СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ СТЕВИОЛ-ГЛИКОЗИДОВ И МОГРОЗИДОВ И ВАРИАНТЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
METHOD FOR OBTAINING CONCENTRATED SOLUTIONS OF STEVIOL-GLYCOSIDES AND MOGROSIDES AND THEIR APPLICATION OPTIONS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на выдачу патента США №62/591469, поданной 28 ноября 2017 года, содержание которой во всей ее полноте включено посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в целом, относится к способам получения концентрированных растворов стевиол-гликозидов и/или могрозидов для их применения в получении сиропов для приготовления напитков и, в итоге, напитков. Также в данном документе предусмотрены способы получения сиропов для приготовления напитков и способы получения напитков из концентрированных растворов стевиол-гликозидов и/или могрозидов.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Стевия является общераспространенным названием для Stevia rebaudiana (Бертони), многолетнего кустарника семейства Asteracae (сложноцветные), происходящего из Бразилии и Парагвая. Листья стевии, водный экстракт из этих листьев и очищенные стевиол-гликозиды, выделенные из стевии, были разработаны в качестве желаемых подсластителей, поскольку они являются как некалорийными, так и имеют естественное происхождение. Стевиол-гликозиды, выделенные из Stevia rebaudiana, включают стевиозид, ребаудиозид А, ребаудиозид С, дулькозид А, рубузозид, стевиолбиозид, ребаудиозид В, ребаудиозид D и ребаудиозид F.
Ребаудиозид М (также называемый как ребаудиозид X, "Reb М" или "Reb X") (13-[(2-O-β-D-глюкопиранозил-3-O-β-D-глюкопиранозил-β-D-глюкопиранозил)окси] энт-каур-16-ен-19-овой кислоты-[(2-О-β-D-глюкопиранозил-3-O-β-D-глюкопиранозил-β-D-глюкопиранозил) сложный эфир] был выделен из Stevia rebaudiana и характеризуется формулой:
В Stevia rebaudiana в незначительных количествах присутствует множество стевиол-гликозидов, в том числе Reb М, содержание которого составляет лишь приблизительно 0,05% - 0,5% по весу листа. Недавно было обнаружено, что Reb М можно применять в качестве подсластителя напитков.
Тем не менее, растворимость различных стевиол-гликозидов, в том числе Reb М, является ограниченной и создает проблемы в получении напитков, в частности диетических газированных напитков. Растворимость Reb М и Reb D составляет менее 1000 ppm при стандартной комнатной температуре в воде и буфере с низким значением рН, что намного меньше, чем растворимость 3500 ppm, которая необходима для получения сиропа для приготовления газированных напитков. Увеличение температуры раствора стевиол-гликозидов может увеличить растворимость, равно как и добавление таких сорастворителей, как этанол. Однако такие подходы не являются желательными подходами, совместимыми со способом изготовления сиропов. Таким образом, остается потребность в способах получения концентрированных растворов стевиол-гликозидных подсластителей и подсластителей со схожей растворимостью, таких как могрозиды, пригодных для получения сиропов для приготовления напитков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, в целом, относится к способам получения концентрированных растворов, характеризующихся содержанием растворенного стевиол-гликозида и/или могрозида, включающим:
a. нагревание некоторого объема глицерина, пропиленгликоля или их смеси с получением нагретого растворителя;
b. добавление по меньшей мере одного стевиол-гликозида и/или по меньшей мере одного могрозида к нагретому растворителю и смешивание с получением прозрачного концентрата и
c. охлаждение прозрачного концентрата с получением конечного концентрата.
Данный объем глицерина, пропиленгликоля или их смеси нагревают до температуры от приблизительно 50°С до приблизительно 110°С.
Можно применять любой стевиол-гликозид и/или могрозид. В одном отдельном варианте осуществления по меньшей мере один стевиол-гликозид представляет собой стевиол-гликозидную смесь, содержащую по меньшей мере приблизительно 80% ребаудиозида М по весу и характеризующуюся общим содержанием стевиол-гликозидов, составляющим приблизительно 95% по весу. В другом отдельном варианте осуществления по меньшей мере один стевиол-гликозид представляет собой стевиол-гликозидную смесь, содержащую ребаудиозиды D, М, A, N, О и Е, где общее содержание стевиол-гликозидов составляет приблизительно 95% или больше, ребаудиозид D составляет от приблизительно 55% до приблизительно 70% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид М составляет от приблизительно 18% до приблизительно 30% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид А составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 4% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид N составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид О составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% от общего содержания стевиол-гликозидов, и ребаудиозид Е составляет от приблизительно 0,2% до приблизительно 2% от общего содержания стевиол-гликозидов.
-1
Нагретый растворитель и по меньшей мере один стевиол-гликозид и/или могрозид смешивают со скоростью сдвига от 1 до приблизительно 5000 с.
Данный способ можно применять для получения концентратов, которые по результатам визуальной оценки остаются прозрачными в течение по меньшей мере 72 часов после получения. В частности, способ применим для получения прозрачных концентратов, характеризующихся содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 5 вес. %, содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 10 вес. %, содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 15 вес. %, содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 20 вес. %, содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 25 вес. %, содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 30 вес. %, или содержанием стевиол-гликозида и/или могрозида, составляющим по меньшей мере приблизительно 35 вес. %.
В вариантах осуществления, где содержание стевиол-гликозидов является относительно высоким, например выше 15 вес. %, способ может дополнительно включать нагревание конечного концентрата при температуре от приблизительно 50°С до приблизительно 110°С в течение по меньшей мере приблизительно двух часов, а затем охлаждение.
Концентрированные растворы затем можно применять в получении сиропа для приготовления напитка, например, путем объединения концентрированного раствора с дополнительными подсластителями, функциональными ингредиентами, добавками и их комбинациями.
Сиропы для приготовления напитков затем можно применять для получения готовых к употреблению напитков, например карбонизированных напитков. Готовые к употреблению напитки получают путем смешивания сиропа для приготовления напитка с некоторым количеством воды для разведения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
-1
На фигуре 1 показан график значений вязкости глицерина, 15 вес. % А95 и 15 вес. % RebM80 при различных температурах, измеренных при скорости сдвига 100 с.
-1
На фигуре 2 показан график значений вязкости 15 вес. % А95 и 15 вес. % RebM80 при различных температурах, измеренных при скорости сдвига 1500 с.
На фигуре 3 показан график измерений реологических параметров для глицерина и 15 вес. % RebM80.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, в целом, относится к способам получения концентрированных растворов стевиол-гликозидов и/или могрозидов, которые можно применять для получения сиропов для приготовления напитков и, в итоге, напитков.
I. Определения
Термин "раствор", используемый в данном документе, относится к жидкой смеси, в которой второстепенный компонент (растворенное вещество) однородно распределен внутри основного компонента (растворителя). Раствор является прозрачным и, в отличие от суспензии, не содержит твердых частиц.
Термин "сироп" или "сироп для приготовления напитка", используемый в данном документе, относится к предшественнику напитка, к которому добавляют жидкость, обычно воду, с получением готового к употреблению напитка или просто "напитка". Как правило, объемное соотношение сиропа и воды составляет от 1:3 до 1:8, более типично от 1:4 до 1:5. Объемное соотношение сиропа и воды также выражают как "довесок". Соотношение 1:5, которое обычно применяют в индустрии по изготовлению напитков, известно под термином "1+5 в качестве довеска".
Термин "напиток", используемый в данном документе, относится к жидкостям, пригодным для употребления человеком.
II. Способы получения концентрата стевиол-гликозидов и/или могрозидов
В одном варианте осуществления способ получения концентрированного раствора стевиол-гликозидов и/или могрозидов предусматривает (а) нагревание некоторого объема глицерина, пропиленгликоля или их смеси, тем самым получая нагретый растворитель, (b) добавление в нагретый растворитель по меньшей мере одного стевиол-гликозида и/или по меньшей мере одного могрозида и смешивание с получением концентрата и (с) охлаждение концентрата.
Количество применяемого нагретого растворителя может варьировать, но соответствует количеству, необходимому для достижения требуемой концентрации, т.е. вес. % стевиол-гликозидов и/или могрозидов. Способ по настоящему изобретению особенно применим для получения концентратов, характеризующихся содержанием стевиол-гликозидов и/или могрозидов, превышающим приблизительно 5 вес. %, как например приблизительно 5 вес. % или больше, приблизительно 10 вес. % или больше, приблизительно 15 вес. %. или больше, приблизительно 20 вес. % или больше, приблизительно 25 вес. % или больше, приблизительно 30 вес. % или больше или приблизительно 35 вес. %.
В одном варианте осуществления способ предусматривает нагревание некоторого объема глицерина. В другом варианте осуществления способ предусматривает нагревание некоторого объема пропиленгликоля. В еще одном варианте осуществления способ предусматривает нагревание некоторого объема пропиленгликоля и глицерина.
В вариантах осуществления, где растворитель представляет собой смесь пропиленгликоля и глицерина, относительное количество каждого растворителя в смеси может варьировать от 1% до 99%, как например от приблизительно 75% до приблизительно 99% глицерина и от приблизительно 1% до приблизительно 25% пропиленгликоля, или от приблизительно 80% до приблизительно 85% глицерина и от приблизительно 20% до приблизительно 15% пропиленгликоля, или приблизительно 80% глицерина/приблизительно 20% пропиленгликоля.
Растворитель или смесь растворителей нагревают до температуры от приблизительно 50°С до приблизительно 110°С, как например от приблизительно 50°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 70°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 60°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 70°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 90°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 90°С до приблизительно 100°С и от приблизительно 100°С до приблизительно 110°С.
В отдельном варианте осуществления растворитель или смесь растворителей нагревают до приблизительно 70°С или больше.
В иллюстративных вариантах осуществления растворитель или смесь растворителей поддерживают при данной температуре нагревания, при этом добавляют по меньшей мере один стевиол-гликозид и/или по меньшей мере один могрозид.
К иллюстративным стевиол-гликозидам относятся без ограничения ребаудиозид М, ребаудиозид D, ребаудиозид А, ребаудиозид N, ребаудиозид О, ребаудиозид Е, стевиолмонозид, стевиолбиозид, рубусозид, дулькозид В, дулькозид А, ребаудиозид В, ребаудиозид G, стевиозид, ребаудиозид С, ребаудиозид F, ребаудиозид I, ребаудиозид Н, ребаудиозид L, ребаудиозид K, ребаудиозид J, ребаудиозид М2, ребаудиозид D2, ребаудиозид S, ребаудиозид Т, ребаудиозид U, ребаудиозид V, ребаудиозид W, ребаудиозид Z1, ребаудиозид Z2, ребаудиозид IX, ферментативно глюкозилированные стевиол-гликозиды и их комбинации.
Стевиол-гликозид может быть натуральным, синтетическим или сочетанием натурального и синтетического.
Стевиол-гликозид может быть представлен в чистом виде или в виде части смеси, т.е. стевиол-гликозидной смеси.
