СТАБИЛИЗАЦИЯ СОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В СИРОПАХ И ГОТОВЫХ К УПОТРЕБЛЕНИЮ НАПИТКАХ
STABILISATION OF SORBIC ACID OR BENZOIC ACID IN SYRUPS AND BEVERAGES READY FOR CONSUMPTION

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к способу стабилизации сорбиновой кислоты или бензойной кислоты в сиропе и готовых к употреблению напитках.
Уровень техники
Сорбиновая кислота (2,4,-гексадиеновая кислота) широко используется в качестве консерванта в пищевых продуктах и напитках. Общей проблемой при использовании сорбиновой кислоты при применениях в напитках является низкая растворимость в сиропах и готовых к употреблению напитках.
Из-за своей низкой растворимости сорбиновая кислота неустойчива в сиропах и готовых к употреблению напитках, что приводит к пенообразованию и выпадению осадка. Например, растворимость сорбиновой кислоты в воде при комнатной температуре составляет 0,16% масс. Растворимость сорбиновой кислоты в растворе, содержащем 60% масс. сахара, составляет 0,08% масс. Растворимость сорбиновой кислоты в сиропе с повышенной кислотностью составляет меньше 0,1% масс.
Желательно, чтобы содержание сорбиновой кислоты в сиропах составляло, по крайней мере, 1200-1600 частей на миллион и, по меньшей мере, 200-250 частей на миллион в готовых к употреблению напитках, но такие количества было трудно достичь из-за низкой растворимости, пенообразования, отстаивания, осаждения и разделения фаз.
Аналогично, бензойная кислота является широко используемым консервантом, хотя также имеет низкую растворимость в концентрированном сиропе и готовом к употреблению напитке; соответственно, также, желательно, повысить растворимость бензойной кислоты в сиропах и готовых к употреблению напитках.
Краткое изложение сущности изобретения
Один из аспектов изобретения относится к способу получения микродисперсии сорбиновой кислоты путем растворения соли сорбиновой кислоты, в частности сорбата калия, в воде с образованием раствора сорбата калия, добавления стабилизатора с водой с образованием раствора стабилизатора; объединения раствора сорбата калия и раствора стабилизатора и смешивания; и регулирования уровня рН с образованием стабилизированной дисперсии сорбиновой кислоты, где вязкость дисперсии не превышает 1000 сП.
Другой аспект относится к способу получения сиропа для напитка путем добавления микродисперсии сорбиновой кислоты, описанной выше, к сиропу для напитка.
Другой аспект относится к способу получения безалкогольного напитка путем добавления газированной воды или обработанной воды к вышеописанному концентрированному сиропу для напитка.
Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу получения микродисперсии бензойной кислоты путем растворения соли бензойной кислоты, в частности, бензоата натрия или бензоата калия, в воде с образованием раствора бензоата натрия, добавления стабилизатора с водой с образованием раствора стабилизатора; объединения раствора бензоата натрия и раствора стабилизатора и смешивания; и регулирования уровня рН с образованием стабилизированной дисперсии бензойной кислоты, где вязкость дисперсии не превышает 1000 сП.
Другой аспект относится к способу изготовления сиропа для напитка, посредством добавления микродисперсии бензойной кислоты описанной выше, к сиропу для напитка.
Другой аспект относится к способу получения безалкогольного напитка, путем добавления газированной воды или обработанной воды к описанному выше сиропу для напитка.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана зависимость вязкости дисперсии сорбиновой кислоты от температуры для дисперсии сорбиновой кислоты, полученной в соответствии с аспектами настоящего изобретения.
На фиг.2 показана зависимость вязкости дисперсии сорбиновой кислоты от выраженного в процентах содержания гуммиарабика для дисперсии сорбиновой кислоты, полученной в соответствии с аспектами настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты настоящего изобретения относятся к способу стабилизации сорбиновой кислоты или бензойной кислоты в сиропе и готовых к употреблению напитках. Стабилизатор используется для стабилизации сорбиновой кислоты или бензойной кислоты, а также для поддержания низкой вязкости.
Микродисперсии образуются с помощью сорбиновой кислоты или бензойной кислоты и стабилизатора, такого как гуммиарабик. Стабилизированная микродисперсия сорбиновой кислоты или бензойной кислоты является стабильной при длительном хранении и имеет низкую вязкость, равную меньше чем 200 сП, в частности, меньше чем 100 сП, что измерено вискозиметром Брукфилда при 25°С. Концентрированные сиропы и готовые к употреблению напитки, содержащие стабилизированную микродисперсию сорбиновой кислоты или бензойной кислоты, также являются стабильными при длительном хранении.
В контексте настоящей заявки, напиток или концентрированный сироп является стабильным, если не наблюдается пенообразование, отстаивание, осаждение или разделение фаз, по меньшей мере, в течение 40 дней при 1,67-43,33°С (35-110°F), в частности при 4,44-32,22°С (40-90°F).
Микродисперсия означает, что частицы сорбиновой кислоты или бензойной кислоты присутствуют в размере от 0,1 до 50 мкм, например, от 0,5 до 10 мкм.
