Улучшение газированных напитков или в связи с газированными напитками
Изобретение относится к пищевой промышленности. Подкисленный газированный напиток содержит основной напиток и регулирующий пенообразование агент и/или регулирующий выделение углекислого газа агент. Регулирующий агент включает полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты или полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты и имеет значение гидрофильно-липофольного баланса (ГЛБ) от 7 до 16. Агент присутствует в количестве от 0,01 до 250 мг/л. Способ приготовления напитка включает добавление регулирующего агента в основной напиток. Способ понижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в подкисленном газированном напитке включает добавление в напиток указанного регулирующего агента. Применение полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты или полиэтиленгликолевого сложного эфира жирной кислоты для снижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в подкисленном газированном напитке. Группа изобретений позволяет смягчить проблемы избыточного и/или устойчивого пенообразования быстрой потери углекислого газа во время розлива и/или во время заливки напитка. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.
Настоящее изобретение относится к улучшению газированных напитков или в связи с газированными напитками. В частности, настоящее изобретение относится к предотвращению пенообразования и/или регулированию выделения углекислого газа в газированных напитках во время заливки напитков и/или во время розлива.
Под «пенообразованием» здесь понимают образование избыточной или стойкой шапки пены во время заливки или розлива и разбрызгивание и бурное вспенивание, которое может возникать, когда открывают закрытые напитки.
Под «заливкой» здесь понимают заполнение емкостей при изготовлении, таким образом, включающее дозирование в металлическую тару и в бутылки.
Под «розливом» или «наливанием» здесь понимают наливание напитка непосредственно из банки или бутылки (например, человеком в домашних условиях или членом обслуживающего персонала, например, стюардом воздушных линий или барменом), так же как и наливание из смесителя в домашних условиях или из смесителя в баре или ресторане.
Избыточное пенообразование представляет собой проблему, которая является препятствием в пищевой промышленности и промышленности по производству напитков в течении многих лет, она довольно подробно описана в NOSB TAB Review Compiled by OMRI on Glycerol Monooleate Processing (Sept 25, 2001).
Согласно «NOSB Review» и многим документам, на которые в нем ссылаются, для предотвращения проблем пенообразования предлагали механические и физические средства, включающие нагревание, центрифугирование, распыление и ультразвук.
Также предлагали или применяли химические регулирующие пенообразование агенты (Kouloheris A.P., Encyclopaedia of Food Technology (1974), 427-432; Zotto A.A., Food Additives User′s Handbook (1991), 236-241; Combs C., Encyclopaedia of Food Science Technology (2000, 844-846). Описанные в этих работах регулирующие пенообразование агенты включают природные жиры и масла, хотя сделана ссылка на то, что их эффективность в качестве регулирующих пенообразования агентов ограничена из-за плохой их диспергируемости в эмульсиях масло/вода. Другие регулирующие пенообразование агенты, описанные в таких работах, представляют собой глицерин, лецитин, диоксид кремния, кремнийорганические соединения и моноолеат глицерина. Использование моноолеата глицерина также обсуждали в «NOSB Review».
Как указано в «NOSB Review», эффективность химических регулирующих пенообразование агентов зависит от а) химической природы и склонности к пенообразованию пенообразующего пищевого продукта или напитка, б) растворимости и концентрации регулирующих пенообразование агентов, в) присутствия электролитов, коллоидных растворов или других поверхностно-активных агентов, г) температуры, рН и вязкости, д) оборудования обработки и е) конечного применения пищевого продукта или напитка.
Множество ссылок в «NOSB Review» представляет обширный свод исследований регулирования пенообразования и подтверждает, что регулирование пенообразования является значительной проблемой в промышленности по производству пищевых продуктов и напитков.
Как хорошо известно, проблемы с пенообразованием и/или разбрызгиванием особенно существенны для газированных безалкогольных напитков.
Проблемы с газированными напитками могут возникать:
а) когда газированный напиток проходит стадию изготовления, включающую заливку, при которой существенное взбалтывание часто является неизбежным (US 2003/0144365 А1, ЕР 1504678 А и «NOSB Review»);
б) когда банка или бутылка, содержащая газированный напиток, брызжет или бурно вспенивается при открывании, при этом возможно, что ее взболтали перед розливом, как происходит с банками или бутылками, распределяемыми с помощью автоматов или встряхиваемыми во время транспортировки (US 5378484, US 5820905),
в) когда просто наливают газированный напиток из бутылки или банки в стакан или чашку (US 5316779).
Минимизация пенообразования в течение заливки особенно важна в связи с эффектом «бутылочного горлышка» при операциях на заводе и его последующим воздействием на стоимость, время и производительность: «Сдерживание и подавление пенообразования является необходимым при обработке пищевого продукта для эффективной эксплуатации производственного оборудования» («NOSB Review»).
ЕР 1504678А касается применения химического агента для уменьшения пенообразования в газированных напитках. В нем предполагают, что существует особенная проблема пенообразования для газированных напитков, содержащих аспартам (АПМ) в качестве подсластителя. В патенте также утверждают следующее.
В качестве средства решения проблемы образования пены в процессе изготовления напитка и подобных операциях обычно использовали препятствующий пенообразованию агент на кремнийорганической основе или препятствующий пенообразованию агент на основе эмульгатора, такого как сложный эфир сахара или подобные соединения. Однако в настоящее время еще не разработано удовлетворительное решение, которое может удовлетворять как аспекту органолептических требований, так и принципу устойчивого развития. Более того, препятствующий пенообразованию агент на кремнийорганической основе имеет плохую репутацию с точки зрения безопасности.
