Способ получения фитостерольной дисперсной системы для напитков (варианты)

Способ получения фитостерольной дисперсной системы для напитков (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область изобретения

Данное изобретение относится к водным композициям, таким как напитки, содержащим фитостеролы, для людей и ветеринарного использования и способам их производства. Типичные напитки включают фруктовые и овощные соки. Другие типичные напитки включают спортивные напитки, порционные напитки или напитки для восстановления потери электролитов при болезни. Кроме того, типичные напитки включают газированные напитки, включая безалкогольные напитки и так называемые напитки с «ботаническим букетом», такие как кола и другие природные и искусственные вкусовые напитки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОМУ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изучены способы профилактики атеросклероза, одной из причин, лежащих в основе сердечно-сосудистых заболеваний, и показано, что холестерин играет определенную роль при этом заболевании, так как способствует образованию атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах, создавая препятствия кровотоку в мышцах сердца, почках, головном мозге и конечностях. Некоторые данные показывают, что 1% снижение холестерина в цельной сыворотке субъекта дает 2% снижение риска заболевания коронарных артерий, а 10% снижение могло бы предотвратить примерно 100000 смертей в Соединенных Штатах ежегодно. Еще в 1953 г. в научной литературе сообщалось, что фитостеролы обладают некоторым эффектом в отношении снижения атеросклеротических явлений у млекопитающих, снижения холестерина в сыворотке крови человека и снижения сывороточного холестерина у молодых мужчин с атеросклеротическим заболеванием сердца (Pollak, Circulation 7, 696-701; 702-706 (1953); Farquhar et al., Circulation, 14, 77-82 (1956)). В другой научной литературе утверждается, что фитостеролы и станолы фактически снижают уровень сывороточного холестерина у людей; однако из-за плохой растворимости в воде трудно получить продукты, пригодные для потребления людьми и в ветеринарии, которые содержат эти фитостеролы и станолы.

Большей частью, фитостеролы или станолы использовали в маргаринах и других так называемых намазываемых продуктах или подобных пищевых продуктах из-за их гидрофобных свойств. В патентах Соединенных Штатов №№ 3881005 и 4195084, оба переуступлены Eli Lilly, описано измельчение или размол фитостеролов для улучшения их растворимости. Eli Lilly одно время поставляла на рынок стерольный препарат из таллового масла, а позднее из соевого масла под торговым названием сителлин, который снижал сывороточный холестерин примерно на 9%. Kuccodkar et al., Atherosclerosis, 23: 239-248 (1976). Данный продукт, однако, никогда не получал широкого признания у потребителей.

Содержащие фруктовый сок продукты, т.е. напитки и препараты на основе воды, содержащие фруктовый сок (а также концентраты для получения таких напитков и продуктов), используются в данной области и достигли относительно высокой степени коммерческого признания. Включение гидрофобных ингредиентов в эти продукты представляет трудность, хорошо известную специалистам в данной области, так как гидрофобные ингредиенты имеют разную с водой плотность и в результате во время покупки и потребления данного продукта гидрофобный компонент может выделяться и всплывать на поверхность или тонуть на дно. Например, гидрофобный компонент, который всплывает на поверхность, дает нежелательное «образование кольца», которое обнаруживается в напитках, таких как соки, содержащие гидрофобный ингредиент с плотностью меньше плотности воды, и дает в результате продукт, который не является однородным по всему контейнеру.

В содержащих фруктовый сок продуктах, упакованных в прозрачные или полупрозрачные (например, стеклянные или пластиковые) контейнеры, необходимо устранить это разделение, так как эстетически нежелательное видимое разделение данного продукта влияет на приемлемость для потребителя. Взбалтывание содержащего фруктовый сок продукта в его контейнере перед использованием дает временную дисперсию гидрофобного ингредиента, однако этим добиваются только краткосрочно существующего раствора, так как гидрофобный ингредиент может снова отделяться после взбалтывания. Гидрофобные, жирорастворимые или олеофильные ингредиенты, включая витамины, масла, экстракты, вкусовые и ароматизирующие добавки и стеролы, при добавлении к содержащим фруктовый сок продуктам требуют специальной обработки для обеспечения включения или путем суспендирования или диспергирования в содержащий фруктовый сок продукт так, чтобы они не могли отделяться.

