用于飲料的鐵補充的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及以焦磷酸鐵的形式用可溶的且生物可利用的鐵補充飲料的新方法。該方法允許以低成本進行飲料的鐵補充，而不影響飲料的原始味道或顏色。還涉及濃縮的焦磷酸鐵-檸檬酸鹽溶液，以及其在富含鐵的飲料的制備中的用途。本發(fā)明還涉及通過該方法可獲得的飲料。
【專利說明】用于飲料的鐵補充的方法
[0001]本發(fā)明涉及以焦磷酸鐵的形式用可溶的且生物可利用的鐵補充飲料的新方法。該方法允許以低成本進行飲料的鐵補充，而不影響飲料的原始味道或顏色。還涉及濃縮的焦磷酸鐵-檸檬酸鹽溶液，以及其在富含鐵的飲料的制備中的用途。本發(fā)明還涉及通過該方法可獲得的飲料。
[0002]食物強化項目(Food fortification programmes)通常被認為是應對鐵(Fe)缺乏的最具成本效益且可持續(xù)的方法。然而，鐵強化項目的成功很大程度上取決于Fe化合物的仔細選擇。不引起感官變化的便宜且高度生物可利用的Fe化合物將是理想的強化化合物。不幸的是，最具生物可利用的水溶性化合物(例如硫酸亞鐵)常引起食物載劑中不可接受的顏色或風味變化，不可用于飲料中(Hurrel&Cook, 1990，Trends Food Sc1.Technol.1:56-61)。另一方面，已知在中性pH下焦磷酸鐵是幾乎不溶于水的Fe化合物，其常用于食品工業(yè)中用于強化嬰兒谷物和巧克力飲料粉末。其主要優(yōu)點是它對食物載劑不引起不良的顏色變化和引起有限的風味變化。然而，它難溶于有機酸如乙酸或檸檬酸，而溶于礦物酸如胃液。它在人體內(nèi)(尤其是具有低胃液酸度的那些人)僅部分被吸收。焦磷酸鐵的另一個缺點是由于其不溶于水，它不能用來強化飲料。
[0003]最近，已經(jīng)開發(fā)了用于食物強化的可微粒化分散的焦磷酸鐵(US6616955)。它是基于用乳化劑專門配制的焦磷酸鐵顆粒。該產(chǎn)品可分散于水中，但盡管如此，由于顆粒不是真正地溶解，產(chǎn)品的生物可利用性仍然有限。此外，補充成本不允許飲料行業(yè)開發(fā)適合發(fā)展中國家或針對低收入人群的生物可利用鐵補充的飲料。
[0004]本申請的發(fā)明人現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)增溶焦磷酸鐵的新方法，該方法允許在接近中性PH (在pH5-7之間)下生成水性焦磷酸鐵濃縮物，在所述接進中性pH下焦磷酸鐵是完全溶解的，并且當用來補充包含至多15mg Fe/250ml飲料時不會產(chǎn)生任何異味或不愉快的顏色變化。這種方法不僅可以增溶焦磷酸鐵，而且在冷卻和儲存時，焦磷酸鐵保持在溶液中。此外，當與行業(yè)中目前可用的技術(shù)相比時，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的鐵補充的飲料很便宜且與發(fā)展中國家中的鐵補充相協(xié)調(diào)。
[0005]因此，本發(fā)明提供制備水性可溶焦磷酸鐵濃縮物的方法，其中所述方法包含以下步驟:
[0006](a)向水中加入0.1至5重量/體積％焦磷酸鐵，
[0007](b)向來自(a)的分散體中加入0.15至50重量/體積％檸檬酸鹽，
[0008](c)加熱來自(b)的所得溶液，直到焦磷酸鐵完全溶解。
[0009]作為比較，與檸檬酸一起煮的焦磷酸鐵未完全溶解，因為在低酸性pH下煮時形成明顯的不溶性正磷酸鹽。令人驚奇地，在約6的pH下并且僅在上述條件下，焦磷酸鐵完全溶解于檸檬酸三鈉的熱的水性溶液中。
[0010]水性可溶焦磷酸鐵濃縮物的pH在4至8之間，優(yōu)選地pH為中性至微酸性的并且在5至8之間。
[0011]本文中使用時，術(shù)語“水性溶液”指的是其中溶劑為水的溶液?！八浴币辉~指屬于水、與水相關(guān)、類似于水或溶解于水中。水是一種隨處可見的溶劑并且顯然在飲料行業(yè)中是最優(yōu)選的溶劑。
[0012]焦磷酸鐵(也被稱為二磷酸鐵(III)鹽，CAS: 10058-44-3)、檸檬酸單鈉(CAS: 18996-35-5)、檸檬酸三鈉(CAS:68-04-2)均可以從 Spectrum Chemical 購買到。
[0013]在一個優(yōu)選的實施方式中，以在0.4和2重量/體積％之間的濃度、甚至更優(yōu)選地濃度在0.5和0.8重量/體積％之間的濃度，將焦磷酸鐵加入水中。在該濃度下，焦磷酸鐵完全不溶于水,并形成白色渾濁分散體。
[0014]在另一個實施方式中，并且與焦磷酸鐵濃度無關(guān)，檸檬酸鹽的優(yōu)選的量在4和20重量/體積％之間。甚至更優(yōu)選地,它在4和10重量/體積％之間。
[0015]在另一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，焦磷酸鐵與檸檬酸鹽的重量比在0.01和I之間、更優(yōu)選地在0.05和0.5之間。選擇該具體的比例，是為了使檸檬酸鹽在中性pH或微堿性pH下有增溶焦磷酸鐵的能力。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的朽1檬酸鹽選自朽1檬酸一鈉和朽1檬酸三鈉。鑒于加熱時增溶焦磷酸鐵的能力，最優(yōu)選的鹽是檸檬酸三鈉。