Более того, авторы настоящего изобретения подтверждают, что эти обычно используемые препятствующие пенообразованию агенты не настолько эффективны для удаления (устранения) пены, вызванной АПМ.
Целью изобретения ЕР 1504678А является решение проблем чрезмерного пенообразования, которые возникают в газированных напитках, содержащих аспартам. В качестве регулирующего пенообразование агента предложен эмульгатор со значением ГЛБ (гидрофильно-липофильного баланса) от 1 до 14 и, предпочтительно, с молекулярной массой от 50 до 300. Предпочтительные эмульгаторы представляют собой глицериновые сложные эфиры жирной кислоты, в особенности глицериновый сложный эфир моножирной кислоты и диглицериновый сложный эфир моножирной кислоты.
В US 5316779 обсуждают в особенности проблему наливания газированных безалкогольных напитков, которые образуют большую и медленно опадающую шапку пены. В нем отмечают, что газированные напитки, содержащие искусственный подсластитель аспартам, производят наибольшее пенообразование и наиболее устойчивую пену, однако корневое пиво, как в присутствии, так и в отсутствие аспартама, также образует устойчивую пену. В указанном патенте описаны практические проблемы быстрой подачи газированных напитков, например, на авиалиниях, в кино, на спортивных соревнованиях, в сетях и ресторанах быстрого питания и в магазинах товаров первой необходимости. Решение, описанное в US 5316779, состоит в предоставлении одноразовой емкости, покрытой внутри (например, на дне и стенках чашки) препятствующим пенообразованию агентом. В качестве подходящих препятствующих пенообразованию агентов упоминают промышленно выпускаемые пищевые препятствующие пенообразованию диметилполисилоксаны, например, "Dow-Corning Antifoam 1500" и "Union Carbide SAG 710".
В US 5568973 описан препятствующий пенообразованию агент, осаждаемый на перемешивающий элемент или соломинку для питья, предназначенные для помещения в сосуд с напитком. Препятствующий пенообразованию агент ускоряет процесс наливания и, как упомянуто, является полезным в условиях больших объемов, таких как на авиалайнерах, магазинах товаров первой необходимости и барах при колледжах. Предпочтительный препятствующий пенообразованию агент представляет собой пищевую кремнийорганическую эмульсию.
US 5820905 сосредоточен на проблеме «выпуска газа и разбрызгивания напитков в банках», и в нем описан полиглицериновый сложный эфир жирной кислоты в качестве препятствующего пенообразованию агента. Можно применять диспергирующий агент, имеющий значение ГЛБ по меньшей мере 5. Примеры включают полиглицериновые сложные эфиры жирных кислот, жирнокислотные сложные эфиры сахарозы, полипропиленгликолиевые сложные эфиры жирных кислот, сорбитановые сложные эфиры жирных кислот, органические моноглицериды, полисорбаты, производные сложных эфиров молочной кислоты и подобные соединения. Напитки представляют собой негазированные напитки, которые все еще могут быть подверженными таким проблемам из-за того, что они упакованы с избыточным давлением в свободном пространстве над продуктом банок.
В связи с настоящим изобретением представляют интерес полисорбаты. В US 5820905 описаны такие соединения только в качестве диспергирующих агентов, а не как препятствующие пенообразованию агенты.
В US 5738484 изначально описывают проблему разбрызгивания при открывании содержимого банки, содержащей негазированный напиток с низкой кислотностью. В нем предлагают применение жирнокислотного сложного эфира сахарозы в качестве регулирующего пенообразование агента, в котором составляющая жирная кислота является по меньшей мере одной из насыщенных жирных кислот, имеющих от 12 до 22 атомов углерода, и ненасыщенных жирных кислот, имеющих от 12 до 22 атомов углерода, и средняя степень замещения составляет от 4 до 7. Жирнокислотные сложные эфиры сахарозы являются предпочтительными примерами. Более того, напиток может содержать гидрофильный эмульгирующий агент для дополнительного увеличения диспергируемости препятствующего пенообразованию агента в воде при низкой температуре. В качестве упомянутого выше гидрофильного эмульгирующего агента предпочтительным является эмульгирующий агент, обладающий способностью эмульгирования жирнокислотного сложного эфира сахарозы в воде в качестве эффективного компонента препятствующего пенообразованию агента и имеющий значение ГЛБ по меньшей мере 10. Практические примеры гидрофильного эмульгирующего агента включают полиглицериновый сложный эфир жирной кислоты, сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты и жирнокислотный сложный эфир сахарозы. Более того, в зависимости от требований и целей напиток по настоящему изобретению может соответственно содержать другие добавки, например, лецитин, глицериновый сложный эфир жирной кислоты, полиглицериновый сложный эфир жирной кислоты, сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, пропиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты, пищевое масло и диметилсиликоновое масло. Не описано никакого препятствующего пенообразованию действия для полиоксиэтиленовых сложных эфиров жирных кислот, описанных в этом патенте. Определенные соединения представлены в качестве сравнительных примеров и показано, что они не являются эффективными в испытаниях на предотвращение пенообразования. Они включают SPAN 65 (который представляет собой сорбитановый сложный эфир стеариновой кислоты), глицериновый сложный эфир олеиновой кислоты и сложный эфир олеиновой кислоты сахарозы с малой степенью замещения.
В JP 2-27967 (Showa 63-176296) описано предотвращение разбрызгивания при открывании банки с напитком, в особенности содержащей напиток с низкой кислотностью, такой как кофе, какао или черный чай, путем применения регулирующего пенообразование агента, который может представлять собой глицериновый сложный эфир жирной кислоты, сорбитановый сложный эфир жирной кислоты или пропиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты.
