CN103442597B - 山梨酸沉淀的减少 - Google Patents

Abstract

用于降低稳定的防腐糖浆的制造和贮存过程中山梨酸沉淀的方法。在水中制得山梨酸化合物、非水溶剂和表面活性剂的微乳液。将糖浆配料加入大量液体中，并且将微乳液加入该液体中。在另一个方面中，将山梨酸化合物溶解于糖浆的油基配料中。将糖浆配料加入大量液体中，并将含有山梨酸化合物的油基配料加入该液体中。再一个方面涉及用于降低稳定的防腐糖浆的制造和贮存过程中山梨酸沉淀的方法。将山梨酸化合物和聚山梨酸酯溶解于水中。将糖浆配料加入大量液体中，并且将含有山梨酸的流体加入该液体中。

Description

山梨酸沉淀的减少

发明领域

本发明涉及用于将山梨酸掺入饮料和饮料用糖浆中的方法。特别地，该方法涉及用于将山梨酸掺入饮料和饮料用糖浆中并且最小化山梨酸沉淀可能性的方法。

发明背景

消费者对清爽饮料的需求已经导致引入了许多类型的饮料。如果在制造时未饮用或使用，饮料的商业销售需要使饮料和由其制得饮料的糖浆免于变质腐败。

可以在显著抑制微生物和其他腐败剂（如，细菌、霉菌和真菌）的活性的条件下维持饮料。这样的条件常常需要例如冷藏直至饮用该饮料或糖浆。这样的条件的维持常常是不可能的或不实际的。

抑制微生物活性的另一种方法是将防腐剂加入饮料中。许多防腐剂是已知的。然而，已知的防腐剂通常具有在饮料中限制使用的缺陷。例如，当以足以提供防腐作用的浓度使用时，防腐剂可能给饮料带来异味。防腐剂还可能不利地影响饮料的外观。

一些防腐剂在饮料或由其制得饮料的糖浆的制造或贮存条件下沉淀或形成晶体或絮状物。一些防腐剂可能使饮料混浊，如果预期饮料是澄清的，那么这对于消费者而言是不可接受的。这样的现象通常是消费者不可接受的，不仅因为关于外观的某些成见，而且还因为消费者常常把混浊或沉淀形成与饮料的腐败变质相等同起来。饮料瓶中的絮状物、晶体或沉淀或沉淀样沉积物也是消费者不可接受的，因为固体通常味道不好并且呈现出令人不愉快的口感（例如，沙砾或沙质口感）。

饮料常常由待稀释的浓缩物制得。然后立即将饮料提供给消费者，或包装用于销售和饮用。浓缩物，通常称为糖浆，被方便地运输，并且然后用于以一步工艺制备饮料。因此，方便的是将所有配料（包括防腐剂）放入糖浆中。然而，由于糖浆是浓缩的，常常不可能引入具有有限溶解度的化合物而没有沉淀。

因此，对没有在糖浆中形成固体（如，絮状物、晶体、沉淀或沉淀样沉积物，或沉淀物）的防腐剂存在需求。对不使视觉上澄清的饮料产生混浊的防腐剂也存在需求。对引入这样的防腐剂而不促使其沉淀的方法也存在需求。

发明简述

本发明的第一个实施方案涉及用于形成用山梨酸防腐的稳定的饮料糖浆的方法。在本发明的另一个实施方案中，稳定的防腐糖浆在室温下具有至少三天或至少一周或长达二十周的货架期。

本发明的另一个实施方案涉及用于形成用山梨酸防腐的稳定的饮料的方法。在本发明的另一个实施方案中，稳定的防腐饮料在约40°F至约110°F的温度下具有至少四周或至少20周的货架期。

发明详述

如本文中所用的，“糖浆”或“饮料用糖浆”是向其中加入流体（通常是水）形成即饮饮料或“饮料”的饮料前体。通常，糖浆与水的体积比为1:3至1:8，更常见地为1:4至1:5。糖浆与水的体积比也表示为“投（throw）”。1:5比例，其是饮料工业内常用的比例，称为“1+5投”。

如本文中所用的，“饮料”指的是如软饮料、矿泉水饮料、冷藏即饮饮料、咖啡饮料、茶饮料、运动运料和含醇产品这样的饮料。饮料可以是碳酸化的或非碳酸化的。此外，在本发明的某些实施方案中，“饮料”还指汁液、乳制品和其他非澄清饮料。根据本发明的实施方案的饮料可以是澄清的或非澄清的。

“澄清”指的是光学澄清度，即，澄清的饮料可以澄清如水。在本发明的优选实施方案中，通过HACH浊度计（型号2100AN，HachCompany，Loveland，Colo）阅读来显示饮料浓缩物和/或成品饮料是澄清的。认为高达3NTU（比浊法浊度单位）的读数是非常澄清的，认为高达5NTU的值是澄清的。当这样的读数高如大约6至10NTU时，样品是不澄清的，而是非常轻微的混浊或轻微的混浊。在15NTU，饮料是混浊的。因此，具有不高于5NTU浊度的饮料被认为是澄清的饮料，具有6NTU值是非常轻微的混浊，至10NTU是轻微的混浊。

