專利名稱：含有多磷酸鹽防腐劑體系和膠凝膠的,具有穩(wěn)定的風(fēng)味乳濁液/混濁乳濁液的飲料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及飲料，特別是稀汁和茶飲料，這些飲料具有穩(wěn)定的風(fēng)味乳濁液和/或混濁乳濁液。本申請?zhí)貏e涉及含有多磷酸鹽防腐劑體系的、具有穩(wěn)定的風(fēng)味乳濁液和/或混濁乳濁液的稀汁飲料。
背景技術(shù)：
具有混濁或不透明外觀的稀汁飲料的技術(shù)是熟知的。這些稀汁產(chǎn)品的混濁或不透明外觀的特征是加進(jìn)了一種飲料乳濁液。飲料乳濁液可以是風(fēng)味乳濁液(即給飲料提供風(fēng)味和混濁性)，或者是混濁乳濁液(即主要提供混濁性)。二種形式的飲料乳濁液都包含分散在連續(xù)水相中的一種油相，也即它們是水包油乳濁液。這種油相的特征是以細(xì)小的油滴均勻地分散在連續(xù)的水相中，從而使飲料具有混濁的或不透明的外觀。
飲料乳濁液是熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系，它趨向于回復(fù)到原來的二種不混溶的液體(即二相體系)。由于油是分散相，它以小滴存在，這些油滴趨向于分離，或通過聚集“絮凝”而形成團(tuán)塊。在無增重劑時(shí)，由于油相比水相輕，它會(huì)分離和上升到飲料容器的頂部。這種現(xiàn)象通常稱之謂“乳油化”，它在瓶頸內(nèi)部會(huì)呈現(xiàn)出難看的環(huán)(通常稱為“環(huán)移”)，或在瓶的肩部形成粉狀“絮凝物”。反之，油相會(huì)附著在膠體顆粒上而比水相重，出現(xiàn)此情況時(shí)，油相會(huì)沉降到容器的底部。由于混濁是以沉淀物出現(xiàn)在瓶的底部這種現(xiàn)象稱之謂“沉降”。
為了增進(jìn)這些風(fēng)味/混濁乳濁液的穩(wěn)定性，可以在稀汁飲料中加進(jìn)一種增稠劑或增稠劑的混合物。這些增稠劑包括丙二醇藻酸鹽、黃原膠，果膠，淀粉，改性淀粉，膠凝膠(gellan gum)和羧甲基纖維素。參閱1994年12月27日授權(quán)Clark的美國專利5,376,396(由膠凝膠和羧甲基纖維素的混合物形成的飲料穩(wěn)定體系，它優(yōu)選包含丙二醇藻酸鹽)；這些增稠劑基本上是通過增加稀汁飲料的相對粘度以穩(wěn)定風(fēng)味/混濁乳濁液。但是，在穩(wěn)定風(fēng)味/混濁乳濁液的同時(shí)，這些增稠劑也會(huì)不良地影響飲料的風(fēng)味和口感，特別是在需要有較大量的這些增稠劑時(shí)。另外，這些增稠劑中的一些，如黃原膠，會(huì)與飲料中其它組分相互作用從而潛在地使風(fēng)味/混濁乳濁液失穩(wěn)或引起不期望的風(fēng)味效果。
穩(wěn)定稀汁產(chǎn)品風(fēng)味/混濁乳濁液的能力會(huì)由于產(chǎn)品中存在其它飲料成分而復(fù)雜化。對不用冷藏(即在室溫下貯存)的稀汁飲料，需要有一種抗微生物防腐劑成分。當(dāng)稀汁飲料暴露在食品腐敗微生物下時(shí)，它會(huì)為快速的細(xì)菌生長提供適宜的環(huán)境。在稀汁飲料的制造或包裝過程中，這種暴露非經(jīng)常性地，但可能偶然接種入微生物。由于稀汁飲料的果汁成分為食品腐敗微生物提供了營養(yǎng)物而快速繁殖。
在稀汁飲料中已經(jīng)使用了例如山梨酸鹽、苯甲酸鹽、有機(jī)酸和它們的組合物那樣的防腐劑以在某種程度上抑制微生物的生長。某些防腐劑，當(dāng)含量能有效地抑制微生物生長時(shí)，會(huì)使稀汁飲料產(chǎn)生不良風(fēng)味。因此，最近有建議使用某些食品級的多磷酸鹽(特別是六偏磷酸鈉)以提高這些防腐劑以較低量存在于稀汁飲料中時(shí)的抑制微生物生長的能力。參閱1995年7月11日授權(quán)Calderas的美國專利5,431,940，該專利公開了在水硬度比較低的稀汁飲料中，同山梨酸鹽(例如山梨酸鉀)一起使用了多磷酸鹽，例如六偏磷酸鈉。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在稀汁飲料中，當(dāng)多磷酸鹽，特別是六偏磷酸鈉使用時(shí)，會(huì)便風(fēng)味/混濁乳濁液不穩(wěn)定。不受理論的約束，可以認(rèn)為，當(dāng)用足夠的水混合時(shí)，包括六偏磷酸鈉在內(nèi)的聚合物是以水合膠體狀存在的。取決于聚合物的濃度和同飲料中其它成分的兼容性，每一個(gè)膠態(tài)顆粒趨向于相分離，將油相的小滴從連續(xù)水相中排斥出來。由于油滴聚集在留下的可利用空間中，它們團(tuán)聚在一起，使絮凝快速增加，造成環(huán)和絮凝物更快發(fā)生。
