CN101208017A - 三重钙强化组合物和制备其的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合物，包含(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，和(b)果汁。本发明进一步涉及一种增加饮料营养物的方法，包括制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将所述钙组合物和果汁进行混合。

Description

三重钙强化组合物和制备其的方法
本发明说明书
[001]本发明涉及一种组合物，包含(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，和(b)果汁。本发明也涉及一种平衡相关果汁的糖分和酸度的方法，包括：制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将所述钙组合物加入到果汁中。
[002]钙是人体中存在的矿物质中最多的组分，占约总体重的2％。钙可由人体不断地利用并通过各种食物来源加以补充。人体对钙的利用包括为骨骼网络提供刚性，用作凝血酶原向一种血液凝固所必需的化合物凝血酶转化的催化剂；增加活化许多酶包括脂肪酶和三磷酸腺苷酶的细胞膜渗透性；并充当肌肉收缩和神经传动结构的组分。
[003]考虑到这些身体对钙的典型重要用途，可以认识到，饮食钙质缺乏会对身体健康有不利的影响，这根据年龄和性别程度会不同。例如，钙缺乏会防碍肌肉收缩，也会产生骨骼钙的贫化，导致虚弱和脆骨症。
[004]这一后面的疾病也称为骨质疏松症。骨质疏松症(多孔骨骼)是一种营养缺乏症，是一种其中有不同程度骨密度损失和实际骨质损失的情况。对老人来说，成年骨损失可认为是最使人虚弱的健康问题。虽然随着他们变老男人和女人都会发生骨质损失，但女人遭受更经常和更多的损害影响。这部分是由于以下事实，即妇女通常会比男人有更小的骨骼结构，也会因雌激素的损失在绝经期经受快速的骨损失。这种削弱疾病会影响大约六十岁以上的四个妇女中的一个。骨头变得更容易断裂；重复的骨折会有更少的治愈机会，这通常导致了致命的并发病。
[005]近年来进行的多个研究已经表明，钙饮食摄入量的增加在减小老年或绝经妇女的骨损失是有效的。人们认为早年增加钙的消费量建立起储备，能在以后对负的钙平衡有更大的忍耐度。
[006]添加钙和钙补充剂食品更经常地为美国消费者所使用，并通常被一些研究者认为与食物中天然供给的钙具有相同的实际效果。各种钙盐的相对生物利用率或肠吸收的最有效级别仍然存在争议。有关一种钙盐高于另一种的效用在医学权威中也没有达成一致。
[007]然而，存在多个影响人体钙吸收的因素。在健康的成人中，可吸收其饮食中所含的钙的约30％。来自各种食物的钙的吸收范围为10％-40％。通常，在很高的摄入量下，吸收过程的效率降低。人体的需要可能是通过反馈机制控制该吸收过程的最重要的因素。儿童和怀孕/哺乳妇女平均吸收她们饮食中钙的40％。
[008]酸溶液提高了钙盐的可溶性。大部分食物的消化发生在胃液的PH值较低的十二指肠中。因为钙盐在酸性PH值下更加可溶，大部分钙盐的吸收发生在胃肠道的该部分。磷酸三钙、乳酸钙、碳酸钙和许多其他钙化合物都可用作各种钙添加产品中的钙源。在″Nutrition andMetabolic Bone Disease With A Special Emphasis On The Role OfCalcium″，Pak，C.Y.C，Medical-Grand Rounds，Southwestern MedicalSchool，Mar.6，1986中，公开了柠檬酸钙是用于某些果汁中钙添加的优选盐。一些市购的产品如抗酸药公开了将碳酸钙用作饮食钙的补充剂。
[009]现在术语为“推荐每日摄入量”(RDI)的矿物质的推荐每日用量(RDA)是科学家所认为的足以满足人口中实际全部健康人们对那些营养的需要的具体性推荐并公开在美国科学院国家研究公告的推荐日常饮食用量中。根据年龄，目前儿童的钙的RDI为500-800mg/天。青少年的RDI为1300mg/天，成人为1000-1200mg/天。怀孕和哺乳增加推荐数量约400mg/天。美国RDIs源自1968年的RDA，是食品与药物管理局说明的标准以简化营养标签。
[010]乳制品可认为是富含饮食钙的来源，在一些情况下占了人体钙饮食摄入量的75％那么多。然而，乳制品摄取的增加有多个弊端，防碍了其广泛推荐为饮食钙缺乏的解决方法。这些弊端包括一些个体的乳糖不耐受性；乳制品中大量的胆固醇和胆固醇产生成分；乳制品高的热卡产量和老年人经常经历的口味变味。
[011]现有的各种饮料所含的钙成分的数量根据钙添加的目的进行变化。
[012]美国专利No3,227,562(562专利)公开了一种具有低糖酸比(Brix to acid ratio)的柑桔类浓缩果汁，以引用的方式将其并入本文中。正如562专利所公开的，白利糖度是通常所用的测量单位，可表示溶解固体粒子在水溶液中的浓度。酸单位表示柑桔汁中柠檬酸的浓度。糖酸比是果汁工业中所用的糖度与酸度比值的认可测量值。对特定产品来说，糖酸比通过用白利糖度除以酸值而获得，产生与整体相对比的比值，并形成特殊浓缩果汁合格率的比较标准(comparative scale)。浓缩柑桔类果汁如优质鲜冻浓缩桔子汁的糖酸比通常为约12.5∶1-约20∶1的糖酸比范围，而葡萄柚汁的范围将会是约7∶1-约11∶1。市购的含柑桔类果汁的饮料的糖酸比范围通常为17∶1-54∶1。优质市购柑桔类果汁产品的糖酸比范围通常为16∶1或更高。
[013]562专利将其浓缩物的余味特性归因于包括氯化钠、氯化镁、氯化钙和硅酸钠的盐与由柑桔、柠檬味葡萄柚和柠檬组成的柑桔类浓缩物的组合。562专利的浓缩物中所含的氯化钙的数量范围为每6盎司供应量3mg，供应量中含有用于提供宜人余味的由氯化钠组成的大量的盐。
