CN104994751A - 稳定糖浆和成品饮料中的山梨酸或苯甲酸 - Google Patents

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Abstract

山梨酸广泛用作食物和饮料中的防腐剂。当在饮料应用中使用山梨酸时，常见问题是糖浆和成品饮料中的低溶解度。由于其低溶解度，山梨酸在糖浆和成品饮料中是不稳定的，导致乳析和沉淀物。例如，在室温下在水中的山梨酸溶解度为0.16重量％。期望具有在糖浆中至少1200-1600ppm和在成品饮料中的至少200-250ppm的山梨酸，但由于低溶解度、乳析、沉积、沉淀和相分离，难以达到此类量。

Description

稳定糖浆和成品饮料中的山梨酸或苯甲酸
发明领域
本发明涉及用于稳定糖浆和成品饮料中的山梨酸或苯甲酸的方法。
发明背景
山梨酸(2,4,-已二烯酸)广泛用作食物和饮料中的防腐剂。当在饮料应用中使用山梨酸时，常见问题是糖浆和成品饮料中的低溶解度。
由于其低溶解度，山梨酸在糖浆和成品饮料中是不稳定的，导致乳析和沉淀物。例如，在室温下在水中的山梨酸溶解度为0.16重量％。在含有60重量％糖的溶液中的山梨酸溶解度为0.08重量％。在高酸糖浆中的山梨酸溶解度小于0.1重量％。
期望具有在糖浆中至少1200-1600ppm和在成品饮料中的至少200-250ppm的山梨酸，但由于低溶解度、乳析、沉积、沉淀和相分离，难以达到此类量。
同样地，苯甲酸是广泛使用的防腐剂，但在浓缩糖浆和成品饮料中也具有低溶解度；因此，还期望增加苯甲酸在糖浆和成品饮料中的溶解度。
发明概述
本发明的一个方面涉及通过下述制备山梨酸微分散体的方法：将山梨酸盐特别是山梨酸钾溶解于水中，以形成山梨酸钾溶液，将稳定剂加入水中，以形成稳定剂溶液；将山梨酸钾溶液和稳定剂溶液组合且混合；并且调整pH以形成稳定的山梨酸分散体，其中所述分散体的粘度不大于1000cps。
另一个方面涉及通过将上述山梨酸微分散体加入饮料用糖浆中，来制备饮料用糖浆的方法。
另一个方面涉及通过将碳酸水或处理水加入上述浓缩饮料用糖浆中，来制备软饮料饮品的方法。
本发明的进一步方面涉及通过下述制备苯甲酸微分散体的方法：将苯甲酸盐特别是苯甲酸钠或苯甲酸钾溶解于水中，以形成苯甲酸钠溶液，将稳定剂加入水中，以形成稳定剂溶液；将苯甲酸钠溶液和稳定剂溶液组合且混合；并且调整pH以形成稳定的苯甲酸分散体，其中所述分散体的粘度不大于1000cps。
另一个方面涉及通过将上述苯甲酸微分散体加入饮料用糖浆中，来制备饮料用糖浆的方法。
另一个方面涉及通过将碳酸水或处理水加入上述饮料用糖浆中，来制备软饮料饮品的方法。
附图简述
图1描述了对于依照本发明的方面制备的山梨酸分散体，与温度相对的山梨酸分散体粘度。
图2描述了对于依照本发明的方面制备的山梨酸分散体，与阿拉伯树胶％相对的山梨酸分散体粘度。
发明详述
本发明的方面涉及用于稳定糖浆和成品饮料中的山梨酸或苯甲酸的方法。稳定剂用于稳定山梨酸或苯甲酸以及维持低粘度。
微分散体由山梨酸或苯甲酸和稳定剂例如阿拉伯树胶形成。稳定的山梨酸或苯甲酸微分散体是货架期稳定的，并且具有小于200cPs，特别是小于100cPs的低粘度，如在25℃下通过布氏粘度计(Brookfield viscometer)测量的。含有稳定的山梨酸或苯甲酸微分散体的浓缩糖浆和成品饮料同样是货架期稳定的。
在本发明的上下文中，如果在35-110°F，特别是40-90°F下观察至少40天，不存在乳析、沉积、沉淀或相分离，则饮料或浓缩糖浆是稳定的。
微分散体意指山梨酸或苯甲酸颗粒以0.1-50微米，例如0.5-10微米大小存在。
在进一步方面，微分散体可以含有山梨酸和苯甲酸颗粒两者。另外，微分散体与除山梨酸和苯甲酸颗粒之外的其他防腐剂相容，所述其他防腐剂例如但不限于六偏磷酸钠、钙/钠(钙/钠EDTA)和月桂酰精氨酸乙酯(LAE)。