因此，要求稀汁飲料的配方能(1)具有穩(wěn)定的風(fēng)味/混濁乳濁液；(2)通過使用某些含有多磷酸鹽，特別是六偏磷酸鈉的防腐劑體系，使飲料能在室溫下貯存；(3)具有合意的口感；和(4)沒有不良的風(fēng)味。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及飲料制品，特別是具有穩(wěn)定的風(fēng)味乳濁液和/或混濁乳濁液的稀汁飲料和茶飲料。這些飲料制品包含(a)從約0.2％至約5％的選自風(fēng)味乳濁液和混濁乳濁液的一種水包油飲料乳濁液；(b)從0至約40％的選自果汁，茶固形物和它的混合物的風(fēng)味固形物；(c)從約0.005至約0.04％的膠凝膠；(d)從約100ppm至約1000ppm的選自山梨酸、苯甲酸、它們的堿性金屬鹽和它們的混合物的一種防腐劑；(e)能有效地增進(jìn)防腐劑抗微生物能力的量的水溶性多磷酸鹽；(f)按重量計(jì)約60％至約99％的具有從0ppm至約180ppm硬度的加入的水。
已發(fā)現(xiàn)，膠凝膠本身即使在相當(dāng)?shù)偷臐舛认拢瑢τ诜€(wěn)定飲料中風(fēng)味或混濁乳濁液也是非常有效的，這些飲料另外還含有多磷酸鹽以加強(qiáng)某些防腐劑的效力(如山梨酸鉀)。而其它的飲料穩(wěn)定劑如羧甲基纖維素和/或丙二醇藻酸鹽也可和膠凝膠一起包含在本發(fā)明的飲料中，而含有的這些其它的飲料穩(wěn)定劑并不要求是對風(fēng)味/混濁乳濁液提供穩(wěn)定性的。另外，還驚奇的發(fā)現(xiàn)，膠凝膠還可有益地與多磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)，也就是說，在制造飲料時(shí)多磷酸鹽幫助分散膠凝膠。
發(fā)明詳述A.定義此處所用的“微生物繁殖”是指稀汁飲料中腐敗微生物的數(shù)目從開始污染時(shí)的約10cfu/ml增加到100倍或以上。
此處所用的“環(huán)境展示時(shí)間”是指一段時(shí)間，在該段時(shí)間內(nèi)，稀汁飲料有10cfu/ml的污染飲料腐敗微生物后，能在68°F(20℃)有效地抗微生物繁殖。
此處所用的“包含”是指在制備本發(fā)明的飲料中一同應(yīng)用的各種成分。
此處所用“未充碳酸氣的飲料”是指含有少于一體積碳酸氣的飲料。
除非另有規(guī)定，此處所用的重量、份和百分比都是以重量為基礎(chǔ)。
B.飲料乳濁液本發(fā)明的飲料包含從約0.2至約5％，優(yōu)選從約0.5至約3％，最優(yōu)選從約0.8至約2％的飲料乳濁液。此飲料乳濁液可以是一種混濁乳濁液或一種風(fēng)味乳濁液。
對混濁乳濁液而言，混濁劑可以包含一種或幾種經(jīng)過適用的食品級乳化劑穩(wěn)定的一種水包油乳濁液形成的脂肪或油。任何一種適用于食品和飲料中的脂肪或油都可以用作混濁劑。優(yōu)選使用的是那些經(jīng)過精煉的、脫色的和脫臭以除去不良風(fēng)味的脂肪和油。特別適用作為混濁劑的是感觀上中性的那些脂肪。這些包括以下來源的脂肪植物脂肪，例如大豆、玉米、紅花、葵花、棉籽、卡諾拉(canola)、和菜籽；堅(jiān)果脂肪，例如椰子、棕櫚、棕櫚仁；以及合成脂肪。參閱1987年11月10日授權(quán)Kupper等的美國專利4,705,691(列于此處供參考)關(guān)于適用的脂肪或油混濁劑。
任何適用的食品級乳化劑都可以作為水包油乳濁液來穩(wěn)定脂肪或油混濁劑。適用的乳化劑包括阿拉伯樹膠、改性食品淀粉(例如琥珀酸烯基酯改性食品淀粉)，從纖維素得到的陰離子聚合物(例如羧甲基纖維素)，加貼膠、改性加貼膠、黃原膠、黃蓍膠、胍爾豆膠、角豆莢膠、果膠、和它們的混合物。參閱1987年11月10日授權(quán)Kupper等的美國專利4,705,691，列于此供參考。經(jīng)過處理的改性淀粉是既含有親水基也含有疏水基，例如在Caldwell等的美國專利2,661,349(列于此作參考)中闡述的那些，是在此處優(yōu)選使用的乳化劑。琥珀酸辛烯基酯(OCS)改性淀粉是特別優(yōu)選的乳化劑，如在Marotta等的美國專利3,455,838和Barndt等的美國專利4,460,617中闡述的那些(列此供參考)。
混濁劑可以同增量劑結(jié)合在一起以提供一種飲料不透明劑，它對飲料起到完全的或部分的不透明作用，而又不分離出來上升到頂部。飲料不透明劑向消費(fèi)者提供一種含有果汁的飲料的外觀。任何適用的增量油都可以用在飲料不透明劑中。典型的增量油包括溴化植物油、木松香的甘油酯(酯膠)、蔗糖乙酸酯異丁酸酯(SAIB)和其它蔗糖酯、達(dá)瑪膠、松香、欖香樹膠，和熟練此技術(shù)的人已知的其它膠。其它適用的增量劑包括不易消化的溴化的液態(tài)多元醇聚酯，參閱1987年11月10日授權(quán)Brand等的美國專利4,705,690，列此供參考。
