ЖИДКИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ АРОМАТИЗАТОРЫ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ И СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ С ТАКИМИ АРОМАТИЗАТОРАМИ
SHELF STABLE, CONCENTRATED, LIQUID FLAVORINGS AND METHODS OF PREPARING BEVERAGES WITH CONCENTRATED LIQUID FLAVORINGS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] В настоящей заявке испрашивается конвенционный приоритет на основании патентной заявки US 61/651,958, поданной 25 мая 2012, полное содержание которой вводится здесь ссылкой.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к жидким концентрированным вкусоароматическим добавкам (далее "ароматизаторы") длительного хранения и, в особенности, к жидким концентрированным ароматизаторам длительного хранения, которые могут добавляться в напиток для получения ароматизированного напитка. Изобретение также относится к способам приготовления ароматизированных напитков с использованием жидких концентрированных ароматизаторов длительного хранения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Ароматизированный кофе и другие напитки очень популярны среди потребителей. Ароматизированные напитки на основе кофе могут быть приготовлены с использованием ароматизированного обжаренного и молотого кофе или ароматизированного растворимого кофе. Например, распространены сухие напитки на основе кофе с ароматизированными добавками ванили, орехов и т.п. Такие продукты ароматизируются производителем кофе и продаются покупателям в уже ароматизированной форме. Такие продукты не предоставляют потребителям возможность использовать определенный тип ароматизатора и такое его количество, которые ему лучше всего подходят.
[0004] В барах и буфетах часто продаются ароматизированные напитки на основе кофе, которые приготовлены путем соединения жидких ароматизированных сиропов с разными видами кофе, например, с кофе эспрессо. Например, кофе-латте, ароматизированный орехом, может быть приготовлен путем добавления жидкого сиропа, ароматизированного орехом, в напиток латте. Как правило, длительное хранение используемых в настоящее время ароматизирующих сиропов обеспечивается за счет повышенной кислотности. Величина pH некоторых таких ароматизирующих сиропов может составлять менее 6,4. Повышенная кислотность полезна, поскольку она препятствует размножению микробов, однако при этом возникает опасность свертывания продукта, если он содержит молочные компоненты, такие как сливки или молоко. В связи с низким уровнем pH в барах и буфетах обычно добавляют ароматизирующий сироп в кофе перед добавлением молока или других жидких молочных продуктов. В результате, ароматизирующий сироп расходится в кофе, и местное действие снижения уровня pH за счет введения кислотного сиропа минимизируется. После этого молоко или другой жидкий молочный продукт может быть добавлен в ароматизированный кофе с меньшим риском свертывания напитка.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0005] Фигура 1 - вид в перспективе емкости с крышкой в закрытом положении.
[0006] Фигура 2 - схематический вид в перспективе емкости, показанной на фигуре 1, которую сдавливают для подачи из нее струи жидкости в сосуд, в котором содержится вторая жидкость.
[0007] Фигура 3 - увеличенный вид сверху в плане горлышка и форсунки крышки, показанной на фигуре 1.
[0008] Фигура 4 - увеличенный вид сверху в плане горлышка и форсунки крышки, показанной на фигуре 1.
[0009] Фигура 5 - вид в перспективе другого варианта емкости с крышкой в закрытом положении.
[0010] Фигура 6 - вид в перспективе еще одного варианта емкости с крышкой в закрытом положении.
[0011] Фигура 7 - вид снизу в перспективе, иллюстрирующий результаты испытаний на способность перемешивания для испытываемых форсунок (показаны стаканы с разной степенью перемешивания).
[0012] Фигура 8 - графическое представление разницы величин массового расхода для слабого и сильного надавливаний для испытываемых форсунок.
[0013] Фигура 9 - графическое представление разницы величин момент - секунда (momentum-second) для слабого и сильного надавливаний для испытываемых форсунок.
[0014] Фигура 10 - вид в перспективе разобранной емкости в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
[0015] Фигура 11 - вид в перспективе нижней части крышки, показанной на фигуре 10.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016] Ниже раскрываются жидкие концентрированные ароматизаторы и способы приготовления ароматизированных напитков с использованием таких ароматизаторов. Характеристики таких жидких концентрированных ароматизаторов не ухудшаются в течение достаточно длительного времени хранения, например, примерно трех месяцев, при обычной температуре (от примерно 20°C до примерно 25°C). Долгий срок хранения обеспечивается, по меньшей мере частично, за счет повышенной кислотности и/или пониженной активности воды. В одном из вариантов жидкие концентрированные ароматизаторы используются для обеспечения аромата (вкуса) напитка, такого как кофе, чай, молоко или другие вкусные напитки. В одном из вариантов жидкие концентрированные ароматизаторы обеспечиваются в удобной портативной упаковке, обеспечивающей дозированную выдачу, которая может легко и просто использоваться потребителем для получения требуемого типа и интенсивности вкуса и аромата напитка. Например, потребитель может приобрести напиток на основе кофе, готовый к употреблению, и затем добавить дозированное количество жидкого ароматизатора для получения ароматизированного кофейного напитка по своему вкусу. Предлагаемые в настоящем изобретении жидкие концентрированные ароматизаторы обеспечивают возможность удобного и недорогого приготовления напитков по своему вкусу. Хотя в настоящем описании основное внимание уделено использованию жидких концентрированных ароматизаторов для приготовления ароматизированных напитков, объем настоящего изобретения охватывает также использование таких ароматизаторов для ароматизации и других пищевых продуктов.
[0017] Достоинством использования жидких концентрированных ароматизаторов является то, что для получения ароматизированных напитков нужно лишь небольшое количество таких ароматизаторов. Жидкие концентрированные ароматизаторы добавляют очень мало калорий на одну порцию напитка, и добавление малого количества ароматизатора оказывает лишь минимальное влияние на температуру напитка. Например, имеющиеся на рынке ароматизирующие сиропы, которые обычно добавляются в количестве примерно 30 мл на 8 унций напитка, могут понизить температуру напитка примерно на 10°F, в то время как гораздо меньшее количество жидких концентрированных ароматизаторов, раскрытых в настоящем описании (например, от примерно 1 мл до примерно 3 мл, в другом варианте - от примерно 1,5 мл до примерно 2,5 мл, и еще в одном варианте - примерно 2 мл на 8 унций напитка) обычно снижает температуру напитка менее чем на 2°F.
[0018] Было обнаружено, что жидкие концентрированные ароматизаторы, уровень pH которых не превышает примерно 5, могут вызывать свертывание напитков, содержащих молоко. Как будет описано далее более подробно, для предотвращения или снижения риска свертывания напитка могут использоваться некоторые способы распределения ароматизаторов в напитках, содержащих молоко. Однако в общем случае необходимо, чтобы жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, имели уровень pH, превышающий примерно 3, поскольку для ароматизаторов с меньшим уровнем pH существует повышенный риск свертывания напитка, независимо от способа распределения в нем ароматизатора.
[0019] В настоящем изобретении предлагается жидкий концентрированный ароматизатор с пониженным уровнем pH. В одном из вариантов такой ароматизатор имеет pH в диапазоне от примерно 3,8 до примерно 4,5, в другом варианте - от примерно 4,0 до примерно 4,5, и еще в одном варианте - от примерно 4,0 до примерно 4,2. Жидкий концентрированный ароматизатор с пониженным уровнем pH содержит от примерно 40% до примерно 90% воды, от примерно 2% до примерно 40% ароматизирующего компонента, от примерно 0% до примерно 30% неводной жидкости, и подкислитель в количестве, обеспечивающем уровень pH в диапазоне от примерно 3,8 до примерно 4,5. В одном из вариантов жидкий концентрированный ароматизатор содержит подкислитель в количестве не более чем примерно 2,0%, в другом варианте - в диапазоне от примерно 0,005% до примерно 1,5%, еще в одном варианте - от примерно 0,02% до примерно 1,0%, и еще в одном варианте - от примерно 0,06% до примерно 0,09%, от веса жидкого концентрированного ароматизатора. Если в состав жидкого концентрированного ароматизатора входит буферная добавка, то может использоваться более высокое содержание кислоты при поддержании уровня pH в указанном диапазоне. Жидкий концентрированный ароматизатор с пониженным уровнем pH может также содержать подсластитель, такой как подсластитель, обладающий или не обладающий пищевыми качествами, причем подсластитель используется в таком количестве, что при разбавлении сладость напитка повышается незначительно или вообще не повышается.
[0020] В настоящем изобретении также предлагается жидкий концентрированный ароматизатор с пониженной активностью воды. Такой жидкий концентрированный ароматизатор имеет активность воды, не превышающую примерно 0,84, в другом варианте - не превышающую примерно 0,80, и еще в одном варианте - не превышающую примерно 0,76. Жидкий концентрированный ароматизатор с пониженной активностью воды содержит от примерно 5% до примерно 45% воды, от примерно 3% до примерно 40% ароматизатора и по меньшей мере 40% подсластителя. В одном из вариантов подсластитель может быть добавлен в количестве по меньшей мере примерно 40%, в другом варианте - в количестве от примерно 40% до примерно 80%, еще в одном варианте - от примерно 40% до примерно 70%, и еще в одном варианте - от примерно 40% до примерно 60%. При необходимости могут использоваться и другие количества подсластителя. Жидкий концентрированный ароматизатор может также содержать, кроме подсластителя, неводную жидкость. Подсластитель и неводную жидкость обычно включают в количествах, достаточных для обеспечения жидкого концентрированного ароматизатора, имеющего заданную активность воды. Суммарное количество посластителя и неводной жидкости в жидком концентрированном ароматизаторе в принципе не ограничивается при условии, что остальные ингредиенты растворяются или формируют гомогенную суспензию в ароматизаторе на протяжении всего срока его хранения. По меньшей мере в некоторых применениях может быть необходимо, чтобы содержание неводной жидкости не превышало примерно 30% от веса ароматизатора, для предотвращения негативного влияния на вкус получаемого напитка, особенно в напитках на основе кофе. В некоторых вариантах ароматизаторы с пониженной активностью воды имеют уровень pH в диапазоне от примерно 5,0 до примерно 7,0, в другом варианте - от примерно 5,0 до примерно 6,5, еще в одном варианте - от примерно 5,0 до примерно 5,5, и еще в одном варианте - от примерно 5,0 до примерно 5,2, так что ароматизаторы можно добавлять в напитки, содержащие белок, с очень малым риском свертывания напитка.