如本文中所用的，“稳定的”饮料糖浆指的是其中在超过三天，通常超过一周，更常见地超过四周，更常见地超过十周和最常见地超过二十周的时间段内，在室温下，没有发生相分离的糖浆，即，无晶体、絮凝物、沉淀、薄雾、云状物或沉淀物。如本文中所用的，“稳定的”成品饮料指的是其中在四周的时间段内，通常超过十周，更常见地超过二十周的时间段内，和更常见地超过六个月，即，在成品饮料的常见货架期内，在室温，在40°F、70°F、90°F和110°F下，没有发生相分离的澄清饮料，即，无晶体、絮凝物、沉淀、薄雾、云状物或沉淀物。

“防腐”的饮料在稳定性期间显示出无明显的微生物活性。

如通常在本文中所用的，“水”通常是经过调整和处理的质量适用于制造饮料的水。过高的硬度可能促使山梨酸沉淀。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够提供足够品质的水。

“流体”意思是形成饮料一部分的水和汁液、乳制品或其他液体饮料产品。例如，可以以没有提供足够硬度来促使山梨酸沉淀的数量来加入乳制品成分。根据本文中提供的指导，本领域技术人员可以确定添加乳制品、汁液或其他液体饮料产品是否适用于本发明的实施方案。

为了简洁，本发明将被描述为涉及水作为流体。然而，本文中的描述也涉及流体，如本文中所限定的。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够提供适用于形成糖浆的流体。

根据本发明的实施方案制得的饮料和糖浆通常包含水、防腐剂（包括山梨酸）、甜味剂、pH-中性化合物、酸和酸性化合物以及香精和香味化合物。这些化合物通常包括饮料中常见的味道改良剂、营养素、色素和其他化合物，如乳液、表面活性剂、缓冲剂和消泡剂。

山梨酸和山梨酸盐作为防腐剂。然而，在糖浆中常见的pH水平下，并在糖浆中足以在由其制得的饮料中提供商业上有用的防腐活性的常见山梨酸和/或山梨酸盐浓度下，山梨酸很可能会沉淀，除非采取避免沉淀的步骤。

山梨酸的微乳液

发明人已经发现了可以通过在水溶液中形成含有表面活性剂的非水溶剂中的山梨酸的微乳液可以避免糖浆和饮料制造过程中糖浆中山梨酸的沉淀。然后将这种微乳液加入糖浆或饮料中。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但是据信表面活性剂可改善可能诱使山梨酸沉淀的局部条件，如局部低pH，并且有助于溶解确实沉淀的任何山梨酸。

微乳液是包含通过表面活性剂稳定的油和水的热力学上稳定的、透明的、低粘度的、同向性的分散体。可以使用第二种表面活性剂或共同表面活性剂。微乳液通常具有5nm至100nm的颗粒大小范围。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但是据信微乳液源于表面活性剂分子的疏水部分和亲水部分与包括的化合物（山梨酸）和非水相的自发性自我装配。在过量水相存在的情况下，也存在微乳液。发明人已经发现，即使使用很大过量的水相，如饮料中所用的，表面活性剂仍然具有维持山梨酸溶解性的能力，即使微乳液不再存在。

可以通过以下三种方式的低能乳化来制备微乳液：用水相稀释油-表面活性剂混合物；用油相稀释水-表面活性剂混合物；以及将所有成分混合在一起。也可以通过相转化来制得微乳液，尤其是当表面活性剂是乙氧基化非离子表面活性剂时。将含有这样的表面活性剂的水包油型乳液进行加热时，乳液在临界（相转化）温度下转变成油包水型乳液。边搅拌边冷却产生稳定的水包油型微乳液。然而，在相转化过程中，小滴大小达到最大。因为越大的小滴越容易使得液体产品朦胧或混浊，本领域技术人员认识到相转化方法通常不能用于制备本发明实施方案中的微乳液。

非水溶剂通常用于溶解山梨酸以及表面活性剂。稳定的非水溶剂包括，但不限于，丙二醇、乙醇、柠檬酸、苄醇、三醋精、柠檬烯、植物油、中链甘油三酯、柑桔香精油，及其组合。

在另外的和任选的步骤中，将助溶剂加入本发明实施方案中的饮料浓缩物中。例如，使用非水溶剂并且非水溶剂和表面活性剂与水与水都不混溶时，这样的添加是必需的。在这样的情况中，需要加入不仅与水混溶而且与非水溶剂和表面活性剂混溶的助溶剂。此外，助溶剂的加入有助于饮料浓缩物之后的稀释，与非水溶剂和表面活性剂的水混溶性无关。

如果使用助溶剂，通常在添加表面活性剂后加入。合适的助溶剂包括，但不限于，丙二醇、乙醇、柠檬酸、苄醇、三醋精、柠檬烯，及其组合。在本发明特别优选的实施方案中，使用丙二醇和乙醇的组合，通常约60:40组合，或乙醇和柠檬酸的组合，通常约90:10组合。助溶剂可以是用于制备含有山梨酸的非水溶液的相同溶剂。或者，助溶剂可以不同。根据本文中提供的指导，本领域技术人员可以容易地确定数量。简单地说，数量必须足以作为水与非水溶剂加表面活性剂的混合物之间的“桥梁”，并且通常为15%至70%，更常见地为20%至50%，基于山梨酸预微乳液混合物的总重。

聚山梨酸酯通常用作本发明实施方案中的表面活性剂。聚山梨酸酯公知是一种食品中常用的非离子表面活性剂。聚山梨酸酯源自聚乙氧基化山梨聚糖和脂肪酸，如下表中所列。聚山梨酸酯通常以六个级别作为聚山梨酸酯20、40、60、65、80和85可获得，可从供应商购得。这些产品也可以作为吐温20、40、60、65、80和85从ICIAmericas获得。这些化合物的化学式和HLB值如下：

