МИКРОИНКАПСУЛИРОВАННЫЕ ФИТОХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЦИТРУСОВЫХ, СОДЕРЖАЩИЕ ЦИТРУСОВЫЕ ЛИМОНОИДЫ, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СПОРТИВНЫХ НАПИТКАХ
MICROENCAPSULATED PHOTOCHEMICAL CITRUS COMPOSITIONS CONTAINING CITRUS LIMONOIDS AND THEIR APPLICATION IN SPORT BEVERAGES

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер. No 12/364775 от 3 февраля 2009 года с таким же названием, содержание которой включено сюда путем ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к напиткам и способам изготовления напитков. В частности, настоящее изобретение относится к напиткам, таким как спортивные напитки, обогащенные фитохимическими соединениями цитрусовых, которые были микроинкапсулированы, для того чтобы скрыть их горький вкус.
Уровень техники
Потребительский спрос на пищевые продукты и напитки, обогащенные функциональными ингредиентами, приносящими пользу здоровью, продолжает расти. Фитохимические соединения, полученные из фруктов, овощей и других растений, в настоящее время изучаются на предмет их потенциальных лекарственных и поддерживающих общее состояние здоровья свойств. Например, сообщается, что флавоноиды и лимоноиды являются полезными для здоровья. Фитохимические соединения цитрусовых, полученные из плодов цитрусовых, также представляют интерес благодаря увеличивающемуся перечню их полезных для здоровья свойств. Однако напитки для заботящихся о своем здоровье физически активных потребителей, например спортивные напитки и изотонические напитки, не обогащали фитохимическими соединениями цитрусовых (например, цитрусовыми флавоноидами и цитрусовыми лимоноидами) главным образом из-за того, что некоторые из этих соединений в повышенных концентрациях могут придавать горечь и вызывать неприятные вкусовые ощущения.
Поэтому целью настоящего изобретения является способ обогащения напитка (например, спортивного напитка, изотонического напитка) одним или несколькими фитохимическими соединениями цитрусовых, скрывая при этом горький вкус этих соединений в напитке. Также, целью настоящего изобретения являются напитки (например, спортивные напитки, изотонические напитки), обогащенные одним или несколькими фитохимическими соединениями цитрусовых, но которые не имеют горьких вкусовых свойств этих соединений. Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения или некоторых вариантов его осуществления будут понятны для специалистов в данной области из следующего раскрытия и описания примеров выполнения.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к напитку, который включает воду, по меньшей мере одно улучшающее гидратацию вещество и по меньшей мере одно микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых, содержащее цитрусовый лимоноид. В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает по меньшей мере одно из следующих веществ: электролит, углевод, бетаин и глицерин. В некоторых примерах выполнения, напиток является по меньшей мере одним из следующих напитков: спортивным напитком, изотоническим напитком, гипертоническим напитком и гипотоническим напитком. В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых дополнительно содержит цитрусовый флавоноид и в некоторых случаях содержит токоферол. В некоторых примерах выполнения, цитрусовый лимоноид включает по меньшей мере одно из следующих веществ: лимонин, обакунон, номилин и глюкозиды любого из них. В некоторых примерах выполнения, цитрусовый флавоноид включает по меньшей мере одно из следующих веществ: гесперидин, гесперетин, неогесперидин, нарингин, нарингенин, кверцетин, кверцитрин, рутин, танжеретин, нарирутин, нобилетин, понцирин, скутеллареин и синенсетин.
В соответствии со вторым аспектом настоящее изобретение относится к сухому концентрату для приготовления напитка, который включает по меньшей мере одно улучшающее гидратацию вещество и по меньшей мере одно микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых, содержащее цитрусовый лимоноид. При разбавлении сухого концентрата напитка водой получается напиток, который является спортивным напитком.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к способу приготовления напитка, включающему этапы приготовления по меньшей мере одного фитохимического соединения цитрусовых, содержащего цитрусовый лимоноид, микроинкапсулирования этого фитохимического соединения цитрусовых и смешивания этого микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых с по меньшей мере одним улучшающим гидратацию веществом, водой и в некоторых случаях с по меньшей мере одним дополнительным ингредиентом напитка. В некоторых примерах выполнения, этап микроинкапсулирования фитохимического соединения цитрусовых включает по меньшей мере одну из следующих технологий: инкапсуляция по типу ядро-оболочка, комплексная коацервация, образование липосом, двойная инкапсуляция, распылительная сушка и центробежная экструзия.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение относится к способу приготовления напитка, включающему этапы приготовления по меньшей мере одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых, содержащего цитрусовый лимоноид, и смешивания этого микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых с по меньшей мере одним улучшающим гидратацию веществом, водой и в некоторых случаях с по меньшей мере одним дополнительным ингредиентом напитка.
Подробное описание изобретения
Спортивные напитки, раскрытые в настоящем изобретении, включают напитки, которые употребляются до, во время или после упражнений или интенсивной физической нагрузки, для того чтобы регидратировать организм потребителя. Таким образом, спортивные напитки также известны как регидратирующие напитки. Спортивные напитки, которые восполняют потерю воды и электролитов, происходящую с потоотделением, и спортивные напитки, содержащие углеводы для восполнения энергии, хорошо известны (см., например, патент США 5780094). Спортивные напитки могут быть гипертоническими, изотоническими или гипотоническими, при этом большинство спортивных напитков являются умеренно гипертоническими. Изотонические напитки представляют собой водные растворы, имеющие такое же или почти такое же осмотическое давление или концентрацию любых, некоторых или всех растворенных веществ, не проникающих через мембраны, которые обнаружены в клетках и/или крови тела человека. Гипертонические напитки имеют большую концентрацию таких растворенных веществ и поэтому обладают бóльшим осмотическим давлением, чем внутри клетки. Гипотонические напитки имеют меньшую концентрацию таких растворенных веществ и поэтому обладают меньшим осмотическим давлением, чем внутри клетки. В некоторых примерах осуществления напиток в соответствии с настоящим изобретением является по меньшей мере одним из следующих напитков: спортивным напитком, изотоническим напитком, гипертоническим напитком и гипотоническим напитком. В некоторых примерах осуществления рецептура напитков настоящего изобретения составлена так, чтобы их осмоляльность в исходном состоянии находилась в диапазоне от около 220 до около 350 мОсм/кг напитка (например, от около 230 до около 320, от около 250 до около 270 мОсм/кг напитка). В соответствии с настоящим изобретением напитки могут регидратировать путем восполнения потерь жидкостей, электролитов и/или энергии, происходящих в результате физической нагрузки, и также могут способствовать поглощению и/или задержке жидкости.
В соответствии с настоящим изобретением напитки и концентраты напитков включают по меньшей мере одно улучшающее гидратацию вещество. Это улучшающее гидратацию вещество способствует поглощению и/или задержке жидкости в организме. В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает один или несколько электролитов, углеводов, бетаинов, глицерин или комбинацию любых из них. В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает по меньшей мере один электролит и по меньшей мере один углевод.