本发明的方法最初与稳定山梨酸相关进行讨论，但除非另有说明，否则稳定苯甲酸将含有相同方法步骤和参数。
本发明的方法涉及依照下述步骤制备山梨酸微分散体的方法：
将山梨酸钾溶解于水中，以形成山梨酸钾溶液。山梨酸钾在水中容易溶解，例如在室温下在水中45重量％。在水中的山梨酸钾浓度在30-65重量％的范围内。溶液中的水温为20-100℃，例如20-80℃、或25-60℃、或45-60℃。
稳定剂溶液通过将稳定剂溶解或分散于水中而形成。稳定剂以0.1-40重量％，例如0.5-30重量％的量存在于稳定剂溶液中。水温为30-60℃，并且可以与山梨酸钾溶液的温度相同或不同。
在以3000-10000rpm的高剪切混合下，将山梨酸钾溶液与稳定剂溶液组合，其中pH维持在3-5下，以将所有山梨酸盐转换为山梨酸且形成微分散体。组合溶液的温度维持在20-60℃，例如40-50℃下。
所得到的分散体中的山梨酸量在1-30w/w，例如3-20w/w的范围内。分散体含有0.1-25重量％，例如0.3-20重量％稳定剂和3-20重量％山梨酸。
山梨酸分散体在高剪切混合下进一步混合5分钟。需要时，通过添加食物级别酸，将分散体的pH调整至2.5-4，例如2.8-3.5。酸以达到所需pH的量加入，并且完全在本领域技术内。山梨酸和阿拉伯树胶的分散体在2.8-3.5的pH水平下更稳定(更少沉积)。随着pH增加，分散体粘度增加。
为了降低粒子大小，山梨酸分散体进一步经历以3000-5000psi的匀浆化共1-2次经过，导致同质的细微分散体。分散体中的粒子大小例如为0.1-5微米的粒子大小。分散体的粘度小于200cPs，如在25℃下通过布氏粘度计测量的。
山梨酸的稳定性与稳定剂的水平相关。例如，当阿拉伯树胶的量小于8重量％时，分散体以5-10％山梨酸固体时沉积。山梨酸分散体的稳定性取决于粘度。分散体稳定性随着粘度增加而增加。如实例中所示，当分散体含有0.1-20重量％稳定剂和5-15重量％山梨酸时，分散体是稳定的，且无乳析、沉积、沉淀或相分离。
例如，当羧甲基纤维素(CMC)用作稳定剂时，获得稳定的山梨酸分散体。分散体中的CMC水平在0.1-3％w/w的范围内，取决于CMC的分子量。具有CMC的分散体的粘度在10-1000cPs的范围内，例如25-100cPs。
将分散体加入糖浆内，以提供在糖浆中0.12-0.5重量％(1200-5000ppm)的山梨酸浓度。糖浆通过任何合适的方法例如机械混合充分混合。含有山梨酸分散体的糖浆是稳定和同质的。当山梨酸分散体糖浆稀释到碳酸水内时，它是立即溶解的，导致澄清的更软的饮料。
所得的CSD饮料含有200-800ppm，例如250-650ppm山梨酸。在一个例子中，成品CSD饮料含有250ppm山梨酸。所得到的饮料是稳定的。
以相似方式，制备货架期稳定的苯甲酸分散体。将苯甲酸钠或钾溶解于水中，以形成苯甲酸钠或钾溶液。苯甲酸钠在水中容易溶解，例如在室温下在水中30重量％。同样地，苯甲酸钾在水中容易溶解，例如在室温下在水中39重量％。在20-70℃的温度下，在水中的苯甲酸钠或钾浓度在30-65重量％的范围内。溶液中的水温为20-100℃，例如20-80℃、或25-60℃、或45-60℃。
稳定剂溶液通过将稳定剂溶解或分散于水中而形成。稳定剂以0.1-40重量％，例如0.5-30重量％的量存在于稳定剂溶液中。含稳定剂溶液的pH维持在2.5-4。水温为30-60℃，并且可以与苯甲酸钠或钾溶液的温度相同或不同。
在以3000-10000rpm的高剪切混合下，将苯甲酸钠或钾溶液与稳定剂溶液组合，其中pH维持在2.5-5下，以将所有苯甲酸盐转换为苯甲酸且形成微分散体。组合溶液的温度维持在20-60℃，例如40℃下。
所得到的分散体中的苯甲酸量在1-30w/w，例如5-10w/w的范围内。分散体含有0.1-25重量％，例如0.3-20重量％稳定剂和5-20重量％苯甲酸。
苯甲酸分散体在高剪切混合下进一步混合2-5分钟，例如5分钟。如上所述，使用任何合适的食物级别酸，将最终分散体的pH调整至2.5-4。苯甲酸分散体的稳定性取决于粘度。分散体稳定性随着粘度增加而增加。
