По этой заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на патент США № 12/364853, поданной 3 февраля 2009 г. и озаглавленной «Microencapsulated Citrus Phytochemicals and Application to Sports Drinks» (Attorney Docket No. 006943.02564), и заявкой PCT/US2010/022833, поданной 2 февраля 2010 г. и озаглавленной «Microencapsulated Citrus Phytochemicals and Application to Sports Drinks» (Attorney Docket No. 006943.03054)» полное раскрытие которых включено в настоящее описание путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к напиткам и способам получения напитков. В частности, это изобретение относится к напиткам, таким как спортивные напитки, обогащенные цитрусовыми фитохимикалиями, которые были микрокапсулированы, чтобы скрыть их горький вкус.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Постоянно возрастает потребительский спрос на пищевые продукты и напитки, обогащенные функциональными ингредиентами, которые обеспечивают пользу для здоровья. Фитохимикалии из фруктов, овощей и других растений в настоящее время изучаются как потенциальные лекарственные средства и вещества, обеспечивающие общее укрепление здоровья. Например, есть данные, что флавоноиды и лимоноиды обеспечивают укрепление здоровья. Цитрусовые фитохимикалии, полученные из цитрусовых, также представляют интерес в связи с растущим списком полезных для здоровья веществ. Однако напитки для физически активных потребителей, заботящихся о своем здоровье, например, спортивные и изотонические напитки, не обогащаются цитрусовыми фитохимикалиями (например, цитрусовыми флавоноидами и цитрусовыми лимоноидами) в значительной степени потому, что некоторые из этих соединений придает горечь при повышенных концентрациях, что приводит к неприятным вкусовым ощущениям.
В связи с этим целью настоящего изобретения является разработка способа улучшения напитка (например, спортивного или изотонического напитка) одним или несколькими цитрусовыми фитохимикалиями, который позволял бы скрывать горький вкус этих веществ в напитке. Другой целью настоящего изобретения является получение напитков (например, спортивных и изотонических напитков), улучшенных одним или более цитрусовыми фитохимикалиями, у которых отсутствовал бы горький вкус, характерный для этих веществ. Эти и другие цели, особенности и преимущества изобретения или типичные варианты осуществления изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из следующего раскрытия и описания приведенных примеров.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом изобретение относится к напитку, содержащему воду, по меньшей мере одно вещество для улучшения гидратации и по меньшей мере одну микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу (например, по меньшей мере 80% по весу, по меньшей мере 95% по весу) от общего количества цитрусовых фитохимикалиев в микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит по меньшей мере одно из электролита, углевода, бетаина или глицерина. В некоторых частных вариантах осуществления напиток представляет собой по меньшей мере один из числа спортивного напитка, изотонического напитка, гипертонического напитка и гипотонического напитка. В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция содержит по меньшей мере один из цитрусовых флавоноидов и цитрусовых лимоноидов, и при необходимости) содержит токоферол. В некоторых частных вариантах осуществления флавоноиды цитрусовых содержат по меньшей мере один из числа гесперидина, гесперетина, неогесперетина, нарингина, нарингенина, кверцетина, кверцитрина, рутина, тангеритина, нарирутина, нобилетина, понцирина, скутеллареина, и синенсетина. В некоторых частных вариантах осуществления цитрусовые лимоноиды содержат по меньшей мере один из числа лимонина, обакунона, номилина и глюкозидов любого из них.
В соответствии со вторым аспектом изобретение относится к концентрату напитка, содержащему по меньшей мере одно вещество для улучшения гидратации, и хотя бы одну микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу (например, по меньшей мере 80% по массе, по меньшей мере 95% по массе) от общего количества цитрусового фитохимикалия в микрокапсулах цитрусовой фитохимической композиции. При разбавлении концентрата напитка водой получается напиток, который является спортивным напитком.
В соответствии с другим аспектом изобретение относится к способу получения напитка, включающему стадии получения по меньшей мере одной цитрусовой фитохимической композиции, содержащей цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% (например, по меньшей мере 80% по весу, по меньшей мере 95% по весу) от общего количества цитрусового фитохимикалия в цитрусовой фитохимической композиции, микрокапсулирования цитрусовой фитохимической композиции и смешения микрокапсулированной фитохимической композиции по меньшей мере с одним веществом, улучшающим гидратацию, водой и, при необходимости, по меньшей мере с одним дополнительным ингредиентом напитка. В некоторых частных вариантах осуществления стадия микрокапсулирования цитрусового фитохимикалия включает по меньшей мере инкапсуляцию типа «ядро-оболочка», комплексную коацервацию, образование липосом, двойное инкапсулирование, распылительную сушку, центрифужную экструзию.
В соответствии с другим аспектом изобретение относится к способу получения напитка, включающему стадии получения по меньшей мере одной микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции, содержащей цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу (например, по меньшей мере 80% по весу, по меньшей мере 95% по весу) от общего количества цитрусового фитохимикалия в цитрусовой фитохимической композиции и смешения микрокапсулированной фитохимической композиции по меньшей мере с одним веществом, улучшающим гидратацию, водой и, при необходимости по меньшей мере с одним дополнительным ингредиентом напитка.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Спортивные напитки, как раскрыто в настоящем описании, включают напитки, которые потребляются до, во время или после физических упражнений или интенсивной физической активности, чтобы регидратировать потребителя. Таким образом, спортивные напитки также известны как напитки для регидратации. Хорошо известны спортивные напитки, которые восполняют воду и электролиты, потерянные в результате потения, и спортивные напитки, которые обеспечивают углеводами, для восполнения энергии (см. например, патент США № 5780094). Спортивные напитки могут быть гипертоническими, изотоническими или гипотоническими; причем большинство спортивных напитков являются умеренно гипертоническими. Изотонические напитки представляют собой водные растворы, имеющие такое же или почти такое же осмотическое давление или концентрацию любого, некоторых, или всех растворенных веществ, не проходящих через мембрану клетки, как в клетках и/или в крови человеческого тела. В гипертонических напитках концентрация таких растворов больше, и таким образом, осмотическое давление больше, чем внутри клетки. У гипотонических напитков меньшая концентрация таких растворенных веществ, и меньшее осмотическое давление, чем внутри клетки. В некоторых частных вариантах осуществления напиток согласно данному изобретению является по меньшей мере одним из числа: спортивный напиток, изотонический напиток, гипертонический напиток или гипотонический напиток. В некоторых частных вариантах осуществления напитки согласно настоящему изобретению составлены так, чтобы иметь при первоначальном составлении осмолярность в диапазоне от приблизительно 220 приблизительно до 350 мосм/кг напитка (например, от приблизительно 230 до приблизительно 320, от приблизительно 250 приблизительно до 270 мосм/кг напитка). Напитки согласно настоящему изобретению можно регидратировать путем замещением жидкости, электролитов, и/или энергии, потерянным посредством физических упражнений, и могут также способствовать абсорбции жидкости и/или задержке жидкости.
Спортивные напитки и концентраты напитков в соответствии с настоящим изобретением содержат по меньшей мере одно вещество для улучшения гидратации. Вещество для улучшения гидратации способствует абсорбции жидкости и/или задержке жидкости в теле. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит одно или несколько электролитов, углеводов, бетаинов, глицерина или комбинацию любых из них. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации включает по меньшей мере один электролит и по меньшей мере один углевод.
В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит один или более электролитов. В некоторых частных вариантах осуществления электролит содержит натрий, калий, магний, кальций, хлорид или смесь любых из них. Как используется в настоящем описании, электролиты существуют в ионной форме, часто в виде растворенных неорганических солей. Считается, что электролиты играют важную роль в регидратации, оказывая воздействие на замещение жидкости и задержку жидкости. В ответ на потерю жидкости при обезвоживании, вода распределяется между компартментами жидкости так, чтобы как внеклеточные компартменты, так и внутриклеточные компартменты разделяли дефицит воды. Натрий, калий, магний, кальций и хлорид являются одними из наиболее важных электролитов, участвующих в заполнении этих компартментов жидкости организма. Напитки, обеспечивающие натрием и хлоридом, поддерживают заполнение внеклеточного компартмента, в то время как напитки, обеспечивающие калием, магнием и кальцием предпочтительны для заполнения внутриклеточного компартмента. Правильно сбалансированные уровни натрия, калия, магния, кальция и хлорида будут дополнительно способствовать повышению регидратационных свойств напитка. Эти ионы электролита помогают в заполнении этих компартментов жидкости организма быстрее, и помогают сохранить жидкость вместо выведения ее в виде мочи.
