава неводной жидкости (жидкостей) и доли (или отсутствия) воды в жидкой смеси.
В силу уравновешивания количества неводной жидкости, воды, подкислителя и вкусоароматического вещества в системе жидкие концентраты напитков, описанные в настоящем документе, содержат менее диссоциированную кислоту и характеризуются меньшим разрушением вкусоароматического вещества (например, по результатам анализа подготовленной дегустационной комиссией и/или аналитическим методом, таким как ВЭЖХ) после по меньшей мере примерно трех месяцев хранения при комнатной температуре (в еще одном аспекте после шести месяцев хранения при комнатной температуре) по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, содержащим вместо неводной жидкости воду.
При некоторых подходах подкислитель и ключ вкусоароматического вещества содержатся в концентратах в соотношении примерно 1:2-10000:1, в еще одном аспекте примерно 1:1-4000:1, в еще одном аспекте примерно 1,5:1-300:1 и в еще одном аспекте примерно 2:1-25:1. Согласно некоторым подходам подкислитель и неводная жидкость могут содержаться в соотношении примерно 1:19-2,5:1, в еще одном аспекте примерно 1:16-2:1 и в еще одном аспекте примерно 1:12-1,5:1.
Подробное описание изобретения
В настоящем документе описываются жидкие концентраты напитков, придающие повышенную стойкость вкусоароматическому веществу, искусственным подсластителям, витаминам и/или окрашивающим ингредиентам. Более конкретно, жидкие концентраты напитков, описанные в настоящем документе, обеспечивают повышенную стойкость вкусоароматическоого вещества несмотря на высокое содержание подкислителя (т.е. по меньшей мере примерно 5 процентов подкислителя по массе концентрата). В одном аспекте жидкие концентраты напитков характеризуются низким содержанием воды (т.е. менее примерно 30 процентов воды) и в еще одном аспекте по существу не содержат воды. Хотя раскрытие посвящено, главным образом, использованию жидких концентратов для приготовления ароматизированных напитков, предполагается использование концентратов для придания вкуса или запаха и самым разным пищевым продуктам. Согласно некоторым подходам жидкие концентраты напитков, раскрытые в настоящем документе, остаются стойкими не менее трех месяцев и могут быть разбавлены для приготовления ароматизированных напитков с желательными вкусоароматическими профилями и с малым ухудшением вкусоароматических свойств или без их ухудшения.
В значении, в каком он используется в настоящем документе, термин «концентрат» означает жидкий состав, который можно разбавлять водной питьевой жидкостью для приготовления напитка или добавлять в пищевой продукт перед употреблением. Термин «жидкий» или «жидкость» относится к не газообразному текучему жидкому составу при комнатной температуре (т.е. примерно 20-25°C). В значении, в каком оно используется в настоящем документе, выражение «с низким содержанием воды» означает, что концентрат содержит менее примерно 30 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 25 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 20 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 15 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 10 процентов воды и в еще одном аспекте менее примерно 5 процентов воды по массе концентрата. В значении, в каком оно используется в настоящем документе, выражение «с низким содержанием воды» может относиться и к концентратам, по существу не содержащим воды. В том значении, в каком они используются в настоящем документе, выражения «по существу не содержащие воды», «неводные», «по существу в отсутствие воды» означают, что концентраты содержат менее примерно 2,5 процентов воды, в еще одном аспекте менее примерно 1 процента воды, в еще одном аспекте менее примерно 0,5 процентов воды и в еще одном аспекте примерно 0 процентов воды по массе концентрата.
Установлено, что включение больших количеств воды в жидкие концентраты напитков может быть проблематичным по ряду причин, включая, например: (1) поддерживание роста микробов, таких как дрожжи, плесень и бактерии; (2) облегчение гидролиза компонентов вкусоароматического вещества и других нежелательных химических реакций и (3) ограничение количества вкусоароматического вещества или других ингредиентов, которые могут быть растворены в концентрате. Содержание воды может быть проблематичным и в случае, если подкислители включены в концентраты из-за снижения pH и результирующей нестойкости некоторых ингредиентов при низком pH.
Некоторые вкусоароматические вещества, подсластители, витамины и/или окрашивающие ингредиенты быстро разрушаются в воде или кислой среде, что ограничивает типы вкусоароматических веществ, подходящих для включения в концентраты напитков на водной основе или готовые к употреблению напитки. Например, некоторые реакции разрушения вкусоароматических веществ требуют присутствия воды, а другие требуют протонов из диссоциированных кислот. Некоторые типы вкусоароматических веществ, такие как кислые неустойчивые цитрусовые вкусоароматические вещества, содержащие терпены и сесквитерпены, обладают большей восприимчивостью к разрушению, и продукты, содержащие их, обычно характеризуются очень коротким сроком годности (исчисляемым даже в днях) при хранении при температурах выше температур холодильника из-за развития тонов постороннего привкуса или запаха и изменения вкусового профиля продукта. Примеры других ингредиентов, проявляющих нестойкость в воде и/или при низком pH, включают, например, витамины, особенно витамины А, С и Е (витамин С, например, в кислой среде может темнеть), сильнодействующие подсластители (такие как, например, сонатин, неотам, архат), «натуральные» красители или другие не исключенные красители, перечисленные в Федеральном Законе США «О пищевых продуктах, лекарственных средствах и косметике» (такие как, например, плодово-ягодные экстракты и экстракты из овощей, антоцианины, хлорофиллин меди, куркумин, рибофлавин), сахарозу (восприимчивую к кислотному гидролизу и потемнению), белок, гидроколлоиды, крахмал и клетчатку. Эти типы ингредиентов могут преимущественно быть включены в концентраты с низким содержанием воды, описанные в настоящем документе, и проявляют повышенную стойкость при хранении при комнатной температуре по сравнению с идентичными в остальных отношениях концентратами, содержащими более высокие количества воды.
Под «длительного хранения» подразумевается, что концентрат не претерпевает значительного ухудшения вкусоароматических свойств и является микробно стойким, причем концентрат содержит общее число анаэробных бактерий (АРС) менее примерно 5000 КОЕ/г, дрожжи и плесень на уровне менее примерно 500 КОЕ/г и бактерии семейства коли на уровне 0 НВЧ (наиболее вероятное число)/г в течение по меньшей мере примерно шести месяцев, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно восьми месяцев, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно десяти месяцев и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно двенадцати месяцев при хранении при комнатной температуре в герметичной таре. Согласно некоторым подходам концентрат с низким содержанием воды является бактерицидным и предотвращает прорастание спор бактерий. Согласно некоторым подходам выражения «повышенная стойкость вкусоароматических свойств» и «отсутствие значительного ухудшения вкусоароматических свойств» означают, что концентраты, описанные в настоящем документе, сохраняют больше вкусоароматических свойств после хранения при комнатной температуре на протяжении срока годности продукта по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, содержащим вместо НВЖ воду. Согласно некоторым подходам выражения «повышенная стойкость вкусоароматических свойств» и «отсутствие значительного ухудшения вкусоароматических свойств» означают, что имеется небольшое изменение вкуса и запаха и развитие постороннего привкуса или запаха в концентрате при хранении при комнатной температуре на протяжении срока годности продукта в герметичной таре. Например, изменение вкуса и запаха и развитие тонов постороннего привкуса или запаха могут быть проанализированы подготовленной дегустационной комиссией; при этом концентрат разбавляют для получения напитка и сравнивают его с напитком, приготовленным из идентичного в остальных отношениях свежеприготовленного концентрата (т.е. в течение 24 часов и при хранении при комнатной температуре в герметичной таре). Согласно другому подходу изменение вкусоароматических свойств и развитие тонов постороннего привкуса или запаха могут быть проанализированы подготовленной дегустационной комиссией; при этом концентрат разбавляют для получения напитка и сравнивают его с напитком, приготовленным из идентичного концентрата, хранившегося в герметичной таре в замороженном состоянии на протяжении его срока годности. Концентраты могут оценивать по 10-балльной шкале, причем концентрат с оценкой 1 балл считается идентичным контролю, 2-5 баллов - слегка/умеренно отличающимся от контроля и выше 5 баллов - недопустимо отличающимся от контроля. Концентрат, получивший оценку 5 или менее баллов, в еще одном аспекте 4 или менее баллов, будет считаться характеризующимся приемлемой стойкостью вкусоароматических свойств.
В различных аспектах жидкие концентраты напитков, предлагаемые в настоящем документе, содержат примерно 5-50 процентов подкислителя, примерно 20-94,5 процентов неводной жидкости, менее примерно 30 процентов воды и примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества. В одном аспекте для концентрата, содержащего воду, количества подкислителя и воды содержаться в соотношении по меньшей мере примерно 0,25:1 (причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно воды), в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 0,5:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 2:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 3:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 4:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 5:1 и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 6:1. Согласно некоторым подходам подкислитель и вкусоароматическое вещество содержатся в соотношении по меньшей мере примерно 0,1:1 (причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно вкусоароматического вещества), в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 0,5:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1;1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1,5:1 и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 2:1. Согласно некоторым подходам концентрат содержит больше неводной жидкости, чем воды. В силу уравновешивания количества неводной жидкости, воды, подкислителя и вкусоароматического вещества в системе жидкий концентрат напитка содержит менее диссоциированную кислоту и имеет меньшее ухудшения вкусоароматических свойств по результатам анализа подготовленной комиссией и/или аналитическим методом, таким как ВЭЖХ, после трех месяцев хранения при комнатной температуре (в еще одном аспекте после шести месяцев хранения при комнатной температуре) по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, содержащим вместо неводной жидкости воду.
В некоторых аспектах для жидких концентратов напитков, содержащих примерно 0-30 процентов воды, в еще одном аспекте примерно 15-30 процентов воды, концентрат может дополнительно содержать примерно 0-10 процентов буфера. Количество неводной жидкости в концентрате конкретно не ограничивается, пока остальные ингредиенты могут растворяться или гомогенно суспендироваться в концентрате на протяжении срока годности продукта.
