Снижение осаждения сорбиновой кислоты

Снижение осаждения сорбиновой кислоты

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу введения сорбиновой кислоты в напитки и сиропы для напитков. В частности, способ относится к способу введения сорбиновой кислоты в напитки и сиропы для напитков с минимизацией при этом потенциального осаждения сорбиновой кислоты.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Потребительский спрос на освежающие напитки привел к появлению множества типов напитков. Коммерческая дистрибуция напитков требует, чтобы напитки и сироп, из которого делают напитки, были защищены от порчи в случае, когда их не потребляют или используют при производстве.

Напитки могут сохраняться при условиях, которые значительно снижают активность агентов, вызывающих микробную и другие виды порчи, таких как бактерии, плесень и грибки. Часто такие условия требуют, например, охлаждения напитка или сиропа до момента потребления. Обеспечение таких условий на практике часто не осуществимо или не выгодно.

Другой способ замедления микробиологической активности представляет добавление консервантов в напитки. Известно множество консервантов. Однако известные консерванты, как правило, имеют недостатки, ограничивающие их применение в напитках. Например, консерванты при их использовании в концентрации, достаточной для обеспечения консервирующего эффекта, могут придавать привкус. Также консерванты могут оказать негативное влияние на внешний вид напитка.

Некоторые консерванты осаждаются или образуют кристаллы или хлоровидный осадок (флокулят) в условиях получения или хранения напитка или сиропа, из которого делают напиток. Некоторые консерванты могут вызывать помутнение напитка, что неприемлемо для потребителя, ожидающего, что напиток будет прозрачным. Такой феномен, как правило, не приемлем потребителями не только в силу определенных предубеждений, касающихся внешнего вида, но также потому, что потребители часто приравнивают помутнение или образование осадка к порче напитка. Флокуляты, кристаллы или осадок, или отложения, подобные осадку, в бутылке с напитком также не приемлемы для потребителя, поскольку твердые сухие вещества, как правило, имеют плохой вкус и вызывают неприятное ощущение во рту при потреблении (например, ощущение крупинчатости или песчанистости во рту при потреблении).

Часто напитки получают из концентратов разбавлением. Затем напитки сразу же отправляют потребителю или упаковывают для дистрибуции и потребления. Концентраты, часто называемые сиропами, удобны для транспортировки и последующего использования для получения напитков при использовании одностадийного способа. Следовательно, удобно поместить все ингредиенты, включая консерванты, в сироп. Однако, поскольку сироп концентрирован, часто невозможно ввести соединения, имеющие ограниченную растворимость, без осаждения.

Следовательно, продолжает существовать необходимость в консерванте, который не образует сухих твердых веществ, таких как флокуляты, кристаллы, осадок или отложения, подобные осадку, или преципитаты в сиропе. Также продолжает существовать необходимость в консерванте, который не вызывает помутнения, и напиток остается оптически прозрачным. Также существует необходимость в способе введения такого консерванта, который не вызывает его осаждения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

В первом варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу получения стабильного сиропа для напитка, консервированного сорбиновой кислотой. В другом варианте воплощения настоящее изобретение относится к стабильному консервированному сиропу со сроком хранения по меньшей мере три дня или по меньшей мере одну неделю и вплоть до двадцати недель при комнатной температуре.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу получения стабильного напитка, консервированного сорбиновой кислотой. В другом варианте воплощения настоящего изобретения стабильный консервированный напиток имеет срок хранения по меньшей мере четыре недели или по меньшей мере 20 недель при температуре от около 40°F (4,5°C) до около 110°F (43,5°C).

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сироп» или «сироп для напитка» относится к предшественнику напитка, в который добавляют жидкость, как правило, воду с получением готового к потреблению напитка или «напитка». Как правило, объемное соотношение сиропа к воде составляет от 1:3 до 1:8, предпочтительно от 1:4 до 1:5. Также объемное соотношение сиропа к воде выражают, как «добавленный объем» («throw»). Соотношение 1:5, которое является традиционным соотношением, используемым в промышленности, производящей напитки, известно, как «добавленный объем 1+5».