В настоящем изобретении может использоваться любой источник натрия, известный специалистам в данной области как применимый, в настоящем изобретении. Примеры применимых источников натрия включают, но не ограничены хлоридом натрия, натриевой солью лимонной кислоты, бикарбонатом натрия, лактатом натрия, натрий пируватом, ацетатом натрия и смесями этих соединений. При включении в некоторые частные варианты осуществления настоящего изобретения, содержание натрия в напитке составляет по меньшей мере приблизительно 30 мэкв/л, предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 100 мэкв/л напитка, более предпочтительно от приблизительно 30 приблизительно до 60 мэкв/л напитка, еще более предпочтительно от приблизительно 33 до приблизительно 40 мэкв/л.
Хлорид-ион может быть введен из различных источников, известных специалистам в данной области техники. Примеры источников хлорида включают, но не ограничены ими: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния и смеси этих соединений. При включении в некоторые частные варианты осуществления настоящего изобретения, концентрация хлорида составляет по меньшей мере приблизительно 10 мэкв/л, предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 20 мэкв/л, более предпочтительно от приблизительно 11 до приблизительно 18 мэкв/л.
Ион калия может происходить из многих источников, известных специалистам в данной области техники, как являющийся пригодным для использования в настоящем изобретении. Примеры источников калия, пригодных в рамках изобретения, включают, но не ограничены ими, монофосфат калия, калий дифосфат, хлорид калия, и смеси этих соединений. При включении в некоторые частные варианты осуществления настоящего изобретения, содержание калия составляет по меньшей мере 8 мэкв/л, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 20, и более предпочтительно в от приблизительно 10 до приблизительно 19 мэкв/л.
Ион магния может также происходить из многих источников, известных специалистам в данной области техники. Примеры источников магния включают, но не ограничены ими: окись магния, ацетат магния, хлорид магния, карбонат магния, магний дифосфат, трифосфат магния, магний в форме соли аминокислоты и смесей этих соединений. При включении в некоторые частные варианты осуществления настоящего изобретения, концентрация магния находится на уровне по меньшей мере 0,1 мэкв/л, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 6 мэкв/л, более предпочтительно от 1 до 3 мэкв/л.
Ион кальция может происходить из множества источников, известных специалистам в данной области техники. Примеры включают, но не ограничены ими: лактат кальция, карбонат кальция, хлорид кальция, соли фосфата кальция, кальциевая соль лимонной кислоты и смеси этих соединений с предпочитаемым лактатом кальция. При включении в некоторые частные варианты осуществления настоящего изобретения, кальций присутствует в концентрации по меньшей мере 0,1 мэкв/л, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 6 мэкв/л, более предпочтительно от 1 до 3 мэкв/л. Комбинации любого из раскрытых электролитов также можно рассматривать.
В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит один или более углеводов. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит: сахарозу, мальтозу, мальтодекстрин, глюкозу, галактозу, трегалозу, фруктозу, фрукто-олигосахариды, бета-глюкан, триозы, такие как пируват и лактат или смесь любых из них. Углеводы обеспечивают сладость, являются источником дополнительной энергии, и могут также облегчить поглощение электролитов и воды клетками. Некоторые частные варианты напитка согласно настоящему изобретению включают по меньшей мере один углевод в диапазоне приблизительно от 4% приблизительно до 10% по весу напитка (например, приблизительно от 5,5% приблизительно до 6,5%, приблизительно 6% по весу напитка). В некоторых частных вариантах осуществления комбинации углеводов включают сахарозу приблизительно от 1% приблизительно до 5% по весу напитка, глюкозу приблизительно от 1% приблизительно до 2,5% по весу, и фруктозу приблизительно от 0,8% приблизительно до 1,8% по весу для получения общего содержания углевода 6% по весу напитка. Более предпочтительна типичная комбинация углеводов включает сахарозу приблизительно от 2% приблизительно до 4% от веса напитка, глюкозу приблизительно от 1,4% приблизительно до 2% от веса, и фруктозу приблизительно от 1,1% приблизительно до 1,5% от веса, чтобы получить общее содержание углевода 6% от веса напитка.
В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит бетаин. Бетаин представляет собой в целом нейтральное химическое соединение, имеющее положительно заряженную функциональную группу, которая не несет водородного атома (например, аммониум или фосфониум), и отрицательно заряженную функциональную группу (например, карбоксилат), которая, может не быть соседней с положительно заряженной функциональной группой. Многие бетаины являются осмолитами, веществами, синтезируемыми или поглощенными из окружающей среды клетками для защиты от осмотического стресса, засухи, высокой солености или высокой температуры. Внутриклеточное накопление бетаинов, не изменяющее функции ферментов, структуры белков и целостности мембраны, позволяет удерживать воду в клетках, таким образом защищая от эффектов обезвоживания. В некоторых частных вариантах осуществления бетаин содержит триметилглицин.
В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит глицерин. Термин глицерин в настоящем описании относится и к глицерину непосредственно и любому сложному эфиру, аналогу, или производному, у которых есть та же самая функция как у глицерина в композиции, описанном в настоящем описании. Глицерин вызывает гиперосмотический эффект, и является причиной задержки воды. Некоторые частные варианты осуществления напитка согласно настоящему изобретению включают глицерин в концентрации приблизительно от 0,5% приблизительно до 5,0% от веса напитка (например, приблизительно от 1,0% приблизительно до 3,0%).
Флавоноиды представляют собой члены класса полифенолов, обычно находящихся во фруктах, овощах, чае, вине и черном шоколаде. Флавоноиды, как правило, разделяются согласно их химической структуре в следующие подгруппы: флавоны, изофлавоны, флаван-3-олы (известные как флаванолы), и антоцианидины. Цитрусовые фрукты являются особенно богатым источником флавоноидов, особенно флавонов. Примеры флавонов, полученных из цитрусовых, включают, но не ограничены ими: гесперидин, гесперетин, неогесперетин, кверцетин, кверцитрин, рутин, тангеритин, нобилетин, нарирутин, нарингин, нарингенин, понцирин, скутеллареин и синенсетин. Флавоны характеризуются структурой скелета (полифенольные гидроксильные заместители не показаны) согласно Формуле I, имея фенильную группу во 2-ом положении и карбонил в 4-ом положении, и необязательно гидроксил, простую эфирную группу или сложноэфирный заместитель в 3 положении.
Формула I
Лимоноиды представляют собой члены класса тритерпенов, обычно находящихся в растениях семейств Rutaceae и Meliaceae, особенно в цитрусовых фруктах и Азадирахте индийской. Примеры цитрусовых лимоноидов включают, но не ограничены ими: лимонин, обакунон, номилин, диацетилномилин и глюкозидные производные любого из них. Лимоноиды составлены из вариантов на основе фуранолактоннового полициклического скелета, имеющего четыре конденсированных шестичленных кольца с кольцом фурана. Структуру лимонина, типичного цитрусового лимоноида, показана ниже как Формула II.
Формула II
Настоящее изобретение относится, в основном, к обогащению напитков с цитрусовыми фитохимикалиями, в которых горький вкус большинства или всех цитрусовых фитохимикалий скрываются микрокапсуляцией. В рамках изобретения, “цитрусовый фитохимикалий” представляет собой любое химическое соединение, полученное из цитрусовых фруктов, которое может обеспечить потенциальную пользу для здоровья при употреблении или введении людям. Цитрусовые фитохимикалии "полученные" из цитрусовых фруктов включают фитохимикалии, экстрагированные или очищенные из одного или более цитрусовых фруктов, синтетически полученные фитохимикалии, имеющие ту же структурную формулу как и естественно находящиеся в цитрусовых, и их производные (например, гликозиды, агликоны, и любые другие химически измененные структурные разновидности). В некоторых частных вариантах осуществления цитрусовые фитохимикалии включают, но не ограничены ими, флавоноиды цитрусовых и цитрусовые лимоноиды, и могут быть получены из цитрусовых фруктов, например, апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело, помело или любых других цитрусовых. Термины “цитрусовый флавоноид” и “цитрусовый лимоноид”, как используется в настоящем описании, содержат флавоноиды и лимоноиды, полученные из цитрусовых, включая флавоноиды и лимоноиды, извлеченные или очищенные из цитрусовых, синтетически полученные флавоноиды и лимоноиды, имеющие те же самые структурные формулы как естественно найденные в цитрусовых фруктах, и производных этих соединений (например, гликозиды, агликоны, и любые другие их химически модифицированные структурные разновидности). Флавоноиды цитрусовых включают, но не ограничены ими, гесперидин, гесперетин, неогесперетин, нарингин, нарингенин, нарирутин, нобилетин, кверцетин, кверцитрин, рутин, тангеритин, понцирин, скутеллареин и синенсетин. Цитрусовые лимоноиды включают, но не ограничены ими, лимонин, обакунон, номилин, диацетилномилин и гликозиды любого из них.
