Снижение терпкости в композициях, содержащих фенольные соединения

Снижение терпкости в композициях, содержащих фенольные соединения

Реферат

Настоящее изобретение, в основном, имеет отношение к области вкуса. В особенности, оно имеет отношение к снижению терпкости. Одно из воплощений настоящего изобретения имеет отношение к применению, по меньшей мере, одного фосфолипида для получения композиции, содержащей фенольные соединения, для снижения терпкости композиции.

Фенольное соединение для цели настоящего изобретения представляет собой любое соединение, которое содержит, по меньшей мере, одну гидроксильную, связанную с ароматическим кольцом.

Фенольные соединения, представляющие собой предмет настоящего изобретения, обнаружены во многих фруктах, таких как яблоки, ежевика, клюква, виноград, персики, груши, сливы, малина и клубника. Овощи, такие как кочанная капуста, сельдерей, лук и петрушка, также содержат большое количество фенолов. Фенольные соединения также присутствуют в кофе, шоколаде, чае и вине. Эти соединения включают мономерные фенольные соединения с единственным кольцом, такие как соединения галловой кислоты, и такие соединения, как флаванолы, фловонолы и антоцианидины. Также включены олигомерные и полимерные соединения, которые содержат различные многократные повторы вышеуказанных мономерных молекул, и ацилированные и/или гликозилированнные производные многих из этих групп соединений.

Хорошо известные фенолы зеленого чая, катехины, представляющие собой флавоноиды (флаван-3-олы), составляют вплоть до 15% сухой массы свежих чайных листьев. Неферментированный зеленый чай содержит четыре основных катехина: эпикатехин (ЕС), эпикатехина галлат (ECG), эпигаллокатехин (EGC) и эпигаллокатехина галлат (EGCG). Эпигаллокатехина галлат (EGCG) представляет собой наиболее часто встречающийся в чае катехин.

Благодаря своей химической структуре, растительные фенолы способны захватывать свободные радикалы и инактивировать другие про-оксиданты. Считается, что, благодаря их антиоксидантной активности, употребление в пищу природных соединений фенола во многом полезно для здоровья (Shahidi, F. and Но, С.Т. (2005) ACS Symp. Ser., 909, 1-8; Scalbert, A., et al., (2005) Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 45, 287-306).

Многочисленные эпидемиологические исследования были направлены на изучение взаимосвязи между потреблением чая и случаями сердечнососудистых заболеваний и рака у людей. Некоторые из этих исследований продемонстрировали существенное снижение риска сердечнососудистых заболеваний у потребителей черного и зеленого чая. Кроме того, существует ряд наблюдений, показавших, что высокие дозы зеленого чая полезны в отношении предупреждения рака пищеварительного тракта, в особенности, рака желудка (Higdon, J.V. and Frei, В. (2003) Critical Reviews in Food Science and Nutrition 43, 89-143).

Фенолы легко окисляются при рН от нейтральных до основных, что приводит к быстрой потере этих соединения в присутствии кислорода. Их низкую биологическую доступности объясняют сниженной стабильностью фенолов при физиологических условиях, преобладающих в кишечнике (Manach, С, et al., (2005) Review of 97 bioavailability studies, Am. J. Clin. Nutr., 81, 230S-242S).

Фенолы ответственны за терпкость многих напитков и продуктов питания. Терпкость описывают как возникающее в ротовой полости ощущение возникновения складок, шероховатости или сухости, и считается, что оно вызывается взаимодействием фенолов с основными богатыми пролином белками слюны (белки PRP). Широко принято, что молекулярная основа терпкости представляет собой оседание белков PRP с последующим связыванием фенола и связанным с этим изменением в слизистом слое в ротовой полости. Хотя только фенолы, имеющие более высокие молекулярные массы, способны вызывать преципитацию белков слюны, было показано, что мономеры флаван-3-ола, димеры и тримеры флаван-3-ол и гидроксибензойные кислоты вызывают ощущение терпкости. Терпкость этих фенолов с меньшими молекулярными массами может возникать из-за образования не осевших комплексов с белками или образования поперечных сшивок белков с простыми фенолами, которые имеют 1,2-дигидрокси- или 1,2,3-тригидрокси-группы (Lesschaeve I. and Noble А.С. (2005) American Journal of Clinical Nutrition, 81 (supplement) 330S-335S).