[014]美国专利No.4,871,554公开了一种含有来自三碱价磷酸钙和乳酸钙钙源的钙添加果汁。该混合物中，钙的约65％-75％来自磷酸钙，约25％-35％来自乳酸钙。虽然可使用磷酸三钙和乳酸钙的混合，但通常公开了其它钙盐的组合可为饮料的口味添加浓郁的性能。
[015]美国专利No.5,474,793公开了一种非浓缩果汁制成、可立即饮用的饮料的钙添加方法，所述饮料通过将包含柠檬酸和苹果酸的非浓缩果汁流与粉状钙源相混合制成。粉状钙源主要由氢氧化钙组成，也可添加少量其他钙盐，例如碳酸钙、氧化钙、氯化钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙、磷酸钙、硫酸钙和它们的混合物。同样，美国专利申请No2002/0102331公开了一种含有钙盐混合物钙源的钙添加饮料组合物，包含氯化钙和至少两种选自磷酸一钙、碳酸钙和氢氧化钙的其它钙盐。根据出版物，氢氧化钙碳酸钙和氯化钙能制备出比氢氧化钙和氯化钙单独混合或碳酸钙和氯化钙单独混合更好口味的饮料。建议其他的混合钙包括磷酸一钙、氢氧化钙和氯化钙或者磷酸一钙、碳酸钙、氢氧化钙和氯化钙。
[016]因此，显然有很多的钙源，例如无机盐诸如磷酸钙和有机盐诸如柠檬酸盐三钙、乳酸钙和葡萄糖酸钙。使用这些钙源的一种和/或其组合要根据每种的相关性能、组合物类型、所需钙含量、最后的口味、组合物中钙组成的稳定性和溶解度和/或饮料组合物中钙源的生物利用率。
[017]然而，向组合物例如饮料添加各种钙化合物的努力存在一些问题，例如钙盐会破坏通常测量并表示为糖酸比的糖度和酸度的比值。为了补偿这种失衡，可增加溶解固体粒子的数量以提高白利糖度值和/或调整酸式盐或碱式盐的数量以影响饮料组合物的酸性。当果类和/或蔬菜作物由于气候或其它改变果汁成分天然存在性能的下降情况而经历酸度和/或另一内在性能的自然降低时，出现的情况会更复杂。
[018]当向组合物如饮料添加钙时，风味缺陷也不是罕见的。例如取决于使用一种钙源或者钙源的组合，一些用于添加的有机盐和无机盐会增加味道缺陷如白垩味(chalkiness)、涩口(grittiness)或刺鼻味道和/或甚至苦的余味。
[019]因此，研制一种钙添加组合物如食用食品或饮料，减少和/或消除至少一个上述现有技术中的问题是必要的。一种情况下，本发明涉及一种组合物，包含(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，和(b)果汁。例如，所述组合物具有选自可食用食品和饮料的形式。
[020]另一种情况下，本发明涉及一种平衡相关果汁的糖分和酸度的方法，包括：制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将所述钙组合物加入到果汁中。
[021]可以理解的是，上文的概述和以下的详述都仅是示例和说明性的，并不是对所要求的本发明进行限制。这些以及其他优点由包括物质的方法和组合物的本发明加以实现，其显著避免了现有技术的至少一种限制或弊端。本发明的其他特点和优点将进行阐述，并部分由本说明变得显而易见或者可通过本发明的实施而领会。
实施方案说明
[022]本发明大致涉及三重钙添加的组合物及制造其的方法。虽然本发明可用于并预期有许多组合物，但为了例示说明，下文集中在饮料这种组合物示例性实施方案上。然而可以意识到是，本发明并不限制于这种实施方案，相反如下所述，也可用于各种其他组合物如食品。
[023]正如本文具体说明和概述的，每供应量的本发明组合物能够通过包含基本上由三磷酸钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的组合物作为添加的钙源来传送营养学上大量的钙。本发明的组合物具有的形式选自食用食品，例如固体或半固体食品，和饮料，例如水或果汁和蔬菜汁以及饮料、运动饮料、用于恢复因腹泻和/或体力活动的电解质损失的饮料、碳酸饮料如赛尔脱兹矿泉水、软饮料或矿物质饮料、来自乳牛或植物(例如大豆)的乳汁或人造乳以及所谓的“植物香味”饮料，例如可乐和其他天然风味饮料。本发明的饮料可进一步地选自单一浓度的饮料、使用适当液体重新组成的浓缩饮料、使用适当液体重新组成的干混饮料和也使用适当液体重新组成的冷冻浓缩饮料。
[024]钙源
[025]磷酸三钙(TCP)显示了许多使其适合用于本发明的特性。例如，该盐含有有效百分数的钙，以允许饮料达到低的整体浓度。低的浓度降低了成本、增强了功能并降低了赋予味道缺陷的可能性。TCP并不引入味道缺陷，但如果单独使用将通过降低饮料的可滴定酸度减少风味的感知度。已知的是，酸度提供风味增强或者增加饮料中风味的感知度。磷酸中三质子的pKa值为2.15、7.10和12.32。当将磷酸的三钙盐引入到例如PH约3.8的桔子汁中时，代表pK2和pK3的两钙原子将交换主要来自柠檬酸的两质子。净效果是随着味道感知度的最终降低，酸度中和。如果TCP是唯一的钙添加剂，那么饮料的获得的口味将表述为温和的、平淡的而且可能是无味的。当饮料包含具有自然波动数量的果酸的特定果汁(例如桔子汁)时，该问题进一步增强。在水果低酸度的时期，通过中和任何额外酸度的降低都能产生口味感知性的损失。
[026]例如，在佛罗里达州的过去的十年里，气候和其他条件如园艺作法和上五十年的柑桔属生产相比，导致柑桔类水果的一些最低的酸度数量。这些低酸度数量对于制造优质的如桔子汁和营养添加的果汁产品产生了另外的挑战。
[027]本文所用的“磷酸三钙”包括磷酸的盐或者无机酸的形式，并具有简单的公式Ca3(PO4)2。正如食品化合物药典中所定义的，磷酸三钙是磷酸钙的可变混合物，具有10CaO·3P2O5·H2O的大致组成。该组成对应于式Ca5(OH)(PO4)3或Ca10(OH)2(PO4)6。磷酸三钙也称为三碱价磷酸钙或正磷酸三钙。通常，磷酸三钙具有范围在34.0wt.％-40.0wt％的测定钙含量，例如约38.0wt.％。因此，磷酸三钙盐可用作本发明中的钙源的一部分。