Согласно настоящему изобретению, горький вкус цитрусовых фитохимикалиев маскируется микрокапсуляцией. Микрокапсуляция изолирует цитрусовые фитохимикалии и препятствует тому, чтобы они взаимодействовали с вкусовыми рецепторами во рту и на языке. Цитрусовые фитохимикалии не высвобождаются в заметных количествах из микрокапсул во рту, но высвобождаются ниже по желудочно-кишечному трактату, например, в тонком кишечнике. Таким образом, когда напиток, улучшенный с микрокапсулированными цитрусовыми фитохимикалиями, поглощается, потребитель получает пользу для здоровья от цитрусовых фитохимикалиев, без необходимости терпеть горький вкус этих соединений. Микрокапсуляция цитрусовых фитохимикалиев обеспечивает дополнительные преимущества, защищая цитрусовые фитохимикалии от окисления, температурных повреждений, повреждений, вызываемых светом, и других форм деградации во время обработки и хранения. Более того, напиток, содержащий по меньшей мере один микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий, может обеспечить лучшую биодоступность (микрокапсулированного) цитрусового фитохимикалия чем эквивалентный напиток, содержащий то же самое количество того же цитрусового фитохимикалия некапсулированного. Количество микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия раскрытого в настоящем описании, относится к количеству цитрусового фитохимикалия и не включает количество инкапсулянта. “То же самое количество того же цитрусового фитохимикалия некапсулированного”, включает количество микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия минус количество инкапсулянта, и также включает любые некапсулированные цитрусовые фитохимикалии, который могут присутствовать в напитке, содержащим по меньшей мере один микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий. Микрокапсуляция защищает цитрусовый фитохимикалий в известной степени от деградации в верхней части желудочно-кишечного тракта, например, во рту и в желудке, и таким образом, позволяет большему количеству цитрусового фитохимикалия проходить в кишечник и там поглощаться организмом.
В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированные цитрусовые фитохимикалии содержат по меньшей мере один из цитрусовых флавоноидов и цитрусовых лимоноидов. В тех типичных вариантах, имеющих больше чем один микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий, например, больше чем один цитрусовый флавоноид, больше чем один цитрусовый лимоноид, или комбинацию цитрусового флавоноида и цитрусового лимоноида, каждый цитрусовый фитохимикалий может быть микрокапсулирован по отдельности в отдельных частицах, или множество цитрусовых фитохимикалиев могут быть смешаны вместе и микрокапсулированы вместе в одной и той же частице. Например, цитрусовый флавоноид и цитрусовый лимоноид могут быть микрокапсулированы отдельно в отдельных частицах, или цитрусовый флавоноид и цитрусовый лимоноид могут быть смешаны вместе и микрокапсулированы в одной и той же частице. В другом примере, где включено множество цитрусовых флавоноидов, каждый цитрусовый флавоноид может быть отдельно микрокапсулирован в отдельных частицах, или множество цитрусовых флавоноидов могут быть смешаны вместе и микрокапсулированы в одной и той же частице. В другом примере, где включено множество цитрусовых лимоноидов, каждые цитрусовый лимоноид может быть отдельно микрокапсулирован в отдельные частицы, или множество цитрусовых лимоноидов могут быть смешаны вместе и микрокапсулированы в одной и той же частице. В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированные цитрусовые фитохимические композиции содержат один или больше других функциональных ингредиентов, утяжеляющие агенты, носители, эмульгаторы и консерванты. Некоторые частные варианты осуществления содержат по меньшей мере один цитрусовый флавоноид и токоферол, микрокапсулированный в одной и той же частице, или по меньшей мере один цитрусовый лимоноид и токоферол, микрокапсулированные вместе, цитрусовый флавоноид и токоферол, микрокапсулированные вместе, или комбинацию цитрусового флавоноида, цитрусового лимоноида и токоферола, микрокапсулированых вместе. Токоферолы представляют собой формы витамина Е, встречающиеся как альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферол, определяемые числом и положением метильных групп в ароматическом кольце. Токоферолы обеспечивают пользу для здоровья как антиоксиданты, и когда они включены в микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий, они могут также предотвращать окислительную деградацию цитрусового фитохимикалия. В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий содержит токоферол в количестве приблизительно 0,01% по весу до приблизительно 1,0% по весу от общей массы микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия (например, 0,05% по весу до 0,5% по весу, приблизительно 0,1 % по весу).
В рамках изобретения термин «микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий” включает инкапсуляцию типа «ядро-оболочка», содержащие частицы, имеющие ядро, содержащее один или более цитрусовых фитохимикалий и оболочку материала инкапсулянта. Инкапсуляция типа «ядро-оболочка» может также включать частицы, имеющие множественные ядра и/или множественные оболочки и/или агломерированные частицы типа «ядро-оболочка». Инкапсуляция типа «ядро-оболочка» может быть произведена множеством средств, включая, например, коацервацию, центробежную экструзию, упаривание растворителя, центробежное дисковое распыление, электрогидродинамическое распыление, распылительную сушку, нанесение покрытия в псевдоожиженном слое и т.д. В рамках изобретения, термин “микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий” может также включать цитрусовый фитохимикалий, микрокапсулированный в коацерваты (например, комплексные коацерваты), липосомы (например, с лецитином в качестве инкапсулянта), нано-пористые структуры (например, частицы целлюлозы, частицы оксида кремния, каолин, циклодекстрины), жидкокристаллические структуры (например, фосфолипиды, моноглицериды), естественные инкапсулянты (например, дрожжи, грибковые споры, пыльцу), или частицы включения (например, частицы гелеобразного полимера).
В рамках изобретения, термин “микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий”, включает частицы, имеющие средний размер в диапазоне микрон/микрометр/мкм. В некоторых частных вариантах осуществления у микрокапсулированных цитрусовых фитохимикалиев средний размер частицы находится в диапазоне приблизительно от 1 до приблизительно 500 микрон (например, от 5 до 300 микрон, от 10 до 200 микрон, от 20 до 150 микрон, от 50 до 100 микрон, от 10 до 50 микрон). В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированные цитрусовые фитохимикалии имеют средний размер частицы в диапазоне приблизительно от 0,05 микрон до 20 микрон (например, от 0,1 до 10 микрон, от 0,5 до 2,0 микрон). В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированные цитрусовые фитохимикалии имеют средний размер частицы меньше чем 1,0 микрон (например, от 0,05 до 0,9 микрона, от 0,1 до 0,5 микрона). Ввиду этого раскрытия специалист в данной области техники будет в состоянии варьировать размер частицы до необходимой степени, чтобы оптимальным образом включать компоненты напитка в частицы. Размер частицы может быть выбран на основе желаемых вкусовых ощущений, внешнего вида (например, прозрачный, опалесцирующий, мутный, или непрозрачный), стабильности к окислению и суспензионной стабильности в напитке.
В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий содержит инкапсулянт, содержащий по меньшей мере один из белка и полисахарида. Типичные белки включают, но не ограничены ими, молочные белки, сывороточные белки, казеины и их фракции, желатин, кукурузный белок зеин, бычий сывороточный альбумин, яичный альбумин, экстракты зерна (например, белок пшеницы, ячменя, ржи, овса и т.д.) белки овощей, картофельные белки, белки сои, микробные белки, белки бобов, белки из лесных орехов, и белки из земляных орехов. Типичные полисахариды включают, но не ограничены ими, пектин, каррагинан, альгинат, ксантановую смолу, модифицированные целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлоза), гуммиарабик, камедь гхатти, карайи камедь, трагакантовуюя камедь, камедь рожкового дерева, гуаровую камедь, камедь семян подорожника, камедь семян айвы, камедь лиственницы (например, арабиногалактаны), страктановую камедь, агар, фурцелларан, модифицированные крахмалы, геллановую камедь и фукоидан.