В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает один или несколько электролитов. В некоторых примерах выполнения, электролит включает натрий, калий, магний, кальций, хлор или любую их смесь. В рамках настоящего изобретения электролит представляет собой ионную форму, часто в виде растворенных неорганических солей. Считается, что электролиты играют важную роль в регидратации, оказывая влияния на восполнение и задержку жидкости. В ответ на потерю жидкости при обезвоживании вода распределяется между пространствами для жидкости так, чтобы дефицит воды распределялся между внеклеточными и внутриклеточными пространствами. Натрий, калий, магний, кальций и хлор являются одними из наиболее важных электролитов, вовлеченных в заполнение этих пространств для жидкости в организме. Напитки, содержащие натрий и хлор, стимулируют заполнение внеклеточного пространства, тогда как напитки, содержащие калий, магний и кальций, способствуют заполнению внутриклеточного пространства. Правильный баланс уровней натрия, калия, магния, кальция и хлора будет дополнительно улучшать регидратирующие свойства напитка. Эти ионы электролитов способствуют более быстрому заполнению этих пространств для жидкости в организме и помогают удерживать жидкость вместо того, чтобы она выводилась в виде мочи.
Любой подходящий источник натрия, известный специалистам в данной области, может быть использован в настоящем изобретении. Примеры подходящих источников натрия включают без ограничений хлорид натрия, цитрат натрия, гидрокарбонат натрия, лактат натрия, пируват натрия, ацетат натрия и их смеси. Когда в некоторых примерах выполнения изобретения в состав напитка входит натрий, его содержание в напитке составляет по меньшей мере около 30 мЭкв/л, предпочтительно, от около 30 до около 100 мЭкв/л напитка, более предпочтительно, от около 30 до около 60 мЭкв/л напитка, еще более предпочтительно, от около 33 до около 40 мЭкв/л.
Хлорид-ион может поступать из различных источников, известных специалистам в данной области. Примеры источников хлора включают без ограничений хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния и их смеси. Когда в некоторых примерах выполнения изобретения в состав напитка входит хлор, его концентрация в напитке составляет по меньшей мере около 10 мЭкв/л, предпочтительно, от около 10 до около 20 мЭкв/л, более предпочтительно, от около 11 до около 18 мЭкв/л.
Источник ионов калия может поступать из многих источников, известных специалистам в данной области в качестве подходящих для использования в настоящем изобретении. Примеры источников калия, используемых в настоящем изобретении, включают без ограничений монофосфат калия, дифосфат калия, хлорид калия и их смеси. Когда в некоторых примерах выполнения изобретения в состав напитка входит калий, его содержание в напитке составляет по меньшей мере 8 мЭкв/л, предпочтительно, от около 8 до около 20 и более предпочтительно, от около 10 до около 19 мЭкв/л.
Ион магния также может поступать из многих источников, известных специалистам в данной области. Примеры источников магния включают без ограничений оксид магния, ацетат магния, хлорид магния, карбонат магния, дифосфат магния, трифосфат магния, магний в составе аминокислот и их смеси. Когда в некоторых примерах выполнения изобретения в состав напитка входит магний, его концентрация в напитке находится на уровне по меньшей мере 0,1 мЭкв/л, предпочтительно, от около 0,5 до около 6 мЭкв/л, более предпочтительно, от 1 до 3 мЭкв/л.
Ион кальция может поступать из различных источников, известных специалистам в данной области. Примеры включают без ограничений лактат кальция, карбонат кальция, хлорид кальция, кальциевые соли фосфорной кислоты, цитрат кальция и их смеси, при этом лактат кальция является предпочтительным. Когда в некоторых примерах выполнения изобретения в состав напитка входит кальций, он присутствует в напитке в концентрации по меньшей мере 0,1 мЭкв/л, предпочтительно, от около 0,5 до около 6 мЭкв/л, более предпочтительно, от 1 до 3 мЭкв/л. Комбинации любых из раскрытых электролитов также предполагаются.
В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает один или несколько углеводов. В некоторых примерах выполнения, углевод включает сахарозу, мальтозу, мальтодекстрин, глюкозу, галактозу, трегалозу, фруктозу, фруктоолигосахариды, бета-глюкан, триозы, такие как пируват и лактат, или смесь любых из них. Углеводы обеспечивают сладость, являются источником дополнительной энергии, а также могут способствовать поглощению электролитов и воды клетками. В некоторых примерах осуществления напиток настоящего изобретения включает по меньшей мере один углевод в диапазоне от около 4% до около 10% от веса напитка (например, от около 5,5% до около 6,5%, около 6% от веса напитка). В некоторых примерах выполнения, комбинации углеводов включают сахарозу от около 1% до около 5% от веса напитка, глюкозу от около 1% до около 2,5 вес.% и фруктозу от около 0,8% до около 1,8 вес.%, так чтобы общее содержание углеводов было 6% от веса напитка. В более предпочтительном примере комбинация углеводов включает сахарозу от около 2% до около 4% от веса напитка, глюкозу от около 1,4% до около 2 вес.% и фруктозу от около 1,1% до около 1,5 вес.%, так чтобы общее содержание углеводов было 6% от веса напитка.
В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает бетаин. Бетаин является химическим соединением с нейтральным суммарным зарядом, имеющим положительно заряженную функциональную группу, которая не несет атома водорода (например, аммоний или фосфоний), и отрицательно заряженную функциональную группу (например, карбоксилат), которая может не быть смежной с положительно заряженной функциональной группой. Многие бетаины являются осмолитами - веществами, синтезируемыми клетками или поглощаемыми ими из внешней среды для защиты от осмотического стресса, засухи, сильной засоленности или высокой температуры. Внутриклеточное накопление бетаинов, не нарушающее функций ферментов, структуры белков и целостности мембран, позволяет удерживать воду в клетках, защищая их, таким образом, от действия обезвоживания. В некоторых примерах выполнения, бетаин включает триметилглицин.
В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает глицерин. Используемый в настоящем описании термин глицерин относится к самому глицерину и любому его сложному эфиру, аналогу или производному, обладающему в описанной здесь композиции той же функцией, что и глицерин. Глицерин индуцирует гиперосмотический эффект и вызывает задержку воды. В некоторых примерах осуществления напиток настоящего изобретения включает глицерин в концентрации от около 0,5% до около 5,0% от веса напитка (например, от около 1,0% до около 3,0%).
Флавоноиды являются членами класса полифенолов, обычно содержащиеся во фруктах, овощах, чае, вине и темном шоколаде. Флавоноиды обычно классифицируют в соответствии с их химической структурой на следующие подгруппы: флавоны, изофлавоны, флаван-3-олы (иначе известные как флаванолы), и антоцианидины. Плоды цитрусовых являются особенно богатым источником флавоноидов, в частности флавонов. Примеры флавонов, полученных из плодов цитрусовых, включают без ограничений гесперетин, гесперидин, неогесперидин, кверцетин, кверцитрин, рутин, танжеретин, нобилетин, нарирутин, нарингин, нарингенин, понцирин, скутеллареин и синенсетин. Флавонам свойственна структура основной цепи (полифенольные гидроксильные заместители не показаны), соответствующая Формуле I, имеющая фенильную группу в положении 2, карбонил в положении 4 и, в некоторых случаях, гидроксильный, эфирный или сложноэфирный заместитель в положении 3.
