НАПИТОК ТОНИЗИРУЮЩИЙ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЙ ГАЗИРОВАННЫЙ
TONIC ALCOHOL-FREE CARBONATED BEVERAGE

Настоящее изобретение относится к тонизирующему газированному напитку, который содержит определенное количество теанина и кофеина для улучшения умственной деятельности.
Становятся очень популярными пищевые продукты или напитки, которые могут усиливать умственные или физические функции организма человека. В частности, особенно ценными с коммерческой точки зрения являются продукты, которые обеспечивают состояние повышенной умственной активности.
Напитки, которые содержат ингредиенты, активизирующие умственную деятельность, известны очень давно. В наши дни едва ли не самыми известными напитками являются чай и кофе. Традиционно считается, что в этих двух напитках присутствует кофеин ("теин"), который и оказывает усиливающее воздействие на умственную деятельность. Однако было установлено, что чай кроме кофеина также содержит и другие натуральные ингредиенты, оказывающие влияние на умственную деятельность.
Чай содержит сложную комбинацию ферментов, биохимических посредников и структурных элементов, в норме связанных с ростом растения и фотосинтезом. Существует также множество натуральных веществ, которые придают чаю его уникальный вкус, терпкость, аромат и цвет. Многие из них получают с помощью окислительных реакций, которые имеют место во время так называемой стадии ферментации при производстве черного чая. Длительное время производство чая осуществляли традиционными способами обработки с пониманием вовлеченных туда базовых химических реакций. Кроме того, чай содержит натуральный источник аминокислоты - теанина. Было установлено, что теанин оказывает положительное воздействие на тело человека и умственную деятельность. Однако на данный момент теанин в больших количествах доступен только в форме теанина, синтезируемого на солнце. Фактически теанин натурального происхождения составляет только около 1% от экстрагируемых сухих веществ растительного материала чая.
В ЕР 1393726 (Taiyo, 2001) описана композиция (пищевая или фармацевтическая) для улучшения умственной концентрации, которая содержит теанин. Описаны композиции, содержащие от 0,00025 до 100 вес. %, от 0,005 до 100 вес. % и от 0,05 до 100 вес. % теанина.
В патенте США 5505866 (Into EN, 1995) описана композиция, содержащая кофеин и теанин, в которой соотношение теанина к кофеину составляет от 10:1 до 500:1.
В патенте США 5780086 (P&G, 1996) описан напиток - зеленый чай, который содержит теанин и кофеин.
В патенте США 6268009 (P&G, 1999) описан экстракт зеленого чая, содержащий теанин и кофеин, и описывается один экстракт, содержащий 200 м.д. (ppm, миллионных долей) теанина и 992 м.д. кофеина.
На чашку черного заваренного чая приходится около 20 мг/100 г теанина и 40 мг/100 г кофеина, что в пересчете составляет 0,02 и 0,04 вес. % от напитка или 200 и 400 м.д.
Наиболее близким аналогом является решение по патенту RU 2494654, опубликовано: 10.10.2013. В нем описан напиток, способный доставлять от 80 до 500 мг теанина и от 30 до 400 мг кофеина человеку через рот и при этом имеющий вес менее 500 г.
В прототипе установлено, что данные определенные количества кофеина и теанина оказывают синергетическое воздействие на умственную деятельность.
Технической проблемой прототипа является риск развития кофеиновой зависимости, которая развивается у человека, который употребляет в сутки больше 500 мг кофеина. Это равносильно пяти чашкам натурального кофе или от 2 и более чашек напитка по прототипу при максимальном содержании кофеина до 400 мг. Такое состояние сопровождается серьезными симптомами, которые в результате могут спровоцировать проблемы со здоровьем. Частое употребление таких напитков приводит к повышенной секреции желудка и перистальтике, усиливается мочеотделение. Может значительно учащаться сердцебиение, повышаться артериальное давление. Испытываемый человеком прилив бодрости подталкивает к тому, что выпить еще одну чашку. В результате и развивается зависимость от кофеина.
Кроме того, кофеин подавляет рецепторы витамина D, ограничивающие количество этого витамина, которое будет абсорбировано. Еще кофеин имеет слабо выраженный мочегонный эффект, который усиливает мочеиспускание. Поэтому, количество водорастворимых витаминов, таких как витамины группы В, может истощиться в результате потери жидкости. Кроме того, кофеин мешает метаболизму некоторых витаминов В-комплекса.