В некоторых вариантах осуществления стевиол-гликозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 5% стевиол-гликозида по весу, как например по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 60%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно 80%, по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95% или по меньшей мере приблизительно 97%.
В иллюстративных вариантах осуществления стевиол-гликозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 50% стевиол-гликозида по весу, как например от приблизительно 50% до приблизительно 90%, от приблизительно 50% до приблизительно 80%, от приблизительно 50% до приблизительно 70%, от приблизительно 50% до приблизительно 60%, от приблизительно 60% до приблизительно 90%, от приблизительно 60% до приблизительно 80%, от приблизительно 60% до приблизительно 70%, от приблизительно 70% до приблизительно 90%, от приблизительно 70% до приблизительно 80% и от приблизительно 80% до приблизительно 90%.
В отдельном варианте осуществления стевиол-гликозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 80% ребаудиозида М по весу.
В других вариантах осуществления стевиол-гликозидная смесь характеризуется общим содержанием стевиол-гликозидов, составляющим приблизительно 95% по весу или больше в пересчете на сухое вещество. Оставшиеся 5% составляют остальные отличные от стевиол-гликозидов соединения, например побочные продукты, получаемые в ходе процедур экстракции или очистки. В некоторых вариантах осуществления подсластитель в виде стевиол-гликозидной смеси характеризуется общим содержанием стевиол-гликозидов, составляющим приблизительно 96% или больше, приблизительно 97% или больше, приблизительно 98% или больше или приблизительно 99% или больше. Термин "общее содержание стевиол-гликозидов", используемый в данном документе, относится к сумме относительных весовых вкладов каждого стевиол-гликозида в образце.
В отдельном варианте осуществления стевиол-гликозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 80% ребаудиозида М по весу и характеризуется общим содержанием стевиол-гликозидов, составляющим приблизительно 95% по весу или больше.
В другом отдельном варианте осуществления стевиол-гликозидная смесь содержит ребаудиозиды D, М, A, N, О и Е, причем общее содержание стевиол-гликозидов составляет приблизительно 95% или больше, ребаудиозид D составляет от приблизительно 55% до приблизительно 70% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид М составляет от приблизительно 18% до приблизительно 30% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид А составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 4% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид N составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% от общего содержания стевиол-гликозидов, ребаудиозид О составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% от общего содержания стевиол-гликозидов, и ребаудиозид Е составляет от приблизительно 0,2% до приблизительно 2% от общего содержания стевиол-гликозидов. В незначительных количествах, например от 0,01 до 0,25 вес. %, могут присутствовать дополнительные стевиол-гликозиды, такие как стевиозид, ребаудиозид С и ребаудиозид В. Типичную стевиол-гликозидную смесь см. в разделе Примеры, которая обозначена как А95.
К иллюстративным могрозидам относится без ограничения любой из гросмогрозида I, могрозида IA, могрозида IE, 11-оксомогрозида IA, могрозида II, могрозида II А, могрозида II В, могрозида II Е, 7-оксомогрозида II Е, могрозида III, могрозида IIIe, 11-дезоксимогрозида III, могрозида IV, 11-оксомогрозида IV, 11-оксомогрозида IV А, могрозида V, изомогрозида V, 11-дезоксимогрозида V, 7-оксомогрозида V, 11-оксомогрозида V, изомогрозида V, могрозида VI, могрола, 11-оксомогрола, сиаменозида I и их комбинаций.
К дополнительным иллюстративным могрозидам относятся описанные в публикации заявки на выдачу патента США №2016039864, содержание которой включено в данный документ посредством ссылки. В отдельном варианте осуществления могрозид выбран из (3β,9β,10α,11α,24R)-3-[(4-O-β-D-глюкопиранозил-6-O-β-D-глюкопиранозил]-25-гидрокси-9-метил-19-норланост-5-ен-24-ил-[2-O-β-D-глюкопиранозил-6-O-β-D-глюкопиранозил]-β-D-глюкопиранозида); (3β,9β,10α,11α,24R)-[(2-O-β-D-глюкопиранозил-6-О-β-D-глюкопиранозил-β-D-глюкопиранозил)окси]-25-гидрокси-9-метил-19-норланост-5-ен-24-ил-[2-O-β-D-глюкопиранозил-6-О-β-D-глюкопиранозил]-β-D-глюкопиранозида); (3β,9β,10α,11α,24R)-[(2-O-β-D-глюкопиранозил-6-O-β-D-глюкопиранозил-β-D-глюкопиранозил)окси]-25-гидрокси-9-метил-19-норланост-5-ен-24-ил-[2-O-β-D-глюкопиранозил-6-O-β-D-глюкопиранозил]-β-D-глюкопиранозида) и их комбинаций.
Могрозид может быть натуральным, синтетическим или сочетанием натурального и синтетического.
Могрозид может быть представлен в чистом виде или в виде части смеси, т.е. могрозидной смеси.
В некоторых вариантах осуществления могрозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 5% могрозида по весу, как например, по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 20%, по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 40%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 60%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно 80%, по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95% или по меньшей мере приблизительно 97%.
В иллюстративных вариантах осуществления могрозидная смесь содержит по меньшей мере приблизительно 50% могрозида по весу, как например от приблизительно 50% до приблизительно 90%, от приблизительно 50% до приблизительно 80%, от приблизительно 50% до приблизительно 70%, от приблизительно 50% до приблизительно 60%, от приблизительно 60% до приблизительно 90%, от приблизительно 60% до приблизительно 80%, от приблизительно 60% до приблизительно 70%, от приблизительно 70% до приблизительно 90%, от приблизительно 70% до приблизительно 80% и от приблизительно 80% до приблизительно 90%.
В других вариантах осуществления могрозидная смесь характеризуется общим содержанием могрозидов, составляющим приблизительно 95% по весу или больше в пересчете на сухое вещество. В некоторых вариантах осуществления подсластитель в виде могрозидной смеси характеризуется общим содержанием могрозидов, составляющим приблизительно 96% или больше, приблизительно 97% или больше, приблизительно 98% или больше или приблизительно 99% или больше. Термин "общее содержание могрозидов", используемый в данном документе, относится к сумме относительных весовых вкладов каждого могрозида в образце.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
По меньшей мере один стевиол-гликозид и/или по меньшей мере один могрозид добавляют к нагретому растворителю и смешивают с получением концентрата, который является прозрачным при визуальной оценке. По меньшей мере один стевиол-гликозид и/или могрозид можно добавлять за один раз или небольшими партиями. Иллюстративные скорости сдвига для смешивания составляют от 1 до приблизительно 5000 с, как например от приблизительно 100 с до приблизительно 1000 с, от приблизительно 100 с до приблизительно 500 с или от приблизительно 100 с до приблизительно 300 с.
Затем прозрачный концентрат охлаждают, например, до комнатной температуры. В некоторых вариантах осуществления не требуется дополнительная обработка, и охлажденный концентрат можно затем перерабатывать в сироп для приготовления напитка.
В других вариантах осуществления, особенно в случаях с более высоким вес. %, охлажденный концентрат снова нагревают в течение по меньшей мере двух часов для обеспечения растворения и долгосрочной стабильности, как например от приблизительно двух часов до приблизительно 24 часов, от приблизительно 2 часов до приблизительно 12 часов, от приблизительно 2 часов до приблизительно 8 часов, от приблизительно 5 часов до приблизительно 24 часов, от приблизительно 5 часов до приблизительно 12 часов, от приблизительно 10 часов до приблизительно 24 часов, от приблизительно 15 часов до приблизительно 24 часов или от приблизительно 20 до приблизительно 24 часов.
Вторую стадию нагревания предпочтительно проводят без перемешивания, например, в печи или схожем устройстве.
Охлажденный концентрат нагревают до температуры от приблизительно 50°С до приблизительно 110°С, как например от приблизительно 50°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 70°С, от приблизительно 50°С до приблизительно 60°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 60°С до приблизительно 70°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 70°С до приблизительно 80°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 100°С, от приблизительно 80°С до приблизительно 90°С, от приблизительно 90°С до приблизительно 110°С, от приблизительно 90°С до приблизительно 100°С и от приблизительно 100°С до приблизительно 110°С.
После нагревания концентрата в течение требуемого количества времени его охлаждают, например, до комнатной температуры.
Конечный концентрат является прозрачным при визуальной оценке, т.е. в течение по меньшей мере приблизительно 72 часов после получения не наблюдается никакого материала в виде твердых частиц. В некоторых вариантах осуществления конечный концентрат является прозрачным при визуальной оценке в течение по меньшей мере 4 дней, по меньшей мере 14 дней или по меньшей мере 24 дней.
Конечный концентрат, полученный с помощью описываемого в данном документе способа, также стабилен в течение по меньшей мере 72 часов после получения, т.е. содержание стевиол-гликозидов и/или могрозидов остается (статистически) неизменным при измерении с помощью, например, HPLC. В некоторых вариантах осуществления конечный концентрат является стабильным в течение по меньшей мере 4 дней, по меньшей мере 14 дней или по меньшей мере 24 дней.
III. Сироп для приготовления напитка и способ его получения
Настоящим изобретением также предусмотрены сиропы для приготовления напитков, полученные с применением описанного в данном документе конечного концентрата, и способы получения сиропов для приготовления напитков.
В одном варианте осуществления способ получения сиропа для приготовления напитка предусматривает объединение ингредиентов сиропа для приготовления напитка с конечным концентратом. В одном варианте осуществления ингредиенты сиропа для приготовления напитка добавляют в конечный концентрат с получением сиропа для приготовления напитка.
В других вариантах осуществления конечный концентрат можно подвергать разбавлению перед объединением с ингредиентами сиропа для приготовления напитка. Разведение можно осуществлять за один раз или последовательно. Температура разведения предпочтительно является той же температурой, при которой составляют ингредиенты сиропа для приготовления напитка, обычно представляющая собой комнатную температуру, но не превышающая приблизительно 70°С для стевиол-гликозидов или других термочувствительных ингредиентов.
Специалист в данной области техники поймет, что ингредиенты сиропа для приготовления напитка можно добавлять по отдельности или в комбинации. Также, можно получать растворы сухих ингредиентов сиропа для приготовления напитка и использовать их для добавления к основному количеству воды. Ингредиенты сиропа для приготовления напитка обычно добавляют к основному количеству воды в таком порядке, который минимизирует потенциальные неблагоприятные взаимодействия между ингредиентами или потенциальный неблагоприятный эффект в отношении ингредиента. Например, питательные вещества, которые чувствительны к температуре, можно добавлять во время относительно низкотемпературной части ближе к концу способа изготовления. Аналогичным образом, с целью минимизации потенциальной потери летучих компонентов и минимизации потери вкуса в любой форме ароматизаторы и ароматизирующие соединения зачастую добавляют непосредственно перед завершением получения сиропа. Зачастую, одной из последних стадий является подкисление, обычно проводимое перед добавлением термочувствительных летучих и ароматизирующих материалов. Таким образом, ароматизаторы или ароматизирующие компоненты или другие летучие материалы и питательные вещества обычно добавляют в подходящий момент времени и при подходящей температуре.