В некоторых частных вариантах осуществления количество по меньшей мере одного микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия больше чем приблизительно 1 мг на порцию в 8 унций напитка (например, приблизительно от 125 мг приблизительно до 2000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 500 мг приблизительно до 1000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 300 мг приблизительно до 700 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 125 мг приблизительно до 500 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 60 мг приблизительно до 90 мг на порцию в 8 унций). В некоторых частных вариантах осуществления количество микрокапсулированных цитрусовых лимоноидов составляет по меньшей мере приблизительно 1 мг на порцию в 8 унций напитка (например, приблизительно от 2 мг приблизительно до 200 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 10 мг приблизительно до 100 мг на порцию в 8 унций). В некоторых частных вариантах осуществления количество микрокапсулированного флавоноида цитрусовых составляет приблизительно от 125 мг приблизительно до 2000 мг на порцию в 8 унций напитка (например, приблизительно от 500 мг приблизительно до 100 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 300 мг приблизительно до 700 мг на порцию в 8 унций).
Следует понимать, что у напитков в соответствии с настоящим изобретением может быть любая из многочисленных различных конкретных рецептур или составов. Рецептура напитка в соответствии с настоящим изобретением может варьироваться до некоторой степени, в зависимости от таких факторов как предполагаемый сегмент рынка напитка, его желаемые питательные характеристики, профиль аромата и т.п. Например, как правило, будет возможность добавить дополнительные компоненты напитка к рецептуре конкретного варианта напитка, включая любые из рецептур напитка, описанных в настоящем описании. Другие дополнительные компоненты напитка также рассматриваются и в рамках изобретения.
Напитки, раскрытые в настоящем описании, включают готовые к употреблению жидкие рецептуры. Настоящее изобретение также относится к концентратам напитков, используемых для приготовления напитка, описанных в настоящем описании. Используемый в настоящем описании термин "концентрат напитка" относится к концентрату, который находится в форме жидкости, геля, или по существу сухой смеси. По существу сухая смесь, как правило, находится в форме порошка, хотя она может также быть в форме однопорционной таблетки, или любой другой удобной форме. Концентрат составлен таким образом, чтобы предоставить напиток со всеми свойствами, описанными в данном документе, после разбавления или растворения разбавителем, предпочтительно водой. В некоторых других вариантах осуществления напиток со всеми свойствами готовится непосредственно без получения концентрата и последующего разбавления. Спортивные напитки могут быть в готовой к употреблению форме или могут быть концентратами напитка (например, жидкости, порошки, или таблетки), которые дают напиток со всеми свойствами при разбавлении, предпочтительно водой.
В некоторых частных вариантах осуществления напиток может еще содержать по меньшей мере один дополнительный компонент напитка (например, воду, углекислый газ, подсластитель, подкислитель, ароматизатор, краситель, витамин, минерал, консервант, эмульгатор, загуститель, замутнитель, и комбинации любых из них). Другие компоненты также рассматриваются. Дополнительные компоненты напитка могут быть добавлены на различных стадиях во время производства напитка, включая до или после добавления микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции.
Добавленная вода может использоваться в получении некоторых вариантов напитка, и может использоваться вода стандартного качества для питья для того, чтобы не оказывать негативного влияния на вкус напитка, аромат или внешний вид. Вода, как правило, должна быть прозрачна, бесцветна, свободна от нежелательных минеральных веществ, без вкуса и запаха, свободна от органических веществ, низко-щелочная и приемлемого микробиологического качества, в соответствии с промышленными и правительственными стандартами, используемыми в настоящее время при производстве напитка. В некоторых частных вариантах осуществления добавленная вода присутствует на уровне приблизительно от 0% приблизительно до 95% по весу от напитка со всеми свойствами (например, приблизительно от 10% приблизительно до 90% по весу, приблизительно от 25% приблизительно до 85% по весу).
Насыщение углекислым газом может использоваться, чтобы обеспечить шипучесть в некоторых частных вариантах осуществления напитков, раскрытых в настоящем описании. Может использоваться любая методика и оборудование для карбонизации, известные специалистам по карбонизации напитков, то есть, растворению углекислого газа в напитках. Насыщение углекислым газом может улучшать вкус напитка и внешний вид и может способствовать сохранению напитка, тормозя рост и/или разрушая нежелательные бактерии. В некоторых частных вариантах осуществления напиток имеет уровень углекислого газа приблизительно до 7,0 объемов углекислого газа, например, приблизительно от 0,5 до приблизительно 5,0 объемов углекислого газа. Как используется в настоящем описании, один объем углекислого газа определен как количество углекислого газа, поглощенного любым данным количеством воды при 60°F (16°C) и атмосферном давлении. Содержание углекислого газа в напитке может быть выбрано специалистом в данной области техники на основе желаемого уровня шипения и воздействии насыщения углекислым газом на вкус и ощущение во рту напитка.
Некоторые частные варианты напитков, раскрытых в настоящем описании, включают по меньшей мере один подсластитель как дополнительный компонент напитка. Подсластители могут быть природными или искусственными. Природные подсластители включают, но не ограничены ими, сахарозу, фруктозу, глюкозу, мальтозу, рамнозу, тагатозу, трегалозу, кукурузные сиропы (например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), фрукто-олигосахариды, инвертированный сахар, кленовый сироп, кленовый сахар, мед, коричневый сахар, патоку, сироп сорго обыкновенного, эритрит, сорбит, маннит, ксилит, глицирризин, малитол, лактозу, экстракт Ло Хан Гуо, ребаудиозиды (например, ребаудиозид A), стевиозид, ксилоз, арабиноз, изомальт, лактитол, мальтитол и рибозу, тауматин, монеллин, браззеин и монетин, и смесь любых из них. В некоторых частных вариантах осуществления натуральное подслащивающее вещество представляет собой натуральное мощное непищевое подслащивающее вещество, например ребаудиозид A. Искусственные подсластители включают, но не ограничены ими, аспартам, сахарин, сукралозу, ацесульфам калия, алитам, цикламат, неогесперидин дихлорхалькон, неотам и смесью любых из них. Количество подсластителя, используемого в напитке, может быть выбрано специалистом в данной области техники, на основе желаемой интенсивности сладости в напитке.
В некоторых частных вариантах осуществления напитки, раскрытые в настоящем описании, содержат подкислитель как дополнительный компонент напитка. Подкислители понижают значение pH напитка и также обеспечивают кислотность напитку. Подкислители включают, но не ограничены ими: фосфорную кислоту, соляную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, яблочную кислоту, молочную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, фумаровую кислоту, глюконовую кислоту, янтарную кислоту, малеиновую кислоту или смесь любых из них. Некоторые частные варианты осуществления включают по меньшей мере один подкислитель, используемый в количестве, суммарно от приблизительно 0,01% приблизительно до 1,0% по весу напитка (например, приблизительно от 0,1% приблизительно до 0,75% по весу, приблизительно от 0,25% приблизительно до 0,5% по весу, приблизительно от 0,24% приблизительно до 0,45% по весу). В определенных образцовых воплощениях напитки имеют pH фактор от приблизительно 2,5 до приблизительно 4,5 (например, от приблизительно 2,75 до приблизительно 4,25, от приблизительно 2,9 до приблизительно 4,0). Количество подкислителя, используемого в напитке, может быть выбрано специалистом в данной области техники на основе используемого подкислителя, желаемого значения pH, других используемых компонентов и т.д.