В целях расчета содержания воды в концентратах, описанных в настоящем документе, количество воды в концентрате включает воду, включенную как отдельный ингредиент, а также любую воду, содержащуюся в любых ингредиентах, используемых в концентрате. Согласно одному подходу концентрат может характеризоваться составом без намеренного использования воды. По меньшей мере, в некоторых аспектах присутствие воды в любом виде минимизировано в практически возможной степени, а в других аспектах по существу исключено (например, содержание воды по существу составляет примерно 0 процентов по массе ингредиента, используемого в концентрате). Следовательно, в некоторых аспектах для поддержания количества воды в концентрате на минимуме могут быть использованы сухие, высушенные, порошкообразные или безводные виды неводных жидкостей, подкислителей, вкусоароматических веществ, подсластителей и других факультативных ингредиентов. Например, перед включением в жидкий концентрат напитка ингредиенты жидкого концентрата могут быть подвержены сушке для удаления влаги. В одном аспекте сухие вещества, включенные в концентраты, могут по существу не содержать воды, в том числе по существу криталлизационной воды. В некоторых аспектах может также быть преимущественным при изготовлении и хранении защищать концентраты от контакта с водой или водяным паром в практически возможной степени.
В различных подходах концентрат приготовлен для разведения по меньшей мере в 25 раз для получения конечного напитка, которым может быть, например, напиток объемом 8 унций. Согласно некоторым подходам, концентрат может характеризоваться примерно 25-500-кратной концентрацией, в еще одном аспекте примерно 25-225-кратной концентрацией, в еще одном аспекте примерно 50-200-кратной концентрацией, в еще одном аспекте примерно 75-160-кратной концентрацией и в еще одном аспекте примерно 90-140-кратной концентрацией по сравнению с необходимой для придания желательного уровня выраженности вкуса и аромата, кислотности и/или сладости конечному напитку, который может быть, например, напитком объемом 8 унций. Термин «конечный напиток» в значении, в каком он используется в настоящем документе, означает напиток, приготовленный разведением концентрата для получения напитка в питьевом потребляемом виде. В некоторых аспектах концентрат является не питьевым из-за содержания подкислителя и/или выраженности вкуса и аромата. Как пример для объяснения термина «концентрация», 75-кратная концентрация (т.е. «75×») будет эквивалентной 1 части концентрата к 74 частям воды (или иной питьевой жидкости) для приготовления конечного напитка. Иными словами, при определении соответствующего уровня разбавления и, таким образом, концентрации жидкого концентрата напитка учитывается вкусоароматический профиль конечного напитка. Коэффициент разбавления концентрата может также быть выражен как количество, необходимое для приготовления одной порции концентрата.
В одном аспекте коэффициент концентрации может быть выражен как уровень разбавления, необходимый для получения конечного напитка, характеризующегося уровнем сладости напитка, содержащего примерно 5-25 массовых процентов сахарозы. Один градус Брикс соответствует 1 грамму сахарозы в 100 граммах водного раствора. Например, коэффициент разбавления концентрата напитка может выражаться как разбавление, необходимое для получения эквивалента примерно 5-25 градусов Брикс, в еще одном аспекте примерно 8-14 градусов Брикс и в еще одном аспекте примерно 8-12 градусов Брикс в результирующем напитке. При этом подходе одно или несколько подсластителей могут включаться в концентрированный состав вкусоароматического вещества в количестве, необходимом для получения напитка с уровнем сладости, эквивалентной желательным градусам Брикс в отношении сахарозы.
В некоторых аспектах концентрированный состав вкусоароматического вещества может дополнительно содержать подсластитель. Подходящие подсластители могут включать как питательные, так и непитательные подсластители, в том числе как слабо-, так и сильнодействующие подсластители, такие как, например, мед, кукурузный сироп, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, эритритол, сукралоза (трихлоргалактосахароза), аспартам, стевия, сахарин, монатин, архат, неотам, сахароза, ребаудиозид А (часто именуемый «Реб А»), фруктоза, цикламаты (такие как натрия цикламат), ацесульфам калия и их сочетания. Выбор подсластителя и количество добавляемого подсластителя может зависеть, по меньшей мере, частично, от желательной вязкости концентрированного состава вкусоароматического вещества. Например, для получения одинакового уровня сладости питательные подсластители, подобные сахарозе, могут быть включены в намного более высоких количествах, чем сильнодействующие подсластители, подобные неотаму, и это более высокое общее содержание сухих веществ, вносимое подсластителем, повышает вязкость состава. При необходимости в этом подсластитель может обычно быть добавлен в количестве примерно 0,2-60 процентов, причем нижний предел диапазона обычно больше подходит для сильнодействующих подсластителей, а верхний предел диапазона обычно больше подходит для питательных подсластителей. При необходимости в этом могут включаться и другие количества подсластителей.
Ароматизированные концентраты, предлагаемые в настоящем документе, содержат также значительное количество неводной жидкости (НВЖ). В одном аспекте концентраты характеризуются общим содержанием неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов, в еще одном аспекте примерно 30-90 процентов и в еще одном аспекте примерно 35-80 процентов, в еще одном аспекте примерно 55-80 процентов по массе концентрата. Под «общим содержанием неводной жидкости» подразумевается количество любой неводной жидкости из всех источников, включая, например, любые неводные жидкости из вкусоароматического вещества и любые дополнительно добавленные неводные жидкости. «Общее содержание неводной жидкости» конкретно исключает любые неводные жидкости, привносимые ключом вкусоароматического вещества. Примерные НВЖ включают, кроме прочего, пропиленгликоль, глицерин, триацетин, спирт этиловый, этилацетат, спирт бензиловый, растительное масло, витаминное масло (например, витамин E, витамин A), изопропанол, 1,3-пропандиол и их сочетания. В одном аспекте выбор НВЖ для использования в концентратах напитков может зависеть, по меньшей мере, частично, от способности НВЖ растворять другие ингредиенты концентрата или образовывать эмульсию с другой НВЖ при необходимости в этом.
Например, установлено, что сукралоза, сильнодействующий подсластитель, легче растворяется в 1,3-пропандиоле, чем в пропиленгликоле. Поэтому концентраты напитков, содержащие сукралозу, могут преимущественно быть приготовлены с использованием растворителя, содержащего 1,3-пропандиол, для получения концентрата напитка, который может сохранять сукралозу в растворе на протяжении всего его срока годности. В некоторых случаях выбор НВЖ может также зависеть, по меньшей мере, частично, от запаха или вкуса, вносимого НВЖ, и желательного вкусового профиля конечного напитка. В других случаях выбор НВЖ может также зависеть, по меньшей мере, частично, от вязкости и/или желательной плотности результирующего концентрата.
Во многих случаях применения может оказаться желательным включать в концентрат подкислитель с тем, чтобы ароматизированный напиток, приготовленный из него, характеризовался кислым вкусом, усиливающим общий вкусоароматический профиль напитка. Например, может оказаться желательным получить напиток с лимонным вкусом, характеризующийся кислым вкусом, подобным вкусу лимонада, приготовленного из свежих лимонов. Кислый вкус может усиливать и самые разные другие вкусы, такие как плодово-ягодные вкусы. Согласно некоторым подходам жидкие концентраты, предлагаемые в настоящем документе, характеризуются значительным содержанием подкислителя. В одном аспекте концентрат содержит по меньшей мере примерно 5 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-50 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-40 процентов подкислителя, в еще одном аспекте примерно 5-30 процентов подкислителя и в еще одном аспекте примерно 7-25 процентов подкислителя по массе концентрата.
Подкислитель, включенный в концентрат, может включать в себя, например, любую пищевую органическую или неорганическую кислоту, такую как, кроме прочего, лимонная кислота, яблочная кислота, янтарная кислота, уксусная кислота, хлористоводородная кислота, адипиновая кислота, винная кислота, фумаровая кислота, фосфорная кислота, молочная кислота, их соли и их сочетания. Выбор подкислителя может зависеть, по меньшей мере, частично, от желательного pH концентрата и/или вкуса, придаваемого подкислителем разбавленному конечному напитку. В еще одном аспекте количество подкислителя, включаемого в концентрат, может зависеть от крепости кислоты. Например, для уменьшения pH в конечном напитке молочной кислоты в концентрате понадобится больше, чем более крепкой кислоты, такой как фосфорная кислота. Согласно другому подходу коэффициент концентрации жидкого концентрата напитка может быть выражен как уровень разбавления, необходимый, чтобы получить конечный напиток, характеризующийся содержанием кислоты примерно 0,01-0,8 процентов по массе напитка, в еще одном аспекте примерно 0,1-0,3 процентов по массе конечного напитка.
Из-за высокого коэффициента концентрации (т.е. по меньшей мере примерно 25×) концентратов напитков, предлагаемых в настоящем документе, в концентраты включены большие количества подкислителя (т.е. по меньшей мере примерно 5 процентов) для обеспечения требуемой кислотности в конечном напитке. К удивлению, было установлено, что в концентраты напитков можно было включить большое количество подкислителя в количестве, необходимом для придания кислого вкуса при разбавлении для получения конечного напитка, но без отрицательного влияния на стойкость вкусоароматического ингредиента. Концентраты, описанные в настоящем документе, с низким содержанием воды и высоким содержанием подкислителя, преимущественно характеризуются уменьшенным образованием тонов постороннего привкуса и уменьшенным разрушением добавленных окрашивающих веществ и/или подсластителей, особенно сильнодействующих подсластителей, при хранении при комнатной температуре по сравнению с идентичными в остальных отношениях концентратами напитков с более высоким содержанием воды.
