СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ РЕБАУДИОЗИДА D В ВОДЕ Российский патент 2017 года по МПК A23L27/30 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

В настоящем изобретении заявляется приоритет заявки на патент США с серийным номером 13/429473, поданной 26 марта 2012 г. и озаглавленной "Способ повышения растворимости в воде ребаудиозида D", которая во всей полноте включена в данное описание посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение направлено на повышение растворимости ребаудиозида D в воде.

Уровень техники

Сладкие стевиоловые гликозидные соединения содержатся в малых концентрациях и могут быть экстрагированы из растительного сырья, в частности из листьев растения стевия (Stevia rebaudiana Bertoni). Неочищенный экстракт растения стевия, как правило, содержит такие соединения, как стевиозид, стевиолбиозид, несколько ребаудиозидов, в том числе ребаудиозид А, ребаудиозид B, ребаудиозид C, ребаудиозид D и ребаудиозид Е, и дулькозид. Для удобства в данном описании ребаудиозиды могут обозначаться как Reb А, Reb B, Reb C и т.д.

Из указанных ребаудиозидов Reb A обычно используется в качестве подсластителя при приготовлении напитков, однако при его использовании возникают проблемы, связанные с посторонним привкусом. Reb D больше похож на сахар и имеет более приемлемый вкус, чем Reb А, но Reb D трудно использовать в пищевых продуктах вследствие его низкой растворимости в воде при комнатной температуре. Например, Reb D необходимо нагревать в практически кипящей воде в течение 2 часов, чтобы добиться полного растворения с концентрацией 0,8%. При температуре 23°С можно растворить в воде максимум от 300 до 450 частей на миллион (м.д.) указанного вещества.

Вследствие указанной низкой растворимости, в случае использования Reb D, например, для приготовления напитков, необходимо объединять его с другими подсластителями, которые лучше растворяются в воде. В настоящее время существует коммерческий интерес к разработке композиций подсластителей с более высоким содержанием Reb D, например композиций подсластителей, использующих для придания сладости большее количество Reb D (т.е. количество Reb D, которое вносит заметный вклад в общие характеристики сладости, которые дает подсластитель), например подсластителей, в которых Reb D является основным подсластителем. Подобные разработки тормозит, в частности, отсутствие способности Reb D легко растворяться в воде, что затрудняет его использование, например, в напитках. Было бы целесообразно, таким образом, разработать усовершенствованные способы повышения растворимости Reb D в воде при комнатной температуре (20-25°С).

Традиционные способы проведения процесса приготовления напитков включают промежуточную стадию получения концентрированного сиропа и требуют 6-кратной концентрации ингредиентов в концентрате или сиропе. Указанный сироп затем разбавляют 5-кратным количеством воды. Эта схема хорошо работает, если все ингредиенты сиропа растворимы в воде до 6-кратного уровня в готовом напитке. Reb D не очень хорошо растворим (около 300-450 м.д.) и не может быть получен в сиропе или концентрате в количестве, достаточном для получения сладкого напитка.

Таким образом, объектом некоторых аспектов настоящего изобретения являются улучшенные способы повышения растворимости Reb D в воде. Дополнительные объекты и преимущества всех или некоторых вариантов осуществления систем и способов, раскрытых в данном описании, будут очевидны специалистам в данной области техники с учетом приведенного описания и обсуждения некоторых примерных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к повышению растворимости Reb D в водных жидкостях, таких как напитки и концентраты для производства напитков.

В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к способу повышения растворимости ребаудиозида D ("Reb D") в жидкостях на водной основе, включающему: приготовление прозрачного раствора Reb D путем добавления порошка Reb D в воду и нагревания до полного растворения порошка Reb D или путем экстракции Reb D из стевии с использованием горячей/кипящей воды, при этом температуру прозрачного раствора Reb D поддерживают выше 70°C; смешивание прозрачного раствора Reb D с веществом, повышающим растворимость, при этом температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°C, где вещество, повышающее растворимость, представляет собой водорастворимую органическую кислоту или ее соль или гидроксилсодержащий подсластитель; добавление стабилизатора к улучшенному раствору Reb D, при этом стабилизатор включает загуститель или средство против агломерации; и распылительную сушку стабилизированного раствора Reb D с получением порошка.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к способу повышения растворимости ребаудиозида D ("Reb D") в водных жидкостях, включающему: приготовление прозрачного раствора Reb D путем добавления порошка Reb D в воду и нагревания до полного растворения порошка Reb D или путем экстракции Reb D из стевии с использованием горячей/кипящей воды, при этом температуру прозрачного раствора Reb D поддерживают выше 70°C; добавление стабилизатора к раствору Reb D с получением стабилизированного раствора Reb D, при этом стабилизатор включает загуститель или средство против агломерации; и распылительную сушку стабилизированного раствора Reb D с получением порошка.