名称	化学式	HLB
			聚山梨酸酯20	聚氧乙烯(20)山梨聚糖单月桂酸酯	16.7
聚山梨酸酯40	聚氧乙烯(20)山梨聚糖棕榈酸酯	15.6
			聚山梨酸酯60	聚氧乙烯(20)山梨聚糖硬脂酸酯	14.9
聚山梨酸酯65	聚氧乙烯(20)山梨聚糖三硬脂酸酯	10.5
			聚山梨酸酯80	聚氧乙烯(20)山梨聚糖油酸酯	15.0
聚山梨酸酯85	聚氧乙烯(20)山梨聚糖三油酸酯	11.0

一些聚山梨酸酯在水中相当可溶，并且因此可以方便地溶解于水溶液中。然而，更常见地，首先将聚山梨酸酯加入非水相中，由此形成预微乳液。

如本领域技术人员所知，油包水型微乳液通常在3至大约8之间的HLB下形成，而水包油型微乳液通常在大约8至18之间的HLB下形成。高于大约8的HLB表明分子具有很大的亲水性特征。通常用于本发明实施方案中的聚山梨酸酯具有高于10的HLB，并且因此通常形成水包油型微乳液。

聚山梨酸酯通常用作表面活性剂，以形成根据本发明的微乳液。聚山梨酸酯是食品安全的并且在液体中是充分接受的。然而，也可以使用其他食品安全的表面活性剂。其他合适的表面活性剂包括，但不限于，山梨聚糖单月桂酸酯（司盘20）、山里聚糖单棕榈酸酯（司盘40）、山梨聚糖单硬酯酸酯（司盘60）、山梨聚糖单油脂酸酯（司盘80）、蔗糖单肉豆蔻酸酯、蔗糖单棕榈酸酯、蔗糖棕榈酸酯/硬脂酸酯、蔗糖硬脂酸酯、维生素ETPGS（生育酚丙二醇琥珀酸酯，维生素E的水溶性形式）、二辛基硫代琥珀酸钠盐（DOSS）、单油酸单甘油酯、单月桂酸单甘油酯、单棕榈酸单甘油酯、卵磷脂、甘油二酯混合物、单甘油酯的柠檬酸酯、单甘油酯的醋酸酯、单甘油酯的乳酸酯、单甘油酯的二乙酰基酒石酸酯、脂肪酸的聚甘油酯（如，十甘油单辛酸酯/癸酸酯、三甘油单油酸酯、十甘油单硬酯酸酯、十甘油二棕榈酸酯、十甘油单油酸酯、十甘油四油酸酯和六甘油二油酸酯）、α-、β-、γ-环糊精、脂肪酸的丙二醇酯（如，二癸酸酯、单和二辛酸酯混合物以及辛酸酯和癸酸的二酯、硬脂酰乳酸酯）、游离脂肪酸（通常C_8-18），及其组合。

为了水包油型微乳液形成，尽管优选掺入具有至少大约8的HLB值的表面活性剂，但具有低于大约8的HLB值的表面活性剂常常用于与具有较高HLB值的那些表面活性剂的混合物中。这种技术导致了增强的性能。

如本文中所用的，“胶束”指的是其中表面活性剂在分子水平聚集的系统。胶束的大小大约为5至10nm。对于与胶束形成相关的表面活性剂，存在临界最小浓度（CMC）。低于CMC，表面活性剂只在溶液中；高于CMC，自发形成离散的颗粒或胶束。因此，在本发明的实施方案中，制得了预微乳化液。然而，当引入糖浆或饮料中时，预微乳化液转化成微乳液。

通过胶束的疏水性部分插入山梨酸，胶束递送山梨酸。为了作为递送系统，通常需要具有表面活性剂多于水不混溶成分的分子。

为了形成微乳液和防止油相聚集，乳化剂或表面活性剂的数量应当超过临界胶束浓度，并且理想地至少是由非水溶剂加山梨酸组成的分散成分的数量的约一倍至约十倍。微乳液中的小滴的大小为5至100nm，小于可见光的波长（约100nm）。因此，微乳液是澄清的。微乳液在热力学上也是稳定的；自发形成，即，混合顺序没有关系；并且具有可逆相变，即，如果在升高的温度下发生相分离，在温度降低时，返回均匀的外观，尽管颗粒大小可能已经增大。无论如何，如果颗粒大小充分超过100nm直径，饮料的外观将变得混浊或朦胧。

微乳液需要表面活性剂的数量超过其CMC，以形成乳液。在含水介质中，吐温20的CMC为约0.07%（约700ppm）；对于吐温60，CMC为约0.03%（约300ppm）；而对于吐温80，CMC为约0.015%（约150ppm）。然而，成品饮料中的表面活性剂的浓度通常为约5ppm至约15ppm。因此，本发明饮料实施方案中的表面活性剂的浓度为低于相应的CMC至少一个数量级。然而，在山梨酸预微乳液和水之间的最初接触时形成的胶束看来在糖浆和饮料中能坚持不变，因为随着时间两者的外观保持光学上透明的，并且没有柠檬酸沉淀形成。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但是可以通过最初引入糖浆中的一些山梨酸是水溶性的并且从胶束结构中分离出来进入大体积的水相中的事实来部分解释这一现象。因此，需要表面活性剂胶束，仅仅用来分散不是水溶性的并且保持在胶束内（处于平衡状态）的山梨酸。