[0021] Термин "жидкий", как он используется в настоящем описании, относится к негазообразной композиции, текучей при комнатной температуре (от примерно 20°C до примерно 25°C). Под термином "пригодный для длительного хранения" понимается, что жидкий концентрированный ароматизатор имеет достаточно хорошие характеристики в части замедления размножения микробов, так что такой ароматизатор имеет количество аэробных микробов при определении на чашках Петри, не превышающее 5000 КОЕ/г, дрожжевых грибков и плесневых грибков - на уровне, не превышающем 500 КОЕ/г, и бактерий группы кишечной палочки на уровне 0 млн/г по меньшей мере через 3 месяца, в другом варианте - по меньшей мере через 6 месяцев, еще в одном варианте - по меньшей мере через 8 месяцев, еще в одном варианте - по меньшей мере через 10 месяцев, и еще в одном варианте - по меньшей мере через 12 месяцев, при хранении при комнатной температуре в запечатанном сосуде. В некоторых вариантах жидкий концентрированный ароматизатор обладает бактерицидными свойствами и предотвращает прорастание спор. Поскольку микробы, дрожжевые грибки и плесневые грибки для своего роста требуют некоторого количества усвояемой воды, то регулирование активности воды, а не просто содержания влаги, является эффективным способом подавления размножения микробов. Активность воды, не превышающая примерно 0,84, хорошо подавляет размножение микробов, и активность воды, не превышающая примерно 0,74, хорошо подавляет рост дрожжевых и плесневых грибков.
[0022] Активность воды ароматизатора может быть измерена любым подходящим прибором, таким как, например, измеритель активности воды AquaLab компании Decagon Devices, Inc. (г.Пулман, штата Вашингтон). Измеритель воды AquaLab, в котором предотвращается выход испаряющихся компонентов, должен использоваться, когда ароматизатор содержит более 10% пропиленгликоля и/или этанола. При необходимости в концентратах могут использоваться также и другие жидкости, снижающие активность воды, если такие жидкости не изменяют необходимые вкусовые ощущения от конечного напитка.
[0023] Термин "концентрат" или "концентрированный", используемый в настоящем описании означает жидкую композицию, которая может быть разбавлена водной питьевой жидкостью, обычно напитком, для обеспечения ароматизированного напитка. В различных вариантах жидкий концентрированный ароматизатор имеет такой состав, чтобы его можно было разбавлять от примерно 40 раз до примерно 160 раз для получения ароматизированного напитка, количество которого может составлять, например, 8 унций. В других вариантах жидкий концентрированный ароматизатор можно разбавлять от примерно 80 раз до примерно 140 раз, в другом варианте - от примерно 110 раз до примерно 130 раз, еще в одном варианте - от примерно 115 раз до примерно 125 раз, для обеспечения необходимого уровня насыщенности аромата в конечном напитке, например, в напитке весом 8 унций. Термин "конечный ароматизированный напиток" или "конечный напиток", как он используется в настоящем описании, означает напиток, который был приготовлен путем разбавления напитком жидкого концентрированного ароматизатора для получения ароматизированного напитка, который можно пить. В некоторых вариантах жидкий концентрированный ароматизатор нельзя пить из-за интенсивности аромата. Например, жидкий концентрированный ароматизатор может иметь концентрацию от примерно 40Х до примерно 160Х (что эквивалентно от примерно 1 части ароматизатора на примерно 39 частей напитка до примерно 1 части ароматизатора на примерно 159 частей ароматизированного напитка). В одном из вариантов при определении подходящего уровня разбавления и, соответственно, концентрации ароматизатора учитываются вкусовые ощущения от напитка. Коэффициент разбавления жидкого концентрированного ароматизатора может быть также выражен как количество, необходимое для обеспечения одной порции конечного напитка.
[0024] В ароматизаторах с пониженной активностью воды в качестве подсластителя может использоваться любой сахар или сахарный спирт, обеспечивающий снижение активности воды жидкого концентрированного ароматизатора. Подсластитель может быть в гранулированной рованной или в жидкой форме. Подходящие подсластители включают фруктозу, глюкозу, сахарозу, галактозу, ксилит, маннит, сорбит, полиол, эритрит, мальтит, мед, кукурузный сироп, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, им подобные вещества и их сочетания. Выбор подсластителя и его количества, добавляемого в жидкий концентрированный ароматизатор, может зависеть, по меньшей мере частично, от требуемой вязкости ароматизатора. В одном из вариантов подсластитель содержит в основном фруктозу, которая имеет подходящий вкус, высокую способность снижения активности воды, и ее стоимость сравнительно невысока. Конечно, при необходимости могут использоваться и другие подсластители. Было обнаружено, что ароматизированные напитки, особенно напитки на основе кофе, приготовленные с использованием ароматизирующих композиций, содержащих в основном фруктозу, не имеют привкуса растворителя, который присутствует, когда основными компонентами ароматизатора являются неводные жидкости, такие как пропиленгликоль или глицерин.
[0025] В одном из вариантов, несмотря на возможное включение подсластителей, обладающих или не обладающих пищевыми качествами, в состав жидких концентрированных ароматизаторов, раскрытых в настоящем описании, они не придают напитку достаточной сладости, из-за высокого коэффициента разбавления. Даже если ароматизаторы с пониженной активностью воды имеют значительно более высокую сладость по сравнению ароматизаторами с низким уровнем рН, раскрытыми в настоящем описании, например, такие ароматизаторы с пониженной активностью воды имеют уровень сладости от примерно 50 до примерно 70 градусов Брикса (в другом варианте от примерно 50 до примерно 65 градусов Брикса, и еще в одном варианте от примерно 55 до примерно 60 градусов Брикса), при разбавлении напитком они мало повышают сладость напитка. В одном из вариантов жидкий концентрированный ароматизатор с концентрацией от примерно 40Х до примерно 160Х может быть разбавлен напитком для придания уровня сладости, эквивалентного примерно 2 градусам Брикса, в другом варианте - менее примерно 1,5 градусам Брикса, и еще в одном варианте - менее примерно 1 градусу Брикса. 1 градус Брикса соответствует 1 г сахарозы в 100 г водного раствора.
[0026] Для вычисления содержания воды в жидких ароматизаторах, раскрытых в настоящем описании, учитывают как воду, содержащуюся в форме отдельного ингредиента, так и любую воду, содержащуюся в любых ингредиентах, использованных в концентрате. Обычно жидкие концентрированные ароматизаторы содержат воду в количестве от примерно 5% до примерно 90%. Композиции с пониженным уровнем рН обычно содержат большее количество воды по сравнению с композициями с пониженной активностью воды. Например, жидкие концентрированные ароматизаторы с пониженным уровнем pH обычно содержат воду в количестве от примерно 40% до примерно 90%, в другом варианте - от примерно 60% до примерно 90%, еще в одном варианте - от примерно 65% до примерно 85%, и еще в одном варианте - от примерно 70% до примерно 85%, в то время как жидкие концентрированные ароматизаторы с пониженной активностью воды обычно содержат воду в количестве от примерно 5% до примерно 45%, в другом варианте - от примерно 15% до примерно 45%, и еще в одном варианте - от примерно 20% до примерно 35%
[0027] В некоторых вариантах концентрированный ароматизатор может также содержать подсластитель, не имеющий питательной ценности. Как правило, подсластитель, не имеющий питательной ценности, обеспечивается в количестве, при котором при разбавлении ароматизатора напитком его сладость практически не увеличивается. Было обнаружено, что включение подсластителей, не имеющих питательной ценности, в количестве, при котором при разбавлении ароматизатора напитком его сладость практически не увеличивается, может улучшить общее восприятие вкуса напитков без повышения сладости, которое многими потребителями считается нежелательным, в особенности в случае добавления ароматизаторов к кофе. Подсластители, не имеющие питательной ценности, которые могут использоваться в целях настоящего изобретения, включают, например, сукралозу, аспартам, стевию, монатин, луо-хан-гуо, неотам, сахарозу, ребаудиозид (часто указывается как Реб А), цикламаты (такие как цикламат натрия), ацельсульфам калия и их сочетания.
[0028] Жидкие концентрированные ароматизаторы с пониженным уровнем pH и пониженной активностью воды, раскрытые в настоящем описании, могут также содержать неводную жидкость (NAL). Термин NAL, как он используется в настоящем описании, не включает подсластители. По меньшей мере в некоторых вариантах было обнаружено, что поддержание уровня неводной жидкости ниже примерно 30% может быть полезным для предотвращения придания напитку посторонних привкусов и ароматов. В одном из вариантов жидкие концентрированные ароматизаторы содержат суммарно неводные жидкости в количестве от примерно 5% до примерно 30%, в другом варианте - от примерно 5% до примерно 25%, и еще в одном варианте - от примерно 10% до примерно 20% от веса жидкого концентрированного ароматизатора. Термин "суммарное содержание неводных жидкостей" относится к количеству неводных жидкостей из всех источников (кроме подсластителя) и, в частности, включает неводные жидкости, вводимые ароматизирующим компонентом, за исключением активного ингредиента ароматизирующего компонента. Примеры NAL включают пропиленгликоль, глицерины, триацетин, этанол, этилацетат, бензиловый спирт, растительное масло, витамины (например, витамин Е, витамин А), изопропанол, 1,3-пропандиол и их сочетания (перечень не является исчерпывающим). В другом варианте выбор NAL для использования в концентратах напитков может зависеть, по меньшей мере частично, от способности NAL растворять другие ингредиенты, такие как гидрофобные ингредиенты ароматизатора, или от вкуса и аромата, обеспечиваемого NAL, и от требуемых вкусовых ощущений от конечного напитка. В других вариантах выбор подсластителя может зависеть, по меньшей мере частично, от требуемой вязкости и/или плотности получаемого жидкого концентрированного ароматизатора.
[0029] В качестве подкислителя, включаемого в состав жидких концентрированных ароматизаторов, в частности, раскрытых в настоящем описании ароматизаторов с низким уровнем pH, может использоваться, например, любая органическая или неорганическая кислота, разрешенная к использованию в пищевых продуктах, такая как кислый сульфат натрия, лимонная кислота, яблочная кислота, янтарная кислота, уксусная кислота, хлористоводородная кислота, адипиновая кислота, фумаровая кислота, виннокаменная кислота, ортофосфорная кислота, молочная кислота, их соли и сочетания указанных соединений (перечень не является исчерпывающим). Выбор подкислителя может зависеть, по меньшей мере частично, от требуемого уровня pH жидкого концентрированного ароматизатора. В другом варианте количество подкислителя, вводимого в жидкий концентрированный ароматизатор, может зависеть от крепости кислоты. Например, для снижения уровня pH жидкого концентрированного ароматизатора требуется больше молочной кислоты, чем более крепкой кислоты, такой как ортофосфорная кислота. В другом варианте коэффициент концентрации жидкого концентрированного ароматизатора может быть выражен как степень разбавления, необходимая для получения конечного напитка, имеющего полную кислотность, которая вносится жидким ароматизатором, не превышающую примерно 0,002%, в другом варианте - не превышающую примерно 0,0015%, еще в одном варианте - не превышающую примерно 0,001%. В некоторых вариантах в качестве подкислителя используется кислый сульфат натрия, который способен понижать уровень pH без придания продукту кислого привкуса. Кроме того, с точки зрения придания вкуса, кислый сульфат натрия наиболее подходит для использования в сочетании со вкусами ванилина, кофе и шоколада, хотя в этих случаях при необходимости могут использоваться и другие подкислители.
