保護(hù)飲料免于熱和光應(yīng)激的方法和組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供飲料產(chǎn)品，其含有源于天然來源的色料或其合成等效物，還包括選自羥基甲磺酸（HMSA）和麥角硫因的化合物，其用來抑制源于天然來源的色料或其合成等效物的褪色。還提供制造具有減少的顏色-變化的飲料的方法。
【專利說明】保護(hù)飲料免于熱和光應(yīng)激的方法和組合物
[0001]【相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用】
[0002]本申請(qǐng)要求2012年8月24日提交的美國申請(qǐng)系列N0.13/216，324的優(yōu)先權(quán)，通過引用以其整體在此并入。
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0003]本發(fā)明涉及包括汁和/或源于天然來源的色料的飲料和其他飲料產(chǎn)品，諸如成品飲料、濃縮物、糖漿等。尤其是，本發(fā)明涉及具有防止或減少顏色變化的配方的飲料產(chǎn)品。
【【背景技術(shù)】】
[0004]長期以來，已知產(chǎn)生各種配方的飲料。但是飲料配方的問題依然存在。制備后，飲料產(chǎn)品在配送期間通常是不冷卻的，且可在運(yùn)輸期間和也在銷售之前的存儲(chǔ)期間經(jīng)歷過量的熱。這些環(huán)境暴露可影響飲料顏色。類似地，暴露于光可具有漂白效應(yīng)，導(dǎo)致褪色。
[0005]除了褪色之外，飲料可在視覺上顯現(xiàn)棕色，被稱為“褐變”的現(xiàn)象，這是在食品和飲料工業(yè)中普遍存在的問題。發(fā)生兩種類型的褐變:酶促褐變及非-酶促褐變。二者可被多種因素促進(jìn)，所述因素包括時(shí)間、提升的存儲(chǔ)溫度、及包裝材料(盒、鼓或玻璃)的透氣性。
[0006]非-酶促褐變的抑制和控制依賴于產(chǎn)物組成、存儲(chǔ)、時(shí)間和溫度(Lozano2006;Roig等人，1999)。非-酶促褐變由美拉德反應(yīng)(Maillard反應(yīng))驅(qū)動(dòng)。在烘焙品、油炸或焙燒中美拉德反應(yīng)產(chǎn)生期望的棕色。但是，在飲料應(yīng)用中，棕色是不期望的。除了顏色變化之外，當(dāng)必要的氨基酸和/或維生素C被降解時(shí)，發(fā)生營養(yǎng)損失。
[0007]美拉德反應(yīng)是通過氨基酸和還原糖之間的反應(yīng)起始的一系列復(fù)雜的化學(xué)相互作用，通常需要加熱，其導(dǎo)致棕色聚合物類黑精的形成(Ziderman等人，1989)。糖與氨基酸反應(yīng)，產(chǎn)生各種氣味、風(fēng)味和最終棕色。(Ibarz等人，2008)。
[0008]許多化學(xué)品貢獻(xiàn)于褐變顏色和風(fēng)味。例如，糠醛和羥甲基糠醛(HMF)是美拉德反應(yīng)的特征化合物。非-酶促褐變也在酸-催化的還原糖熱分解為反應(yīng)性中間體中起到作用(Lee和Nagy, 1988)。HMF,2, 5_ 二甲基-4-羥基_3 (2H)-呋喃酮(DMHF)和糠醛的形成由糖的降解及通過抗壞血酸的降解所致(Lee和Nagyl996)。黑色素和其他化學(xué)品也貢獻(xiàn)于棕色。
[0009]因?yàn)镠MF是非-酶促褐變的公認(rèn)的指示物，其常常被用作在過量的加熱期間發(fā)生的惡化的變化的指標(biāo)。HMF含量提供在加工期間處理的產(chǎn)物的加熱程度的量度，由此被認(rèn)為是濃縮食品的質(zhì)量參數(shù)。
[0010]在果汁濃縮物中，高溫生產(chǎn)方法，諸如汁濃縮，果實(shí)脫水或在不適宜的溫度存儲(chǔ)，被認(rèn)為促進(jìn)HMF形成。根據(jù) Garza等人(1999)，在幾個(gè)高溫(包括85，90和98°C)發(fā)生在桃果泥的熱處理期間HMF含量的顯著增加。
[0011]氧和熱被認(rèn)為是在汁加工、包裝及存儲(chǔ)期間抗壞血酸降解的主要驅(qū)使者。在更高溫度氧化反應(yīng)加速，由此導(dǎo)致產(chǎn)品降解(Cleggl964)。從化學(xué)降解角度，抗壞血酸在可逆的耗氧通路中被轉(zhuǎn)化為去氫抗壞血酸(DHAA)(Sawarnura, 2000)。DHAA與維生素C具有相同的活性。DHAA隨后通過氧化不可逆轉(zhuǎn)變?yōu)?，3-二酮古洛糖酸(DKGA)導(dǎo)致維生素C活性損失。DKGA可在耗氧和厭氧通路中進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榭啡?。通過耗氧通路的糠醛形成比抗壞血酸的厭氧降解占優(yōu)，在耗氧條件下1/10或達(dá)1/1000的抗壞血酸損失率(Kefford等人，1958)。糠醛形成依賴于溫度、時(shí)間、pH、汁濃度和抗壞血酸含量(Kus等人，2005 )。