Подробное описание изобретения

Возможны различные примеры и варианты осуществления предмета изобретения, приведенные в данном описании, которые будут очевидны обычным специалистам в данной области техники после ознакомления с данным описанием. В данном описании каждая ссылка на "некоторые варианты осуществления настоящего изобретения", "определенные варианты осуществления настоящего изобретения", "некоторые примерные варианты осуществления настоящего изобретения" и подобные фразы означают, что указанные варианты осуществления настоящего изобретения являются лишь не ограничивающими настоящее изобретение примерами предмета изобретения и что существуют альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения, которые не исключаются. Если не указано иное или если из контекста, где они приведены, явно не следует иное, альтернативные и дополнительные элементы или признаки в любом из раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения и в примерах являются взаимозаменяемыми. Следует, таким образом, понимать, что элемент, приведенный в одном варианте осуществления настоящего изобретения или примере, является эквивалентным и взаимозаменяемым для одного или нескольких соответствующих, но различных элементов в другом приведенном примере или осуществлении настоящего изобретения, и, аналогично, дополнительная особенность одного варианта осуществления настоящего изобретения или примера необязательно может также использоваться в других вариантах осуществления настоящего изобретения и в примерах. В более общем смысле следует понимать, что элементы и признаки любого раскрытого примера или варианта осуществления настоящего изобретения раскрыты в общем случае для использования с другими аспектами и другими примерами и вариантами осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что ссылка на действующий или включенный в состав компонент или ингредиент, который должен выполнять одну или несколько указанных функций, задач и/или операций и т.п., означает, что он может выполнять подобные функции, задачи и/или операции, по крайней мере, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, а также может быть в состоянии выполнять одну или несколько других функций, задач и/или операций.

Большое количество напитков, как правило, не готовят крупными партиями. Вместо этого сироп, воду и необязательно диоксид углерода объединяют перед использованием или во время бутилирования напитка. По традиции одну часть сиропа объединяют с пятью частями воды. Сироп представляет собой концентрат, и ингредиенты должны быть растворимы в этом концентрате. Например, типичным подсластителем в диетических напитках является аспартам. Аспартам должен быть растворим в сиропе вплоть до 3000 м.д., чтобы обеспечить требуемые характеристики сладости 500 м.д. после разбавления водой при получении конечного напитка. В сиропе могут быть использованы другие подсластители, включая Reb A. Тем не менее, Reb D, как правило, не используется или используется лишь в качестве второстепенного компонента подсластителя вследствие его плохой растворимости в сиропе.

Настоящее изобретение относится к способу повышения растворимости Reb D в воде, так что Reb D становится пригодным для использования в концентратах или сиропах. В зависимости от используемого процесса растворимость Reb D может быть увеличена до 1500 м.д., или до 3000 м.д., или до 7000 м.д. и даже до 8000 м.д. при 23°C.

Во-первых, Reb D добавляют в воду и нагревают до полного растворения порошка Reb D. Концентрация Reb D в воде меньше чем 3% масс. и, как правило, составляет от 0,1 до 2,5% масс., или от 0,5 до 2,0% масс., или 1,0% масс.

Reb D может быть добавлен к предварительно нагретой воде, т.е. в воду с температурой выше 70°C, или же смесь Reb D в воде может быть нагрета до температуры выше 70°C с тем, чтобы растворить Reb D в воде. Как правило, температура составляет от 80 до 100°C. В любом случае нагретая вода солюбилизует Reb D до максимальной растворимости 2,5% масс. Полученный в результате раствор Reb D должен быть прозрачным, указывая на то, что весь Reb D растворился.

В качестве альтернативы, Reb D может быть экстрагирован из растения стевия с помощью горячей/кипящей воды. Температура воды должна быть достаточно большой, чтобы извлечь Reb D и, по меньшей мере, должна быть 70°C. Раствор Reb D очищают известными в данной области техники способами. Температура прозрачного раствора Reb D должна оставаться выше 70°C.

В этот момент прозрачный раствор Reb D может быть высушен распылительной сушкой, и в результате получают мелкий порошок. Растворимость Reb D возрастает до 1500 м.д., по сравнению с растворимостью 300 м.д. для не подвергнутого обработке Reb D.

Во-вторых, растворимость еще более повышается при смешивании прозрачного раствора Reb D с веществом, повышающим растворимость, которое включает водорастворимую органическую кислоту или ее соль или гидроксилсодержащий подсластитель. Концентрация вещества, повышающего растворимость, в растворе солюбилизованного Reb D составляет 0,05-70% масс./масс.

Температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают на уровне 70°C или выше, как правило, в диапазоне от 70 до 80°C, чтобы раствор оставался прозрачным перед сушкой распылением. Улучшенный раствор содержит отношение повышающего растворимость вещества к Reb D в диапазоне от 0,01:1 до 100:1, или от 0,1:1 до 50:1, или от 1:1 до 20:1, например 10:1. Величина pH раствора составляет от 3 до 7.