例如，当羧甲基纤维素(CMC)用作稳定剂时，获得稳定的苯甲酸分散体。分散体中的CMC水平在0.1-3％w/w的范围内，取决于CMC的分子量。具有CMC的苯甲酸分散体的粘度在10-1000cPs的范围内，例如25-100cps。
将苯甲酸分散体以0.1-0.5重量％的浓度加入糖浆内。用合适的食物级别酸，将糖浆的pH调整至pH 2.5-4。
含有苯甲酸分散体的糖浆是稳定和同质的。当苯甲酸分散体糖浆稀释到碳酸水或处理水内时，它是立即溶解的，导致澄清的更软的饮料。
所得的饮料含有200-800ppm，例如250-500ppm苯甲酸。在一个例子中，成品饮料含有250ppm苯甲酸。所得到的饮料是稳定的。
对于本发明的任何方面合适的水可以进行处理，以降低水的总溶解固体。产生处理水的方法是本领域普通技术人员已知的，并且尤其包括去离子、蒸馏、过滤和反渗透(“r-o”)。术语“处理水”、“纯化水”、“去矿物质水”、“蒸馏水”、或“r-o水”在本说明书中应理解为一般是同义的，指从其中已去除基本上所有矿物质含量的水，通常含有不超过约500ppm总溶解固体，例如250ppm总溶解固体。
对于本发明的任何方面合适的稳定剂可以是任何合适的生物聚合物或经修饰的多糖，例如阿拉伯树胶、羧甲基纤维素(CMC)、结冷胶、果胶、角叉菜胶、茄替胶、瓜尔胶、黄原胶、刺槐胶、琼脂、淀粉、海藻酸盐、纤维素、改性淀粉或其任何组合。合适的树胶一般具有10,000-1,000,000道尔顿的分子量。例如，此类稳定剂降低山梨酸粒子大小，通过静电和立体排斥来增加分散体稳定性，并且阻止山梨酸结晶、聚集和絮凝。
对于本发明的任何方面合适的食物级别酸可以是任何合适的酸，例如柠檬酸、磷酸、酒石酸、马来酸或戊二酸。通常，使用柠檬酸或磷酸。
对于本发明的任何方面合适的饮料用糖浆可以是适合于碳酸软饮料的任何合适的饮料用糖浆。此类糖浆通常含有以40w/w％-70w/w％浓度的糖，例如蔗糖或HFCS。备选地，糖浆可以是具有非营养性甜味剂的多种“无糖”苏打，所述非营养性甜味剂例如但不限于安赛蜜钾、阿斯巴甜、糖精、三氯蔗糖、纽甜、莫纳甜、环拉酸钠和斯替维醇糖苷。其他成分包括调味剂例如可乐或柑橘香料和色素、食物酸例如柠檬酸、维生素、防腐剂混合物(cocktail)和咖啡因。
通常，通过将1份糖浆与3-7份水，最通常将1份糖浆与5份水(称为1:5投(throw))组合来形成饮料。典型的非营养性饮料通过将1份非营养性糖浆与30-50份水组合而形成。在形成碳酸软饮料(CSDs)中，用经处理的碳酸水稀释糖浆。
分散体是可泵送的，因此它可以用于喷泉分配器(fountaindispenser)中。因此，在喷泉分配器处，将糖浆与碳酸水组合，以形成用于立即消费的饮料。
尽管有权利要求，但本发明还通过下述条款限定：
条款1：制备稳定的微分散体的方法，其包括：
a.将山梨酸盐或苯甲酸盐溶解于水中，以形成山梨酸盐或苯甲酸盐溶液，其中水温为20-100℃；
b.将稳定剂与水组合，以形成稳定剂溶液，其中所述稳定剂是生物聚合物或经修饰的多糖；
c.将所述山梨酸盐或苯甲酸盐溶液和稳定剂溶液组合且混合，以形成包含0.1-25重量％稳定剂和1-30重量％山梨酸或苯甲酸的山梨酸或苯甲酸微分散体，各自基于所述微分散体的总重量；和
d.将所述微分散体的pH调节至2.5-4，其中所述分散体的粘度在25℃下不大于1000cPs。
条款2：条款1的方法，其中所述微分散体的粘度在25℃下不大于100cPs。
条款3：条款1或条款2的方法，其中基于所述微分散体的总重量，所述微分散体包含1-30重量％稳定剂。
条款4：条款1-3中任一项的方法，其中所述微分散体包含5-15重量％山梨酸或苯甲酸，各自基于所述微分散体的总重量。
条款5：条款1-4中任一项的方法，其在a.中包括溶解山梨酸钾，以形成包含30-65重量％山梨酸钾的溶液。