Лимоноиды являются классом тритерпенов, наиболее часто встречающихся в растениях семейств Rutaceae и Meliaceae, особенно в плодах цитрусовых и мелии индийской. Примеры цитрусовых лимоноидов включают без ограничений лимонин, обакунон, номилин, деацетилномилин и гликозидные производные любого из них. Лимоноиды состоят из разновидностей фуранолактоновой полициклической основной структуры, имеющей четыре конденсированных шестичленных кольца с фурановым кольцом. Структура лимонина, типичного цитрусового лимоноида, приведена ниже в виде Формулы II.
Настоящее изобретение в целом относится к обогащению напитков фитохимическими соединениями цитрусовых, при котором горький вкус большинства или всех фитохимических соединений цитрусовых скрывается микроинкапсулированием. Используемый в настоящем изобретении термин «фитохимическое соединение цитрусовых» относится к любому химическому соединению, полученному из плода цитрусовых, которое при потреблении или введении людям приносит потенциальную пользу их здоровью. Фитохимические соединения, «полученные» из плода цитрусовых, включают фитохимические соединения, экстрагированные или очищенные из одного или нескольких плодов цитрусовых, синтетически полученные фитохимические соединения, имеющие ту же структурную формулу, что и соединения, встречающиеся в естественных условиях в плодах цитрусовых, и их производные (например, гликозиды, агликоны и любые другие их химически модифицированные структурные варианты). В некоторых примерах выполнения, фитохимические соединения цитрусовых включают без ограничений цитрусовые флавоноиды и цитрусовые лимоноиды и могут быть получены из плодов цитрусовых, например апельсина, мандарина, апельсина-королька, танжерина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, лаймквата, танжело, помело, пуммело или любого другого плода цитрусовых. Используемые в настоящем изобретении термины «цитрусовый флавоноид» и «цитрусовый лимоноид» включают флавоноиды и лимоноиды, полученные из плодов цитрусовых, включая флавоноиды и лимоноиды, экстрагированные или очищенные из плода цитрусовых, синтетически полученные флавоноиды и лимоноиды, имеющие ту же структурную формулу, что и флавоноиды и лимоноиды, встречающиеся в естественных условиях в плодах цитрусовых, и их производные (например, гликозиды, агликоны и любые другие их химически модифицированные структурные варианты). Цитрусовые флавоноиды включают без ограничений гесперидин, гесперетин, неогесперидин, нарингин, нарингенин, нарирутин, нобилетин, кверцетин, кверцитрин, рутин, танжеретин, понцирин, скутеллареин и синенсетин. Цитрусовые лимоноиды включают без ограничений лимонин, обакунон, номилин, деацетилномилин и гликозиды любого из них.
В соответствии с настоящим изобретением, горький вкус фитохимических соединений цитрусовых скрывается при помощи микроинкапсулирования. Микроинкапсулирование изолирует фитохимические соединения цитрусовых и предотвращает их взаимодействие с вкусовыми рецепторами полости рта и языка. При микроинкапсулировании фитохимические соединения цитрусовых существенно не высвобождаются во рту, но высвобождаются далее в желудочно-кишечном тракте, например в тонком кишечнике. Таким образом, употребляя напиток, обогащенный микроинкапсулированными фитохимическими соединениями цитрусовых, потребитель получает пользу для здоровья, которую несут фитохимические соединения цитрусовых, без необходимости переносить горький вкус этих соединений. Микроинкапсулирование фитохимических соединений цитрусовых обеспечивает дополнительные преимущества защиты фитохимических соединений цитрусовых от окисления, повреждения теплом, повреждения светом и других форм разрушения во время переработки и хранения. Кроме того, напиток, содержащий по меньшей мере одно микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых, может обеспечивать большую биодоступность этого (микроинкапсулированного) фитохимического соединения цитрусовых по сравнению с аналогичным напитком, содержащим такое же количество этого фитохимического соединения цитрусовых в неинкапсулированном состоянии. Употребляемый здесь термин «количество микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых» относится к количеству фитохимического соединения цитрусовых и не включает инкапсулирующее вещество. Термин «такое же количество этого фитохимического соединения цитрусовых в неинкапсулированном состоянии» включает количество микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых минус количество инкапсулирующего вещества, и также включает любое неинкапсулированное фитохимического соединения цитрусовых, которое может присутствовать в напитке, содержащем по меньшей мере одно микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых. В некоторой степени микроинкапсулирование защищает фитохимическое соединение цитрусовых от разрушения в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, например в полости рта и желудке, и таким образом дает возможность большему количеству фитохимического соединения цитрусовых пройти в кишечник и быть усвоенным организмом.
В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых содержит цитрусовый лимоноид или цитрусовый лимоноид и цитрусовый флавоноид. В тех примерах выполнения, которые содержат более одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых, например более одного цитрусового лимоноида, более одного цитрусового флавоноида, или комбинацию цитрусового флавоноида и цитрусового лимоноида, каждое фитохимическое соединение цитрусовых может быть микроинкапсулировано отдельно в отдельные частицы, или несколько фитохимических соединений цитрусовых могут быть смешаны вместе и микроинкапсулированы вместе в одной частице. Например, цитрусовый флавоноид и цитрусовый лимоноид могут быть микроинкапсулированы по отдельности в отдельные частицы, или цитрусовый флавоноид и цитрусовый лимоноид могут быть смешаны вместе и микроинкапсулированы в одной частице. В другом примере, включающем несколько цитрусовых лимоноидов, каждый цитрусовый лимоноид может быть микроинкапсулирован отдельно в отдельные частицы, или несколько цитрусовых лимоноидов могут быть смешаны вместе и микроинкапсулированы в одной частице. В другом примере, включающем несколько цитрусовых флавоноидов, каждый цитрусовый флавоноид может быть микроинкапсулирован отдельно в отдельные частицы, или несколько цитрусовых флавоноидов могут быть смешаны вместе и микроинкапсулированы в одной частице. В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых содержит один или несколько других функциональных ингредиентов, утяжелителей, носителей, эмульгаторов и консервантов. Некоторые примеры выполнения, включают цитрусовый лимоноид и токоферол, микроинкапсулированные вместе в одной частице, цитрусовый флавоноид и токоферол, микроинкапсулированные вместе, или комбинацию цитрусового флавоноида, цитрусового лимоноида и токоферола, микроинкапсулированных вместе. Токоферолы являются формами витамина E, существующими в виде альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферола и определяемыми по количеству и положению метильных групп на ароматическом кольце. Токоферолы полезны для здоровья, так как являются антиоксидантами, и, будучи включенными в микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых, могут также предотвращать окислительное разложение этого фитохимического соединения цитрусовых. В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых содержит токоферол в количестве от около 0,01 масс. % до около 1,0 масс. % от общей массы микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых (например, от 0,05 масс. % до 0,5 масс. %, около 0,1 масс. %).