Ощущение терпкости очень неприятно для некоторых людей, это приводит к ограничению рынка индивидуальных потребителей продуктов питания, обладающих таким свойством. Например, хотя употребление зеленого чая может обеспечить существенную пользу для здоровья, многие люди избегают этого напитка из-за его терпкости. Традиционный способ справиться с терпкостью ингредиента заключается в увеличении сладости всей пищи. К сожалению, увеличенная сладость только частично маскирует терпкость. Кроме того, при увеличении сладости с помощью компонентов, содержащих сахар, таких как сахароза или похожие сахара, может нежелательно возрасти содержание калорий.

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа снижения терпкости в терпких напитках и продуктах питания, сохраняя при этом желательные органолептические свойства продукта питания. Еще более желательно иметь продукт питания со сниженной терпкостью и содержащий меньше калорий по сравнению с исходным продуктом.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что они могут решить эту задачу путем применения по п.1 формулы изобретения.

Одно из воплощений настоящего изобретения представляет собой применение, по меньшей мере, одного фосфолипида для получения композиции, содержащей, по меньшей мере, одно фенольное соединение для снижения терпкости композиции.

Терпкость - это четко определенный в научной области термин, который отличается и, следовательно, должен быть отделен, например, от горечи.

Можно сослаться на работу Isabelle Lesschaeve и Ann С Noble, опубликованную в журнале Am J Clin Nutr 2005; 81(suppl): 330S-5S, раскрытие которой включено в настоящий документ путем отсылки. Терпкость описывают по вкусовым ощущениям, как ощущение складчатости, шероховатости или сухости во рту, тогда как вяжущее средство определяют химически как соединение, которое осаждает белки. Сообщалось, что для водорастворимых фенолов, требуется, чтобы молекулярная масса была равна от 500 до 3000. В соответствии с этим определением Adams и Harbertson (Am J Enol Vitic 1999; 50: 247-52) проводили исследования для танинов.

В норме терпкость ощущают, если композиция контактирует с ротовой полостью. Следовательно, в одном из воплощений композицию настоящего изобретения вводят во взаимодействие с ротовой полостью.

Это включает, но не ограничивается, продукты питания, предназначенные для потребления человеком или животным. Также, например, косметические препараты или кремы, предназначенные для наружного нанесения, могут прямо или опосредованно контактировать с ротовой полостью.

Предпочтительно, чтобы композицию, содержащую фенол, выбирали из группы, состоящей из продуктов питания, лекарственных средств, нутрицевтиков, пищевых добавок, напитков, корма для домашних животных, продуктов, представляющих собой косметику для ухода за ротовой полостью и зубами.

Любой фосфолипид или комбинация фосфолипидов может быть применена для цели настоящего изобретения. В особенности, могут быть применены кислые или нейтральные фосфолипиды.

В особенно предпочтительном воплощении настоящего изобретения, фосфолипид представляет собой нейтральный фосфолипид и, еще более предпочтительно, фосфолипид выбирают из группы, состоящей из нейтральных фосфолипидов, таких как фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и их лизо-производные, сфингомиелин; кислые фосфолипиды, такие как фосфатидилсерин, фосфатидная кислота, фосфатидилглицерин, дифосфатидилглицерин, моноацилглицерин монофосфат, моноацилглицерин дифосфат, бисфосфатидил-монофосфатидная кислота, фосфатидилинозитол, фосфатидилинозитол фосфаты, или кислые лизофосфолипиды, таких как лизофосфатидилсерин, лизофосфатидная кислота, лизофосфатидилинозитол, лизофосфатидилглицерин, бисфосфатидил-лизофосфатидная кислота; или их смесей.