В JP 54-126188 (Showa 53-31122) описана попытка решения проблемы разбрызгивания или бурного вспенивания из бутылки при открывании газированного напитка. Предложенное решение состоит в обеспечении поверхностно-активного агента внутри материала бутылки. Поверхностно-активный агент может представлять собой глицериновый сложный эфир жирной кислоты, сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, пропиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты, кротонамид, полиоксиэтиленглицериновый сложный эфир жирной кислоты, полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты или полиглицериновый сложный эфир жирной кислоты.
Очевидно, что очень значительные усилия были предприняты для разрешения описанных в предшествующем уровне техники проблем неэффективности заливки, нежелательных эффектов при розливе, таких как разбрызгивание или бурное вспенивание при открывании бутылки или банки и избыточного или устойчивого пенообразования в стакане или чашке.
Обычно наблюдаемые проблемы пенообразования при открывании банок и бутылок и наливании газированных напитков предполагают, что проблема существует в особенности для содержащих аспартам газированных «диетических» или «легких» напитков. Как указано в некоторых упомянутых выше документах предшествующего уровня техники, существует особенная трудность в достижении регулирования пены для содержащих аспартам газированных напитков.
Дополнительная проблема, связанная с избыточным пенообразованием, состоит в избыточной потере углекислого газа в течение заливки. Это является неэффективным, принимая во внимание, не в самую последнюю очередь, энергию, требуемую для получения закупоренного в бутылки углекислого газа, кроме того, это влечет за собой нежелательное выделение углекислого газа в окружающую среду. Было бы желательно смягчить эту проблему.
Еще одна проблема состоит в потере «шипучести» газированных напитков, наливаемых из емкости в сосуд для питья. Если избыточное количество углекислого газа выходит из напитка, может происходить заметное ухудшение его питьевого качества. Связанная с этим проблема состоит в том, что напиток, оставленный в емкости (например, в поддающейся повторной герметизации бутылке), может быстро терять свое питьевое качество или «шипучесть». Техническое средство, которое решило или уменьшило бы эту проблему питьевого качества, связанную с пенообразованием и/или удерживанием углекислого газа, представляло бы большую ценность.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен подкисленный газированный напиток, содержащий регулирующий пенообразование агент и/или регулирующий выделение углекислого газа агент, причем регулирующий агент включает полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты или полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты и присутствует в количестве от 0,01 до 250 мг/л.
Добавление полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты или полиэтиленгликолевого сложного эфира жирной кислоты оказывает значительное влияние в отношении регулирования пенообразования, когда газированный напиток наливают в сосуд, независимо от того, является ли сосуд банкой или бутылкой на заливочной установке или сосудом для питья, таким как стакан или чашка. Пенообразование значительно уменьшается. Это происходит со многими напитками, в которых подавляют избыточное пенообразование, и любая получаемая шапка пены является более рыхлой и опадает быстрее. Следовательно, возникают преимущества в том, что меньше углекислого газа выходит в атмосферу в течение заливки (давая экономическое и экологическое преимущество) и меньше углекислого газа высвобождается из напитка, когда его наливают в сосуд для питья (таким образом, давая лучшее питьевое качество). Дополнительное преимущество от применения соединения одного из определенных классов состоит в том, что углекислый газ, по-видимому, удерживается в течение более длительного времени в напитке в открытой емкости. Таким образом, снижают родственную проблему, связанную с тем, что бутилированные напитки «выдыхаются» (или «теряют шипучесть»).
Газирование можно осуществлять посредством добавления углекислого газа или, в некоторых случаях, посредством природного процесса брожения.
Напиток представляет собой газированный напиток и благодаря углекислому газу (образующему угольную кислоту в воде) напиток является кислотным. Однако под термином «подкисленный» мы понимаем, что он содержит дополнительную кислоту типа, обнаруживаемого в напитке «с выраженным вкусом». Примеры могут включать фосфорную кислоту и пищевые кислоты (иногда называемые «полезными кислотами»), такие как лимонная кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота и винная кислота. Фрукты, фруктовые соки и фруктовые экстракты содержат пищевые кислоты и, таким образом, содержащие их напитки являются подкисленными.
Напиток может быть безалкогольным. Примеры включают напитки типа колы, апельсиновые напитки, лимонные напитки, лимонад, тоник, корневое пиво, имбирный эль и имбирное пиво.
Напиток может быть алкогольным, обычно содержащим 3-9 мас.% этанола. Примеры включают сидр и так называемые «алкогольсодержащие шипучки» (газированные напитки, содержащие алкоголь), которые часто представляют собой газированные смеси водки или других спиртосодержащих напитков с фруктовыми ароматизаторами. Напиток может быть слабоалкогольным, обычно содержащим 0,1-3 мас.% этанола. Примеры включают шанди (смесь простого пива с имбирным или лимонадом) или определенные подвергшиеся брожению типы корневого пива, имбирного пива и лимонада.
Предпочтительно напиток не является молочным продуктом, например, напитком на основе молока или на основе йогурта. Предпочтительно он не содержит молочной составляющей, например молока, сливок, йогурта или мороженого.
Предпочтительно напиток по существу не содержит жиры.
Предпочтительно напиток представляет собой напиток на основе ароматизированной воды.
Предпочтительно напиток является чистым, другими словами, предпочтительно он не является замутненным, непрозрачным и/или мутным.
Предпочтительно он не содержит гидрофобный замутняющий агент, например, сложный эфир стерола или сложный эфир станола.