При попытках в прошлом в данной области техники преодолеть эти трудности обычно использовали несколько способов, включая гомогенизацию, инкапсулирование и/или добавление стабилизаторов, камедей, эмульгаторов и тому подобного; однако эти способы повышают стоимость продукта и в некоторых случаях являются неправомерными для некоторых стандартизованных продуктов, таких как цитрусовый сок, например апельсиновый сок. Покупатель также может найти некоторые из этих продуктов нежелательными с точки зрения маркировки, текстуры и вязкости. Стабилизаторы и камеди часто добавляют вязкости, т.е. повышают плотность содержащего фруктовый сок продукта, ухудшая тем самым органолептическое ощущение от него. Кроме того, диспергирование фитостеролов в соках или напитках является причиной того, что напиток имеет порошковую текстуру, которая отрицательно влияет на его приемлемость для потребителя.

Из-за необходимости признания и приемлемости для потребителя некоторые напитки, содержащие сок, должны сохранять мутный вид и не должны давать кольцо на поверхности сока, когда они находятся в контейнере или стакане, что делает необходимым получение фруктового сока и/или концентрата фруктового сока, содержащего гидрофобные вещества в стабильной дисперсии. Признание потребителем и приемлемость мутности в некоторых продуктах фруктовых соков, таких как цитрусовые соки, например апельсиновый сок и другие продукты-напитки, требует стабильности продукта по этой причине как при охлаждении или хранении продукта, а также в момент потребления.

Tiainen et al. в патенте США № 6129944 описывают способ получения продукта, содержащего фитостерол, путем формирования гомогенной суспензии микрокристаллического фитостерола и подсластителя в водном растворе.

Vulfson et al. в WO 00/41491 описывают гидрофобные соединения, такие как фитостеролы и ликопены в качестве добавок к пищевым продуктам и напиткам, таким как масляномаргариновые продукты, дозированные напитки, супы, соусы, подливы, заправки для салатов, майонез, кондитерские продукты, хлеб, кексы, пирожные, бисквиты, сухие завтраки и продукты типа йогурта. Vulfson et al. при комбинировании фитостерола или ликопена с пищевым продуктом выдвигает теорию о том, что пищевой продукт, в котором присутствуют как гидроксильные, так и карбоксильные группы, взаимодействует с поверхностью стерола или ликопена.

В данном источнике далее описано получение тонкой суспензии фитостеролов в воде в отсутствие поверхностно-активных веществ и без измельчения фитостеролов с сахарами, как описано в патентах Соединенных Штатов №№ 3085939; 4195084; 3881005 и GB 934686. Vulfson et al., напротив, делали суспензию или густую суспензию фитостеролов в воде при концентрации от примерно 10% до примерно 30% (по весу) стеролов путем интенсивной гомогенизации с применением общепринятых способов и при небольшом объеме концентрированного водного раствора пищевого продукта, который описан как «покрывающий материал».

Haarasilta et al., WO 98/58554, описывают предварительную смесь, используемую в пищевой промышленности, содержащую размолотый фитостерол и обычный продовольственный ингредиент, такой как материал из фруктов, овощей или ягод, в частности, в виде порошка, и способы изготовления предварительной смеси. Измельчение фитостеролов и пищевого продукта, такого как ягоды, фрукты или овощи, согласно способам и с устройствами, раскрытыми в финских патентных заявках FI 963904 и FI 932853, и с помощью измельчителя, работающего по принципу так называемого ударного размола, такого как мельница Artex, производимая Megatrex Oy, дает этот результат. Отмечается, что при применении способа данного изобретения к зерну в сочетании с фитостеролом температура зерен крупы повышается из-за эффекта воздействия механической энергии на зерна, с получением тем самым теплового воздействия на зерна в связи с измельчением.