[028]本发明组合物中所含的钙数量受到钙组合即磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙，和/或盐与饮料的相互作用的限制。所用的钙数量提供了营养上显著量的钙，意味着每次饮料组合物的供应量本发明提供美国每天营养量摄入标准(U.S.RDI)的至少10％，例如约100mg钙/8盎司直到RDI的约50％或者500mg钙/8盎司。在一实施方案中，所存在的钙组合产生出包括350mg-500mg钙/8液体盎司的单浓度(single strength)组合物。
[029]例如，本发明组合物中所含的磷酸三钙的数量为足以从所述组合物提供50％-70％的传送钙的量。在一实施方案中，磷酸三钙从饮料组合物中提供60％的传送钙。
[030]此外，相对组合物的总重量，组合物中存在的磷酸三钙的重量百分范围为0.01wt.％-5wt.％，例如为0.01wt.％-1.0wt.％，更进一步例如为0.05％-0.25wt.％。
[031]磷酸的一钙盐不会中和天然出现的果酸，三钙盐也一样。相反，磷酸一钙增加了组合物的酸度。磷酸一钙可用于均衡磷酸三钙向组合物所贡献的中和效果。磷酸一钙组分具有范围在15wt.％-20wt.％的测定钙含量，例如约16wt.％。因此，与果汁组分向组合物所贡献的自然酸度无关，磷酸一钙的加入仅根据组合物中它的浓度促进酸度增加。
[032]本文中所用的“磷酸一钙”包括无水和一水合物的形式和混合物、磷酸的盐或无机酸形式和它们的混合物，并具有通式CaH4(PO4)2·H2O。在本发明的一实施方案中，磷酸一钙一水化物可用于钙组合中。
[033]本发明饮料组合物中所含的磷酸一钙的数量为足以从所述组合物中提供10％-30％的传送钙的量。例如，磷酸一钙从所述组合物中提供20％的传送钙。
[034]此外，相对组合物的总重量，组合物中存在的磷酸一钙的重量百分范围为0.01wt.％-5wt.％，例如为0.01wt.％-1.0wt.％，更进一步例如为0.05％-0.25wt.％。
[035]乳酸钙是本发明组合物中钙组合物内的最后组分。已知的是乳酸钙可赋予果汁温和的味道，并且在高浓度下会赋予苦味。当与其它钙盐结合时，已知乳酸钙也具有良好的可溶解性性能并赋予稳定化作用。乳酸钙具有范围在10wt.％-20wt.％的测定钙含量，例如约13wt.％。
[036]本文中所用的“乳酸钙”包括五水合物和无水的形式并具有通式C6H10CaO6·5H2O。在一实施方案中，本发明使用了五水合物的乳酸钙。
[037]本发明饮料组合物中所含的乳酸钙的数量为足以从所述组合物中提供10％-30％的传送钙的量。例如，乳酸钙从所述组合物中提供20％的传送钙。
[038]此外，相对总的组合物，组合物中存在的乳酸钙的重量百分范围为0.01wt.％-5wt.％，例如为0.01wt.％-1.0wt.％，更进一步例如为0.05％-0.25wt.％。
[039]例如桔子汁味道的特征在于源自含糖量的甜度和源自含酸量的酸度的独特平衡。营养上显著量的钙添加桔子汁的挑战是保持甜度与酸度平衡。如上所述，该平衡分析法上表示为糖酸比。该比值的白利糖度分量是通常由折射计测定的饮料中可溶性固体粒子的测量值。酸度分量可用碱如氢氧化钠滴定来进行测定。糖酸比是糖度与酸度平衡的分析说明或测量。
[040]例如，对桔子汁口味的研究表明，消费者对最佳范围的糖酸比有特别的偏好。比值范围可为约17-约22，并涵盖大部分消费者的最佳值，如表I所示。如上所述，取决于许多因素，包括盐的浓度、相应酸的酸度常数、组合物的PH值、盐的欢释性能和自然发生的果实酸度的波动数量，钙盐会打破糖度和酸度的平衡。目前公开的组合物至少考虑到这些因素并具有营养学上显著数量的钙，同时保持糖度和酸度的自然平衡以提供干净、清新的味道以及性能与未添加的果汁相似的质地。
[041]对两种不同钙浓度的单一钙盐或者盐的复合物如葡萄糖酸钙-乳酸钙对桔子汁的影响进行了评价，并报导在表II和表III中。表II中的结果是针对添加的钙数量在约450-500mg钙/8液体盎司之间的桔子汁，而表III的结果是针对添加的钙数量在约350-400mg钙/8液体盎司之间的桔子汁。该数据表明钙盐对糖酸比有很大的影响。
[042]例如，根据营养未添加果汁的起始糖酸比18.3，营养添加果汁的最终比率可从使用磷酸一钙的最小值10.4到使用碳酸钙的最高值125.7。例如，对于那些在营养添加领域工作的人员来说，挑战在于寻找一种钙盐或盐体系，不会防碍组成例如饮用桔子汁或其他果汁和果汁饮用饮料的复杂感觉体验的味道和风味因素的自然精确平衡。如本文所公开的，本发明的组合物具有这种体验。
[043]用对单个盐或盐的复合物的研究所获得知识可对盐体系进行另外的评价，如示于表IV和表V中。该评价包括测量涵盖钙组合物的范围对糖酸比的影响(表IV)并测定了消费者对所获得的果汁的满意度(acceptance)(表V)。表Iv的结果表明，钙体系对果汁的滴定酸度以及随后的糖酸比有相当大的影响。表V的结果显示了不同的钙体系对桔子汁消费者的满意度的影响。
[044]如上所述，糖酸比至少是一个用于果汁工业中糖度与酸度比值的认可测量值。本发明的钙添加饮料的糖酸比范围为约5∶1-约54∶1，例如对柑桔属产品来说约7∶1-20∶1。
[045]根据本说明书，当重新组成即在单浓度形式时，本发明的饮料的PH值不会超过4.5。例如，饮料的PH值范围为2.5-4.5，进一步例如2.7-3.5。给定的PH值范围是对于果汁饮料产品的典型范围。具有这些性能例如糖酸比和PH值的饮料有助于所述组合物有独特的宜人余味和减少的味道缺陷。
[046]果汁
[047]本文所用的术语“果汁”具有本领域的普通技术人员所认为的含义并包括纯(full strength)的果汁、含少于100％果汁的果汁饮品、浓缩果汁或饮品以及来自果实、蔬菜和能榨汁和/或压汁来制造果汁的家产品的稀释果汁。例如，可提及有果汁和水果香料，例如柑桔属汁和柑桔属饮料，包括橙子、柠檬、酸橙、柑橘、桔子和葡萄柚、葡萄、梨、西番莲果、菠萝、香蕉、香蕉浓果汁(banano puree)、苹果、红莓、樱桃、木莓、桃子、李子、葡萄干、红莓、黑莓、草莓、布拉斯李、西瓜、蜜瓜、香瓜、芒果、番木瓜；植物香料，例如源自可乐、茶叶、咖啡、巧克力、香草和杏仁；蔬菜汁；蔬菜饮料；和香料，例如番茄、卷心菜、芹菜、黄瓜、菠菜、胡萝卜、莴苣、豆瓣菜、蒲公英、大黄、甜菜、可可、石榴、han guo和它们的混合。柑桔属汁例如橙子、葡萄柚、柠檬、酸橙、桔子可用于本发明的组合物例如饮料的一些实施方案中。