В принципе, напиток может содержать витамины, например, один или более из витаминов групп А, В, С, D, Е и К. Витамины можно добавлять дополнительно к витаминам, присутствующим в других компонентах, таких как фруктовый сок. Водорастворимые витамины В и С являются очень подходящими компонентами напитка. Растворимые в жирах витамины A, D, Е и К подходят меньше. Предпочтительно витамин Е или его производные не присутствуют в напитке. Предпочтительно витамины А и К или их производные не присутствуют в напитке.
Предпочтительно напиток содержит подслащивающий агент. Подслащивающий агент может представлять собой природный или синтетический подслащивающий агент, например сахар, кукурузную патоку, сахарный спирт (например, сорбитол, ксилитол, маннитол, мальтит или изомальтом) или интенсивный подсластитель (например, сахарин, сахароза, неотам, ацесульфам калия или аспартам).
Предпочтительно напиток содержит один или более интенсивный подсластитель, например аспартам.
В предпочтительных воплощениях напиток не содержит сахар.
Предпочтительно регулирующий агент, т.е. регулирующий пенообразование агент, и/или агент, регулирующий выделение углекислого газа, как определено здесь (который может включать только одно соединение одного или другого класса указанных соединений, или смесь соединений одного или другого класса указанных соединений, или смесь одного или более соединений одного класса и одного или более соединений другого класса), является единственным агентом, присутствующим в напитке для достижения регулирования пенообразования и/или регулирования высвобождения углекислого газа. Другими словами, отсутствует какой-либо регулирующий агент, помимо полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты и/или полиэтиленгликолевого сложного эфира жирной кислоты. Предпочтительно отсутствует какое-либо соединение, предназначенное для ускорения или стимулирования активности регулирующего агента.
Предпочтительно регулирующий агент имеет молекулярную массу от 200 до 3000, предпочтительно, от 300 до 2500, предпочтительно, от 400 до 2000.
Предпочтительно регулирующий агент имеет значение ГЛБ от 7 до 16, предпочтительно, от 7 до 14, более предпочтительно, от 7 до 12.
Для полиоксиэтиленсорбитановых сложных эфиров жирных кислот предпочтительный диапазон значений ГЛБ составляет от 9 до 16, предпочтительно от 10 до 12.
Предпочтительные полиоксиэтиленсорбитановые сложные эфиры жирной кислоты и их величины ГЛБ являются следующими.
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитантристеарат (обычное название полисорбат 65) - значение ГЛБ 10,5-11,0
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитантриолеат (обычное название полисорбат 85)-значение ГЛБ 11,0
Полиоксиэтилен - (4) - сорбитанмонолаурат (обычное название полисорбат 21) - значение ГЛБ 113,3
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитанмоностеарат (обычное название полисорбат 60) - значение ГЛБ 14,9
Полиоксиэтилен - (4) - сорбитанмоностеарат (обычное название полисорбат 61) - значение ГЛБ 9,6
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитанмоноолеат (обычное название полисорбат 80) - значение ГЛБ 15,0
Полиоксиэтилен - (5) - сорбитанмоноолеат (обычное название полисорбат 81) - значение ГЛБ 10,0.
В случае полиэтиленгликолевых сложных эфиров жирных кислот предпочтительный диапазон значений ГЛБ составляет от 7 до 13, предпочтительно, от 7 до 11. Примеры включают:
ПЭГ 200 моноолеат (ГЛБ 8,2)
ПЭГ 300 моноолеат (ГЛБ 10,2)
ПЭГ 400 диолеат (ГЛБ 8,3)
ПЭГ 200 монолаурат (ГЛБ 9,3)
ПЭГ 300 дилаурат (ГЛБ 7,9)
ПЭГ 400 дилаурат (ГЛБ 9,7)
ПЭГ 200 моностеарат (ГЛБ 8,1)
ПЭГ300 моностеарат (ГЛБ 10,3)
ПЭГ 400 дистеарат (ГЛБ 8,5)
ПЭГ600 дистеарат (ГЛБ 10,7)
ПЭГ 600 диолеат (ГЛБ 10,6).
Соединения этих классов химических веществ широко принимаются разрешительными органами, так как они не токсичны. Они включают соединения, которые разрешены для использования в пищевых продуктах и напитках соответствующими инстанциями как в США, так и в ЕС.
Показатель ГЛБ определяют посредством широко используемого метода Гриффина. В соответствии с этим методом рассчитывают молекулярную массу этиленоксидного компонента соответствующего соединения. Например, если присутствуют 20 молей этиленоксида, молекулярная масса такого компонента составляет 880 (20×44). К этому числу добавляют молекулярную массу жирнокислотного остатка (например, моноолеата, дилаурата и т.д.), это по существу дает общую молекулярную массу. Молекулярную массу этиленоксидного компонента выражают в процентах от общей молекулярной массы и получающееся процентное значение делят на 5, чтобы получить величину ГЛБ (таким образом, если этиленоксид представляет 55% от общей массы соединения, значение ГЛБ соответствующего соединения составляет 11).
Регулирующий агент предпочтительно присутствует в количестве по меньшей мере 0,04 мг/л, предпочтительно по меньшей мере 0,08 мг/л, предпочтительно по меньшей мере 0,12 мг/л, предпочтительно по меньшей мере 0,2 мг/л. В некоторых воплощениях он присутствует в количестве по меньшей мере 0,5 мг/л, в частности, по меньшей мере 1 мг/л.
Регулирующий агент предпочтительно присутствует в количестве до 100 мг/л.
Такие диапазоны концентрации относятся к общему количеству присутствующих регулирующих агентов, когда присутствует более чем одно такое соединение.