Zawistowski, WO 00/45648, описывает способ получения микрочастиц фитостеролов и фитостанолов или смесей обоих путем диспергирования и суспендирования фитостеролов и фитостанолов в полужидком, жидком или вязком носителе и воздействия на сформированный таким образом носитель ударных сил. Способ включает диспергирование или другое суспендирование фитостерола и/или станола в подходящем полужидком, жидком или вязком носителе с последующим применением ударных сил на носитель с получением микрочастиц. Zawistowski создает эти ударные силы путем создания высокого усилия сдвига или с помощью сопла воздушного распыления, пневматического сопла, смесителя с высоким усилием сдвига или коллоидной мельницы, но предпочтительно с помощью микрофлюидизатора, доступного для приобретения в Microfluidics Incorporation, Newton, Massachusetts.

Zawistowski наблюдал, что фитостеролы и/или фитостанолы, получаемые этим путем, обладают большей «растворимостью» не только в системах доставки на масляной основе, но также в другой среде и могут быть включены в такие напитки, как кола, соки и пищевые добавки и/или напитки, заменяющие молоко.

Gottemoller, WO 01/37681 А1, также описывает способ сочетания фитостерола и/или фитостанола с водорастворимым белком и, необязательно, эмульгатором путем измельчения фитостеролов и фитостанолов или дробления их с получением порошкового продукта перед добавлением его к водному материалу.

Tarr et al., WO 94/27451, описывают способ изготовления загустителя из цитрусового фрукта для напитков путем изготовления густой суспензии из воды и цитрусовой пульпы, имеющей содержание твердых веществ от 0,15% до 10% по весу (безводному), с последующим нагреванием густой суспензии до температуры от 70°С до 180°С (158°F-356°F) в течение 2-240 минут и воздействия на густую суспензию обработки с высоким усилием сдвига при скорости сдвига от 20000 с^-1 до 100000000 с^-1 путем гомогенизации при давлении от 1000 фунт/дюйм² до 15000 фунт/дюйм² и коллоидного размола.

Преимуществом было бы преодоление, по меньшей мере, одного из затруднений предшествующего уровня техники. По меньшей мере одно из этих других преимуществ реализовано по данному изобретению, которое представляет способ получения по существу стабильной дисперсии, состоящей по существу из гидрофобного фитостерола и водного материала, такого как водный концентрат напитка, и продукты, изготовленные по этому способу, все из которых по существу избавлены от одного или нескольких ограничений или недостатков способов и композиций предшествующего уровня техники без, например, увеличения вязкости, придания привкусов или порошкового вкуса, введения нежелательных ингредиентов или получения нежелательного визуально наблюдаемого вида.

В описании представлены дополнительные признаки и преимущества, которые могут быть реализованы с помощью данного изобретения, которые, частично, специалист в данной области найдет очевидными из описания и может узнать при практическом применении данного изобретения, и тот, кто будет осуществлять объекты и другие преимущества данного изобретения, получаемые с помощью способа и композиции, детально указанных в письменных описаниях и его формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы достичь, по меньшей мере, одного из тех или иных преимуществ в соответствии с целью данного изобретения, которое воплощено и широко описано, был найден способ получения по существу стабильной дисперсной системы, состоящей по существу из гидрофобного фитостерола и водного материала, такого как концентрат водного напитка, например концентрата сока, причем фитостерол выбирают из фитостеролов и фитостанолов. Если не указано иначе, термин «фитостерол», как используется в описании и формуле изобретения, включает как фитостерол, так и фитостанол. Данный способ предусматривает смешивание гидрофобного фитостерола с водным материалом с образованием первой дисперсной системы частиц гидрофобного фитостерола и водного материала, в котором размер частиц гидрофобного фитостерола в первой дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон. Данный способ предусматривает также гомогенизацию первой дисперсной системы с получением второй дисперсной системы частиц гидрофобного фитостерола и водного материала, причем размер частиц гидрофобного фитостерола во второй дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон.

Способ данного изобретения и полученная композиция не требуют использования камедей и/или эмульгаторов для получения стабильной дисперсной системы фитостеролов в водном материале без разделения, влияния на вкус и влияния на текстуру, особенно при производстве концентратов сока, таких как концентраты соков цитрусовых, например концентратов апельсинового сока.