微乳液还需要表面活性剂的数量是分散物质（山梨酸，通常是在非水溶剂中）的几倍，由此能够使表面活性剂形成围绕分散物质“包裹”的小滴。然而，山梨酸的浓度在糖浆中为1200至1600ppm，在饮料中为250至350ppm，然而，如上所述，表面活性剂的浓度，如吐温，在糖浆中大约为30ppm至90ppm，在饮料中为5ppm至15ppm。因此，围绕分散山梨酸包裹的小滴的形成在大量的水中是不可能的。山梨酸具有低于本发明中所用表面活性剂的分子量。因此，在摩尔基础上，浓缩物/糖浆/饮料中的表面活性剂和山梨酸之间的浓度差异甚至更大。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但认为，出于所有这些原因，微乳液在糖浆或饮料中是不能持久的。

通常通过用充分的搅拌将成分混合足以形成微乳液的时间来形成微乳液。因为微乳液是自我形成的，搅拌通常不需要非常强烈。通常在40°F和低于约系统相转化温度之间的温度下在流体中形成微乳液。更常见地，在50°F至130°F之间的温度下形成微乳液。

引入来自本发明实施方案中的微乳液的糖浆中的聚山梨酸酯的数量足以在糖浆中获得至少0.5ppm的聚山梨酸酯浓度，通常至少1ppm，更常见地为至少2ppm，乃至更常见地为至少5ppm。通常在本发明的实施方案中有效的聚山梨酸酯最大浓度低于200ppm，更常见地低于150ppm，和更常见地低于100ppm。因此，聚山梨酸酯浓度的典型范围为0.5至200ppm之间，更常见地为1至100ppm之间，和更常见地5至100ppm之间。通常，将糖浆和饮料中的聚山梨酸酯数量最小化，因为聚山梨酸酯也是起泡剂，其可能导致泡沫产生，特别是在碳酸化过程中。还必须考虑大的聚山梨酸酯浓度对味道的潜在不利影响。法规还限制了聚山梨酸酯在一些市场中的使用。

根据本发明的实施方案，将山梨酸溶解于表面活性剂中，或通常溶解于非水溶剂中。本领域技术人员认识到山梨酸在水中是微溶的。因此，通常，将山梨酸溶解于溶剂中，然后与表面活性剂和任选的助溶剂混合，以形成预微乳液，然后将其引入糖浆或饮料中。

油基配料中的山梨酸化合物

发明人已经发现了通过将山梨酸溶解于油基配料中，然后将其加入糖浆中，可以避免在糖浆和饮料制造过程中山梨酸在糖浆中的沉淀。

如本文中所用的，山梨酸化合物是含有山梨酸或在糖浆和饮料制造过程中发现的条件下转化成或释放山梨酸的化合物或组合物。特别地，通常作为山梨酸盐来引入山梨酸，通常作为山梨酸的碱金属盐。常用的碱金属是钠和钾。在本发明更常见的实施方案中，使用山梨酸钾。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但是据信油基配料改善了促使山梨酸沉淀的局部条件，如局部的低pH。

饮料和糖浆的一些配料是油基的或包括油基配料。例如，一些营养素，如生育酚（维生素E）和生育三烯酚，是油基配料。此外，许多香精和香味化合物是油基或包括油基配料。如本领域技术人员所知的，柑桔香精，如柠檬、酸橙、柠檬/酸橙、橙子、葡萄柚等，常常具有油基配料。

可以具有油基配料的其他配料包括抗氧化剂，如TBHQ、BHA和BHT。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够鉴定在其中合适地溶解山梨酸成分的合适油基配料。

饮料中的山梨酸浓度通常低于500ppm。糖浆中的山梨酸浓度通常低于1300ppm。在约20℃下，在2.5至4的pH下，在水溶液中（这些是用于饮料和糖浆的典型制造条件），在约500ppm的山梨酸盐浓度下，山梨酸开始沉淀，除非采用排除沉淀的步骤，并且在1300ppm下，沉淀的趋势明显。此外，如本领域技术人员所知的，饮料或糖浆中的其他化合物也可能不利地影响山梨酸溶解性。例如，硬度降低山梨酸的溶解性。因此，在宽的山梨酸浓度范围下考虑了根据本发明实施方案的山梨酸盐的添加，同时基本上排除了山梨酸沉淀。

含水流体中的山梨酸化合物和聚山梨酸酯

发明人已经进一步发现了通过将山梨酸化合物和聚山梨酸酯溶解于含水流体中，然后将其加入糖浆中，可以避免糖浆和饮料制造过程中糖浆中的山梨酸沉淀。

如本文中所用的，山梨酸化合物是含有山梨酸或在糖浆和饮料制造过程中发现的条件下转化成或释放山梨酸的化合物或组合物。特别地，通常作为山梨酸盐来引入山梨酸，通常作为山梨酸的碱金属盐。常用的碱金属是钠和钾。在本发明更常见的实施方案中，使用山梨酸钾。尽管发明人不希望受到理论的束缚，但是据信油基配料改善了促使山梨酸沉淀的局部条件，如局部的低pH，并且有助于溶解形成时的山梨酸。

根据本发明的实施方案，将山梨酸化合物和聚山梨酸酯都溶解于糖浆中。本领域技术人员认识到山梨酸溶解于水中，并且山梨酸盐明显溶解性更高，因此通常用作本发明实施方案中的山梨酸化合物。因此，本发明的实施方案中使用一种或多种山梨酸化合物和聚山梨酸酯的水溶液。其他糖浆配料也可以作为该溶液的一部分加入。