Используемый в настоящем изобретении термин «микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых» включает инкапсуляцию по типу ядро-оболочка, включающую частицы, имеющие ядро, содержащее одно или несколько фитохимических соединений цитрусовых, и оболочку из инкапсулирующего материала. Инкапсуляция по типу ядро-оболочка может также включать частицы, имеющие несколько ядер и/или несколько оболочек и/или агломерированные частицы из ядра и оболочки. Инкапсуляция по типу ядро-оболочка может осуществляться при помощи различных способов, включая, например, коацервацию, центробежную экструзию, испарение растворителя, вращающийся диск, электрогидродинамическое распыление, распылительную сушку, покрытие, наносимое методом вихревого напыления псевдоожиженного слоя, и т.д. Используемый в настоящем изобретении термин «микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых» может также включать фитохимическое соединение цитрусовых, микроинкапсулированное в коацерваты (например, коацерваты с координационными связями), липосомы (например, лецитиновое инкапсулирующее вещество), структуры с нанопорами (например, целлюлозные частицы, кремнеземные частицы, каолин, циклодекстрины), жидкокристаллические структуры (например, фосфолипиды, моноглицериды), природные инкапсулирующие материалы (например, дрожжи, грибковые споры, пыльца), или частицы включения (например, частицы гелеобразующего полимера).
Используемый в настоящем изобретении термин «микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых» включает частицы, имеющие средний размер частиц в диапазоне микрон/микрометр/μm. В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированные фитохимические соединения цитрусовых имеют средний размер частиц в диапазоне от около 1 до около 500 микрон (например, от 5 до 300 микрон, от 10 до 200 микрон, от 20 до 150 микрон, от 50 до 100 микрон, от 10 до 50 микрон). В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированные фитохимические соединения цитрусовых имеют средний размер частиц в диапазоне от около 0,05 микрон до около 20 микрон (например, от 0,1 до 10 микрон, от 0,5 до 2,0 микрон). В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированные фитохимические соединения цитрусовых имеют средний размер частиц менее чем 1,0 микрон (например, от 0,05 до 0,9 микрон, от 0,1 до 0,5 микрон). Ввиду настоящего раскрытия специалист в данной области сможет при необходимости изменять размер частиц так, чтобы он был оптимальным для включения в рецептуру конкретного напитка. Размер частиц может быть выбран на основе желаемого вкусового ощущения, внешнего вида (например, прозрачный, мутноватый, мутный или непрозрачный), устойчивости к окислению и стабильности суспензии в напитке.
В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулированное фитохимическое соединение цитрусовых включает инкапсулирующее вещество, содержащее по меньшей мере одно вещество, выбранное из белков и полисахаридов. Примеры белков включают без ограничений молочные белки, белки молочной сыворотки, казеины и их фракции, желатин, белок кукурузного зерна зеин, бычий сывороточный альбумин, яичный альбумин, белковые экстракты зерновых культур (например, белок пшеницы, ячменя, ржи, овса и т.д.), растительные белки, картофельные белки, соевые белки, микробные белки, белки бобовых растений, белки лесных орехов и белки земляных орехов. Примеры полисахаридов включают без ограничений пектин, каррагинан, альгинат, ксантановую камедь, модифицированные целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлозу), камедь акации аравийской, камедь гхатти, камедь карайи, трагакантовую камедь, камедь бобов рожкового дерева, гуаровую камедь, камедь семян псиллиума, камедь семян айвы, камедь лиственницы (например, арабиногалактаны), камедь страктан, агар, фурцелларан, модифицированные крахмалы, геллановую камедь и фукоидан.
В некоторых примерах выполнения, количество по меньшей мере одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых составляет более около 1 мг на 8-унцевую порцию (около 227 мл), например от около 125 мг до около 2000 мг на 8-унцевую порцию, от около 500 мг до около 1000 мг на 8-унцевую порцию, от около 300 мг до около 700 мг на 8-унцевую порцию, от около 125 мг до около 500 мг на 8-унцевую порцию, от около 60 мг до около 90 мг на 8-унцевую порцию. В некоторых примерах выполнения, количество микроинкапсулированного цитрусового лимоноида составляет по меньшей мере около 1 мг на 8-унцевую порцию (например, от около 2 мг до около 200 мг на 8-унцевую порцию, от около 10 мг до около 100 мг на 8-унцевую порцию). В некоторых примерах выполнения, количество микроинкапсулированного цитрусового флавоноида составляет от около 125 мг до около 2000 мг на 8-унцевую порцию (например, от около 500 мг до около 1000 мг на 8-унцевую порцию, от около 300 мг до около 700 мг на 8-унцевую порцию).
Следует понимать, что по изобретению напитки могут иметь любые из многочисленных различных конкретных рецептур или составов. По изобретению рецептура напитка может до некоторой степени изменяться в зависимости от таких факторов, как предполагаемый сегмент рынка для напитка, его желаемые питательные свойства, вкусовые характеристики и тому подобное. Например, обычно можно добавить дополнительные ингредиенты напитка в рецептуру конкретного варианта напитка, включая любую из рецептур напитка, описанную здесь. Другие дополнительные ингредиенты напитка также предполагаются и включены в объем настоящего изобретения.
Напитки, раскрытые в настоящем изобретении, представляют собой готовые к употреблению жидкие рецептуры. Однако настоящее изобретение также относится к концентратам напитков, используемым для приготовления описанного здесь напитка. Используемый в настоящем изобретении термин «концентрат напитка» относится к концентрату, изготовленному в виде жидкости, геля или практически сухой смеси. Практически сухая смесь, как правило, изготавливается в виде порошка, хотя она также может изготавливаться в виде таблетки на одну порцию или в любой другой удобной форме. Рецептуру концентрата составляют таким образом, чтобы он обеспечивал получение напитка нормальной концентрации, как здесь описано, после восстановления или разбавления разбавителем, предпочтительно водой. В некоторых других вариантах выполнения, напиток нормальной концентрации готовят непосредственно, без получения концентрата и последующего разбавления. Спортивные напитки могут быть в готовом к употреблению виде или могут быть концентратами напитков (например, жидкостями, порошками или таблетками), которые восстанавливают разбавителем, предпочтительно водой, до напитка нормальной концентрации.
В некоторых примерах выполнения, напиток может дополнительно включать по меньшей мере один дополнительный ингредиент напитка (например, воду, углекислый газ, подсластитель, подкислитель, ароматизатор, краситель, витамин, минерал, консервант, эмульгатор, загуститель, замутнитель и смеси любых из них). Другие ингредиенты также предполагаются. Дополнительные ингредиенты напитка могут быть добавлены на различных этапах производства напитка, в том числе до или после добавления микроинкапсулированного фитохимического соединения(ий) цитрусовых.
При производстве некоторых вариантов напитка может добавляться вода, и вода, отвечающая стандарту качества для напитков, может использоваться, так чтобы не оказывать отрицательного влияния на вкус, запах и внешний вид напитка. Такая вода обычно является прозрачной, бесцветной, свободной от нежелательных минералов, вкуса и запахов, свободной от органических веществ, низкощелочной и приемлемого микробиологического качества, определяемого отраслевыми и государственными стандартами, действующими на момент производства напитка. В некоторых примерах выполнения, добавленная вода содержится на уровне от около 0% до около 95% от веса напитка нормальной концентрации (например, от около 10% до около 90 вес.%, от около 25% до около 85 вес.%).