По существу стабильная дисперсная система согласно изобретению содержит дисперсию гидрофобного фитостерола в водном материале, полученную по способу данного изобретения, который дает в результате дисперсную систему, из которой фитостерол не отделяется в течение периода времени до примерно 12 месяцев, после того как дисперсную систему подвергают нескольким циклам нагревания и охлаждения и/или при хранении в течение этого времени. При применении в концентратах цитрусовых соков, если фитостерол осаждается, он оседает с оседающей мякотью, что является естественным явлением для цитрусовых соков.

Цитрусовые напитки, такие как апельсиновый сок, имеют два типа мякоти, одна плавает, а другая оседает. Пульпа, которая дает апельсиновый сок, его помутнение, содержит оседающую мякоть, тогда как всплывающая пульпа поднимается на поверхность сока и контейнера. Фитостеролы имеют плотность ниже плотности воды, и в результате будут всплывать наверх в водном напитке, таком как концентрат цитрусового напитка или сока. Если он не диспергирован соответствующим образом, фитостерол будет образовывать белое кольцо сверху цитрусового напитка. Одним из преимуществ данного изобретения является получение по существу стабильной дисперсной системы фитостерола и водного материла, такого как концентрат цитрусового напитка или цитрусовый напиток с отсутствием отделения фитостерола таким образом, что образуются белые кольца сверху напитка. Обнаружено, что фитостеролы данного изобретения, когда фитостерол находится в сочетании с концентратом фруктового сока, концентратом цитрусового сока или напитка, такого как апельсиновый сок, может не подниматься на поверхность напитка, а скорее оставаться диспергированным в напитке и вызывает увеличение объема оседающей мягкой массы на дне напитка. Повышенный объем оседающей мякоти говорит о наличии фитостерола в оседающей мякоти. В любом случае в соответствии с данным изобретением фруктовый сок, концентрат цитрусового напитка или цитрусовый напиток, изготовленный в соответствии с данным изобретением, может по существу не содержать, если не полностью не содержать, фитостеролов, которые всплывают на поверхность.

Новое сделанное открытие состоит в том, что способ данного изобретения не требует нагревания первой дисперсной системы перед гомогенизацией или второй дисперсной системы после гомогенизации. Однако нагревание может быть желательным для пастеризации и предотвращения вызванной микробами порчи продукта, изготовленного по способу данного изобретения. Таким образом, способ данного изобретения может, необязательно, дополнительно содержать одну стадию нагревания или более. В одном необязательном воплощении способ может дополнительно включать стадию нагревания, при которой первую дисперсную систему гидрофобного фитостерола и водного материла нагревают до температуры от примерно 43°С до примерно 100°С (примерно 110°F до примерно 212°F) в течение периода времени от примерно 1 секунды до примерно 20 секунд с получением нагретой первой дисперсной системы. В другом необязательном воплощении необязательную стадию нагревания можно выполнять после гомогенизации.

В дополнительном воплощении создание дисперсной системы данного изобретения необязательно включает охлаждение необязательно нагретой первой дисперсной системы до температуры от примерно 22°С (примерно 72°F) до примерно 71°С (примерно 160°F) в течение периода времени от примерно 1 секунды до примерно 12 секунд перед гомогенизацией.

В еще одном воплощении способ может включать проведение гомогенизации при разном давлении и многих стадиях и, необязательно, при разных температурах, от примерно 22°С (примерно 72°F) до примерно 71°С (примерно 160°F).

В дополнительном воплощении данного изобретения водный материал может содержать концентрат водного напитка, такой как концентрат фруктового сока, например концентрат цитрусового сока, такой как концентрат апельсинового сока.

Другой аспект данного изобретения относится к открытию того, что способ данного изобретения производства композиции с исключением отделения фитостерола требует использования концентрата напитка, напитка или водной среды, имеющей вязкость от примерно 100 сПз до примерно 30000 сПз, или от примерно 5000 сПз до примерно 30000 сПз, или от примерно 6000 сПз до примерно 18000 сПз. Когда концентрат напитка, напиток или водная среда не попадает в эти интервалы вязкости, композиция данного изобретения может быть изготовлена с использованием способа со стадиями, применяемого в данном изобретении для создания первой дисперсной системы и второй дисперсной системы, или любого другого способа, но с использованием вспомогательных средств для производства, применяемых в данной области техники для придания вязкости в указанных интервалах.