混濁乳濁液/不透明乳濁液是用增量劑(供不透明乳濁液)、乳化劑和水同混濁劑混合制備而成的。典型的乳濁液含有從約0.1至約25％的混濁劑，從約0至約20％的增量劑，從約1至約30％的乳化劑，和從約25至約97.9％適量的水。
乳濁液中的水不溶性成分的顆粒大小是用技術(shù)上已知的適用的設(shè)備降低的。因?yàn)槿榛瘎┍３钟驮趹腋顟B(tài)的能力同顆粒大小成比例，顆粒大小的合適直徑為約0.1至約3.0微米。優(yōu)選的顆粒直徑是約2.0微米或更小。最優(yōu)選的是懸浮液中幾乎全部顆粒的直徑為1.0微米或更小。顆粒大小是把混合物通過均質(zhì)機(jī)、膠體磨或渦輪式攪拌機(jī)而降低的。通常經(jīng)過一或二次即可。參閱1987年11月10日授權(quán)Kupper等的美國專利4,705,691，列此供參考。
適用于飲料中的風(fēng)味乳濁液包含一種或幾種適用的風(fēng)味油、萃出液、含油樹脂、精油等，這些在技術(shù)上是熟知的飲料用風(fēng)味劑。此成分也可包含風(fēng)味濃縮物，例如從水果等天然產(chǎn)物得到的濃縮物。此處也可使用脫萜的柑桔油和精。適用的風(fēng)味物的例子包括如橙、檸檬、酸橙等的水果風(fēng)味料、可樂風(fēng)味劑、茶風(fēng)味料、咖啡風(fēng)味料、巧克力風(fēng)味料、乳品風(fēng)味料和其它。這些風(fēng)味料可以從天然源獲得，例如精油和萃取物，也可以用合成方法制備。典型的風(fēng)味乳濁液包含各種風(fēng)味料的混合物，并可以以乳濁液、酒精萃取物或噴霧干燥物等形式應(yīng)用。風(fēng)味乳濁液也可以包括如前文所述的混濁劑，有或沒有增量劑。參閱1987年11月10日授權(quán)Kupper等的美國專利4,705,691，列此供參考。
風(fēng)味乳濁液的制備方法和混濁/不透明乳濁液相同，是通過混合風(fēng)味油(0.001至20％)、乳化劑(1至30％)和水制備而成。(也可以含有油混濁劑)。乳濁液的顆粒直徑從約0.1至約3.0微米。優(yōu)選的顆粒直徑是約2.0微米或更小。最優(yōu)選的顆粒直徑是1.0微米或更小。乳化劑復(fù)蓋在顆粒的風(fēng)味油上以防止聚結(jié)和保持合適的分散體。風(fēng)味乳濁液的粘度和比重可以同成品稀汁飲料相容。參閱1987年11月10日授權(quán)Kupper等的美國專利4,705,691，列此供參考。
C.果汁和茶固形物本發(fā)明的稀汁飲料可以非必需地，但是優(yōu)選地包含風(fēng)味固形物，這些風(fēng)味物選自水果汁、茶固形物和水果汁同茶固形物的混合物。當(dāng)包含水果汁時(shí)，本發(fā)明的飲料可以包含從0.1至約40％，優(yōu)選從1至約20％，更優(yōu)選從約2至約10％，最優(yōu)選從約3至約6％的果汁。(根據(jù)一倍濃度的、2°至16°白利糖度的果汁的重量百分比計(jì)算)。此果汁可以是果泥、磨細(xì)的或一倍濃度的或濃縮的果汁。特別優(yōu)選加進(jìn)的果汁是濃縮果汁，它的固形物含量(主要是糖固形物)是從約20°至約80°白利糖度。
果汁可以是任何一種柑桔汁、非柑桔汁或它們的混合物，這些在稀汁飲料中使用是熟知的。果汁中的柑桔汁和非柑桔汁的例子如下述，但不局限于這些。非柑桔汁的例子有蘋果汁、葡萄汁、梨汁、油桃汁、醋栗汁、樹莓汁、鵝莓汁、黑莓汁、紫黑漿果汁、草莓汁、番荔枝汁、石榴汁、番石榴汁、彌猴桃汁、芒果汁、木瓜汁、西瓜汁、糙皮甜瓜汁、櫻桃汁、酸果蔓汁、菠蘿汁、桃汁、杏汁、李汁和它們的混合物，柑桔汁的例子有橙汁、檸檬汁、酸橙汁、葡萄柚汁、紅桔汁和它們的混合物。其它水果汁和非水果汁，例如蔬菜汁或植物汁，也可以在本發(fā)明的非充碳酸氣的飲料中用作汁的成分。
當(dāng)包含茶固形物時(shí)，本發(fā)明的飲料可以包含從約0.02至約0.25％，優(yōu)選從約0.07％至約0.15％重量百分比的茶固形物。此處所用的“茶固形物”一詞是指從茶原料萃取的固形物，包括C.sinensis和C.assaimica在內(nèi)的山茶屬茶，例如新鮮采摘的茶葉，采摘后立即干燥的新鮮綠茶葉，在干燥前經(jīng)過熱處理以鈍化存在的酶的新鮮綠茶葉，未經(jīng)發(fā)酵的茶，速溶綠茶和部分發(fā)酵的茶葉。綠茶原料是茶葉、茶梗和其它相關(guān)的植物原料，這些原料是未經(jīng)過明顯發(fā)酵成紅茶的。也可以使用葉睛珠屬、catechu gambir和鉤藤科的茶植物。也可以使用未發(fā)酵的和部分發(fā)酵的茶的混合物。