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «напиток» относится к таким напиткам, как безалкогольные напитки, газированные напитки, замороженные готовые к потреблению напитки, кофейные напитки, чайные напитки, спортивные напитки и алкогольные напитки. Напиток может представлять газированный напиток или негазированный напиток. Дополнительно, в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения «напиток» также относится к соку, молочному и другим непрозрачным напиткам. Напитки по настоящему изобретению могут быть прозрачными и непрозрачными.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «прозрачный» относится к оптической прозрачности, то есть прозрачный напиток может быть прозрачным, как вода. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения концентрат напитка и/или готовый напиток являются прозрачными согласно данным турбидиметра HACH Turbidimeter (Model 2100AN, Hach Company, Loveland, Colo.). Данные вплоть до 3 ЕНМ (NTU) (единицы нефелометрической мутности) указывают на высокую прозрачность, а данные вплоть до 5 ЕНМ указывают на прозрачность. В случае, когда данные составляют от около 6 до 10 ЕНМ, образец считается не прозрачным, а очень слабо мутным или немного мутным. При 15 ЕНМ напиток считается мутным. Следовательно, напиток с помутнением не более чем 5 ЕНМ считается прозрачным напитком, с показателями от 6 до 10 ЕНМ считается очень слабо мутным или немного мутным.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «стабильный» сироп для напитка относится к сиропу, в котором не происходит разделения фаз, то есть при комнатной температуре отсутствуют кристаллы, флокуляты, осадок, непрозрачность, помутнение, или преципитат в период более чем три дня, предпочтительно более чем одну неделю, более предпочтительно четыре недели, еще более предпочтительно более чем десять недель и наиболее предпочтительно более чем двадцать недель. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «стабильный» готовый напиток относится к прозрачному напитку, в котором не происходит разделения фаз, то есть при комнатной температуре, при 40°F (4,5°C), 70°F (18°C), 90°F (32,5°C) и 110°F (43,5°C) отсутствуют кристаллы, флокуляты, осадок, непрозрачность, помутнение, или преципитат в период более чем четыре недели, более предпочтительно более чем десять недель, еще более предпочтительно более чем двадцать недель и еще более предпочтительно более чем шесть месяцев, то есть в течение периода традиционного срока хранения готового продукта.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «консервированный» напиток указывает, что напиток не демонстрирует значительно микробиологической активности в течение периода стабильности.

Как правило, используемый в описании настоящей патентной заявки термин «вода» относится к кондиционированной и прошедшей специальную технологическую обработку воде, качество которой подходит для получения напитков. Избыточная жесткость может индуцировать осаждение сорбиновой кислоты. Руководствуясь приведенными в описании изобретения указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может обеспечить воду соответствующего качества.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «жидкость» относится к воде, сокам, молочным или другим находящимся в жидком состоянии напиткам, которые образуют часть напитков. Например, молочные компоненты могут быть добавлены в количестве, которое не обеспечивает достаточной жесткости для индуцирования осаждения сорбиновой кислоты. Руководствуясь приведенными здесь указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может определить, подходит ли молочный напиток, сок или другой жидкий напиток для добавления в варианты воплощения настоящего изобретения.

Для краткости, изобретение будет описано применительно к воде в качестве жидкости. Однако настоящее описание также относится к жидкости, как определено в описании настоящей патентной заявки. Руководствуясь приведенными указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может обеспечить жидкости, подходящие для применения при получении сиропа.

Напитки и сиропы, полученные согласно вариантам воплощения настоящего изобретения, как правило, содержат воду, консервант (включая сорбиновую кислоту), подсластитель, pH-нейтральные соединения, кислоты и кислотные соединения, ароматизаторы и соединения, придающие вкус и аромат. Как правило, эти соединения включают модификаторы вкуса, нутриенты, красители и другие соединения, такие как эмульсии, поверхностно-активные вещества, буферы и соединения-пеногасители.