В других аспектах, микродисперсия может содержать как частицы сорбиновой кислоты, так и бензойной кислоты. Кроме того, микродисперсия совместима с другими консервантами, такими как, но ими не ограничиваясь, гексаметафосфат натрия, кальций/натрий (Са/Na-ЭДТА), и лауроил аргинин этиловый эфир (LAE) в дополнение к частицам сорбиновой кислоты и бензойной кислоты.
Способ согласно изобретению будет рассмотрен сначала в отношении стабилизации сорбиновой кислоты, но, если не указано иное, стабилизация бензойной кислоты будет включать аналогичные стадии способа и параметры.
Аспекты настоящего изобретения относятся к способу получения микродисперсий сорбиновой кислоты в соответствии со следующими стадиями:
Сорбат калия растворяют в воде с образованием раствора сорбата калия. Сорбат калия хорошо растворим в воде, например, 45% масс. в воде при комнатной температуре. Концентрация сорбата калия в воде находится в диапазоне 30-65% масс. Температура воды в растворе составляет от 20 до 100°С, например от 20 до 80°С, или от 25 до 60°С, или от 45 до 60°С.
Раствор стабилизатора образуется путем растворения или диспергирования стабилизатора в воде. Стабилизатор присутствует в стабилизирующем растворе в количестве от 0,1 до 40% масс., например от 0,5 до 30% масс. Температура воды составляет от 30 до 60°С и может быть аналогичной или отличаться от температуры сорбата калия.
Раствор сорбата калия объединяют с раствором стабилизатора при смешивании с большим сдвиговым усилием со скоростью 3000-10000 оборотов в минуту, где значение рН поддерживают на уровне 3 до 5 для преобразования всего сорбата в сорбиновую кислоту и образования микродисперсии. Температуру объединенных растворов поддерживают в диапазоне 20-60°С, например 40-50°С.
Полученное количество сорбиновой кислоты в дисперсии находится в диапазоне 1-30 масс./масс., например 3-20 масс./масс. Дисперсия содержит 0,1-25% масс., например 0,3-20% масс. стабилизатора и 3-20% масс. сорбиновой кислоты.
Дисперсию сорбиновой кислоты дополнительно перемешивают при большом сдвиговом усилии в течение 5 минут. При необходимости уровень рН дисперсии доводят до значения 2,5-4, например 2,8-3,5, путем добавления пищевой кислоты. Кислоту добавляют в таком количестве, чтобы достичь желаемого уровня рН, что находится в компетенции специалиста в данной области техники. Дисперсия сорбиновой кислоты и гуммиарабика является более стабильной (менее осаждаемой) при значении рН в диапазоне 2,8-3,5. По мере того, как уровень рН повышается, вязкость дисперсии увеличивается.
Для уменьшения размера частиц, дисперсию сорбиновой кислоты дополнительно подвергают гомогенизации при давлении 20,68-34,47 МПа (3000-5000 фунтов на квадратный дюйм) в течение 1-2 циклов с получением гомогенной тонкой дисперсии. Размер частиц в дисперсии соответствует, например, размеру частиц от 0,1 до 5 мкм. Вязкость дисперсии, измеренная с помощью вискозиметра Brookfield при 25°С, составляет меньше 200 сП.
Стабильность сорбиновой кислоты связана с уровнем стабилизатора. Например, дисперсия осаждает 5-10% твердой сорбиновой кислоты, когда количество гуммиарабика составляет меньше 8% масс. Стабильность дисперсии сорбиновой кислоты зависит от вязкости. Стабильность дисперсии повышается с увеличением вязкости. Как показано в примерах, дисперсия стабильна без пенообразования, отстаивания, осаждения или разделения фаз, когда дисперсия содержит 0,1-20% масс. стабилизаторов и 5-15% масс. сорбиновой кислоты.
Например, стабильную дисперсию сорбиновой кислоты получают при использовании карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в качестве стабилизатора. Уровень КМЦ в дисперсии находится в диапазоне 0,1-3% масс./масс. в зависимости от молекулярной массы КМЦ. Вязкость дисперсии с КМЦ находится в диапазоне 10-1000 сП, например 25-100 сП.
Дисперсию добавляют в сироп, чтобы обеспечить концентрацию 0,12-0,5% масс. (1200-5000 частей на миллион) сорбиновой кислоты в сиропе. Сироп тщательно перемешивают любым подходящим способом, таким как, например, механическое перемешивание. Сироп, содержащий дисперсию сорбиновой кислоты, является стабильным и гомогенным. Сироп, содержащий дисперсию сорбиновой кислоты, сразу растворяется при разбавлении его газированной водой с получением прозрачного безалкогольного напитка.
Полученный газированный безалкогольный напиток содержит 200-800 частей на миллион, например 250-650 частей на миллион, сорбиновой кислоты. В одном из примеров, готовый к употреблению газированный безалкогольный напиток содержит 250 частей на миллион сорбиновой кислоты. Полученный напиток является стабильным.