[0012]已探索減少褐變的各種方法?；瘜W(xué)品諸如螯合劑、絡(luò)合劑和酶抑制物已發(fā)現(xiàn)在果實(shí)和果汁中減少酶促和非-酶促褐變。已通常使用化學(xué)抗-褐變劑來防止果實(shí)和果實(shí)產(chǎn)品的褐變?？?褐變劑是主要作用于酶、與底物和/或酶促催化產(chǎn)物反應(yīng)、或以抑制著色的產(chǎn)物形成的方式滅活非-酶促通路的前體的化合物。
[0013]向濃縮的檸檬汁添加S02、Sn2+ (錫)或半胱氨酸在存儲(chǔ)期間影響顏色。當(dāng)存儲(chǔ)于45°C時(shí)，含有125ppm SO2的飲料顯示抑制的褐變。以更高水平(250ppm)，抗壞血酸的降解以及糠醛和HMF的形成被抑制。此外，添加Sn2+ (1000mg/kg汁)使褐變減少至沒有錫時(shí)獲得的速度的約1/3。抑制非-酶促褐變的其他方法包括添加L-半胱氨酸和N-乙酰-L-半胱氨酸(Nairn和其他，1993)。但是，含添加的N-乙酰-L-半胱氨酸的汁香味下降。
[0014]亞硫酸鹽將由PPO催化產(chǎn)生的O-醌還原為反應(yīng)性較低的二酚，防止棕黑色素顯色(Lozano2006)o但是，亞硫酸鹽使用是較不期望的，由于其在敏感的個(gè)體中誘導(dǎo)嚴(yán)重的過敏性反應(yīng)的趨勢(shì)(Sapersl993)，且FDA由于該原因而限制在特定水果和植物產(chǎn)品中的亞硫酸鹽使用。當(dāng)添加時(shí)，亞硫酸鹽也可在非-酶促褐變應(yīng)用中用作二氧化硫、亞硫酸、亞硫酸鈉或亞硫酸鉀、亞硫酸氫鹽或偏亞硫酸氫鹽。已為果汁、脫水的馬鈴薯及干燥的果實(shí)分別建議300,500 和 2000ppm 的最高水平(Taylor 等人，1986)。
[0015]消費(fèi)者具有廣泛地選擇:從100%汁到含有較少量的汁的汁飲料。飲料生產(chǎn)商需要在有吸引力的包裝中提供質(zhì)量產(chǎn)品，以便確保在市場(chǎng)中成功的產(chǎn)品(UCherek2000)。由此，生產(chǎn)商管理產(chǎn)品質(zhì)量是 極其重要的，它們放在架上，以維持客戶注意。組分的熱-處理、包裝、存儲(chǔ)、存在可全部是產(chǎn)品需求的關(guān)鍵驅(qū)使因素。質(zhì)量損失呈現(xiàn)為風(fēng)味/香味降解、維生素和顏色損失、微生物生長、及褐變。汁的質(zhì)量損失可常常是由于褐變，伴隨異味發(fā)生(CulverfOOS)以及不期望的顏色。質(zhì)量損失的任何這些貢獻(xiàn)因素可減少消費(fèi)者認(rèn)可度(Koca 等人，2003)。
[0016]因此，本發(fā)明旨在通過減少不期望的顏色變化來提供具有期望的外觀、味道和健康性質(zhì)的飲料和其他飲料產(chǎn)品。本發(fā)明的至少特定實(shí)施方式旨在提供改善了配方而抑制源于天然來源的色料的褪色及改善了抑制非-酶促褐變的配方的飲料和其他飲料產(chǎn)品。本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)勢(shì)或本發(fā)明的特定實(shí)施方式將自以下例示實(shí)施方式的公開和描述而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是清楚的。
[0017]【發(fā)明概述】
[0018]在本公開的一方面，提供飲料產(chǎn)品。所述飲料產(chǎn)品包含水、源于天然來源的色料或其合成等效物，及用來抑制源于天然來源的色料或其合成等效物的褪色的化合物。所述化合物是羥基甲磺酸或麥角硫因。
[0019]在本公開的另一方面，提供飲料產(chǎn)品，其含有汁和對(duì)抑制非-酶促褐變而言有效量的羥基甲磺酸。
[0020]在本公開的仍另一方面，提供抑制飲料產(chǎn)品中的顏色變化的方法。通過向飲料添加有效量的羥基甲磺酸來抑制顏色變化?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0021]本專利或申請(qǐng)文件含有至少一幅彩圖。含彩圖的本專利或?qū)＠暾?qǐng)公開的復(fù)本將在請(qǐng)求及支付必需費(fèi)用后由該局提供。
[0022]圖1A和IB表明化合物對(duì)響應(yīng)光的桅子藍(lán)穩(wěn)定性的效應(yīng)。
[0023]圖2表明化合物對(duì)響應(yīng)熱的桅子藍(lán)穩(wěn)定性的效應(yīng)。