Данное изобретение относится также к открытию того, что в отношении дисперсной системы гидрофобного фитостерола в водном материале можно устранить затруднения предшествующего уровня техники, сообщения дисперсной системе порошкового вкуса, когда размер частиц гидрофобных фитостеролов составляет от 0,1 микрона до примерно 50 микрон, или большинство гидрофобных частиц фитостерола в этом интервале могут иметь размер от примерно 0,2 микрон до примерно 10 микрон, или в любом случае будет по существу следовать кривой нормального распределения для любого из этих распределений частиц по размеру. Термин «большинство», используемый в настоящем описании и формуле изобретения, означает более чем 50%.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является примером распределения по размеру частиц из образца микронизированного фитостерола, имеющего общее содержание фитостерола более примерно 93% и образованного из β-ситостерола, β-ситостанола, кампестерола, кампестанола, стигмастерола, спиностерола, авенастерола и брассикастерола, причем смесь имеет температуру плавления от примерно 138°С до примерно 141°С, получаемого из растительных масел и талловых масел и поставляемых MB Multi Bene Health Oy Ltd из Финляндии.

Фиг.2 представляет объемное распределение микронизированного фитостерола с фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Соответственно, данное изобретение относится к способу получения по существу стабильной дисперсной системы, содержащей, по меньшей мере, один гидрофобный фитостерол и водный материал, такой как концентрат водного напитка, причем, по меньшей мере, один фитостерол выбран из фитостеролов и фитостанолов и причем дисперсная система не содержит каких-либо добавленных эмульгаторов и загустителей и других так называемых «вспомогательных средств для производства», применяемых в пищевой отрасли, например веществ для инкапсулирования.

Другой аспект данного изобретения относится к открытию того, что способ данного изобретения для производства данной композиции с исключением отделения фитостерола требует использования концентрата напитка, напитка или водной среды, имеющей вязкость от примерно 100 сПз до примерно 30000 сПз, или от примерно 5000 сПз до примерно 30000 сПз, или от примерно 6000 сПз до примерно 18000 сПз, или от примерно 8000 сПз до примерно 15000 сПз. Показатели вязкости, которые указаны в описании и формуле изобретения, определяли, используя вискозиметр Brookfield, модель #LVDV-11+, применяя стержень #3 при скорости 20 об/мин. И опять, когда концентрат напитка, напиток или водная среда не попадают в эти интервалы вязкости, композиция данного изобретения может быть изготовлена с использованием стадий способа, применяемых по данному изобретению для образования первой дисперсной системы и второй дисперсной системы, или любым другим способом, используемым в области пищевой промышленности для придания вязкости в этих интервалах. Эти вспомогательные средства могут быть добавлены к композиции перед началом процесса или на любой стадии во время процесса.

При смешивании гидрофобного фитостерола с водным материалом, таким как концентрат водного напитка, с образованием первой дисперсной системы и/или второй дисперсной системы, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола и водного материала, причем размер частиц, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола в первой дисперсной системе и/или второй дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон, или от примерно 0,1 микрона до примерно 50 микрон, или от примерно 0,1 микрона до примерно 30 микрон, или от примерно 0,1 микрона до примерно 10 микрон, и в одном воплощении будет по существу следовать кривой нормального распределения. В другом воплощении, чтобы по существу устранить порошковый вкус в водном материале, или концентрате, или напитке, размер частиц, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола в первой дисперсной системе и/или во второй дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 30 микрон или, когда большинство частиц будет иметь размер частиц в интервале в любом одном из предшествующих интервалов от примерно 0,2 микрона до примерно 10 микрон, или от примерно 0,2 микрона до примерно 2,5 микрон, или от примерно 0,4 микрона до примерно 1,5 микрон, или от примерно 0,3 микрона до примерно 0,4 микрона, и в дополнительном воплощении будет по существу следовать кривой нормального распределения. Все из предшествующих размеров частиц и интервалов размеров частиц также могут колебаться в пределах плюс или минус примерно 30%, или плюс или минус примерно 20%, или плюс или минус примерно 10%. Частицы гидрофобного фитостерола всех из названных выше размеров и интервалов размеров известны специалистам в данной области и могут быть получены от коммерческих поставщиков, таких как Cargill Co.