К ингредиентам сиропа для приготовления напитка относятся без ограничения дополнительные подсластители, функциональные ингредиенты и добавки.
Дополнительный подсластитель может представлять собой натуральный подсластитель, натуральный высокоэффективный подсластитель или синтетический подсластитель.
Используемое в данном документе выражение "натуральный высокоэффективный подсластитель" относится к любому подсластителю, который встречается в естественной природной среде, и типично имеет эффективную сладость больше, чем сахароза, фруктоза или глюкоза, при этом имея меньше калорий. Натуральный высокоэффективный подсластитель может быть представлен в виде чистого соединения или, в качестве альтернативы, в виде части экстракта. Используемое в данном документе выражение "синтетический подсластитель" относится к любой композиции, которая не найдена в природе в естественных условиях, и типично имеет эффективную сладость больше, чем сахароза, фруктоза или глюкоза имея, тем не менее, меньше калорий.
В одном варианте осуществления подсластитель представляет собой углеводный подсластитель. Подходящие углеводные подсластители включают без ограничения группу, состоящую из сахарозы, глицеральдегида, дигидроксиацетона, эритрозы, треозы, эритрулозы, арабинозы, ликсозы, рибозы, ксилозы, рибулозы, ксилулозы, аллозы, альтрозы, галактозы, глюкозы, гулозы, идозы, маннозы, талозы, фруктозы, псикозы, сорбозы, тагатозы, манногептулозы, седогептулозы, октолозы, фукозы, рамнозы, арабинозы, туранозы, сиалозы и их комбинаций.
Другие подходящие подсластители включают сиаменозид, монатин и его соли (монатин SS, RR, RS, SR), куркулин, могрозиды, глицирризиновую кислоту и ее соли, тауматин, монеллин, мабинлин, браззеин, эрнандульцин, филлодульцин, глицифиллин, флоридзин, трилобатин, байюнозид, осладин, полиподозид А, птерокариозид А, птерокариозид В, мукурозиозид, фломизозид I, периандрин I, абрузозид А, стевиолбиозид и циклокариозид I, сахарные спирты, такие как эритритол, сукралозу, ацесульфам калия, ацесульфамовую кислоту и ее соли, аспартам, алитам, сахарин и его соли, неогесперидин дигидрохалькон, цикламат, цикламиновую кислоту и ее соли, неотам, адвантам, глюкозилированные стевиол-гликозиды (GSG) и их комбинации.
В одном варианте осуществления подсластитель представляет собой калорийный подсластитель или смесь калорийных подсластителей. В другом варианте осуществления калорийный подсластитель выбран из сахарозы, фруктозы, глюкозы, кукурузной/крахмальной патоки с высоким содержанием фруктозы, свекловичного сахара, тростникового сахара и их комбинаций.
В другом варианте осуществления подсластитель представляет собой редкий сахар, выбранный из аллулозы, гулозы, койибиозы, сорбозы, ликсозы, рибулозы, ксилозы, ксилулозы, D-аллозы, L-рибозы, D-тагатозы, L-глюкозы, L-фукозы, L-арабинозы, туранозы и их комбинаций.
Количество дополнительного подсластителя в сиропе для приготовления напитка может варьировать. В одном варианте осуществления сироп для приготовления напитка содержит от приблизительно 1 ppm до приблизительно 10 вес. % дополнительного подсластителя.
Иллюстративные функциональные ингредиенты включают без ограничения сапонины, антиоксиданты, источники пищевых волокон, жирные кислоты, витамины, глюкозамин, минералы, консерванты, гидратирующие средства, пробиотики, пребиотики, средства для контроля веса, средства для контроля остеопороза, фитоэстрогены, длинноцепочечные первичные алифатические насыщенные спирты, фитостеролы и их комбинации.
В определенных вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один сапонин. Как используется в данном документе, по меньшей мере один сапонин может представлять собой единственный сапонин или множество сапонинов в качестве функционального ингредиента для представленной в данном документе композиции. Сапонины представляют собой натуральные гликозидные растительные продукты, содержащие аглюконовую кольцевую структуру и один или несколько сахарных фрагментов. Неограничивающие примеры конкретных сапонинов для использования в конкретных вариантах осуществления изобретения включают ацетилсапонин группы А, ацетилсапонин группы В и ацетилсапонин группы Е. Несколько общеизвестных источников сапонинов включают соевые бобы, которые характеризуются содержанием сапонинов примерно 5% в пересчете на сухой вес, растения мыльнянки (Saponaria), корень которых исторически использовался в качестве мыла, а также люцерну, алоэ, спаржу, виноград, горох, юкку и разные другие бобы и сорняки. Сапонины могут быть получены из этих источников с помощью методик экстракции, хорошо известных специалистам в данной области. Описание общеиспользуемых методик экстракции можно найти в заявке на патент США №2005/0123662.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один антиоксидант. Как используется в данном документе, термин "антиоксидант" относится к любому веществу, которое ингибирует, подавляет или уменьшает окислительное повреждение клеток и биомолекул.
Примеры подходящих антиоксидантов для вариантов осуществления настоящего изобретения включают без ограничения витамины, витаминные кофакторы, минералы, гормоны, каротиноиды, каротиноидные терпеноиды, некаротиноидные терпеноиды, флавоноиды, флавоноидные полифенолы (например, флавоноиды), флавонолы, флавоны, фенолы, полифенолы, эфиры фенолов, сложные эфиры полифенолов, нефлавоноидные фенольные смолы, изотиоцианаты и их комбинации. В некоторых вариантах осуществления антиоксидант представляет собой витамин А, витамин С, витамин Е, убихинон, минеральный селен, марганец, мелатонин, α-каротин, β-каротин, ликопин, лютеин, зеантин, крипоксантин, резерватол, эвгенол, кверцетин, катехин, госсипол, гесперетин, куркумин, феруловую кислоту, тимол, гидрокситирозол, куркуму, тимьян, оливковое масло, липоевую кислоту, глутатинон, глутамин, щавелевую кислоту, соединения, являющиеся производными токоферола, бутилированный гидроксианизол (ВНА), бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA), трет-бутилгидрохинон, уксусную кислоту, пектин, токотриенол, токоферол, кофермент Q10, зеаксантин, астаксантин, кантаксантин, сапонины, лимоноиды, кемпферол, мирицетин, изорамнетин, проантоцианидины, кверцетин, рутин, лютеолин, апигенин, тангеритин, гесперетин, нарингенин, эриодиктиол, флаван-3-олы (например, антоцианидины), галлокатехины, эпикатехин и его галлатные формы, эпигаллокатехин и его галлатные формы (ECGC) теафлавин и его галлатные формы, теарубигины, изофлавоновые фитоэстрогены, генистеин, даидзеин, глицитеин, антоцианины, цианидин, дельфинидин, мальвидин, пеларгонидин, пеонидин, петунидин, эллаговую кислоту, галловую кислоту, салициловую кислоту, розмариновую кислоту, коричную кислоту и ее производные (например, феруловую кислоту), хлорогеновую кислоту, цикориевую кислоту, галлотанины, эллаготанины, антоксантины, бетацианины и другие растительные пигменты, силимарин, лимонную кислоту, лигнан, антинутриенты, билирубин, мочевую кислоту, R-α-липоевую кислоту, N-ацетилцистеин, эмбликанин, экстракт яблока, экстракт кожуры яблока (applephenon), экстракт ройбуша красного, экстракт ройбуша зеленого, экстракт ягод боярышника, экстракт красной малины, антиоксидант из зерен необжаренного кофе (GCA), 20% экстракт черноплодной рябины, экстракт виноградных косточек (VinOseed), экстракт какао, экстракт хмеля, экстракт мангостина, экстракт кожуры мангостина, экстракт клюквы, экстракт граната, экстракт кожуры граната, экстракт семян граната, экстракт ягод боярышника, экстракт помело граната, экстракт коры коричного дерева, экстракт кожицы винограда, чернику, экстракт коры сосны, пикногенол, экстракт бузины, экстракт корня шелковицы, экстракт ягод дерезы обыкновенной (годжи), экстракт ежевики, экстракт черники, экстракт листьев черники, экстракт малины, экстракт куркумы, биофлавоноиды цитрусовых, черную смородину, имбирь, порошок асаи, экстракт из зерен необжаренного кофе, экстракт зеленого чая, а также фитиновую кислоту или их комбинации. В альтернативных вариантах осуществления антиоксидант представляет собой синтетический антиоксидант, такой как, например, бутилированный гидрокситолуол и бутилированный гидроксианизол. Другие источники антиоксидантов, подходящих для вариантов осуществления настоящего изобретения, включают без ограничения фрукты, овощи, чай, какао, шоколад, специи, травы, рис, субпродукты сельскохозяйственных животных, дрожжи, цельные злаки или зерна злаковых.
Конкретные антиоксиданты принадлежат к классу фитонутриентов, называемых полифенолами (также известных как "полифенолы"), которые представляют собой группу химических веществ, содержащихся в растениях и характеризующихся наличием более одной фенольной группы на молекулу. Подходящие полифенолы для вариантов осуществления настоящего изобретения включают катехины, проантоцианидины, процианидины, антоцианы, кверцетин, рутин, резерватрол, изофлавоны, куркумин, пуникалагин, эллагитанин, гесперидин, нарингин, цитрусовые флавоноиды, хлорогеновую кислоту, другие подобные материалы и их комбинации.
В одном варианте осуществления антиоксидант представляет собой катехин, такой как, например, галлат эпигаллокатехина (EGCG). В другом варианте осуществления антиоксидант выбран из проантоцианидинов, процианидинов или их комбинаций. В конкретных вариантах осуществления антиоксидант представляет собой антоциан. В других вариантах осуществления антиоксидант выбран из кверцетина, рутина или их комбинаций. В одном варианте осуществления антиоксидант представляет собой резерватрол. В другом варианте осуществления антиоксидант представляет собой изофлавон. В еще одном варианте осуществления антиоксидант представляет собой куркумин. В еще одном дополнительном варианте осуществления антиоксидант выбран из пуникалагина, эллагитаннина или их комбинаций. В другом дополнительном варианте осуществления антиоксидант представляет собой хлорогеновую кислоту.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одно пищевое волокно. Под определение пищевых волокон подпадают многочисленные полимерные углеводы, имеющие значительно отличающиеся структуры, как по составу, так и по связям. Такие соединения хорошо известны специалистам в данной области, неограничивающие примеры которых включают некрахмалистые полисахариды, лигнин, целлюлозу, метилцеллюлозу, гемицеллюлозу, β-глюканы, пектины, камеди, слизи, воски, инулин, олигосахариды, фруктоолигосахариды, циклодекстрины, хитины и их комбинации. Хотя пищевые волокна, как правило, происходят из растительных источников, неперевариваемые продукты животного происхождения, такие как хитин, также классифицируются как пищевые волокна. Хитин представляет собой полисахарид, состоящий из фрагментов ацетилглюкозамина, соединенных β(1-4)-связями, подобными связям целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одну жирную кислоту. Как используется в данном документе, "жирная кислота" относится к любой монокарбоновой кислоте с неразветвленной цепью и включает насыщенные жирные кислоты, ненасыщенные жирные кислоты, длинноцепочечные жирные кислоты, среднецепочечные жирные кислоты, короткоцепочечные жирные кислоты, предшественники жирных кислот (в том числе омега-9 предшественники жирных кислот) и этерифицированные жирные кислоты. Как используется в данном документе, "длинноцепочечная полиненасыщенная жирная кислота" относится к любой полиненасыщенной карбоновой кислоте или органической кислоте с длинным алифатическим хвостом. Как используется в данном документе, "омега-3 жирная кислота" относится к любой полиненасыщенной жирной кислоте, имеющей первую двойную связь в качестве третьей углерод-углеродной связи от концевой метальной группы в ее углеродной цепи. В конкретных вариантах осуществления омега-3 жирная кислота может включать длинноцепочечную омега-3 жирную кислоту. Как используется в данном документе, "омега-6 жирная кислота" относится к любой полиненасыщенной жирной кислоте, имеющей первую двойную связь в качестве шестой углерод-углеродной связи от концевой метальной группы ее углеродной цепи.