В случае полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты такое соединение присутствует в количестве по меньшей мере 0,01 мг/л, предпочтительно, по меньшей мере 0,04 мг/л, предпочтительно, по меньшей мере 0,08 мг/л, предпочтительно, по меньшей мере 0,12 мг/л, предпочтительно, по меньшей мере 0,2 мг/л. В некоторых воплощениях он присутствует в количестве по меньшей мере 0,5 мг/л, в частности, по меньшей мере 1 мг/л.
В случае полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты такое соединение предпочтительно присутствует в количестве до 100 мг/л, предпочтительно до 50 мг/л, предпочтительно до 30 мг/л, предпочтительно до 15 мг/л.
Такие диапазоны концентрации относятся к общему количеству присутствующих полиоксиэтиленсорбитановых сложных эфиров, когда присутствует более чем одно такое соединение.
В случае ПЭГ сложного эфира жирной кислоты такое соединение предпочтительно присутствует в количестве по меньшей мере 5 мг/л, предпочтительно по меньшей мере 50 мг/л.
В случае ПЭГ сложного эфира жирной кислоты такое соединение присутствует в количестве до 250 мг/л, предпочтительно до 100 мг/л.
Такие диапазоны концентрации относятся к общему количеству присутствующих ПЭГ сложных эфиров, когда присутствует более чем одно такое соединение.
Когда присутствуют как полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир, так и ПЭГ сложный эфир, общая концентрация находится в пределах полного интервала значений, приведенного выше (наиболее широкий составляет от 0,01 до 250 мг/л), и полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир(ы) предпочтительно находится(ятся) внутри одного или более диапазонов, приведенных для полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира(ов), и соединение(ния) ПЭГ предпочтительно находится(ятся) внутри одного или более диапазонов, приведенных для ПЭГ соединений.
Предпочтительно ПЭГ компонент ПЭГ сложных эфиров жирных кислот представляет собой ПЭГ молекулу с низкой молекулярной массой, например, ПЭГ 50 - ПЭГ 2000 молекулу, предпочтительно ПЭГ 100 - ПЭГ 1000 молекулу.
Предпочтительно регулирующий агент (либо полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир, либо ПЭГ сложный эфир), используемый в настоящем изобретении, включает по меньшей мере один моль этиленоксида на моль сложного эфира, предпочтительно по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 4. Предпочтительно он содержит до 36 молей этиленоксида на моль сложного эфира жирной кислоты, предпочтительно до 24, предпочтительно до 12, наиболее предпочтительно до 7.
Не исключено присутствие в полиоксиэтиленсорбитановом сложном эфире или в ПЭГ сложном эфире других молекул алкиленоксидов, таких как пропиленоксид. Однако должен присутствовать некоторый полиоксиэтиленовый компонент и полиоксиэтиленовый компонент сам по себе предпочтительно соответствует молярным определениям, приведенным выше, безотносительно к дополнительному алкиленоксидному компоненту. Наиболее предпочтительно, однако, полиоксиэтиленовый компонент содержит этиленоксидные звенья и не содержит никакие другие алкиленоксидные звенья.
Предпочтительно жирнокислотные остатки в указанных соединениях представляют собой остатки С6-С33 жирных кислот, предпочтительно С10-С22 жирных кислот. Жирные кислоты могут быть насыщенными (например, лауриновая, стеариновая) или ненасыщенными (например, олеиновая). Обычно соединение может иметь от одного до числа насыщения жирнокислотных остатков (соединение является, например, моноолеатом, диолеатом, моностеаратом, дистеаратом, монолауратом или дилауратом, или, в случае сорбитанового соединения, является триолеатом или тристеаратом, например).
Следует принимать во внимание, что многие параметры, приведенные выше для регулирующего агента по изобретению, являются средними значениями, с учетом того, что регулирующие агенты представляют собой распределения соединений; например, молекулярная масса, ГЛБ и число атомов углерода на молекулу или остаток. Аналогичное пояснение применимо к степени этоксилирования с учетом того, что этоксилирование приводит к распределению.
Предпочтительно регулирующий агент добавляют к напитку или к его предшественнику (включая концентрат) в жидком виде. Регулирующий агент может представлять собой жидкость при температуре окружающей среды или его можно сжижать, например, нагреванием для расплавления, или растворением, или диспергированием его в жидком носителе.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивают герметичную емкость, содержащую газированный напиток по первому аспекту. Герметичная емкость предпочтительно представляет собой конструкцию, стойкую к сжатию, такую как металлическая банка или пластмассовая бутылка, стойкая к деформации.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения обеспечивают концентрат напитка по первому аспекту, причем при применении концентрат смешивают с водой и насыщают углекислым газом или смешивают с газированной водой, чтобы получить указанный напиток по существу во время розлива. Настоящее изобретение можно таким образом использовать в таких местах, как бары и рестораны, где газированный напиток получают по месту, используя то, что обычно называют установками последующего смешения или универсальными смесителями.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения обеспечивают способ приготовления напитка по первому аспекту, включающий добавление указанного регулирующего агента к основному напитку (то есть напитку в отсутствие регулирующего агента) или его предшественнику. Предшественник может находиться в негазированной разбавленной форме, или представлять собой концентрат, или быть ингредиентом, или смесью ингредиентов. Способ может включать стадию закупоривания напитка в емкости, стойкие к давлению. Обнаружено, что в соответствии с настоящим изобретением процесс заливки протекает намного быстрее, чем без регулирующего агента. Количество образующейся пены уменьшается и она опадает более быстро. Оба явления приводят к увеличению скорости заливки.
