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用于飲料產(chǎn)品中的涂層鈣顆粒的制作方法

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用于飲料產(chǎn)品中的涂層鈣顆粒的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于飲料產(chǎn)品中的涂層鈣顆粒
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 飲料產(chǎn)品常使用六偏磷酸鈉(SHMP)作為防腐劑。SHMP通過(guò)螯合鈣、鐵和鎂且因此 防止微生物利用鈣、鐵和鎂來(lái)起作用;這擾亂了其生理機(jī)能,導(dǎo)致生物體死亡。盡管在一些 飲料產(chǎn)品中提供鈣強(qiáng)化是有利的,但鈣的存在通常與SHMP不相容。
[0003] 現(xiàn)有工作表明,與SHMP合并的鈣鹽的形式指示實(shí)際上將螯合多少鈣。舉例來(lái)說(shuō), 當(dāng)向個(gè)別SHMP溶液中加入氯化鈣和氫氧化鈣時(shí),在溶液中測(cè)量到的游離(非螯合)鈣離子 的含量分別是82%和0. 05% (使用離子選擇電極(ISE)測(cè)試測(cè)量的離子)。
[0004] 這些數(shù)據(jù)表明,盡管與SHMP結(jié)合,但如果使用氯化鈣,仍可能在溶液中維持高含 量的鈣離子。然而,這種方法的微挑戰(zhàn)測(cè)試證實(shí),生物體實(shí)際上加速生長(zhǎng),因此否定了其價(jià) 值。另外,使用在中性PH下具有有限溶解性或無(wú)溶解性的鈣鹽(諸如碳酸鈣)易于在飲料 中釋放其金屬陽(yáng)離子,這使SHMP減活。此外,如果向飲料中加入如比重為2. 7的碳酸鈣的 鈣基化合物,那么在中性PH下,化合物粒子將快速沉降到產(chǎn)品底部。因?yàn)榱W邮怯驳亩?形狀不規(guī)則,因此它們?cè)谕萄蕰r(shí)傳遞給消費(fèi)者一種砂礫感和不良的感覺(jué)。
[0005] 因此,提供使用SHMP作為防腐劑的從審美角度出發(fā)經(jīng)過(guò)配制的補(bǔ)充鈣的飲料產(chǎn) 品是一種挑戰(zhàn)。 發(fā)明概要
[0006] 本發(fā)明提供一種從低pH的含SHMP飲料傳遞鈣的方式:
[0007] (1)不減活防腐系統(tǒng);
[0008] (2)不引起適口性問(wèn)題;且
[0009] (3)不引起所傳遞的鈣大部分沉降。
[0010] 由于測(cè)試結(jié)果表明無(wú)法傳遞溶液中的鈣離子,且同時(shí)具有SHMP充當(dāng)防腐劑,即使 鈣未被SHMP螯合,所采取的方式仍聚焦于以不同的形式傳遞鈣。我們知道不溶性的鈣(例 如,碳酸鈣或磷酸鈣)與SHMP在低pH下反應(yīng),且在飲料中傳遞硬粒子引起適口性和吞咽問(wèn) 題。
[0011] 因此,本發(fā)明定義一種具有約4 μL?至約10 μL?的粒度的涂層粒子,其包含基本上 由選自鈣鹽、鐵鹽和堿土金屬鹽(優(yōu)選的是鈣鹽)、氧化不穩(wěn)定的維生素及其組合的材料組 成的基質(zhì)和約70%至約200% (以基質(zhì)的重量計(jì))的磷脂涂層。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案 中,基質(zhì)是基本上由固醇和選自鈣鹽、鐵鹽和堿土金屬鹽、氧化不穩(wěn)定的維生素及其組合的 基質(zhì)材料組成的小球形式?;|(zhì)材料優(yōu)選地是鈣鹽,諸如磷酸鈣。
[0012] 本發(fā)明還涵蓋包含約0. 3%至約3%上文定義的涂層顆粒材料的飲料組合物(優(yōu) 選的是使用SHMP保存的飲料組合物)。所述飲料組合物通常具有低pH,例如具有約2. 9至 約3. 6的pH的果汁或源自柑橘的飲料。
[0013] 除非另外規(guī)定,否則本文給出的所有百分比和比率都是"以重量計(jì)"。本文提到的 所有專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)和公布都以引用的方式并入本文。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明使用具有約1至約2微米(μm)的平均直徑的粒子形式的基質(zhì)材料,其選 自鈣鹽、鐵鹽、堿土金屬鹽、氧化不穩(wěn)定的維生素和所述材料的組合。鈣鹽是優(yōu)選的材料。所 述鈣鹽的例子包括磷酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、羥磷灰石鈣、長(zhǎng)鏈多磷酸鹽 的鈣鹽、羧酸鹽的鈣鹽(可包括檸檬酸鈣、蘋(píng)果酸鈣、檸檬酸蘋(píng)果酸鈣、乳酸鈣和氨基酸與 脂肪酸的鈣鹽)、抗壞血酸鈣、甘油磷酸鈣、聚卡波非鈣、果糖硼酸鈣、葡庚糖酸鈣和所述材 料的組合。尤其優(yōu)選的材料是磷酸鈣。在選擇用于本發(fā)明的鈣鹽時(shí),優(yōu)選為包括高鈣負(fù)荷 的鈣鹽(即,一大部分的鈣鹽由鈣組分組成),因?yàn)樗霾牧显试S使用較低含量的顆粒材料 來(lái)實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品所需的鈣含量。