Аналогичным образом получают стабильную при длительном хранении дисперсию бензойной кислоты. Бензоат натрия или калия растворяют в воде с образованием раствора бензоата натрия или калия. Бензоат натрия хорошо растворим в воде, например, 30% масс. в воде при комнатной температуре. Кроме того, бензоат калия хорошо растворим в воде, например 39% масс. в воде при комнатной температуре. Концентрация натрия или бензоат калия в воде находится в диапазоне 30-65% масс. при температуре между 20-70°С. Температура воды в растворе составляет от 20 до 100°С, например от 20 до 80°С, или от 25 до 60°С, или от 45 до 60°С.
Раствор стабилизатора образуется путем растворения или диспергирования стабилизатора в воде. Стабилизатор присутствует в растворе стабилизатора в количестве от 0,1 до 40% масс., например от 0,5 до 30% масс. pH раствора, содержащего стабилизатор, поддерживают в диапазоне 2,5-4. Температура воды равна 30-60°С и может быть аналогичной или отличаться от температуры раствора бензоата натрия или калия.
Раствор натрия или бензоат калия в сочетании с раствором стабилизатора при смешивании с большим усилием сдвига со скоростью 3000-10000 оборотов в минуту, где уровень pH поддерживают в пределах 2,5-5 для превращения всего количества бензоата в бензойную кислоту и образования микродисперсии. Температуру объединенных растворов поддерживают в диапазоне 20-60°С, например 40°C.
Полученное количество бензойной кислоты в дисперсии находится в диапазоне 1-30 масс./масс., например 5-10 масс./масс. Дисперсия содержит 0,1-25% масс., например 0,3-20% масс., стабилизатора и 5-20% масс. бензойной кислоты.
Дисперсию бензойной кислоты дополнительно перемешивают при смешивании с большим усилием сдвига в течение 2-5 минут, например 5 минут. pH конечной дисперсии доводят до значения в диапазоне 2,5-4, используя любую подходящую пищевую кислоту, как описано выше. Стабильность дисперсии бензойной кислоты зависит от вязкости. Стабильность дисперсии повышается при повышении вязкости.
Например стабильные дисперсии бензойной кислоты получают, когда используется карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) в качестве стабилизатора. Уровень КМЦ в дисперсии находится в диапазоне 0,1-3% масс./масс. в зависимости от молекулярной массы КМЦ. Вязкость дисперсии бензойной кислоты КМЦ находится в диапазоне 10-1000 сП, например 25-100 сП.
Дисперсию бензойной кислоты добавляют в сироп в концентрации 0,1-0,5% масс. pH сиропа доводят до значения, равного 2,5-4, с помощью соответствующей пищевой кислоты.
Сироп, содержащий дисперсию бензойной кислоты, является стабильным и гомогенным. Сироп, содержащий дисперсию бензойной кислоты, сразу растворяется при разбавлении его газированной водой или обработанной водой с получением прозрачного безалкогольного напитка.
Полученный напиток содержит 200-800 частей на миллион, например 250-500 частей на миллион, бензойной кислоты. В одном примере, готовый к употреблению напиток содержит 250 частей на миллион бензойной кислоты. Полученный напиток является стабильным.
Вода, соответствующая любому аспекту настоящего изобретения, может быть обработана для снижения общего содержания растворенных в ней твердых веществ. Способы получения обработанной воды известны специалистам в данной области и включают деионизацию, дистилляцию, фильтрацию и обратный осмос ("r-о") и др. Термины "обработанная вода", "очищенная вода", "деминерализованная вода", "дистиллированная вода" и "вода, очищенная путем обратного осмоса" следует понимать, обычно в этом аспекте, как синонимичные в отношении воды, из которой по существу все минеральное содержимое удалено и, как правило, содержащей не более чем примерно 500 частей на миллион всех растворенных твердых веществ, например 250 частей всех растворенных твердых веществ.
Стабилизатор, соответствующий любому аспекту настоящего изобретения, может представлять собой любой подходящий биополимер или модифицированный полисахарид, такой как гуммиарабик, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), геллановая камедь, пектина, каррагенан, гхатти камедь, гуаровая камедь, ксантановая камедь, камедь рожкового дерева, агар, крахмал, альгинат, целлюлоза, модифицированный крахмал или любое их сочетание. Подходящие смолы обычно имеют молекулярную массу от 10000 до 1000000 дальтон. Например, такие стабилизаторы уменьшают размер частиц сорбиновой кислоты, повышают стабильность дисперсии путем электростатического и стерического отталкивания и защищают сорбиновую кислоту от кристаллизации, агрегации и флокуляции.
Пищевой кислотой, соответствующей любому аспекту настоящего изобретения, может быть любая подходящая кислота, такая как лимонная кислота, фосфорная кислота, винная кислота, малеиновая кислота или глутаровая кислота. Обычно используется лимонная кислота или фосфорная кислота.