Также известно, что кофеин препятствует поглощению организмом железа, которое необходимо для выработки эритроцитов. Употребление кофеина одновременно с источником железа может уменьшить поглощение этого элемента до 80%.
Экстракт зеленого чая не способен компенсировать весь состав микроэлементов и витаминов, разрушающихся от приема кофеина.
Таким образом, потребление простого энергетического напитка, состоящего из компонентов кофеин и экстракт зеленого чая, приводит к быстрой утомляемости организма из-за утраты витаминов, при регулярном потреблении энергетического напитка.
Задачей изобретения является устранение вышеуказанных технических проблем прототипа.
Техническим результатом изобретения является снижение кофеиновой зависимости, а также снижение эффекта утраты витаминов в организме человека от приема энергетического напитка.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен напиток безалкогольный тонизирующий газированный, содержащий экстракт зеленого чая (теанин) и кофеин, растворенные в воде с двуокисью углерода, отличающийся тем, что дополнительно содержитсахар, кислоту лимонную Е330, цитрат натрия Е331 (iii), таурин, витамин С (аскорбиновую кислоту), витамин В2 (рибофлавин) или витамин В5 (пантотеновую кислоту), витамин В3 (ниацин), витамин В6 (пиридоксин), витамин В12 (цианкобаламин), а также натуральный кофеин, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Сахар не менее 10
Кислота лимонная (Е330) 0,54-0,63
Цитрат натрия (Е331) (iii) 0,10
Таурин 0,24
Экстракт зеленого чая с содержанием L-теанина 0,015
Кофеин натуральный 0,03
Витамин С (аскорбиновая кислота) 0,0054
Витамин В2 (рибофлавин) 0,00032 или Витамин В5 (пантотеновая кислота) 0,0012
Витамин В3 (ниацин) 0,0036
Витамин В6 (пиридоксин) 0,0004
Витамин В12 (цианкобаламин) 0,0000002
Двуокись углерода 0,515
Вода очищенная остальное
Напиток дополнительно может содержать: ароматизаторы, красители: тартразин (Е102), желтый "солнечный закат" (Е110) или кармуазин (Е122), зеленый S (Е142), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Сахар не менее 10
Кислота лимонная (Е330) 0,54-0,63
Цитрат натрия (Е331) (iii) 0,10
Таурин 0,24
Экстракт зеленого чая с содержанием L-теанина 0,015
Кофеин натуральный 0,03
Витамин С (аскорбиновая кислота) 0,0054
Витамин В2 (рибофлавин) 0,00032 или Витамин В5 (пантотеновая кислота) 0,0012
Витамин В3 (ниацин) 0,0036
Витамин В6 (пиридоксин) 0,0004
Витамин В12 (цианкобаламин) 0,0000002
Двуокись углерода 0,515
ароматизаторы 0,11-0,134
краситель тартразин (Е102) 0,0025
краситель Желтый «солнечный закат» (Е110) 0,0003 или краситель кармуазин (Е122) 0,0026 краситель зеленый S (Е142) 0,00015
Вода очищенная остальное
Осуществление изобретения
Целью настоящего изобретения являлось подобрать и найти такое соотношение компонентов кофеина и экстракта зеленого чая (теанина) в газированном энергетическом напитке, которое с одной стороны снижало бы кофеиновую зависимость, а с другой -напиток, который как и в прототипе способен доставлять необходимый объем теанина и кофеина человеку, сохраняющий синергетические свойства воздействия напитка на умственную деятельность.
Исследование показало, что с целью снижения кофеиновой зависимости в напитке дозировку кофеина практично уменьшить в сравнении с прототипом и использовать не только в виде кофеина и экстракта зеленого чая одного, а в виде нескольких разных компонентов.
Натуральный кофеин выводится из организма почками с периодом полураспада около 4-5 часов, а вот полный вывод занимает время индивидуально, обычно 12-15 часов, но у курильщиков в 1,5 раза быстрее.
Используя одновременно натуральный кофеин и множество других ингредиентов, являющихся составной частью напитка, можно увеличить общее время периода всасывания и общее время периода полураспада кофеинов в напитке и этим снизить кофеиновую зависимость более плавным влиянием роста уровня кофеина в организме и более плавным их выведением из организма. Это уменьшает желание повторного потребления напитка.
Экстракт зеленого чая содержит богатый состав комплекс микроэлементов и минеральных веществ: магний, марганец, натрий, кремний, кальций, калий, фтор, медь, железо и пр. В разных процентных соотношениях в нем также содержатся витамины из всего комплекса. Основными являются: витамин А, витамины группы В (B1, В2, В3, В5), витамин С, витамин D, витамин К, витамин Р.