Подходящие органические кислоты и их соли растворимы в воде и включают сорбиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, бензойную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, уксусную кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, малеиновую кислоту, яблочную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту, малоновую кислоту, аконитиновую кислоту, сорбат калия, бензоат натрия, цитрат натрия, аминокислоты, а также любые их комбинации. Преимущество органических кислот и их солей заключается в том, что они не имеют пищевого значения и, таким образом, не добавляют калорий к порошку Reb D.

Подходящие гидроксилсодержащие подсластители растворимы в воде и включают эритрит, мальтодекстрин, сахарозу, глицерин, пропиленгликоль, глюкозу, фруктозу, мальтозу, декстрозу, ксилозу, сорбит, ксилит, маннит, мальтит, лактиол, арабит, изомальт или любые их комбинации.

В соответствии с некоторыми аспектами органическими кислотами/солями и подсластителями являются аскорбиновая кислота, сорбат калия, бензоат натрия, эритрит, мальтодекстрин, сахароза или любые их комбинации.

Сообщалось, что повышение растворимости и биодоступности может быть достигнуто путем совместной кристаллизации соединения, которое не растворимо в воде, с повышающим растворимость веществом. Например, растворимость и биодоступность кверцетина может быть увеличена в 14 раз и 10 раз соответственно, за счет совместной кристаллизации кверцетина с кофеином в массовом соотношении 2:1 (Adam J. Smith et al., "Mol. Pharmaceutics", 2011, 8(5), pp. 1867-1876). Так, авторы настоящего изобретения полагают, что растворимые в воде органические кислоты/соли и гидроксилсодержащие подсластители ослабляют кристаллическую структуру и способствуют гидратации Reb D. Кроме того, органические кислоты/соли и гидроксилсодержащие подсластители могут образовывать комплексы при совместной кристаллизации с Reb D посредством водородных связей и/или образовывать комплексы типа гость-хозяин, что приводит к увеличению растворимости Reb D в воде. Наконец, органические кислоты/соли и гидроксилсодержащие подсластители поддерживают или увеличивают интенсивность сладости в готовом продукте в виде напитка. Сорбат калия или натрия бензоат не только повышают растворимость Reb D, но и выступают в роли консервантов в готовом напитке.

В-третьих, раствор Reb D стабилизируют добавлением стабилизатора в виде загустителя или средства против агломерации, такого как полисахарид. Стабилизатор может увеличить эффективность распылительной сушки и извлечения Reb D, а также предотвращает кристаллизацию Reb D, когда он растворяется в воде. Подходящие полисахариды включают гуммиарабик, пектин, каррагинан, камедь гхатти, камедь акации, гуаровую камедь, ксантановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, геллановую камедь, агар, крахмал, альгинат, целлюлозу, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или их комбинацию. Соотношение стабилизатора к Reb D составляет от 0,01:1 до 5:1. Стабилизатор может быть добавлен в виде твердого вещества или в виде раствора.

В-четвертых, прозрачный раствор Reb D, содержащий повышающее растворимость вещество и стабилизатор, подвергают распылительной сушке с образованием полученного распылительной сушкой порошка Reb D. При распылительной сушке получают мелкие порошки с большой площадью поверхности.

Полученный распылительной сушкой порошок Reb D имеет растворимость вплоть до 8000 м.д. при 23°C. Указанный порошок D Reb может быть добавлен к концентратам напитков в количестве, равном, по меньшей мере, 1200 м.д. и вплоть до 5000 м.д., и обычно добавляемое количество составляет от 1800 до 3000 м.д. при комнатной температуре (20-25°C).

Полученный в итоге порошок Reb D, включающий органические кислоты или их соли или гидроксилсодержащий подсластитель, растворяется в воде быстро и с минимальной энергией, затрачиваемой на смешивание. Напитки, приготовленные с использованием модифицированного порошка Reb D, имеют сопоставимый вкусовой профиль с напитками, приготовленными из не подвергнутого обработке Reb D. Таким образом, подвергнутый обработке порошок Reb D сохраняет характеристики сладости не подвергнутого обработке Reb D. Кроме того, сахарные спирты не только повышают растворимость Reb D, но и могут также повысить общую сладость.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения растворимость Reb D может быть увеличена сверх 1500 м.д. при 23°C. Этот аспект похож на описанный выше аспект, но не включает добавление вещества, повышающего растворимость.

Вначале порошок Reb D добавляют в воду и нагревают до полного растворения порошка Reb D. Концентрация Reb D в воде составляет меньше 2,5% масс., обычно составляет от 0,1 до 2,5% масс. или от 0,5 до 2,0% масс., или 1,0% масс.