Сиропом для напитка, соответствующему любому аспекту настоящего изобретения, может быть любой подходящий сироп для напитка, подходящий для газированных безалкогольных напитков. Такие сиропы обычно содержат сахар в концентрации от 40% масс./масс. до 70% масс./масс., например, тростниковый сахар или кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы (HFCS). Альтернативно, сиропы могут представлять собой вид "диетической" соды, содержащей подсластители, не обладающие питательными свойствами, такие как, но ими не ограничиваясь, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, сукралоза, неотам, монатин, цикламат натрия и стевиогликозиды. Другие ингредиенты включают ароматизаторы, такие как кола или цитрусовые ароматизаторы и красители, пищевые кислоты, такие как лимонная кислота, витамины, консервирующая смесь и кофеин.
Обычно напиток получают путем объединения 1 части сиропа и 3-7 частей воды, наиболее типично 1 части сиропа и 5 частей воды (называемый разведение 1:5). Типичный не обладающий питательными свойствами напиток получают путем объединения 1 части не обладающего питательными свойствами сиропа и 30-50 частей воды. При получении газированных безалкогольных напитков (CSD) сироп разбавляют очищенной газированной водой.
Дисперсия поддается перекачке насосом, и соответственно, она может быть использована в диспенсерах с функцией газирования напитков. Следовательно, в диспенсерах с функцией газирования напитков сироп объединяется с газированной водой для получения напитка для немедленного употребления.
Вне зависимости от пунктов формулы изобретения, изобретение также определяется следующими пунктами описания:
Пункт 1: Способ получения стабилизированной микродисперсии, включающий
a) растворение сорбата или бензоата в воде с образованием раствора сорбата или бензоата, где температура воды составляет от 20 до 100°С;
b) объединение стабилизатора с водой с образованием раствора стабилизатора, где стабилизатор представляет собой биополимер или модифицированный полисахарид;
c) объединение раствора сорбата или бензоата и раствора стабилизатора и смешивание с образованием микродисперсии сорбиновой кислоты или бензойной кислоты, содержащей от 0,1 до 25% масс. стабилизатора и от 1 до 30% масс. сорбиновой кислоты или бензойной кислоты, где каждое содержание выражено в % масс. от общей массы микродисперсии; и
d) доведение уровня рН микродисперсии до значения в пределах 2,5-4, где вязкость дисперсии составляет не более 1000 сП при 25°С.
Пункт 2: Способ по пункту 1, где вязкость микродисперсии не превышает 100 сП при 25°С.
Пункт 3: Способ по пункту 1 или 2, где микродисперсия содержит от 1 до 30% масс. стабилизатора от общей массы микродисперсии.
Пункт 4: Способ по любому из пунктов 1-3, где микродисперсия содержит от 5 до 15% масс. сорбиновой кислоты или бензойной кислоты, где каждое содержание выражено в % масс. от общей массы микродисперсии.
Пункт 5: Способ по любому из пунктов 1-4, включающий по a) растворение сорбата калия с образованием раствора, содержащего 30-65% масс. сорбата калия.
Пункт 6: Способ по любому из пунктов 1-4, включающий по a) растворение бензоата натрия или калия, с образованием раствора бензоата натрия или калия с образованием бензоатного раствора, содержащего 30-65% масс. бензоата натрия или калия.
Пункт 7: Способ по любому из пунктов 1-6, где на стадии а) температура воды находится в диапазоне от 20 до 70°С.
Пункт 8: Способ по любому из пунктов 1-7, где стабилизатор выбран из группы, состоящей из гуммиарабика, карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), геллановой камеди, пектина, каррагенана, гхатти камеди, гуаровой камеди, ксантановой камеди, камеди рожкового дерева, агара, крахмала, альгината, целлюлозы, модифицированного крахмала или их сочетаний.
Пункт 9: Способ по пункту 8, где стабилизатор представляет собой гуммиарабик.
Пункт 10: Способ по пункту 8, где стабилизатор представляет собой КМЦ, где КМЦ присутствует в микродисперсии в диапазоне 0,1-3% масс./масс., и вязкость дисперсии находится в диапазоне 10-1000 сП.
Пункт 11: Способ по любому из пунктов 1-10, где раствор сорбата или бензоата объединяют с раствором стабилизатора при смешивании с большим усилием сдвига при значении рН, равном 2,5-4,0.
Пункт 12: Способ по любому из пунктов 1-11, включающий дополнительно гомогенизацию дисперсии сорбиновой кислоты или бензойной кислоты при 20,68-68,95 МПа (3000-10000 фунтов на квадратный дюйм) для уменьшения размера частиц в дисперсии до 0,1-50 микрон.
Пункт 13: Способ по любому из пунктов 1-12, где микродисперсия дополнительно содержит консервант, выбранный из группы, состоящей из гексаметафосфата натрия, кальций/натрий (Са/Na ЭДТА) и лаурил аргинин этилового эфира (LAE).
Пункт 14: Способ по любому из пунктов 1-13, включающий по a) растворение сорбата и бензоата в воде.