Сорбиновая кислота и сорбаты действуют как консерванты. Однако при уровнях pH, типичных для сиропов, и при типичных концентрациях сорбиновой кислоты и/или сорбата в сиропе, достаточных для обеспечения коммерчески полезной активности консерванта в напитках, полученных из них, существует вероятность осаждения сорбиновой кислоты, если не будут проведены стадии, позволяющие избежать этого.

Микроэмульсия сорбиновой кислоты

Авторы настоящего изобретения установили, что осаждение сорбиновой кислоты в сиропе в процессе получения сиропа и напитка можно избежать за счет получения водного раствора микроэмульсии сорбиновой кислоты в неводном растворителе с поверхностно-активным веществом. Затем эту микроэмульсию добавляют в сироп или напиток. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что поверхностно-активное вещество улучшает такие условия, как низкий pH, вызывающий осаждение сорбиновой кислоты и способствующий растворению сорбиновой кислоты, которая выпадает в осадок.

Микроэмульсия термодинамически стабильна, прозрачна, имеет низкую вязкость, представляет изотропную дисперсию, содержащую масло и воду, стабилизированную поверхностно-активным веществом. Может быть использовано второе поверхностно-активное вещество или дополнительное поверхностно-активное вещество. Как правило, микроэмульсии могут иметь размер частиц в пределах от 5 нм до 100 нм. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что микроэмульсии возникают при спонтанной самоагрегации гидрофильных и гидрофобных частей молекул поверхностно-активного вещества с включенным соединением (сорбиновая кислота) и неводной фазой. Также микроэмульсии могут существовать в присутствии избыточной водной фазы. Авторы настоящего изобретения установили, что даже при большом избытке водной фазы, как бывает в напитке, поверхностно-активное вещество все еще способно поддерживать растворимость сорбиновой кислоты, даже если микроэмульсии больше не существует.

Микроэмульсии могут быть получены при использовании низкоэнергетического эмульгирования при использовании следующих трех путей: разбавление водной фазой смеси масло-поверхностно-активное вещество; разбавление смеси вода-поверхностно-активное вещество масляной фазой; и смешивание всех компонентов вместе. Микроэмульсия также может быть получена за счет инверсии фаз, в частности, когда поверхностно-активное вещество представляет этоксилированное неионное поверхностно-активное вещество. При нагревании эмульсии масло-в-воде, содержащей такое поверхностно-активное вещество, эмульсия превращается в эмульсию вода-в-масле при критической (инверсия фазы) температуре. Охлаждение с перемешиванием позволяет получить стабильную микроэмульсию масло-в-воде. Однако во время инверсии фаз размер капель достигает максимума. Поскольку чем больше капли, тем вероятнее непрозрачность или помутнение жидкого продукта, специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, понятно, что способ инверсии фаз, как правило, не может быть использован для получения микроэмульсии в вариантах воплощения настоящего изобретения.

Как правило, для растворения сорбиновой кислоты используют неводный растворитель наряду с поверхностно-активным веществом. Подходящие неводные растворители включают без ограничения пропиленгликоль, этанол, лимонную кислоту, бензиловый спирт, триацетин, лимонен, растительные масла, среднецепочечные триглицериды, придающее вкус и аромат масло цитрусовых и их комбинации.

В концентрат напитка в вариантах воплощения настоящего изобретения на дополнительной и необязательной стадии добавляют сорастворитель. Такое добавление необходимо, например, когда используют неводный растворитель, и ни неводный растворитель, ни поверхностно-активное вещество не смешиваются с водой. В такой ситуации необходимо добавлять сорастворитель, который смешивается не только с водой, но также с неводным растворителем и поверхностно-активным веществом. Кроме того, добавление сорастворителя облегчает последующее разбавление концентрата напитка, независимо от смешиваемости с водой неводного растворителя и поверхностно-активного вещества.