Известно, что кофеин подавляет рецепторы витамина D, ограничивающие количество этого витамина, которое будет абсорбировано. Поскольку витамин D важен для усвоения и использования кальция в построении костной ткани, это может также уменьшить плотность минерализации костей, что приведет к повышенному риску возникновения остеопороза.
Исследование показало, что экстракт зеленого чая в соотношении к кофеину натуральному 1:2, соответственно, нейтрализует негативный эффект кофеина натурального и того кофеина, который есть в самом экстракте зеленого чая (содержание кофеина в зеленом чае достигает 4%).
Однако, не весь состав микроэлементов и витаминов способен компенсировать экстракт зеленого чая.
Кофеин имеет слабо выраженный мочегонный эффект, который усиливает мочеиспускание. Поэтому, количество водорастворимых витаминов, таких как витамины группы В, может истощиться в результате потери жидкости. Кроме того, кофеин мешает метаболизму некоторых витаминов В-комплекса.
Следовательно, в напиток необходимо добавлять витамины группы В, восполняя их потерю в организме на тот объем кофеина, который потребляется организмом. Экстракт зеленого чая восполняет их незначительно.
Исследование показало, что оптимальным является добавление витамина В2 (рибофлавин) или витамина В5 (пантотеновая кислота), витамина ВЗ (ниацин), витамина В6 (пиридоксин) исходя из пропорций кофеин-витамин В:
94:1 для витамина В2,
8,3:1 для витамина В3,
25:1 для витамина В5,
75:1 для витамина В6, соответственно.
С другой стороны, есть одно исключение из этого правила. Оно касается витамина В12. Кофеин стимулирует выработку желудочного сока, что в действительности помогает организму абсорбировать В12. Поэтому, добавление витамина В12 в напиток осуществлялось только с целью его абсорбции из напитка и дозировка на 3-4 порядка меньше вышеописанных витаминов групп В2, В3, В6. Исследование показало, что оптимальным является добавление витамина В12 в соотношении к натуральному кофеину в пропорции 1:150000, соответственно.
Объединение кофеина с витамином В12 дает явно выраженный положительный эффект. В12 известен своими свойствами по усилению ясности ума и энергии, он также играет важную роль в производстве мелатонина (гормона, который регулирует здоровые циклы сна). В12 может помочь при депрессии, астме и формировании эритроцитов.
Также известно, что кофеин препятствует поглощению организмом железа, которое необходимо для выработки эритроцитов. Употребление кофеина одновременно с источником железа может уменьшить поглощение этого элемента до 80%. Экстракт зеленого чая восполняет железо незначительно, а кофеин сильно препятствует поглощению даже того железа, что есть в экстракте зеленого чая.
Таким образом, потребление напитка вместе с иными продуктами не позволит человеку за счет последних пополнять норму железа в организме, что способствует снижению уровня железа в организме при регулярном потреблении энергетического напитка.
Данную проблему авторы изобретения решили путем добавления в состав напитка аскорбиновой кислоты.
Известно, что аскорбиновая кислота улучшает всасывание железа.
Исследование показало, что добавление аскорбиновой кислоты в состав напитка при соотношении аскорбиновая кислота-кофеин в пропорции 1:5,55, позволяет полностью нейтрализовать процесс препятствия поглощения организмом железа.
Таурин при соотношении таурин-кофеин в пропорции 8:1, оказывает положительное воздействие на сердечно-сосудистую, нервную, а также иммунную систему, которые истощает кофеин. Известно, что таурин может противодействовать эффекту кофеина в энергетических напитках, уменьшая ощущение беспокойства.
Содержание углекислоты обеспечивает консервирующий эффект.
Для придания напитку приятного вкуса целесообразно использовать сахар, лимонную кислоту (Е330) и цитрат натрия (Е331) (iii) в качестве дополнительных консервантов.
При необходимости добавляют красители: тартразин (Е102), желтый "солнечный закат" (Е110) или кармуазин (Е122), зеленый S (Е142) для придания характерного цвета напитку.
Добавление ароматизаторов позволяет менять вкус напитка.
В ходе исследований были созданы несколько напитков (Таблица 1 - Таблица 2) с разным процентным соотношением компонентов, согласно вышеописанным критериям.
Пример 1.
Рецептура на 100% мае. готового напитка (без учета % потерь)
Пример 2.
Рецептура на 100% мас. готового напитка (без учета % потерь)