[0030] Жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, могут иметь самые разные вкусы и ароматы, такие как, например, вкус лесного ореха, пралине, ванили, французской ванили, миндального ореха, карамели, тыквы, крем-брюле, кофе мокко, мяты, мяты перечной, имбиря, тоффи, ирландских сливок, корицы, кленового сиропа, кокоса, ликера амаретто, шоколада, смеси сливочного масла и жженого сахара, яично-винного напитка (эг-ног), тирамису, фруктов (например, персиков, малины, черники, лимона, клубники, вишни, апельсина, лайма), кофе и чая, и их сочетаний. Вкус и аромат формируются ароматизирующим компонентом, содержащим активный ароматизирующий ингредиент. Термин "активный ароматический ингредиент", как он используется в настоящем описании, означает вещество, которое придает основной оттенок вкуса ароматизирующему компоненту и включает ароматизирующие агенты, такие как эфирные масла, ароматические эссенции, ароматические соединения, модификатор вкуса, усилитель вкуса и т.п. Активный ароматизирующий ингредиент выделяется среди других ингредиентов ароматизирующего компонента, включая носители и эмульгаторы, которые не придают преобладающий аромат ароматизирующему компоненту.
[0031] Жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, как ароматизаторы с пониженным уровнем pH, так и ароматизаторы с пониженной активностью воды, обычно содержат ароматизирующий компонент в количестве от примерно 2% до примерно 40%, в другом варианте - от примерно 5% до примерно 35%, еще в одном варианте - от примерно 10% до примерно 25, и еще в одном варианте от примерно 12% до примерно 20%. В некоторых вариантах жидкие концентрированные ароматизаторы обычно содержат активный ароматизирующий ингредиент в количестве от примерно 0,1% до примерно 20,0%, в другом варианте - от примерно 1% до примерно 15,0%, и еще в одном варианте - от примерно 5% до примерно 15,0%. Количество активного ароматизирующего ингредиента зависит от его относительной интенсивности. Например, некоторые ароматизаторы, такие как ароматизаторы со вкусом лесного ореха и карамели, интенсивнее, чем другие ароматизаторы со вкусами ванили или шоколада. Соответственно, более интенсивный ароматизатор может использоваться в меньших количествах, таких как от примерно 0,1% до примерно 4%, в то время как менее интенсивные ароматизаторы используются в больших количествах, таких как от примерно 3% до примерно 10% от веса жидкого концентрированного ароматизатора.
[0032] Поскольку композиции жидких концентрированных ароматизаторов составляют таким образом, чтобы получить высококонцентрированные композиции, то они содержат гораздо более высокие уровни ароматизирующего компонента и активного ароматизирующего ингредиента по сравнению с известными жидкими концентрированными ароматизаторами. В одном из вариантов в жидких концентрированных ароматизаторах с низкой активностью воды отношение ароматизирующего компонента к углеводному подсластителю, имеющему питательную ценность, находится в диапазоне от примерно 1:60 до примерно 1:1, в другом варианте - от примерно 1:40 до примерно 1:1, еще в одном варианте - от примерно 1:20 до примерно 1:1, еще в одном варианте - от примерно 1:10 до примерно 1:1, и еще в одном варианте - от примерно 1:5 до примерно 1:1. В одном из вариантов в жидких концентрированных ароматизаторах с низкой активностью воды отношение активного ароматизирующего ингредиента к подсластителю находится в диапазоне от примерно 1:800 до примерно 1:2, в другом варианте - от примерно 1:200 до примерно 1:2, еще в одном варианте - от примерно 1:100 до примерно 1:2, еще в одном варианте - от примерно 1:50 до примерно 1:2, и еще в одном варианте - от примерно 1:10 до примерно 1:2.
[0033] В одном из вариантов в жидких концентрированных ароматизаторах с низким уровнем pH отношение ароматизирующего компонента к воде находится в диапазоне от примерно 1:90 до примерно 1:1, в другом варианте - от примерно 1:45 до примерно 1:1, еще в одном варианте - от примерно 1:20 до примерно 1:1, еще в одном варианте - от примерно 1:10 до примерно 1:1, и еще в одном варианте - от примерно 1:5 до примерно 1:1. В одном из вариантов в жидких концентрированных ароматизаторах с низким уровнем pH отношение активного ароматизирующего ингредиента к подсластителю находится в диапазоне от примерно 1:1600 до примерно 1:2, в другом варианте - от примерно 1:800 до примерно 1:2, еще в одном варианте - от примерно 1:200 до примерно 1:2, еще в одном варианте - от примерно 1:100 до примерно 1:2, еще в одном варианте - от примерно 1:50 до примерно 1:2, и еще в одном варианте - от примерно 1:10 до примерно 1:2. В другом варианте в жидком концентрате с низким уровнем pH отношение ароматизирующего компонента к кислоте находится в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 1:0,0002, еще в одном варианте - от примерно 1:5 до примерно 1:0,0002, еще в одном варианте - от примерно 1:1 до примерно 1:0,0002, и еще в одном варианте от примерно 1:0,1 до примерно 1:0,0002.
[0034] Ароматизирующие компоненты, которые могут использоваться в жидких концентрированных ароматизаторах, раскрытых в настоящем описании, могут включать, например, жидкие ароматизирующие компоненты (включая, например, спиртсодержащие ароматизирующие компоненты (например, содержащие этанол, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, глицерины и их сочетания), ароматизирующие эмульсии (например, нано- и микро-эмульсии)) и порошковые ароматизирующие компоненты (включая, например, экструдированные, высушенные распылением, агломерированные, высушенные замораживанием и инкапсулированные ароматизирующие компоненты). Ароматизирующие компоненты могут быть также в форме экстрактов, например, экстрактов фруктов. Ароматизирующие компоненты могут использоваться по отдельности или в различных сочетаниях для обеспечения жидких концентрированных ароматизаторов с заданными вкусовыми характеристиками.
[0035] Могут использоваться самые разные ароматизирующие компоненты, имеющиеся на рынке, такие как, например, предлагаемые компаниями Givaudan (г. Цинциннати, штат Огайо) и International Flavors & Fragrances Inc. (г. Дейтон, штат Нью-Джерси). В некоторых вариантах точное количество ароматизирующего компонента в композиции может изменяться, по меньшей мере частично, в зависимости от коэффициента концентрации ароматизатора, от концентрации активного ароматизирующего ингредиента в ароматизирующем компоненте и от заданных вкусовых характеристик ароматизированного напитка, приготовленного с использование жидкого концентрированного ароматизатора. Как правило, ароматизирующие компоненты, полученные экструдированием и высушиванием распылением, могут быть включены в композиции в меньших количествах по сравнению со спиртсодержащими ароматизирующими компонентами и ароматизирующими эмульсиями, поскольку компоненты, полученные экструдированием и высушиванием распылением, часто содержат повышенные концентрации активного ароматизирующего ингредиента. Примеры композиций ароматизирующих компонентов приведены ниже в Таблице 1. Конечно, при необходимости могут использоваться и другие композиции ароматизирующих компонентов.
Таблица 1
Примеры композиций ароматизирующих компонентов
Пропиленгликолевые ароматизаторы
Этанолсодержащие ароматизаторы
Ароматизирующие эмульсии
Экструдированные ароматизаторы
Ароматизаторы, полученные высушиванием распылением
Активный ароматизирующий ингредиент
1-20%
1-20%
1-10%
1-40%
1-40%
Вода
0-10%
0-10%
70-80%
-
-
Этанол
-
80-95%
-
-
-
Пропиленгликоль
80-95%
-
-
0-4%
0-4%
Эмульгатор
-
-
1-4%
0,1-10%
-
Носитель
-
-
-
1-95%
1-95%
Стабилизатор эмульсии
-
<sup>-</sup>
15-20%
-
-
Консервирующая добавка
0-2%
0-2%
0-2%
0-2%
0-2%
[0036] Многие ароматизирующие компоненты включают одну или несколько неводных жидкостей, обычно в форме спиртов, содержащих одну или несколько гидроксильных групп, включая этанол и пропиленгликоль, хотя при необходимости могут использоваться и другие жидкости. Ароматизирующие компоненты могут также при необходимости содержать 1,3-пропандиол.
[0037] Когда такие компоненты включаются в жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, содержание неводных жидкостей (NAL) в компонентах ароматизаторов включается в расчет суммарного содержания NAL в концентрированном ароматизаторе. Например, если ароматизирующий компонент содержит 80% пропиленгликоль, и ароматизирующий компонент включен в состав жидкого концентрированного ароматизатора в количестве 30%, то ароматизирующий компонент вносит 24% пропиленгликоля в общее содержание неводных жидкостей жидкого концентрированного ароматизатора.
[0038] Ароматизирующие компоненты, получаемые экструдированием и высушиванием распылением, часто содержат большое количество (в процентном отношении) активного ароматизирующего ингредиента и носителя, такого как сухое вещество кукурузного сиропа, мальтодекстрин, гуммиарабик, крахмал и сахар. Экстру дированные ароматизирующие компоненты могут также при необходимости включать небольшие количества спирта и эмульгатора. Ароматизирующие эмульсии также могут включать носители, такие как, например, крахмал. В одном из вариантов ароматизирующая эмульсия не содержит спирт. В других вариантах ароматизирующая эмульсия может содержать небольшие количества спирта (например, пропиленгликоля, 1,3-пропандиола и этанола). Могут использоваться самые разные эмульгаторы, такие как, например, изобутират ацетата сахарозы и лецитин, а также стабилизатор эмульсии, такой как, например, акациевая камедь. Микроэмульсии часто содержат повышенные концентрации активного ароматизирующего ингредиента и, как правило, могут быть включены в меньших количествах, чем другие ароматизирующие эмульсии.