В некоторых частных вариантах осуществления напитки, раскрытые в настоящем описании, содержат ароматизатор как дополнительный компонент напитка. Ароматизаторы включают, среди прочего, фруктовые ароматы, ботанические ароматы и ароматы специй. Ароматизаторы могут быть в форме экстракта, эфирного масла, живицы, концентрата сока, основы для розлива в бутылки, или других формах, известных специалистам в данной области техники. Фруктовые ароматы включают, но не ограничены ими: ароматы из апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело, помело, помело, яблока, винограда, груши, персика, нектарина, абрикоса, сливы, чернослива, граната, ежевики, черники, малины, земляники, вишни, клюквы, смородины, крыжовника, бойзеновой ягоды, черники, тутовника, финика, ананаса, банана, папайи, манго, личи, маракуйи, кокосового ореха, гуавы, киви, арбуза, мускусной дыни, дыни и комбинации любых из них, например фруктовый пунш. Однако фруктовые ароматы, когда они включены, не приводят к напитку согласно настоящему изобретению с существенным процентным содержанием фруктового сока. В некоторых частных вариантах осуществления напиток содержит меньше чем 10% фруктового сока (например, меньше чем 5% фруктового сока, главным образом, фруктовый сок отсутствует). Ботанический аромат относится к ароматам, полученным из частей растения, отличных от фруктов. Таким образом, ботанические ароматы могут включать ароматы, полученные из эфирных масел и экстрактов орехов, коры, корней и листьев. Примеры таких ароматов включают наряду с другими аромат колы, аромат чая, аромат кофе. Ароматы специй включают, но не ограничены ими, ароматы, полученные из кассии, гвоздики, корицы, перца, имбиря, ванили, кардамона, кориандра, рутбира, сассафраса, женьшеня и других. Многочисленные дополнительные и альтернативные ароматизаторы, подходящие для использования по меньшей мере в некоторых частных вариантах осуществления, будут очевидны для квалифицированных специалистов в данной области, придавая преимущества этому раскрытию. По меньшей мере в некоторых частных вариантах осуществления, такая специя или другие ароматические вещества воспринимаются как фруктовый аромат. Выбор подходящих консерванта или комбинации консервантов для напитков согласно настоящему раскрытию находится в пределах компетентности специалистов в данной области, обеспечивая преимущества этого раскрытия. Вообще было обнаружено, что ароматизатор в концентрации приблизительно от 0% приблизительно до 0,400% по весу (например, приблизительно от 0.050% приблизительно до 0,200%, от приблизительно 0,080 приблизительно до 0,150%, от приблизительно 0,090 приблизительно до 0,120% по весу) может быть использован в некоторых частных вариантах осуществления настоящего изобретения.
В некоторых частных вариантах осуществления напиток согласно изобретению может также включать замутнитель при концентрации от приблизительно 0 приблизительно до 100 ч./млн (например, от приблизительно 10 приблизительно до 50 ч./млн, от приблизительно 15 приблизительно до 35 ч./млн). Примеры замутнителей включают, но не ограничены ими, сложноэфирную камедь, ацетат изобутирата сахарозы, компоненты крахмала и смеси названных веществ.
В некоторых частных вариантах осуществления продукты напитка, раскрытые в настоящем описании, содержат витамин и/или минеральные вещества как дополнительный компонент напитка. Примеры витаминов включают, но не ограничены, витаминами А, C (аскорбиновая кислота), D, E (токоферол/токотриенол), B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (ниацин), B5, B6, B7 (биотин), B9 (фолиевая кислота), B12, и K, и комбинации любых из них. Примеры минеральных веществ включают, но не ограничены ими, натрий, калий, кальций, магний, хлорид и комбинации любых из них. Выбор подходящего витамина, минерального вещества или их комбинации, дающих преимущество согласно настоящему раскрытию, для напитков согласно этому раскрытию находится в пределах общих знаний специалистов в данной области техники.
Консерванты могут использоваться по меньшей мере в некоторых вариантах напитков, раскрытых в настоящем описании. Таким образом, по меньшей мере некоторые частные варианты осуществления содержат при необходимости растворенную предохраняющую систему. Напитки с pH ниже 4 и особенно ниже 3, как правило, "микробо-устойчивы", то есть, они устойчивы к росту микроорганизмов, и таким образом, являются подходящими для долгосрочного хранения до начала потребления без необходимости в дополнительных консервантах. Однако при желании может использоваться дополнительная предохраняющая система. Если используется предохраняющая система, она может быть добавлена к напитку в любое подходящее время во время производства, например, в некоторых случаях до добавления подсластителя. В рамках изобретения, термины "система предохранения" или "консерванты" включают все подходящие консерванты, одобренные для использования в пищевых композициях и напитках, включая, но не ограничиваясь такими известными консервантами как низин, коричная кислота, сорбаты, например, натрий, кальций или калий сорбаты, бензоаты, например, натрий и калий бензоат, соли лимонной кислоты, например, натриевая соль лимонной кислоты и калиевая соль лимонной кислоты, и антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота. Консерванты могут использоваться в количестве, не превышающем максимальные уровни в соответствии с действующими законами и инструкциями. Уровень используемого консерванта, как правило, корректируется в соответствии с запланированным значением pH конечного продукта, так же как с оценкой возможного микробиологического искажения конкретной рецептуры напитка. Максимальный используемый уровень, как правило, составляет приблизительно 0,05% по весу напитка. В пределах компетентности специалистов в данной области техники выбрать подходящий консервант или комбинацию консервантов для напитков, дающие преимущества согласно этому раскрытию.
Другие методы сохранения напитка, подходящие по меньшей мере для некоторых частных вариантов осуществления напитков, раскрытых в настоящем описании, включают, например, термообработку или стадии термического процессинга, такие как горячее заполнение и туннельная пастеризация. Такие стадии могут использоваться, чтобы уменьшить количество дрожжей, плесени и рост микробов в напитках. Например, в патенте США № 4830862 на имя Брауна и др. раскрыто применение пастеризации в производстве напитков из фруктового сока так же и использование подходящих консервантов в газированных напитках. В патенте США № 4925686 на имя Кастина раскрыта пастеризованная высокой температурой замораживаемая композиция фруктового сока, которая содержит бензоат натрия и сорбат калия.
Определенные аспекты настоящего изобретения направлены на способы сокрытия горечи цитрусовых фитохимикалиев, и способы для приготовления напитка, содержащего микрокапсулированные цитрусовые фитохимикалии. В некоторых частных вариантах осуществления изобретение относится к способу сокрытия горечи цитрусовых фитохимикалиев, включающему стадии получения по меньшей мере одного цитрусового фитохимикалия и микрокапсуляции цитрусовых фитохимикалиев. В некоторых частных вариантах осуществления изобретение относится к способу получения напитка, включающему стадии получения по меньшей мере одной цитрусовой фитохимической композиции, содержащей цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу (например, по меньшей мере 70% по весу, по меньшей мере 80% по весу, по меньшей мере 90% по весу, по меньшей мере 95% по весу, по меньшей мере 98% по весу) от общего количества цитрусового фитохимикалия в цитрусовой фитохимической композиции, микрокапсулирования цитрусовой фитохимической композиции, и смешения микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции по меньшей мере с одним веществом для улучшения гидратации, водой, и при необходимости по меньшей мере одним дополнительным компонентом напитка. В некоторых частных вариантах осуществления напиток является спортивным напитком и/или изотоническим напитком. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации включает по меньшей мере один из электролита, углевода, бетаина, и глицерина. В некоторых частных вариантах осуществления количество по меньшей мере одного микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия больше чем приблизительно 1 мг на порцию в 8 унций напитка (например, приблизительно от 125 мг приблизительно до 2000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 500 мг приблизительно до 1000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 300 мг приблизительно до 700 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 125 мг приблизительно до 500 мг на порцию в 8 унций, от приблизительно 60 приблизительно до 90 мг на порцию в 8 унций).
В некоторых частных вариантах осуществления изобретение относится к способу получения напитка, включающему стадии получения по меньшей мере одной микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции, содержащей цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу (например, по меньшей мере 70% по весу, по меньшей мере 80% по весу, по меньшей мере 90% по весу, по меньшей мере 95% по весу, по меньшей мере 98% по весу) общего количества цитрусовых фитохимикалиев в микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции, и смешивания микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия по меньшей мере с одним веществом для улучшения гидратации, водой, и при необходимости по меньшей мере одним дополнительным компонентом напитка. В некоторых частных вариантах осуществления напиток является спортивным напитком и/или изотоническим напитком. В некоторых частных вариантах осуществления вещество для улучшения гидратации содержит по меньшей мере один из электролита, углевода, бетаина и глицерина. В некоторых частных вариантах осуществления количество по меньшей мере одного микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия больше чем приблизительно 1 мг на порцию в 8 унций напитка (например, приблизительно от 125 мг приблизительно до 2000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 500 мг приблизительно до 1000 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 300 мг приблизительно до 700 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 125 мг приблизительно до 500 мг на порцию в 8 унций, приблизительно от 60 мг приблизительно до 90 мг на порцию в 8 унций).