饮料中的山梨酸浓度通常低于500ppm。糖浆中的山梨酸浓度通常低于1300ppm。在约20℃下，在2.5至4的pH下，在水溶液中（这些是用于饮料和糖浆的典型制造条件），在约500ppm的山梨酸盐浓度下，山梨酸开始沉淀，除非采用排除沉淀的步骤，并且在1300ppm下，沉淀的趋势明显。此外，如本领域技术人员所知的，饮料或糖浆中的其他化合物也可能不利地影响山梨酸溶解性。例如，硬度降低山梨酸的溶解性。因此，在宽的山梨酸浓度范围下考虑了根据本发明实施方案的山梨酸盐的添加，同时基本上排除了山梨酸沉淀。

如以上所讨论的，聚山梨酸酯是公知的常用于食品中的非离子表面活性剂和乳化剂。聚山梨酸酯源自聚乙氧基化山梨聚糖和油酸，并且通常以如聚山梨酸酯20、40、60和80这样的级别可获得，可从供应商购得。聚山梨酸酯在水中相当可溶，并且因此可以方便地溶解于水溶液中。

引入本发明实施方案中的糖浆中的聚山梨酸酯的数量足以在糖浆中获得至少0.5ppm的聚山梨酸酯浓度，通常至少1ppm，更常见地为至少2ppm，乃至更常见地为至少5ppm。通常在本发明的实施方案中有效的聚山梨酸酯最大浓度低于200ppm，更常见地低于150ppm，和更常见地低于100ppm。因此，聚山梨酸酯浓度的典型范围为0.5至200ppm之间，更常见地为1至150ppm之间，和更常见地5至100ppm之间。

饮料中的山梨酸浓度通常低于500ppm。糖浆中的山梨酸浓度通常低于1300ppm。在约20℃下，在2.5至4的pH下，在水溶液中（这些是用于饮料和糖浆的典型制造条件），在约500ppm的山梨酸盐浓度下，山梨酸开始沉淀，除非采用排除沉淀的步骤，并且在1300ppm下，沉淀的趋势明显。此外，如本领域技术人员所知的，饮料或糖浆中的其他化合物也可能不利地影响山梨酸溶解性。例如，硬度可降低山梨酸的溶解度。因此，在宽的山梨酸浓度范围下考虑了根据本发明实施方案的微乳液中的山梨酸的添加，同时基本上排除了山梨酸沉淀。

更多的方面

获得商业防腐条件所需的山梨酸浓度还涉及糖浆或饮料的其他条件。例如，碳酸化将降低获得给定防腐性能所需的山梨酸浓度。在对照中，降低pH降低了获得给定防腐性能所需的山梨酸浓度。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够确定合适地使糖浆或饮料防腐的山梨酸浓度。

根据本发明的实施方案，糖浆和饮料包括山梨酸作为防腐剂。其他防腐剂是本领域技术人员已知的，并且可以与山梨酸一起包括。其他防腐剂包括，例如，螯合剂（如，EDTA，包括EDTA二钠、EDTA钙二钠和六偏磷酸钠（SHMP））和抗微生物剂（如，苯甲酸盐，特别是苯甲酸碱金属盐）；月桂酸精氨酸盐；肉桂酸盐；和抗氧化剂，包括生育酚、BHA和BHT。根据本发明的实施方案，谨慎使用其他防腐剂，并且最常见地，根本不用。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够选择合适的防腐剂。

本发明实施方案的饮料和糖浆的甜味剂包括热量碳水化合物甜味剂、天然高效甜味剂、合成高效甜味剂、其他甜味剂，及其组合。根据本文中提供的指导，可以选择合适的增甜系统（不管是单种化合物还是其组合）。

合适的热量碳水化合物甜味剂的实例包括蔗糖、果糖、葡萄糖、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、D-塔格糖、海藻糖、半乳糖、鼠李糖、环糊精（例如，α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精）、核酮糖、苏糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、艾杜糖、乳糖、麦芽糖、转化糖、异海藻糖、新海藻糖、帕拉金糖或异麦芽酮糖、赤藓糖、脱氧核糖、古洛糖、艾杜糖、塔洛糖、赤藓酮糖、木酮糖、阿洛酮糖、松二糖、纤维二糖、葡糖胺、甘露糖胺、岩藻糖、葡萄糖醛酸、葡糖酸、葡糖酸内酯、阿比可糖、半乳糖胺、木-寡糖（木三糖、木二糖等）、龙胆-寡糖（龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等）、乳-寡糖、山梨糖、黑曲霉-寡糖、果寡糖（蔗果三糖、霉菌赤藓醛糖等）、麦芽四醇、麦芽三醇、麦芽寡糖（麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽戊糖、麦芽己糖、麦芽庚糖等）、乳果糖、蜜二糖、蜜三糖、鼠李糖、核糖、异构化液体糖，如高果糖玉米/淀粉糖浆（例如，HFCS55、HFCS42或HFCS90）、偶联糖、大豆寡糖和葡萄糖糖浆。