[048]果汁可由任何已知的果汁榨取方法加以制造。例如，通常的桔子汁榨取方法包括机械地榨取果实例如桔子。在该方法中，要除去碎屑和种子，且非必需地，剩下的果肉和果汁可通过使用精加工器加以澄清。该精加工器可通过现有技术中已知的设备从果汁中分离果肉。除去的果肉可进行回收并用作悬浮的果肉。另外，果汁流体可包含通过精加工器筛子进行加工的下沉果肉和/或下沉固体物。就在这时，可使用现有技术中已知的工艺对果汁进行灭菌。
[049]根据组合物是否是立即可饮用的饮料、浓缩物或干混物等，果汁可具有选自液体、固体和其混合的形式。
[050]相对于组合物的总重量，本发明的果汁组分包含0.1wt.％-99.9wt.％的果汁，进一步例如包含15wt.％-99.5wt.％。果汁具有选自浓果汁(puree)、碎粒(comminute)果汁、单浓度果汁和浓缩果汁的形式。熟练工人能够根据果汁的类型和形式以及本领域的技术人员所公知的任何其他考虑来确定果汁的重量百分含量。
[051]根据本发明的一实施方案，所述组合物进一步含有水。水可以认为是“处理过的水”、“净化水”、“去离子水”和/或“蒸馏水”。在任何情况下，所述的水都应该适合人体消费，且所述组合物并不会或者基本上不会受到水中杂质的不利影响。
[052]附加添加剂
[053]本发明的组合物可进一步包含至少一种附加添加剂。例如可提及的酸化剂即食用酸、香料组分、消泡剂、着色剂、防腐剂、甜味剂、维生素、矿物质、纤维质、甾醇和甾烷醇、增稠剂即粘度改性剂和稠化剂、抗氧化剂、乳化剂、碳酸化剂、兴奋剂和它们的混合。所述组合物可进一步包含任何其他的功能健康成分以及通常用作非必需饮料成分的成分。当然，本领域的熟练工人将会考虑选择这一或这些非必需的附加添加剂，以使本发明的组合物例如饮料内在具有的有利特性不会或者基本上不会受到预期添加的不利影响。
[054]此外，本发明组合物中所存在的这些各种添加剂的数量是食品组合物如饮料中通常使用的数量。
[055]酸化剂即有机和无机食用酸可提及的有磷酸氢二钾或磷酸氢二钠、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠的盐。酸化剂以其未离解的形式或者可替换地以其相应的盐存在。例如，可提及的有柠檬酸、苹果酸、富马酸、己二酸、磷酸、葡糖酸、酒石酸、抗坏血酸、乙酸、膦酸或它们的混合。可食用酸的使用取决于酸对钙组合物的效用以及对组合物例如PH值、可滴定酸度和口味的作用。
[056]香料组分可提及的有油剂、提取物、油性树脂、精华油以及例如在饮料中用作香料的本领域中已知的任何其他香料成分。例如，适合的香料包括但不限制于水果香料、可乐香料、茶叶香料、巧克力香料、diary香料和它们的混合物。这些香料可源自天然的来源例如精华油和提取物或者由人工合成。此外，香料可以是各种香料的混合物。
[057]消泡剂可提及的有二甲基聚硅氧烷、蒸镏的甘油一酸酯、中链苷油三酯、聚甘油酯和它们的混合物。
[058]本发明的组合物也可包含着色剂。着色剂可提及的有FD&C染料、FD&C色淀和它们的混合。食品和/或饮料中所用的任何其他的着色剂也可使用。例如，结合有其他传统食品和食品着色剂的FD&C染料或FD&C色淀染料的混合物也可使用。此外，可以使用其他的天然着色剂，例如包括水果、蔬菜、和/或植物提取物诸如葡萄、黑加仑、阿萝尼亚果(aronia)、胡萝卜、甜菜根、红甘蓝和木槿。
[059]本文中所用的术语“防腐剂”包括所有批准用于食品和/或饮料组合物中的防腐剂，诸如化学防腐剂(例如苯甲酸盐、山梨酸盐和柠檬酸盐)、多磷酸盐(例如六偏磷酸钠)、抗氧化剂(例如乙二胺四乙酸(EDTA))和它们的混合物。至少一种防腐剂存在的数量不超过美国食品与药物管理局所制定的最大规定数量。此外，用于本发明的防腐剂并不是必需的。可使用现有技术中公知的技术如灭菌工艺和/或热灌装工艺来保证对应于加入已知防腐剂的保存。
[060]本发明的组合物可包含人工的或天然的、卡路里的或无卡路里的甜味剂。甜味剂可提及的有淀粉糖浆干粉、葡萄糖、果糖、蔗糖、转化糖和它们的混合物，以及人工甜味剂例如三氯半乳蔗糖、糖精、乙酸磺胺酸钾(acesulfame-K)、环已磺酸盐、甜味素和它们的混合物。例如，高果糖玉米糖浆(HFCS)可市购自分别含42wt.％、55wt.％和90wt.％的果糖的HFCS-42、HFCS-55和HFCS-90。
[061]维生素可提及的有维生素A、一种或多种B复合维生素、维生素B2、烟酸、泛酸、吡哆醇、维生素H、钴维生素、维生素C、维生素D、维生素E、叶酸、维生素H和它们的混合物。除钙以外的矿物质提及的有锌、铁、镁、锰、铜、碘、氟化物、硒和它们的混合物。非必需的维生素和矿物质的加入应该小心地进行以便通过使用钙的组合物所提供的味道不会显著降低。
[062]增稠剂即粘度改性剂和/或稠化剂可提及的有纤维素化合物、印度胶、改性印度胶、瓜尔胶、黄芪胶、阿拉伯树胶、果胶、黄原胶(xanthum)、卡拉胶、蝗呱酚胶、果胶和它们的混合物。
[063]抗氧化剂可提及的有抗坏血酸、乙二胺四乙酸和它们的盐、gumguaic、propylgalacte、亚硫酸盐和偏亚硫酸氢盐、硫代二丙酸和酯和它们的混合物。
[064]任何适合的食品级乳化剂可用于稳定成为水包油乳液的脂肪或油剂的混浊剂。该饮料乳液或者是混浊乳液或者是香味乳液。
[065]对于发混的乳液来说，混浊剂包含一种或多种使用适当的食品级乳化剂稳定化为水包油乳液的脂肪或油剂。任何类型的脂肪或油剂可用作混浊剂，只要脂肪或油剂适合用于食品和/或饮料即可。可使用任何适合将脂肪或油剂混浊剂稳定化为水包油乳液的食品级乳化剂。适合的乳化剂包括阿拉伯树胶、改性食用淀粉(例如烯基丁二酸盐改性食用淀粉)、衍生自纤维素的阴离子聚合物(例如羧甲基纤维素)、印度胶、修改印度胶、黄原胶、黄蓍胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶和它们的混合物。