В некоторых примерах осуществления напитков, раскрытых в настоящем изобретении, для обеспечения шипучести используется насыщение углекислым газом. Любые технологии и насыщающее оборудование, известные из уровня техники для насыщения напитков углекислым газом, которое представляет собой растворение углекислого газа в напитках, могут быть использованы. Насыщение углекислым газом может улучшить вкус и внешний вид напитка и может помочь в сохранении напитка путем подавления роста и/или уничтожения нежелательных бактерий. В некоторых примерах выполнения, уровень углекислого газа в напитке составляет до около 7,0 объемов углекислого газа, например от около 0,5 до около 5,0 объемов углекислого газа. В контексте настоящего изобретения один объем углекислого газа определяется как количество углекислого газа, поглощенное тем или иным количеством воды при температуре 16°С и атмосферном давлении. Содержание углекислого газа в напитке может быть выбрано специалистами в данной области на основе желаемого уровня шипучести и влияния насыщения углекислым газом на вкус и вкусовое впечатление от напитка.
Некоторые примеры осуществления раскрытых в настоящем изобретении напитков включают в качестве дополнительного ингредиента напитка по меньшей мере один подсластитель. Подсластители могут быть натуральными или искусственными. Натуральные подсластители включают без ограничений сахарозу, фруктозу, глюкозу, мальтозу, рамнозу, тагатозу, трегалозу, кукурузные сиропы (например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), фруктоолигосахариды, инвертированный сахар, кленовый сироп, кленовый сахар, мед, коричневый сахар, патоку, сорговый сироп, эритрит, сорбит, маннит, ксилит, глицирризин, малитол, лактозу, архат, ребаудиозиды (например, ребаудиозид A), стевиозид, ксилозу, арабинозу, изомальт, лактит, мальтит, и рибозу, тауматин, монеллин, браззеин и монетин и смеси любых из них. В некоторых примерах выполнения, натуральный подсластитель является натуральным сильным подсластителем, не имеющим пищевого значения, например ребаудиозидом A. Искусственные подсластители включают без ограничений аспартам, сахарин, сукралозу, ацесульфам калия, алитам, цикламат, неогесперидин дигидрохалкон, неотам и смеси любых из них. Количество подсластителя, используемое в напитке, может быть выбрано специалистами в данной области на основе желаемой степени сладости напитка.
В некоторых примерах осуществления напитки, раскрытые в настоящем изобретении, включают в качестве дополнительного ингредиента напитка подкислитель. Подкислители понижают значение pH напитка и также обеспечивают кислотность напитка. Подкислители включают без ограничений фосфорную кислоту, соляную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, яблочную кислоту, молочную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, фумаровую кислоту, глюконовую кислоту, янтарную кислоту, малеиновую кислоту и смеси любых из них. Некоторые примеры выполнения включают по меньшей мере один подкислитель, использованный в совокупном количестве от около 0,01% до около 1,0% от веса напитка (например, от около 0,1% до около 0,75 вес.%, от около 0,25% до около 0,5 вес.%, от около 0,24% до около 0,45 вес.%). В некоторых примерах выполнения, напитки имеют значение pH от около 2,5 до около 4,5 (например, от около 2,75 до около 4,25, от около 2,9 до около 4,0). Количество подкислителя, используемое в напитке, может быть выбрано специалистами в данной области на основе используемого подкислителя, желаемого значения pH, других используемых ингредиентов и т.д.
В некоторых примерах осуществления напитки, раскрытые в настоящем изобретении, включают в качестве дополнительного ингредиента напитка ароматизатор. Ароматизаторы включают в числе прочих ароматы плодов, растительные ароматы и ароматы специй. Ароматизаторы могут быть в виде экстракта, эфирного масла, олеосмолы, концентрированного сока, вкусо-ароматической основы и других форм, известных из уровня техники. Ароматы плодов включают без ограничений ароматы, полученные из апельсина, мандарина, апельсина-королька, танжерина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, лаймквата, танжело, пуммело, помело, яблока, винограда, груши, персика, нектарина, абрикоса, сливы, чернослива, граната, ежевики, голубики, малины, клубники, вишни, клюквы, смородины, крыжовника, бойзеновой ягоды, черники, тутовой ягоды, финика, ананаса, банана, папайи, манго, личии, маракуйи, кокоса, гуавы, киви, арбуза, мускусной дыни, белой мускатной дыни и комбинации любых из них, например фруктовый пунш. Однако при включении в рецептуру напитка настоящего изобретения ароматов плодов это не приводит к содержанию в напитке значительного процента фруктового сока. В некоторых примерах выполнения, напиток содержит менее 10% фруктового сока (например, менее 5% фруктового сока, практически без фруктового сока). Термин «растительный аромат» относится к ароматам, полученным из других, чем плод частей растения. Таким образом, растительные ароматы могут включать те ароматы, которые получены из эфирных масел и экстрактов орехов, коры, корней и листьев. Примеры таких ароматов включают в числе прочих аромат ореха кола, аромат чая, аромат кофе. Ароматы специй включают без ограничений ароматы, полученные из кассии, гвоздики, корицы, перца, имбиря, ванили, кардамона, кориандра, сырья для корневого пива, сассафраса, женьшеня и других пряностей. Многочисленные дополнительные и альтернативные ароматизаторы, пригодные для использования в по меньшей мере некоторых примерах выполнения, будут очевидны для специалистов в данной области при условии, что они будут обеспечивать эффект данного раскрытия. В по меньшей мере некоторых примерах выполнения, такими ароматизаторами являются специи или другие ароматические добавки из числа ароматов плодов. В компетенции специалистов в данной области, при условии сохранения эффекта данного раскрытия, выбрать подходящий ароматизатор или комбинацию ароматизаторов для напитков по изобретению. В целом было установлено, что концентрация ароматизатора от около 0% до около 0,400 вес.% (например, от около 0,050% до около 0,200%, от около 0,080 до около 0,150%, от около 0,090 до около 0,120 вес.%) является подходящей для некоторых примеров выполнения изобретения.
В некоторых примерах осуществления напиток настоящего изобретения может также включать замутнитель в диапазоне концентраций от около 0 до около 100 частей/млн (например, от около 10 до около 50 частей/млн, от около 15 до около 35 частей/млн). Примеры замутнителей включают без ограничений этерифицированную камедь, изобутират ацетата сахарозы, крахмальные компоненты и их смеси.
1
2
3
5
6
7
9
12
В некоторых примерах осуществления напитки, раскрытые в настоящем изобретении, включают в качестве дополнительного ингредиента напитка витамин и/или минерал. Примеры витаминов включают без ограничений витамины A, C (аскорбиновая кислота), D, E (токоферол/токотриенол), B (тиамин), B (рибофлавин), B (ниацин), B, B, B (биотин), B (фолиевая кислота), B и K и комбинации любых из них. Примеры минералов включают без ограничений натрий, калий, кальций, магний, хлор и комбинации любых из них. В компетенции специалистов в данной области, при условии сохранения эффекта данного раскрытия, выбрать подходящий витамин, минерал или их комбинацию для напитков по изобретению.