Подходящие омега-3 жирные кислоты для использования в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть получены, например, из водорослей, рыб, животных, растений или их комбинаций. Примеры подходящих омега-3 жирных кислот включают без ограничения линоленовую кислоту, альфа-линоленовую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту, докозагексаеновую кислоту, стеаридоновую кислоту, эйкозатетраеновую кислоту и их комбинации. В некоторых вариантах осуществления подходящие омега-3 жирные кислоты могут быть предоставлены в рыбьем жире, (например, жир менхэдена, тунцовый жир, лососевый жир, жир скумбрии и тресковый жир), омега-3 жирах микроводорослей или их комбинациях. В конкретных вариантах осуществления подходящие омега-3 жирные кислоты могут быть получены из коммерчески доступных масел, содержащих омега-3 жирные кислоты, таких как Microalgae DHA oil (от Martek, Колумбия, Мэриленд), OmegaPure (от Omega Protein, Хьюстон, Техас), Marinol С-38 (от Lipid Nutrition, Чаннагон, Иллинойс), жир скумбрии и MEG-3 (от Ocean Nutrition, Дартмут, Новая Шотландия), Evogel (от Symrise, Хольцминден, Германия), жир тунца или лосося (от Arista Wilton, Коннектикут), OmegaSource 2000, жир менхэдена и жир трески (от OmegaSource, RTP, Северная Каролина).
Подходящие омега-6 жирные кислоты включают без ограничения линолевую кислоту, гамма-линоленовую кислоту, дигомо-гамма-линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, эйкозадиеновую кислоту, докозадиеновую кислоту, адреновую кислоту, докозапентаеновую кислоту и их комбинации.
Подходящие эстерифицированные жирные кислоты для вариантов осуществления настоящего изобретения включают без ограничения моноацилглицеролы, содержащие омега-3 и/или омега-6 жирные кислоты, диацилглицеролы, содержащие омега-3 и/или омега-6 жирные кислоты, или триглицериды, содержащие омега-3 и/или омега-6 жирные кислоты, и их комбинации.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один антиоксидант. Подходящие витамины включают витамин А, витамин D, витамин Е, витамин К, витамин В1, витамин В2, витамин В3, витамин В5, витамин В6, витамин В7, витамин В9, витамин В12 и витамин С.
Различные другие вещества были классифицированы как витамины некоторыми авторами. Эти соединения могут быть названы псевдовитаминами и включать без ограничения такие соединения, как убихинон (кофермент Q10), пангамовая кислота, диметилглицин, таэстрил, амигдалин, флавоноиды, парааминобензойную кислоту, аденин, адениловую кислоту и S-метилметионин. Как используется в данном документе, термин витамин включает псевдовитамины. В некоторых вариантах осуществления витамин представляет собой жирорастворимый витамин, выбранный из витамина A, D, Е, K и их комбинаций. В других вариантах осуществления витамин представляет собой водорастворимый витамин, выбранный из витамина В1, витамина В2, витамина В3, витамина В6, витамина В12, фолиевой кислоты, биотина, пантотеновой кислоты, витамина С и их комбинаций.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой глюкозамин, необязательно дополнительно предусматривающий сульфат хондроитина.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одно минеральное вещество. Минеральные вещества в соответствии с принципами настоящего изобретения, включают в себя неорганические химические элементы, необходимые для живых организмов. Минеральные вещества состоят из широкого спектра композиций (например, химических элементов, простых солей и сложных силикатов), а также сильно варьируют по кристаллической структуре. В естественных условиях они могут встречаться в пищевых продуктах и напитках, могут быть добавлены в качестве добавки, либо могут быть потреблены или введены отдельно от продуктов питания или напитков.
Минеральные вещества могут быть классифицированы как либо макроэлементы, которые необходимы в относительно больших количествах, либо микроэлементы, которые необходимы в относительно небольших количествах. Макроэлементы, как правило, необходимы в количествах, превышающих или равных приблизительно 100 мг в день, а микроэлементами являются те, которые необходимы в количестве менее приблизительно 100 мг в день.
В одном варианте осуществления минеральное вещество выбрано из макроэлементов, микроэлементов или их комбинаций. Неограничивающие примеры макроэлементов включают кальций, хлор, магний, фосфор, калий, натрий и серу. Неограничивающие примеры микроэлементов включают хром, кобальт, медь, фтор, железо, марганец, молибден, селен, цинк и йод. Хотя йод, как правило, классифицируют как микроэлемент, он требуется в больших количествах, чем другие микроэлементы, и часто классифицируется как макроэлемент.
В конкретном варианте осуществления минеральное вещество представляет собой микроэлемент, который считается необходимым для питания человека, неограничивающие примеры которого включают висмут, бор, литий, никель, рубидий, кремний, стронций, теллур, олово, титан, вольфрам и ванадий.
Минеральные вещества, включенные в данный документ, могут быть в любой форме, известной специалистам в данной области. Например, в одном варианте осуществления минеральные вещества могут быть представлены в своей ионной форме, характеризующейся положительными или отрицательными зарядом. В другом варианте осуществления минеральные вещества могут быть представлены в своей молекулярной форме. Например, сера и фосфор часто встречаются в естественных условиях в виде сульфатов, сульфидов и фосфатов.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один консервант. В конкретных вариантах осуществления консервант выбран из антимикробных средств, антиоксидантов, антиферментных соединений или их комбинаций. Неограничивающие примеры антимикробных средств включают сульфаты, пропионаты, бензоаты, сорбаты, нитраты, нитриты, бактериоцины, соли, сахара, уксусную кислоту, диметил дикарбонат (DMDC), этанол и озон. В одном варианте осуществления консервант представляет собой сульфит. Сульфиты включают без ограничения диоксид серы, бисульфит натрия и гидросульфит калия. В другом варианте осуществления консервант представляет собой пропионат. Пропионаты включают без ограничения пропионовую кислоту, пропионат кальция и пропионат натрия. В еще одном варианте осуществления консервант представляет собой бензоат. Бензоаты включают без ограничения бензоат натрия и бензойную кислоту. В еще другом варианте осуществления консервант представляет собой сорбат. Сорбаты включают без ограничения сорбат калия, сорбат натрия, сорбат кальция и сорбиновую кислоту. В одном дополнительном варианте осуществления консервант представляет собой нитрат и/или нитрит. Нитраты и нитриты включают без ограничения нитрат натрия и нитрит натрия. В другом варианте осуществления по меньшей мере один консервант представляет собой бактериоцин, такой как, например, низин. В еще другом варианте осуществления консервант представляет собой этанол. В еще одном варианте осуществления консервант представляет собой озон. Неограничивающие примеры антиферментных соединений, подходящих для использования в качестве консервантов в конкретных вариантах осуществления изобретения, включают аскорбиновую кислоту, лимонную кислоту и средства, образующие координационные комплексы с металлами, такие как этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA).
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одно гидратирующее средство. В конкретном варианте осуществления гидратирующее средство представляет собой электролит. Неограничивающие примеры электролитов включают натрий, калий, кальций, магний, хлорид, фосфат, бикарбонат и их комбинации. Подходящие электролиты для использования в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения также описаны в патенте США №5681569. В одном варианте осуществления электролит получают из соответствующей водорастворимой соли. Неограничивающие примеры солей включают хлориды, карбонаты, сульфаты, ацетаты, бикарбонаты, цитраты, фосфаты, гидрофосфаты, тартраты, сорбаты, цитраты, бензоаты или их комбинации. В других вариантах осуществления электролит обеспечивается соком, фруктовыми экстрактами, растительными экстрактами, чаем или чайными экстрактами.
В другом конкретном варианте осуществления гидратирующее средство представляет собой углевод для пополнения запасов энергии, израсходованных мышцами. Подходящие углеводы для использования в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения описаны в патентах США №№4312856, 4853237, 5681569 и 6989171. Неограничивающие примеры подходящих углеводов включают моносахариды, дисахариды, олигосахариды, сложные полисахариды или их комбинации. Неограничивающие примеры подходящих типов моносахаридов для использования в конкретных вариантах осуществления включают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы, октозы и нонозы. Неограничивающие примеры конкретных видов подходящих моносахаридов включают глицеральдегид, дигидроксиацетон, эритрозу, треозу, эритрулозу, арабинозу, ликсозу, рибозу, ксилозу, рибулозу, ксилулозу, аллозу, альтрозу, галактозу, глюкозу, гулозу, идозу, маннозу, талозу, фруктозу, псикозу, сорбозу тагатозу, манногептулозу, седогептулозу, лактулозу и сиалозу. Неограничивающие примеры подходящих дисахаридов включают сахарозу, лактозу и мальтозу. Неограничивающие примеры подходящих олигосахаридов включают сахарозу, мальтотриозу и мальтодекстрин. В других конкретных вариантах осуществления углеводы представлены кукурузным сиропом, сахарной свеклой, сахарным тростником, соком или чаем.
В другом конкретном варианте осуществления гидратирующее средство представляет собой флаванол, который обеспечивает клеточную регидратацию. Флаванолы представляют собой класс натуральных веществ, присутствующих в растениях и обычно содержащих молекулярный каркас в виде 2-фенилбензопирона, присоединенный к одному или нескольким химическим фрагментам. Неограничивающие примеры подходящих для использования флавонолов в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения включают катехин, эпикатехин, галлокатехин, эпигаллокатехин, эпикатехина галлат, эпигаллокатехина 3-галлат, теафлавин, теафлавин-3'-галлат, теафлавин-3,3'-галлат, теарубигин или их комбинации. Несколько общеизвестных источников флавонолов включают растения чая, фрукты, овощи и цветы. В предпочтительных вариантах осуществления флаванол извлекают из зеленого чая.