适用于本文中提供的实施方案中的其他甜味剂包括天然、合成和其他高效甜味剂。如本文中所用的，短语“天然高效甜味剂”、“NHPS”、“NHPS组合物”和“天然高效甜味剂组合物”是同义词。“NHPS”意思是自然界中发现的任何甜味剂，其可以是原始的、提取的、纯化的、酶处理过的，或任何其他形式，单独地或其组合，并且特征上具有高于蔗糖、果糖或葡萄糖的甜度，但具有较低热量。适用于本发明实施方案的NHPS的非限制性实例包括莱鲍迪苷A、莱鲍迪苷B、莱鲍迪苷C（杜克苷B）、莱鲍迪苷D、莱鲍迪苷E、莱鲍迪苷F、杜克苷A、甜茶苷、甜叶菊、甜菊苷、罗汉果苷IV、罗汉果苷V、罗汉果甜味剂、赛门苷、莫那甜及其盐（莫那甜SS、RR、RS、SR）、仙茅甜蛋白、甘草酸及其盐、索马甜、莫内林、马槟榔甜蛋白、布那珍（brazzein）、hernandulcin、叶甜素、菝葜苷、根皮苷、三叶苷（trilobtain）、白元参苷、欧亚水龙骨甜素、多足蕨苷A、pterocaryosideA、pterocaryosideB、无患子倍半萜苷、假秦艽苷I、巴西甘草甜度I、abrusosideA和甜茶树甙I。

NHPS还包括修饰的NHPS。修饰的NHPS包括已经自然地改变的NHPS。例如，修饰的NHPS包括，但不限于，已经发酵、与酶接触，或在NHPS上衍生或取代的NHPS。在一个实施方案中，至少一种修饰的NHPS可以与至少一种NHPS结合使用。在另一个实施方案中，可以使用至少一种修饰的NHPS，而未用NHPS。因此，修饰的NHPS可以替代NHPS，或可以结合NHPS使用，用于本文中所述的任一个实施方案。然而，为了简洁，在本发明的实施方案的描述中，没有专门将修饰的NHPS描述为未修饰的NHPS的替换方案，但应当理解在本文中公开的任一个实施方案中，修饰的NHPS可以替代NHPS。

如本文中所用的，短语“合成甜味剂”指的是不是在自然界发现的并且是高效甜味剂的任何组合物。适用于本发明实施方案的也称为“人造甜味剂”的合成甜味剂的非限制性实例包括三氯蔗糖、安赛蜜钾（安赛蜜K或aceK）或其他盐、阿斯巴甜、阿力甜、糖精、新橙皮苷二氢查耳酮、环磺酸盐、纽甜、N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯、N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-3-甲基丁基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯、N-[3-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙基]-L-α-天冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯，及其盐。

适用于本发明实施方案中的酸包括通常用于饮料和饮料糖浆中的食品级酸。缓冲剂包括形成pH缓冲剂的食品级酸的盐，即，提供趋于将pH维持在选定水平的化合物的组合。用于特定实施方案中的食品酸包括，但不限于，磷酸、柠檬酸、抗坏血酸、己二酸、富马酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、醋酸、草酸、鞣酸、咖啡鞣酸，及其组合。

常规用于饮料和糖浆中的香精适用于本发明实施方案的饮料和糖浆中。本领域技术人员认识到一些香精将使饮料混浊或给饮料增加朦胧外观。因此，这样的常常为乳液的香精将不适合用于澄清饮料中。合适的香精包括通常用于饮料和糖浆中的与饮料类型相适的香精。即，澄清饮料通常不会用使饮料朦胧、引入混浊或另外使得消费者对饮料吸引力较低的香精来增香。然而，根据本领域技术人员已知的这种条件，按照需要，合适地使用已知的香精。

在本发明的实施方案中合适地使用与饮料类型相一致的任何香精、香味化合物或香精系统。此外，香精可以是任何形式的，如粉末、乳液、微乳液等。这些形式中的一些可能会诱使饮料中云雾化，并且因此不能用于澄清饮料中。典型的香精包括杏仁、意大利苦杏酒、苹果、酸苹果、杏、油桃、香蕉、黑樱桃、樱桃、树莓、黑莓、蓝莓、巧克力、肉桂、椰子、咖啡、可乐、蔓越橘、奶油、爱尔兰奶油、果汁喷趣酒、生姜、柑曼怡干邑（grandmarnier）、葡萄、葡萄柚、番石榴、石榴汁、石榴、榛子、奇异果、柠檬、酸橙、柠檬/酸橙、红桔、橘子、芒果、穆哈咖啡、橙子、番木瓜、西番莲、桃子、梨、胡椒薄荷、留兰香、冰镇果汁朗姆酒、菠萝、根汁汽水、桦树啤酒、菝葜、草莓、波森莓、茶、滋补品、西瓜、甜瓜、野生樱桃和香草。示例性香精是所有类型的柠檬-酸橙、可乐、咖啡、茶、水果香精，及其组合。

除了聚山梨酸酯以外的其他表面活性剂也可以存在于糖浆或饮料中，可以作为糖浆的配料加入。本领域技术人员认识到也可以将表面活性剂作为成分配料的一部分引入糖浆或饮料中。通常适用于本发明实施方案中的表面活性剂包括，但不限于，十二烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸二辛酯或磺基琥珀酸二辛酯钠、十二烷基硫酸钠、氯化十六烷吡啶（十六烷基氯化吡啶）、十六烷基三甲基溴化铵、胆酸钠、氨基甲酰、氯化胆碱、肝胆酸钠、卵磷脂、蔗糖油酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖棕榈酸酯、蔗糖月桂酸酯，和其他表面活性剂。