В случае, когда используют сорастворитель, как правило, его добавляют после добавления поверхностно-активного вещества. Подходящие сорастворители включают без ограничения пропиленгликоль, этанол, лимонную кислоту, бензиловый спирт, триацетин, лимонен и их комбинации. В по существу предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения используемая комбинация пропиленгликоля и этанола, как правило, составляет около 60:40, или используемая комбинация этанола и лимонной кислоты, как правило, составляет около 90:10. Сорастворитель может представлять тот же самый растворитель или растворители, используемые для получения неводного раствора, содержащего сорбиновую кислоту. В качестве альтернативы, может быть использован отличающийся сорастворитель. Руководствуясь приведенными здесь указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может легко определить количество. Проще говоря, количество должно быть достаточным для того, чтобы действовать, как «мостик» между водой и смесью неводного растворителя плюс поверхностно-активного вещества, и как правило, составляет в пределах от 15 процентов до 70 процентов, более предпочтительно от 20 процентов до 50 процентов от общей массы сорбиновой кислоты смеси пре-микроэмульсии.

Как правило, в вариантах воплощения настоящего изобретения в качестве поврехностно-активного вещества используют полисорбат. Полисорбат представляет общеизвестное неионогенное поверхностно-активное вещество, часто используемое в пищевых продуктах. Полисорбат получают из полиэтоксилированного сорбитана и жирной кислоты, как приведено в следующей Таблице. Полисорбат обычно доступен от коммерческих поставщиков в шести видах, как полисорбат 20, 40, 60, 65, 80 и 85. Также эти продукты доступны от TCI Americas как Tween 20, 40, 60, 65, 80 и 85. Химические формулы и показатели HLB этих соединений приведены, как следующее:

Название	Формула	HLB
Полисорбат 20	Полиоксиэтилен (20)сорбитан монолаурат	16,7
Полисорбат 40	Полиоксиэтилен (20)сорбитан пальмитат	15,6
Полисорбат 60	Полиоксиэтилен (20)сорбитан стеарат	14,9
Полисорбат 65	Полиоксиэтилен (20)сорбитан тристеарат	10,5
Полисорбат 80	Полиоксиэтилен (20)сорбитан олеат	15,0
Полисорбат 85	Полиоксиэтилен (20)сорбитан триолеат	11,0

Некоторые полисорбаты представляют достаточно растворимые в воде и таким образом легко могут быть растворены в водных растворах. Однако, как правило, полисорбат добавляют в первую очередь в неводную фазу с получением, таким образом, пре-микроэмульсии.

Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, понятно, что микроэмульсии вода-в-масле, как правило, имеют показатели HLB (гидрофильно-липофильный баланс) от 3 до около 8, а микроэмульсии масло-в-воде, как правило, имеют показатели HLB от около 8 до 18. HLB выше около 8 указывает на то, что молекула имеет более гидрофильный характер. Как правило, полисорбаты, используемые в вариантах воплощения настоящего изобретения, имеют HLB более чем 10, и как правило таким образом образуют микроэмульсии масло-в-воде.

Как правило, полисорбат, используемый в качестве поверхностно-активного вещества, приводит к образованию микроэмульсии в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения. Полисорбат безопасен для пищевого применения и общепринят для жидкостей. Однако также могут быть использованы другие безопасные для пищевого применения поверхностно-активные вещества. Другие подходящие поверхностно-активные вещества включают без ограничения сорбитан монолаурат (Span 20), сорбитан монопальмитат (Span 40), сорбитан моностеарат (Span 60), сорбитан моноолеат (Span 80), мономиристат сахарозы, монопальмитат сахарозы, пальмитат/стеарат сахарозы, стеарат сахарозы, витамин E TPGS (токоферола пропиленгликоль сукцинат, водорастворимая форма витамина E), диоктилсульфосукцината натриевая соль (DOSS), моноглицерида моноолеат, моноглицерида монолаурат, моноглицерида монопальмитат, лецитин, смеси диглицеридов, эфиры моноглицеридов и лимонной кислоты, эфиры моноглицеридов и уксусной кислоты, эфиры моноглицеридов и молочной кислоты, эфиры моноглицеридов и диацетилвинной кислоты, эфиры полиглицерина и жирных кислот, такие как декаглицерина монокаприлат/капрат, триглицерина моноолеат, декаглицерина моностеарат, декаглицерина дипальмитат, декаглицерина моноолеат, декаглицерина тетраолеат и гексаглицерина диолеат, α-, β- и γ-циклодекстрины, эфиры пропиленгликоля и жирных кислот, такие как эфиры дикапрата, смеси эфиров моно и дикаприлата и диэфиры каприлата и каприновой кислоты, стеароиллактилат, свободные жирные кислоты (как правило, C_8-18) и их комбинации.