По меньшей мере в некоторых примерах осуществления напитков, раскрытых в настоящем изобретении, могут использоваться консерванты. То есть по меньшей мере некоторые примеры выполнения по усмотрению содержат растворенную смесь консервантов. Напитки с pH ниже 4 и особенно ниже 3, как правило, являются «микростабильными», т.е. они препятствуют росту микроорганизмов и, таким образом, пригодны для длительного хранения до употребления без необходимости добавления дополнительных консервантов. Однако при желании может использоваться дополнительная смесь консервантов. Если смесь консервантов используется, то она может быть добавлена в напиток в любой подходящий момент во время его производства, например в некоторых случаях перед добавлением подсластителя. Используемые в настоящем изобретении термины «смесь консервантов» или «консерванты» включают все пригодные консерванты, разрешенные для использования в композициях пищевых продуктов и напитков, включая без ограничений такие известные консерванты как низин, коричная кислота, сорбаты, например сорбаты натрия, кальция и калия, бензоаты, например бензоаты натрия и калия, цитраты, например цитрат натрия и цитрат калия, и антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота. Консерванты могут быть использованы в количествах, не превышающих разрешенные максимальные уровни в соответствии с действующим законодательством и нормативными требованиями. Уровень используемого консерванта обычно подбирается в соответствии с планируемым значением pH конечного продукта, а также с оценкой возможности микробиологической порчи напитка с конкретной рецептурой. Максимальный используемый уровень, как правило, составляет около 0,05% от веса напитка. В компетенции специалистов в данной области, при условии сохранения эффекта данного раскрытия, выбрать подходящий консервант или комбинацию консервантов для напитков по изобретению.
Другие способы консервирования напитка, пригодные для по меньшей мере некоторых примеров осуществления напитков, раскрытых в настоящем изобретении, включают, например, этапы термической обработки, такие как горячий розлив и туннельная пастеризация. Такие этапы могут быть использованы для уменьшения роста дрожжей, плесени и микроорганизмов в напитках. Например, в патенте США No. 4830862 Braun et al. раскрыто применение пастеризации при производстве напитков из фруктового сока, а также использование подходящих консервантов в газированных напитках. В патенте США No. 4925686 Kastin раскрыта термически пастеризованная замораживаемая композиция фруктового сока, содержащая бензоат натрия и сорбат калия.
Некоторые аспекты настоящего изобретения относятся к способам сокрытия горечи фитохимических соединений цитрусовых и способам приготовления напитка, содержащего микроинкапсулированные фитохимические соединения цитрусовых. В некоторых примерах выполнения, предложен способ сокрытия горечи фитохимических соединений цитрусовых, включающий этапы приготовления по меньшей мере одного фитохимического соединения цитрусовых и микроинкапсулирования этого фитохимического соединения цитрусовых. В некоторых примерах выполнения, предложен способ приготовления напитка, включающий этапы приготовления по меньшей мере одного фитохимического соединения цитрусовых, содержащего цитрусовый лимоноид, микроинкапсулирования этого фитохимического соединения цитрусовых и смешивания этого микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых с по меньшей мере одним улучшающим гидратацию веществом, водой и в некоторых случаях с по меньшей мере одним дополнительным ингредиентом напитка. В некоторых примерах выполнения, напиток является спортивным напитком и/или изотоническим напитком. В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает по меньшей мере одно из следующих веществ: электролит, углевод, бетаин и глицерин. В некоторых примерах выполнения, количество по меньшей мере одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых составляет более около 1 мг на 8-унцевую порцию (например, от около 125 мг до около 2000 мг на 8-унцевую порцию, от около 500 мг до около 1000 мг на 8-унцевую порцию, от около 300 мг до около 700 мг на 8-унцевую порцию, от около 125 мг до около 500 мг на 8-унцевую порцию, от около 60 мг до около 90 мг на 8-унцевую порцию).
В некоторых примерах выполнения, предложен способ приготовления напитка, включающий этапы приготовления по меньшей мере одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых, содержащего цитрусовый лимоноид, и смешивания этого микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых с по меньшей мере одним улучшающим гидратацию веществом, водой и в некоторых случаях с по меньшей мере одним дополнительным ингредиентом напитка. В некоторых примерах выполнения, напиток является спортивным напитком и/или изотоническим напитком. В некоторых примерах выполнения, улучшающее гидратацию вещество включает по меньшей мере одно из следующих веществ: электролит, углевод, бетаин и глицерин. В некоторых примерах выполнения, количество по меньшей мере одного микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых составляет более около 1 мг на 8-унцевую порцию (например, от около 125 мг до около 2000 мг на 8-унцевую порцию, от около 500 мг до около 1000 мг на 8-унцевую порцию, от около 300 мг до около 700 мг на 8-унцевую порцию, от около 125 мг до около 500 мг на 8-унцевую порцию, от около 60 мг до около 90 мг на 8-унцевую порцию).
Неограничивающие примеры способов этапа микроинкапсулирования фитохимических соединений цитрусовых включают химические и физические способы микроинкапсулирования. Химические способы микроинкапсулирования включают без ограничений, например, простую или комплексную коацервацию, испарение растворителя, полимер-полимер несовместимость, полимеризацию матрицы, сушку в жидкой фазе и десольватацию в жидких средах. Физические способы микроинкапсулирования включают без ограничений, например, процессы распылительной сушки, вибрационное распыление, центробежную экструзию, экструзию давлением, процессы расплавления, метод псевдоожиженного слоя, охлаждение воздушной суспензии, электростатическое осаждение, ротационное разделение суспензии и распыление в емкость для экстракции растворителем. В некоторых примерах выполнения, микроинкапсулирование фитохимического соединения цитрусовых включает этап, выбранный из комплексной коацервации, распылительной сушки и центробежной экструзии.
В соответствии с настоящим изобретением этап микроинкапсулирования включает микроинкапсуляцию по типу ядро-оболочка, в результате которой образуются частицы, имеющие ядро из одного или нескольких фитохимических соединений цитрусовых, растворенных или диспергированных в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечными триглицеридами, лимоненом, бензиловым спиртом и т.д.), и оболочку из инкапсулирующего материала. Инкапсуляция по типу ядро-оболочка может также включать частицы, имеющие несколько ядер и/или несколько оболочек и/или агломерированные частицы из ядра и оболочки. Микроинкапсуляция по типу ядро-оболочка может осуществляться при помощи различных способов, включая, например, испарение растворителя, вращающийся диск, электрогидродинамическое распыление, распылительную сушку, покрытие, наносимое методом вихревого напыления псевдоожиженного слоя, и т.д. В соответствии с настоящим изобретением этап микроинкапсулирования может также включать инкапсуляцию фитохимических соединений цитрусовых в коацерваты (например, коацерваты с координационными связями), липосомы (например, с использованием лецитина в качестве инкапсулирующего вещества), структуры с нанопорами (например, в целлюлозные частицы, кремнеземные частицы, каолин, циклодекстрины), жидкокристаллические структуры (например, фосфолипиды, моноглицериды), природные инкапсулирующие материалы (например, в дрожжи, грибковые споры, пыльцу), или частицы включения (например, в частицы гелеобразующего полимера, тонкоизмельченные кусочки фруктов).