[066]用于本发明的组合物如饮料的香味乳液包括至少一种现有技术中已知可用作饮料中香料的适当香料油、提取物、油性树脂、精华油等等。
[067]根据通常熟练工人已知的技术将碳酸化物进一步加入本发明中。例如，可将二氧化碳加入到引入饮料或饮料浓缩物中的水中。
[068]也可将从天然来源或人工制备的提取物所获得的兴奋剂(bracers)加入到本发明的组合物中。兴奋剂的非限制性实施例包括甲基黄嘌呤，例如咖啡因、可可碱和茶碱。
[069]使用方法
[070]添加营养给本发明的饮料的方法，包括制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物；并将钙组合物和果汁混合。该方法也可用于平衡组合物例如饮料中与果汁相关的甜度和酸度并用于降低和/或消除组合物例如饮料中钙添加相关的味道缺陷。
[071]在一实施方案中，本发明的组合物的制备包括确定所需的钙的美国RDI水平；向水中添加钙盐混合物；剧烈搅拌盐混合物和水的溶液直到完成盐混合物在水中的部分溶解；将钙盐混合物加入到预混的果汁浓缩物和香味料组分中，持续搅拌直到完全分散盐混合物。可替换地，如果要结合的是新鲜的、天然单浓度果汁，那其中的盐会与一部分新鲜的果汁相混合，然后接着持续搅拌，加入剩余的部分。用于形成饮料组合物的其他已知方法可用于制造包含所公开的钙组合物的饮料组合物。
[072]除了在操作实施例中或者另外说明的地方，所有用于说明书和权利要求中表示成分、组合条件等的数量的数字在所有情况下都应理解为用字眼“大约”来修饰。
因此，如果没有相反表示，本说明书和所附权利要中公开的数字参数是近似值，会根据本发明设法获得的预期性能进行变化。至少，相对说明书和权利要求，每个数字参数应该根据有效数字和通常的近似方法加以解释。
[073]尽管公开本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中公开的数值被尽可能精确的进行报导。然而，任何数值范围本身包含有必定来自于它们各自试验测定中所发现的标准偏差的特定误差。
[074]实施例
实施例1-糖酸比研究
[075]根据各种糖酸比对钙添加桔子汁进行消费者满意度的评价以确定是否在消费者满意度和饮料的糖酸比之间存在关联。消费者满意度基于9分的喜好标准(Hedonic scale)加以评价。喜好标准是依据感观品质即味道、气味、口感和外观来评价饮料组合物总满意度的主观手段。这些属性可用于对预期本发明的饮料组合物是怎样的味道、气味、口感和外观进行分级。在9分喜好标准下，如果组合物的喜好分数平均为5或者更高，那饮料组合物就是满意的。以下的说明对应于该标准下的分值：1为“极其不喜欢”，2为“非常不喜欢”，3为“中度不喜欢”，4为“轻度不喜欢”，5为“既不是喜欢也不是不喜欢”，6为“轻度喜欢”，7为“中度喜欢”，8为“非常喜欢”，9为“极其喜欢”。
[076]在该评价中，消费者包括足够大的数量以获得置信度为95％的统计上有效的结果。如下所示的，糖酸比为20.5的中间比值的桔子汁在喜好标准下获得最高的6.8的消费者满意度值并进一步表明消费者满意度部分与糖酸比关联。
表1
 钙添加桔子汁(OJ) 钙加入量1  可滴定酸度(％) 白利糖度 糖酸比  消费者满意度2
 低比值OJ  350  0.75  12.56  16.7  6.2B
 中比值OJ  350  0.621  12.71  20.5  6.8A
 高比值OJ  350  0.498  12.53  25.2  6.4B
1mg钙/8盎司。
2带有不同字母的样品在95％的置信度下显著不同，即在消费者满意度后用字母“A”和“B”表示。
实施例II-钙盐-桔子汁中的物理/化学属性
A.450mg/100mL的钙添加量
[077]对各种钙盐即钙组合物进行评价以确定它们对糖酸比的影响。在该评价中，以450mg/100mL的钙添加量制备了添加有不同钙盐的桔子汁。表II概述了结果。
表II
钙源 来源中的钙％ 钙-果汁(48h) PH(48h) 可滴定酸度(％)(48h) 白利糖度(48h) 糖酸比
未添加的桔子汁 NA 14 3.94 0.647 11.85 18.3
二水合抗坏血酸钙 9.4 195 4.23 0.648 13.99 21.6
五水合乳酸钙 13.0 204 4.03 0.657 13.01 19.8
二水合氯化钙 27.3 206 3.84 0.620 12.70 20.5
钙源 来源中的钙％ 钙-果汁(48h) PH(48h) 可滴定酸度(％)(48h) 白利糖度(48h) 糖酸比
三水合富马酸钙 19.0 202 4.01 0.659 12.96 19.7
四水合L-谷氨酸钙 9.9 207 4.47 0.627 13.81 22.0
柠檬酸葡萄糖乳酸钙 12.4 200 4.05 0.694 13.27 19.1
天冬氨酸钙 12.8 187 4.28 0.610 13.42 22.0
葡萄糖酸/乳酸钙 12.7 205 4.01 0.650 13.28 20.4
葡萄糖酸/乳酸钙 10.5 199 4.04 0.645 13.47 20.9
碳酸钙 40.0 200 5.88 0.099 12.44 125.7
一水合琥珀酸钙 23.0 206 4.66 0.607 12.85 21.2
甲酸钙 30.8 206 4.20 0.620 12.59 20.3
柠檬酸葡萄糖乳酸钙 13.6 202 4.11 0.655 13.18 20.1
一水合磷酸一钙 16.0 207 3.69 1.238 12.92 10.4
一水合甘油磷酸钙 19.1 187 4.50 0.598 12.73 21.3
一水合葡萄糖酸钙 8.9 198 4.00 0.653 13.91 21.3
二水合磷酸二钙 23.3 181 4.21 0.682 12.26 18.0
无水磷酸二钙 29.5 203 4.04 0.674 12.04 17.8
苹果酸钙 20.0 213 4.17 0.641 12.80 20.0