Один из аспектов данного изобретения включает способ получения по существу стабильной дисперсной системы, содержащей, по меньшей мере, один гидрофобный фитостерол и водный материал, причем указанный фитостерол выбирают из фитостеролов и фитостанолов, включающий:

(a) смешивание гидрофобного фитостерола с указанным водным материалом с образованием первой дисперсной системы частиц указанного гидрофобного фитостерола и указанного водного материла и

(b) гомогенизацию указанной нагретой смеси с получением второй дисперсной системы частиц указанного гидрофобного фитостерола и указанного водного материала, причем размер частиц указанного гидрофобного фитостерола в указанной первой дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон, или размер частиц указанного гидрофобного фитостерола в указанной второй дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон, или размер частиц указанного гидрофобного фитостерола как в первой, так и во второй дисперсной системе составляет от примерно 0,1 микрона до примерно 100 микрон.

В одном из воплощений способ может дополнительно включать нагревание указанной дисперсной системы перед стадией гомогенизации с образованием нагретой первой дисперсной системы перед гомогенизацией. В другом воплощении способ может также, при необходимости, включать нагревание указанной второй дисперсной системы с образованием нагретой второй дисперсной системы. В еще одном воплощении способ может, необязательно, включать нагревание как первой дисперсной системы, так и второй дисперсной системы.

Другой аспект способа данного изобретения состоит в том, что по нему можно получить композицию веществ, которая является по существу стабильной дисперсной системой, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола или фитостанола и водного материала, в который для того, чтобы устранить порошковый вкус в водном материале, или концентрате, или напитке, включают частицы гидрофобного фитостерола или фитостанола, как описано выше. Композиция вещества, имеющая данный размер частиц, или размер частиц и распределение частиц по размеру с, по существу, устранением порошкового вкуса в водном материале, или концентрате, или продукте напитка, может быть изготовлена по способу данного изобретения или любым другим способом, используемым в пищевой промышленности при условии, что он содержит фитостерол или фитостанол, который имеет размер частиц, или размер частиц и распределение частиц по размеру, которые устраняют порошковый вкус в конечном продукте, и, когда его производят не по способу данного изобретения, он может, по желанию, содержать вспомогательные средства для производства, применяемые в пищевой промышленности. Эти вспомогательные средства для производства можно использовать в количестве от примерно 0,001% по весу до примерно 50% по весу фитостерола, или от примерно 0,01% по весу до примерно 30% по весу фитостерола, или от примерно 0,01% по весу до примерно 25% по весу фитостерола или фитостанола, или от примерно 0,1% по весу до примерно 20% по весу фитостерола или фитостанола, все от водного материала, или концентрата, или продукта напитка.

Так называемые «вспомогательные средства для производства» включают вспомогательные средства для инкапсулирования, крахмал разных видов и камеди, используемые как загустители, применяемые в пищевой промышленности, и пектин, деметилированный пектин и другие производные пектина, применяемые в пищевой промышленности. Эмульгаторы включают модифицированный пищевой крахмал разных видов и другие подобные эмульгаторы пищевого типа, тогда как камеди включают аравийскую камедь, экстракты морских водорослей, альгинаты, смолы растений или семян, такие как гуаровая смола, или продукты животного происхождения, такие как желатин, а также ксантановая камедь, камедь робинии, каррагенан и тому подобное. Кроме аравийской камеди, используемые другие водорастворимые камеди включают камедь angico, камедь cebil, камедь прозописа, камедь кедра, индийская камедь, тогда как камеди, слабо растворимые в воде, включают камедь трагаканта, стеркулии, hog камедь, amrad камедь и камедь атласного дерева или камеди, которые разбухают в воде, такие как вишневая камедь, сонорская камедь и sassa камедь. Другие камеди, включенные в этом аспекте данного изобретения, охарактеризованы в Hackh's Chemical Dictionary, 3d Ed., p. 392.