[0024]圖3表明PHMSA和麥角硫因?qū)砗秃诤}卜顏色的熱_誘導(dǎo)的褪色的效應(yīng)。
[0025]圖4表明PHMSA和麥角硫因?qū)υ从谔烊粊碓吹纳系墓?誘導(dǎo)的褪色的效應(yīng)。
[0026]圖5表明朽1檬汁中化學(xué)品(包括麥角硫因和偏亞硫酸氫鈉)對(duì)熱-誘導(dǎo)的褐變的效應(yīng)。
[0027]圖6表明汁中熱-誘導(dǎo)的褐變被PHMSA及被氯化錫抑制。
[0028]圖7表明化合物對(duì)橙汁中熱-誘導(dǎo)的褐變的效應(yīng)。
[0029]圖8表明減少汁中熱-誘導(dǎo)的褐變中PHMSA的持續(xù)功效。
[0030]【發(fā)明詳述】
[0031]在本公開的一方面，提供減少飲料中響應(yīng)熱應(yīng)激的顏色變化的方法。在本公開的另一方面，提供減少飲料中響應(yīng)光應(yīng)激的顏色變化的方法。
[0032]飲料中的顏色變化可通過非-酶促褐變而且通過其他機(jī)理發(fā)生；例如，源于天然來源的色料可用于染色飲料產(chǎn)品，但它們可響應(yīng)熱和/或曝光而褪色。
[0033]發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定化的a -羥基甲磺酸(HMSA)對(duì)于減少飲料中熱-誘導(dǎo)的和光-誘導(dǎo)的褐變有效。有利地，HMSA也減少源于一種或更多天然來源的色料的熱-誘導(dǎo)的和光-誘導(dǎo)的褪色。HMSA可因此用于在經(jīng)歷非-酶促褐變和/或響應(yīng)光或熱的褪色的飲料中促進(jìn)顏色穩(wěn)定性。
[0034]各種HMSA可用于促進(jìn)顏色穩(wěn)定性。例示適合的HMSA酸列于表1。
[0035]【表1】
[0036]
【權(quán)利要求】
1.飲料產(chǎn)品，其包含: 水； 源于天然來源的色料或其合成等效物；以及 選自羥基甲磺酸(HMSA)和麥角硫因的化合物，其用來抑制所述源于天然來源的色料或其合成等效物的褪色。
2.權(quán)利要求1的飲料產(chǎn)品，其中所述化合物是所述HMSA，所述HMSA具有式1:
3.權(quán)利要求2的飲料產(chǎn)品，其中所述HMSA是2-吡啶基羥基甲磺酸。
4.權(quán)利要求1~3之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品，其中所述天然來源選自:紫蕃薯、黑胡蘿卜、紫胡蘿卜、黑穗醋栗、藍(lán)莓、紅花黃、桅子藍(lán)和其組合。
5.權(quán)利要求1~4之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品,其中所述化合物以約30ppm和約1000ppm之間的濃度存在。
6.權(quán)利要求1、4或5之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品，其中所述化合物是麥角硫因。
7.飲料產(chǎn)品，其包含: 汁，及 對(duì)于抑制非-酶促褐變而言有效量的抑制物，所述抑制物包括羥基甲磺酸(HMSA)。
8.權(quán)利要求7的飲料產(chǎn)品，其中所述HMSA具有式1:
9.權(quán)利要求8的飲料產(chǎn)品，其中所述HMSA是吡啶基羥基甲磺酸。
10.權(quán)利要求7~9之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品，其中所述非-酶促褐變是光-誘導(dǎo)的或熱-誘導(dǎo)的。
11.權(quán)利要求7~10之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品，其中所述化合物以約30ppm和約1000ppm之間的濃度存在。
12.缺失
13.權(quán)利要求7~11之任一項(xiàng)的飲料產(chǎn)品，其中所述汁是果汁。
14.抑制飲料產(chǎn)品中的顏色變化的方法，包括向飲料添加有效量的羥基甲磺酸(HMSA)0
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述顏色變化是熱-誘導(dǎo)的褪色、光-誘導(dǎo)的褪色或非-酶促褐變。
16.權(quán)利要求14的方法，其中HMSA具有式1:
17.權(quán)利要求16的方法，其中`所述羥基甲磺酸是吡啶基羥基甲磺酸。
【文檔編號(hào)】A23L2/02GK103763947SQ201280041040
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月24日
【發(fā)明者】R·蒂瓦里, T·羅乍那沙西塔拉, G·M·羅伊 申請(qǐng)人:百事可樂公司