Хотя для образования микроэмульсии масло-в-воде предпочтительно вводят поверхностно-активные вещества с показателем HLB по меньшей мере около 8, часто используют поверхностно-активные вещества с показателями HLB менее чем около 8 в смесях с поверхностно-активными веществами с более высокими показателями HLB. Эта технология приводит к повышению производительности.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «мицелла» относится к системе, в которой поверхностно-активное вещество агрегирует на молекулярном уровне. Размер мицелл составляет от около 5 до 10 нм. Она является критической минимальной концентрацией (CMC) для поверхностно-активного вещества, связанного с образованием мицелл. Ниже CMC поверхностно-активное вещество находится только в растворе; выше CMC спонтанно образуются дискретные частицы или мицеллы. Следовательно, в вариантах воплощения настоящего изобретения получают пре-эмульсию. Однако пре-микроэмульсия возвращается в состояние микроэмульсии при введении в сироп или напиток.

Мицеллы доставляют сорбиновую кислоту за счет интеркаляции сорбиновой кислоты с гидрофобной частью мицеллы. Для того чтобы действовать в роли системы доставки, как правило, требуется иметь молекулярный избыток поверхностно-активного вещества над несмешиваемым с водой компонентом.

Для образования микроэмульсии и предотвращения агрегации масляной фазы количество эмульгатора или поверхностно-активного вещества должно превышать критическую концентрацию мицелл и желательно, чтобы оно составляло по меньшей мере от около в один раз до около в десять раз больше количества диспергированного компонента, состоящего из неводного растворителя плюс сорбиновая кислота. Размер капель в микроэмульсии составляет от 5 до 100 нм, менее чем длина волны видимого света (около 100 нм). Следовательно, микроэмульсия прозрачна. Также эмульсия термодинамически стабильна; спонтанно образуется, то есть последовательность смешивания не имеет значения; и имеет обратимое изменение фазы, то есть, если происходит разделение фаз при повышенной температуре, однородный внешний вид возвращается при понижении температуры, хотя размер частиц вероятно будет увеличен. В любом случае, если размер частиц значительно превышает в диаметре 100 нм, внешний вид напитка становится непрозрачным или мутным.

Для образования микроэмульсии требуется, чтобы количество поверхностно-активного вещества превышало его CMC. В водной среде CMC для Tween 20 составляет около 0,07 процента (около 700 частей на миллион); для Tween 60 CMC составляет около 0,03 процента (около 300 частей на миллион); и для Tween 80 CMC составляет около 0,015 процента (около 150 частей на миллион). Однако концентрация поверхностно-активного вещества в конечном продукте, как правило, составляет от около 5 частей на миллион до около 15 частей на миллион. Следовательно, концентрация поверхностно-активного вещества в напитках по вариантам воплощения настоящего изобретения составляет по меньшей мере на один порядок ниже величины соответствующего CMC. Однако мицеллы, образованные при начальном контакте сорбиновой кислоты пре-микроэмульсии и воды, возможно не изменяются в сиропе и напитке, поскольку внешний вид обоих остается оптически прозрачным и со временем не происходит осаждение сорбиновой кислоты. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что этот феномен может быть частично объяснен тем фактом, что некоторое количество сорбиновой кислоты, первоначально введенное в сироп, представляет водорастворимую и может разделять структуру мицелл в фазе большого объема воды. Следовательно, поверхностно-активное вещество мицелл требуется для того, чтобы диспергировать только сорбиновую кислоту, которая не растворима в воде и которая сохранилась в мицеллах (в равновесии).