В одном аспекте отношение подкислитель:вкусоароматическое вещество равно по меньшей мере примерно 0,1:1 и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 1:1, причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно вкусоароматического вещества. Согласно некоторым подходам, количество подкислителя в концентрате превышает количество вкусоароматического вещества, используемого в нем, например отношение подкислитель:вкусоароматическое вещество равно по меньшей мере примерно 1,5:1, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 2:1, и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно 3:1, причем «по меньшей мере» означает и большие количества подкислителя относительно вкусоароматического вещества. Согласно некоторым подходам, подкислитель и ключ вкусоароматического вещества включены в концентраты в отношении примерно 1:2-10000:1, в еще одном аспекте примерно 1:1-4000:1, в еще одном аспекте примерно 1,5:1-300:1 и в еще одном аспекте примерно 2:1-25:1.
Согласно некоторым подходам подкислитель и неводная жидкость могут содержаться в соотношении примерно 1:19-2,5:1, в еще одном аспекте примерно 1:16-2:1 и в еще одном аспекте примерно 1:12-1,5:1.
В силу уравновешивания количества неводной жидкости, воды, подкислителя и вкусоароматического вещества в системе, жидкий концентрат напитка содержит менее диссоциированную кислоту и характеризуется меньшим ухудшением вкусоароматического свойства после, например, трех месяцев хранения при комнатной температуре (в еще одном аспекте после шести месяцев хранения при комнатной температуре) по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, содержащим вместо неводной жидкости воду.
a
a
Установлено, что в органических жидкостях (таких как неводные жидкости) подкислители обычно характеризуются более низкими константами диссоциации кислоты (K), чем в воде. В настоящее время предполагается, что это явление не раскрыто, равно как не используется намеренно, чтобы преимущественно уменьшить эффективную кислотность жидких концентратов напитков, содержащих большие количества растворенных подкислителей. Значение K для конкретного подкислителя в НВЖ может быть ниже, например, на несколько порядков величины или более, чем в воде.
a
a
10
a
a
a
a
a
a
a
-3
-8
Например, конкретный подкислитель, характеризующийся значением K, равным 10 (и значением pK, определяемым как (-log-K), равным примерно 3), в воде, может характеризоваться значением K, равным примерно 10 (и значением pK, равным примерно 8), в конкретной НВЖ, такой как пропиленгликоль. Соответственно, значение K, соответствующее степени кислотной диссоциации, происходящей в подкислителе, в конкретной неводной жидкости следует ожидать равным примерно на пять порядков величины ниже (ниже примерно в 100000 раз), чем в воде. Кроме того, если подкислитель растворен в смеси воды и конкретной неводной жидкости, его результирующее значение K обычно будет промежуточным между его значениями K в чистой воде и чистой неводной жидкости, а его точное значение K будет связано с отношением воды к неводной жидкости в смеси.
a
a
a
Как правило, зависимость между значением K подкислителя и составом жидкости, в которой подкислитель растворен, является логарифмической по характеру. Поэтому замена даже малых долей воды одной или несколькими НВЖ может вызвать весьма существенные снижения значения K подкислителя и степени кислотной диссоциации в жидкой смеси. Например, замена примерно половины воды в концентрате неводной жидкостью может уменьшить значение K подкислителя и степень кислотной диссоциации в жидкой смеси во много сотен, много тысяч, много миллионов раз и более в зависимости от состава неводной жидкости (жидкостей) и доли (или отсутствия) воды в жидкой смеси.
НВЖ, используемые в составах, описанных в настоящем документе, могут быть протонными или апротонными. В значении, в каком этот термин используется в настоящем документе, протонные НВЖ содержат одну или несколько гидроксильных групп, имеющих ионизируемый атом водорода, а апротонные НВЖ не содержат. Протонные НВЖ, которые особенно подходят из-за их обычно слабо выраженного вкуса и совместимости с пищевыми продуктами, включают, например, глицерин, пропиленгликоль и 1,3-пропандиол. Апротонные НВЖ, которые могут быть использованы обычно по тем же причинам, включают, например, триацетин и растительные масла, такие как кофейное масло или среднецепочечные триглицеридные масла. Как правило, пищевые кислоты, растворенные в апротонных НВЖ, будут диссоциировать в меньшей степени, чем те же кислоты, растворенные в протонных НВЖ, а кислоты, растворенные в смесях НВЖ, будут диссоциировать в промежуточных степенях обычно пропорционально составам и уровням присутствующих НВЖ. НВЖ могут быть выбраны с таким расчетом, чтобы преимущественно регулировать степень кислотной ассоциации и pH концентратов напитков, созданных с использованием источников кислого вкуса и/или добавленных кислот.
a
Поскольку НВЖ обычно характеризуются более высокими константами самодиссоциации растворителей, чем вода, подкислители, растворенные в НВЖ, характеризуются более высокими значениями pH, чем подкислители, растворенные в воде. Например, 14-балльную шкалу, обычно используемую для характеризации pH водных растворов, обычно необходимо расширить для включения большего диапазона pH, например, до шкалы 0-16, 0-18, 0-20 или более в зависимости от состава конкретной используемой (конкретно используемых) НВЖ. Соответственно, средние точки этих шкал, означающие нейтральное pH, обычно будут иметь значения выше значения pH 7, являющегося характеристическим для воды. Однако значения pH НВЖ, содержащих растворенные пищевые подкислители, будут, в основном, определяться значениями K подкислителя и концентрациями подкислителей в жидкостях, а не константами самодиссоциации растворителей НВЖ. Для получения точных значений pH неводных растворов могут потребоваться специализированные электроды для измерения pH, такие как водородно-платиновые электроды, но для измерения значений pH неводных растворов, чтобы получить полезную информацию и отличить разные составы, могут быть использованы и обычно используемые лабораторные электроды для измерения pH.
a
Даже притом что подкислитель может полностью раствориться в НВЖ, предполагается, что протоны, присутствующие в карбоксильных группах подкислителя, не могут диссоциировать, или слабо диссоциируют (по сравнению с их диссоциацией в воде), или могут диссоциировать, но остаются в непосредственной близости от анионов карбоксильных групп, чтобы преимущественно снизить концентрацию свободных протонов и тем самым снизить потенциал, чтобы вызвать химические реакции в концентрате или способствовать им. Кроме того, низкое содержание или отсутствие воды в ароматизированных концентратах, описанных в настоящем документе, снижает или предотвращает формирование высокореакционных, очень кислотных ионов гидроксония, которые присутствуют в окисленных водных растворах. Следовательно, в концентратах, содержащих более высокие количества воды и меньшие количества НВЖ, образование ионов гидроксония выше. Предполагается, что более низкие значения K и результирующая концентрация свободных протонов в жидких концентратах напитков, предлагаемых в настоящем документе, сильно замедляют или предотвращают нежелательные химические реакции, тем самым повышая стойкость вкусоароматических свойств и срок годности продукта несмотря на относительно высокое содержание подкислителя.
В некоторых аспектах концентраты могут дополнительно содержать буфер. Для концентратов, характеризующихся более низким содержанием воды, например, менее примерно 15 процентов, буфер может быть включен, главным образом, в целях вкусоароматических свойств. Для концентратов, характеризующихся более высоким содержанием воды, например, примерно 15-30 процентов воды, буфер может быть включен в некотором количестве относительно содержания подкислителя. Например, отношение кислота:буфер может быть примерно 1:1-25000:1, в еще одном аспекте примерно 1,25:1-4000:1, в еще одном аспекте примерно 1,7:1-3000:1 и в еще одном аспекте примерно 2,3:1-250:1. В этом отношении забуференный концентрат может содержать больше подкислителя и может быть разбавлен для получения конечного напитка с повышенной кислотностью из-за повышенного содержания подкислителя по сравнению с напитком, полученным из идентичного в остальных отношениях концентрата при том же pH, но в котором нет буферов. Кроме того, включение буферов может быть преимущественным для вкусоароматического профиля в результирующем конечном напитке.
К числу подходящих буферов могут относиться, например, сопряженное основание кислоты (например, натрия цитрат и калия цитрат), ацетат, фосфат или любая соль кислоты. В других случаях буферировать концентрат может недиссоциированная соль кислоты.
Концентратам, описанным в настоящем документе, могут придаваться самые разные вкусы и запахи, такие как, например, фруктовые вкусы и запахи, вкусы и запахи чая, вкусы и запахи кофе и их сочетания. Вкус и запах придаются вкусоароматическим веществам, содержащим ключ. Термин «ключ» в значении, в каком он используется в настоящем документе, означает компонент, придающий преобладающий вкус или запах вкусоароматическому веществу и включающий вкусоароматические средства, такие как эфирные масла, ароматические эссенции, вкусоароматические соединения, вкусоароматический модификатор, усилитель вкуса и запаха и т.п. Ключ не включает другие компоненты вкусоароматического вещества, включая носители и эмульгаторы, не придающие преобладающих вкуса или запаха вкусоароматическому веществу.
Вкусоароматические вещества, используемые в жидких концентратах, описанных в настоящем документе, могут включать в себя, например, жидкие вкусоароматические вещества (включая, например, спиртосодержащие вкусоароматические вещества (например, вкусоароматические вещества, содержащие спирт этиловый, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, глицерин и их сочетания), вкусоароматические эмульсии (например, нано- и микроэмульсии)) и порошкообразные вкусоароматические вещества (включая, например, экструдированные, высушенные распылением, агломерированные, лиофилизированные и инкапсулированные вкусоароматические вещества). Кроме того, вкусоароматические вещества могут быть в виде экстракта, такого как фруктовый экстракт. Вкусоароматические вещества могут быть использованы отдельно или в различных сочетаниях для получения концентрата с требуемым вкусоароматическим профилем.