磷酸三钙 38.0 182 4.37 0.561 12.40 22.1
磷酸三钙(细小) 38.0 197 4.51 0.484 12.30 25.4
柠檬酸三钙 24.1 177 4.07 0.630 12.08 19.2
二水合L-酒石酸钙 17.9 140 4.23 0.545 12.02 22.1
B350mg/100mL的钙添加量
[078]对各种钙盐即钙组合物重新进行评价以确定它们对糖酸比的影响，但这次的添加量为350mg/100mL。表III概述了结果。
[079]从表II和表III中350mg/100mL和450mg/100mL的钙添加量来看，当添加同等量的钙时，通常不同钙的组分会以不同的方式改变果汁成分。例如，不同的钙组分以及钙添加量会影响PH值、酸度、白利糖度以及最终果汁组分的糖酸比。这些数据表明，钙组分或者钙组分的组合在那点上来说都或多或少地会改变不添加的果汁的内在参数。
表III
钙源 来源中的钙％ 果汁中的钙(48h) PH(48h) 可滴定酸度(％)(48h) 白利糖度(48h) 糖酸比
未添加的桔子汁 NA 14 3.94 0.647 11.85 18.3
一水合葡萄糖酸钙 8.9 154 3.99 0.640 13.56 21.2
五水合乳酸钙 13.0 157 4.01 0.670 12.80 19.1
葡萄糖酸/乳酸 10.5 158 4.01 0.640 13.11 20.5
柠檬酸葡萄糖乳酸钙 12.4 157 4.03 0.688 13.01 18.9
三水和富马酸钙 19.0 158 3.99 0.643 13.56 21.1
一水合甘油磷酸钙 19.1 145 4.42 0.602 12.54 20.8
甲酸钙 30.8 160 4.18 0.620 12.45 20.2
二水合氯化钙 27.3 163 3.88 0.618 12.54 20.3
葡萄糖酸钙/乳酸钙 12.7 158 4.00 0.641 13.01 20.3
柠檬酸葡萄糖乳酸钙 13.6 161 4.08 0.641 12.95 20.2
碳酸钙 40.0 158 5.15 0.188 12.35 65.7
四水合L-谷氨酸钙 9.9 161 4.42 0.621 13.41 21.6
二水合抗坏血酸钙 9.4 160 4.16 0.618 13.41 21.7
一水合磷酸一钙 16.0 164 3.76 1.083 12.53 11.6
钙源 来源中的钙％ 果汁中的钙(48h) PH(48h) 可滴定酸度(％)(48h) 白利糖度(48h) 糖酸比
二水合磷酸二钙 23.3 141 4.17 0.667 12.33 1835
无水磷酸二钙 29.5 156 4.04 0.677 11.97 1736
一水合琥珀酸钙 23.0 161 4.56 0.606 12.64 20.9
苹果酸钙 20.0 166 4.15 0.635 12.54 19.7
天冬氨酸钙 12.8 159 4.24 0.617 13.11 21.2
磷酸三钙 38.0 147 4.34 0.530 12.39 23.4
磷酸三钙(细小) 38.0 157 4.49 0.490 12.27 25.0
柠檬酸三钙 24.1 140 4.06 0.640 12.37 19.3
二水合L-酒石酸钙 17.9 113 4.17 0.574 11.99 20.9
钙浓度以mg/100mL计。
实施例III-钙盐混合物-桔子汁中的物理/化学属性
[080]添加有各种钙盐即钙组分的组合物的桔子汁根据与未添加的桔子汁的物理/化学属性相比较来进行评价。表IV概述了结果。
[081]如表IV所示，各种钙盐组分的组合物在PH值、可滴定酸度、白利糖度和糖酸比方面显示出不同的结果。例如，与其他的钙盐组合物相比，磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙的钙组合物以及无水磷酸二钙和乳酸钙的钙组合物显示出基本上与未添加的桔子汁相同的糖酸比。因此，根据这些测试参数，这些钙组合物可比得上未添加的桔子汁，因此用这些钙组合物来添加未添加的果汁是满意的和/或需要的。
表IV
钙源(％Ca贡献的) 钙添加量1 果汁中的钙(1周) PH(1周) 可滴定酸度(％)(周) 白利糖度(1周) 糖酸比
未添加的桔子汁FC 0 15 3.8 0.743 11.84 15.9
TCP(75)，CL(25) 350.0 151 4.19 0.613 12.50 20.4
TCP(60)，CL(20)，MCPM(20) 350.0 154 4.08 0.725 12.5 17.2
DCPA(75)，CL(25) 305.0 131 4.03 0.723 12.39 17.1
未添加的桔子汁FC 0.0 15 3.90 0.615 11.84 19.3
TCP(75)，CL(25) 350.0 152 4.32 0.510 12.39 24.3
TCP(60)，CL(20)，MCPM(20) 350.0 151 4.19 0.613 12.43 20.3
DCPA(75)，CL(25) 350.0 138 4.12 0.607 12.36 20.4
未添加的桔子汁FC 0.0 15 3.77 0.703 11.84 16.8
DCPD(80)，CL(20) 400.0 174 4.06 0.741 12.53 16.9
DCPD(85)，MCPM(15) 400.0 175 4.03 0.802 12.51 15.6
未添加的桔子汁FC 0.0 15 3.95 0.601 11.80 19.6
DCPD(80)，CL(20) 400.0 175 4.20 0.654 12.48 19.1
DCPD(85)，MCPM(15) 400.0 169 4.15 0.721 12.43 17.2
1mgCa/8盎司。
钙浓度以mg/100mL计
TCP＝磷酸三钙
CL＝乳酸钙
MCPM＝一水合磷酸一钙
DCPA＝无水磷酸二钙
DCPD＝二水合磷酸二钙