При инкапсуляция по типу ядро-оболочка ядро может также включать гель в дополнение к фитохимическому соединению цитрусовых, например альгинат кальция или термически обработанный белок молочной сыворотки. Оболочка может быть изготовлена из широкого ассортимента веществ, например восков, жиров, шеллака, белка (например, молочно-сывороточного, зеина, желатина, соевого и т.д.) и/или гидроколлоида (например, крахмала или модифицированного крахмала, целлюлозных полимеров, ксантана, геллана, пектина и т.д.). Оболочка может быть выполнена с учетом конкретных физиологических условий или условий окружающей среды, которым подвергается ядро, в соответствии с этим, высвобождение микроинкапсулированного фитохимического соединения цитрусовых будет осуществляться путем диффузии или другими способами (например, кислотным гидролизом, ферментативным действием, осмотическим давлением, градиентами концентраций, pH и т.д.). Микроинкапсуляция по типу ядро-оболочка может осуществляться при помощи различных способов, включая, например, испарение растворителя, вращающийся диск, электрогидродинамическое распыление, распылительную сушку, покрытие, наносимое методом вихревого напыления псевдоожиженного слоя, и т.д. Белок кукурузного зерна зеин является конкретным примером оболочки, которая может быть образована вокруг жирорастворимого ядра просто путем разбавления растворителя (водного раствора спирта) водой. Таким образом, концентрированный раствор зеина в водном спирте, который также содержит инкапсулируемое вещество (в данном случае фитохимическое соединение цитрусовых), образует микрокапсулы путем комбинации физического перемешивания (высокая скорость сдвига или гомогенизация) с одновременным разбавлением водой.
Коацерваты (например, коацерваты с координационными связями) имеют оболочку, состоящую из двух полимеров, имеющих противоположные друг другу суммарные заряды при значении pH конечного продукта, например 3,2. Для получения коацерватов материал ядра (например, фитохимическое соединение цитрусовых, растворенное или диспергированное в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)) окружают первым полимером, обычно при помощи гомогенизации или смешивания с высокой скоростью сдвига жирорастворимого вещества с раствором белка (например, молочно-сывороточного), после чего добавляют второй раствор гидроколлоида (например, пектина). Затем значение pH понижают до расчетного значения pH продукта, при котором белок приобретает положительный суммарный заряд, а гидроколлоид - отрицательный суммарный заряд, что в результате взаимного притяжения приводит к образованию полимерного комплекса «оболочки» вокруг ядра, называемого коацерват. Коацерваты могут также включать послойное образование оболочки, при котором слои положительно и отрицательно заряженных полимеров добавляются поочередно, для того чтобы образовывать более плотные барьеры с лучшими защитными свойствами.
Липосомы могут включать инкапсулирующее вещество, понижающее поверхностное натяжение, например лецитин или компоненты лецитина (например, фосфолипиды и лизофосфолипиды), который окружает вещество ядра (например, фитохимическое соединение цитрусовых, растворенное или диспергированное в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)). Липосомы могут быть образованы путем привнесения энергии извне (например, гомогенизации, ультразвуковой обработки или других аналогичных механизмов подвода энергии). Липосомы могут быть однослойными или многослойными в зависимости от точной рецептуры и параметров получения. Для применения в напитках липосомы преимущественно инкапсулируют жирорастворимые компоненты, такие как фитохимические соединения цитрусовых, а не водорастворимые компоненты. Поверхности липосом могут быть модифицированы путем ковалентного или нековалентного присоединения лигандов, придающих способность к специфическому связыванию с конкретной структурой, помогая таким образом в адресной доставке инкапсулированного вещества. Типичные модификации поверхности включают присоединение антитела, специфичного к антигену поверхности клетки, которое резко повышает вероятность того, что инкапсулированное вещество достигнет конкретных клеток (например, клеток слизистой оболочки полости рта, желудка или клеток слизистой оболочки кишечника, при использовании в напитках и пищевых продуктах).
Двойная инкапсуляция является комбинацией некоторых вышеописанных технологий. Примером может служить капсула, содержащая множество более мелких капсул, причем внешняя оболочка выполнена так, что она растворяется или распадается под действием соответствующих стимулов, например смачивания слюной, ферментативной активности амилазы, жевания (деформации), нейтрального значения pH и т.д. Такой подход позволяет осуществлять доставку нескольких инкапсулированных соединений последовательно при условии, что внешняя оболочка и поверхность внутренних капсул распадаются под действием различных механизмов, или они распадаются друг за другом в соответствии с различным распределением во времени их диффузионной кинетики. Другая форма двойной инкапсуляции является мультифазной, в этом случае она может быть двойной эмульсией типа масло в воде в масле или двойной эмульсией типа вода в масле в воде; последний вариант наиболее подходит для применения в напитках, когда напиток представляет собой внешнюю водную фазу. Двойные эмульсии формируются изнутри-наружу, начиная с внутренней эмульсии. Это требует использования по меньшей мере двух поверхностно-активных веществ, имеющих совершенно разные показатели гидрофильно-липофильного баланса, которые действуют на соответствующих межфазовых границах (масло/вода по сравнению с вода/масло). В результате инкапсулированные вещества, растворимые или в воде или в жире, могут быть инкапсулированы одновременно или раздельно.
Нанопористые частицы, изначально имеющие нанопоры, или те, в которых единообразные нанопористые полости были специально созданы искусственно, способны инкапсулировать различные жирорастворимые вещества (например, фитохимическое соединение цитрусовых, растворенное или диспергированное в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)), путем сочетания капиллярного эффекта и межфазного притяжения. Высвобождение происходит в результате простой диффузии, или для него может потребоваться физическое усилие, изменение значения pH или ферментативное действие. Примеры нанопористых инкасулянтов включают целлюлозные частицы, кремнеземные частицы или природную глину (каолин). На более молекулярном уровне в качестве нанопористых материалов можно рассматривать циклодекстрины, так как они инкапсулируют вещества, которые соответствуют полости, образованной кольцевой структурой циклодекстрина, в зависимости как от гидродинамическоо размера инкапсулируемого вещества, так и от размера кольца (доступны несколько различных вариантов циклодекстринов).
Субмикронные жидкокристаллические структуры, имеющие фазу с непрерывной структурой и сеть нанопор, могут быть изготовлены из съедобных материалов, таких как фосфолипиды и моноглицериды, при соблюдении во время изготовления правильного соотношения между поверхностно-активным веществом, инкапсулируемым веществом (например, фитохимическим соединением цитрусовых, растворенным или диспергированным в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)) и масляной/водной фазой. Эти жидкокристаллические материалы не являются твердыми частицами, а по своему действию они больше похожи на гели или концентрированные растворы полимеров, и поглощение и высвобождение инкапсулированных веществ происходят у них, как у вышеописанных нанопористых частиц. Хотя большинство традиционных структур, подпадающих под это определение, являются слишком вязкими для того, чтобы рассматривать их в качестве ингредиентов напитков, было обнаружено, что раздробленные или фрагментированные жидкие кристаллы обладают аналогичными инкапсулирующими свойствами, но не имеют непрерывно протяженной структуры и, следовательно, имеют более низкую вязкость.