Вне связи с какой-либо теорией полагают, что применяемый здесь регулирующий агент делает более благоприятным удерживание углекислого газа в растворе напитка (или, другими словами, менее предпочтительным является его быстрое высвобождение из раствора напитка в виде пузырьков углекислого газа). Таким образом, мы полагаем, что меньше углекислого газа доступно для образования пены. Мы полагаем, это означает, что образуется меньше пены и что больше углекислого газа удерживается в напитке, который остается шипучим. В соответствии с нашей точкой зрения агент, регулирующий пену, и/или агент, регулирующий выделение углекислого газа, можно рассматривать как стабилизатор углекислого газа, под которым мы подразумеваем агент, который стабилизирует углекислый газ в напитке или способствует удерживанию углекислого газа в напитке, и такие термины можно использовать вместо «агента, регулирующего пену, и/или агента, регулирующего выделение углекислого газа» в этом описании.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложен способ понижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в подкисленном газированном напитке, включающий добавление в напиток соединения, определенного выше, в количестве от 0,01 до 250 мг/л.
В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложено применение соединения, определенного выше, в количестве от 0,01 до 250 мг/л с целью понижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в газированном напитке.
Изобретение описано далее только путем иллюстрации со ссылкой на следующие примеры.
СЕРИЯ 1 ПРИМЕРОВ
Были выполнены эксперименты по оценки свойств пенообразования, используя промышленно выпускаемый полисорбат 65 (ГЛБ 10,5, продаваемый под торговой маркой Kotilen S/3), иначе известный, как полиоксиэтилен - (20) - сорбитантристеарат в качестве регулирующего агента, и три промышленных газированных напитка кола, обозначенных следующим образом:
A) Напиток №1 кола (подслащенная искусственным подсластителем кола, содержащая интенсивные подсластители аспартам и ацесульфам калия, но не содержащая сахар)
B) Напиток №2 кола (подслащенная искусственным подсластителем кола, содержащая интенсивные подсластители аспартам и ацесульфам калия, но не содержащая сахар)
C) Напиток №3 кола (подслащенная сахаром кола без искусственных подсластителей).
Напиток кола №1 и напиток кола №3 изготавливал один производитель. Напиток №2 кола изготавливал другой производитель в качестве конкурирующего продукта по отношению к напитку №1 кола.
Водную дисперсию полисорбата 65 приготавливали, добавляя его в горячую воду при примерно 50°С, смешивая и охлаждая смесь до 20°С для получения 0,5 мас.% водной дисперсии. Соответствующие количества этой смеси вводили пипеткой в полные 500 мл бутылки напитков, с которых были сняты крышки, которые затем плотно закрывали. Бутылки плавно переворачивали 25 раз для получения однородной дисперсии, перед выдержкой их в равновесии в течение одного часа при температуре окружающей среды (20°С). Контрольные образцы обрабатывали аналогичным образом, однако с добавлением 1,0 г воды в напитки вместо испытываемых растворов, содержащих полисорбат 65.
Колу наливали из каждой бутылки по очереди в пластмассовые чашки стандартного размера емкостью полпинты (300 мл полного объема) с определенной массой непрерывным плавным потоком с высоты 25 см почти до переполнения чашек. Затем налив прекращали. Налив осуществляли повторяющимся и постоянным образом по отношению к каждому образцу и настолько быстро, насколько возможно для обеспечения плавности. Чашки затем повторно взвешивали для определения количества содержащегося в них напитка, что составляло максимальное количество, которое можно налить без пролива, таким образом получая надежный показатель уровня пенообразования. Результаты перечислены ниже:
А) Напиток №1 кола
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный | 92,2 г |
| 1,0 мг/л | 126,3 г |
| 2,5 мг/л | 151,4 г |
| 5,0 мг/л | 150,1 г |
| 10,0 мг/л | 214,8 г |
| 15,0 мг/л | 215,1 г |
В) Напиток №2 кола
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный | 91,2 г |
| 1,0 мг/л | 219,4 г |
| 2,5 мг/л | 240,0 г |
| 5,0 мг/л | 227,0 г |
| 10,0 мг/л | 223,4 г |
| 15,0 мг/л | 230,4 г |
С) Напиток №3 кола
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный | 109,9 г |
| 1,0 мг/л | 245,1 г |
| 2,5 мг/л | 284,9 г |
| 5,0 мг/л | 285,1 г |
| 10,0 мг/л | 257,3 г |
| 15,0 мг/л | 259,0 г |
Очевидно, что очень низкие концентрации полисорбата 65 способны обеспечить значительное понижение пенообразования, особенно в случае напитков с искусственными подсластителями.
Более того, пены, образующиеся в течение наливания испытываемых напитков, являются менее плотными (или рыхлыми), чем в случае необработанных аналогов, в особенности в случае искусственно подслащенных напитков. Они также быстрее опадают. Одним из показателей этого является повышенная масса наливаемого напитка, другим подобным показателем является уменьшенная образующаяся шапка пены. Оба показателя - уменьшенная шапка пены и более быстрое опадание шапки пены, которая образовалась, наблюдали эмпирически. Другое эмпирическое наблюдение состояло в том, что напитки, содержащие регулирующий пену агент, имели лучший вкус, чем контрольный образец. Комментарии включают то, что первые были «с выраженным вкусом» и «сильно шипучими», а последний был «выдохшимся» и с «приглушенным вкусом». Полагают, что наблюдаемое различие было вызвано тем, что последний терял больше углекислого газа.
Сочетание эффектов пониженного пенообразования и быстрого опадания пены обеспечивает очевидные преимущества в отношении скорости заливки при бутилировании и упаковке в банки и дополнительные преимущества при розливе. Преимущество вкуса дает дополнительное важную пользу непосредственно для потребителя.