В конкретном варианте осуществления гидратирующее средство представляет собой раствор глицерина для улучшения выносливости при физической нагрузке. Прием внутрь раствора, содержащего глицерин, показан, для обеспечения полезных физиологических эффектов, таких как увеличение объема крови, снижение частоты сердечных сокращений и снижение ректальной температуры.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент, выбранный из по меньшей мере одного пробиотика, пребиотика и их комбинации. Пробиотик представляет собой полезный микроорганизм, который влияет на естественную микрофлору желудочно-кишечного тракта. Примеры пробиотиков включают без ограничения бактерии рода Lactobacilli, Bifidobacteria, Streptococci или их комбинации, которые сообщают человеческому организму положительные эффекты. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один пробиотик выбран из рода Lactobacilli. В соответствии с другими конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения, пробиотик выбран из рода Bifidobacteria. В конкретном варианте осуществления пробиотик выбран из рода Streptococcus.
Пробиотики, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, хорошо известны специалистам в данной области. Неограничивающие примеры пищевых продуктов, содержащих пробиотики, включают йогурт, квашеную капусту, кефир, кимчи, ферментированные овощи и другие пищевые продукты, содержащие микробный элемент, который оказывает положительное воздействие на животное-хозяина, улучшая кишечный микробаланс.
Пребиотики, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включают без ограничения мукополисахариды, олигосахариды, полисахариды, аминокислоты, витамины, предшественники питательных веществ, белки и их комбинации. В соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения пребиотик выбран из пищевых волокон, в том числе без ограничения полисахаридов и олигосахаридов. Неограничивающие примеры олигосахаридов, которые относятся к категории пребиотиков в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения, включают фруктоолигосахариды, инулины, изомальто-олигосахариды, лактит, лактосукрозу, лактулозу, пиродекстрин, соевые олигосахариды, трансгалакто-олигосахариды и ксило-олигосахариды. В других вариантах осуществления пребиотик представляет собой аминокислоту. Хотя многие известные пребиотики разрушаются, чтобы обеспечить углеводы для пробиотиков, некоторым пробиотикам также требуются аминокислоты для питания.
В естественных условиях пребиотики обнаруживают в различных пищевых продуктах, включая без ограничения бананы, ягоды, спаржу, чеснок, пшеницу, овес, ячмень (и другие цельные злаки), льняное семя, томаты, топинамбур, лук и цикорий, зелень (например, зелень одуванчика, шпинат, капусту листовую, мангольд, капусту кормовую, зелень горчицы, зелень репы), а также бобовые (например, чечевицу, фасоль многоцветковую, бараний горох, фасоль обыкновенную, фасоль белую, фасоль черную).
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одно средство для контроля веса. Как используется в данном документе, "средство для контроля веса" включает средство для подавления аппетита и/или средство для повышения выработки тепла. Как используется в данном документе, выражения "средство для подавления аппетита", "композиции, вызывающие насыщение", "средства, вызывающие насыщение" и "ингредиенты, вызывающие насыщение" являются синонимами. Выражение "средство для подавления аппетита" описывает макронутриенты, растительные экстракты, экзогенные гормоны, аноректики, анорексигены, фармацевтические лекарственные средства и их комбинации, которые при приеме в эффективном количестве подавляют, ингибируют, снижают или иным способом ограничивают аппетит человека. Выражение "средство для повышения выработки тепла" описывает макроэлементы, растительные экстракты, экзогенные гормоны, аноректики, анорексигены, фармацевтические лекарственные средства и их комбинации, которые при приеме в эффективном количестве активируют или иным способом повышают образование тепла или метаболизм у человека.
Подходящие средства для контроля веса включают макронутриенты, выбранные из группы, состоящей из белков, углеводов, пищевых жиров и их комбинаций. Потребление белков, углеводов и пищевых жиров стимулирует высвобождение пептидов с эффектом подавления аппетитом. Например, потребление белков и пищевых жиров стимулирует высвобождение гормона кишечника холецистокинина (CCK), в то время как потребление углеводов и пищевых жиров стимулирует высвобождение глюкагон-подобного пептида 1 (GLP-1).
Подходящие макронутриентные средства для контроля веса также включают углеводы. Углеводы обычно включают сахара, крахмалы, целлюлозу и декстрины, которые организм превращает в глюкозу для получения энергии. Углеводы часто разделяют на две категории: перевариваемые углеводы (например, моносахариды, дисахариды и крахмал) и неперевариваемые углеводы (например, пищевые волокна). Исследования показали, что неперевариваемые углеводы и сложные полимерные углеводы, обладающие уменьшенным поглощением и усвояемостью в тонком кишечнике, стимулируют физиологические реакции, которые снижают потребность в пище. Соответственно, включенные в данный документ углеводы предпочтительно содержат неперевариваемые углеводы или углеводы с пониженной переваримостью. Неограничивающие примеры таких углеводов включают полидекстрозу; инулин; моносахарид-производные полиолы, такие как эритрит, маннит, ксилит и сорбит; дисахарид-производные спирты, такие как изомальт, лактит и мальтит; а также гидрогенизированные гидролизаты крахмала. Более подробно углеводы описаны в данном документе ниже.
В другом конкретном варианте осуществления средство для контроля веса представляет собой диетический жир. Пищевые жиры представляют собой липиды, содержащие комбинации насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Полиненасыщенные жирные кислоты, как было показано, имеют большую эффективность насыщения, чем мононенасыщенные жирные кислоты. Соответственно, включенные в данный документ пищевые жиры в соответствии предпочтительно содержат полиненасыщенные жирные кислоты, неограничивающие примеры которых включают триацилглицерины.
В другом конкретном варианте осуществления средство для контроля веса представляет собой растительный экстракт. Экстракты из многочисленных видов растений были идентифицированы, как обладающие свойствами подавления аппетита. Неограничивающие примеры растений, экстракты из которых обладают свойствами подавления аппетита, включают растения из рода Hoodia, Trichocaulon, Caralluma, Stapelia, Orbea, Asclepias и Camelia. Другие варианты осуществления включают экстракты, полученные из Gymnema sylvestre, ореха кола, Citrus aurantium, парагвайского чайного дерева, Griffonia simplicifolia, гуараны, мирры, гуггула и масла семян черной смородины.
Растительные экстракты могут быть получены из любого вида растительного материала или растительной биомассы. Неограничивающие примеры растительных материалов и биомасс включают стебли, корни, листья, высушенный порошок, полученный из растительного материала, и сок или высушенный сок. Растительные экстракты, как правило получают путем извлечения сока из растения и последующей сушки сока распылением. В качестве альтернативы, могут быть использованы процедуры экстракции растворителем. После первоначальной экстракции может быть желательным дальнейшее фракционирование исходного экстракта (например, путем колоночной хроматографии) для того, чтобы получить растительный экстракт с повышенной активностью. Такие методики хорошо известны специалистам в данной области.
В одном варианте осуществления растительный экстракт получен из растения рода Hoodia. Полагают, что за эффект подавления аппетита видов Hoodia отвечает стерол-гликозид Hoodia, известный как Р57. В другом варианте осуществления травяной экстракт получен из растения рода Caralluma, неограничивающие примеры которого включают каратуберзид А, каратуберзид В, боуцерозид I, боуцерозид II, боуцерозид III, боуцерозид IV, боуцерозид V, боуцерозид VI, боуцерозид VII, боуцерозид VIII, боуцерозид IX и боуцерозид X. В другом варианте осуществления по меньшей мере один растительный экстракт получен из растения рода Trichocaulon. Растения Trichocaulon представляют собой суккуленты, обычно происходящие из южной части Африки, подобно Hoodia, и включают в себя виды Т. piliferum и Т. officinale. В другом конкретном варианте осуществления растительный экстракт получен из растения рода Stapelia или Orbea. Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что соединениями, обладающими активностью подавления аппетита, являются сапонины, такие как прегнановые гликозиды, которые включают ставарозиды А, В, С, D, Е, F, G, Н, I, J и K. В другом варианте осуществления травяной экстракт получен из растения рода Asclepias. Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что экстракты содержат стероидные соединения, такие как прегнановые гликозиды и прегнановый агликон, обладающие эффектами подавления аппетита.
В другом конкретном варианте осуществления средство для контроля веса представляет собой экзогенный гормон, обладающий эффектом контроля веса. Неограничивающие примеры таких гормонов включают CCK, пептид YY, грелин, бомбезин и гастрин-рилизинг пептид (GRP), энтеростатин, аполипопротеин A-IV, GLP-1, амилин, соматостатин и лептин.
В другом варианте осуществления средство для контроля веса представляет собой фармацевтическое лекарственное средство. Неограничивающие примеры включают фентермин, фендиметразин, диэтилпропион, сибутрамин, римонабант, оксинтомодулин, флуоксетина гидрохлорид, эфедрин, фенэтиламин или другие стимуляторы.
В определенных вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере одно средство для контроля остеопороза. В определенных вариантах осуществления средство для контроля остеопороза представляет собой по меньшей мере один источник кальция. Согласно конкретному варианту осуществления источник кальция представляет собой любое соединение, содержащее кальций, в том числе солевые комплексы, растворенные виды и другие формы кальция. Неограничивающие примеры источников кальция включают аминокислотный хелат кальция, карбонат кальция, оксид кальция, гидроксид кальция, сульфат кальция, хлорид кальция, фосфат кальция, вторичный кислый фосфат кальция, дигидрофосфат кальция, цитрат кальция, малат кальция, малат лимоннокислого кальция, глюконат кальция, тартрат кальция, лактат кальция, их растворенные виды, а также их комбинации.
Согласно конкретному варианту осуществления средство для контроля остеопороза представляет собой источник магния. Источник магния представляет собой любое соединение, содержащее магний, в том числе солевые комплексы, растворенные виды и другие формы магния. Неограничивающие примеры источников магния включают хлорид магния, цитрат магния, глюцептат магния, глюконат магния, лактат магния, гидроксид магния, пиколат магния, сульфат магния, их растворенные виды, а также их смеси. В другом конкретном варианте осуществления источник магния содержит аминокислотный хелат или креатиновый хелат магния.
В других вариантах осуществления средство для контроля остеопороза выбрано из витаминов D, С, K, их предшественников и/или бета-каротина и их комбинаций.
Многочисленные растения и растительные экстракты также были определены как эффективные в профилактике и лечении остеопороза. Неограничивающие примеры подходящих растений и растительных экстрактов в качестве средств для контроля остеопороза включают виды из рода Taraxacum и Amelanchier, как описано в патентной публикации США №2005/0106215, а также виды из рода Lindera, Artemisia, Acorus, Carthamus, Carum, Cnidium, Curcuma, Cyperus, Juniperus, Prunus, Iris, Cichorium, Dodonaea, Epimedium, Erigonoum, Soya, Mentha, Ocimurn, thymus, Tanacetum, Plantago, Spearmint, Bixa, Vitis, Rosemarinus, Rhus и Anethum, как раскрыто в патентной публикации США №2005/0079232.