本發(fā)明的飲料中所用的茶固形物可以用已知的和傳統(tǒng)的茶固形物萃取方法獲得。這樣得到的典型茶固形物包含咖啡因，可可堿、蛋白質(zhì)，氨基酸，礦物質(zhì)和碳水化合物。含有茶固形物的適用的飲料可以按照1990年8月7日授權(quán)Tsai等的美國專利4,946,701所述進(jìn)行配方，列此供參考。D.膠凝膠和其它的增稠劑本發(fā)明的飲料含有約0.005至約0.04％，優(yōu)選約0.01至約0.03％，最優(yōu)選約0.01至約0.02％的膠凝膠。在這種相當(dāng)?shù)偷臐舛认?，可以相信，膠凝膠并不形成彈性膠，但是卻具有與其它飲料增稠劑如黃原膠類似的增稠特點(diǎn)。但是，由于在整個(gè)飲料中，膠凝膠可以形成一種較弱的互聯(lián)膠似的分子網(wǎng)絡(luò)，它并不容易引起分相。相反，它還能保持其它的飲料組分，使它們不會(huì)形成相分離，因此穩(wěn)定了這些其它的飲料組份，包括風(fēng)味/混濁乳濁液。
在極端情況下，飲料中的風(fēng)味/混濁乳濁液本身可能是高度不穩(wěn)定的(例如，如果乳濁液中不含增重劑，以及大多數(shù)乳濁液顆粒的直徑大于10μm)。但是，根據(jù)本發(fā)明制備的風(fēng)味/混濁乳濁液，當(dāng)飲料中包含的其它飲料組分，如多磷酸鹽，根據(jù)這里標(biāo)明的濃度范圍出現(xiàn)在飲料中，膠凝膠可控制飲料體系，幫助保持其穩(wěn)定性。
膠凝膠是一種由Pseudomonaselodea ATCC31461發(fā)酵制備的雜多糖。膠凝膠可由Monsanto Corp公司的Kelco分部(早先為Merck & Co.公司的Kelco分部)獲得，這些膠凝膠有多種商品，包括KELCOGEL、KELCOGEL PC和KELCOGEL F。制備膠凝膠的方法描述在美國專利U.S 4,326,052(Kang等)中，授權(quán)于1982年4月20日；美國專利U.S.4,326,053(Kang等)中，授權(quán)于1982年4月20日；美國專利U.S.4,377,636(Kang等)中，授權(quán)于1983年3月22日和美國專利U.S.4,385,123(Kang等)中，授權(quán)于1983年5月24日，所有這些專利引入作為參考。合適的膠凝膠懸浮液典型地要求膠凝膠與水和足夠的但相當(dāng)?shù)蜐舛鹊年栯x子混合?？梢韵嘈牛@樣膠凝膠分子可以分散開，并且可適當(dāng)定位以形成上述的網(wǎng)絡(luò)。這通?？赏ㄟ^添加檸檬酸鈉來實(shí)現(xiàn)，(檸檬酸鈉存在在如KELCOGEL PC或KELCOGEL的產(chǎn)品中)。但是，在本發(fā)明的飲料中，所含的多磷酸鹽和硬度低的水的量是足夠的，從而不需要檸檬酸鈉了。由于膠凝膠(和膠凝膠在水體系中形成的結(jié)構(gòu))對陰離子的敏感性，優(yōu)選在與其它飲料組份混合前將膠凝膠和多磷酸鹽加入水中。
本發(fā)明的飲料，除膠凝膠外，也可包含其它增稠劑。這些其它增稠劑包括羧甲基纖維素，丙二醇藻酸鹽、黃原膠，胍爾豆膠、果膠、黃蓍膠、阿拉伯樹膠、角豆莢膠、明膠、金合歡樹膠、和這些增稠劑的混合物。(如上之所述，許多這些非必要的增稠劑中也具有乳化劑的作用，可以穩(wěn)定飲料乳濁液中的脂肪/油混濁劑)。這些其它增稠劑在本發(fā)明飲料中的用量通?？啥嗟郊s0.07％，這隨特定的增稠劑和所要求的粘度而定。
E.含有多磷酸鹽的防腐劑體系本發(fā)明的一個(gè)重要方面是在環(huán)境溫度下貯存飲料和保持飲料乳濁液穩(wěn)定直至消費(fèi)。但是，飲料中的果汁或茶固形物等成分給微生物快速生長提供了適宜的環(huán)境，尤其是在環(huán)境溫度下。因此需要加入一種防腐劑體系以防止或延緩這類微生物的生長。
為此，本發(fā)明的飲料包含從約100至約1000ppm，優(yōu)選從約200至約1000ppm，最優(yōu)選從約200至約750ppm的一種防腐劑，該防腐劑選自山梨酸、苯甲酸，它們的堿性金屬鹽和它們的混合物。優(yōu)選的防腐劑選自山梨酸、山梨酸鉀、山梨酸鈉和它們的混合物。最優(yōu)選的防腐劑是山梨酸鉀。
本發(fā)明的飲料還包含一種食品級的水溶性多磷酸鹽，其量能有效地增強(qiáng)防腐劑的抗微生物能力。構(gòu)成多磷酸鹽的“有效量”以增強(qiáng)防腐劑的抗微生物能力取決于許多因素，包括所使用的特定防腐劑，飲料中存在的微防腐劑的量，飲料的pH和飲料中存在的硬度。多磷酸鹽能增強(qiáng)防腐劑的抗微生物能力，據(jù)信是由于多磷酸鹽多價(jià)螯合了飲料中存在的硬度(即鈣離子和鎂離子)。這使飲料中存在的微生物失去了鈣和鎂，因此干擾了它們保護(hù)自己免受防腐劑抗微生物作用的能力。飲料中存在的多磷酸鹽的量從約300至約3000ppm，優(yōu)選從約900至約3000ppm，更優(yōu)選從約1000ppm至約1500ppm，能有效地增強(qiáng)防腐劑抗微生物的能力。