[0039] Еще в одном варианте в жидкий концентрированный ароматизатор могут быть включены самые разные порошковые ароматизирующие компоненты. Порошковые ароматизирующие компоненты не ограничиваются одной конкретной формой и могут включать, например, высушенные распылением, агломерированные, экструдированные, высушенные замораживанием и инкапсулированные ароматизирующие компоненты. Подходящие порошковые ароматизирующие компоненты включают, например, Natural & Artificial Tropical Punch компании Givaudan (г. Цинциннати, штат Огайо), Natural & Artificial Orange компании Symrise (г. Тетерборо, штат Нью-Джерси) и Natural Lemon компании Firmenich Inc. (г. Плейнсборо, штат Нью-Джерси). При необходимости могут использоваться и другие порошковые ароматизирующие компоненты. [0040] В состав жидких концентрированных ароматизаторов могут быть также включены красители (необязательные компоненты). Это могут быть синтетические красители, натуральные красители или их сочетания, и они могут быть включены в состав жидких концентрированных ароматизаторов в количестве от 0% до примерно 0,2%, и в другом варианте - от примерно 0,01% до примерно 0,1%. В композициях, в которых используются натуральные красители, может потребоваться более высокое их весовое содержание для получения необходимых цветовых характеристик.
[0041] При необходимости жидкие концентрированные ароматизаторы могут включать дополнительные компоненты, такие как соли, консервирующие добавки, загустители, ПАВ, стимулирующие средства, антиоксиданты, кофеин, электролиты (включая соли), элементы, необходимые для поддержания жизнедеятельности организма (например, витамины и минералы), стабилизаторы, камеди и т.п.В состав жидких концентрированных ароматизаторов могут быть также при необходимости включены консервирующие средства, такие как, например, этилендиаминтетрауксусная кислота, бензоат натрия, сорбат калия, гексаметафосфат натрия, низин, натамицин, полилизин и т.п., однако они не являются обязательными для обеспечения длительного срока хранения в связи с пониженной активностью воды и/или пониженным уровнем pH ароматизатора.
[0042] В одном из дополнительных вариантов в ароматизатор может быть добавлен буфер для обеспечения повышенной кислотности с заданным уровнем pH. Использование буфера может быть необходимым для получения более концентрированных продуктов. Буфер может добавляться в ароматизатор для регулирования и/или поддержания нужного уровня pH. В зависимости от количества используемого буфера получаемый ароматизатор может содержать значительно больше кислоты, чем в случае аналогичного ароматизатора без буфера с таким же уровнем pH. В одном из вариантов буфер может добавляться в количестве, которое зависит от содержания подкислителя. Подходящие буферы включают, например, сопряженное основание кислоты, глюконат, ацетат, фосфат или любую соль кислоты (например, цитрат натрия или цитрат калия). В других случаях буфером для концентрата может быть недиссоциированная соль кислоты.
[0043] Благодаря сбалансированному содержанию подсластителя, воды, ароматизатора и дополнительной неводной жидкости в системе к напитку может быть добавлено сравнительно небольшое количество жидкого концентрированного ароматизатора для обеспечения необходимой интенсивности вкуса и аромата напитка без добавления нежелательной сладости. Что же касается обычных жидких ароматизаторов, используемых при приготовлении кофе в барах и буфетах, то обычно их нужно добавлять в напиток в гораздо больших количествах для обеспечения одной и той же интенсивности вкуса и аромата напитка. Например, некоторые традиционные ароматизаторы, такие как, например, ароматизаторы с торговым наименованием TORANI или Starbucks необходимо добавлять в порцию напитка в количестве 30 мл, и при этом они существенно усиливают сладость напитка.
[0044] В некоторых вариантах, особенно для ароматизаторов с пониженной активностью воды, раскрытых в настоящем описании, состав можно подобрать таким образом, чтобы вязкость жидкого концентрированного ароматизатора была выше вязкости воды. Было обнаружено, в случае использования гидрофобных компонентов, таких как гидрофобные ароматизирующие компоненты, они менее склонны выпадать из раствора с плотностью, превышающей плотность воды.
[0045] Например, состав жидких концентрированных ароматизаторов может быть подобран таким образом, что они будут иметь характеристики течения ньютоновской среды или будут иметь характеристики течения других сред (не ньютоновских). Жидкие концентрированные ароматизаторы, не содержащие камеди или загустители, будут иметь характеристики течения ньютоновской среды, что означает независимость вязкости от градиента скорости сдвига. Включение, например, ксантана или других камедей (загустителей) в состав жидкого концентрированного ароматизатора может обеспечивать характеристики псевдопластичности или разжижения при сдвиге. Падение вязкости при повышении градиента скорости сдвига указывает на то, что имеет место разжижение при сдвиге.
[0046] В одном из вариантов плотность жидкого концентрированного ароматизатора составляет примерно от 1,0 до примерно 1,3 при температуре 20°C, при измерении прибором Mettler-Toledo. В общем случае ароматизаторы с пониженным уровнем pH имеют плотность, величина которой находится ближе к нижней границе указанного диапазона, а величина плотности ароматизаторов с пониженной активностью воды находится ближе к верхней границе этого диапазона.
[0047] В одном из вариантов вязкость жидкого концентрированного ароматизатора, имеющего пониженную активность воды, обычно за счет большого количества подсластителя, может находиться в диапазоне от примерно 1 сП до примерно 900 сП, в другом варианте - от примерно 100 сП до примерно 600 сП, еще в одном варианте - от примерно 400 сП до примерно 600 сП, и еще в одном варианте - от примерно 500 сП до примерно 600 сП, при измерениях вискозиметром Brookfield DV-II+ PRO с усовершенствованным адаптером UL с кодом шпинделя 00, при температуре 20°C.
[0048] В одном из вариантов вязкость жидкого концентрированного ароматизатора, имеющего пониженный уровень pH, обычно за счет большого количества воды, может находиться в диапазоне от примерно 1 сП до примерно 900 сП, в другом варианте - от примерно 1 сП до примерно 500 сП, еще в одном варианте - от примерно 1 сП до примерно 100 сП, еще в одном варианте - от примерно 1 сП до 25 сП, еще в одном варианте - от примерно 1 сП до примерно 10 сП, и еще в одном варианте - от примерно 1 сП до примерно 5 сП, при измерениях вискозиметром Brookfield DV-II+ PRO с усовершенствованным адаптером UL с кодом шпинделя 00, при температуре 20°C.
[0049] Если жидкий концентрированный ароматизатор с пониженным уровнем pH или с пониженной активностью воды не является ньютоновской средой (вязкость зависит от градиента скорости сдвига), то вязкость может быть в диапазоне от примерно 7,5 сП до примерно 10'000 сП, в другом варианте - от примерно 100 сП до примерно 10'000 сП, в другом варианте - от примерно 50 сП до примерно 10'000 сП, в другом варианте - от примерно 10 сП до примерно 10'000 сП, в другом варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 5'000 сП, в другом варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 1'000 сП, в другом варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 500 сП, в другом варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 200 сП, в другом варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 100 сП, еще в одном варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 50 сП, и еще в одном варианте - от примерно 7,5 сП до примерно 40 сП. Вязкость измеряется вискозиметром Brookfield DVII+Pro Viscometer с использованием шпинделя S00 на скорости вращения 10 об/мин при температуре 20°C, однако если прибор выдает сообщение об ошибке при использовании шпинделя S00 для очень вязких концентратов, то должен использоваться шпиндель S06 на скорости вращения 10 об/мин при температуре 20°C.
Введение в напитки
[0050] Жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, могут добавляться в напитки для придания им нужной интенсивности вкуса и аромата. В некоторых вариантах жидкие концентрированные ароматизаторы нельзя пить, из-за высокой интенсивности аромата или сладости для вариантов с низкой активностью воды. Жидкие концентрированные ароматизаторы обычно не предназначены для получения ароматизированного напитка путем добавления к воде. Они прежде всего должны использоваться для добавления определенного вкуса и аромата имеющемуся напитку, такому как кофе или чай. В некоторых вариантах концентрированный ароматизатор можно добавлять к напитку без размешивания.
[0051] Хотя жидкие концентрированные ароматизаторы предназначены прежде всего для использования в напитках, однако предусматриваются и другие применения. Например, ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, могут быть добавлены в самые разные пищевые продукты. Например, жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, могут использоваться для придания аромата и вкуса самым разным твердым, полутвердым и жидким пищевым продуктам, включая, например, йогурт, мороженое, молоко, шербет, пудинги, пирожные и другие десерты. Специалист в данной области техники может легко определить подходящие отношения количеств ароматизатора и пищевого продукта или напитка.
[0052] Упаковка
[0053] Жидкие концентрированные ароматизаторы, предлагаемые в настоящем изобретении, с кислотным pH или с низкой активностью воды, не требуют тепловой или механической обработки (давление или ультразвук), до или после упаковки, для снижения деятельности микробов. В одном из вариантов жидкие концентрированные ароматизаторы подходят для холодного розлива, и они сохраняют хорошие противомикробные свойства на протяжении всего срока хранения. Однако следует отметить, что вышеупомянутая обработка композиций не исключается, при условии, что она не будет неблагоприятно сказываться на стабильности ингредиентов композиций. Упаковочный материал обычно также не требует дополнительной химической или радиационной обработки. Продукт, производственное оборудование, среда производства и упаковки должны соответствовать обычным требованиям к производству пищевых продуктов, однако требования по стерилизации при упаковке не предъявляются. Таким образом, концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, могут обеспечивать снижение производственных расходов.
[0054] Жидкие концентрированные ароматизаторы, предлагаемые в настоящем изобретении, могут использоваться в самых разных емкостях. Одна такая емкость описывается в документе WO 2011/031985, полное содержание которого вводится здесь ссылкой. При необходимости могут использоваться и другие типы емкостей. В одном из вариантов жидкие концентрированные ароматизаторы могут расфасовываться в емкости, имеющие объем от примерно 1 унции до примерно 4 унций, в другом варианте - от примерно 1,25 унции до примерно 3 унций, еще в одном варианте - от примерно 1,5 унции до примерно 2 унций, причем такое количество ароматизатора достаточно для получения по меньшей мере примерно 24 порций ароматизированного напитка.
[0055] Подача ароматизатора в напитки
[0056] Когда кислую жидкую среду смешивают с напитком, включая напитки, содержащие белок, такие как молочные напитки (например, молоко, сливки, полужирные питьевые сливки или продукты из сливок) или заменители молока (например, миндальное молоко, соевое молоко или другие заменители молока), возникает риск свертывания напитка. Белки в жидкостях на основе молока и заменителей молока будут сгущаться и свертываться, если они достигают своей изоэлектрической точки. Например, изоэлектрическая точка казеина соответствует уровню pH=4,6. Чем выше кислотность жидкости, тем выше вероятность свертывания. Например, кислотная жидкая среда с pH=4,0 при ее введении в напиток с большой долей вероятности приведет к свертыванию из-за локального снижения уровня pH напитка.