Могут быть использованы несколько имеющихся на рынке вкусоароматических веществ, такие как реализуемые компаниями Givaudan (г. Цинциннати, штат Огайо, США) и International Flavors & Fragrances Inc. (г. Дейтрон, штат Нью-Джерси, США). Вкусоароматические вещества могут содержаться в количестве примерно 0,5-40 процентов, в еще одном аспекте примерно 1-30 процентов и в еще одном аспекте примерно 5-20 процентов по массе концентратов. В некоторых аспектах точное количество вкусоароматического вещества, включенного в состав, может варьировать, по меньшей мере, частично, в зависимости от коэффициента концентрации концентрата, концентрации ключа во вкусоароматическом веществе и желательного вкусоароматического профиля конечного напитка, приготовленного из концентрата. Обычно экструдированные и высушенные распылением вкусоароматические вещества могут содержаться в концентратах в меньших количествах, чем спиртосодержащие вкусоароматические вещества и вкусоароматические эмульсии, поскольку экструдированные и высушенные распылением вкусоароматические вещества часто содержат больше процентов ключа. Примерные рецепты для вкусоароматических веществ приведены в таблице 1. Естественно, при необходимости могут быть использованы вкусоароматические вещества и с другими составами.
Многие вкусоароматические вещества содержат одну или несколько неводных жидкостей, обычно в виде пропиленгликоля или спирта этилового. Если эти вкусоароматические вещества содержатся в концентратах, описанных в настоящем документе, содержание неводной жидкости во вкусоароматических веществах включают в расчет общего содержания НВЖ концентрата. Например, если вкусоароматическое вещество содержит восемьдесят процентов пропиленгликоля и указанное вкусоароматическое вещество включено в концентрат в количестве тридцать процентов, вкусоароматическое вещество вносит 24 процента пропиленгликоля в общее содержание НВЖ концентрата.
Экструдированные и высушенные распылением вкусоароматические вещества часто содержат большой процент ключа и носителя, такие как сухие вещества кукурузного сиропа, мальтодекстрин, гуммиарабик, крахмал и сухие вещества сахара. Экструдированные вкусоароматические вещества при необходимости могут содержать и небольшие количества спирта и эмульгатора. Вкусоароматические эмульсии могут содержать также носители, такие как, например, крахмал. В одном аспекте вкусоароматическая эмульсия не содержит спирта. В других аспектах вкусоароматическая эмульсия может содержать низкие уровни спирта (например, пропиленгликоля, 1,3-пропандиола и спирта этилового). Могут использовать самые разные эмульгаторы, такие как, кроме прочего, сахарозы ацетат изобутират и лецитин, при этом в состав может входить стабилизатор эмульсии, такой как, кроме прочего, гуммиарабик. Микроэмульсии часто содержат более высокую концентрацию ключа и обычно могут содержаться в меньших количествах, чем другие вкусоароматические эмульсии.
В еще одном аспекте в составе концентрата могут содержаться самые разные вкусоароматические эмульсии. Подходящие вкусоароматические эмульсии включают, например, лимон, лимонад из апельсинового масла, лимонад из лимонного масла, розовый лимонад, цветочный лимонад, апельсин, грейпфрут, грейпфрутовый цитрусовый пунш и лайм от компании Givaudan (г. Цинциннати, штат Огайо, США). Естественно, при необходимости могут быть использованы другие вкусоароматические эмульсии или типы эмульсий, включая нано- или микроэмульсии.
В еще одном аспекте в концентрированном составе могут содержаться самые разные спиртосодержащие вкусоароматические вещества. Спирты, обычно используемые в имеющихся на рынке вкусоароматических веществах, включают соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, включая спирт этиловый и пропиленгликоль, хотя при необходимости могут быть использованы и другие вещества. Кроме того, вкусоароматическое вещество может включать 1,3-пропандиол, если требуется. Подходящие спиртосодержащие вкусоароматические вещества включают, например, лимон, лайм, клюкву, яблоко, арбуз, землянику, гранат, ягоду, вишню, персик, маракуйю, манго, пунш, белый персиковый чай, сладкий чай и их сочетания. Например, вкусоароматические вещества от предприятий-изготовителей ароматов включают, например, Lemon Lime (лимон-лайм), Cranberry Apple (клюква-яблоко), Strawberry Watermelon (земляника-арбуз), Pomegranate Berry (гранат-ягода), Peach Mango (персик-манго), White Peach Tea (белый персиковый чай) и Tea Sweet (чайная сладость) от компании International Flavors & Fragrances Inc (г. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США), а также Peach Passionfruit (персик-маракуйя) и Tropical (тропик) от компании Firmenich Inc. (г. Плейнсборо, штат Нью-Джерси, США). При необходимости могут быть использованы и другие спиртосодержащие вкусоароматические вещества.
В еще одном аспекте в концентрате могут содержаться самые разные порошкообразные вкусоароматические вещества. Вид порошкообразных вкусоароматических веществ конкретно не ограничивается и может включать, например, высушенные распылением, агломерированные, экструдированные, лиофилизированные и инкапсулированные вкусоароматические вещества. Подходящие порошкообразные вкусоароматические вещества включают, например, Natural & Artificial Tropical Punch (натуральный и искусственный тропический пунш) от компании Givaudan (г. Цинциннати, штат Огайо, США), Natural & Artificial Orange (натуральный и искусственный апельсин) от компании Symrise (г. Тетерборо, штат Нью-Джерси, США) и Natural Lemon (натуральный лимон) от компании Firmenich Inc. (г. Плейнсборо, штат Нью-Джерси, США). При необходимости могут быть использованы и другие порошкообразные вкусоароматические вещества.
Необязательно, в жидкие концентраты напитков могут быть включены красители. Красители могут включать искусственные красители, натуральные красители или их сочетание и могут быть включены в диапазоне 0-15 процентов, в еще одном аспекте примерно 0,005-10 процентов, в еще одном аспекте примерно 0,005-5 процентов и в еще одном аспекте в диапазоне примерно 0,005-1 процент при необходимости. В составах, в которых используют натуральные красители, для достижения требуемых цветовых характеристик может потребоваться более высокий массовый процент красителя. Установлено, что стойкость красителей, особенно натуральных красителей, может повышаться в составах с низким содержанием воды, предлагаемых в настоящем описании, по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, характеризующимся более высоким содержанием воды. Стойкость красителя можно количественно определять как измеренную на цветовой шкале L*a*b (цветовые координаты Хантера) компании Hunter Instruments. Шкала L*a*b описывает цвет образца на языке трех цветовых переменных. Шкала «L» представляет тон образца по шкале от 0 до 100, причем значение 100 представляет белый цвет, а значение нуль представляет черный цвет. Шкала «а» - показатель относительного количества зеленого или красного света, отраженного образцом, причем положительные значения «а» представляют повышение интенсивности красного света, а отрицательные значения «а» представляют повышение интенсивности зеленого света. Шкала «b» - показатель относительного количества синего или желтого света, отраженного образцом, причем положительные значения представляют повышение интенсивности желтого света, а отрицательные значения представляют повышение интенсивности синего света. Различные типы красителей обычно разрушаются с разной скоростью, но стойкость конкретного красителя может быть проанализирована, например, за некоторый период времени при комнатной температуре в концентратах, описанных в настоящем документе, по сравнению с идентичным в остальных отношениях концентратом, в котором содержание НВЖ заменено водой.
При необходимости концентрированные составы вкусоароматического вещества могут дополнительно включать соли, консерванты, загустители, поверхностно-активные вещества, стимуляторы, антиоксиданты, кофеин, электролиты (включая соли), питательные вещества (например, витамины и минералы), стабилизаторы, камеди и т.п. При необходимости в состав могут быть включены консерванты, такие как этилендиаминтетрауксусная кислота, натрия бензоат, калия сорбат, натрия гексаметафосфат, низин, натамицин, полилизин и т.п., но из-за низкого содержания воды для стойкости при хранении они обычно не требуются. В концентрат могут быть добавлены соли для получения электролитов, что особенно желательно для напитков для спортсменов или лечебных напитков. Примерные соли включают, например, натрия цитрат, мононатрийфосфат, калия хлорид, магния хлорид, натрия хлорид, кальция хлорид и т.п. и их сочетания. Например, для создания источника питательных веществ-минералов или для буферирования pH могут быть использованы натрия лактат или другие соли. Согласно одному подходу дополнительные ингредиенты могут быть включены в любом сочетании и в любом количестве, лишь бы поддерживались требуемые процентные содержания подкислителя, вкусоароматического вещества и/или неводной жидкости по массе концентрата и вкусоароматические свойства концентрата. Количество дополнительных ингредиентов может зависеть и от способности придавать растворимость или диспергировать ингредиенты в НВЖ. Кроме того, некоторые ингредиенты, такие как соли, могут быть более стойкими в части задержки или предотвращения осаждения, если концентрат по существу не содержит воды.
Концентрат может быть составлен имеющим характеристики ньютоновского и неньютоновского течения. Концентраты, не содержащие камедей или загустителей, будут иметь характеристики ньютоновского течения, что означает независимость вязкости от скорости сдвига. Включение, например, ксантановой камеди или некоторых других камедей или загустителей может создать у концентрата псевдопластические характеристики и характеристики разжижения после сдвига. Падение вязкости при увеличении скорости сдвига указывает на то, что происходит разжижение после сдвига.
В одном аспекте вязкость концентрата, имеющего характеристики ньютоновского течения, может быть в пределах примерно 1-500 сП, в еще одном аспекте примерно 1-200 сП, в еще одном аспекте примерно 1-75 сП, в еще одном аспекте примерно 1-25 сП и в еще одном аспекте примерно 1-5 сП, причем вязкость измерена вискозиметром Brookfield DY-II + PRO с переходником Enhanced UL (Ultra Low) Adapter с кодом шпинделя 00 при температуре 20°C.