適用于本發(fā)明的飲料中的食品級水溶性多磷酸鹽通常具有以下通式(MPO3)n
其中n平均從約3至約100，M獨(dú)立地選自鈉原子或鉀原子，即多磷酸鹽的堿性金屬鹽。優(yōu)選的n平均從約13至約30和M是一個(gè)鈉原子。特別優(yōu)選的是直鏈多磷酸鈉(即每一個(gè)M是一個(gè)鈉原子)，其中n平均從約13至約21，例如六偏磷酸鈉。
所選擇的防腐劑和多磷酸鹽起協(xié)同作用，至少在本發(fā)明的飲料對抑止微生物生長起加成作用。這種結(jié)合對抑制酵母特別有效，包括耐防腐劑的接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)和抗耐酸防腐劑的細(xì)菌。甚至在本發(fā)明飲料規(guī)定的果汁濃度內(nèi)(即約0.1至約40％)，環(huán)境溫度下陳列的時(shí)間也隨飲料中果汁的百分?jǐn)?shù)的下降而增加，以致于與低的果汁濃度相關(guān)的環(huán)境展示時(shí)間超過約20天，而與較高的果汁濃度相關(guān)的環(huán)境展示時(shí)間在約10至20天之間。在此處闡述的范圍內(nèi)的防腐劑和多磷酸鹽濃度的變化也能影響環(huán)境展示時(shí)間。不過，只要汁、防腐劑、多磷酸鹽的濃度以及水的硬度(優(yōu)選水的堿度)在此處所述范圍內(nèi)，飲料的環(huán)境展示時(shí)間至少有約10天。
F.硬度和堿度本發(fā)明的飲料也包括具有硬度比較低的和優(yōu)選控制堿度的水。特別是，本發(fā)明的飲料包含從約60至約99％的加入的水，更典型的是從約80至約93％的水。當(dāng)同上述的防腐劑體系一起使用時(shí)，主要是此水成分的硬度能大大改進(jìn)抗微生物效果。除硬度之外，控制加入的水的堿度，也能對抗微生物起到某種改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)。
此處所用的“硬度”一詞通常是指存在在水中的鈣和鎂陽離子。對本發(fā)明來說，加入的水的硬度是按照美國分析化學(xué)工作者協(xié)會(huì)(AOAC)在正式分析方法(Official Methods of Analysis)中提出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的，該書是美國分析化學(xué)工作者協(xié)會(huì)出版的，Arlington-Virginia，pp627-628(1984年第14版)，列此供參考。按照AOAC標(biāo)準(zhǔn)，硬度是水中碳酸鈣當(dāng)量(mg/L)之和，該和是通過將水中發(fā)現(xiàn)的以下陽離子的濃度(mg/L)乘以下表中的因子而得到的。
表1

與水硬度有關(guān)的化合物主要是鈣和鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽，其它給水提供多價(jià)陽離子的化合物也能給水硬度。根據(jù)硬度大小，水分類為軟的(0-60ppm)，中等硬的(61-120ppm)，硬的(121-180ppm)和非常硬的(180ppm以上)。
此處所用“堿度”一詞是指存在于水中的碳酸根陰離子和碳酸氫根陰離子。對本發(fā)明而言，加入的水的堿度是根據(jù)正式分析方法中提出的AOAC標(biāo)準(zhǔn)測定的，該分析方法由AOAC正版，Arlington，Virginia，pp618-619(1984年第14版)，列此供參考。標(biāo)準(zhǔn)的用于測定硬度的AOAC滴定分析法可以用經(jīng)過校準(zhǔn)的自動(dòng)滴定儀和pH計(jì)或用目視滴定。然后計(jì)算在加入的水中的硬度，以CaCO3(mg/L)當(dāng)量表示。給水提供堿度的化合物包括鉀、鈉、鈣和鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸鹽、氫氧化物和硅酸鹽。
對本發(fā)明而言，加入的水不包括通過其它加入物料而附帶進(jìn)入的水，例如果汁。此加入的水的硬度從0至約180ppm，優(yōu)選從0至約60ppm和最優(yōu)選從0至約30ppm。過分硬的水可以用已知的和傳統(tǒng)的方法進(jìn)行處理或軟化以降低硬度至合適的水平后再使用。一種適用的軟化加入的水的方法是用氫氧化鈣處理水。這個(gè)熟知的方法對處理起始硬度為100至150ppm碳酸鈣的水是最適用的和經(jīng)濟(jì)的方法。對硬度小于約100ppm的原料水，此軟化法是無效的。