В особенно предпочтительном воплощении настоящего изобретения применяют только нейтральные фосфолипиды. Преимущество такого применения заключается в том, что эти фосфолипиды позволяют создать требуемые структуры для снижения терпкости даже в сложных пищевых системах и, таким образом, могут быть применены для широкого ассортимента продуктов питания.

Фенольные соединения, которые вызывают терпкость, часто присутствуют в форме продуктов питания, получаемых из растений, фруктов, животных и/или их экстрактов.

Предпочтительно, фенольные соединения обеспечивают в форме экстракта из натурального пищевого продукта.

Как было упомянуто выше, фенольные соединения могут быть обнаружены во многих фруктах, таких как яблоки, ежевика, клюква, виноград, персики, груши, сливы, малина и клубника; в овощах, таких как кочанная капуста, сельдерей, лук или петрушка.

Также, композиция может включать цитрусовые, ягоды, виноград, какао, грецкие орехи, арахис, гранаты, парагвайский чай, овощи, пряности, ароматизирующие вещества, соевые бобы; молоко, морепродукты, орехи, ферментированные пищевые продукты, какао, кофе, шоколад; чай, в особенности, черный чай, зеленый чай, ферментированный чай, полу-ферментированный чай, вино, пиво, оливковое масло, их экстракты и их части.

Типичные фенолы, которые могут быть применены в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из гидроксибензойной кислоты и флавоноидных фенолов, включая флаванолы и флавонолы, такие как мономеры флаван-3-ола, например, катехин, эпикатехин, эпигаллокатехин, эпикатехин галлат и эпигаллокатехин галлат и их олигомеры и полимеры, например, проантоцианидины или танины с конденсированными кольцами.

Любое количество фосфолипидов будет эффективно для снижения терпкости, в особенности, ощущаемой на вкус терпкости, продукта питания, содержащего фенольные соединения.

Эффективность фосфолипидов, в принципе, описывается кривой доза-ответ. Однако в предпочтительном воплощении композиция включает фосфолипиды и фенолы в диапазоне от 1:10 до 10:1 в массовом отношении, предпочтительно в диапазоне от.1:2 до 4:1.

В одном из воплощений настоящего изобретения количество фосфолипидов, применяемых в композиции, содержащей фенол, находится в диапазоне, равном 0,01-80 масс. частей композиции, предпочтительно, в диапазоне, равном 0,05-5 масс. частей композиции.

Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что фосфолипиды могут быть применены только для снижения терпкости композиций, которая содержит фенольные соединения, но альтернативно или дополнительно они могут быть применены для увеличения стабильности фенолов.

Кроме того, альтернативно или дополнительно они могут быть применены для увеличения биологической доступности фенольных соединений и/или для улучшения вкуса композиции, содержащей фенол.

Специалистам в этой области техники понятно, что они могут свободно комбинировать все черты настоящего изобретения, описанные в этом документе, не отступая от объема изобретения, так как оно раскрыто. В особенности, признаки, описанные для применений настоящего изобретения, могут быть применены к продуктам питания настоящего изобретения и наоборот.

Кроме того, преимущества и признаки настоящего изобретения станут ясны из следующего примера и чертежа.

Фигура 1 показывает связывание Egcg лецитином в зеленом чае.

Пример: Влияние фосфолипидов на вкус и стабильность катехинов.

Определяли влияние фосфолипидов на вкус и стабильность катехинов зеленого чая. Кроме того, было показано образование комплекса между фосфолипидами и катехинами.

Материалы

Экстракт зеленого чая получали от фабрики «Choladi», Индия (партия 52160450; январь, 2006 год). Лецитин соевых бобов (Phospholipon 80; партия 60351; фосфолипид GmbH) представлял собой продукт, который был обогащен фосфолипидами, содержавшими примерно 80% фосфатидилхолина.