В определенных вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один фитоэстроген. Фитоэстрогены являются соединениями, обнаруженными в растениях, которые обычно могут доставляться в организмы человека при поедании растений или частей растений, имеющих фитоэстрогены. Используемый в данном документе термин "фитоэстрогены" относится к любому веществу, которое при введении в организм вызывает эстроген-подобный эффект любой степени. Например, фитоэстрогены могут связываться с эстрогеновыми рецепторами внутри организма и оказывать слабый эстроген-подобный эффект.
Примеры фитоэстрогенов, подходящих для вариантов осуществления настоящего изобретения, включают без ограничения изофлавоны, лигнаны, стильбены, лактоны, лактоны резорциловой кислоты, куместаны, куместрол, эквол и их комбинации. Источники подходящих фитоэстрогенов включают без ограничения цельное зерно, злаковые, волокна, фрукты, овощи, клопогон кистеносный, корень агавы, черную смородину, калину сливолистную, прутняк обыкновенный, калину обыкновенную, корень дягиля лекарственного, корень эхинопанакса высокого, корень единорога ложного, корень женьшеня, траву крестовника, солодку, траву корня жизни, траву пустырника, корень пиона, листья малины, растения семейства розовых, листья шалфея, корень сарсапарели, ягоды пальмы сереноа, корень дикого ямса, цветки тысячелистника, бобовые, сою, соевые продукты (например, мисо, соевую муку, соевое молоко, соевые орехи, изолят соевого белка, темпе или тофу) горох, орехи, чечевицу, семена, клевер, красный клевер, листья одуванчика, корни одуванчика, семена пажитника, зеленый чай, хмель, красное вино, льняное семя, чеснок, лук, лен обыкновенный, огуречную траву, ваточник туберозовый, тмин, Авраамово дерево, витекс, финики, укроп, семена фенхеля, готу кола, расторопшу, мяту болотную, гранаты, кустарниковую полынь, соевую муку, пижму и корень кудзу (корень пуэрарии) и т.п., а также их комбинации.
Изофлавоны относятся к группе фитонутриентов, называемых полифенолами. Как правило, полифенолы (также известные как "полифенолики") представляют собой группу химических веществ, содержащихся в растениях и характеризующихся наличием более чем одной фенольной группы на молекулу.
Подходящие фитоэстрогеновые изофлавоны в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения включают генистеин, даидзеин, глицитеин, биоханин А, формононетин, их соответствующие природные гликозиды и гликозидные конъюгаты, матаирезинол, секоизоларицирезинол, энтеролактон, энтеродиол, текстурированный растительный белок и их комбинации.
Подходящие источники изофлавонов для вариантов осуществления настоящего изобретения включают без ограничения соевые бобы, соевые продукты, бобовые, проростки люцерны, бараний горох, арахис и клевер красный.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один длинноцепочечный первичный насыщенный алифатический спирт Длинноцепочечные первичные насыщенные алифатические спирты представляют собой разнообразную группу органических соединений. Термин спирт указывает на тот факт, что эти соединения содержат гидроксильную группу (-ОН), связанную с атомом углерода. Неограничивающие примеры конкретных длинноцепочечных первичных насыщенных алифатических спиртов, используемых в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают спирты с 8 атомами углерода, 1-октанол, с 9 атомами углерода, 1-нонанол, с 10 атомами углерода, 1-деканол, с 12 атомами углерода, 1-додеканол, с 14 атомами углерода, 1-тетрадеканол, с 16 атомами углерода, 1-гексадеканол, с 18 атомами углерода, 1-октадеканол, с 20 атомами углерода, L-эйкозанол, с 22 атомами углерода, 1-докозанол, с 24 атомами углерода, 1-тетракозанол, с 26 атомами углерода, 1-гексакозанол, с 27 атомами углерода, 1-гептакозанол, с 28 атомами углерода, 1-октанозол, с 29 атомами углерода, 1-нонакозанол, с 30 атомами углерода, 1-триаконтанол, с 32 атомами углерода, 1-дотриаконтан и с 34 атомами углерода, 1-тетраконтанол.
В одном варианте осуществления длинноцепочечный первичный насыщенный алифатический спирт представляет собой поликозанол. Поликозанол представляет собой термин для смеси длинноцепочечных первичных насыщенных алифатических спиртов, состоящих в основном 28-углеродного 1-октанозола и 30-углеродного 1-триаконтанола, а также из других спиртов в более низких концентрациях, таких как 22-углеродный 1-докозанол, 24-углеродный 1-тетракозанол, 26-углеродный 1-гексакозанол, 27 углеродный 1-гептакозанол, 29 углеродный 1-нонакозанол, 32 углеродный 1-дотриаконтанол и 34-углеродный 1-тетраконтанол.
В некоторых вариантах осуществления функциональный ингредиент представляет собой по меньшей мере один фитостерол, фитостанол или их комбинации. Используемые в данном документе выражения "станол", "растительный станол" и "фитостанол" являются синонимичными. Растительные стеролы и станолы в естественных условиях присутствуют в небольших количествах во многих фруктах, овощах, орехах, семечках, бобовых, зерновых, растительных маслах, коре деревьев и других растительных источниках. Стеролы представляют собой подгруппу стероидов с гидроксильной группой при С-3. Как правило, фитостеролы имеют двойную связь в пределах стероидного ядра, подобно холестерину; однако фитостеролы могут также содержать замещенную боковую цепь (R) при С-24, такую как этильная или метальная группа, либо дополнительную двойную связь. Данные структуры фитостеролов хорошо известны специалистам в данной области.
Было обнаружено по меньшей мере 44 натуральных фитостерола, и обычно их получают из растений, таких как кукуруза, соя, пшеница, а также древесных масел; однако они также могут быть получены синтетическим путем с образованием композиций, идентичных по своей природе или со свойствами, аналогичными фитостеролам, встречающимся в естественных условиях. Неограничивающие подходящие фитостеролы включают без ограничения 4-дезметилстеролы (например, β-ситостерол, кампестерол, стигмастерол, брассикастерол, 22-дегидробрассикастерол и Δ5-авенастерол), 4-монометиловые стеролы и 4,4-диметиловые стеролы (тритерпеновые спирты) (например, циклоартенол, 24-метиленциклоартенол и циклобранол).
Используемые в данном документе выражения "станол", "растительный станол" и "фитостанол" являются синонимичными. Фитостанолы представляют собой насыщенные стероидные спирты, присутствующие в следовых количествах только в естественных условиях, а также могут быть получены синтетическим путем, например, путем гидрогенизации фитостеролов. Подходящие фитостанолы включают без ограничения β-ситостанол, кампестанол, циклоартанол и насыщенные формы других тритерпеновых спиртов.
Как фитостеролы, так и фитостанолы, как используется в данном документе, включают различные изомеры, такие как α- и β-изомеры. Фитостеролы и фитостанолы по настоящему изобретению также могут находиться в форме их сложных эфиров. Подходящие способы получения сложных эфиров фитостеролов и фитостанолов хорошо известны специалистам в данной области и раскрыты в патентах США №№6589588, 6635774, 6800317, а также в патентной публикации США №2003/0045473. Неограничивающие примеры подходящего фитостерола и сложных эфиров фитостанола включают ситостерола ацетат, ситостерола олеат, стигмастерола олеат и их соответствующие сложные эфиры фитостанола. Фитостеролы и фитостанолы по настоящему изобретению могут также включать их производные.
Количество функционального ингредиента в сиропе для приготовления напитка может варьировать. В одном варианте осуществления сироп для приготовления напитка содержит от приблизительно 1 ppm до приблизительно 10 вес. % функционального ингредиента.
Иллюстративные добавки включают без ограничения углеводы, полиолы, аминокислоты и их соответствующие соли, полиаминокислоты и их соответствующие соли, сахарные кислоты и их соответствующие соли, нуклеотиды, органические кислоты, неорганические кислоты, органические соли, в том числе соли органических кислот и соли органических оснований, неорганические соли, горькие соединения, кофеин, ароматизаторы и ароматические ингредиенты, вяжущие соединения, белки или белковые гидролизаты, поверхностно-активные вещества, эмульгаторы, растительные экстракты, флавоноиды, спирты, полимеры и их комбинации.
В одном варианте осуществления композиция дополнительно содержит один или несколько полиолов. Термин "полиол", как он использован в данном документе, относится к молекуле, которая содержит более одной гидроксильной группы. Полиол может быть диолом, триолом или тетраолом, который содержит 2, 3 и 4 гидроксильные группы, соответственно. Полиол может содержать более 4 гидроксильных групп, таких как пентанол, гексанол, гептанол или им подобных, которые содержат 5, 6 или 7 гидроксильных групп, соответственно. Кроме того, полиол может быть также сахарным спиртом, многоатомным спиртом, многоатомным спиртом, который представляет собой восстановленную форму углеводов, где карбонильная группа (альдегид или кетон, восстанавливающий сахар) была восстановлена до первичной или вторичной гидроксильной группы. Неограничивающие примеры полиолов в некоторых вариантах осуществления включают мальтит, маннит, сорбит, лактит, ксилит, изомальт, пропиленгликоль, глицерол (глицерин), треит, галактит, палатинозу, восстановленные изомальто-олигосахариды, восстановленные ксило-олигосахариды, восстановленные гентио-олигосахариды, восстановленный мальтозный сироп, восстановленный глюкозный сироп, а также сахарные спирты или любые другие способные к восстановлению углеводы, которые не оказывают неблагоприятного влияния на вкусовые качества.
Подходящие аминокислотные добавки включают без ограничения аспарагиновую кислоту, аргинин, глицин, глутаминовую кислоту, пролин, треонин, теанин, цистеин, цистин, аланин, валин, тирозин, лейцин, арабинозу, транс-4-гидроксипролин, изолейцин, аспарагин, серии, лизин, гистидин, орнитин, метионин, карнитин, аминомасляную кислоту (α-, β- и/или δ-изомеры), глутамин, гидроксипролин, таурин, нор валин, саркозин и их солевые формы, такие как натриевые или калиевые соли или соли кислот. Аминокислотные добавки также могут быть представлены в D- или L-конфигурации и в моно-, ди- или три-форме одинаковых или разных аминокислот. Кроме того, при необходимости аминокислоты могут являться α-, β-, γ- и/или δ-изомерами. В некоторых вариантах осуществления пригодными добавками также являются комбинации вышеуказанных аминокислот и их соответствующих солей (например, натриевых, калиевых, кальциевых, магниевых солей или других солей щелочных или щелочноземельных металлов или солей кислот). Аминокислоты могут быть натуральными или синтетическими. Также аминокислоты могут быть модифицированными. Модифицированные аминокислоты относятся к любой аминокислоте, в которой по меньшей мере один атом был добавлен, удален, замещен, или к их комбинациям (например, N-алкил-аминокислоты, N-ацил-аминокислоты или N-метил-аминокислоты). Неограничивающие примеры модифицированных аминокислот включают производные аминокислот, такие как триметилглицин, N-метил-глицин и N-метил-аланин. Как используется в данном документе, модифицированные аминокислоты охватывают как модифицированные, так и немодифицированные аминокислоты. Как используется в данном документе, аминокислоты также охватывают как пептиды, так и полипептиды (например, дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и полипептиды), такие как глутатион и L-аланил-L-глутамин. Подходящие полиаминокислотные добавки включают поли-L-аспарагиновую кислоту, поли-L-лизин (например, поли-L-α-лизин или поли-L-ε-лизин), поли-L-орнитин (например, поли-L-α-орнитин или поли-L-ε-орнитин), поли-L-аргинин, другие полимерные формы аминокислот и их солевые формы (например, кальциевые, калиевые, натриевые или магниевые соли, такие как мононатриевая соль L-глутаминовой кислоты). Полиаминокислотные добавки также могут быть представлены в D- или L-конфигурации. Кроме того, при необходимости поли-аминокислоты могут быть α-, β-, γ-, δ- и ε-изомерами. В некоторых вариантах осуществления пригодными добавками также являются комбинации вышеуказанных полиаминокислот и их соответствующих солей (например, натриевых, калиевых, кальциевых, магниевых солей или других солей щелочных или щелочноземельных металлов или солей кислот). Описанные в данном документе полиаминокислоты могут также включать сополимеры разных аминокислот. Полиаминокислоты могут быть натуральными или синтетическими. Полиаминокислоты также могут быть модифицированными так, что по меньшей мере один атом был добавлен, удален, замещен, или их комбинациями (например, N-алкил-аминокислоты, N-ацил-аминокислоты или N-метил-аминокислоты). Как используется в данном документе, полиаминокислоты охватывают как модифицированные, так и немодифицированные полиаминокислоты. Например, модифицированные полиаминокислоты включают без ограничения полиаминокислоты с разными молекулярными массами (MW), такие как поли-L-α-лизин с молекулярной массой 1500 MW, 6000 MW, 25200 MW, 63000 MW, 83000 MW или 300000.