Пункт 15: Способ по любому из пунктов 1-14, где микродисперсия стабильна по меньшей мере в течение 40 при температуре 1,67-43,33°С (35-110°F), без отстаивания, осаждения или разделения фаз.
Пункт 16: Способ получения сиропа для напитка, включающий приготовление дисперсии сорбиновой кислоты в соответствии со способом по пункту 1 и добавление дисперсии сорбиновой кислоты к сиропу с обеспечением концентрации сорбиновой кислоты 0,10-0,5% масс. (1000-5000 частей на миллион) от общей массы сиропа для напитка.
Пункт 17: Сироп для напитка, полученный в соответствии со способ по пункту 16, где сироп является стабильным по меньшей мере в течение 40 при температуре 1,67-43,33°С (35-110°F) без пенообразования, осаждения или разделения фаз.
Пункт 18: Способ получения безалкогольного напитка, включающий добавление 3-7 частей газированной воды или очищенной воды на 1 часть сиропа для напитка, полученного в пункте 16.
Пункт 19: Способ по пункту 18, где напиток содержит 0,005-0,08% масс. (50-800 частей на миллион) сорбиновой кислоты от общей массы напитка.
Пункт 20: Способ получения не обладающий питательными свойствами сиропа для напитка, включающий приготовление дисперсии сорбиновой кислоты в соответствии со способом по пункту 1 и добавление дисперсии сорбиновой кислоты к не обладающему питательными свойствами сиропу с обеспечением концентрации сорбиновой кислоты 0,1-0,5% масс. (1000-5000 частей на миллион) от общей массы сиропа для напитка.
Пункт 21: Способ получения безалкогольного напитка, включающий добавление 20-60 частей газированной воды или очищенной воды на 1 часть не обладающего питательными свойствами сиропа для напитка, полученного в пункте 20.
Пункт 22: Способ получения сиропа для напитка, включающий получение дисперсии бензойной кислоты в соответствии со способом по пункту 1 и добавление дисперсии бензойной кислоты в сироп с обеспечением концентрации бензойной кислоты 0,1-0,5% масс. (1000-5000 частей на миллион) от общей массы сиропа для напитка.
Пункт 23: Сироп для напитка, полученного в соответствии со способом по пункту 22, где сироп является стабильным в течение, по меньшей мере, 40 дней в дни при температуре 1,67-43,33°С (35-110°F) без пенообразования, осаждения или разделения фаз.
Пункт 24: Способ получения безалкогольного напитка, включающий добавление 3-7 частей газированной воды или очищенной воды на 1 часть сиропа для напитка, полученного в пункте 22.
Пункт 25: Способ по пункту 21, где напиток содержит бензойную кислоту в количестве, составляющем 0,005-0,08% масс. (50-800 частей на миллион) от общей массы напитка.
Пункт 26: Способ получения не обладающего питательными свойствами сиропа для напитка, включающий получение дисперсии бензойной кислоты в соответствии со способом по пункту 1 и добавление дисперсии бензойной кислоты к не обладающему питательными свойствами сиропу с обеспечением концентрации бензойной кислоты, составляющей 0,1-0,5% масс. (1000-5000 частей на миллион) от общей массы сиропа для напитка.
Пункт 27: Способ получения газированного безалкогольного напитка, включающий добавление 20-60 частей газированной воды к 1 части не обладающему питательными свойствами сиропа для напитка, полученного в пункте 26.
Пункт 28: Стабильный сироп для напитка, содержащий сорбиновую кислоту в количестве 1000-5000 частей на миллион, где сироп является стабильным в течение, по меньшей мере, 40 дней, в дни при температуре 1,67-43,33°С (35-110°F), без пенообразования, осаждения или разделения фаз.
Пункт 29: Стабильный напиток, содержащий сорбиновую кислоту в количестве 200-800 частей на миллион, где напиток стабилен в течение, по меньшей мере, 40 дней в дни при температуре 1,67-43,33°С (35-110°F) без пенообразования, осаждения или разделения фаз.
Пример 1
Дисперсия 8,3% сорбиновой кислоты/9,3% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г сорбата калия и 25 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 100 г раствора гуммиарабика (25%) и 50 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение pH дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, а температуру поддерживали ниже 60°С. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 2
Сироп, содержащий 0,15% сорбиновой кислоты
В 1000 мл-овый стакан добавляли 312 г сахарозы, 1,3 г цитрата калия, 4,3 г лимонной кислоты, 11 г дисперсии сорбиновой кислоты, полученной в примере 1, и 289 г воды. Смесь перемешивали при комнатной температуре до тех пор, пока все ингредиенты не растворились.
Пример 3
Газированный безалкогольный напиток, содержащий сорбиновую кислоту в количестве 250 частей на миллион
Концентрированный сироп (150 мл пример 2) разбавляли в 750 мл газированной воды с получением готового к употреблению напитка.