Не ограничивающие примеры способов для стадии микрокапсулирования цитрусовой фитохимической композиции включают химические и физические методы микрокапсулирования. Химические методы микрокапсулирования включают, но не ограничены ими, например, простую или комплексную коацервацию, упаривание растворителя, несовместимость полимер-полимер, матриксную полимеризацию, высыхание в жидкости и десольватацию в жидкой среде. Физические методы микрокапсулирования включают, но не ограничены ими, например, процессы распылительной сушки, вибрирующих форсунок, центробежную экструзию, экструзию под давлением, процессы горячего плавления, псевдоожиженный слой, охлаждение воздушной суспензии, электростатическое осаждение, центробежное разделение суспензии и экстракционную ванну для распыления растворителя. В некоторых частных вариантах осуществления микрокапсулирование цитрусового фитохимикалия содержит стадию, выбранную из комплексной коацервации, распылительной сушки, и центробежной экстракции.
В рамках изобретения, стадия "микрокапсулирование" включает микрокапсулирование типа «ядро-оболочка», продуцируя частицы, имеющие ядро одного или более цитрусовых фитохимикалиев растворенных или диспергированных в смешивающемся с маслом растворителе (например, среднецепочечными триглицеридами, лимоненом, бензиловым спиртом и т.д.) и оболочку инкапсулирующего материала. Микрокапсулирование типа «ядро-оболочка», может также включать частицы, имеющие множественные ядра и/или множественные оболочки и/или агломерированные частицы типа «ядро-оболочка». Микрокапсулы типа «ядро-оболочка» могут быть произведены множеством средств включая, например, упариванием растворителя, центробежным дисковым распылением, электрогидродинамическим распылением, распылительной сушкой, нанесением покрытия в псевдоожиженном слое и т.д. В рамках изобретения, стадия "микрокапсулирование" может также включать инкапсуляцию цитрусовых фитохимикалиев в коацерваты (например, комплексные коацерваты), липосомы (например, используя лецитин в качестве инкапсулянта), нано-пористые структуры (например, внутрь частиц целлюлозы, частиц оксида кремния, каолина, циклодекстринов), жидкокристаллические структуры (например, используя фосфолипиды, моноглицериды), природные инкапсулянты (например, в дрожжах, грибковых спорах, пыльце), или частицы включения (например, в внутри частиц желированного полимера, измельченных частей фруктов).
В капсулировании типа «ядро-оболочка» ядро может также включать гель в дополнение к цитрусовому фитохимикалию, например, альгинат кальция или прогретый сывороточный белок. Оболочка может состоять из большого разнообразия веществ, например, восков, жиров, шеллаков, белков (например, сывороточных, зеина, желатина, соевых, и т.д.), и/или гидроколлоидов (например, крахмала, или модифицированного крахмала, целлюлозных полимеров, ксантана, геллана, пектина и т.д.). Оболочка может быть сконструирована так, чтобы в ответ на особое физиологическое состояние или условие окружающей среды обнажать ядро, таким образом высвобождая микрокапсулированный цитрусовый фитохимикалий посредством диффузии или другим образом (например, кислотного гидролиза, ферментативного действия, осмотического давления, градиента концентрации, pH и т.д.). Микрокапсулы типа «ядро-оболочка» могут быть получены разнообразными средствами, включающими, например, упариванием растворителя, центробежным дисковым распылением, электрогидродинамическим распылением, распылительной сушкой, нанесением покрытия в псевдоожиженном слое и т.д. Белок зеин кукурузных зерен является конкретным примером оболочки, которая может формироваться вокруг жирорастворимого ядра просто путем разбавления растворителя (водный спиртовой раствор) водой. Этим способом, концентрированный раствор зеина в водном спирте, который также содержит инкапсулированное вещество (в данном случае цитрусовый фитохимикалий) образует микрокапсулы комбинацией физического перемешивания (с большими сдвиговыми усилиями или гомогенизацией) с одновременным разбавлением водой.
Коацерваты (например, комплексные коацерваты) имеют оболочку, содержащую два полимера, имеющих противоположные суммарные заряды при pH готового продукта, например, pH 3,2. Для того чтобы получить коацерваты, материал ядра (например, цитрусовый фитохимикалий растворенный или диспергированный в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечными триглицеридами, лимоненом, бензиловым спиртом и т.д.)) окружают первым полимером, как правило, через гомогенизацию, или перемешиванием с большими сдвиговыми усилиями жирорастворимого вещества с раствором белка (например, сывороточного), сопровождаемое добавлением второго раствора гидроколлоида (например, пектина). Значение pH затем понижается к целевому значению pH продукта, посредством чего белок показывает суммарный положительный заряд, а гидроколлоид показывает суммарный отрицательный заряд, что благодаря взаимному притяжению приводит к образованию полимерного комплекса "раковина" вокруг ядра, называемого коацерватом. Коацерваты могут также включать усложнение оболочки “слой-за-слоем”, посредством чего слоев положительно и отрицательно заряженных полимеров поочередно добавляются для того, чтобы сформировать более толстые и лучше защищающие барьеры.
Липосомы могут содержать инкапсулянт, который понижает поверхностное натяжение, например лецитин или компоненты лецитина (например, фосфолипиды и лизо-фосфолипиды), который окружает основное вещество (например, цитрусовый фитохимикалий, растворенный или диспергированный в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечными триглицеридами, лимоненом, бензиловым спиртом и т.д.)). Липосомы могут быть сформированы подведением внешней энергии (например, гомогенизацией, ультразвуковой обработкой или другими эквивалентными способами подведения энергии). Липосомы могут быть моноламеллярными или мультиламеллярными, в зависимости от точной формулы и параметров процессинга. Для применения в напитках липосомы предпочтительно инкапсулируют жирорастворимые компоненты такие как цитрусовые фитохимикалии, в противоположность растворимым в воде компонентам. Поверхность липосомы может быть модифицирована ковалентным или нековалентным присоединением лигандов, которые придают конкретные способности к связыванию с определенными структурами, таким образом, помогая нацеливанию инкапсулированного вещества. Типичные поверхностные модификации включают присоединение антител к поверхностному антигену клеток, что резко увеличивает вероятность инкапсулированного вещества достигать определенных клеток (например, клеток слизистой оболочки рта, желудка или клеток слизистой оболочки кишечника при использовании в напитках и пище).
Двойная инкапсуляция является комбинацией некоторых технологий, описанных выше. Примером может быть капсула, содержащая много меньших капсул, с внешней общей оболочкой, сконструированной так, чтобы раствориться или распасться в ответ на соответствующий стимул, например, смачивание слюной, активность фермента амилазы, разжевывание (сдвиг), нейтральное значение pH и т.д. Этот подход позволяет множественно инкапсулированным соединениям быть доставленными последовательно, предполагая, что самая внешняя оболочка и поверхность внутренних капсул изменяются или различными механизмами, или следуют друг за другом на основе кинетики диффузии. Другая форма двойной инкапсуляции представляет собой мультифазную инкапсуляцию, при которой возможны двойная «эмульсия» масло-в-воде-в-масле или двойная «эмульсия» вода-в-масле-в-воде, причем последняя самая подходящая для применения в напитке, где напиток является самой внешней водной фазой. Двойные эмульсии получаются изнутри-наружу, начиная с внутренней «эмульсии». Это требует использования по меньшей мере двух сурфактантов, имеющих значительно различающиеся значения ГЛБ, чтобы действовать на соответствующих поверхностях (масло/вода по сравнению с вода/масло). В результате инкапсулированные вещества, либо водорастворимые, либо жирорастворимые могут быть инкапсулированы одновременно или по отдельности.
Нано-пористые частицы, которые содержат нано-поры по своей природе, или искусственно сконструированные и содержащие однородные наноразмерные полости, могут инкапсулировать множество жирорастворимых веществ (например, цитрусовый фитохимикалий, растворенный или диспергированный в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирт и т.д.)) комбинацией капиллярного эффекта и поверхностного притяжения. Высвобождением управляет простая диффузия или может потребоваться физический сдвиг, изменение значения pH, или действие ферментов. Примеры нано-пористых инкапсулянтов включают частицы целлюлозы, частицы оксида кремния или природную глину (каолин). На более молекулярном уровне циклодекстрины могут считаться нано-пористым материалом, они инкапсулируют вещества, которые "соответствуют" полости кольцевой структуры циклодекстринов, в зависимости как от гидродинамического размера инкапсулируемого вещества, так и в зависимости от размера кольца (есть несколько различных доступных циклодекстринов).