[0057] Традиционные ароматизирующие сиропы для использования в напитках на основе кофе часто являются кислотными (например, уровень pH порядка 4,3). Обычно рекомендуется добавлять такие ароматизирующие сиропы в кофе перед добавлением молока или других жидкостей на основе молока. В этом случае ароматизирующий сироп расходится в кофе, и эффект местного снижения уровня pH в результате введения кислотного сиропа минимизируется. После этого молоко или другой жидкий продукт на основе молока может быть добавлен в ароматизированный кофе с меньшим риском свертывания напитка.
[0058] Неожиданно было обнаружено, что жидкости с небольшой кислотностью, такие как жидкие концентрированные ароматизаторы, раскрытые в настоящем описании, уровень pH которых находится в диапазоне от примерно 3,8 до примерно 4,5, можно добавлять в напитки, содержащие молоко или молочные продукты (то есть, после добавления таких продуктов в напитки), если жидкий концентрированный ароматизатор добавляют таким образом, что он быстро распределяется в напитке, чтобы минимизировать местное снижение уровня pH после добавления ароматизатора в напиток.
[0059] В одном из вариантов было обнаружено, что использование емкости или упаковки, которая обеспечивает подачу кислого ароматизатора в форме струи или сильного потока, позволяет получить равномерное перемешивание напитка и ароматизатора благодаря действию силы струи, в результате чего отпадает необходимость в перемешивании, например, ложкой, или в использовании встряхивания для содействия перемешиванию. При использовании такой емкости свертывания не происходит, а при добавлении этого же жидкого ароматизатора путем наливания, например, с помощью ложки, может иметь место свертывание. Одна такая емкость описана в документе WO 2011/031985.
[0060] В одном из вариантов емкость или упаковка, используемая для подачи ароматизатора, содержит перемешивающий элемент, который обеспечивает быстрое перемешивание ароматизатора, подаваемого в напиток, так что свертывание практически предотвращается. Практическое предотвращение свертывания означает, что в напитке не происходит коагуляция, которая может быть видна невооруженным глазом. Перемешивающий элемент может представлять собой форсунку, которая обеспечивает подачу ароматизатора из емкости или упаковки в форме сильной струи или потока. В форсунке имеется отверстие (просвет). Из емкости через форсунку подается струя жидкого концентрата с массовым расходом в диапазоне от 1,0 г/сек до 3,0 г/сек или от 1,0 г/сек до 1,5 г/сек. Струя подаваемого концентрата воздействует на заданную жидкость внутри заданного сосуда так, что из этого сосуда не вытесняется заметное количество текучей среды. Затем происходит перемешивание заданной жидкости с жидким концентратом посредством струи с получением в целом однородной смеси. Давление, которое необходимо для получения требуемого истекающего потока, может зависеть от вязкости текучей среды. В документе WO 2011/031985 приведены примеры форсунок (клапанов), например, клапанов, указанных в Таблице 4 настоящего описания, и клапана LMS V25 Engine, 0,70 дюйма, крестообразная прорезь, компании Liquid Molding Systems, Inc. (LMS), г. Мидленд, штат Мичиган.
[0061] На фигурах 1-6 иллюстрируются различные варианты подходящей емкости 10. В этих вариантах емкость 10 содержит крышку 16, которая представляет собой верхний колпачок с основанием 24 и закрывающей частью 26. В нижней части основания 24 сформирован проем, который соединяется со вторым концом 14 емкости 10 и сообщается с внутренним пространством емкости 10. Верхняя поверхность 28 основания 24 содержит горлышко 30, формирующее выпускное отверстие 31, открывающееся наружу. Горлышко 30 продолжает проем, сформированный в нижней части основания 24, для обеспечения выходного или выпускного тракта потока жидкого концентрированного ароматизатора 20, имеющегося внутри емкости 10.
[0062] В одном из вариантов горлышко 30 содержит расположенную внутри него форсунку 32, расположенную в выпускном тракте, которая обеспечивает ограничение потока жидкости из емкости 10 для формирования струи 34 жидкого концентрированного ароматизатора 20. На фигурах 3 и 4 иллюстрируются варианты форм форсунки 32 для использования в емкости 10. Как показано на фигуре 3, форсунка 32 представляет собой в целом плоскую пластину 36, имеющую сквозное отверстие, сквозной канал или проход 38. Сквозной канал 38 может иметь прямые кромки или суживающиеся стенки. В альтернативном варианте, представленном на фигуре 4, форсунка 32 представляет собой в целом плоскую гибкую пластину 40, которая может быть выполнена из силикона или из аналогичного материала и в которой имеются прорези 42, предпочтительно две пересекающиеся прорези 42, формирующие четыре створки 44, имеющие в целом треугольную форму. При таком устройстве, когда емкость 10 сдавливают, например, путем нажатия на боковую стенку в месте углубления 22, жидкий концентрированный ароматизатор 20 выталкивается к форсунке 32, створки 44 которой отходят наружу, обеспечивая проход потока ароматизатора 20. Струя 34 жидкого концентрированного ароматизатора, формируемая форсункой 32, ударяет с силой, определяемой скоростью и массовым расходом струи, в заданную жидкость 43 в заданном сосуде 45 для создания турбулентности в заданной жидкости 43 и формирования практически однородно перемешанного конечного продукта без использования каких-либо дополнительных приспособлений или встряхивания.
[0063] Закрывающая часть 26 крышки 16 имеет в целом куполообразную форму и предназначена для сопряжения с горлышком 30, отходящим от основания 24. Как показано на фигуре 2, закрывающая часть 26 присоединена к основанию 24 с использованием шарнира 46. Закрывающая часть 26 может также содержать закупоривающую часть (пробку) 48, отходящую от внутренней поверхности 50 закрывающей части крышки. В предпочтительном варианте закупоривающая часть 48 имеет такие размеры и форму, чтобы она плотно входила в горлышко 30 для обеспечения дополнительной защиты от случайного выпуска жидкого концентрированного ароматизатора 20 или от другой утечки. Кроме того, в одном из вариантов закрывающая часть 26 может быть сформирована с возможностью защелкивания на основании 24 для перекрытия доступа во внутреннее пространство 19 емкости 10. В этом случае на основании 24 может быть сформирована углубленная часть 52, расположенная рядом с закрывающей частью 26, когда она находится в закрытом положении. Углубленная часть 52 может затем обеспечивать доступ к кромке 54 закрывающей части 26, так чтобы пользователь мог нажимать на кромку 54 для открытия закрывающей части 26.
[0064] В альтернативном варианте емкость 110 аналогична емкости 10, представленной на фигурах 1-6, но она содержит модифицированную крышку 116 и модифицированное горлышко или второй конец 114 емкости 110, как показано на фигурах 10 и 11. Аналогично предыдущему варианту крышка по такому альтернативному варианту емкости представляет собой верхний колпачок с закрывающей частью 126 на шарнире и с основанием 124. В нижней части основания 124 сформирован проем, который соединяется со вторым концом 114 емкости 110 и сообщается с внутренним пространством емкости 110. Верхняя поверхность 128 основания 124 содержит горлышко 130, формирующее выпускное отверстие 131, открывающееся наружу. Горлышко 130 продолжает проем, сформированный в нижней части основания 124, для обеспечения выходного или выпускного тракта для потока жидкого концентрированного ароматизатора, имеющегося внутри емкости 110. Горлышко 130 содержит расположенную внутри него форсунку 132, размещенную поперек выпускного тракта, которая обеспечивает ограничение потока жидкости из емкости 110 для формирования струи жидкого концентрированного ароматизатора. Форсунка 132 может быть одной из форсунок, показанных на фигурах 3 и 4 и рассмотренных в настоящем описании.
[0065] Как и в предыдущем варианте, закрывающая часть 126 крышки 116 имеет в целом куполообразную форму и предназначена для сопряжения с горлышком 130, отходящим от основания 124. Закрывающая часть 126 может также содержать закупоривающую часть (пробку) 148, отходящую от внутренней поверхности 150 закрывающей части крышки. В предпочтительном варианте закупоривающая часть 148 имеет такие размеры и форму, чтобы она плотно входила в горлышко 130 для обеспечения дополнительной защиты от случайного выпуска жидкого концентрированного ароматизатора или от другой утечки. Закупоривающая часть 148 может быть полым цилиндрическим выступом, показанным на фигурах 10 и 11. Внутри закупоривающей части 148 может быть расположена дополнительно выступающая из нее внутренняя пробка 149. Эта пробка 149 может взаимодействовать с гибкой пластиной 40 форсунки 32 для ограничения перемещения пластины 40 из вогнутого положения, в котором створки закрыты, в выпуклое положение, в котором створки по меньшей мере частично открыты для выпуска жидкого концентрирующего ароматизатора. Внутренняя пробка 149 дополнительно предотвращает утечку или подтекание жидкости из емкости 110. Закупоривающая часть 148 и/или пробка 149 взаимодействуют с форсункой 132 и/или горлышком 130, чтобы по меньшей мере частично перекрыть поток текучей среды.
[0066] Закупоривающая часть 148 может иметь такую форму и такие размеры, чтобы при закрытии ею горлышка 130 пользователь слышал и/или ощущал рукой один, два или более щелчков. Например, прохождение заднего участка закупоривающей части 148 задней части горлышка 130 (ближе к шарниру) может вызывать слышимый или ощутимый щелчок, когда закрывающая часть 126 перемещается в направлении закрытого положения. Дальнейшее перемещение закрывающей части 126 в направлении ее закрытого положения может вызывать второй слышимый и ощутимый щелчок, когда передний участок закупоривающей части проходит переднюю часть горлышка 130 (с противоположной стороны от шарнира). В предпочтительном варианте второй слышимый и ощутимый щелчок происходит непосредственно перед полным закрытием закрывающей части 126. Таким образом, могут обеспечиваться звуковые и/или тактильные сигналы обратной связи закрытия закрывающей части 126.
[0067] Закрывающая часть 126 может быть выполнена с возможностью защелкивания на основании 124 для перекрытия доступа во внутреннее пространство емкости 110. В этом случае на основании 124 может быть сформирована углубленная часть 152, расположенная рядом с закрывающей частью 126, когда она находится в закрытом положении. Углубленная часть 152 может обеспечивать доступ к кромке 154 закрывающей части 126, так чтобы пользователь мог нажимать на кромку 154 для открытия закрывающей части 126.