Reb D может быть добавлен к предварительно нагретой воде, т.е. воде с температурой выше 70°C, или же смесь Reb D в воде может быть нагрета до температуры выше 70°C с тем, чтобы растворить Reb D в воде. Как правило, температура составляет от 80 до 100°C. В любом случае, нагретая вода будет растворять Reb D до максимальной растворимости, равной 2,5% масс. Полученный в результате раствор Reb D должен быть прозрачным, указывая на то, что весь Reb D растворился.

В качестве альтернативы, Reb D можно экстрагировать из стевии с помощью горячей/кипящей воды. Температура воды должна быть достаточно большой, чтобы вода могла экстрагировать Reb D, и, по меньшей мере, равна 70°C. Раствор Reb D очищают известными в данной области техники методами. Температура прозрачного раствора Reb D должна оставаться выше 70°C.

В этот момент прозрачный раствор Reb D можно высушить распылением и в результате получить мелкий порошок. Растворимость Reb D возрастает до 1500 м.д., по сравнению с 300 м.д. для не подвергнутого обработке Reb D.

Во-вторых, раствор Reb D стабилизируют добавлением стабилизатора в виде загустителя или препятствующей агломерации добавки, такой как полисахарид. Подходящие полисахариды включают геллановую камедь, гуммиарабик, пектин, каррагинан, камедь гхатти, камедь акации, гуаровую камедь, ксантановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, агар, крахмал, альгинат, целлюлозу, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или их комбинацию.

Температуру раствора Reb D поддерживают выше 70°C, как правило, в диапазоне от 70 до 80°C, чтобы сохранить прозрачный раствор перед распылительной сушкой.

В-третьих, стабилизированный раствор Reb D, который содержит повышающий растворимость агент, подвергают распылительной сушке, чтобы в результате получить порошок Reb D. При распылительной сушке получают мелкий порошок, который обеспечивает большую площадь поверхности. Размер мелких частиц, как правило, составляет от 1 до 300 мкм. Чем меньше размер частиц, тем больше общая площадь поверхности и тем больше скорость растворения, когда порошок добавляют к концентрату.

Полученный распылительной сушкой порошок Reb D имеет растворимость до 3000 м.д. при 23°C. Указанный порошок Reb D может быть добавлен в концентраты напитков в количестве, равном, по меньшей мере, 1200 м.д., и вплоть до 3000 м.д., как правило, от 1800 до 3000 м.д., при комнатной температуре.

Полученный в результате раствор Reb D быстро растворяется в воде с минимальной энергией, требуемой для смешивания. Напитки, приготовленные с использованием стабилизированного порошка Reb D, имеют сравнимый вкусовой профиль с напитками, приготовленными из необработанного Reb D. Таким образом, стабилизированный порошок Reb D сохраняет характеристики сладости не подвергнутого обработке Reb D.

Напитки, приготовленные с использованием порошка Reb D в соответствии с любым из рассмотренных выше аспектов, стабильны при pH в диапазоне от 3 до 5, прозрачны и не вызывают расслаивания, образования осадков и изменения цвета с течением времени.

Reb D получают из стевии любым подходящим способом. Например, Reb D может быть экстрагирован горячей/кипящей водой или смесью вода/этанол. Reb D выделяют и очищают. Как указано выше, указанный раствор может быть подвергнут распылительной сушке, что в результате приводит к повышенной растворимости.

Распылительную сушку можно осуществить любым подходящим способом с использованием любого подходящего оборудования. Для получения порошка Reb D используют распылительную сушилку Buchi Mini. Условия в установке следующие: испарительная способность: 1,0 л/ч воды; расход воздуха: максимально 35 куб. м/час; максимальная температура на входе: 220°C; используемый для распыления газ и давление: сжатый воздух или азот, 200-1000 л/час, 5-8 бар; диаметр форсунок: 0,7 мм.

Порошок Reb D, полученный в соответствии с приведенными в данном описании вариантами осуществления настоящего изобретения, может быть использован в напитках, включая, готовые к употреблению жидкие составы, концентраты для производства напитков и т.п. Reb D является особенно пригодным для приготовления концентратов или сиропов, используемых для производства напитков, где в растворе необходимы гораздо более высокие количества подсластителя.

Напитки включают, например, газированные и негазированные прохладительные напитки, напитки для питьевых колонок, готовые к употреблению замороженные напитки, напитки на основе кофе, напитки на основе чая, молочные напитки, порошкообразные безалкогольные напитки, а также включают жидкие концентраты, ароматизированную воду, подготовленную воду, фруктовый сок и напитки, ароматизированные фруктовыми соками, спортивные напитки и алкогольные изделия.