СЕРИЯ 2 ПРИМЕРОВ
Было проведено дополнительное исследование с маркированными газированными тониками, закупленными в ведущем супермаркете Великобритании, в бутылках вместимостью 1 литр. Тоники отличаются от напитков типа колы, испытанных в серии 1 Примеров, тем, что содержание углекислого газа в них намного выше. На этикетках указано, что тоники были подкислены лимонной кислотой.
Изначально приготовили образец 0,5% полисорбата 65 тем же способом, как и в серии 1 Примеров, однако он был разбавлен так, чтобы получить 0,001 мас.%, и 0,005 мас.%, полисорбата 65 для обработки бутылок с тоником. Дозирование выполняли аналогично серии 1 Примеров за исключением того, что бутылки оставляли на ночь для того, чтобы они пришли в равновесие после перемешивания из-за «живой» природы продукта. От 1 до 5 г растворов использовали для точного дозирования агента, регулирующего пену/выделение СО2, в бутылки, и контрольные образцы обрабатывали таким же образом, добавляя 3 г воды. Напиток наливали в пластмассовые стаканы с определенной массой емкостью 300 мл полного объема и стаканы повторно взвешивали. Процедура была такой же, как описана выше. Напитки были обозначены следующим образом:
A) Низкокалорийный Indian тоник, тоник №1. На этикетке указано, что он подслащен аспартамом и сахарином натрия.
B) Indian тоник, тоник №2. На этикетке указано, что он подслащен сахаром и сахарином натрия.
Результаты показаны ниже.
Тоник №1
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный образец | 117,2 г |
| 0,01 мг/л | 123,7 г |
| 0,02 мг/л | 122,9 г |
| 0,03 мг/л | 124,4 г |
| 0,04 мг/л | 138,0 г |
| 0,05 мг/л | 150,2 г |
| 0,08 мг/л | 186,3 г |
| 0,10 мг/л | 234,2 г |
| 0,15 мг/л | 275,2 г |
Тоник №2
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный образец | 123,4 г |
| 0,01 мг/л | 128,5 г |
| 0,02 мг/л | 135,3 г |
| 0,03 мг/л | 143,4 г |
| 0,04 мг/л | 141,0 г |
| 0,05 мг/л | 155,3 г |
| 0,08 мг/л | 222,1 г |
| 0,10 мг/л | 250,2 г |
| 0.15 мг/л | 259,7 г |
Благоприятный эффект можно видеть уже при таком низком количестве 0,01 мг/л полисорбата 65 с величиной эффекта, увеличивающейся с увеличением концентрации.
СЕРИЯ 3 ПРИМЕРОВ
Было выполнено дополнительное исследование по определению эффективности дополнительных соединений в качестве регулирующих агентов, имеющих благоприятное влияние на пену или пенообразование или на удерживание углекислого газа. Используемый напиток был запатентованным газированным напитком типа диетической колы, закупленным в бутылках емкостью 500 мл. Испытание проводили таким же образом, как описано в серии 1 Примеров. В приведенной ниже Таблице приведены испытанные соединения, их концентрации и объемы, собранные в чашке.
| Регулирующий агент | Концентр. | Количество в чашке | ГЛБ регулирующего агента |
| ПЭГ 600 диолеат | 100 мг/л | 237,5 г | 10,6 |
| ПЭГ 400 диолеат | 80 мг/л | 239,9 г | 8,3 |
| 40 мг/л | 221,5 г | ||
| 20 мг/л | 182,7 г | ||
| 10 мг/л | 162,3 г | ||
| ПЭГ 300 моноолеат | 100 мг/л | 265,0 г | 10,2 |
| 20 мг/л | 187,8 г | ||
| ПЭГ 200 моноолеат | 100 мг/л | 242,9 г | 8,2 |
| Сорбитантриолеат (20 | 20 мг/л | 289,2 г | 11,0 |
| ЭО) | 10 мг/л | 261,0 г | |
| (полисорбат 85) | 5 мг/л | 146,8 г | |
| Сорбитанмоностеарат (20 ЭО) (полисорбат 60) | 20 мг/л | 146,4 г | 14,9 |
| Сорбитанмонолаурат (сравнительный) | 100 мг/л | 125,0 г | 8,6 |
| Контроль | ---- | 114,2 г | не определен |
Также сделана попытка применения сорбитанмоностеарата (сравнительный, ГЛБ 4,7) и сорбитанмоноолеата (сравнительный, ГЛБ 4,3) по аналогии с сорбитанмонолаурату. В отличие от сорбитанмонолаурата сорбитанмоностеарат и сорбитанмоноолеат невозможно равномерно диспергировать в воде до удовлетворительной степени, даже с помощью эмульгирующего сложного эфира. Соответственно, невозможно было провести испытания по наливу с этими соединениями.
СЕРИЯ 4 ПРИМЕРОВ
Было выполнено дополнительное исследование с газированными алкогольными фруктовыми напитками (обычно известными в Великобритании как "alcopops" - алкогольсодержащие шипучки).
А) Первым испытываемым продуктом был фирменный полусладкий напиток «белый ром с черникой» (пониженное содержание сахара, дополнительно подслащен не содержащим сахар источником подсластителей), содержащий 4% спирта, поставляемый в бутылках емкостью 275 мл, закрытых кронен-пробкой. Композицию полисорбата 65 изготавливали, как описано в серии 1 Примеров. Пробки осторожно удаляли с бутылок при минимальном встряхиванием бутылок и в бутылки добавляли требуемые количества композиции полисорбата 65. Бутылки затем опять закрывали пробками, используя закупоривающее приспособления для кронен-пробок. Повторно закрытые бутылки оставляли стоять в течение ночи.