Пример 4
Дисперсия 8,1% сорбиновой кислоты/4,5% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г сорбата калия и 30 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 50 г раствора гуммиарабика (25%) и 100 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение pH дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 5
Дисперсия 10,5% сорбиновой кислоты/5,8% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г сорбата калия и 30 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 50 г раствора гуммиарабика (25%) и 50 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут. Конечное значение рН дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 6
Дисперсия 6,8% сорбиновой кислоты/3,8% гуммиарабика
В 500 мл-овый химический стакан добавляли 90 г сорбата калия и 170 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 150 г раствора гуммиарабика (25%) и 150 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при 20,68-34,47 МПа. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 7
Дисперсия 6,8% сорбиновой кислоты/5,5% гуммиарабика
В 500 мл-овый химический стакан добавляли 90 г сорбата калия и 170 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 220 г раствора гуммиарабика (25%) и 200 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при 20,68-34,47 МПа. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 8
Дисперсия 6,8% сорбиновой кислоты/7,5% гуммиарабика
В 500 мл-овый химический стакан добавляли 90 г сорбата калия и 111 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 300 г раствора гуммиарабика (25%) и 150 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение pH дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при 20,68-34,47 МПа. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 9
Дисперсия 9,6% сорбиновой кислоты/5,3% гуммиарабика
В 500 мл-овый химический стакан добавляли 90 г сорбата калия и 110 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 150 г раствора гуммиарабика (25%) и 150 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при 20,68-34,47 МПа. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,8-3,5.
Пример 10
Дисперсия 4,7% сорбиновой кислоты/9,3% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 34 г сорбата калия и 56 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 200 г раствора гуммиарабика (25%) и 200 г раствора лимонной кислоты (30%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 2,80.
Пример 11
Дисперсия 5,7% сорбиновой кислоты/12,8% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г сорбата калия и 60 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 200 г раствора гуммиарабика (25%) и 60 г раствора лимонной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при давлении 20,68 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты устанавливали в диапазоне 3,05.
Пример 12
Дисперсия 7,8% сорбиновой кислоты/11,8% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 44 г сорбата калия и 46 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 200 г раствора гуммиарабика (25%) и 60 г раствора лимонной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора сорбата калия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при 20,68 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты доводили до 3,00.
Пример 13
Дисперсия 7,4% бензойной кислоты/12,2% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 36 г бензоата натрия и 63 г воды. Смесь бензоата натрия нагревали (45-60°C) до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 200 г раствора гуммиарабика (25%) и 60 г раствора лимонной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления лимонной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора бензоата натрия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при давлении 20,68 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 14
Не обладающий питательными свойствами сироп, содержащий 0,165% бензоата натрия
В 1000 мл-овый химический стакан добавляли 5,4 г аспартама, 1,4 г ацесульфама калия, 9,4 г дисперсии бензойной кислоты примера 13 и 483,8 г воды. Смесь перемешивали при комнатной температуре до тех пор, пока все ингредиенты не растворились. Значение pH раствора доводили до 3,85 с помощью фосфорной кислоты (50%).
Пример 15
Не обладающий питательными свойствами сироп, содержащий 0,165% сорбата калия
В 1000 мл-овый химический стакан добавляли 5,4 г аспартама, 1,4 г ацесульфама калия, 7,9 г дисперсии сорбиновой кислоты по примеру 12 и 485,3 г воды. Смесь перемешивали при комнатной температуре до тех пор, пока все ингредиенты не растворились. pH раствора доводили до 3,85 с помощью фосфорной кислоты (50%).
Пример 16
Дисперсия 10,7% бензойной кислоты/17,5% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г бензоата натрия и 74 г воды. Смесь бензоата натрия нагревали (45-70°C) до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 140 г раствора гуммиарабика (35%) и 25 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления фосфорной кислоты, и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления раствора бензоата натрия, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут. Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 17
Не обладающий питательными свойствами сироп 0,165% бензоата натрия
В 1000 мл-овый химический стакан добавляли 5,4 г аспартама, 0,55 г противовспенивателя (Momentive SAG 710), и 485 г воды. Смесь нагревали при 32-40°С до полного растворения аспартама. Затем добавляли 1,4 г ацесульфама калия, 7,69 г дисперсии бензойной кислоты примера 16. Смесь перемешивали в течение 30 минут при 25-35°С. pH раствора доводили 3,9 с помощью гидроксида натрия (3 н.). Не обладающий питательными свойствами сироп разбавляли газированной водой в пропорции 1:30 с получением газированного безалкогольного напитка.
Пример 18
Не обладающий питательными свойствами сироп, содержащий 0,165% бензоата натрия
В 1000 мл-овый химический стакан добавляли 4,88 г аспартама, 0,725 г противовспенивателя (Momentive SAG 710), и 459 г воды. Смесь нагревали при 32-40°С до полного растворения аспартама. Затем добавляли 1,4 г ацесульфама калия, 26,06 г сукралозы (25%) и 7,69 г дисперсия бензойной кислоты примера 16. Смесь перемешивали в течение 30 минут при 25-35°C. Значение pH раствора доводили до 3,9 с помощью гидроксида натрия (3 н.). Не обладающий питательными свойствами сироп разбавляли газированной водой в пропорции 1:40 с получением газированного безалкогольного напитка.