Термины "концентрат напитка" и "сироп" в данном описании используются взаимозаменяемо. По крайней мере, в некоторых примерах осуществления настоящего изобретения предполагаемые концентраты для производства напитков получают из исходного объема воды, в которую вводят дополнительные ингредиенты. Композиции концентрированных напитков могут быть получены из концентрата для производства напитков путем добавления в концентрат дополнительных объемов воды. Обычно, например, концентрированные напитки можно получить из концентратов, объединяя приблизительно 1 часть концентрата и приблизительно от 3 до приблизительно 7 частей воды. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения концентрированный напиток получают, смешивая 1 часть концентрата и 5 частей воды. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения дополнительная вода, которую используют для получения концентрированного напитка, представляет собой газированную воду. В некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения концентрированный напиток получают сразу же без приготовления концентрата и его последующего разбавления.

Вода является основным ингредиентом в раскрываемых в данном описании напитках и, как правило, является носителем или основным жидким составляющим, в котором растворяют, эмульгируют, суспендируют или диспергируют остальные ингредиенты. Для приготовления некоторых предложенных в настоящем изобретении напитков может использоваться очищенная вода, и может быть использована вода стандартного качества для приготовления напитков с тем, чтобы не оказать негативного влияния на вкус, запах или внешний вид напитка. Вода, как правило, прозрачная, бесцветная, не содержит сомнительные минералы, не имеет вкуса и запаха, не содержит органических веществ, имеет низкую щелочность и приемлемое микробиологическое качество на основе отраслевых и государственных стандартов, действующих на момент изготовления напитка. В некоторых типичных вариантах осуществления настоящего изобретения содержание воды составляет от приблизительно 80% до приблизительно 99,9% от массы напитка. По крайней мере, в некоторых примерах осуществления настоящего изобретения вода, которую используют в раскрытых в данном описании напитках и концентратах, является "подготовленной водой", которая относится к воде, подвергнутой химической обработке, с целью уменьшения общего содержания растворенных твердых веществ в воде перед введением необязательных добавок, например подвергнутой обработке кальцием, как описано в патенте США №7052725. Способы получения подготовленной воды известны специалистам в данной области и включают деионизацию, дистилляцию, фильтрацию, обратный осмос (RO) и другие. Следует понимать, что термины "подготовленная вода", "очищенная вода", "деминерализованная вода", "дистиллированная вода" и "вода RO" используются в данном описании как синонимы и относятся к воде, из которой удалены практически все минеральные составляющие, как правило, относятся к воде, содержащей не более чем приблизительно 500 м.д. всех растворенных твердых веществ, в частности 250 м.д. всех растворенных твердых веществ.

Несмотря на формулу изобретения настоящее изобретение определяется также следующими условиями:

1. Способ повышения растворимости ребаудиозида D ("Reb D") в водных жидкостях, включающий:

a. приготовление прозрачного раствора Reb D путем добавления порошка Reb D в воду и нагревания до полного растворения порошка Reb D или путем экстракции Reb D из растения стевия с помощью горячей/кипящей воды или смеси вода/этанол, при этом температуру прозрачного раствора Reb D поддерживают выше 70°C;

b. смешивание прозрачного раствора Reb D с веществом, повышающим растворимость, при этом температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°C, где повышающее растворимость вещество представляет собой водорастворимую соль органической кислоты, растворимую в воде органическую кислоту или гидроксилсодержащий подсластитель;

с. добавление стабилизатора к улучшенному раствору Reb D с получением стабилизированного раствора Reb D; где стабилизатор включает загуститель или средство против агломерации; и

d. распылительную сушку стабилизированного раствора Reb D с получением порошка.

2. Способ в соответствии с пунктом 1, где концентрация Reb D в прозрачном растворе Reb D на стадии (а) составляет от 0,05% масс. до 2,5% масс.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий добавление порошка Reb D в воду при температуре выше 70°C или добавление порошка Reb D в воду, а затем нагревание до температуры выше 70°C.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где температура на стадии (а) составляет от 80 до 100°C.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, где соотношение гидроксилсодержащего подсластителя к Reb D составляет от 0,01:1 до 100:1.

6. Способ по любому из пунктов 1-4, где отношение гидроксилсодержащего подсластителя к Reb D составляет от 0,1:1 до 50:1.

7. Способ по любому из пунктов 1-4, где отношение стабилизатора к Reb D составляет от 0,01:1 до 5:1.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, где температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°C с тем, чтобы сохранить прозрачный раствор.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где веществом, повышающим растворимость, является соль кислоты или органическая кислота, выбранная из группы, которая включает сорбат калия, бензоат натрия, цитрат натрия, сорбиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, бензойную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, малеиновую кислоту, яблочную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту и аминокислоты.

10. Способ по пункту 9, где солью органической кислоты или органической кислотой является сорбат калия, бензоат натрия или аскорбиновая кислота.