[0017]在另一個實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，步驟(c )的加熱步驟是通過在80至120°C之間的溫度下加熱溶液10至120分鐘來進行的。優(yōu)選地，加熱步驟是通過在大氣壓力下煮沸約100°C直至焦磷酸鐵完全溶解來進行的。通常這在30至60分鐘內(nèi)完成。加熱步驟可以任選地在加壓下進行。在這種情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當然會根據(jù)所施加的壓強和溫度來減少加熱時間。
[0018]在另一個實施方式中，本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明的方法可獲得的水性可溶焦磷酸鐵濃縮物。溶液的優(yōu)選的pH在5和8之間。根據(jù)本發(fā)明的水性可溶焦磷酸鐵濃縮物優(yōu)選地包含 0.25 至 12.5g Fe/1 ο
[0019]在另外一個實施方式中，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的水性濃縮物用于生產(chǎn)用I至60mg Fe/升補充的飲料的用途。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的飲料選自汁、非碳酸軟飲、牛奶和果汁。
[0020]通過下面實施例來進一步說明本發(fā)明。
實施例
[0021]實施例1:用可溶性焦磷酸鐵補充的橙汁的制備
[0022]對于250升橙汁:
[0023]將18g焦磷酸鐵和180g檸檬酸三鈉溶解于3升沸水中。攪拌該鐵濃縮物并加熱直至完全溶解。然后將溶液冷卻并加入到250升橙汁中。最終飲料可以被消毒。
[0024]該飲料在250ml即飲飲料(ready drink)中包含4.5mg生物可利用的且溶解的鐵。
[0025]實施例2:用可溶性焦磷酸鐵補充的牛奶的制備
[0026]對于250升牛奶:
[0027]將18g焦磷酸鐵和180g檸檬酸三鈉溶解于3升沸水中。攪拌該鐵濃縮物并加熱直至完全溶解。然后將溶液冷卻，并且加入到250升牛奶中，然后馬上消毒。
[0028]該飲料在250ml即飲飲料中包含4.5mg添加的鐵和約0.2mg內(nèi)在鐵(intrinsiciron)。
[0029]實施例3:用可溶性焦磷酸鐵補充的果汁飲料的制備[0030]對于1000升果汁飲料
[0031]將72g焦磷酸鐵和720g檸檬酸三鈉溶解于12升沸水中。攪拌該鐵濃縮物并加熱直至完全溶解。然后將溶液冷卻。
[0032]將156kg糖漿64° Bx、200g抗壞血酸、6kg檸檬酸50%水性溶液、適量風味香料(例如橙)和3kg的β -胡蘿卜素10%CWS/S的1%水性原液逐步加入到200L水中，并在不使用高速混合器的條件下小心混合。然后加入冷卻的鐵溶液。將該糖漿混合、稀釋至1000升并消毒。
【權(quán)利要求】
1.制備水性可溶焦磷酸鐵濃縮物的方法，其中所述方法包含以下步驟: Cd)向水中加入0.1至5重量/體積％焦磷酸鐵， Ce)向來自(a)的分散體中加入0.15至50重量/體積％檸檬酸鹽， Cf)加熱來自(b)的所得溶液，直到焦磷酸鐵完全溶解。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述焦磷酸鐵的濃度在0.4和2重量/體積％之間。
3.如權(quán)利要求1或2中任意一項所述的方法，其特征在于所述檸檬酸鹽和/或其衍生物的濃度在4和20重量/體積％之間。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于所述焦磷酸鐵與檸檬酸鹽和/或其衍生物的重量比在0.01和I之間。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于所述焦磷酸鐵與檸檬酸鹽和/或其衍生物的重量比在0.05和0.5之間。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的方法,其特征在于所述朽1檬酸鹽選自朽1檬酸一鈉和朽1檬酸三鈉。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的方法，其特征在于步驟(c)的所述加熱步驟是通過在80至120°C之間的溫度下加熱溶液10至120分鐘來進行的。
8.通過權(quán)利要求1至7的方法能獲得的且包含0.25至12.5g Fe/1的水性可溶焦磷酸鐵濃縮物。
9.如權(quán)利要求8所述的水性濃縮物用于生產(chǎn)用I至60mgFe/升補充的飲料的用途。
10.如權(quán)利要求9所述的用途，其中所述飲料選自汁、非碳酸軟飲、牛奶和果汁。
【文檔編號】A61K33/26GK103429101SQ201280012643
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月10日
【發(fā)明者】喬治·斯泰格 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司