[0015] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,基質(zhì)材料包括在小球中。小球是由熔融液形成的小的 材料聚集體,最常見(jiàn)的是干球。待造粒的材料在室溫下通常是固體,而在熔融時(shí)是低粘度的 液體。小球常通過(guò)使熔融的小球物質(zhì)液滴在從造粒高塔頂部滴下后在空中凝結(jié)或冷凍來(lái)形 成。熔融材料也可以霧化,且隨后使得可形成適用于化妝品、食品和動(dòng)物飼料中的更小的小 球。小球也已用于保護(hù)活性成分以免暴露于環(huán)境因素并掩蓋苦味材料的風(fēng)味以用于口服。 造粒是一種熟知技術(shù)且例如在1963年1月8日頒布的以引用方式并入本文中的Meek的美 國(guó)專(zhuān)利3, 071,804中公開(kāi)。
[0016] 在本文中使用時(shí),形成基質(zhì)材料小球以防止在果汁飲料產(chǎn)品中常見(jiàn)的酸性條件下 釋放基質(zhì)材料,且尤其是鈣。如果鈣被釋放到這種飲料產(chǎn)品中,其將與產(chǎn)品中所包括的SHMP 反應(yīng)并使其減活。
[0017] 本文中用于形成小球的材料是固醇,因?yàn)檫@類(lèi)材料不溶于水,但在體內(nèi)易消化。這 種固醇應(yīng)該是在造粒溶劑(諸如己烷)中可溶的非極性固醇。它應(yīng)具有約135C至約158C 的熔點(diǎn)。固醇應(yīng)經(jīng)過(guò)選擇以提供具有一些可變形性,但并非太硬的小球,且因此不形成具有 尖角的小球。這使得可由本申請(qǐng)中稍后描述的磷脂來(lái)更好地涂層。本發(fā)明中所用的造粒技 術(shù)可以是基于溶劑造粒。在小球形成后,使其冷卻以將鈣材料囊封于小球中,盡管也可以使 用并非基于溶劑的造?;?純"造粒。一種尤其優(yōu)選的小球形成材料是可以從Cargill Inc 購(gòu)買(mǎi)的Corowise?植物固醇。造粒材料包括β-谷固醇、菜油固醇和/或豆固醇;也可以 包括菜籽固醇、谷固醇和/或菜油固醇。這些組分可單獨(dú)使用或混合使用。Cargill產(chǎn)品包 括β-谷固醇、菜油固醇和豆固醇的混合物,其中β-谷固醇:菜油固醇:豆固醇的重量比 為約2:1:1。組分的比率可以調(diào)節(jié)以控制最終小球的可變形性。
[0018] 造粒材料的其它非限制性例子包括以下:
[0019]
[0020] 合適的固醇包括(但不限于)富含B-谷固醇、菜油固醇和豆固醇的固醇,諸如 Vegapure 86 (可從 Cognis Corporation 購(gòu)買(mǎi))〇
[0021] 本文所用的小球通常含有約50%至約95%、優(yōu)選地約50%至約70 %的固醇和約 5 %至約50%、優(yōu)選地約3 %至約50 %的基質(zhì)材料。
[0022] 小球(或基質(zhì)材料,如果不使用小球)隨后經(jīng)涂布磷脂以形成本發(fā)明的顆粒涂層 產(chǎn)物。磷脂材料優(yōu)選地經(jīng)氫化,因?yàn)檫@樣形成不粘且仍分離的顆粒材料(即,不結(jié)塊),因 此使得可易于使用和處理。對(duì)小球涂布?xì)浠字鸵掖迹ɑ蚱渌軇┑幕旌衔?。乙醇?一種優(yōu)選溶劑,因?yàn)樾∏虿牧显谄渲胁蝗埽字谄渲锌扇?,因此使得可易于進(jìn)行涂布操 作。只要滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn),也可以使用其它溶劑。一種優(yōu)選的磷脂材料是可從Phospholipid GmbH, Cologne, Germany購(gòu)買(mǎi)的Phospholipon? 80H。一種尤其優(yōu)選的脂材料是氫化磷脂 酰膽堿??梢允褂闷渌字牧?,但應(yīng)該經(jīng)氫化。
[0023] 涂層粒子含有約60 %至約200%、優(yōu)選地約70 %至約200 %或約70 %至約150% (以造?;|(zhì)的重量計(jì))的磷脂涂層。涂層粒子的大小在約4μπι至約ΙΟμπι的范圍內(nèi)。涂 層可以是磷脂混合物,優(yōu)選的是氫化磷脂,以便涂層材料具有約150°C與約170°C之間的組 合熔點(diǎn),且仍能夠快速結(jié)晶,并提供易碎、可鍛且與基質(zhì)具有粘著性的涂層。磷脂對(duì)用作涂 層而言是重要的,因?yàn)樵陲嬃系那樾蜗拢矗谒拇嬖谙拢?,磷脂水合以在粒子周?chē)纬?光滑的邊界層,這有利于飲料的吞咽。
[0024] 涂層劑通過(guò)溶解在溶劑中傳遞至基質(zhì)。前文已描述溶劑系統(tǒng)的特征。隨后通過(guò)常 規(guī)方式涂覆溶液,例如通過(guò)流化床噴涂機(jī)或包衣機(jī)。溶劑和溶劑與涂層的比率經(jīng)過(guò)選擇以 使得:(1)完全溶解涂層組合物,(2)在粒子上傳遞均勻的涂層基質(zhì),和(3)防止溶劑過(guò)早 泛水或干燥以防止涂層過(guò)早結(jié)晶。盡管可使用幾種合適的涂層,但它們應(yīng)適合食品應(yīng)用且 不含氯。理想的是,溶劑或溶劑系統(tǒng)將具有約7. 5至約9. 0的Haldebrand溶解度指數(shù)和約 0. 6至約2. 4的Snyder極性指數(shù)。最適合本申請(qǐng)的溶劑包括己燒和乙醇,盡管可以使用滿(mǎn) 足上述特性的其它烷烴、醇或酯。
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