На следующий день бутылки поочередно открывали и напитки наливали в пластмассовые чашки емкостью 300 мл, как описано выше в серии 1 Примеров, и содержимое взвешивали. Результаты перечислены ниже.
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный образец | 179,1 г |
| 1,8 мг/л | 215,5 г |
| 3,6 мг/л | 226,7 г |
| 5,5 мг/л | 242,0 г |
| 10,9 мг/л | 270,7 г |
| 18,2 мг/л | 274,9 т |
В) Вторым испытываемым продуктом "алкогольсодержащей шипучки" был маркированный напиток с сахаром и подсластителем «водка с вишней» из супермаркета, содержащий 4% спирта и поставляемый в бутылках емкостью 700 мл, закрытых завинчивающейся крышкой. В испытании использовали полисорбат 65, и методика испытаний была такой, как описано в серии 1 Примеров. Результаты перечислены ниже.
| Концентрация полисорбата 65 | Масса напитка |
| Контрольный образец | 161,5 г |
| 2,1 мг/л | 267,9 г |
| 3,6 мг/л | 276,4 г |
| 7,1 мг/л | 284,3 г |
| 14,3 мг/л | 292,6 г |
Заключительные замечания в связи с сериями Примеров
Серия 3 Примеров показывает, что сорбитанмонолаурат, сорбитанмоностеарат и сорбитанмоноолеат являются неэффективными или неподходящими при любой попытке решить проблемы, рассматриваемые в настоящем изобретении.
Серии 1, 2 и 3 Примеров показывают, что для того, чтобы сорбитановый сложный эфир жирной кислоты был эффективным в настоящем изобретении, требуется полиоксиэтиленовая составляющая.
Серия 3 Примеров показывает, что полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты, также имеющий полиоксиэтиленовую составляющую, можно использовать в настоящем изобретении.
Серии 1, 2 и 3 Примеров также показывают, что хотя такие соединения полисорбата, как полисорбат 60, с до некоторой степени высоким значением ГЛБ, можно использовать с некоторым преимуществом, наилучшие результаты можно получить, используя такие соединения полисорбата, как полисорбат 65 (серии 1 и 2 Примеров) и полисорбат 85, имеющие более низкие значения ГЛБ.
Серия 3 Примеров также показывает, что концентрация ПЭГ сложных эфиров, необходимая для достижения хорошего эффекта регулирования пены, выше, чем концентрация полисорбатов, необходимая для достижения хорошего эффекта регулирования пены.
Серии 1-3 Примеров показывают преимущества для неалкогольных напитков (безалкогольных напитков). В серии 4 Примеров показано преимущество для алкогольных фруктовых напитков ("алкогольсодержащие шипучки").
1. Подкисленный газированный напиток, содержащий основной напиток и регулирующий пенообразование агент и/или регулирующий выделение углекислого газа агент, причем регулирующий агент включает полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты или полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты, и указанный регулирующий агент имеет значение гидрофильно-липофольного баланса (ГЛБ) от 7 до 16 и присутствует в количестве от 0,01 до 250 мг/л.
2. Подкисленный газированный напиток по п.1, в котором регулирующий агент присутствует в количестве от 1 до 100 мг/л.
3. Подкисленный газированный напиток по п.1, где напиток содержит подслащивающий агент, предпочтительно интенсивный подсластитель.
4. Подкисленный газированный напиток по п.1, в котором регулирующий агент включает полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты при концентрации от 0,01 до 100 мг/л, предпочтительно от 0,1 до 50 мг/л, предпочтительно от 1 до 30 мг/л, наиболее предпочтительно от 2 до 15 мг/л.
5. Подкисленный газированный напиток по п.1, в котором регулирующий агент включает полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты, имеющий значение ГЛБ от 9 до 16, предпочтительно от 10 до 12.
6. Подкисленный газированный напиток по любому из предшествующих пунктов, в котором полиоксиэтиленсорбитановый сложный эфир жирной кислоты выбран из
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитантристеарата
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитантриолеата
Полиоксиэтилен - (4) - сорбитанмонолаурата
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитанмоностеарата
Полиоксиэтилен - (4) - сорбитанмоностеарата
Полиоксиэтилен - (20) - сорбитанмоноолеата
Полиоксиэтилен - (5) - сорбитанмоноолеата.
7. Подкисленный газированный напиток по п.1, в котором регулирующий агент включает полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты в количестве от 5 до 250 мг/л, предпочтительно от 50 до 100 мг/л.
8. Подкисленный газированный напиток по п.1, в котором регулирующий агент включает полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты, имеющий значение ГЛБ от 7 до 13, предпочтительно от 7 до 11.
9. Подкисленный газированный напиток по любому из пп.1-3, 7 или 8, в котором полиэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты выбран из группы, включающей:
ПЭГ 200 моноолеата
ПЭГ 300 моноолеата
ПЭГ 400 диолеата
ПЭГ 200 монолаурата
ПЭГ 300 дилаурата
ПЭГ 400 дилаурата
ПЭГ 200 моностеарата
ПЭГ 300 моностеарата
ПЭГ 400 дистеарата
ПЭГ 600 дистеарата
ПЭГ 600 диолеата.
10. Способ приготовления напитка по любому из пп.1-9, включающий добавление указанного регулирующего агента в основной напиток.
11. Способ понижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в подкисленном газированном напитке по п.1, включающий добавление в напиток полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты или полиэтиленгликолевого сложного эфира жирной кислоты.
12. Применение полиоксиэтиленсорбитанового сложного эфира жирной кислоты или полиэтиленгликолевого сложного эфира жирной кислоты для снижения пенообразования и/или улучшения удерживания углекислого газа в подкисленном газированном напитке по п.1.