[0068] Для прикрепления крышки 116 к горлышку 114 емкости 110 оно снабжено кольцевым наклонным выступом 115, отходящим в радиальном направлении. Юбка 117, отходящая от нижней поверхности основания 124 крышки 116, имеет отходящий внутрь край 119. Этот край 119 расположен на юбке 117 таким образом, что он может скользить по выступу 115 и затем занимать положение за этим выступом для прикрепления крышки 116 к горлышку 114. В предпочтительном варианте наклонный выступ 115 имеет такую конструкцию, что для прикрепления крышки 116 необходимо меньшее усилие по сравнению с усилием, необходимым для ее снятия. Для ограничения поворота крышки 116 после ее установки на емкости 110 на горлышке 114 сформирован один или несколько отходящих наружу продольных выступов 121. Каждый такой выступ 121 входит в вырез 123, сформированный в юбке 117 крышки 116. Взаимодействие между боковыми кромками выступа 121 и боковыми кромками выреза 123 ограничивает поворот крышки 116 и удерживает ее в предпочтительном положении, особенно в том случае, когда части крышки 116 должны быть вровень с боковой стенкой 118 емкости 110. В варианте, представленном на фигурах 10 и 11, используются два выступа 121 и два выреза 123, которые отстоят друг от друга по окружности на 180 градусов.
[0069] Емкости, раскрытые в настоящем описании, могут иметь упругие боковые стенки, которые можно сдавливать для дозированной выдачи жидкого концентрированного ароматизатора или другого содержимого из емкости. Под упругостью понимается свойство стенок полностью или по меньшей мере по существу возвращаться к первоначальной форме, когда надавливание прекращается. Емкости могут быть снабжены конструктивными элементами-ограничителями смещения боковой стенки, то есть, степени сдавливания боковых стенок. Это может способствовать постоянству выпуска содержимого из емкости. Например, в качестве ограничителя может действовать вышеупомянутое углубление, когда оно может упираться в противоположную сторону боковой стенки для ограничения дальнейшего сдавливания противоположных частей боковой стенки. Для обеспечения нужной степени ограничения глубина и/или толщина углубления может варьироваться. В качестве таких ограничителей могут использоваться и другие выступы на одной или на обеих боковых стенках (такие как противолежащие углубления или выступы).
[0070] Раскрытые в настоящем описании варианты композиций жидкого концентрированного ароматизатора и их достоинства иллюстрируются нижеприведенными примерами, однако конкретные условия, технологические схемы, материалы и их количества, указанные в этих примерах, а также другие условия и конкретные детали, не должны рассматриваться как ограничения раскрытых композиций и способов. Если не указано иное, все содержания в процентах и отношения, указанные в настоящей заявке, относятся к весовым отношениям.
ПРИМЕРЫ
[0071] Пример 1.
[0072] Жидкие концентрированные ароматизаторы с пониженной активностью воды были приготовлены в соответствии с композициями, указанными ниже в Таблице 2.
Таблица 2
Ингредиент
Количество (%)
А
В
С
Вода
15,0
17,9
12,9
Фруктоза
50,0
40,0
Сахароза
45,0
Ксилит
10,0
10,0
Пропиленгликоль
Сукралоза (25% раствор)
Ароматизатор (содержит примерно 60% пропиленгликоля)
34,9
32,0
32,0
Сорбат калия (гранулы)
0,1
0,1
0,1
Градусы Брикса
57,1
46,5
36,9
Кислота
0,010
0,008
0,009
Относительный удельный вес
1,27196
1,21295
1,16288
Плотность
1,27196
1,21295
1,16288
ТА
0,2
0,2
0,2
[0073] Пример 2.
[0074] Жидкий концентрированный ароматизатор с низким уровнем pH бы приготовлен в соответствии с композицией, приведенной ниже в Таблице 3.
Таблица 3
Ингредиент
Количество (%)
Вода
56,62
Кислый сульфат натрия
0,08
Сукралоза (25% раствор)
0,3
Ароматизатор (содержит примерно 60% пропиленгликоля)
42,9
Сорбат калия (гранулы)
0,1
Градусы Брикса
8,8
Кислота
0,001
Относительный удельный вес
1,03490
Плотность
1,03490
ТА
0
[0075] Пример 3.
[0076] К заваренному кофе Gevalia Kenya (240 г, pH=4,6) с температурой примерно 160°F,
содержащему молоко в количестве 2% (15 г, pH=6,7), разными способами добавляли жидкий концентрированный ароматизатор (2,2 г, pH=3,9) для определения свертывания молока в напитке после добавления ароматизатора. Ароматизатор подавали в напиток из емкости, имеющей форсунку, описанную в документе WO 2011/031985, или наливали из ложки.
[0077] Образец А: кофе наливали в чашку, затем в кофе наливали молоко, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. Свертывание не происходило.
[0078] Образец В: кофе наливали в чашку, затем в кофе наливали молоко, и ароматизатор наливали из ложки в кофе. Свертывание не происходило.
[0079] Образец С: молоко наливали в чашку, затем в молоко наливали кофе, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. Свертывание не происходило.
[0080] Образец D: молоко наливали в чашку, затем в молоко наливали кофе, и ароматизатор наливали из ложки в кофе. Свертывание не происходило.
[0081] Образец Е: молоко наливали в кофе, и затем ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. Свертывание не происходило.
[0082] Образец F: молоко наливали в кофе, и затем ароматизатор наливали из ложки в кофе.
Молоко в чашке свернулось
[0083] Пример 4.
[0084] К заваренному кофе Gevalia Kenya (240 г, pH=4,6) с температурой примерно 160°F, содержащему молоко в количестве 2% (15 г, pH=6,7), разными способами добавляли жидкий концентрированный ароматизатор (2,2 г или 5,0 г, pH=4,2) для определения свертывания молока в напитке после добавления ароматизатора. Каждый эксперимент повторяли два раза: один для 2,2 г ароматизатора, и второй для 5,0 г ароматизатора. Ароматизатор подавали дозированно с помощью емкости с форсункой, описанной в документе WO 2011/031985.
[0085] Образец А: кофе наливали в чашку, затем в кофе наливали молоко, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
[0086] Образец В: молоко наливали в чашку, затем в молоко наливали кофе, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
[0087] Образец С: молоко наливали в кофе, и затем ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
[0088] Пример 5.
[0089] К заваренному кофе Maxwell House Original (240 г, pH=6,7) с температурой примерно 160°F, содержащему молоко в количестве 2% (15 г, pH=6,7), разными способами добавляли жидкий концентрированный ароматизатор (2,2 г или 5,0 г, pH=4,2) для определения свертывания молока в напитке после добавления ароматизатора. Каждый эксперимент повторяли два раза: один для 2,2 г ароматизатора, и второй для 5,0 г ароматизатора. Ароматизатор подавали дозированно с помощью емкости с форсункой, описанной в документе WO 2011/031985.
[0090] Образец А: кофе наливали в чашку, затем в кофе наливали молоко, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
[0091] Образец В: молоко наливали в чашку, затем в молоко наливали кофе, и ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
[0092] Образец С: молоко наливали в кофе, и затем ароматизатор дозированно подавали из емкости в кофе. При обеих дозах ароматизатора свертывание не происходило.
3
[0093] Пример 6. Проводились испытания различных форсунок, используемых в качестве выпускного отверстия в емкости, изготовленной из полиэтилена высокой плотности и этилен-винилового спирта и вмещающей примерно 60 см жидкости. В нижеприведенной Таблице 4 указаны испытываемые форсунки и их сокращенные обозначения.
Таблица 4
Форсунки
Наименование
Сокращение
SLA, прямая кромка, 0,015 дюйма
O_015
SLA, прямая кромка, 0,020 дюйма
O_020
SLA, прямая кромка, 0,025 дюйма
O_025
LMS V21 Engine, 0,070 дюйма, крестообразная прорезь
V21_070
LMS V21 Engine, 0,100 дюйма, крестообразная прорезь
V21_100
LMS V21 Engine, 0,145 дюйма, крестообразная прорезь
V21_145
LMS V21 Engine, 0,200 дюйма, крестообразная прорезь
V21_200
[0094] Форсунки SLA с прямой кромкой имеют переднюю пластину со сквозным круговым отверстием, имеющим прямые кромки; способ изготовления - стереолитография. Число после идентификатора отверстия указывает его примерный диаметр. Обозначение LMS относится к силиконовому клапану, расположенному в форсунке, имеющей крестообразную прорезь, производства компании Liquid Molding Systems, Inc. (LMS), г. Мидленд, штат Мичиган. Створки крестообразной форсунки гибко отгибаются для пропускания продукта из емкости и по меньшей мере частично возвращаются в первоначальное положение для предотвращения нежелательного вытекания жидкости через клапан. При этом предотвращается подтекание жидкости из емкости. Число после идентификатора указывает длину каждого сегмента крестообразной прорези. Предполагается, что при использовании вместе емкостями, раскрытыми в настоящем описании, клапан обеспечивает прохождение наружного воздуха внутрь емкости на стадии очистки, когда сдавливание стенок емкости прекращается, для очистки клапана и частей выпускного тракта, проходящего через емкость и/или крышку. Кроме того, предполагается, что такое сочетание обеспечивает регулируемое истечение концентрата, когда клапан направлен вниз, так что воздух, который вошел внутрь на стадии очистки, удаляется из выпускного тракта. Другим подходящим клапаном является LMS V25 Engine, 0,070 дюйма, крестообразная прорезь.
3
[0095] Важной особенностью форсунки является ее способность перемешивания выталкиваемого жидкого концентрированного ароматизатора с заданной жидкостью с использованием только силы, создаваемой струей жидкого концентрированного ароматизатора, ударяющей в воду. Для оценки степени перемешивания двух жидкостей может использоваться уровень кислотности (pH). Струя жидкого концентрата может доставать до дна заданного сосуда и затем завихряться назад к поверхности заданной жидкости, в результате чего разница цветов полос существенно снижается. Для определения состава смеси уровень pH может измеряться в режиме реального времени. Испытания включали выпуск 4 см жидкости в 500 мл деионизированной воды при комнатной температуре 25°C. Жидкость наливали из небольшого стакана, а струю получали с помощью шприца объемом 6 см с выходным отверстием примерно 0,050 дюйма. Перемешивание осуществляли с помощью смесителя Magnastir до получения однородной смеси.