本领域技术人员认识到配料可以单独或结合加入。此外，可以制得干配料的溶液并用于方便地将配料加入大量的水中。

本领域技术人员认识到，如果在糖浆制造过程中使用高于环境温度的温度，在完成产品后，或，通常，在酸化之后和加入挥发性物质之前，可以降低糖浆的温度。通常，通过将配料加入大量水中来制得饮料糖浆。水通常在至少50°F的温度下，并且通常低于200°F，通常为50°F至160°F，并且通常为50°F至130°F。

关于微乳液，尽管可以在高于本文中本发明实施方案中所述的微乳液的相转化温度的温度下制得饮料和糖浆，但不加入微乳液，直至待加入微乳液的流体的温度低于相转化温度。这样，含有山梨酸的小滴保持小的并且没有使得糖浆或饮料混浊或成雾状。通常，对于用聚山梨酸酯制得的微乳液，相转化温度低于130°F。然而，本领域技术人员认识到相转化温度不仅与用于形成微乳液的表面活性剂相关，而且与糖浆或饮料的组成相关。例如，较高浓度的表面活性剂可能升高相转化温度。油基香精的存在也可能影响山梨酸微乳液的相转化温度。根据本文中提供的指导，本领域技术人员将能够确定相转化温度，当高于该温度时，通常不将微乳液加入饮料中。

通常将配料加入大量水中，使得最小化配料之间潜在的不利相互作用或对配料的潜在不利影响。例如，可以在制造过程快结束时相对低温部分的过程中加入温度敏感的营养素。相似地，常常就在完成糖浆之前加入香精或香味化合物，以最小化挥发性成分的潜在丢失和最小化任何形式的香味丢失。常常，酸化是最后步骤之一，通常在加入温度敏感的、挥发性的和香味物质之前进行。因此，通常在合适的时间和合适的温度下加入香精或香味成分或其他挥发性材料。根据本文中提供的指导，本领域技术人员可以鉴定出合适的时间来引入香精和其他挥发性材料。

合适地使用配料添加的这些或其他顺序中的任何一种，根据本文中提供的指导，本领域技术人员可以确定加入配料的顺序。因此，根据已经描述的温度限制，含山梨酸的微乳液、溶解于油基配料中的山梨酸化合物或与聚山梨酸酯一起溶解于水溶液中的山梨酸化合物可以在任何时间加入大体积溶液中。

将所得到的糖浆包装并且可以贮存。糖浆基本上可以立即用于制造饮料，饮料通常进行包装用于销售。糖浆也可以分配至瓶子中，通过添加水以及可能的其他材料（如，碳酸化）来制得包装饮料。通常，投是1+5。此外，通常将糖浆销售给将糖浆与稀释水以及可能的其他配料（如，碳酸化）混合的那些人，用于立即饮用。这样的制备的一个实例是“矿泉水软饮料”。

本发明的其他实施方案涉及稳定的防腐即饮饮料的制造。可以通过将等份的糖浆与合适量的稀释水混合来制得这样的饮料。通常，使用1体积的糖浆与5体积的水或其他流体的比例，也称为“1+5投”。

本发明的糖浆实施方案是用山梨酸防腐的稳定的饮料糖浆，在室温下具有至少三天或至少约一周的货架期。更常见地，本发明的糖浆实施方案具有至少4周，或至少七周，乃至更常见地至少20周的货架期。

本发明的饮料实施方案是用山梨酸防腐的稳定的饮料，在40°F至110°F之间的温度下，具有至少四周，或至少十周的货架期。更常见地，本发明的饮料实施方案具有至少四周，或至少六周，或至少二十周，乃至更常见地至少六个月的货架期。

以下实施例说明但没有限制本发明。

实施例1

制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料。将大量温度为约50°F至200°F的水放入搅拌罐中并启动搅拌。

将如缓冲剂、甜味剂、消泡剂和营养素这样的配料加入大量水中。作为固体、液体、溶液、乳液，或任何形式加入配料。将固体溶解于流体中形成溶液、悬浮液或其他含水组合物。然后边持续搅拌边将酸加入本体溶液中。

在水中制得山梨酸和乙醇与聚山梨酸酯20表面活性剂的微乳液。加入的山梨酸的量足以提供糖浆中0.12重量%的山梨酸浓度。在低于糖浆中的微乳液的相转化温度的温度下，边持续搅拌边将这微乳液加入本体溶液中。

如果需要，然后将本体溶液的温度降至低于约120°F，边持续搅拌边加入柠檬酸橙香精。在彻底混合后，加入获得所需体积需要的额外完成（top-off）水，并且持续搅拌直至糖浆彻底混合。如果需要，然后将糖浆冷却至环境温度。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存1周。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存10周，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例2

根据实施例1的方法制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料，除了使用丙二醇制得微乳液，并且在加入其他配料之前加入大量水中。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存4周。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存6个月，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例3

根据实施例1的方法制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料，除了将缓冲剂加入微乳液中。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存4周。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存6个月，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例4

制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料。将大量温度为约50°F至200°F的水放入搅拌罐中并启动搅拌。

将如缓冲剂、甜味剂、消泡剂和营养素这样的配料加入大量水中。作为固体、液体、溶液、乳液，或任何形式加入配料。然后边持续搅拌边将酸加入本体溶液中。

将山梨酸钾溶解于柠檬酸橙香精中，其含有油基物质。加入的山梨酸盐的数量足以提供糖浆中0.12重量%的山梨酸盐浓度。

如果需要，然后将本体溶液的温度降至低于约120°F，边持续搅拌边加入含有山梨酸钾的柠檬酸橙香精。在彻底混合后，加入获得所需体积需要的额外完成（top-off）水，并且持续搅拌直至糖浆彻底混合。如果需要，然后将糖浆冷却至环境温度。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存7天。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存16周，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例5