Микроэмульсии также требуют, чтобы количество поверхностно-активного вещества было в несколько раз больше такового диспергируемого вещества (сорбиновой кислоты, как правило, в неводном растворителе), приводя, таким образом, к образованию капель, которые «оборачиваются» вокруг диспергируемого вещества. Однако концентрация сорбиновой кислоты составляет от 1200 до 1600 частей на миллион в сиропе и от 250 до 350 частей на миллион в напитках, в то время, как указано выше, концентрация поверхностно-активного вещества, такого как Tween, составляет от около 30 частей на миллион до 90 частей на миллион в сиропе и от 5 частей на миллион до 15 частей на миллион в напитке. Следовательно, образование капель с оборачиванием вокруг диспергируемой сорбиновой кислоты при сильном избытке воды невозможно. Сорбиновая кислота имеет более низкую молекулярную массу, чем поверхностно-активные вещества, используемые в настоящем изобретении. Следовательно, по молярной основе концентрация даже еще больше отличается между поверхностно-активными веществами и сорбиновой кислотой в концентрате/сиропе/напитке. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что по всем этим причинам микроэмульсия не существует в сиропе или напитке.

Как правило, микроэмульсия образуется смешиванием компонентов при достаточном перемешивании в течение достаточного периода времени с получением микроэмульсии. Поскольку микроэмульсия самообразуется, как правило, необходимо очень энергичное перемешивание. Как правило, микроэмульсия образуется в жидкости при температуре от 40°F (4,5°C) и до менее чем около температуры фазы по настоящему изобретению. Более предпочтительно микроэмульсия образуется при температуре от 50°F (10°C) до 130°F (54,5°C).

Количество полисорбата, вводимого в сироп из микроэмульсии, в вариантах воплощения настоящего изобретения является значительным для достижения концентрации полисорбата в сиропе по меньшей мере 0,5 частей на миллион, предпочтительно по меньшей мере 1 частей на миллион, более предпочтительно по меньшей мере 2 частей на миллион и еще более предпочтительно по меньшей мере 5 частей на миллион. Максимальная концентрация полисорбата, как правило, эффективная в вариантах воплощения настоящего изобретения, составляет менее чем 200 частей на миллион, более предпочтительно менее чем 150 частей на миллион и еще более предпочтительно менее чем 100 частей на миллион. Следовательно, типичные пределы концентраций полисорбата составляют от 0,5 до 200 частей на миллион, предпочтительно от 1 до 100 частей на миллион и еще более предпочтительно от 5 до 100 частей на миллион. Как правило, количество полисорбата в сиропе и напитке минимизировано, поскольку полисорбат также представляет пенообразователь, который может вызвать образование пены, в частности, во время карбонизации. Также седует учитывать потенциальное негативное влияние на вкус высокой концентрации полисорбата. На некоторых рынках законы также ограничивают применение полисорбата.

В соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения сорбиновая кислота растворена в поверхностно-активном веществе или, как правило, в неводном растворителе. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, понятно, что сорбиновая кислота минимально растворяется в воде. Следовательно, как правило, сорбиновая кислота растворяется в растворителе, который затем смешивают с поверхностно-активным веществом и необязательно сорастворителем с образованием пре-микроэмульсии, которую затем вводят в сироп или напиток.

Соединение сорбиновой кислоты в ингредиенте на основе масла

Также авторы настоящего изобретения установили, что осаждение сорбиновой кислоты в сиропе в процессе получения сиропа и напитка можно избежать растворением соединения сорбиновой кислоты в ингредиенте на основе масла, который затем добавляют в сироп.

Используемое в настоящей патентной заявке соединение сорбиновой кислоты представляет соединение или композицию сорбиновой кислоты, содержащую сорбиновую кислоту или преобразующееся в сорбиновую кислоту или высвобождающее сорбиновую кислоту в условиях получения сиропа и напитка. В частности, сорбиновую кислоту, как правило, вводят в виде сорбата, как правило, в виде соли щелочного металла сорбиновой кислоты. Как правило, используемыми щелочными металлами являются натрий и калий. В более предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения используют сорбат калия. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что ингредиент на основе масла улучшает локальные условия, такие как локальный низкий pH, индуцирующий осаждение сорбиновой кислоты.