Таблица 5
Величины pH, характеризующие перемешивание
Из стакана
Струя из шприца
Попытка 1
Попытка 2
Медл. (≈1,5 с)
Средн. (≈1 с)
Быстр. (≈0,5 с)
Время
Внизу
Вверху
Внизу
Вверху
Внизу
Вверху
Внизу
Вверху
Внизу
Вверху
0
5,42
5,34
5,40
5,64
5,50
5,54
5,54
5,48
5,56
5,59
5
3,57
4,90
3,52
5,00
3,19
4,10
3,30
3,70
2,81
2,90
10
3,37
4,70
3,33
4,80
2,97
3,20
3,25
3,45
2,78
2,80
15
3,33
4,70
3,22
4,70
3,00
3,10
3,27
3,40
2,77
2,78
20
3,32
4,60
3,16
4,70
3,01
3,10
3,13
3,30
2,75
2,80
25
3,31
4,60
3,12
4,70
3,01
3,08
3,08
3,20
2,74
2,80
30
3,31
4,50
3,10
4,70
3,01
3,07
3,06
3,18
2,73
2,75
35
3,30
4,30
3,09
4,70
3,00
3,06
3,05
3,17
2,72
2,75
40
3,28
4,25
3,10
4,70
3,00
3,07
3,06
3,17
2,71
2,70
Смесь
2,78
2,70
2,67
2,70
2,65
[0096] Через 40 секунд после наливания концентрата из стакана уровень pH составил 3,28 внизу и 4,25 вверху в первой попытке и 3,10 внизу и 4,70 внизу во второй попытке. Испытания для струи проводились в условиях низкой, средней и высокой скорости подачи. Через 40 секунд уровень pH составил 3,07 внизу и 3,17 вверху при малой скорости, 3,06 внизу и 3,17 вверху при средней скорости и 2,71 внизу и 2,70 вверху при высокой скорости. Вышеуказанные результаты показывают эффективность использования струи жидкого концентрированного ароматизатора для его перемешивания с заданной жидкостью. Поэтому в некоторых вариантах для получения смеси с разницей уровней pH в верхней и нижней частях сосуда, не превышающей примерно 0,3, может эффективно использоваться струя жидкости. Фактически этот результат был получен уже через 10 секунда после подачи струи.
[0097] Проводились испытания каждой из вышеуказанных форсунок для определения показателя способности перемешивания. Показатель способности перемешивания - это величина, оцениваемая визуально по шкале 1-4, где 1 - отлично, 2 - хорошо, 3 - удовлетворительно, 4 - плохо. Оценка "плохо" соответствует ситуации, когда слои жидкости не перемешаны, то есть, слой воды находится на слое жидкого концентрированного ароматизатора (форсунка не оказывает действия). Оценка "удовлетворительно" соответствует ситуации с невысокой степенью перемешивания жидкого концентрированного ароматизатора с водой, причем четко различаются слои жидкого концентрированного ароматизатора и воды (форсунка по какой-то причине действует плохо). Оценка "хорошо" соответствует ситуации, когда более чем в половине сосуда произошло нужное перемешивание, и в то же время имеются небольшие слои воды и жидкого концентрированного ароматизатора с каждой стороны перемешанной жидкости. Оценка "отлично" соответствует ситуации, когда произошло требуемое эффективное перемешивание без заметного разделения слоев жидкого концентрированного ароматизатора и воды.
3
3
[0098] В испытаниях подавали 4 см подкрашенной жидкости, которая содержала 125 г лимонной кислоты в 500 г воды, с 5% SN949603 (ароматизатор) и 1,09 г/см красителя Blue #2, в стеклянный сосуд объемом 250 мл, содержащий 240 мл воды. Вязкость жидкости составляла примерно 4 сП. В таблице 6А представлены результаты испытаний на перемешивание (показатель способности перемешивания для каждой форсунки).
Таблица 6А
Показатель способности перемешивания для каждой форсунки.
Форсунка
Показатель способности перемешивания
O_015
3
O_020
2
O_025
1
V21_070
1
V21_100
1
V21_145
2
V21_200
2
3
[0099] На фигуре 7 представлены схематические изображения стакана, характеризующие показатели способности перемешивания для каждой испытываемой форсунки. На изображениях стакана с жидкостью добавлены пунктирные линии для указания примерных границ между четко различимыми слоями. Вышеприведенная Таблица и изображения на фигуре 7 показывают, что отверстие с прямыми кромками диаметром 0,025 дюйма, крестообразная прорезь размером 0,070 дюйма и крестообразная прорезь размером 0,100 дюйма обеспечивают получение перемешанных жидкостей с отличным показателем способности перемешивания (однородная смесь в стакане с практически ровным цветом по всему объему). Отверстие с прямыми кромками диаметром 0,020 дюйма, крестообразная прорезь размером 0,145 дюйма и крестообразная прорезь размером 0,200 дюйма обеспечивают получение перемешанных жидкостей с хорошим показателем способности перемешивания (после подачи 4 см подкрашенной жидкости видны небольшие слои воды и подкрашенной жидкости). Отверстие с прямыми кромками диаметром 0,015 дюйма обеспечило перемешанную жидкость, показатель способности перемешивания которой можно было бы оценить как "хорошо", однако в этом случае была поставлена оценка "удовлетворительно" из-за большого времени подачи 4 см подкрашенной жидкости, что следует рассматривать как недопустимое неудобство для потенциального пользователя.
[00100] В других испытаниях показатель способности перемешивания определялся в зависимости от давления, создаваемого воздухом, подаваемым в емкость, для разных конфигураций клапанов. Более конкретно, испытания проводились для имитируемой силы надавливания (нажатия) с градациями "слабое надавливание", "среднее надавливание" и "сильное надавливание". Воздух, подаваемый под давлением в емкость, имитировал силу надавливания (хотя в действительности в испытаниях надавливание на боковые стенки не осуществлялось). В начале каждого испытания с помощью регулятора задавали требуемое давление воздуха. Воздух с выхода регулятора давления подавался по трубке в герметичный узел, соединенный с впускным отверстием в центре нижней части емкости. Емкость можно было ориентировать под углом примерно 0-10 градусов относительно вертикали. После регулятора давления воздуха была установлена нажимная кнопка, которая соединялась трубкой длиной 2 фута 5/32 дюйма с герметичным соединительным узлом. Для каждого испытания емкость заполняли содержимым до его предпочтительного максимального объема (может быть меньше полного объема емкости). Нажимали на кнопку и удерживали ее в течение расчетного времени, обеспечивающего подачу заданной дозы. Форсунка емкости находилась на высоте 2-4 дюйма от поверхности заданной жидкости. Такая же методика использовалась для определения и других параметров, связанных с имитируемым надавливанием.
3
3
[00101] Результаты соответствуют результатам, полученным в испытаниях с реальным надавливанием, и показывают, что чем больше размеры форсунок с крестообразной прорезью, тем больше возникает брызг. В испытаниях с имитируемым надавливанием фиксировалось время, которое требовалось для выдачи 4 см жидкости из емкости, содержащей примерно 49 см жидкости в общем объеме 65 см. Емкость имела форму, сходную с формой, показанной на фигуре 6, и содержала навинчивающуюся крышку 24-410 с форсункой, стенку толщиной примерно 0,03 дюйма из полиэтилена высокой плотности, причем расстояние от дна емкости до клапана составляло примерно 3 дюйма, толщина емкости составляла примерно 1,1 дюйма, максимальная ширина составляла примерно 2,25 дюйма, и диаметр горлышка был равен примерно 1 дюйм. Плотность концентрата была равна примерно 1,1 г/см, вязкость - 4 сП, и цвет концентрата был достаточен для индикации цвета конечного напитка. Результаты испытаний с имитируемым надавливанием (нажатием) представлены ниже в Таблице 6В.
Таблица 6В
Показатель способности перемешивания для каждой форсунки (имитируемое надавливание)
Форсунка
Слабое нажатие (40) (дюймы вод. столба)
Среднее нажатие (60) (дюймы вод. столба)
Сильное нажатие (100) (дюймы вод. столба)
Средний показатель способности перемешивания
O_015
1
2
2
1,67
O_020
2
2
1
1,67
O_025
2
1
1
1,33
V21_070
3
2
1
2,00
V21_100
2
1
1
1,33
V21_145
3
1
1
1,67
V21_200
1
1
1
1,00
[00102] Затем для каждой форсунки вычислялась средняя скорость струи для слабого и сильного надавливаний. Для каждой форсунки на высоте 7 дюймов от поверхности была установлена горизонтально бутылочка с водой. Затем прикладывали заданную силу, и измеряли расстояние до центра полученной отметки воды в пределах 0,25 фута. Сопротивление воздуха при этом не учитывалось. Указанные действия выполнялись три раза для каждой форсунки с использованием обеих сил надавливания. Средние величины приведены в Таблице 7.
Таблица 7
Средняя скорость, рассчитанная для каждой форсунки, с использованием слабого и сильного надавливаний.
Форсунка
Скорость (мм/с) (слабое нажатие)
Скорость (мм/с) (сильное нажатие)
O_015
5734
7867
O_020
6000
8134
O_025
6400
7467
V21_070
6400
7467
V21_100
5600
8134
V21_145
4934
6134
V21_200
4000
5334
[00103] Затем проводились испытания для каждой форсунки для определения расхода жидкости (г/сек), проходящей через форсунку, как для слабого, так и для сильного надавливания. Воздействие осуществляли в течение 3 секунд, и после этого взвешивали выброшенную жидкость. Для определения расхода (г/с) полученную величину надо было разделить на три. Полученные результаты представлены ниже в Таблице 8.
Таблица 8
Массовый расход для слабого и сильного надавливаний для каждой форсунки
Форсунка
Массовый поток (г/с) (слабое нажатие)
Массовый поток (г/с) (сильное нажатие)
O_015
0,66
0,83
O_020
1,24
1,44
O_025
1,38
1,78
V21_070
1,39
2,11
V21_100
2,47
3,75
V21_145
2,36
4,16
V21_200
2,49
4,70
[00104] График, приведенный на фигуре 8, демонстрирует разницу массового расхода для слабого и сильного надавливаний для каждой форсунки. Желательной является сравнительно небольшая разница для массового расхода жидкого концентрированного ароматизатора, поскольку это означает, что пользователь будет выдавливать практически одинаковое количество ароматизатора, даже если будут использоваться различающиеся усилия надавливания. В этом случае обеспечивается подача практически одинакового количества смеси, которое в отношении приготавливаемого напитка непосредственно влияет на его вкус, для одинакового времени выдавливания с разными усилиями. Как можно видеть на фигуре 8, форсунки с крестообразной прорезью размерами 0,100, 0,145 и 0,200 дюйма обеспечивают гораздо более высокий расход ароматизатора, а также имеют более высокое различие для слабого и сильного надавливаний, то есть, в этих случаях поддержание постоянного усилия надавливания является более важным при подаче продукта для получения однородных смесей.