В научной литературе описано, по меньшей мере, 44 фитостерола, и специалист в данной области может выбрать любой фитостерол из тех, которые доступны при осуществлении данного изобретения. Данное изобретение включает также использование некоторых из фитостеролов, применяемых в данной области технологии. Некоторые фитостеролы в этом отношении включают ситостерол, кампестерол, стигмастерол, спиностерол, тараксастерол, брассикастерол, десмостерол, халиностерол, пориферастерол, клионастерол и эргостерол. В данном изобретении использованы также смеси фитостеролов, такие как двухкомпонентные, трехкомпонентные и четырехкомпонентные смеси.

Источником этих и других фитостеролов являются рисовые отруби, зерновые отруби, проростки зерна, масло ростков пшеницы, кукурузное масло, подсолнечное масло, овсяное масло, оливковое масло, хлопковое масло, соевое масло, арахисовое масло, черный чай, зеленый чай, colocsia, капуста, брокколи, кунжутное семя, масло масляного дерева, масло из виноградных косточек, масло из семян рапса, льняное масло, масло канолы, талловое масло и другие масла, получаемые из древесной пульпы.

Растительные стеролы также можно гидрировать с получением фитостанолов. Соответственно, фитостанолы данного изобретения описывают как продукты гидрирования разных растительных стеролов, таких как ситостерол, но могут быть также получены, естественно, из разных растений, используемых в данной области технологии, без гидрирования фитостерола. Таким образом, термин «продукт гидрирования фитостеролов», как применяемый к фитостанолам и в соответствии с описанием, включает не только синтетические фитостанолы, но также получаемые из природных источников. Некоторые фитостанолы в этом смысле включают ситостанол, кампестанол, стигмастанол, спиностанол, тараксастанол, брассикастанол, десмостанол, халиностанол, пориферастанол, клонастанол и эргостанол. Специалист в данной области может также выбрать любой фитостанол из тех, которые доступны. В данном изобретении применяются также смеси фитостанолов, такие как двухкомпонентные, трехкомпонентные и четырехкомпонентные смеси, а также смеси фитостеролов и фитостанолов, такие как двухкомпонентные, трехкомпонентные и четырехкомпонентные смеси.

Как фитостеролы, так и фитостанолы включают разные изомеры положения и стереоизомерные формы, используемые в данной области, такие как α и β изомеры, а также фитостеролы и фитостанолы, которые содержат небольшие (от одного до примерно четырех атомов углерода) боковые цепи. β-Ситостерол и β-ситостанол соответственно включают один из наиболее эффективных фитостеролов и один из наиболее эффективных фитостанолов для снижения холестерина в сыворотке у млекопитающих.

В одном из воплощений данного изобретения смешивание, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола с концентратом водного напитка с образованием первой дисперсной системы частиц может быть проведено при температуре от примерно 10°С до примерно 100°С (от примерно 14°F до примерно 212°F), или от примерно 0°С до примерно 82°С (от примерно 32°F до примерно 180°F), или от примерно 18°С до примерно 64°С (от примерно 64°F до примерно 148°F), или от примерно 24°С до примерно 57°С (от примерно 75°F до примерно 135°F) в течение периода времени от примерно 0,1 минуты до примерно 120 минут, или от примерно 5 минут до примерно 60 минут, или от примерно 15 минут до примерно 30 минут с образованием первой дисперсной системы.

Аппарат, применяемый для изготовления первой дисперсной системы частиц, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола и водного материала, такого как концентрат напитка, включает смеситель с высоким усилием сдвига (такой как Arde-Barinco Model #CJ-4) или любой смеситель с высоким усилием сдвига большой вместимости (например, от примерно 50 до примерно 300 гал.). Промышленное устройство для изготовления первой дисперсной системы включает "Liquiverter" (торговая марка), производимый под торговым названием APV Liquiverter model 200 CLV, производимый APV, Invensys Company.