Пример 19
Дисперсия 8,1% сорбиновой кислоты/12,3% гуммиарабика
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 44 г сорбата калия и 46 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 200 г раствора гуммиарабика (25%) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-4 путем добавления фосфорной кислоты (50%), и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления сорбатного раствора, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при давлении 20,68 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты доводили до 3,00.
Пример 20
Дисперсия 10% сорбиновой кислоты/1,35% КМЦ
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 44 г сорбата калия и 46 г воды. Сорбатную смесь нагревали (45-60°С) до полного растворения. Сорбатный раствор медленно добавляли в 200 г раствора предварительно гидратированной карбоксиметилцеллюлозы (Cekol 2000) (2,22% КМЦ) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-3,5 путем добавления фосфорной кислоты (50%), и температуру поддерживали ниже 60°C. Конечное значение pH дисперсии сорбиновой кислоты доводили до 3,00.
Пример 21
Дисперсия 8,2% бензойной кислоты/0,74% КМЦ
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 33 г бензоата натрия и 80 г воды. Бензоатную смесь перемешивали при комнатной температуре до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 193 г раствора предварительно гидратированной карбоксиметилцеллюлозы (Cekol 2000) (1,3% КМЦ) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-3,5 путем добавления фосфорной кислоты (50%) и температуру поддерживали ниже 60°C. Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 22
Дисперсия 8,3% бензойной кислоты/0,69% КМЦ
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 36 г бензоата натрия и 80 г воды. Бензоатную смесь перемешивали при комнатной температуре до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 203 г раствора предварительно гидратированной карбоксиметилцеллюлозы (Cekol 2000) (1,09% КМЦ) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-3,5 путем добавления фосфорной кислоты (50%), и температуру поддерживали ниже 60°C. Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 23
Дисперсия 8,4% бензойной кислоты/0,59% КМЦ
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 36 г бензоата натрия и 80 г воды. Бензоатную смесь перемешивали при комнатной температуре до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 202 г раствора предварительно гидратированной карбоксиметилцеллюлозы (Cekol 2000) (1,04% КМЦ) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-3,5 путем добавления фосфорной кислоты (50%) и температуру поддерживали ниже 60°C. Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 24
Дисперсия 7,8% бензойной кислоты/0,93% КМЦ
В 200 мл-овый химический стакан добавляли 30 г бензоата натрия и 80 г воды. Бензоатную смесь перемешивали при комнатной температуре до полного растворения. Раствор бензоата медленно добавляли в 200 г раствора предварительно гидратированной карбоксиметилцеллюлозы (Cekol 2000) (1,5% КМЦ) и 30 г раствора фосфорной кислоты (50%) при перемешивании с большим сдвиговым усилием. Значение рН дисперсии поддерживали в диапазоне 3-3,5 путем добавления фосфорной кислоты (50%) и температуру поддерживали ниже 60°C. После завершения добавления бензоатного раствора, дисперсную взвесь дополнительно перемешивали в течение 3-5 минут и затем гомогенизировали при давлении 20,68 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Конечное значение pH дисперсии бензойной кислоты доводили до 3,00.
Пример 25
Сироп 0,15% сорбиновой кислоты/0,3% гесаметафосфата натрия/0,018% ЭДТА Са/Na (этилендиаминтетраацетат кальция-натрия)
В 1000 мл-овый химический стакан добавляли 312 г сахарозы, 1,3 г цитрата калия, 4,3 г лимонной кислоты, 9,6 г дисперсии сорбиновой кислоты примера 9, 1,8525 г гесаметафосфата натрия, 0,1112 г ЭДТА Са/Na и 288 г воды. Смесь перемешивали при комнатной температуре до тех пор, пока все ингредиенты не растворились.
Пример 26
Газированный безалкогольный напиток, содержащий 250 частей на миллион сорбиновой кислоты/500 частей на миллион гесаметафосфата натрия/30 частей на миллион Са/Na ЭДТА
Концентрированный сироп (150 мл пример 10) разбавляли в 750 мл газированной воды с получением готового к употреблению напитка.
Пример 27
Этот пример демонстрирует растворимость и стабильность порошка сорбиновой кислоты и дисперсий сорбиновой кислоты, полученных из сорбата калия в воде. В одном образце, порошок сорбиновой кислоты добавляли непосредственно в воду. Во втором образце, сорбиновая кислота образовывалась при растворении сорбата калия, и сорбат превращался в сорбиновую кислоту без стабилизатора. В третьем примере, сорбиновая кислота образовывалась при растворении сорбата калия и сорбат превращался в сорбиновую кислоту со стабилизатором. Как можно видеть в таблице ниже, дисперсия сорбиновой кислоты с гуммиарабиком обеспечивает стабильный раствор, имеющий вязкость меньше 50 сП.