-1
В одном аспекте вязкость концентрата, имеющего характеристики неньютоновского течения, может быть в пределах примерно 20-5000 сП, в еще одном аспекте примерно 20-1500 сП, в еще одном аспекте примерно 20-500 сП и в еще одном аспекте примерно 20-100 сП, причем вязкость измерена вискозиметром Brookfield DY-II + PRO со шпинделем 06 после 2 минут вращения с частотой вращения 12 мин при температуре 20°C.
Из-за низкого содержания воды и высокого содержания НВЖ в концентратах, описанных в настоящем документе, эти концентраты характеризуются низкой водной активностью. Согласно некоторым подходам водная активность составляет менее примерно 0,6, в еще одном аспекте менее примерно 0,5, в еще одном аспекте менее примерно 0,4, в еще одном аспекте менее примерно 0,3 и в еще одном аспекте менее примерно 0,2. Водная активность может быть измерена любым подходящим устройством, таким как, например, измеритель водной активности AquaLab, выпускаемый компанией Decagon Devices, Inc. (г. Пульман, штат Вашингтон, США). Измеритель водной активности AquaLab с блокатором летучих веществ должен быть использован, если НВЖ является пропиленгликолем и/или спиртом этиловым.
При необходимости в концентраты могут быть включены и другие жидкости, снижающие водную активность, лишь бы эта жидкость обеспечивала требуемый вкусовой профиль в конечном напитке. Для снижения водной активности могут быть включены полиолы, даже если не жидкие, такие как, например, эритритол, маннитол, сорбит, малтитол, ксилитол и лактитол и их сочетания, а также углеводы, такие как сахароза.
Приготовление концентратов, характеризующихся низким содержанием воды
Жидкие концентраты напитков, характеризующиеся низким содержанием воды и высоким содержанием подкислителя, могут быть предусмотрены в самых разных видах и приготовлены самыми разными способами. Концентраты в виде эмульсий, растворов (т.е. в которых ингредиенты растворены в неводной жидкости) и суспензий могут быть приготовлены описанными ниже способами. Концентраты, описанные в настоящем документе, могут включать в себя как водорастворимые, так и водонерастворимые ингредиенты, а также ингредиенты, растворимые и нерастворимые в выбранной НВЖ. При необходимости могут использоваться и другие способы приготовления жидких концентратов, характеризующихся низким содержанием воды, как описанные в настоящем документе. Описанные далее способы являются лишь примерными и не ограничивают объем настоящего изобретения.
В одном аспекте ароматизированный жидкий концентрат напитка предложен в виде раствора. В этом отношении предлагается способ приготовления жидкого концентрата напитка, характеризующегося низким содержанием воды и высоким содержанием подкислителя в виде раствора, причем способ предусматривает смешивание примерно 5-50 процентов подкислителя, примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества, неводной жидкости в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата, и менее примерно 30 процентов воды для получения жидкого концентрата напитка. Обычно смешивание эффективно для растворения подкислителя и вкусоароматического вещества в неводной жидкости и/или воде. При необходимости в этом жидкий концентрат напитка могут обрабатывать для улучшения растворения любых сухих веществ. Подходящие способы улучшение растворения предусматривают, например, обработку ультразвуком и нагревание жидкого концентрата напитка до или после добавления подкислителя и факультативных других ингредиентов в неводную жидкость. Неводная жидкость, выбранная для использования в настоящем документе, должна быть способной полностью растворять любые жидкие или твердые ингредиенты на уровнях, необходимых для составления концентрата.
В еще одном аспекте предлагается способ приготовления ароматизированного жидкого концентрата напитка, характеризующегося низким содержанием воды и высоким содержанием подкислителя в виде раствора, причем способ предусматривает нагревание неводной жидкости в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата, до температуры ниже точки кипения неводной жидкости; перемешивание примерно 5-50 процентов подкислителя в неводной жидкости для растворения подкислителя в неводной жидкости, охлаждение неводной жидкости с растворенным в ней подкислителем и добавление в охлажденную неводную жидкость примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества для получения ароматизированного жидкого концентрата напитка. В этом способе неводную жидкость нагревают до температуры между комнатной температурой и температурой кипения неводной жидкости до добавления подкислителя и факультативных других сухих веществ или во время него для повышения степени растворения подкислителя и факультативных других сухих веществ. До добавления вкусоароматического вещества обычно необходимо охладить нагретую смесь, чтобы минимизировать или полностью предотвратить химические реакции и изменения вкусоароматических свойств. И в этом случае неводная жидкость, выбранная для использования в настоящем документе, должна быть способной полностью растворять любые жидкие или твердые компоненты жидкого концентрата напитка на уровнях, необходимых для составления концентрата. После охлаждения НВЖ могут добавлять и другие факультативные чувствительные к температуре ингредиенты.
Согласно одному подходу ароматизированный жидкий концентрат напитка могут приготавливать в виде эмульсии. Способ предусматривает смешивание примерно 5-50 процентов подкислителя, первой неводной жидкости в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата; примерно 0,01-5 процентов поверхностно-активного вещества и примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества, причем первая неводная жидкость предназначена для растворения подкислителя для образования ароматизированного жидкого концентрата напитка. В некоторых аспектах во вкусоароматическое вещество включают вторую неводную жидкость, не смешивающуюся с первой неводной жидкостью. В еще одном аспекте вторую неводную жидкость могут включать в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата. Например, могут приготавливать эмульсию, в которой в качестве первой неводной жидкости используют масло (такое как, например, растительное масло, витамины в масляном виде (например, витамин Е, витамин А и т.д.)), в качестве второй неводной жидкости используют пропиленгликоль или 1,3-пропандиол. Могут использовать разные способы смешивания, включая, например, использование роторно-статорного смесителя.
Согласно еще одному подходу ароматизированный жидкий концентрат напитка могут приготавливать как суспензию или дисперсию компонента нерастворимых сухих веществ в неводной жидкости, причем компонент нерастворимых сухих веществ не растворим в НВЖ. Способ предусматривает: предоставление компонента нерастворимых сухих веществ, содержащего примерно 5-50 процентов подкислителя по массе концентрата, причем компонент сухих веществ характеризуется средним размером частиц примерно 50 микрон; добавление в неводную жидкость примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата, и смешивание компонента нерастворимых сухих веществ с неводной жидкостью для получения ароматизированного жидкого концентрата напитка. Если компонент нерастворимых сухих веществ не имеет средний размер частиц менее примерно 50 микрон, способ дополнительно предусматривает обработку компонента нерастворимых сухих веществ для уменьшения среднего размера частиц до менее примерно 50 микрон. Кроме того, размер частиц компонента нерастворимых сухих веществ могут уменьшать до или после введения в неводную жидкость. Компонент нерастворимых сухих веществ может дополнительно содержать дополнительные ингредиенты ароматизированного концентрата напитка, в том числе, например, подсластитель. Согласно некоторым подходам, если вкусоароматическое вещество представляет собой нерастворимое сухое вещество, вкусоароматическое вещество также берут со средним размером частиц менее примерно 50 микрон. При необходимости в этом вкусоароматическое вещество могут комбинировать с подкислителем и обрабатывать на стадии уменьшения размера частиц. Размер частиц любых сухих веществ, растворимых в НВЖ, конкретно не ограничивается.
Размер частиц нерастворимых сухих веществ можно уменьшить дроблением, помолом или любым иным подходящим способом уменьшения размера, в том числе, например, отверждением ранее растворенных сухих веществ до требуемого размера частиц. Точный режим, используемый при дроблении или помоле, не считается критическим, и специалист может легко определить подходящий режим для обеспечения требуемого внешнего вида и вязкости, а также для регулирования скорости оседания сухих веществ, взвешенных в неводной жидкости, при хранении.
Способ уменьшения размера частиц компонента нерастворимых сухих веществ могут осуществлять до и/или после введения в неводную жидкость. В некоторых аспектах средний размер частиц компонента нерастворимых сухих веществ составляет менее примерно 50 микрон, в еще одном аспекте менее примерно 25 микрон, в еще одном аспекте менее примерно 10 микрон, в еще одном аспекте менее примерно 1 микрона и в еще одном аспекте менее примерно 0,1 микрона. Суспензии, содержащие нерастворимые сухие вещества со средним размером частиц более примерно 0,1 микрона, могут именоваться «золем», а суспензии, содержащие нерастворимые сухие вещества со средним размером частиц менее примерно 0,1 микрона, могут именоваться «коллоидным золем». Коллоидные золи обычно более стойкие к осаждению со временем. Как правило, чем меньше размер частиц, тем дольше частицы будут оставаться взвешенными без осаждения. Без ограничения какой-либо теорией, следует отметить, что в настоящее время считается, что уменьшение среднего размера частиц обеспечивает длительное взвешивание компонента сухих веществ в неводной жидкости, достаточное, чтобы задержать или полностью предотвратить оседание твердых частиц при изготовлении и хранении.
При необходимости в концентрат могут добавлять одно или несколько химических диспергирующих веществ, чтобы задержать или полностью предотвратить осаждение сухих веществ в неводной жидкости. Для улучшения разделения частиц и предотвращения осаждения, комкования или флокуляции частиц в суспензию могут добавлять не поверхностно-активный полимер или поверхностно-активное вещество. Например, могут включать съедобные гидроколлоиды, поверхностно-активные вещества или эмульгатор, такой как, например, полиглицерин-полирицинолеат и полисорбат 60 (полиоксиэтиленсорбитан моностеарат).