Подходящие добавки сахарных кислот включают без ограничения альдоновую, уроновую, альдаровую, альгиновую, глюконовую, глюкуроновую, глукаровую, галактаровую, галактуроновую и их соли (например, натриевые, калиевые, кальциевые, магниевые соли или другие физиологически приемлемые соли), а также их комбинации.
Подходящие нуклеотидные добавки включают без ограничения инозинмонофосфат ("IMP"), гуанозинмонофосфат ("GMP"), аденозинмонофосфат ("AMP"), цитозинмонофосфат (СМР), урацилмонофосфат (UMP), инозиндифосфат, гуанозиндифосфат, аденозиндифосфат, цитозиндифосфат, урацилдифосфат, инозинтрифосфат, гуанозинтрифосфат, аденозинтрифосфат, цитозинтрифосфат, урацилтрифосфат, их соли щелочных или щелочно-земельных металлов, а также их комбинации. Описанные в данном документе нуклеотиды могут также включать добавки, связанные с нуклеотидами, такие как нуклеозиды и основания нуклеиновых кислот (например, гуанин, цитозин, аденин, тимин, урацил).
Подходящие добавки в виде органических кислот включают любое соединение, которое содержит фрагмент -СООН, такие как, например, С2-С30-карбоновые кислоты, гидроксилзамещенные С2-С30-карбоновые кислоты, масляная кислота (сложные этиловые эфиры), замещенная масляная кислота (сложные этиловые эфиры), бензойная кислота, замещенные бензойные кислоты (например, 2,4-дигидроксибензойная кислота), замещенные коричные кислоты, гидроксикислоты, замещенные гидроксибензойные кислоты, анисовая кислота, циклогексилзамещенные карбоновые кислоты, дубильная кислота, аконитовая кислота, молочная кислота, винная кислота, лимонная кислота, изолимонная кислота, глюконовая кислота, глюкогептоновые кислоты, адипиновая кислота, гидроксилимонная кислота, яблочная кислота, фруктовая кислота (смесь яблочной, фумаровой и винной кислот), фумаровая кислота, малеиновая кислота, янтарная кислота, хлорогеновая кислота, салициловая кислота, креатин, кофейная кислота, желчные кислоты, уксусная кислота, аскорбиновая кислота, альгиновая кислота, эриторбиновая кислота, полиглутаминовая кислота, глюконо-дельта-лактон и их производные в виде солей щелочных или щелочноземельных металлов. Вдобавок, добавки органических кислот также могут быть представлены либо в D-, либо в L-конфигурации.
Подходящие соли добавок органических кислот включают без ограничения натриевые, кальциевые, калиевые и магниевые соли всех органических кислот, такие как соли лимонной кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты, фумаровой кислоты, молочной кислоты (например, лактат натрия), альгиновой кислоты (например, альгинат натрия), аскорбиновой кислоты (например, аскорбат натрия), бензойной кислоты (например, бензоат натрия или бензоат калия), сорбиновой кислоты и адипиновой кислоты. Примеры описанных добавок органических кислот необязательно могут быть замещенными по меньшей мере одной группой, выбранной из водорода, алкила, алкенила, алкинила, галогена, галогеналкила, карбоксила, ацила, ацилокси, амино, амидо, карбоксильных производных, алкиламино, диалкиламино, ариламино, алкокси, арилокси, нитро, циано, сульфо, тиола, имина, сульфонила, сульфенила, сульфинила, сульфамила, карбоксалкокси, карбоксамида, фосфонила, фосфинила, фосфорила, фосфино, сложного тиоэфира, простого тиоэфира, ангидрида, оксимино, гидразино, карбамила, фосфора или фосфонато. В конкретном варианте осуществления добавка в виде органической кислоты присутствует в композиции подсластителя в количестве, эффективном для обеспечения концентрации от приблизительно 10 ppm до приблизительно 5000 ppm, когда она присутствует в предназначенном для употребления продукте, таком как, например, напиток.
Подходящие добавки в виде неорганических кислот включают без ограничения фосфорную кислоту, фосфористую кислоту, полифосфорную кислоту, хлористоводородную кислоту, серную кислоту, угольную кислоту, дигидрофосфат натрия и их соли щелочных или щелочно-земельных металлов (например, инозитол гексафосфат Mg/Ca).
Подходящие добавки в виде горьких соединений включают без ограничения кофеин, хинин, мочевину, горькое апельсиновое масло, нарингин, кассию и их соли.
Подходящие добавки в виде ароматизаторов и ароматических ингредиентов включают без ограничения ванилин, ванильный экстракт, экстракт манго, корицу, цитрусовые, кокос, имбирь, виридофлорол, миндаль, ментол (включая ментол без мяты), экстракт кожицы винограда и экстракт виноградных косточек. "Ароматизатор" и "ароматический ингредиент" являются синонимами и могут включать натуральные или синтетические вещества или их комбинации. Ароматизаторы также включают любое другое вещество, которое придает вкус и может включать натуральные или искусственные (синтетические) вещества, которые являются безопасными для человека или животных при использовании в общепринятом диапазоне применения. Неограничивающие примеры запатентованных ароматизаторов включают  Natural Flavoring Sweetness Enhancer K14323 (, Дармштадт, Германия), Symrise™ Natural Flavor Mask для подсластителей 161453 и 164126 (Symrise™, Хольцминден, Германия), Natural Advantage™ Bitterness Blockers 1, 2, 9 and 10 (Natural Advantage™, Фрихолд, Нью-Джерси, США), а также Sucramask™ (Creative Research Management, Стоктон, Калифорния, США).
Подходящие полимерные добавки включают без ограничения хитозан, пектин, пектиновую, пектининовую, полиуроновую, полигалактуроновую кислоту, крахмал, их пищевой гидроколлоид или неочищенные экстракты (например, сенегальская камедь (Fibergum™), камедь акации сеяльской, каррагенан), поли-L-лизин (например, поли-L-α-лизин или поли-L-ε-лизин), поли-L-орнитин (например, поли-L-α-орнитин или поли-L-ε-орнитин), полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, поли(этиленгликоль-метиловый эфир), полиаргинин, полиаспарагиновую кислоту, полиглутаминовую кислоту, полиэтиленимин, альгиновую кислоту, альгинат натрия, альгинат пропиленгликоля и полиэтиленгликольальгинат натрия, гексаметафосфат натрия и его соли, а также другие катионные полимеры и анионные полимеры.
Подходящие добавки в виде белков или белковых гидролизатов включают без ограничения бычий сывороточный альбумин (BSA), сывороточный белок (в том числе их фракции или концентраты, такие как 90% растворимый изолят сывороточного белка, 34% сывороточный белок, 50% гидролизованный сывороточный белок и 80% концентрат сывороточного белка), растворимый рисовый белок, соевый белок, белковые изоляты, белковые гидролизаты, продукты реакции белковых гидролизатов, гликопротеины и/или протеогликаны, содержащие аминокислоты (например, глицин, аланин, серии, треонин, аспарагин, глутамин, аргинин, валин, изолейцин, лейцин, норвалин, метионин, пролин, тирозин, гидроксипролин и т.п.), коллаген (например, желатин), частично гидролизованный коллаген (например, гидролизованный рыбий коллаген) и гидролизаты коллагена (например, гидролизат свиного коллагена).
Подходящие добавки в виде поверхностно-активных веществ включают без ограничения полисорбаты (например, полиоксиэтиленсорбитана моноолеат (полисорбат 80), полисорбат 20, полисорбат 60), додецилбензолсульфонат натрия, диоктилсульфосукцинат или диоктилсульфосукцинат натрия, додецилсульфат натрия, хлорид цетилпиридиния (хлорид гексадецилпиридиния), бромид гексадецилтриметиламмония, холат натрия, карбамоил, холинхлорид, гликохолат натрия, тауродезоксихолат натрия, аргинат лауриновой кислоты, стеароиллактилат натрия, таурохолат натрия, лецитины, олеатные сложные эфиры сахарозы, стеаратные сложные эфиры сахарозы, пальмитатные сложные эфиры сахарозы, лауратные сложные эфиры сахарозы и другие эмульгаторы и т.п.
Подходящие флавоноидные добавки классифицируют на флавонолы, флавоны, флаваноны, флаван-3-олы, изофлавоны или антоцианидины. Неограничивающие примеры флавоноидных добавок включают без ограничения катехины (например, экстракты зеленого чая, такие как Polyphenon™ 60, Polyphenon™ 30 и Polyphenon™ 25 (Mitsui Norin Co., Ltd., Япония), полифенолы, рутины (например, ферментно-модифицированный рутин Sanmelin™ АО (San-fi Gen F.F.I., Inc., Осака, Япония)), неогесперидин, нарингин, неогесперидин дигидрохалькон и им подобные.
Подходящие спиртовые добавки включают без ограничения этанол.
3
3
3
Подходящие добавки в виде вяжущих соединений включают без ограничения дубильную кислоту, хлорид европия (EuCl), хлорид гадолиния (GdCl), хлорид тербия (TbCl), квасцы, дубильную кислоту и полифенолы (например, полифенолы чая).
Количество добавки в сиропе для приготовления напитка может варьировать. В одном варианте осуществления сироп для приготовления напитка содержит от приблизительно 1 ppm до приблизительно 10 вес. % добавки.