Некоторые ингредиенты напитков и сиропов представляют ингредиент на основе масла или содержат ингредиент на основе масла. Например, некоторые нутриенты, такие как токоферолы (витамин E) и токотриенолы, представляют ингредиенты на основе масла. Также множество ароматизаторов и соединений ароматизаторов представляют ингредиенты на основе масла или содержат ингредиент на основе масла. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны цитрусовые ароматизаторы, такие как лимон, лайм, лимон/лайм, апельсин, грейпфрут и аналогичные им, часто имеющие ингредиент на основе масла.

Другие ингредиенты, которые могут иметь ингредиент на основе масла, включают антиоксиданты, такие как TBHQ, BHA и BHT. Руководствуясь приведенными здесь указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может определить подходящий ингредиент на основе масла, в котором легко растворим компонент сорбиновой кислоты.

Концентрация сорбиновой кислоты в напитке, как правило, составляет менее чем 500 частей на миллион. Концентрация сорбиновой кислоты в сиропе, как правило, составляет менее чем 1300 частей на миллион. В водном растворе при pH от 2,5 до 4 при температуре около 20°C, которые являются типичными условиями получения напитков и сиропов, начинается осаждение сорбиновой кислоты при концентрации сорбата около 500 частей на миллион, если не будут приняты меры, чтобы исключать осаждение, и при 1300 частей на миллион явно прослеживается тенденция к осаждению. Дополнительно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны другие соединения, которые также могут оказать негативное влияние на растворимость сорбиновой кислоты в напитке или сиропе. Например, жесткость снижает растворимость сорбиновой кислоты. Следовательно, добавление сорбата в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения предусматривает широкие пределы концентраций сорбиновой кислоты, при этом по существу исключая осаждение сорбиновой кислоты.

Соединение сорбиновой кислоты и полисорбата в водной жидкости

Дополнительно авторы настоящего изобретения установили, что осаждения сорбиновой кислоты в сиропе в процессе получения сиропа и напитка можно избежать растворением обоих - и соединения сорбиновой кислоты, и полисорбата в водной жидкости, которую затем добавляют в сироп.

Используемое в настоящей патентной заявке соединение сорбиновой кислоты представляет соединение или композицию сорбиновой кислоты, содержащую сорбиновую кислоту или преобразующееся в сорбиновую кислоту, или высвобождающее сорбиновую кислоту в условиях получения сиропа и напитка. В частности, сорбиновую кислоту, как правило, вводят в виде сорбата, как правило, в виде соли щелочного металла сорбиновой кислоты. Как правило, используемыми щелочными металлами являются натрий и калий. В более предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения используют сорбат калия. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что ингредиент на основе масла улучшает локальные условия, такие как локальный низкий pH, индуцирующий осаждение сорбиновой кислоты.

В соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения оба - и соединение сорбиновой кислоты, и полисорбат - растворяются в сиропе. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известно, что сорбиновая кислота растворима в воде и что сорбат значительно более растворим и, следовательно, как правило, его используют в качестве соединений сорбиновой кислоты в вариантах воплощения настоящего изобретения. Следовательно, водный раствор соединения сорбиновой кислоты или соединений и полисорбата используют в вариантах воплощения настоящего изобретения. Другие ингредиенты сиропа также могут быть добавлены как часть этого раствора.

Концентрация сорбиновой кислоты в напитке, как правило, составляет менее чем 500 частей на миллион. Концентрация сорбиновой кислоты в сиропе, как правило, составляет менее чем 1300 частей на миллион. В водном растворе при pH от 2,5 до 4 при температуре около 20°C, которые являются типичными условиями получения напитков и сиропов, начинается осаждение сорбиновой кислоты при концентрации сорбата около 500 частей на миллион, если не будут приняты меры, чтобы исключать осаждение, и при 1300 частей на миллион явно прослеживается тенденция к осаждению. Дополнительно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны другие соединения, которые также могут оказать негативное влияние на растворимость сорбиновой кислоты в напитке или сиропе. Например, жесткость снижает растворимость сорбиновой кислоты. Следовательно, добавление сорбата в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения предусматривает широкие пределы концентраций сорбиновой кислоты, при этом по существу исключая осаждение сорбиновой кислоты.