Природные капсулы, такие как дрожжи, грибковые споры и пыльца, также могут инкапсулировать жирорастворимые вещества (например, фитохимическое соединение цитрусовых, растворенное или диспергированное в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)). Каждый из этих природных инкапсулирующих веществ имеет различные возможности по защите и высвобождению в зависимости от химической природы инкапсулируемого вещества и формы конечного продукта.
Частицы включения включают частицы микронных размеров, полученные путем гелеобразования полимера с жирорастворимым веществом (например, фитохимическим соединением цитрусовых, растворенным или диспергированным в смешивающемся с жиром растворителе (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)) в его матрице во время полимеризации, например гелеобразования альгината натрия при добавлении кальция. Таким образом, жирорастворимое вещество удерживается водным гелем до тех пор, пока гель не будет разрушен физическим, исходящим из окружающей среды или метаболическим воздействием.
В соответствии с настоящим изобретением этап микроинкапсулирования приводит к образованию частиц, имеющих средний размер частиц в диапазоне микрон/микрометр/μm. В некоторых примерах выполнения, этап микроинкапсулирования фитохимических соединений цитрусовых приводит к образованию частиц, имеющих средний размер частиц в диапазоне от около 1 до около 500 микрон (например, от 5 до 300 микрон, от 10 до 200 микрон, от 20 до 150 микрон, от 50 до 100 микрон, от 10 до 50 микрон). В некоторых примерах выполнения, этап микроинкапсулирования фитохимических соединений цитрусовых приводит к образованию частиц, имеющих средний размер частиц в диапазоне от около 0,05 микрон до около 20 микрон (например, от 0,1 до 10 микрон, от 0,5 до 2,0 микрон). В некоторых примерах выполнения, этап микроинкапсулирования фитохимических соединений цитрусовых приводит к образованию частиц, имеющих средний размер частиц менее чем 1,0 микрон (например, от 0,05 до 0,9 микрон, от 0,1 до 0,5 микрон). Ввиду настоящего раскрытия специалист в данной области сможет при необходимости изменять размер частиц так, чтобы он был оптимальным для включения в рецептуру конкретного напитка. Размер частиц может быть выбран на основе желаемого вкусового ощущения, внешнего вида (например, прозрачный, мутноватый, мутный или непрозрачный), устойчивости к окислению и стабильности суспензии в напитке.
В некоторых примерах выполнения, на этапе микроинкапсулирования фитохимического соединения цитрусовых используется инкапсулирующее вещество, содержащее по меньшей мере одно вещество, выбранное из белков и полисахаридов. Примеры белков включают без ограничений молочные белки, белки молочной сыворотки, казеины и их фракции, желатин, белок кукурузного зерна зеин, бычий сывороточный альбумин, яичный альбумин, белковые экстракты зерновых культур (например, белок пшеницы, ячменя, ржи, овса и т.д.), растительные белки, микробные белки, белки бобовых растений, белки лесных орехов и белки земляных орехов. Примеры полисахаридов включают без ограничений пектин, каррагинан, альгинат, ксантановую камедь, модифицированные целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлозу), камедь акации аравийской, камедь гхатти, камедь карайи, трагакантовую камедь, камедь бобов рожкового дерева, гуаровую камедь, камедь семян псиллиума, камедь семян айвы, камедь лиственницы (например, арабиногалактаны), страктановую камедь, агар, фурцелларан, модифицированные крахмалы, геллановую камедь и фукоидан.
В некоторых примерах осуществления раскрытых в настоящем изобретении способов, фитохимическое соединение цитрусовых может быть получено в числе прочих из по меньшей мере одного из следующих плодов цитрусовых: апельсина, мандарина, апельсина-королька, танжерина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, лаймквата, танжело, пуммело и помело. В некоторых примерах осуществления раскрытых в настоящем изобретении способов, фитохимическое соединение цитрусовых содержит по меньшей мере одно из следующих веществ: цитрусовый флавоноид (например, гесперетин, гесперидин, неогесперидин, кверцетин, кверцитрин, рутин, нарирутин, нобилетин, танжеретин, нарингин, нарингенин, понцирин, скутеллареин, синенсетин) и цитрусовый лимоноид (например, лимонин, обакунон, номилин, гликозидные производные любого из них) и, в некоторых случаях, токоферол. В некоторых примерах осуществления раскрытых в настоящем изобретении способов, цитрусовый сок может быть получен из по меньшей мере одного из следующих плодов цитрусовых: апельсина, мандарина, апельсина-королька, танжерина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, лаймквата, танжело, помело, пуммело и любого другого плода цитрусовых. Некоторые примеры осуществления раскрытых в настоящем изобретении способов дополнительно включают этап смешивания с дополнительным ингредиентом напитка, включающим по меньшей мере один из следующих ингредиентов: углекислый газ, подсластитель, подкислитель, ароматизатор, краситель, витамин, минерал, консервант, эмульгатор, загуститель, замутнитель и комбинацию любых из них.
Следующие примеры иллюстрируют конкретные варианты выполнения изобретения, но не предназначены для его ограничения.
Примеры
Четыре образца спортивных напитков были приготовлены в соответствии с настоящим изобретением путем смешивания вместе ингредиентов в количествах, указанных в каждом столбце нижеследующей таблицы.
Ингредиенты
Образец 1, вес.%
Образец 2, вес.%
Образец 3, вес.%
Образец 4, вес.%
Вода
94,808%
89,010%
86,812%
84,614%
Сахарный сироп
2,000%
5,000%
6,000%
7,000%
Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы
1,600%
4,000%
4,800%
5,600%
Хлорид натрия
0,048%
0,060%
0,072%
0,084%
Цитрат натрия
0,048%
0,060%
0,072%
0,084%
Монокалий ортофосфат
0,032%
0,040%
0,048%
0,056%
Пищевые кислоты
0,240%
0,300%
0,360%
0,420%
Ароматизаторы
0,800%
1,000%
1,200%
1,400%
Микроинкапсулированные фитохимические соединения цитрусовых
0,400%
0,500%
0,600%
0,700%
Этерифицированные камеди
0,012%
0,015%
0,018%
0,021%
Пищевые красители
0,004%
0,005%
0,006%
0,007%
Пищевые масла
0,008%
0,010%
0,012%
0,014%
Всего
100,000%
100,000%
100,000%
100,000%
Для специалистов в данной области будет очевидно, что в соответствии с общими принципами настоящего изобретения возможны многочисленные альтернативы и модификации изобретения при условии, что они будут обеспечивать эффект вышеприведенного раскрытия и описания примеров. Специалистам в данной области будет понятно, что все эти различные модификации и альтернативы входят в объем изобретения, и прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и альтернативы. Необходимо понимать, что использование в настоящем описании и следующей формуле изобретения терминов в единственном числе в соответствии с традиционным для патентов подходом означает «по меньшей мере один», если из контекста явно не следует, что в этом частном случае данный термин употреблен в значении «конкретно один» или «только один». Также термины «включающий» и «содержащий» являются неограничивающими и не исключающими дополнительные элементы, признаки, компоненты и т.д.