实施例IV-用于消费者测验的钙盐混合物
[082]如上所述，使用9分喜好标准对含有形成钙组合物的各种钙盐组合的钙添加桔子汁的消费者满意度进行评价。表V概述了饮料的属性以及消费者满意度值。
[083]如表V所示，各种钙组合物在PH值、可滴定酸度、白利糖度值和糖酸比方面显示出不同的结果，说明这些指标可以预期，也就是说会影响总的消费者满意度。例如，根据所评价的各种钙组合物，上述可与未添加桔子汁相比的磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙的钙组合物以及无水磷酸二钙和乳酸钙的钙组合物结果有最高的消费者满意度值。
表V
钙源(％Ca贡献的) 钙添加量1 果汁中的钙(1周) PH(1周) 可滴定酸度(％)(周) 白利糖度(1周) 糖酸比 消费者满意度2
试验#1未添加的桔子汁FC 0 15 3.9 0.615 11.8 19.2
TCP(75)，CL(25) 350.0 155 4.24 0.521 12.54 24.1 6.7B
TCP(60)，CL(20)，MCPM(20) 350.0 155 4.11 0.619 12.48 20.2 7.2A
试验#2未添加的桔子汁FC 0.0 15 0.740 11.90 16.1
TCP(75)，CL(25) 350.0 151 4.19 0.613 12.50 20.4 7.0B
TCP(60)，CL(20)，MCPM(20) 350.0 154 4.08 0.725 12.50 17.2 7.2AB
钙源(％Ca贡献的) 钙添加量1 果汁中的钙(1周) PH(1周) 可滴定酸度(％)(周) 白利糖度(1周) 糖酸比 消费者满意度2
DCPA(75)，CL(25) 300.0 131 4.03 0.723 12.39 17.1 7.4A
试验#3未添加的桔子汁FC 0.0 0.720 11.80 16.4
TCP(75)，CL(25) 350.0 157 4.08 0.601 12.22 20.3 7.1A
DCPD(80)，CL(20) 350.0 158 3.99 0.826 12.32 14.9 6.7B
DCPD(85)，MCPM(15) 350.0 158 4.03 0.742 12.30 16.6 6.9A
试验#4未添加的桔子汁FC 0.0 0.630 11.85 18.8
TCP(75)，CL(25) 350.0 159 4.14 0.534 12.25 22.9 7.1A
DCPD(85)，MCPM(15) 350.0 149 4.08 0.734 12.33 16.8 6.7B
DCPD(80)，CL(20) 350.0 151 4.11 0.674 12.37 18.4 6.9AB
1mgCa/8盎司。
2带有不同字母的样品在95％的置信度下显著不同，Ca浓度以mg/100mL计。
[084]根据本发明制造的钙添加组合物通过钙添加除了不显著影响果汁中存在的固有营养外，还显示出固体物分布的良好平衡。本发明的磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙与果汁的混合物也基本上没有涩口或苦涩的味道、制造或者消费时的发泡和发臭味的钙盐沉淀和钙盐。相反，其他钙盐和果汁的混合物通常显示出如此不良的品质并产生不显示钙盐味道苦味特征。因此，本发明饮料的爽口、纯净、水果味和味道是令人惊奇的。在一实施方案中，本发明的钙添加组合物具有另外的特征，即尽管有众所周知的柠檬酸钙沉淀现象，但该盐混合物并不显著增加沉淀量。下文列出的实施例V-IX例举了本发明的其他形式的钙添加产品的组合物，但不旨在对其进行限制。
实施例V-钙添加的100％的浓缩果汁
[085]本发明的含有钙组合物的饮料组合物通过将以下的成分混入到100加仑最终体积的水中而制成：
[086]1593.0磅桔子浓缩物，65°白利糖度
[087]50.0磅果浆
[088]25.0磅香料
[089]19.7磅磷酸三钙
[090]15.3磅一水合磷酸一钙
[091]17.5磅乳酸钙
实施例Vl-钙添加的100％非浓缩果汁
[092]本发明的含有钙组合物的饮料组合物通过将以下的成分混入到100加仑最终体积的水中而制成：
[093]8691.0磅非浓缩果汁，12°白利糖度
[094]19.7磅磷酸三钙
[095]15.3磅一水合磷酸一钙
[096]17.5磅乳酸钙
实施例VII-钙添加果汁饮料，即可饮用
[097]本发明的含有钙组合物的饮料组合物通过将以下的成分混入到100加仑最终体积的水中而制成：
[098]79.9磅桔子果汁浓缩物，65°白利糖度
[099]28.9磅柠檬酸
[0100]1.3磅着色剂
[0101]999.4磅HFCS-55(含有55％果糖的高果糖玉米糖浆)，77°白利糖度
[0102]10.0磅香料
[0103]5.62磅磷酸三钙
[0104]4.36磅一水合磷酸一钙
[0105]5.02磅乳酸钙
实施例VIII-钙添加的果汁饮料，即可饮用
[0106]本发明的含有钙组合物的饮料组合物通过将以下的成分混入到100加仑最终体积的水中而制成：
[0107]440.58磅非浓缩果汁，12°白利糖度
[0108]29.4磅柠檬酸
[0109]1.3磅着色剂
[0110]997.6磅HFCS-55(含有55％果糖的高果糖玉米糖浆)，77°白利糖度
[0111]10.0l磅香料
[0112]5.62磅三磷酸钙
[0113]4.36磅一水合磷酸一钙
[0114]5.02磅乳酸钙
实施例IX-钙添加的100％的果汁浓缩物
[0115]本发明的含有钙组合物的饮料组合物通过将以下的成分混入到100加仑最终体积的水中而制成：
[0116]6364.6磅桔子浓缩物，65°白利糖度
[0117]269.0磅果浆
[0118]298.3磅香料
[0119]76.0磅磷酸三钙
[0120]60.0磅一水合磷酸一钙
[0121]71.6磅乳酸钙
[0122]详细说明和实施例仅仅旨在示例，本发明的实际保护范围和精神由权利要求进行说明。

Claims (29)