Получение образцов зеленого чая

Лецитин соевых бобов диспергировали в дистиллированной воде с получением разных концентраций (0,05%; 0,1% и 0,2%) путем перемешивания смесей при 37°С в течение 2-х часов. Фосфатный буфер добавляли к каждому образцу до конечной концентрации, равной 20 мМ при рН 6,0, перед тем как образцы подвергали предварительному гомогенизированию с помощью «Ultraturrax» на полной скорости. Дисперсии заливали азотом в течение 5-ти минут, и затем добавляли экстракт зеленого чая до конечной концентрации, равной 0,2%. После мягкого перемешивания в течение 15-ти мин смеси окончательно гомогенизировали с помощью обрабатывающего устройства Microfluidizer («Microfluidics», Newton, MA, USA) за 1 цикл при 250 бар. Такую же методику применяли для получения контрольного образца зеленого чая, за исключением того, что лецитин не добавляли. Гомогенизированные дисперсии заливали в 1-литровые стеклянные бутылки и стерилизовали (30 сек при 80°С) на водяной бане, на пару.

Хранение образцов зеленого чая

Стерилизованные образцы хранили при комнатной температуре вплоть до 25 дней. Не было обнаружено никакого микробиологического заражения мезофильными бактериями или энтеробактериями на протяжении всего теста на хранение.

Анализ катехинов

Катехины зеленого чая анализировали в свежих и хранившихся образцах с помощью UPLC на колонке С-18, применяя UV-детекцию при 280 нм. Для суммарного определения катехинов, образцы обрабатывали концентрированной уксусной кислотой, и экстракты стабилизировали аскорбиновой кислотой, EDTA и ацетонитрилом. Для определения свободных катехинов каждый образец предварительно центрифугировали при 14000 g в течение 30 мин, применяя центрифугу модели 5415 от компании «Eppendorf» (Dr Vaudaux AG, Binningen, CH). Полученные супернатанты затем обрабатывали, так как было описано ранее. Стабильность и связывание с фосфолипидами рассчитывали для (-)-эпигаллокатехина (Egc), (-)-эпигаллокатехин-3-галлата (Egcg) и кофеина.

Органолептическая оценка

Комиссия

В органолептическом тесте участвовал 21 эксперт-дегустатор (собственные и приглашенные), ранее имевший опыт в оценке терпкости.

Тест

Интенсивность терпкости каждого образца зеленого чая подсчитывали по 10-бальной линейно шкале (0=нет терпкости, 10=сильная терпкость). В начале сессии был протестирован один зеленый чай (контроль), для того чтобы проиллюстрировать максимальную терпкость, соответственно (10 баллов). Интенсивность терпкости определяли для каждого из 4-х образцов, имевших различную концентрацию лецитина (от 0 до 0,15%). Образцы представляли по одному и в сбалансированном порядке. Перед каждым образцом выдерживали паузу в 3 минуты, за время которой дегустатор имел возможность ополоснуть ротовую полость и нейтрализовать вкус, пожевав хлеб.

Представление образцов

Образцы представляли при красном свете в темноокрашенных пробирках Eppendorf объемом 1,5 мл для маскировки различий во внешнем виде, возникших из-за диспергированного лецитина. Дегустаторов проинструктировали, чтобы они помещали содержимое пробирки полностью себе в рот для оценки вкуса и затем выплевывали его. Каждый образец представляли дважды, чтобы дать возможность дегустатору, если потребуется, повторить любое тестирование.

Результаты и обсуждение

Свободные и связанные катехины зеленого чая

Образцы зеленого чая, содержащие лецитин в увеличивающихся концентрациях (0,05; 0,1; 0,15%) анализировали на свободные и связанные катехины. Катехины зеленого чая, не несущие галлатной группировки, показали только очень слабое связывание с лецитином. Напротив, было обнаружено, что катехины зеленого чая с галлатной группировкой (Egcg и Ecg) взаимодействуют с добавленным лецитином, что приводит к образованию фракции связанных и свободных катехинов. Отношение связанных катехин галлатов к свободными увеличивалось с увеличением количества лецитина, добавленного к зеленому чаю (см. фигура 1 для результатов по Egcg).