3
3
[00105] Затем массовый расход для каждой форсунки может использоваться для расчета времени, которое необходимо для выдачи 1 см жидкости. Испытания проводились с водой, для которой 1 г эквивалентен 1 см. Соответственно, разделив 1 на вышеприведенные массовые расходы, можно получить время, необходимое для выдачи через каждую форсунку 1 см жидкости. Эти величины приведены ниже в Таблице 9А.
Таблица 9А
Время выдачи 1 см<sup>3</sup> жидкости для слабого и сильного надавливания для каждой форсунки
Форсунка
Время выдачи 1 см<sup>3</sup> (сек) (слабое нажатие)
Время выдачи 1 см<sup>3</sup> (сек) (сильное нажатие)
O_015
1,52
1,20
O_020
0,81
0,69
O_025
0,72
0,56
V21_070
0,72
0,47
V21_100
0,40
0,27
V21_145
0,42
0,24
V21_200
0,40
0,21
3
3
3
3
3
3
3
3
[00106] Испытания на удобство пользования показали, что приемлемый диапазон времени выдачи дозы жидкости составляет от примерно 0,3 сек до примерно 3,0 сек, что включает времена выдачи, при которых пользователь может контролировать процесс выдавливания жидкого концентрированного ароматизатора, или которые он мог бы допускать для получения обоснованно заданного количества этого ароматизатора. Диапазон от примерно 0,5 сек/см до примерно 0,8 сек/см обеспечивает достаточное время с точки зрения реакции пользователя для стандартной дозы примерно 2 см на 240 мл или примерно 4 см на стандартную бутылку воды, и в то же время также не будет обременительным для потребителя, поскольку не потребует слишком большого времени для выдачи стандартной дозы. Форсунки диаметром 0,020 и 0,025 дюйма с прямыми кромками отверстий, а также форсунка с крестообразной прорезью размером 0,070 дюйма обеспечивают указанные величины вне зависимости от силы надавливания (слабое или сильное). Испытания и расчеты для определения характеристик потока концентрата проводились с подачей сжатого воздуха, давление которого соответствовало слабому, среднему и сильному надавливаниям, для расчета времени, необходимого для выдачи 4 см концентрата напитка из емкости, содержащей примерно 49 см концентрата в общем объеме 65 см. Сначала определяли массовый расход, располагая перевернутую емкость на высоте примерно 6 дюймов над дренажным лотком, расположенным на датчике веса компании Instron. Затем вышеупомянутая система обеспечения давления имитировала слабое, среднее и сильное усилия надавливания. Для определения массового расхода использовали выходную информацию датчика Instron. Затем полученная величина массового расхода может быть использована для расчета времени, необходимого для выдачи заданного количества концентрата, например, 2 см, 4 см и т.д.
3
3
3
3
[00107] В общем случае время подачи дозы концентрата не должно быть слишком большим (поскольку это может увеличивать разброс по времени и, соответственно, по количеству подаваемого концентрата) или слишком малым (поскольку это может приводить к невозможности регулировать количество выдаваемого концентрата в пределах разумного диапазона). Время (продолжительность) выдачи жидкого концентрата может быть измерено по шкале от 1 до 4, где 1 соответствует легко контролируемому количеству или дозе, то есть, время выдачи достаточно для обеспечения некоторого регулирования без слишком большого изменения (например, в среднем в диапазоне 1-3 сек для 4 см); 2 соответствует дозе, которая выдается в течение немного более продолжительного или более короткого времени, но при этом дозу все еще можно контролировать (например, в среднем в диапазоне от 0,3-1 сек или в диапазоне 3-4 сек для 4 см); 3 соответствует дозе, которую трудно контролировать, поскольку время слишком коротко или слишком продолжительно, и в этом случае обеспечивается либо минимальная, либо слишком большая возможность регулирования (например, в среднем примерно 0,3 сек (причем некоторые точки могут быть менее 0,3 сек) или в диапазоне 4-10 сек для 4 см); и 4 соответствует дозе, которую еще более трудно регулировать по тем же причинам, которые указаны для оценки "3" (в среднем меньше 0,3 сек (все точки меньше 0,3 сек) или больше 10 сек для 4 см). Затем определяется оценка времени выдачи для среднего усилия надавливания, определяемого по слабому, среднему и сильному имитируемым надавливаниям. Полученные результаты представлены в Таблице 9В.
Таблица 9В
время дозированной выдачи 4 см<sup>3</sup> концентрата напитка (имитируемое надавливание)
Форсунка
Слабое нажатие (40) (дюймы вод. столба)
Среднее нажатие (60) (дюймы вод. столба)
Сильное нажатие (100) (дюймы вод. столба)
Среднее время
Оценка
O_015
13,3
13,3
6,7
11,1
4
O_020
4,0
3,3
2,9
3,4
2
O_025
2,5
2,5
2,0
2,3
1
V21_070
3,3
2,0
1,3
2,2
1
V21_100
0,5
0,4
0,2
0,3
2
V21_145
0,3
<0,3
<0,3
0,3
3
V21_200
<0,3
<0,3
<0,3
<0,3
4
2
[00108] Площадь круглых отверстий форсунок SLA определялась по формуле πr. Площади крестообразных прорезей вычислялись путем умножения вычисленного количества выдаваемого материала на тысячу и деления на вычисленную скорость, как для слабого, так и для сильного надавливаний.
[00109] Наконец, вычислялась величина момент - секунда для каждой форсунки с использованием слабого и сильного надавливаний. Эта величина вычислялась умножением расчетного массового расхода на расчетную скорость. Полученные результаты приведены в Таблице 10А.
Таблица 10А
Величина момент - секунда каждой форсунки для слабого и сильного надавливаний (действительные надавливания).
Форсунка
Момент - секунда (слабое нажатие)
Момент - секунда (сильное нажатие)
O_015
3803
6556
O_020
7420
11686
O_025
8854
15457
V21_070
8875
15781
V21_100
13852
30502
V21_145
11660
25496
V21_200
9961
25068
[0110] Величина момент - секунда для каждой форсунки также определялась с использованием вышеописанной методики для формирования слабого, среднего и сильного имитируемых надавливаний с помощью сжатого воздуха. Массовый расход (указан в Таблице 10В) умножали на скорость (указана в Таблице 10С) для получения величины момент - секунда для имитируемых надавливаний (указаны в Таблице 10D).
Таблица 10В
Массовый расход (г/с) каждой форсунки для имитируемых надавливаний
Форсунка
Слабое нажатие (40) (дюймы вод. столба)
Среднее нажатие (60) (дюймы вод. столба)
Сильное нажатие (100) (дюймы вод. столба)
Средний массовый расход(г/сек)
O_015
0,3
0,3
0,6
0,4
O_020
1,0
1,2
1,4
1,2
O_025
1,6
1,6
2,0
1,7
V21_070
1,2
2,0
3,0
2,1
V21_100
8,0
11,3
25
14,8
V21_145
14,0
X
X
X
V21_200
X
X
X
X
Таблица 10С
Начальная скорость (мм/сек) для каждой форсунки (имитируемые надавливания).
Форсунка
Слабое нажатие (40) (дюймы вод. столба)
Среднее нажатие (60) (дюймы вод. столба)
Сильное нажатие (100) (дюймы вод. столба)
Средняя начальная скорость (мм/сек)
O_015
2400
4000
5600
4000
O_020
4000
5600
7200
5600
O_025
4000
4800
6000
4934
V21_070
4400
5200
7600
5734
V21_100
4400
4800
6400
5200
V21_145
4000
4800
6400
5067
V21_200
4000
4800
5600
4800
Таблица 10D
Величина момент - секунда для каждой форсунки для слабого, среднего и сильного надавливаний (имитируемые надавливания)
Форсунка
Слабое нажатие (40) (дюймы вод. столба)
Среднее нажатие (60) (дюймы вод. столба)
Сильное нажатие (100) (дюймы вод. столба)
Средняя величина момент - секунда
O_015
720
1200
3360
1760
O_020
4000
6720
10081
6934
O_025
6400
7680
12001
8694
V21_070
5280
10401
22801
12827
V21_100
35202
54403
160010
83205
V21_145
56003
X
X
X
V21_200
X
X
X
X
[0111] Величина момент - секунда связана со способностью перемешивания струи жидкости, выходящей из форсунки, поскольку она представляет собой произведение массового расхода и скорости, то есть, количества и скорости жидкости, подаваемой из емкости. Испытания показали, что потребитель будет выжимать примерно одинаковое количество жидкого концентрированного ароматизатора, даже если будет прикладывать разные усилия надавливания. Таким образом, будет обеспечиваться практически однородная смесь для равных величин времени подачи с разными усилиями надавливания. Результаты, полученные для действительных и имитируемых надавливаний, хорошо согласуются. Как уже было показано, работа отверстия с клапаном может обеспечить получение более единообразных величин момент - секунда для слабых и сильных надавливаний, а также для диапазона имитируемых надавливаний, и в то же время клапан предотвращает просачивание концентрата.
[00112] График, приведенный на фигуре 9, демонстрирует разницу величин момент - секунда для слабого и сильного надавливаний для каждой форсунки. Для жидкого концентрированного ароматизатора желательно иметь сравнительно небольшую величину разброса для величины момент - секунда, поскольку нулевой разброс соответствует постоянной величине момент - секунда, не зависящей от усилия надавливания. Изменения величины момент - секунда, не превышающие примерно 10'000 и предпочтительно 8'000, будут сравнительно небольшими для слабого и сильного надавливаний, так что струя, выходящая из емкости и падающая в заданную жидкость, будет в этом случае иметь примерно одинаковую энергию, что обеспечивает получение практически одинаковой степени перемешивания. Как показано на фигуре 9, форсунки с круглым отверстием и форсунка с крестообразной прорезью размером 0,070 дюйма дают величину момент - секунда с таким разбросом, что обеспечивается получение вполне соизмеримых смесей для слабого и сильного надавливаний. Также приемлемыми разницами величин момент - секунда могут быть примерно 17000 или меньше, или примерно 12000 или меньше.
[00113] Вышеописанные варианты осуществления изобретения не должны рассматриваться как единственные формы жидких концентрированных ароматизаторов в части компонентов композиций. Если не указано иное, содержания в процентах относятся к весовым отношениям. Необходимо понимать, что в зависимости от ситуации могут быть предложены различные изменения формы и соотношения частей, а также замена их эквивалентами. Аналогично, то время как концентраты напитков и способы были рассмотрены в настоящем описании на конкретных примерах осуществления изобретения, должно быть понятно, что специалистам в данной области техники после ознакомления с описанием будут очевидны различные альтернативы, модификации и изменения вариантов, рассмотренных в описании.