另一種適用于軟化加入的水的方法是離子交換法。此熟知的方法可以用于處理起始硬度為50至100ppm的水。此離子交換法在家庭和工業(yè)中都是廣泛應(yīng)用的。也可以使用其它控制加入水的硬度的方法。
加入水的堿度優(yōu)選包含0至約300ppm，更優(yōu)選從0ppm至約60ppm。可以用已知的或傳統(tǒng)的水處理方法調(diào)整堿度至優(yōu)選的水平。適用的調(diào)整加入水的硬度和堿度的方法在Woodroof和Phillips的充碳酸氣和未充碳酸氣的飲料一書，AVI出版公司，第132-151頁(1981年修正版本)和Thorner和Herzberg的非酒精類給養(yǎng)飲料手冊，AVI出版公司，第229-249頁(1978年第二版)中有闡述，該二書列此供參考。
重要的是加入水的硬度，尤其是堿度應(yīng)在上述范圍之內(nèi)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果水硬度過高，上述的防腐劑體系將不能有效地抑制酵母和抗耐酸防腐劑細(xì)菌的繁殖。但是，同樣的防腐劑體系，當(dāng)同上述的水質(zhì)量控制結(jié)合在一起，就能抑制飲料中隨后的微生物繁殖，這一時(shí)間長到至少有10天，典型的至少約20天。
G.酸度本發(fā)明飲料的pH通常從約2.5至約4.5，優(yōu)選從約2.7至約3.5。這是不充碳酸氣飲料的典型pH值?？梢杂靡阎暮蛡鹘y(tǒng)的方法，例如使用食品級的酸緩沖液，調(diào)整飲料的酸度并保持在所要求的范圍內(nèi)。通常是，上述范圍的飲料酸度是用于抑制微生物的最大酸度和要求的飲料風(fēng)味和酸味感覺的最佳酸度之間的平衡。
H.甜味劑本發(fā)明的飲料可以和通常含有一種甜味劑，優(yōu)選的甜味劑是碳水化合物甜味劑，更優(yōu)選的是單糖或雙糖。具體是，這些飲料的通常是含有約0.1至約20％，更優(yōu)選從約6至約14％的糖固形物。適用的甜味劑糖包括麥芽糖，蔗糖、葡萄糖、果糖、轉(zhuǎn)化糖和它們的混合物，這些糖可以以固體或液體形式結(jié)合到飲料中，但是典型的和優(yōu)選的是以糖漿加入，更優(yōu)選的是濃縮的糖漿，例如高果糖淀粉糖漿。對本發(fā)明的飲料來說，這些非必需的甜味劑也可以在某些程度上通過飲料的其它成分加入，例如果汁、風(fēng)味劑等。
這些飲料中優(yōu)選使用的甜味劑是蔗糖、果糖、葡萄糖和它們的混合物。果糖可以用液體果糖、高果糖淀粉糖漿、果糖粉或果糖糖漿等形式提供，但優(yōu)選用高果糖淀粉糖漿。商品高果糖淀粉糖漿(HFCS)有HFCS-42，HFCS-55、和HFCS-90，它們分別包含以重量計(jì)42％，55％和90％的果糖固形物。
合成的或無熱量甜味劑也可以非必需地加到這些飲料中，可以單獨(dú)加入或同碳水化合物甜味劑結(jié)合加入，這些合成的或無熱量甜味劑包括糖精、環(huán)己基氨基磺酸酯、乙?；前?，L-天門冬氨酰-L-苯丙氨酸低級烷基酯甜味劑(例如阿斯巴甜)、授權(quán)Brennan等的美國專利4,411,925中公開的L-天門冬氨酰-D-氨基丙酸酰胺、授權(quán)Brennan等的美國專利4,399,163中公開的L-天門冬氨酰-D-絲氨酸酰胺、授權(quán)Brand的美國專利4,338,346中公開的L-天門冬氨酰-L-1-羥甲基鏈烷酰胺甜味劑，授權(quán)Rizzi的美國專利4,423,029中公開的L-天門冬氨酰-1-羥乙基鏈烷酰胺甜味劑，1986年1月15日公開的歐洲專利申請第168,112(Janusz)中公開的L-天門冬氨酰-D-苯甘氨酸酯和酰胺甜味劑。一種特別優(yōu)選的無熱量甜味劑是阿斯巴甜。
I.其它非必需的飲料成分本發(fā)明的飲料可以包含其它非必需的飲料成分，包括香料、其它防腐劑(例如有機(jī)酸)、著色劑等。這些飲料也可以用從0至約110％的美國推薦膳食標(biāo)準(zhǔn)的維生素和礦物質(zhì)強(qiáng)化，只要這些維生素和礦物質(zhì)不會(huì)實(shí)質(zhì)上改變此飲料所要求的性質(zhì)(例如，環(huán)境展示時(shí)間)，以及這些維生素和礦物質(zhì)在化學(xué)上和物理上同飲料中的必需成分是相容的。特別優(yōu)選的是維生素A(例如維生素A棕櫚酸酯)、它的維生素原(例如β-胡蘿卜素)，維生素B1(例如硫胺鹽酸)和維生素C(例如抗壞血酸)，但應(yīng)理解也可以使用其它維生素和礦物質(zhì)。