Не будучи связанными с теорией, авторы изобретения в настоящее время заключили, что Ecg и Egcg в качестве "наиболее липофильных" катехинов в зеленом чае обладают определенным сродством к фосфолипидам, в особенности, к лецитину и могут обратимо с ним связываться.

Влияние лецитина на терпкость зеленого чая

Терпкость образцов зеленого чая, содержащего лецитин, определяли путем органолептической оценки (таблица 1).

Статистический анализ терпкости в баллах для каждого из четырех образцов, а также влияния лецитина на снижение терпкости в зависимости от концентрации лецитина, показал явное снижение терпкости с увеличением концентрации лецитина. При этом тест ANOVA (дисперсионный анализ) показал, что различные концентрации лецитина существенно не различаются (р=0,14).

В таблице 1 приведены средние значения в баллах, стандартное отклонение и доверительный интервал для ощущаемой на вкус терпкости в зеленом чае как функции от концентрации лецитина.

Таблица 1
Конц. лецитина (%)	0,00	0,05	0,10	0,15
Терпкость	7,27	6,33	5,52	5,71
Станд. отклон.	2,31	3,07	2,49	3,12
Доверит, интер. 5%	1,08	1,43	1,16	1,46

Сообщалось, что катехины с галлатной группировкой (Egcg и Ecg) обладают значительно более выраженным эффектом на терпкость, по сравнению с другими катехинами зеленого чая (Hayashi, N., et al, (2005) Biosc. Biotechnol. Biochem., 69, 1306-1310). Связывание Egcg и Ecg с фосфолипидами, о котором сообщается в настоящем документе, должно ограничить возможное взаимодействие этих катехинов с белками слюны и с соответствующими рецепторами в ротовой полости. Это может, таким образом, объяснить, почему снижение терпкости было обнаружено в образцах, содержащих фосфолипид, в особенности, лецитин.

Влияние лецитина на стабильность зеленого чая

Те же образцы зеленого чая, примененные для тестирования терпкости, анализировали на их стабильность в процессе хранения.

Защитное действие фосфолипидов, предотвращающее окислительное разрушение катехин галлатов (Таблица 2), также может быть объяснено на основе взаимодействия этих катехинов зеленого чая с фосфолипидами, в особенности, если взаимодействия сохраняются на протяжении всего времени хранения.

Таблица 2
Стабильность Egc и суммарных Egcg в процессе хранения
Зеленый чай 0,2%		Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,05%
катехины (% извлечения)	катехины (% извлечения)
Хранение (дни)	Egc	Egcg	Хранение (дни)	Egc	Egcg
0	100	100	0	100	100
2	93	94	2	92	95
9	65	67	9	72	78
13	50	53	13	59	68
22	28	33	22	42	55
Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,1%		Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,2%
катехины (% извлечения)	катехины (% извлечения)
Хранение (дни)	Egc	Egcg	Хранение (дни)	Egc	Egcg
0	100	100	0	100	100
2	94	98	2	91	99
9	70	82	9	64	88
13	57	74	13	49	82
22	39	62	22	30	71

Действительно, анализ свободных и связанных катехинов в фосфолипидах -например, в образцах зеленого чая, содержащих лецитин, в процессе хранения показал, что процентное содержание связанных Egcg не только остается постоянным, но даже слегка увеличивается со временем (Таблица 3). Это увеличение связано с изменяющимся отношением между свободными и связанными Egcg, которое вызывается предпочтительной деградацией свободных форм.