Согласно еще одному подходу ароматизированный жидкий концентрат напитка, по существу не содержащий воды, могут приготавливать способом, предусматривающим: предоставление компонента сухих веществ, содержащего примерно 5-30 процентов подкислителя в неводной жидкости в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата, причем компонент сухих веществ предоставлен в количестве, превышающем его растворимость в неводной жидкости при температуре ниже температуры плавления компонента сухих веществ; плавление компонента сухих веществ, чтобы растворить расплавленный компонент сухих веществ в неводной жидкости; охлаждение неводной жидкости, содержащей растворенные сухие вещества, в условиях, замедляющих или полностью предотвращающих отверждение расплавленных сухих веществ (например, в течение по меньшей мере примерно 24 часов, в еще одном аспекте в течение по меньшей мере примерно одной недели и в еще одном аспекте в течение по меньшей мере примерно одного месяца); и добавление в охлажденную неводную жидкость, содержащую растворенные сухие вещества, примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества для получения ароматизированного жидкого концентрата напитка.
Согласно еще одному подходу ароматизированный жидкий концентрат напитка могут приготавливать способом, предусматривающим предоставление компонента сухих веществ, содержащего примерно 5-30 процентов подкислителя в неводной жидкости в количестве, обеспечивающем общее содержание неводной жидкости примерно 20-94,5 процентов по массе концентрата, причем компонент сухих веществ берут в количестве, превышающем его растворимость в неводной жидкости при температуре ниже температуры плавления компонента сухих веществ; плавление компонента сухих веществ, чтобы растворить расплавленный компонент сухих веществ в неводной жидкости; охлаждение неводной жидкости, содержащей растворенные сухие вещества, в условиях, обеспечивающих образование взвешенных частиц сухих веществ в неводной жидкости; и добавление в охлажденную неводную жидкость, содержащую взвешенные частицы сухих веществ, примерно 0,5-40 процентов вкусоароматического вещества для получения ароматизированного жидкого концентрата напитка.
В обоих вышеописанных подходах, включающих плавление компонента сухих веществ, компонент сухих веществ включают в перенасыщенных количествах в неводную жидкость (т.е. в концентрат включают компонент сухих веществ, который превысил свою растворимость в нем при любой температуре ниже их точки плавления твердого вещества). Если компонент сухих веществ включает по меньшей мере два разных ингредиента, компонент сухих веществ плавят при температуре, достаточно высокой, чтобы расплавить ингредиент, характеризующийся самой высокой температурой плавления. Компонент сухих веществ в неводной жидкости затем плавят путем нагревания, чтобы полностью растворить сухие вещества в неводной жидкости для получения перенасыщенного расплава. Полное растворение сухих веществ определяют визуальным осмотром.
Вкусоароматические компоненты, подкислители и факультативные другие ингредиенты, присутствующие в расплавах или суспензиях, могут одновременно существовать в концентрате напитка в одном или нескольких состояниях: растворенном, диспергированном или взвешенном (суспензированном). До любой стадии растворения, нагревания или измельчения, во время ее или после нее могут добавлять вещество, подавляющее кристаллизацию. Это вещество, подавляющее кристаллизацию, могут использовать для предотвращения кристаллизации сухих веществ или ограничения размера кристаллов, образующихся при изготовлении и во время хранения. Подходящие вещества, подавляющие кристаллизацию, включают, кроме прочего, поливинилпирролидон и гидроксипропилметилцеллюлозу. Вещество, подавляющее кристаллизацию, могут включать на уровне примерно 0-1 процент по массе концентрата, в еще одном аспекте на уровне примерно 0,1-1 процент по массе концентрата.
Выбор подкислителя в зависимости от вкусоароматического вещества
Согласно одному подходу выбор подкислителя для использования в различных вариантах осуществления концентратов напитков, описанных в настоящем документе, может обеспечить значительно улучшенные вкусоароматические свойства и меньшее послевкусие, особенно если концентрат дозируется для получения конечного напитка с большими, чем обычные, количествами концентрата. Выбор подкислителя в сочетании со вкусоароматическим веществом и, в частности, выбор подкислителя, основанный на подкислителе, естественно встречающемся во фруктах, из которых получают ключ, или составляемом или синтезируемом для имитации, может обеспечить значительные вкусовые преимущества. Например, яблочная кислота является доминирующей естественно встречающейся кислотой в арбузе. Установлено, что включение яблочной кислоты в ароматизированный арбузом концентрат напитка обеспечивает значительно лучший вкус по сравнению с подобным концентратом напитка, содержащим вместо яблочной кислоты лимонную кислоту, особенно если концентрат дозируется для получения конечного напитка с более чем одной порцией концентрата. Другие плоды, в которых яблочная кислота является доминирующей естественно встречающейся кислотой, включают, например, ежевику (приблизительно 50%), вишню, яблоко, персик, нектарин, личи, айву и грушу. Например, если концентрат, составленный для дозирования в соотношении концентрата к воде 1:100 (т.е. одна порция концентрата), вместо этого дозируется в соотношении по меньшей мере 3:100 (т.е. по меньшей мере три разовые порции концентрата), результирующий напиток характеризуется большей выраженностью вкуса и аромата, но с более гладким профилем кислотности с меньшим неприятным кислым послевкусием и/или восприятием искусственного вкуса или запаха, даже притом что напиток содержит трехкратное количество кислоты и вкусоароматического вещества по сравнению с намеченным для включения в напиток количеством. Преимущественно, выбор подкислителя в сочетании со вкусоароматическим веществом позволяет потребителю увеличить количество концентрата - и тем самым количество вкусоароматического вещества - в конечном напитке до желаемых уровней без усиления отрицательных вкусовых атрибутов, что может происходить, если подкислитель выбирают без сочетания со вкусоароматическим веществом, как описано в настоящем документе.
Аналогичным образом, фрукты, в которых лимонная кислота является преобладающей естественно встречающейся кислотой, включают, например, цитрусовые плоды (например, лимон или лайм), землянику, апельсин и ананас. Было установлено, что если кислота, используемая в концентратах, содержащих эти вкусоароматические профили, включает по меньшей мере 50 процентов лимонной кислоты (т.е. по меньшей мере, большую часть кислоты составляла лимонная кислота), она обеспечивала значительно улучшенный вкус по сравнению с подобным напитком, приготовленным с меньшим количеством лимонной кислоты.
Согласно одному подходу для вкусоароматических веществ, у которых фрукт, из которого ключ был получен или под который был составлен, содержит яблочную кислоту как преобладающую естественно встречающуюся кислоту, вкусоароматические свойства результирующего напитка можно значительно улучшить, если яблочная кислота составляет по меньшей мере примерно 50 процентов кислоты в концентрате, в еще одном аспекте примерно 75-95 процентов кислоты в концентрате и в еще одном аспекте примерно 85-95 процентов кислоты в концентрате.
Согласно еще одному подходу для вкусоароматических веществ, у которых фрукт, из которого ключ был получен или под который был составлен, содержит лимонную кислоту как преобладающую естественно встречающуюся кислоту, вкусоароматические свойства результирующего напитка можно значительно улучшить, если лимонная кислота составляет по меньшей мере примерно 50 процентов кислоты в концентрате, в еще одном аспекте примерно 75-95 процентов кислоты в концентрате и в еще одном аспекте примерно 85-95 процентов кислоты в концентрате.
Включение в пищевые продукты и напитки
Концентраты, описанные в настоящем документе, могут также быть добавлены в питьевые жидкости для получения ароматизированных напитков. В некоторых аспектах концентрат может быть не питьевым (например, из-за высокого содержания кислоты и выраженности вкуса и аромата). Например, концентрат напитка может быть использован для придания вкуса и аромата воде, коле, газированной воде, чаю, кофе, зельтерской воде, содовой воде и т.п., и может также быть использован для усиления вкусоароматических свойств сока. В одном аспекте концентрат напитка может быть использован для придания вкусоароматических свойств алкогольным напиткам, в том числе, кроме прочего, ароматизированному шампанскому, игристому вину, вину с содовой, коктейлю, мартини или подобным напиткам. Согласно некоторым подходам концентрат может быть добавлен в питьевую жидкость без перемешивания.
Концентраты, описанные в настоящем документе, могут быть объединены с самыми разнообразными пищевыми продуктами для придания им вкусоароматических свойств. Например, концентраты, описанные в настоящем документе, могут быть использованы для придания вкусоароматических свойств самым разнообразным твердым, полутвердым и жидким пищевым продуктам, в том числе, кроме прочего, овсяной каше, блюду из зернового продукта, йогурту, процеженному йогурту, прессованному творогу, сливочному сыру, глазури, заправке для салатов, соусу и десертам, таким как мороженое, шербет и «итальянское» фруктовое мороженное. Соответствующие соотношения концентрата напитка и пищевого продукта или напитка могут легко быть определены специалистом.
Упаковка
Некоторые обычные напитки и концентраты напитков, такие как соки, при упаковке разливают горячим розливом (например, при температуре 93°C), а затем запечатывают для предотвращения роста бактерий. Концентраты напитков, предлагаемые в настоящем документе, учитывая сочетание содержания неводной жидкости, содержание подкислителя и низкой водной активности, не требуют ни до, ни после упаковки тепловых или механических обработок, таких как давление или ультразвук, для снижения микробной активности. Согласно одному подходу жидкие концентраты преимущественно подходят для холодного розлива и при этом сохраняют стойкость при хранении в течение по меньшей мере примерно трех месяцев, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно шести месяцев, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно восьми месяцев, в еще одном аспекте по меньшей мере примерно десяти месяцев и в еще одном аспекте по меньшей мере примерно двенадцати месяцев при комнатной температуре. Следует, однако, отметить, что прохождение этих обработок и для этих составов не исключается. Упаковка для этих концентратов также обычно не требует дополнительной химической обработки или облучения. На продукт, технологическое оборудование, упаковку и производственную среду должны распространяться требования надлежащей производственной практики, но не должны распространяться требования относительно асептической упаковки. Благодаря этому концентраты, описанные в настоящем документе, позволяют сократить производственные затраты.