В другом воплощении, по меньшей мере, один добавленный фитостерол может быть микронизированным до размера от примерно 0,5 до примерно 10 микрон. На фиг.1 показано типичное распределение частиц по размеру микронизированного фитостерола по одному из воплощений данного изобретения. На фиг.1 «DF», «дифференциальное распределение совокупности», относится к фактору разведения, умноженному на «дифференциальное распределение совокупности», т.е. число импульсов счета в каждом канале было умножено на показатель разведения образца с получением числа импульсов счета в неразбавленном образце. Фиг.2 показывает типичное объемное распределение микронизированного фитостерола по одному из воплощений данного изобретения. На фиг.2 «объем-вес.дифф. распределение» относится к объемному весовому дифференциальному распределению, т.е. учет всех частиц и просмотр их объемов и осуществление определения доли линии каждого размера в общий объем образца. В патенте Соединенных Штатов №612 994 4 описан способ и аппарат, используемый для производства композиции фитостеролов с фиг.1 и 2; однако в пищевой промышленности применяют также методы распылительной сушки для получения этих композиций.

На фиг.1 числовые значения для каждого из представленных «подсчетов» (значения по ординате) и числовые значения для каждого из представленных диаметров частиц в микронах (значения по абсциссе) могут колебаться где-то от плюс или минус примерно 30%, или плюс или минус примерно 20%, или плюс или минус примерно 10%, тогда как на фиг.2 числовые значения для каждого из представленных относительных процентных значений (значения по ординате) и числовых значений для каждого из представленных диаметров частиц в микронах (значения по абсциссе) могут колебаться где-то от плюс или минус примерно 30%, или плюс или минус примерно 20%, или плюс или минус примерно 10%. Хотя данные фиг.1 и фиг.2 относятся к конкретному продукту фитостерола, эти данные могут также характеризовать размер частиц и распределение по размеру частиц любого из фитостеролов, используемых в соответствии с данным изобретением, таких как описанные в этом описании и как те, которые используют в данной области техники.

Полагают, что при создании первой дисперсной системы, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола и водного материала усилие сдвига и/или скорость сдвига, применяемые к гидрофобному фитостеролу с водной средой, являются достаточными для образования до некоторой степени стабильной дисперсной системы частиц, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола и водного материала; однако первая дисперсная система не обладает достаточно долгосрочной стабильностью, которая давала бы возможность ее использования в потребительских продуктах, таких как соки, напитки, содержащие сок напитки и тому подобное.

Размер частиц, по меньшей мере, одного гидрофобного фитостерола как в первой дисперсной системе, так и во второй дисперсной системе может по существу соответствовать кривой нормального распределения частиц по размеру, хорошо известному специалисту в данной области.

Водный материал может содержать воду, воду с дополнительными соединениями и композиции, растворенные или диспергированные в ней, или в виде дисперсной системы твердых веществ в воде или в виде эмульсии жидкости в воде или воды в жидкости. Это определяется водным материалом в данном изобретении перед смешиванием его с, по меньшей мере, одним гидрофобным фитостеролом. При использовании водного материала с растворенным или диспергированным соединением или композицией содержание твердых веществ в водном материале, таком как концентрат водного напитка, составляет от примерно 200 граммов на литр водного материала до примерно 1000 граммов на литр водного материала, или от примерно 400 граммов на литр до примерно 900 граммов на литр, или от примерно 600 граммов на литр до примерно 800 граммов на литр. «Содержание твердых веществ», когда такой термин применяется к «водному материалу» данного изобретения, включает также любую жидкость, добавленную к воде, используемой при изготовлении эмульсии типа «водного материала», которому дано определение выше.

По меньшей мере, один гидрофобный фитостерол может присутствовать в первой дисперсной системе и/или второй дисперсной системе в количестве от примерно 1 грамма до примерно 100 граммов на литр, или от примерно 10 граммов до примерно 60 граммов на литр, или от примерно 20 граммов до примерно 30 граммов на литр водного материала, концентрата или продукта напитка. В одном из воплощений, по меньшей мере, один гидрофобный фитостерол присутствует в первой дисперсной системе и/или второй дисперсной системе в количестве от примерно 15 граммов до примерно 30 граммов на литр водного материала, концентрата или продукта напитка.

В одном из воплощений данный способ может дополнительно включать нагревание указанной первой дисперсной системы перед стадией гомогенизации с образованием нагретой первой дисперсной сис