基本根据实施例4中所用的方法制得可乐味的糖浆和饮料，不同的是首先将山梨酸钾与含有生育酚的可乐香精混合，然后在制造过程中的任何时间加入糖浆中。

由此制得的糖浆是用于凉爽可乐口感饮料的深色糖浆。将糖浆在室温下贮存7天。糖浆在整个贮存过程中没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产凉爽可乐味饮料。将饮料在室温下贮存16周，并且在整个贮存过程中没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例6

制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料。将大量温度为约50°F至200°F的水放入搅拌罐中并启动搅拌。

将如缓冲剂、甜味剂、消泡剂和营养素这样的配料加入大量水中。作为固体、液体、溶液、乳液，或任何形式加入配料。然后边持续搅拌边将酸加入本体溶液中。

将山梨酸钾和聚山梨酸酯20溶解于水中。加入的山梨酸盐的量足以提供糖浆中0.12重量%的山梨酸盐浓度。边持续搅拌边将这溶液加入本体溶液中。

如果需要，然后将本体溶液的温度降至低于约120°F，边持续搅拌边加入柠檬酸橙香精。在彻底混合后，加入获得所需体积需要的额外完成（top-off）水，并且持续搅拌直至糖浆彻底混合。如果需要，然后将糖浆冷却至环境温度。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存7天。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存16周，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例7

根据实施例6的方法制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料，除了在加入其他配料之前，将含有山梨酸钾和聚山梨酸酯20的溶液加入大量水中。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存7天。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存16周，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

实施例8

根据实施例6的方法制得了柠檬酸橙调味的糖浆和使用1+5投由其制得的饮料，除了将缓冲剂加入含有山梨酸钾和聚山梨酸酯20的溶液中。

由此制得的糖浆是用于新鲜口感饮料的澄清糖浆。将糖浆在室温下贮存7天。糖浆保持澄清并且没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

用5等份的稀释水稀释1等份的由此制得的糖浆（“1+5投”），以生产新鲜口感的柠檬酸橙澄清饮料。将饮料在室温下贮存16周，并且仍然保持澄清而没有任何固体沉淀物、沉淀、晶体、絮状物、云状物或混浊。

尽管已经参照特定的实施例（包括目前实施本发明的优选方式）描述了本发明，但本领域技术人员将认识到存在落入所附权利要求中列出的本发明的精神和范围内的上述系统和技术的各种改变和排列。例如，在本发明的实施方案中制得的其他澄清饮料，和本发明实施方案中所用的其他非水溶剂。

Claims (13)

1.用于降低稳定的防腐糖浆的制造和贮存过程中山梨酸沉淀的方法，所述方法包括：

(a)形成包含山梨酸、非水溶剂和选自聚山梨酸酯及其混合物的表面活性剂的微乳液，

(b)在大量液体中混合糖浆配料，和

(c)将微乳液加入液体中；

其中山梨酸在糖浆中的浓度为1200至1600ppm且表面活性剂在糖浆中的浓度在30ppm和90ppm之间。

2.权利要求1的方法，其中表面活性剂为聚山梨酸酯20。

3.权利要求1或2的方法，其中非水溶剂选自丙二醇、乙醇、柠檬酸、苄醇、三醋精、柠檬烯、植物油、中链甘油三酯、柑桔香精油，及其混合物。

4.权利要求1或2的方法，其中微乳液进一步包含可与水和所述非水溶剂混溶的助溶剂。

5.权利要求4的方法，其中助溶剂选自60:40组合的丙二醇和乙醇，90:10组合的乙醇和柠檬酸，及其混合物。

6.用于降低稳定的防腐糖浆的制造和贮存过程中山梨酸沉淀的方法，所述方法包括：

(a)形成含有山梨酸化合物的油基配料，由将山梨酸化合物溶解于糖浆的油基配料中组成，所述山梨酸化合物选自山梨酸和在糖浆和饮料制造过程中发现的条件下转化成或释放山梨酸的化合物，及其混合物；所述糖浆的油基配料选自油基营养素、油基香精和香味化合物、油基抗氧化剂，及其混合物，

(b)在大量液体中单独地混合糖浆配料，其中所述配料包含选自酸、缓冲剂、甜味剂、表面活性剂、消泡剂、色素、味道改良剂、营养素及其混合物的配料，和

(c)然后将含有山梨酸化合物的油基配料加入到液体中以形成稳定的防腐糖浆。

7.权利要求6的方法，其中油基配料选自生育酚、生育三烯酚、柑桔香精、TBHQ、BHT、BHA，及其混合物。

8.权利要求6或7的方法，其中山梨酸化合物选自山梨酸碱金属盐及其混合物。

9.权利要求6或7的方法，其中山梨酸化合物是山梨酸钾。

10.权利要求6或7的方法，其中山梨酸化合物选自山梨酸、山梨酸的碱金属盐，及其混合物。

11.权利要求1的方法，其中糖浆中的山梨酸浓度低于1300ppm。

12.用于降低稳定的防腐饮料的制造和贮存过程中山梨酸沉淀的方法，所述饮料是通过稀释稳定的防腐糖浆制得的，所述方法包括权利要求1，2，3-7，10和11任一项的步骤，并且进一步包括：

(d)将稳定的防腐糖浆与数量足以制得稳定的防腐饮料的流体混合。

13.权利要求12的方法，其中饮料中的山梨酸浓度低于500ppm。