Таблица 3
Взаимодействие между Egcg и лецитином в процессе хранения
Зеленый чай 0,2%		Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,05%
Связанные катехины		Связанные катехины
(% извлечения в осадке)		(% извлечения в осадке)
Хранение(дни)	Egc	Egcg		Хранение(дни)	Egc	Egcg
0	3	1		0	1	18
2	0	1		2	3	17
9	0	1		9	1	21
13	0	2		13	1	22
22	0	2		22	0	22
Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,1%		Зеленый чай 0,2% + лецитин 0,2%
Связанные катехины		Связанные катехины
(% извлечения в осадке)		(% извлечения в осадке)
Хранение(дни)	Egc	Egcg		Хранение(дни)	Egc	Egcg
0	2	33 .		0	5	. 46
2	4	30		2	6	45
9	2	37		9	5	53
13	2	38		13	5	• 55
22	2	39		. 22	6	59

Дозо-зависимая стабилизация Egcg под действием лецитина в процессе хранения образцов зеленого чая (Таблица 3) хорошо согласуется с гипотезой, о том, что защита катехина представляет собой результат взаимодействия с фосфолипидами. Среди прочих составляющих зеленого чая, было обнаружено, что ксантиновый алкалоид кофеин был достаточно стабилен в выбранных условиях хранения, независимо от какого-либо взаимодействия с лецитином.

Принимая во внимание эти результаты, мы можем заключить, что такой же механизм, т.е. связывание галлат катехинов с поверхностью лецитиновых везикул, может быть ответственно за защиту этих катехинов в процессе хранения, а также за снижение терпкости, ощущаемой на вкус при тестировании полученного таким способом зеленого чая.

1. Применение, по меньшей мере, одного фосфолипида для получения композиции, содержащей, по меньшей мере, одно фенольное соединение для снижения терпкости композиции.

2. Применение по п.1, где композицию вводят во взаимодействие с ротовой полостью.

3. Применение по п.1, где фосфолипид выбирают из группы, состоящей из нейтральных фосфолипидов, таких как фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и их лизопроизводные, сфингомиелин; кислых фосфолипидов, таких как фосфатидилсерин, фосфатидная кислота, фосфатидилглицерин, дифосфатидилглицерин, моноацилглицерин монофосфат, моноацилглицерин дифосфат, бисфосфатидил-монофосфатидная кислота, фосфатидилинозитол, фосфатидилинозитол фосфаты, или кислых лизофосфолипидов, таких как лизофосфатидилсерин, лизофосфатидная кислота, лизофосфатидилинозитол, лизофосфатидилглицерин, бисфосфатидил-лизофосфатидная кислота или их смесей.

4. Применение по п.1, где композицию выбирают из группы, состоящей из продуктов питания, лекарственных средств, нутрицевтиков, пищевых добавок, напитков, корма для домашних животных, косметических продуктов для ухода за полостью рта и зубами.

5. Применение по п.1, где композиция включает цитрусовые, ягоды, виноград, какао, грецкие орехи, арахис, гранаты, парагвайский чай, овощи, пряности, ароматизирующие вещества, соевые бобы, молоко, морепродукты, орехи, ферментированные пищевые продукты, какао, кофе, чай, полуферментированный чай, вино, пиво, оливковое масло, их экстракты или их части.

6. Применение по п.1, где фенольные соединения обеспечивают в форме экстракта из натурального пищевого продукта.

7. Применение по любому из пп.1-6, где композиция включает фосфолипиды и фенолы в массовом отношении от 1:10 до 10:1, предпочтительно от 1:2 до 4:1.

8. Применение по п.1 или 3, где применяют только нейтральные фосфолипиды.

9. Применение по любому из пп.1-6, где количество фосфолипидов, применяемых в композиции, содержащей фенол, находится в диапазоне 0,01-80 мас.ч. композиции, предпочтительно в диапазоне 0,05-5 мас.ч. композиции.

10. Применение по п.1 или 6, где фенол предпочтительно выбирают из группы, состоящей из гидроксибензойных кислот и флавоноидных фенолов, включая флаванолы и флавонолы, таких как мономеры флаван-3-ола, например катехин, эпикатехин, эпигаллокатехин, эпикатехин галлат и эпигаллокатехин галлат и их олигомеры и полимеры, например проантоцианидины или танины с конденсированными кольцами.

11. Применение по любому из пп.1-6 для увеличения стабильности фенолов.

12. Применение по любому из пп.1-6 для улучшения биологической доступности фенолов.

13. Применение по любому из пп.1-6 для улучшения вкуса композиции, содержащей фенол.