Жидкие концентраты напитка, описанные в настоящем документе, могут быть использованы с несколькими различными типами тары. Одна примерная тара описана в документе WO 2011/031985, который ссылкой полностью включен в настоящее описание. При необходимости могут быть использованы и другие типы тары.
В одном аспекте жидкие концентраты напитков могут быть упакованы в тару в количестве примерно по 0,5-6 унций концентрата, в еще одном аспекте примерно 1-4 унций и в еще одном аспекте примерно 1-2 унций, причем указанное количество достаточно для приготовления по меньшей мере примерно 10 порций по восемь унций ароматизированного напитка.
Преимущества и варианты осуществления составов концентрата, описанных в настоящем документе, далее иллюстрируются на конкретных примерах; однако конкретные условия, технологические схемы, материалы и их количества, упомянутые в этих примерах, а также другие условия и детали не должны толковаться для неоправданного ограничения составов и способов, описанных в настоящем документе. Если не указано иное, все проценты в настоящей заявке - это массовые проценты.
Примеры
Пример 1. Стойкость лимонного вкусоароматического вещества в жидких концентратах, характеризующихся разными концентрациями воды
Концентрированные составы вкусоароматического вещества приготовили содержащими примерно 22,4 процентов кислоты, 11,48 процентов лимонного вкусоароматического вещества и содержание воды 5-35 процентов в соответствии с составами, приведенными в представленной ниже таблице 2. Приготовили сравнительный образец с высоким содержанием воды, содержащий примерно 63 процента воды. Экспериментальные образцы содержали пропиленгликоль для восполнения пониженного содержания воды. Измерили и pH каждого образца. Концентраты поместили в пузырьки емкостью 48 мл, состоящие из нескольких слоев, главным образом, из полиэтилена высокой плотности, со слоем кислородного барьера.
Образцы разделили на три группы для хранения до четырех недель. Одну группу хранили при температуре -20°F как контрольные образцы. Предполагали, что контрольные образцы не претерпевают ухудшения вкусоароматических свойств при хранении, и рассматривали их как «время 0». Вторую группу хранили при температуре 70°F (комнатная температура), а третью группу - при температуре 90°F.
Каждый образец использовали для приготовления напитка путем разбавления 1 части концентрата в 120 частях воды, дегустировали комиссией специалистов по пищевым продуктам и оценивали по сравнению с контролем по следующей шкале:
Результаты теста представлены в приведенной ниже таблице 3. Образцы с самым низким содержанием воды были наиболее подобны контролю. Замена воды различными количествами пропиленгликоля обеспечивала сохранение вкусоароматических свойств образцов в течение более длительных периодов времени, даже при температурах выше окружающей. Представленные данные относятся лишь к четырехнедельному хранению. Предполагается, что более длительное хранение приведет к более высоким уровням ухудшения вкусоароматических свойств для образцов с более высоким содержанием воды.
Пример 2. Стойкость лимонного вкусоароматического вещества в жидких концентратах, характеризующихся разными концентрациями воды
Подобный эксперимент провели с использованием содержащего спирт этиловый лимонного вкусоароматического вещества и заменой спиртом этиловым воды в образцах с низким содержанием воды. Образцы приготовили в соответствии с рецептурами, представленными в приведенной ниже таблице 4. Образцы поместили в пузырьки емкостью 48 мл, состоящие из нескольких слоев, главным образом, из полиэтилена высокой плотности, со слоем кислородного барьера.
Как и в примере 1, образцы разделили на три группы для хранения при температуре -20°F (как контроль), 70°F и 90°F для хранения до четырех недель. Каждый образец использовали для приготовления напитка путем разбавления 1 части концентрата в 120 частях воды. Образцы дегустировали и оценивали по сравнению с контролем по шкале, использованной в примере 1. Результаты представлены в приведенной ниже таблице 5.
Замена воды различными количествами спирта этилового обеспечивала сохранение вкусоароматических свойств образцов в течение более длительных периодов времени. Кроме того, хранение образцов при температуре 70°F вместо 90°F способствовало сохранению вкусоароматического профиля образцов в течение более длительных периодов времени.
Данные сенсорной оценки для ароматизированных лимоном образцов, в которых содержание воды было уменьшено и частично заменено либо пропиленгликолем (пример 1), либо спиртом этиловым (пример 2), показывают, что ухудшение лимонных вкусоароматических свойств и возникновение тонов привкуса при хранении значительно уменьшились и/или задержались. Тенденция показывает, что замена больших количеств воды неводными жидкостями привела к меньшему разрушению лимонного вкусоароматического вещества при хранении. Без ограничения какой-либо теорией, следует отметить, что в настоящее время считается, что это частично обусловлено более высоким значением pH, наблюдавшимся у образцов, содержащих меньше воды. Кроме того, считается, что даже хотя вода и спирт этиловый или пропиленгликоль являются полностью смешиваемыми, лимонное вкусоароматическое вещество может иметь более сильное сродство со спиртом этиловым и пропиленгликолем, что может, по меньшей мере, в некоторой степени, защитить вкусоароматическое вещество от кислоты в образцах.
Пример 3. Стойкость неотама в концентратах, характеризующихся разными концентрациями воды
Определенные сильнодействующие дипептидные подсластители, такие как аспартам и неотам, имеют тенденцию к разрушению при иных pH, нежели конкретное pH. Например, аспартам и неотам наиболее стойкие при pH 4-4,5 и имеют повышенную скорость разрушения при более низких или более высоких значениях pH. Эксперименты с этим образцом проводили для определения, могут ли неводные системы и/или системы с низким содержанием воды продлить срок годности неотама.
Жидкие концентраты напитков были приготовлены в соответствии с приведенной ниже таблицей 6.
Каждый образец разделили на две группы и хранили при температуре -20°F (контроль) и 90°F. Образцы попробовали на вкус через две недели. Образцы, которые хранили при температуре -20°F, были контролями для образцов, которые хранили при температуре 90°F. Членов дегустационной комиссии попросили оценить, насколько подобны по сладости были образцы, которые хранили при температуре -20°F, образцам, которые хранили при температуре 90°F. Для оценки образцов члены комиссии использовали 10-балльную шкалу, описанную в примере 1. Данные представлены в приведенной ниже таблице 7. Можно легко заметить, что после 2 недель хранения образцы при температуре 90°F, характеризовавшиеся самыми низкими содержаниями воды, были ближе по сладости к контрольным образцам, которые хранили при температуре -20°F.
Образцы с 5 процентами воды и 63 процентами воды, которые хранили при температуре -20°F и 90°F, через три недели хранения отослали в компанию Northland Laboratories (г. Нортбук, штат Иллинойс, США) для анализа на содержание неотама методом ВЭЖХ. Результаты, представленные в приведенной ниже таблице 8, показывают, что в образце с 5 процентами воды разрушение неотама было значительно меньшим по сравнению с образцом с 63 процентами воды.
Таблица 8. Анализ на неотам через три недели хранения при температуре -20°F и 90°F
Пример 4. Стойкость пищевых красителей в составах с низким содержанием воды
Некоторые пищевые красители, особенно освобожденные от сертификации, часто называемые «натуральными красителями», чувствительны к средам с низким pH. Для изучения влияния систем с низким содержанием воды на стойкость красителей приготовили концентрированные составы вкусоароматического вещества с 5 процентами воды и 63 процентами воды. Оба образца содержали лимонную кислоту (30 процентов) без буфера. В качестве натурального красителя использовали концентрат сока свеклы обыкновенной, который добавляли в оба образца в количестве 3,6 процентов по массе состава. Образцы хранили при температуре -20°F и 90°F. Образец, который хранили при температуре -20°F, использовали как контроль исходя из допущения, что концентрат сока свеклы обыкновенной при температуре -20°F не разрушается. После хранения в течение 10 дней образцы развели в воде в соотношении 1:120 для получения напитка с 0,03 процента концентрата сока свеклы обыкновенной. Колориметром Хантера проанализировали цвет образцов, и результаты представлены в приведенной ниже таблице 9. Цвет обоих образцов, которые хранили при температуре 90°F, ухудшился, но в случае образца с 63 процентами воды ухудшился в значительно большей степени.
Как видно из приведенной выше таблицы, значение «а» для образца с 63 процентами воды при температуре 90°F уменьшилось намного больше по сравнению с образцом с 5 процентами воды при той же температуре. Более низкое значение «а» указывает, что красный цвет концентрата сока свеклы обыкновенной значительно побледнел. В таблице показано также, что общая интенсивность цвета (значение «L») для образца с 63 процентами воды при температуре 90°F меньше по сравнению с образцом с 5 процентами воды при той же температуре. Наконец, дельта Е CMC (метод цветового отличия Комитета по цветовым измерениям) (dE CMC) - это одноразовое измерение, определяющиее эллиптическое пространство цветового отличия вокруг эталона продукта. dE CMC контрастирует прямоугольное пространство цветового отличия, созданное из автоматически переносимых диапазонов L*, a*, b*, которые придают одинаковый вес цветовому тону, величине и насыщенности цвета. В приведенной выше таблице показано, что общие изменения для образцов с 63 процентами воды более значительны по сравнению с образцами с 5 процентами воды.
Пример 5. Стойкость лимонного вкусоароматического вещества в неводных концентратах
Приготовили подкисленный неводный концентрат путем добавления сухого подкислителя (яблочная кислота; 23 масс.%), сухого подсластителя (неотам; 0,5 масс.%) и жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль, 7,5 масс.%) в неводную жидкость (пропиленгликоль; 69 масс.%) со смешиванием на пластине для смешивания при комнатной температуре до полного растворения сухих веществ и жидкости в неводной жидкости.
Приготовили сравнительный концентрат с высоким содержанием воды путем растворения сухой яблочной кислоты (23 масс.%), сухого неотама (0,5 масс.%) и цитраля (7,5 масс.%) в воде (69 масс.%) со смешиванием на пластине для смешивания при комнатной температуре до полного растворения сухих веществ и жидкости в воде.