Значение рН сиропа для приготовления напитка обычно составляет от приблизительно 2,0 до приблизительно 5,0, например, от приблизительно 2,5 до приблизительно 4,0. Значение рН можно регулировать путем добавления подходящей кислоты или подходящего основания, таких как без ограничения фосфорная кислота, лимонная кислота или гидроксид натрия.
Полученный сироп для приготовления напитка упаковывают, а также могут осуществлять его хранение. Сироп для приготовления напитка можно применят по сути непосредственно для изготовления напитков, которые, как правило, упаковывают для дистрибуции. Также можно проводить дистрибуцию сиропа для приготовления напитка среди компаний по розливу, которые упаковывают напитки, полученные путем добавления воды и, возможно, других материалов, как например насыщение углекислым газом.
Сироп для приготовления напитка может представлять собой сироп для приготовления полнокалорийного напитка с таким расчетом, чтобы готовый к употреблению напиток, полученный из сиропа для приготовления напитка, содержал вплоть до приблизительно 120 калорий на порцию в 8 унций.
Сироп для приготовления напитка может представлять собой сироп для приготовления среднекалорийного напитка с таким расчетом, чтобы готовый к употреблению напиток, полученный из сиропа для приготовления напитка, содержал вплоть до приблизительно 60 калорий на порцию в 8 унций.
Сироп для приготовления напитка может представлять собой сироп для приготовления низкокалорийного напитка с таким расчетом, чтобы готовый к употреблению напиток, полученный из сиропа для приготовления напитка, содержал вплоть до приблизительно 40 калорий на порцию в 8 унций.
Сироп для приготовления напитка может представлять собой сироп для приготовления напитка с нулевой калорийностью с таким расчетом, чтобы готовый к употреблению напиток, полученный из сиропа для приготовления напитка, содержал менее приблизительно 5 калорий на порцию в 8 унций.
IV. Напитки и способ их получения
Настоящим изобретением также предусмотрены готовые к употреблению напитки, полученные из описанных в настоящем документе сиропов для приготовления напитков, и способы получения готовых к употреблению напитков.
Готовые к употреблению напитки включают карбонизированные и некарбонизированные напитки. Карбонизированные напитки включают без ограничения замороженные карбонизированные напитки, обогащенные полезными веществами карбонизированные напитки, колу, карбонизированные напитки с фруктовым ароматизатором (например, со вкусом лимона-лайма, апельсина, винограда, клубники и ананаса), имбирный эль, безалкогольные напитки и напиток, ароматизированный сассафрасом. Некарбонизированные напитки включают без ограничения фруктовый сок, сок с фруктовым ароматизатором, сокосодержащие напитки, нектары, овощной сок, сок с овощным ароматизатором, спортивные напитки, энергетические напитки, напитки в виде обогащенной воды, обогащенную воду с витаминами, приближенные к воде напитки (например, воду с натуральными или синтетическими ароматизаторами), кокосовое молоко, напитки в виде типов чая (например, черный чай, зеленый чай, красный чай, чай улун), кофе, какао-напиток, напиток, содержащий компоненты молока (например, молочные напитки, кофе, содержащий компоненты молока, кофе с молоком, чай с молоком, фруктово-молочные напитки), напитки, содержащие экстракты злаковых, и фруктовые коктейли.
Способ получения напитка включает смешивание описываемого в данном документе сиропа для приготовления напитка с соответствующим количеством воды для разведения.
Как правило, объемное соотношение сиропа и воды составляет от 1:3 до 1:8, как например от 1:3 до 1:8, от 1:3 до 1:7, от 1:3 до 1:6, от 1:3 до 1:5, от 1:3 до 1:4, от 1:4 до 1:8, от 1:4 до 1:7, от 1:4 до 1:6, от 1:4 до 1:5, от 1:5 до 1:8, от 1:5 до 1:7, от 1:5 до 1:6, от 1:6 до 1:8, от 1:6 до 1:7 и от 1:7 до 1:8.
Для минимизации разрушения стевиол-гликозидов температура, при которой производят смешивание, предпочтительно составляет менее приблизительно 70°С.
В одном варианте осуществления напиток представляет собой карбонизированный напиток (например, напиток на разлив или безалкогольный напиток), и вода для разведения представляет собой карбонизированную воду. Напиток обычно разливают для немедленного употребления.
Другие типы воды, которые типичны для производства напитков и применяются для получения напитков, включают, например, деионизированную воду, дистиллированную воду, обратно-осмотическую воду, обработанную активированным углем воду, очищенную воду, деминерализованную воду и их комбинации.
Напиток может являться полнокалорийным напитком, который содержит вплоть до приблизительно 120 калорий на порцию в 8 унций.
Напиток может являться среднекалорийным напитком, который содержит вплоть до приблизительно 60 калорий на порцию в 8 унций.
Напиток может являться низкокалорийным напитком, который содержит вплоть до приблизительно 40 калорий на порцию в 8 унций.
Напиток может являться напитком с нулевой калорийностью, который содержит менее приблизительно 5 калорий на порцию в 8 унций.
ПРИМЕРЫ
В последующих примерах "RebM80" относится к смеси стевиол-гликозидов, содержащей по меньшей мере 80% Reb М по весу (большая часть остатка представляет собой Reb D и Reb А). Общее содержание стевиолгликозидов в смеси составляет по меньшей мере 95%.
"А95" относится к смеси, характеризующейся следующим далее содержанием.
Способы получения А95 приведены в WO 2017/059414.
ПРИМЕР 1. ВЛИЯНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ
Без труда получали растворы 3 вес. % - 5 вес. % RebM80 в глицерине (см. процедуру в примере 2). Попытки получения растворов 3 вес. % - 5 вес. % RebM80 в смесях вода/этанол с таким расчетом, чтобы диэлектрическая постоянная была идентичной глицериновому раствору, были безуспешными. Исходя этого результата, было выдвинуто предположение, что для обеспечения растворимости диэлектрических и полярных свойств недостаточно. Возможно, что преобладающим является специфическое взаимодействие растворителя и стевиол-гликозида. Вероятно, что наиболее важным аспектом является взаимодействие гидроксильных групп растворителя и растворенного вещества.
ПРИМЕР 2. ПОЛУЧЕНИЕ КОНЦЕНТРАТОВ
Представленные в приведенных ниже таблицах образцы получали согласно следующей процедуре:
1. Определяли значения массы растворителя и необходимого стевиол-гликозида, исходя из требуемой концентрации и масштаба.
3. В химическом стакане подходящего размера (по меньшей мере 2-кратном объему глицерина) растворитель нагревали до температуры от приблизительно 70°С до 75°С, и температуру поддерживали при заданном значении. Растворитель перемешивали с помощью мешалки с верхним приводом соответствующего размера с лопастями в сборе для перемешивания с большим сдвиговым усилием. Глицерин перемешивали со скоростью от 300 до 500 об./мин., близкой к скорости перемешивания, при которой едва начинается захват воздуха в растворитель.
4. К горячему растворителю медленно добавляли небольшие партии (пять-восемь) стевиол-гликозида. Для минимизации количества твердых отложений на валу и по бокам колбы предпринимали соответствующие меры. После полного растворения общего материала использовали одноразовую пипетку для промывания твердого материала горячим растворителем.
6. После добавления конечной партии стевиол-гликозидов смесь перемешивали в течение дополнительных тридцать минут.
8. Нагрев останавливали, и мешалку с верхним приводом удаляли. Перед удалением мешалки раствору с мешалки давали стечь обратно в колбу.
9. В случае концентраций, превышающих 15 вес. %, раствор переносили в контейнер с герметичной крышкой и нагревали в печи при 70°С в течение 24 дополнительных часов перед охлаждением.
Образцы с содержанием вплоть до 15 вес. % RebM80 и А95 также получали с пропиленгликолем в качестве растворителя.
ПРИМЕР 3. СТАБИЛЬНОСТЬ
Оценивали краткосрочную и долгосрочную стабильность растворов, полученных в примере 2. Образцы подвергали анализу на распределение и содержание стевиол-гликозидов с помощью HPLC. Образцы анализировали со дня растворения и в различные моменты времени на протяжении периода до двадцати четырех дней. Для растворов с содержанием вплоть до 26 вес. %. каких-либо изменений в содержании стевиол-гликозидов не наблюдали.
ПРИМЕР 4. РАСТВОРИМОСТЬ
Оценивали растворимость полученных в примере 2 растворов в воде (дистиллированной) или в цитратном буфере с рН 3. Цитратный буфер получали следующим образом: 5,296 грамма дигидрата тринатрия цитрата и 15,75 грамма безводной лимонной кислоты растворяли в дистиллированной воде с получением 1 л. По результатам измерения рН составлял от 3,01 до 3,05.
Растворы обследовали визуально на наличие осадка.
В случае растворов, содержащих 15 вес. % стевиол-гликозидов и меньше, выпадения осадка спустя 72 часа при разведении до 0,5 вес. % или 0,35 вес. % ни в каком из случаев не наблюдали.
В случае более высоких концентраций наблюдали выпадение осадка спустя менее чем 72 часа и сразу спустя 24 часа в случае наиболее высоких концентраций. Нагревание растворов при 70°С в течение дополнительных 24 часов, как описано выше, обеспечивало растворы, которые были стабильны в течение более 72 часов.
ПРИМЕР 5. ВЯЗКОСТЬ
-1
-1
-1
-1
Результаты определения начальных реологических характеристик стабильных растворов концентрата (15 вес. % RebM80 и А95) показали значительное влияние RebM80 и А95 на вязкость глицерина. Известно, что глицерин формирует аморфные стекловидные образования при температуре ниже 14°С, и его вязкость резко возрастет по мере опускания температуры ниже этого значения. Вязкость тестировали при 100 с и 1500 с и при 10°С, 20°С, 30°С, 40°С, 50°С и 60°С. На фигуре 1 показаны данные для скорости сдвига 100 с, и по указанным выше причинам имела место неравномерная потеря вязкости с изменением температуры. На фигуре 2 показана вязкость при 1500 с. При температурах, превышающих 20°С, значения вязкости крайне схожи для двух скоростей сдвига для рассматриваемого образца, что свидетельствует о том, что эти растворы могут иметь ньютоновскую природу. Если это так, то это является убедительным доказательством наличия системы невзаимодействующих частиц (стевиол-гликозидов) в матрице, и что для обеспечения потока частиц должна двигаться только матрица.
Результаты измерения начальных реологических свойств для глицерина и 15 вес. % RebM80 показаны на фигуре 3. У обоих образцов вязкость не изменялась при изменении скорости сдвига при заданной температуре. Напряжение, приобретаемое образцом при прилагаемой деформации, носило линейный характер. Это соответствует строгому определению ньютоновской жидкости. Вязкость раствора с 15 вес. % была примерно в три раза выше, чем у чистого глицеринового растворителя.
ПРИМЕР 6. РАСТВОРИМОСТЬ (>25% RebM80)
Образцы в приведенной ниже таблице получали в соответствии с процедурой, описанной в примере 2. Растворитель представлял собой 80:20 смесь глицерина/пропиленгликоля. Внешний вид измеряли сразу после получения и спустя 24 часа.