Субмикронные жидкокристаллические структуры, имеющие непрерывную структурированную фазу и сеть нано-пор, могут быть получены из съедобных материалов, таких как фосфолипиды и моноглицериды, при условии правильного соотношения сурфактанта, инкапсулированного вещества (например, цитрусовых фитохимикалиев, растворенных или диспергированных в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)) и фазы масло/вода. Эти жидкокристаллические материалы не являются твердыми частицами, но действуют образом более похожим на действие гелей или концентрированных полимерных растворов, кроме того они поглощают и высвобождают инкапсулированные вещества очень похожим образом на нано-пористые частицы, описанные выше. Хотя большинство традиционных структур этого определения являются слишком вязкими, чтобы рассматриваться для применения в напитке, разрушенные или фрагментированные жидкие кристаллы, как было найдено, обладали свойствами, эквивалентными инкапсуляционными свойствами, но не обладали непрерывной структурой и, следовательно, имели более низкую вязкость.
Природные капсулы, такие как дрожжи, грибковые споры и пыльца, могут также инкапсулировать жирорастворимые вещества (например, цитрусовый фитохимикалий растворенный или диспергированный в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)). Каждый из этих естественных инкапсулянтов предлагает различные возможности для защиты и высвобождения, в зависимости от химической природы инкапсулированного вещества и матрикса готового продукта.
Частицы включения содержат частицы микронного масштаба, приготовленные желированием полимера с жирорастворимым веществом (например, цитрусовым фитохимикалием растворенным или диспергированным в растворителе, смешивающемся с маслом (например, среднецепочечных триглицеридах, лимонене, бензиловом спирте и т.д.)) в его матрице во время полимеризации, например, желирование альгината натрия при добавлении кальция. Это означает, что жирорастворимые вещества, заключенные в гидрогель до тех пор, пока гель не разрушится физически, из-за изменения окружающей среды или метаболическими средствами.
Как использовано в настоящем описании, стадия "микрокапсулирования" производит частицы, имеющие средний размер частиц в диапазоне микрон/микрометр/мкм. В некоторых частных вариантах осуществления стадия микрокапсулирования цитрусовых фитохимикалий продуцирует средний размер частиц в диапазоне приблизительно от 1 приблизительно до 500 микрон (например, от 5 до 300 микрон, от 10 до 200 микрон, от 20 до 150 микрон, от 50 до 100 микрон, от 10 до 50 микрон). В некоторых частных вариантах осуществления стадия микрокапсулирования цитрусовых фитохимикалиев продуцирует средний размер частиц в диапазоне приблизительно от 0,05 микрон до 20 микрон (например, от 0,1 до 10 микрон, от 0,5 до 2,0 микрон). В некоторых частных вариантах осуществления стадия микрокапсулирования цитрусовых фитохимикалиев производит средний размер частиц меньше чем 1,0 микрон (например, от 0,05 до 0,9 микрона, от 0,1 до 0,5 микрона). Ввиду этого раскрытия специалист в данной области техники будет в состоянии варьировать размер частиц по мере необходимости, чтобы достичь оптимального включения в конкретный напиток. Размер частиц может быть выбран на основании желаемого ощущения во рту, внешнего вида (например, прозрачный, опалесцирующий, мутный или непрозрачный), стабильности к окислению и суспензионной стабильности в напитке.
В некоторых частных вариантах осуществления стадия микрокапсулирования цитрусового фитохимикалия использует инкапсулянт, содержащий по меньшей мере один из белков и полисахаридов. Типичные белки включают, но не ограничены ими, молочные белки, сывороточные белки, казеины и их фракции, желатины, кукурузный белок зеин, бычий сывороточный альбумин, яичный альбумин, экстракты зерна (например, белок пшеницы, ячменя, ржи, овса и т.д.) белки овощей, микробные белки, белки бобов, белки из лесных орехов и белки из земляных орехов. Типичные полисахариды включают, но не ограничены ими, пектин, каррагинан, альгинат, ксантановую смолу, модифицированные целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлозу), гуммиарабик, камедь гхатти, камедь карайи, трагакантовую камедь, камедь рожкового дерева, гуаровую камедь, камедь семян подорожника, камедь семян айвы, камедь лиственницы (например, арабиногалактаны), страктановую камедь, агар, фурцелларан, модифицированные крахмалы, геллановую камедь, фукоидан.
В некоторых частных вариантах осуществления способов, раскрытых в настоящем описании, цитрусовый фитохимикалий может быть получен из по меньшей мере одного из числа апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело, помело среди других цитрусовых. В некоторых частных вариантах осуществления способов, раскрытых в настоящем описании, цитрусовый фитохимикалий содержит по меньшей мере один из числа цитрусовых флавоноидов (например, гесперидин, гесперетин, неогесперетин, кверцетин, кверцитрин, рутин, нарирутин, нобилетин, тангеритин, нарингин, нарингенин, понцирин, скутеллареин и синенсетин) и цитрусовые лимоноиды (например, лимонин, обакунон, номилин и гликозидные производные любого из них), и при необходимости токоферол. В некоторых частных вариантах осуществления способов, раскрытых в настоящем описании, сок цитрусовых может быть получен из по меньшей мере одного из числа апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело, помело или любых других цитрусовых. Некоторые частные варианты осуществления способов, раскрытых в настоящем описании, кроме того включают, стадию смешивания с дополнительным компонентом напитка, включающим по меньшей мере одно из углекислый газ, подсластитель, подкислитель, ароматизатор, краситель, витамин, минерал, консервант, эмульгатор, загуститель, замутнитель и комбинации любых из них.
Следующие примеры являются конкретными вариантами настоящего изобретения, но не предназначены, чтобы ограничить его.
Примеры
Образцы четырех спортивных напитков согласно данному изобретению приготовлены смешением компонентов в количестве, показанном в каждой из колонок ниже:
Весовые %
Весовые %
Весовые %
Весовые %
Учитывая преимущества вышеупомянутого раскрытия и описания типичных вариантов, для специалистов в данной области будет очевидно, что многочисленные альтернативные и различные варианты выполнения возможны в соответствии с общими принципами изобретения, раскрытого в настоящем описании. Специалистам в данной области будет понятно, что все подобные различные модификации и альтернативные варианты выполнения находятся в пределах объема и сущности изобретения. Предполагается, что приложенная формула изобретения охватывает все такие модификации и альтернативные варианты выполнения. Следует понимать, что использование единственного числа в данном описании и в следующей формуле изобретения придерживается традиционного подхода в патентах для значения "по меньшей мере один", если в особом случае не ясно из контекста, что термин предназначен в том особом случае для обозначения «определенно один и только один». Аналогично, термин "содержащий" является не ограничивающим, не исключающим дополнительные пункты, признаки, компоненты, и т.д.
Изобретение относится к напиткам, обогащенным цитрусовыми фитохимикалиями. Напиток содержит воду, по меньшей мере одно вещество, улучшающее гидратацию, и по меньшей мере одну микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую первый цитрусовый фитохимикалий. При этом цитрусовый фитохимикалий составляет по меньшей мере 60% по весу от общего количества цитрусового фитохимикалия в микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции. Предложен также концентрат напитка и способ приготовления напитка. Изобретение позволяет получить улучшенные напитки с одним и более цитрусовыми фитохимикалиями, не имеющие горький вкус, характерный для этих соединений. 4 н. и 37 з.п. ф-лы, 1 табл.
1. Напиток, содержащий: воду;
по меньшей мере одно вещество, улучшающее гидратацию; и по меньшей мере одну микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую первый цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу от общего количества цитрусового фитохимикалия в микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции.
2. Напиток по п.1, в котором вещество, улучшающее гидратацию, содержит по меньшей мере один компонент из числа электролита, углевода, бетаина и глицерина.
3. Напиток по п.2, в котором вещество, улучшающее гидратацию, в качестве электролита содержит по меньшей мере один компонент из числа натрия, калия, магния, кальция или хлорида.