11. Способ по любому из пунктов 1-8, где веществом, повышающим растворимость, является гидроксилсодержащий подсластитель, выбранный из группы, которая включает эритрит, сахарозу, мальтодекстрин, глицерин, пропиленгликоль, глюкозу, фруктозу, мальтозу, декстрозу, ксилозу, сорбит, ксилит, маннит, мальтит, лактиол, арабит, изомальт или любые их смеси.

12. Способ по пункту 11, где гидроксилсодержащим подсластителем является сахароза, мальтодекстрин, эритрит или их комбинация.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, где стабилизатор выбран из группы, которая включает гуммиарабик, пектин, каррагинан, камедь гхатти, аравийскую камедь, гуаровую камедь, ксантановую камедь, геллановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, агар, крахмал, альгинат, целлюлозу, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или любые их смеси.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, где температуру стабилизированного раствора поддерживают выше 70°C с тем, чтобы сохранить прозрачный раствор.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, где размер частиц высушенного распылением порошка составляет от 1 до 300 мкм.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, где растворимость высушенного распылением порошка при температуре 23°C составляет до 8000 м.д.

17. Способ по любому из предшествующих пунктов, где стабилизатором является гуммиарабик.

18. Напиток, содержащий порошок, полученный в соответствии с любым из предшествующих пунктов.

19. Концентрат напитка, содержащий порошок, полученный в соответствии с любым из предшествующих пунктов.

Примеры

Пример 1

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 600 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 95% Reb D.

Пример 2

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 6 г (25%) раствора гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 66,67% Reb D.

Пример 3

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 9 г сахарозы и 6 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 22,2% Reb D.

Пример 4

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 9 г мальтодекстрина, 3 г эритрита и 6 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 18,18% Reb D.

Пример 5

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 3 г мальтодекстрина, 3 г эритрита и 6 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 28,57% Reb D.

Пример 6

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 6 г мальтодекстрина, 3 г эритрита и 12 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 20% Reb D.

Пример 7

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 9 г мальтодекстрина и 6 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 22,2% Reb D.

Пример 8

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 550 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 30 г мальтодекстрина, 24 г эритрита и 12 г (25%) гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 5% Reb D.

Пример 9

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 800 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 24 г (25%) раствора гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 33,3% Reb D.

Пример 10

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 516 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 60 г мальтодекстрина и 24 г (25%) раствора гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 4,35% Reb D.

Пример 11

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 45 г мальтодекстрина и 24 г (25%) раствора гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 5,56% Reb D.

Пример 12

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 3 г Reb D и 580 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 30 г мальтодекстрина и 24 г (25%) раствора гуммиарабика. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 7,69% Reb D.

Пример 13

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 1,5 г Reb D и 500 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 30 г эритрита. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 4,76% Reb D.

Пример 14

В химический стакан емкостью 2000 мл добавляют 5 г Reb D и 995 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 5 г сахарозы. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 47,5% Reb D.

Пример 15

В химический стакан емкостью 2000 мл добавляют 5 г Reb D и 995 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 2,5 г сахарозы. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 63,3% Reb D.

Пример 16

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 5 г Reb D (95%) и 980 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 10 г глюкозы. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 31,67% Reb D.

Пример 17

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 5 г Reb D (95%) и 980 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 10 г сорбата калия. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 31,67% Reb D.

Пример 18

В химический стакан емкостью 1000 мл добавляют 5 г Reb D (95%) и 980 г воды. Смесь Reb D нагревают до 80-100°C до полного растворения. Затем добавляют 10 г бензоата натрия. Температуру поддерживают выше 70°C, чтобы сохранить прозрачный раствор Reb D. После этого прозрачный раствор Reb D подвергают распылительной сушке и получают порошок, содержащий 31,67% Reb D.

Таблица 1
Растворимость в воде модифицированного Reb D Идентификация
образца Состав Растворимость (23°C) м.д. Контрольный образец Не подвергнутый обработке Reb D 350 Пример 1 95% Reb D 1500 Пример 2 66,67% Reb D/33,3% гуммиарабика 2500 Пример 3 22,2% Reb D/66,7% сахарозы/11,1% гуммиарабика 6000 Пример 4 18,18% Reb D/54,5% мальтодекстрина/18,18% эритрита/9% гуммиарабика 5000 Пример 5 28,57% Reb D/28,57% мальтодекстрина/28,57% эритрита/14,25% гуммиарабика 7000 Пример 6 20% Reb D/40% мальтодекстрина/20% эритрита/20% гуммиарабика 4500 Пример 7 22,2% Reb D/66,7% мальтодекстрина/11,1% гуммиарабика 5000 Пример 8 5% Reb D/50% мальтодекстрина/40% эритрита/5% гуммиарабика 7000 Пример 9 33,3% Reb D/66,7% гуммиарабика 3000 Пример 10 4,35% Reb D/86,9% мальтодекстрина/8,7% гуммиарабика 3000 Пример 11 5,56% Reb D/83,3% мальтодекстрина/11,1% гуммиарабика 2500 Пример 12 7,69% Reb D/77% мальтодекстрина/15,4% гуммиарабика 2500 Пример 14 47,5% Reb D/50% сахарозы 3500 Пример 15 63,3% Reb D/33,3% сахарозы 2500 Пример 16 31,7% Reb D/66,7% глюкозы 8000 Пример 17 31,7% Reb D/66,7% сорбата калия 8000 Пример 18 31,7% Reb D/66,7% бензоата натрия 2200