1.一种组合物，包括：(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，和(b)果汁。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物的形式选自可食用食品和饮料。
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述形式为饮料。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所存在的磷酸三钙的数量为总钙量的50wt.％-70wt.％，所存在磷酸一钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％且所存在的乳酸钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％。
5.根据权利要求1所述的组合物，进一步含有水。
6.根据权利要求1所述的组合物，进一步含有至少一种添加剂。
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述至少一种添加剂选自酸化剂、香料组分、消泡剂、着色剂、防腐剂、甜味剂、维生素、矿物质、纤维质、甾醇和甾烷醇、增稠剂、抗氧化剂、乳化剂、碳酸化剂、兴奋剂和它们的混合。
8.一种饮料，包含(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，和(b)果汁。
9.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述磷酸一钙为一水合磷酸一钙。
10.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述乳酸钙为五水合乳酸钙。
11.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，饮料形式选自单浓度饮料、浓缩饮料和干混饮料。
12.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所存在的钙组合的数量产生出包括350mg-500mg钙/8液体盎司的单浓度组合物。
13.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述饮料的PH值小于或等于4.5。
14.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，果汁的形式选自液体、固体以及它们的混合物。
15.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述果汁选自柑桔属汁、非柑桔属果汁、蔬菜汁和它们的混合物。
16.根据权利要求15所述的饮料，其特征在于，所述果汁包括桔子汁。
17.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，相对于全部饮料，所述果汁的存在数量范围为0.1wt.％-99.9wt.％。
18.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所存在的磷酸三钙的数量为总钙量的50wt.％-70wt.％，所存在磷酸一钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％且所存在的乳酸钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％。
19.根据权利要求18所述的饮料，其特征在于，所存在的磷酸三钙的数量为总钙量的60wt.％，所存在磷酸一钙的数量为总钙量的20wt.％且所存在的乳酸钙的数量为总钙量的20wt.％。
20.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述果汁显示有5∶1-54∶1的糖酸比范围。
21.根据权利要求8所述的饮料，其特征在于，所述果汁显示有12.5∶1-20∶1的糖酸比范围。
22.根据权利要求8所述的饮料，进一步含有水。
23.根据权利要求8所述的饮料，进一步包含至少一种添加剂。
24.根据权利要求23所述的饮料，其特征在于，所述至少一种添加剂选自酸化剂、香料组分、消泡剂、着色剂、防腐剂、甜味剂、维生素、矿物质、纤维质、甾醇和甾烷醇、增稠剂、抗氧化剂、乳化剂、碳酸化剂、兴奋剂和它们的混合。
25.一种钙添加的饮料产品，包括(a)基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，其中所添加的总钙量的大约60wt.％由磷酸三钙供给，总钙量的大约20wt.％由磷酸一钙供给且所添加的总钙量的大约20wt.％由乳酸钙供给和(b)桔子汁。
26.一种向饮料添加营养的方法，包括：制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将所述钙组合物与果汁相混合。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所存在的磷酸三钙的数量为总钙量的50wt.％-70wt.％，所存在磷酸一钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％且所存在的乳酸钙的数量为总钙量的10wt.％-30wt.％。
28.一种平衡饮料中相关果汁甜度和酸度的方法，包括制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将所述钙组合物与果汁相混合。
29.一种降低和/或消除饮料中钙添加相关的味道缺陷的方法，包括：制备基本上由磷酸三钙、磷酸一钙和乳酸钙组成的钙组合物，并将组合物的钙组分与果汁相混合。
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