Как указано выше, полисорбат представляет общеизвестное неионогенное поверхностно-активное вещество, часто используемое в пищевых продуктах. Полисорбат получают из полиэтоксилированного сорбитана и олеиновой кислоты, и он обычно доступен от коммерческих поставщиков в таких видах, как полисорбат 20, 40, 60 и 80. Полисорбаты легко растворимы в воде и, таким образом, могут быть легко растворены в водных растворах.

Количество полисорбата, вводимого с сироп из микроэмульсии, в вариантах воплощения настоящего изобретения является значительным для достижения концентрации полисорбата в сиропе по меньшей мере 0,5 частей на миллион, предпочтительно по меньшей мере 1 часть на миллион, более предпочтительно по меньшей мере 2 части на миллион и еще более предпочтительно по меньшей мере 5 частей на миллион. Максимальная концентрация полисорбата, как правило, эффективная в вариантах воплощения настоящего изобретения, составляет менее чем 200 частей на миллион, более предпочтительно менее чем 150 частей на миллион и еще более предпочтительно менее чем 100 частей на миллион. Следовательно, типичные пределы концентраций полисорбата составляют от 0,5 до 200 частей на миллион, предпочтительно от 1 до 150 частей на миллион и еще более предпочтительно от 5 до 100 частей на миллион.

Концентрация сорбиновой кислоты в напитке, как правило, составляет менее чем 500 частей на миллион. Концентрация сорбиновой кислоты в сиропе, как правило, составляет менее чем 1300 частей на миллион. В водном растворе при pH от 2,5 до 4 при температуре около 20°C, которые являются типичными условиями получения напитков и сиропов, начинается осаждение сорбиновой кислоты при концентрации сорбата около 500 частей на миллион, если не будут приняты меры, чтобы исключать осаждение, и при 1300 частей на миллион явно прослеживается тенденция к осаждению. Дополнительно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны другие соединения, которые также могут оказать негативное влияние на растворимость сорбиновой кислоты в напитке или сиропе. Например, жесткость снижает растворимость сорбиновой кислоты. Следовательно, добавление сорбата в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения предусматривает широкие пределы концентраций сорбиновой кислоты, при этом по существу исключая осаждение сорбиновой кислоты.

Дополнительные аспекты

Концентрация сорбиновой кислоты, требуемая для достижения промышленных условий консервации, также относится к другим условиям сиропа или напитка. Например, карбонизация повышает концентрацию сорбиновой кислоты, необходимую для достижения заданной консервации в отличие от снижения pH, снижающего концентрацию сорбиновой кислоты, требуемую для достижения заданной консервации. Руководствуясь приведенными здесь указаниями, специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может установить концентрацию сорбиновой кислоты, подходящую для консервации сиропа или напитка.

В соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения сироп и напитки содержат сорбиновую кислоту в качестве консерванта. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известны другие консерванты, и они могут быть включены вместе с сорбиновой кислотой. Другие консерванты включают, например, хелаторы, такие как EDTA, включая двунатрия EDTA, двунатрия кальция EDTA и гексаметафосфат натрия (SHMP), и антимикробные агенты, такие как бензоаты, в частности бензоаты щелочных металлов; лауриновый альгинат; соли коричной кислоты; и антиоксиданты, включая, токоферолы, BHA и BHT. В соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения другие консерванты используют минимально и наиболее предпочтительно вообще не используют. Специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может выбрать подходящие консерванты.

Подсластители напитка и сиропа по настоящему изобретению включают калорийные углеводные подсластители, натуральные высокоинтенсивные подсластители, другие подсластители и их комбинации. Руководствуясь приведенными здесь указаниями, может быть выбрана подходящая подслащив