В данном описании, если не указано иное, термин "добавленный" или "объединенный" и подобные термины означает, что несколько указанных ингредиентов или компонентов (например, одно или несколько повышающих растворимость веществ, полисахарид и т.д.) объединены любым способом и в любом порядке, с перемешиванием или без перемешивания и т.д., и т.п. Например, один или несколько ингредиентов могут быть растворены в одном или нескольких других ингредиентах или подвергнуты совместной распылительной сушке и т.д. В данном описании взвесь может быть суспензией, дисперсией или другой формой жидкотекучего вещества.

Несмотря на то что в данном описании указаны конкретные примеры и варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что существуют многочисленные варианты и модификации, которые не противоречат сущности и не выходят за объем настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения. Следует понимать, что каждое слово и фраза, используемые в формуле изобретения, включают в себя все свои словарные значения, которые соответствуют их использованию в данном описании и/или их использованию в технике и промышленности в любой соответствующей области технологии. Неопределенные артикли и определенный артикль и другие подобные слова и фразы используются в формуле изобретения обычным и традиционным способом их использования в патентах, и означают "по крайней мере, один" или "один или несколько". Слово "содержащий" используется в формуле изобретения в его традиционном, ничем не ограниченном значении, т.е. означает, что продукт или способ, определенный пунктом формулы изобретения, необязательно может также иметь дополнительные признаки, элементы и т.д., помимо тех, которые прямо оговорены в указанном пункте формулы изобретения.

Способ повышения растворимости Reb D в жидкостях на водной основе включает приготовление прозрачного раствора Reb D путем добавления порошка Reb D в воду и нагревания до полного растворения или путем экстракции Reb D из растения стевия с помощью горячей/кипящей воды или смеси вода/этанол. Температуру прозрачного раствора Reb D поддерживают выше 70°С, концентрация Reb D в прозрачном растворе составляет менее 3 мас.%. Смешивают прозрачный раствор Reb D с повышающим растворимость веществом. При этом температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°С. Повышающее растворимость вещество представляет собой водорастворимую соль органической кислоты, растворимую в воде органическую кислоту или гидроксилсодержащий подсластитель. Добавляют стабилизатор к улучшенному раствору Reb D с получением стабилизированного раствора Reb D. При этом стабилизатор содержит загуститель или средство против агломерации. Стабилизированный раствор Reb D подвергают распылительной сушке с получением порошка. В результате повышается растворимость Reb D в водных жидкостях, в частности в концентратах для приготовления напитков и в сиропах. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 18 пр.

1. Способ повышения растворимости ребаудиозида D ("Reb D") в жидкостях на водной основе, включающий:

a. приготовление прозрачного раствора Reb D путем добавления порошка Reb D в воду и нагревания для того, чтобы полностью растворить порошок Reb D, или путем экстракции Reb D из растения стевия с помощью горячей/кипящей воды или смеси вода/этанол, при этом температуру прозрачного раствора Reb D поддерживают выше 70°С, и

где концентрация Reb D в прозрачном растворе Reb D составляет меньше чем 3% масс.;

b. смешивание прозрачного раствора Reb D с веществом, повышающим растворимость, при этом температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°С, где повышающее растворимость вещество представляет собой водорастворимую соль органической кислоты, растворимую в воде органическую кислоту или гидроксилсодержащий подсластитель;

c. добавление стабилизатора к улучшенному раствору Reb D с получением стабилизированного раствора Reb D; при этом стабилизатор содержит загуститель или средство против агломерации; и

d. распылительную сушку стабилизированного раствора Reb D с получением порошка.

2. Способ по п. 1, где концентрация Reb D в прозрачном растворе Reb D на стадии (а) составляет от 0,05% масс. до 2,5% масс.

3. Способ по п. 1, включающий добавление порошка Reb D в воду при температуре выше 70°С или добавление порошка Reb D в воду, а затем нагревание до температуры выше 70°С.

4. Способ по п. 1, где температура на стадии (а) составляет от 80 до 100°С.

5. Способ по п. 1, где температуру улучшенного раствора Reb D поддерживают выше 70°С для того, чтобы сохранить прозрачный раствор.