4. Напиток по п.2, в котором вещество, улучшающее гидратацию, в качестве углевода содержит по меньшей мере одно вещество из числа сахарозы, мальтозы, мальтодекстрина, глюкозы, галактозы, трегалозы, фруктозы, фрукто-олигосахаридов, бета-глюкана и триоз.
5. Напиток по п.2, в котором вещество, улучшающее гидратацию, в качестве бетаина содержит триметилглицин.
6. Напиток по п.1, в котором напиток имеет осмолярность в интервале от 220 мосм/кг до 350 мосм/кг напитка.
7. Напиток по п.1, в котором напиток имеет осмолярность в интервале от 230 мосм/кг до 320 мосм/кг напитка.
8. Напиток по п.1, в котором напиток имеет осмолярность в интервале от 250 мосм/кг до 270 мосм/кг напитка.
9. Напиток по п.1, в котором напиток представляет собой по меньшей мере один из числа спортивного напитка, изотонического напитка, гипертонического напитка или гипотонического напитка.
10. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий составляет по меньшей мере 80% по весу от общего количества цитрусовой фитохимической композиции.
11. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий составляет по меньшей мере 95% по весу от общего количества цитрусовой фитохимической композиции.
12. Напиток по п.1, в котором количество микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия составляет от 125 мг до 2000 мг на порцию напитка в 8 унций.
13. Напиток по п.1, в котором количество микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия составляет от 500 мг до 1000 мг на порцию напитка в 8 унций.
14. Напиток по п.1, в котором количество микрокапсулированного цитрусового фитохимикалия находится в интервале от 125 мг до 500 мг на порцию напитка в 8 унций.
15. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий представляет собой цитрусовый флавоноид или цитрусовый лимоноид.
16. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция содержит как цитрусовый флавоноид, так и цитрусовый лимоноид.
17. Напиток по п.16, в котором цитрусовый флавоноид и цитрусовый лимоноид совместно микрокапсулированы в одной и той же частице.
18. Напиток по п.15, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция дополнительно содержит токоферол, микрокапсулированный совместно с первым цитрусовым фитохимикалием.
19. Напиток по п.15, в котором присутствует цитрусовый флавоноид, и цитрусовый флавоноид содержит по меньшей мере одно вещество из числа гесперидина, гесперетина, неогесперетина, нарингина, нарингенина, кверцетина, кверцитрина, рутина, тангеритина, нарирутина, нобилетина, понцирина, скутеллареина и синенсетина.
20. Напиток по п.15, в котором присутствует цитрусовый лимоноид, и цитрусовый лимоноид содержит по меньшей мере одно вещество из числа лимонина, обакунона, номилина и глюкозидов любого из них.
21. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированный первый цитрусовый фитохимикалий получен по меньшей мере из одного из числа апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело и помело.
22. Напиток по п.1, в котором биодоступность микрокапсулированного первого цитрусового фитохимикалия выше, чем биодоступность того же количества этого цитрусового фитохимикалия, неинкапсулированного в напитке.
23. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция содержит инкапсулянт, содержащий по меньшей мере один компонент из числа белка и полисахарида.
24. Напиток по п.23, в котором белок содержит по меньшей мере один компонент из числа молочных белков, сывороточных белков, казеинов и их фракций, желатина, кукурузного белка зеина, бычьего сывороточного альбумина, яичного альбумина, экстрактов зерна, белка пшеницы, белка ячменя, белка изо ржи, белка овса, растительных белков, микробных белков, белков бобовых, белков из лесных орехов, белков из земляных орехов.
25. Напиток по п.23, в котором полисахарид содержит по меньшей мере один компонент из числа пектина, каррагинана, альгината, ксантановой смолы, модифицированных целлюлоз, карбоксиметилцеллюлозы, хитозана, гуммиарабика, камеди гхатти, камеди карайи, трагакантовой камеди, камеди рожкового дерева, гуаровой камеди, камеди семян подорожника, камеди семян айвы, камеди лиственницы, арабиногалактанов, страктановой камеди, агара, фурцелларана, модифицированных крахмалов, геллановой камеди, фукоидана.
26. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция получается по меньшей мере одним способом из числа инкапсуляции типа «ядро-оболочка», комплексной коацервации, образования липосом, двойной инкапсуляции, центрифужной экструзии и распылительной сушки.
27. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция имеет средний размер частиц в диапазоне от 1 мкм до 500 мкм.
28. Напиток по п.1, в котором микрокапсулированная цитрусовая фитохимическая композиция имеет средний размер частиц в диапазоне от 10 мкм до 200 мкм.
29. Напиток по п.1, дополнительно содержащий по меньшей мере один дополнительный ингредиент напитка, выбранный из группы, состоящей из углекислого газа, подсластителя, ароматизатора, подкислителя, красителя, витамина, минерала, антиоксиданта, консерванта, эмульгатора, загустителя, замутнителя и комбинации любых из них.
30. Напиток по п.29, в котором ароматизатор содержит фруктовые ароматы, выбранные из группы, состоящей из апельсина, мандарина благородного, королька, мандарина, клементина, грейпфрута, лимона, цитруса джамбири, лайма, кафирлайма, танжело, помело, яблока, винограда, груши, персика, нектарина, абрикоса, сливы, чернослива, граната, ежевики, черники, малины, клубники, вишни, клюквы, смородины, крыжовника, бойзеновой ягоды, черники, шелковицы, финика, ананаса, банана, папайи, манго, личи, маракуйи, кокоса, гуавы, киви, арбуза, канталупы, дыни и комбинации любых из них.
31. Напиток по п.29, в котором подкислитель выбран из группы, состоящей из лимонной кислоты, аскорбиновой кислоты, яблочной кислоты, молочной кислоты, винной кислоты, коричной кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, адипиновой кислоты, глутаровой кислоты, янтарной кислоты и комбинации любой из них.
32. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции представляет собой цитрусовый флавоноид, и напиток содержит дополнительно вторую микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую цитрусовый лимоноид.
33. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции является горьким.
34. Напиток по п.1, в котором первый цитрусовый фитохимикалий микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции высвобождается из микрокапсул в тонком кишечнике.
35. Напиток по п.1, не содержащий, по существу, фруктовый сок.
36. Концентрат напитка, содержащий:
по меньшей мере одно вещество, улучшающее гидратацию; и
по меньшей мере одну микрокапсулированную цитрусовую фитохимическую композицию, содержащую первый цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу от общего количества цитрусового фитохимикалия в микроинкапсулированной цитрусовой фитохимической композиции;
где концентрат напитка при разбавлении водой дает напиток, который является спортивным напитком.
37. Способ получения напитка, включающий стадии:
получения по меньшей мере одной цитрусовой фитохимической композиции, содержащий первый цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу от общего количества цитрусового фитохимикалия в цитрусовой фитохимической композиции, микрокапсулирования цитрусовой фитохимической композиции и смешения микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции по меньшей мере с одним веществом, улучшающим гидратацию, водой, и при необходимости по меньшей мере одним дополнительным компонентом напитка.
38. Способ по п.37, в котором вещество, улучшающее гидратацию, содержит по меньшей мере один компонент из числа электролита, углевода, бетаина и глицерина.
39. Способ по п.37, в котором микрокапсулирование первого цитрусового фитохимикалия включает по меньшей мере одну операцию из числа инкапсуляции типа ядро-оболочка, комплексную коацервацию, образование липосом, двойную инкапсуляцию, распылительную сушку и центрифужную экструзию.
40. Способ получения напитка, включающий стадии:
получения по меньшей мере одной микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции, содержащей первый цитрусовый фитохимикалий, который составляет по меньшей мере 60% по весу от общего количества цитрусового фитохимикалия в микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции, и смешения микрокапсулированной цитрусовой фитохимической композиции по меньшей мере с одним веществом, улучшающим гидратацию, водой, и при необходимости по меньшей мере одним дополнительным компонентом напитка.
41. Способ по п.40, в котором вещество, улучшающее гидратацию, содержит по меньшей мере один компонент из числа электролита, углевода, бетаина и глицерина.
| US 20080213441 A1, 04.09.2008 | |||
| US 20060013902 A1, 19.01.2006 | |||
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
| Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
| US 4479972 A, 30.10.1984. | |||