已知某些食品級的多磷酸鹽，例如此處闡述的多磷酸鹽，在飲料中有助于抑制抗壞血酸的鈍化。也應(yīng)注意的是應(yīng)避免用鈣、鐵和鎂強(qiáng)化，因?yàn)檫@些多價(jià)陽離子能同多磷酸鹽結(jié)合并使之失活。
J.制備本發(fā)明的飲料可以采用稍作改動(dòng)的通常用于配制不充碳酸氣的飲料的方法進(jìn)行制備。制作稀汁飲料的方法例如在1988年4月12日授權(quán)Nakel等的美國專利4,737,375中有闡述，列此供參考。制作飲料的適當(dāng)方法在Woodtoof和Phillips的充碳酸氣和未充碳酸氣的飲料一書，AVI出版公司，(1981年修訂版)和Thorner和Herzberg的非酒精類給養(yǎng)飲料手冊，AVI出版公司，(1978年第二版)中也有闡述。這些通用方法包括熱包裝或無菌包裝工序，雖然這些工序?qū)τ谏鲜龅娘嬃戏€(wěn)定性或延長環(huán)境展示時(shí)間并不是必需的。
根據(jù)本發(fā)明的方法，制造稀汁飲料時(shí)，一種理想的改進(jìn)是在將膠凝膠與其它飲料組份混合前，將膠凝膠完全分散在水中?？梢韵嘈?，膠凝膠在水中的預(yù)分散可獲得合適的分子構(gòu)型，從該構(gòu)型它可在最終的稀汁飲料中重新排列而增加粘度。根據(jù)本發(fā)明方法的另一種理想的改進(jìn)是在加熱后，如巴氏滅菌后，在90秒或更短的時(shí)間內(nèi)將稀汁飲料的溫度降低到大約60°F(15.6℃)或更低。典型地，在飲料組分的最終混合后，在至少約180°F(82.2℃)，優(yōu)選至少約186°F(85.6℃)下進(jìn)行巴氏滅菌?？焖倮鋮s(“急冷”)經(jīng)巴氏消毒后的稀汁飲料，使其溫度降至約60°F(15.6℃)或更低，這一點(diǎn)對于在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)合適地改進(jìn)飲料的粘度是很重要。盡管不經(jīng)“急冷”可獲得合適的飲料粘度的改進(jìn)，但通常需要較長的時(shí)間，甚至當(dāng)稀汁飲料未按巴氏消毒所要求加熱到較高溫度時(shí)也是這樣。
制備本發(fā)明的稀汁飲料的一種方法包含制作一種飲料濃縮物，將此加到含有抗微生物的多磷酸鹽和膠凝膠(有或沒有其它增稠劑)的糖漿中，然后用水、糖漿和飲料濃縮物調(diào)整此混合物以得到所需要的酸度和物料組成。在制備中所有的加入水必須是已調(diào)整到所要求的硬度，優(yōu)選調(diào)整到所要求的堿度。在此方法中，飲料濃縮物可以通過在水中(正確的堿度和硬度)混合進(jìn)酸化劑(例如檸檬酸)，水溶性維生素、包括果汁濃縮物在內(nèi)的風(fēng)味劑和防腐劑進(jìn)行制備。濃縮物中可以加入一種水包油乳濁液。用于制備飲料的糖漿是另外制備的，其方法是將多磷酸鹽和增稠劑(包括膠凝膠)加到水中，另外將抗壞血酸和糖漿(例如，高果糖淀粉糖漿)加入混合物中。所得糖漿中可以再加入防腐劑。將糖漿和濃縮物結(jié)合在一起形成飲料。此飲料可以用少量加入水、糖漿和飲料濃縮物調(diào)整到本發(fā)明的飲料所要求的酸度和組成。然后可以經(jīng)巴氏滅菌、包裝和貯存，使整個(gè)飲料的溫度在最終混合了飲料各組分后迅速降至約60°F(15.6℃)或更低。
K.試驗(yàn)方法環(huán)境展示時(shí)間環(huán)境展示時(shí)間相當(dāng)于用飲料腐敗微生物對一種不充碳酸氣的飲料接種10cfu/ml后，于68°F(20℃)下能有效地抗微生物繁殖的一段時(shí)間。此處所用的“微生物繁殖”一詞是指在未充碳酸氣的飲料中起始接種約10cfu/ml后，飲料腐敗微生物的數(shù)目增加了100倍或更多。
飲料的環(huán)境展示時(shí)間用以下方法測定。用抗防腐劑的酵母群和抗防腐劑耐酸的細(xì)菌群接種飲料，酵母群包含至少四種單獨(dú)的酵母分離物，包括接合酵母，細(xì)菌群包括醋桿菌。全部用于接種的酵母和細(xì)菌都是事前從保存的果汁飲料中分離而得的。接種的飲料產(chǎn)品保持在68°F(20℃)21天，并周期地進(jìn)行好氧平皿培養(yǎng)。然后按食品的微生物檢驗(yàn)中的方法概要一書進(jìn)行酵母和細(xì)菌群落的好氧平皿計(jì)數(shù)，該書由華盛頓特區(qū)的美國公眾健康協(xié)會(huì)(American Public Health Association)出版，(由C.Vanderzant和D.F.Splittstoesser編輯)，該方法列此供參考。然后用這些平皿計(jì)數(shù)鑒定接種飲料中微生物繁殖的程度。
實(shí)施例以下包括按照本發(fā)明的稀汁飲料，和制備它們的方法的特定實(shí)施方案。
實(shí)施例1用以下配方制備一種混濁乳濁液