6. Способ по п. 1, где температуру стабилизированного раствора Reb D поддерживают выше 70°С для того, чтобы сохранить прозрачный раствор.

7. Способ по п. 1, где соотношение гидроксилсодержащего подсластителя к Reb D составляет от 0,01:1 до 100:1.

8. Способ по п. 1, где отношение гидроксилсодержащего подсластителя к Reb D составляет от 0,1:1 до 50:1.

9. Способ по п. 1, где отношение стабилизатора к Reb D составляет от 0,01:1 до 5:1.

10. Способ по п. 1, где веществом, повышающим растворимость, является соль кислоты или органическая кислота, выбранная из группы, включающей сорбат калия, бензоат натрия, цитрат натрия, сорбиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, бензойную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, малеиновую кислоту, яблочную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту и аминокислоты.

11. Способ по п. 10, где солью органической кислоты или органической кислотой является сорбат калия, бензоат натрия или аскорбиновая кислота.

12. Способ по п. 1, где веществом, повышающим растворимость, является гидроксилсодержащий подсластитель, выбранный из группы, включающей эритрит, сахарозу, мальтодекстрин, глицерин, пропиленгликоль, глюкозу, фруктозу, мальтозу, декстрозу, ксилозу, сорбит, ксилит, маннит, мальтит, лактиол, арабит, изомальт или любые их смеси.

13. Способ по п. 12, где гидроксилсодержащим подсластителем является сахароза, мальтодекстрин, эритрит или их комбинация.

14. Способ по п. 1, где стабилизатор выбран из группы, включающей гуммиарабик, пектин, каррагинан, камедь гхатти, аравийскую камедь, гуаровую камедь, ксантановую камедь, геллановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, агар, крахмал, альгинат, целлюлозу, модифицированный крахмал, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или любые их смеси.

15. Способ по п. 1, где размер частиц высушенного распылением порошка составляет от 1 до 300 мкм.

16. Способ по п. 1, где растворимость высушенного распылением порошка при температуре 23°С составляет вплоть до 8000 м.д.

17. Способ по п. 1, где стабилизатором является гуммиарабик.

18. Напиток, содержащий порошок, полученный по п. 1.

19. Концентрат напитка, содержащий порошок, полученный по п. 1.

20. Высушенный распылением порошок Reb D, включающий:

Reb D;

вещество, повышающее растворимость, выбранное из растворимой в воде соли органической кислоты, растворимой в воде органической кислоты и гидроксилсодержащего подсластителя; и

стабилизатор, выбранный из загустителя и средства против агломерации;

где порошок, полученный распылительной сушкой имеет размер частиц от 1 до 300 мкм и растворимость до 8000 м.д. при 23°С.

21. Порошок по п. 20, где отношение вещества, повышающего растворимость к Reb D, составляет от 0,01:1 до 100:1, и где отношение стабилизатора к Reb D составляет от 0,01:1 до 5:1.

22. Порошок по п. 20, где повышающее растворимость вещество представляет собой соль органической кислоты или органическую кислоту, выбранную из группы, состоящей из сорбата калия, бензоата натрия, цитрата натрия, сорбиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, бензойной кислоты, лимонной кислоты, винной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, янтарной кислоты, глутаровой кислоты, малеиновой кислоты, яблочной кислоты, валериановой кислоты, капроновой кислоты, аминокислот и любых их комбинаций; или где повышающее растворимость вещество представляет собой гидроксилсодержащий подсластитель, выбранный из группы, состоящей из эритрита, мальтодекстрина, сахарозы, глицерина, пропиленгликоля, глюкозы, фруктозы, мальтозы, декстрозы, ксилозы, сорбита, ксилита, маннита, мальтита, лактиола, арабита, изомальта и любых их комбинаций; и где стабилизатор выбран из группы, состоящей из гуммиарабика, пектина, каррагинана, камеди гхатти, камеди акации, гуаровой камеди, ксантановой камеди, камеди плодов рожкового дерева, геллановой камеди, агара, крахмала, альгината, целлюлозы, модифицированного крахмала, карбоксиметилцеллюлозы (CMC) и любых их комбинаций.

23. Концентрат напитка, включающий порошок по п. 20, где растворимость Reb D составляет от 1200 до 5000 м.д. при комнатной температуре.

24. Высушенный распылением порошок Reb D, включающий:

Reb D;

стабилизатор, выбранный из загустителя и средства против агломерации;

где стабилизатор выбран из группы, состоящей из гуммиарабика, пектина, каррагинана, камеди гхатти, камеди акации, гуаровой камеди, ксантановой камеди, камеди плодов рожкового дерева, геллановой камеди, агара, крахмала, альгината, целлюлозы, модифицированного крахмала, карбоксиметилцеллюлозы (CMC) и любых их комбинаций;

и где порошок имеет растворимость до 3000 м.д. при 23°С.