Оба образца хранили в течение четырех суток при температуре 37°C в закрытых колпачками стеклянных пробирках под воздушным свободным пространством над продуктом. После хранения образцы извлекли из пробирок и отдельно добавили в холодную воду из-под крана в соотношении одна часть концентрата напитка на 100 частей по массе воды для приготовления напитков. Оба концентрата напитков и приготовленные напитки попробовали на вкус и оценили на качество аромата.
Свежесть и влияние аромата и вкуса лимона у сравнительных образцов значительно ухудшились, в то время как у неводного концентрата и напитка, приготовленного из него, эту потерю качества или влияния не воспринимали. Кроме того, напиток, приготовленный из неводного концентрата, имел заметно более сладкий вкус и был желтее по цвету, свидетельствуя о том, что в сравнительном концентрате и цитраль, и неотам при хранении в некоторой степени разрушились подкисленной водой и что ни цитраль, ни неотам при хранении в подкисленном пропиленгликоле неводного концентрата заметно не разрушились.
Последующие оценки после даже более длительного времени хранения усилили отличия качества и стойкости между неводным и сравнительным продуктами. Даже после месяца хранения у неводного продукта проблем с качеством не наблюдали; он сохранил сильный лимонный вкус и аромат, желтый цвет и сладость. По сравнению с ним сравнительный продукт со временем продолжал ухудшаться.
Пример 6. Приготовление неводного концентрата в виде суспензии
-1
Приготовили подкисленный неводный жидкий состав путем добавления вначале двух сухих подкислителей (яблочная и лимонная кислоты; 15 массовых процентов каждая) и сухого подсластителя (сукралоза; 2,5 масс.%) в неводную жидкость (соевое масло; 67,5 масс.%) и перемешивания с использованием погружного смесителя при комнатной температуре до однородного взвешивания (суспендирования) всех трех нерастворимых сухих веществ в соевом масле для получения суспензии сухие вещества в жидкости. Затем суспензию подвергли помолу с использованием коллоидной мельницы Buhler-K8, содержавшей стеклянные шарики размером 1,5 мм (расход 350 г/мин, противодавление 0,2 фунтов-сил/кв. дюйм и частота вращения 1400 мин), для получения вязкого непрозрачного золя, состоящего из крайне малых частиц, подвешенных (суспензированных) в соевом масле.
Жидкое лимонное вкусоароматическое вещество (цитраль; 7,5 масс.%) однородно вмешали в молотый золь (92,5 масс.%) для получения подкисленного неводного жидкого вкусоароматического состава. Затем этот состав разбавили в холодной воде из-под крана (одна часть состава в 100 частях по массе воды) для получения лимонного ароматизированного напитка. При ручном перемешивании ложкой твердые частицы, взвешенные в неводной жидкости, полностью растворились в водопроводной воде, и неводная жидкость образовала дисперсию масло в воде для получения мутного напитка со свежим вкусом и ароматом лимона.
Пример 7. Растворимость сукралозы в неводных концентратах
-1
Подкисленный неводный жидкий состав А вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления сухого высоко интенсивного подсластителя (сукралоза; 14 масс.%), сухого подкислителя (лимонная кислота; 25 масс.%) и жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль; 1 масс.%) в НВЖ (1,3-пропандиол; 60 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин) для измельчения и растворения сукралозы и лимонной кислоты для получения прозрачного раствора.
-1
Подкисленный неводный жидкий состав В вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления сукралозы (14 масс.%), лимонной кислоты (25 масс.%) и цитраля (1 масс.%) в пропиленгликоль (60 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин) для измельчения и растворения сукралозы и лимонной кислоты для получения прозрачного раствора.
Оба образца хранили в течение 14 суток при температуре 22°C в закрытых колпачками стеклянных пробирках под воздушным свободным пространством над продуктом. При визуальном осмотре после хранения состав В содержал видимые крупные тонкие кристаллы предположительно сукралозы, в то время как состав А остался полностью прозрачным без видимых кристаллов. Этот образец демонстрирует, что НВЖ могут быть выбраны исходя из их способности удерживать конкретные субстанции растворенными в течение длительных периодов времени.
Пример 8. Образование неводного концентрата в виде эмульсии
-1
Подкисленный неводный жидкий состав А вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль; 20 масс.%), сухого подкислителя (лимонная кислота; 15 масс.%) и жидкого поверхностно-активного вещества (полисорбат 80; 0,5 масс.%) в НВЖ (1,3-пропандиол; 64,5 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин) для получения непрозрачной текучей среды из небольших стабилизированных поверхностно-активным веществом эмульсированных капель цитраля в растворе лимонной кислоты, растворенной в НВЖ.
-1
Подкисленный неводный жидкий состав В вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления цитраля (20 масс.%), лимонной кислоты (15 масс.%) и полисорбата 80 (0,5 масс.%) в пропиленгликоль (64,5 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин). Полученным в результате составом был гомогенный раствор, поскольку цитраль полностью растворился в пропиленгликоле вместе с другими компонентами без образования эмульсии.
Состав А демонстрирует, что 1,3-пропандиол может быть использован для создания эмульсии, по меньшей мере, в некоторых случаях, когда использование пропиленгликоля или другой НВЖ не приводит к образованию эмульсии или не способствует образованию эмульсии. Эмульсия состава А может необязательно стабилизироваться даже в еще большей степени при добавлении вещества, повышающего вязкость, такого как карбоксиметилцеллюлоза или иной гидроколлоид, в эффективном количестве.
Пример 9. Приготовление неводного концентрата в виде эмульсии
-1
Подкисленный неводный жидкий состав вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль; 1 масс.%), сухого подкислителя (лимонная кислота; 15 масс.%), жидкого растительного масла (соевое масло; 20 масс.%) и жидкого поверхностно-активного вещества (полисорбат 80; 0,5 масс.%) в НВЖ (пропиленгликоль; 63,5 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин) для получения непрозрачной текучей среды из небольших стабилизированных поверхностно-активным веществом эмульсированных капель масла, взвешенных в растворе лимонной кислоты и цитраля, растворенного в НВЖ. Эмульсия может необязательно стабилизироваться даже в еще большей степени при добавлении вещества, повышающего вязкость, такого как карбоксиметилцеллюлоза или иной гидроколлоид, в эффективном количестве. Этот общий подход может использоваться для преимущественного образования эмульсий других несмешивающихся с НВЖ жидкостей и/или несмешивающихся с водой жидкостей, таких как витамин Е.
Пример 10. Натрия лактат (стойкость в концентрате напитка на основе 1,3-пропандиола)
Подкисленный неводный жидкий состав А вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль; 1 масс.%), сухого подкислителя (лимонная кислота; 20 масс.%) и сухой соли (натрия лактат; 15 масс.%) в НВЖ (пропиленгликоль; 64 масс.%) в химическом стакане с последующей ультразвуковой обработкой в ультразвуковой водяной бане (Branson 2200) для полного растворения цитраля и сухих веществ в НВЖ для получения прозрачного раствора.
Подкисленный неводный жидкий состав В вкусоароматического вещества (100 масс.%) приготовили путем добавления цитраля (1 масс.%), лимонной кислоты (20 масс.%) и натрия лактата (15 масс.%) в раствор воды (5 масс.%), растворенной в пропиленгликоле (59 масс.%) в химическом стакане с последующей ультразвуковой обработкой в ультразвуковой водяной бане (Branson 2200) для полного растворения цитраля и сухих веществ в НВЖ для получения прозрачного раствора.
Оба состава А и В хранили в течение 24 часов при температуре 22°C в закрытых колпачками стеклянных пробирках под воздушным свободным пространством над продуктом. При визуальном осмотре после хранения состав А был по-прежнему прозрачным, в то время как состав В почти полностью отвердел в результате образования при хранении нерастворимого белого осадка неизвестного состава. Этот пример также демонстрирует, что стойкость определенных ингредиентов, таких как соли, в жидких концентратах напитков может выиграть от минимального включения воды, особенно концентраты некоторое время хранятся перед использованием.
Пример 11. Калия хлорид (стойкость в концентрате напитка на основе пропиленгликоля)
-1
Подкисленный неводный концентрат (100 масс.%) приготовили путем добавления жидкого лимонного вкусоароматического вещества (цитраль; 0,5 масс.%), сухого подкислителя (лимонная кислота; 15 масс.%) и сухой минеральной соли (калия хлорид; 3 масс.%) в НВЖ (пропиленгликоль; 81,5 масс.%) в химическом стакане, а затем смешали с помощью роторно-статорного смесителя (Heidolph Silent Crusher-M при частоте вращения 50000 мин) для измельчения и растворения сухих веществ и цитраля для получения прозрачного раствора. Затем концентрат хранили в течение пяти суток при температуре 25°C в закрытой колпачком стеклянной пробирке под воздушным свободным пространством над продуктом. Даже после пяти суток хранения концентрат напитка оставался прозрачным без какого-либо видимого образования кристаллов калия хлорида или других кристаллов. Это свидетельствует о возможности составить жидкий концентрат напитка, содержащий растворенную минеральную соль в неводной жидкости.
Вышеприведенное описание не предназначено для того, чтобы представлять только виды концентратов в отношении деталей состава. Если не указано иное, проценты, указанные в настоящем документе, - массовые проценты. Возможны изменения в виде и соотношении частей, равно как замена эквивалентов, если того потребуют или сделают целесообразными обстоятельства. Аналогичным образом, хотя концентраты напитков и способы описаны в настоящем документе в связи конкретными вариантами осуществления, в свете вышеприведенного описания специалистам в данной области техники будут очевидны многие альтернативы, модификации и изменения.