按所示順序把以上成分混合，并用一個(gè)110T型的微流化機(jī)(Microfluidics Corp.Newton，Mass.)均質(zhì)化，由此產(chǎn)生一種平均顆粒直徑小于1微米的混濁乳濁液。
然后用此混濁乳濁液同以下成分一起制備一種飲料濃縮物。

按所示順序混合以上成分。然后通過將膠凝膠(Kelcogel，Kelcogel F或Kelcogel PC)完全分散在預(yù)熱到100°F的蒸餾水中制備增稠劑預(yù)混合物，其中膠凝膠對水的比例為0.1∶100。然后將平均鏈長為13的六偏磷酸鈉(SHMP)(Monsanto Co.St.Louis，MO)分散在預(yù)熱到100°F(37.8℃)的蒸餾水中制備另一個(gè)預(yù)混合物，六偏磷酸鈉對水的比例為1∶589.5。然后將增稠劑預(yù)混合物和六偏磷酸鈉預(yù)混合物以200.1∶590.5的比例合在一起形成一種復(fù)合的增稠劑/六偏磷酸鈉混合物。
然后將飲料濃縮物和增稠劑/六偏磷酸鈉混合物同以下成分按所示順序結(jié)合在一起并冷凍過夜以形成一種稀汁飲料成品，該稀汁飲料是穩(wěn)定的，它能抗絮凝或明顯的環(huán)移，甚至在消費(fèi)前貯存在環(huán)境條件下也保持穩(wěn)定。

實(shí)施例2按實(shí)施例1中闡述的方法制備混濁乳濁液和飲料濃縮物。膠凝膠(Kelcogel)、羧甲基纖維素和SHMP在于態(tài)以0.1∶0.6∶1的比完全混合。在室溫下，以1.7∶200的比例，將混合物分散到蒸餾水中。在室溫下，將飲料濃縮物和該Kelcogel/CMC/SHMP混合物與下列組分依下列順序結(jié)合，冷凍過夜以獲得穩(wěn)定的最終的稀汁飲料成分％蒸餾水 58.71Kelcogel/CMC/SHMP混合物 20.2維生素C(抗壞血酸) 0.04甜味劑(高果糖淀粉糖漿) 13.0飲料濃縮物 8.0山梨酸鉀0.05實(shí)施例3按實(shí)施例2所述方法制備充夠量的稀汁飲料，然后通過一個(gè)商品高溫短時(shí)(HTST)巴氏殺菌裝置(代替冷藏)。在高溫短時(shí)裝置中，飲料被加熱到巴氏滅菌溫度(約186°(85.6℃))數(shù)秒鐘，然后快速冷卻到或低于60°F(15.6℃)。經(jīng)巴氏滅菌的飲料無需冷卻即可灌瓶和貯存，過夜后形成合適的稠度，甚至保持在升高的溫度下(高于環(huán)境溫度，但低于190°F(87.8℃))也如此。
權(quán)利要求
1.一種稀汁飲料，其特征在于包含(a)從0.2至5％，優(yōu)選從0.8至2％的一種水包油飲料乳濁液，該乳濁液選自風(fēng)味乳濁液和混濁乳濁液；(b)從0至40％的選自水果汁、茶固形物和它們的混合物的風(fēng)味固形物；(c)從0.005至0.04％，優(yōu)選從0.01至0.03％的膠凝膠；(d)從100ppm至1000ppm，優(yōu)選從200至1000ppm，最優(yōu)選從200至750ppm的一種防腐劑，該防腐劑選自山梨酸，苯甲酸、它們的堿金屬鹽和它們的混合物，優(yōu)選是山梨酸鉀；(e)一種水溶性多磷酸鹽，其量能有效地增強(qiáng)所述防腐劑的抗微生物能力；(f)從60至99％，優(yōu)選從80至93％的加入的水，該水具有從0ppm至180ppm，優(yōu)選從0ppm至60ppm，最優(yōu)選從0ppm至30ppm的硬度。
2.權(quán)利要求1的飲料，其特征在于它包含從300至3000ppm，優(yōu)選從900至3000ppm，最優(yōu)選從1000至1500ppm的所述的多磷酸鹽，其中所述的多磷酸鹽具有以下通式(MPO3)n其中n平均從3至100，優(yōu)選從13至30，最優(yōu)選從13至21，其中M是獨(dú)立地選自鈉和鉀原子，優(yōu)選是鈉原子。
3.權(quán)利要求1至2的任何一種飲料，其特征在于它包含從1至20％優(yōu)選從2至10％的果汁。
全文摘要
一種具有穩(wěn)定的風(fēng)味/混濁乳濁液的飲料,例如稀的果汁飲料和茶飲料,該飲料含有從約0.005%至約0.04%的膠凝膠,從約100ppm至約1000ppm的選自山梨酸、苯甲酸,這些酸的堿性金屬鹽和它們的混合物的一種防腐劑,從約300ppm至約3000ppm的一種食品級的水溶性多磷酸鹽,以及從約60%至約99%的加入的水,該水具有從0ppm至約180ppm的硬度。
文檔編號A23F3/22GK1207652SQ96199626
公開日1999年2月10日 申請日期1996年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月15日
發(fā)明者D·L·蒙特澤羅斯, P·F·氟勞默, P·R·邦克 申請人:普羅克特和甘保爾公司 被以下專利引用 (1),