Пример
Сорбиновая кислота %
Вязкость(сП)
Стабильность
Порошок сорбиновой кислоты в воде
10
N/A
Нерастворимый
Дисперсия сорбиновой кислоты без гуммиарабика
10
>1000
Нестабильна/Разделение фаз
Дисперсия сорбиновой кислоты с гуммиарабиком
10
<20
Стабильна
Пример 28
Этот пример демонстрирует стабильность дисперсий сорбиновой кислоты в готовых к употреблению напитках. Дисперсии сорбиновой кислоты исследовали в готовых к употреблению напитках при температуре 4,44, 21,11, 32,22°С (40, 70 и 90°F) в концентрациях 200-560 частей на миллион. В течение 40 дней хранения, в них не наблюдали осаждения. Напитки, содержащие дисперсии сорбиновой кислоты и кофеин, также были стабильными и прозрачными.
Сорбиновая кислота(частей на миллион)
Кофеин(частей на миллион)
Время хранения4,44, 21,11, 32,22°С (40, 70, 90°F)(дней)
Стабильность
200
0
40
Стабильный/прозрачный
200
100
40
Стабильный/прозрачный
250
0
40
Стабильный/прозрачный
500
0
40
Стабильный/прозрачный
560
300
40
Стабильный/прозрачный
Пример 29
Этот пример демонстрирует совместимость дисперсии сорбиновой кислоты, объединенной с другими консервантами гесаметафосфатом натрия (SHMP) и этилендиаминтетраацетатом кальция-натрия (ЭДТА Са/Na) в системе смеси консервантов. И концентрированный сироп, и готовый к употреблению напиток, полученный с использованием дисперсии сорбиновой кислоты и гесаметафосфата натрия (ШМП) и ЭДТА Са/Na, были стабильны при длительном хранении без образования осадка в течение длительного времени.
Дисперсия сорбиновой кислоты (Пример 9)
Композиция концентрированного сиропа(Пример 10)
Композиция готового к употреблению напитка с разведением 1 к 5 (Пример 11)
Стабильность напитка4,44, 21,11, 32,22°С (40, 70, 90°F)40 дней)
9,6% сорбиновой кислоты
0,15% сорбиновой кислоты 0,3% SHMP.0,018% ЭДТА Са/Na60% кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, pH 3,1 (гомогенный стабильный сироп)
250 частей на миллион сорбиновой кислоты500 частей на миллион SHMP30 частей на миллион ЭДТА Са/Na10% кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, pH 3,0
стабильный/ прозрачный
Пример 30
Вязкость дисперсии сорбиновой кислоты, содержащей 6,7% масс. твердых веществ, подвергали исследованию при различных температурах. Результаты показали, что дисперсия сорбиновой кислоты имеет низкую вязкость, которая незначительно увеличивается с понижением температуры. Как показано на фиг.1, дисперсия сорбиновой кислоты имеет вязкость меньше чем 20 сП в температурном диапазоне 4,44-32,22°С (40-90°F).
Пример 31
Вязкость дисперсий сорбиновой кислоты, содержащей 6,7% твердых частиц и различных количеств гуммиарабика, подвергали исследованию при 23°С. Вязкость дисперсии незначительно увеличивалась с увеличением содержания гуммиарабика. На фиг.2 показано, что дисперсия сорбиновой кислоты демонстрирует низкую вязкость при содержании гуммиарабика в диапазоне 3,75-7,50% масс./масс.
Стабильность дисперсии сорбиновой кислоты/бензойной кислоты (хранили в течение 20 дней при 25°C):
Пример
Стабильность
1
8,3% сорбиновой кислоты/9,3% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
4
8,1% сорбиновой кислоты/4,5% гуммиарабика
Осаждение
5
10,5% сорбиновой кислоты/5,8% гуммиарабика
Осаждение
6
6,8% сорбиновой кислоты/3,8% гуммиарабика
Осаждение
7
6,8% сорбиновой кислоты/5,5% гуммиарабика
Осаждение
8
6,8% сорбиновой кислоты/7,5% гуммиарабика
Незначительное осаждение
9
9,6% сорбиновой кислоты/5,3% гуммиарабика
Осаждение
10
4,7% сорбиновой кислоты/9,3% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
11
5,7% сорбиновой кислоты/12,8% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
12
7,8% сорбиновой кислоты/11,8% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
13
7,4% бензойной кислоты/12,2% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
16
9,1% бензойной кислоты/17,5% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
19
8,1% сорбиновой кислоты/12,3% гуммиарабика
Осаждение отсутствует
20
10% сорбиновой кислоты/1,35% КМЦ
Осаждение отсутствует
21
8,2% бензойной кислоты/0,74% КМЦ
Осаждение отсутствует
22
8,3% бензойной кислоты/0,69% КМЦ
Осаждение отсутствует
23
8,4% бензойной кислоты/0,59% КМЦ
Осаждение отсутствует
24
7,8% бензойной кислоты/0,93% КМЦ
Осаждение отсутствует
В то время как изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры, включая предпочтительные в настоящий момент способы осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что существуют многочисленные варианты и изменения вышеописанных систем и способов, которые находятся в пределах сущности и объема изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.