条款6：条款1-4中任一项的方法，其在a.中包括溶解苯甲酸钠或钾以形成苯甲酸钠或钾的溶液，以形成包含30-65重量％苯甲酸钠或钾的苯甲酸盐溶液。
条款7：条款1-6中任一项的方法，其中在步骤a中，水温为20-70℃。
条款8：条款1-7中任一项的方法，其中所述稳定剂选自阿拉伯树胶、羧甲基纤维素(CMC)、结冷胶、果胶、角叉菜胶、茄替胶、瓜尔胶、黄原胶、刺槐胶、琼脂、淀粉、海藻酸盐、纤维素、改性淀粉或其组合。
条款9：条款8的方法，其中所述稳定剂是阿拉伯树胶。
条款10：条款8的方法，其中所述稳定剂是CMC，其中CMC以0.1-3％w/w的范围存在于所述微分散体中，并且所述微分散体的粘度在10-1000cPs的范围内。
条款11：条款1-10中任一项的方法，其中在以pH 2.5-4.0的高剪切混合下，将所述山梨酸盐或苯甲酸盐溶液与所述稳定剂溶液组合。
条款12：条款1-11中任一项的方法，其进一步包括将所述山梨酸或苯甲酸分散体以3000-10000psi匀浆化，以使所述分散体中的粒子大小降低至0.1-50微米。
条款13：条款1-12中任一项的方法，其中所述微分散体进一步包含选自六偏磷酸钠、钙/钠(Ca/Na EDTA)和月桂酰精氨酸乙酯(LAE)的防腐剂。
条款14：条款1-13中任一项的方法，其在a.中包括将山梨酸盐和苯甲酸盐溶解于水中。
条款15：条款1-14中任一项的方法，其中所述微分散体在35-110°F稳定至少40天，且无沉积、沉淀或相分离。
条款16：制备饮料用糖浆的方法，其包括依照条款1的方法制备山梨酸分散体，并且将所述山梨酸分散体加入糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.10-0.5重量％(1000-5000ppm)的山梨酸浓度。
条款17：依照条款16的方法制备的饮料用糖浆，其中所述糖浆在35-110°F稳定至少40天，且无乳析、沉淀或相分离。
条款18：制备软饮料饮品的方法，其包括将3-7份碳酸水或处理水加入1份条款16中形成的所述饮料用糖浆中。
条款19：条款18的方法，其中基于所述饮料的总重量，所述饮料含有0.005-0.08重量％(50-800ppm)山梨酸。
条款20：制备饮料非营养性糖浆的方法，其包括依照条款1的方法制备山梨酸分散体，并且将所述山梨酸分散体加入非营养性糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.1-0.5重量％(1000-5000ppm)的山梨酸浓度。
条款21：制备软饮料饮品的方法，其包括将20-60份碳酸水或处理水加入1份条款20中形成的所述非营养性饮料用糖浆中。
条款22：制备饮料用糖浆的方法，其包括依照条款1的方法制备苯甲酸分散体，并且将所述苯甲酸分散体加入糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.1-0.5重量％(1000-5000ppm)的苯甲酸浓度。
条款23：依照条款22的方法制备的饮料用糖浆，其中所述糖浆在35-110°F稳定至少40天，且无乳析、沉淀或相分离。
条款24：制备软饮料饮品的方法，其包括将3-7份碳酸水或处理水加入1份条款22中形成的所述饮料用糖浆中。
条款25：条款21的方法，其中基于所述饮料的总重量，所述饮料含有0.005-0.08重量％(50-800ppm)苯甲酸。
条款26：制备饮料用非营养性糖浆的方法，其包括依照条款1的方法制备苯甲酸分散体，并且将所述苯甲酸分散体加入非营养性糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.1-0.5重量％(1000-5000ppm)的苯甲酸浓度。
条款27：制备碳酸软饮料饮品的方法，其包括将20-60份碳酸水加入1份条款26中形成的所述非营养性饮料用糖浆中。
条款28：包含1000-5000ppm山梨酸的稳定饮料用糖浆，其中所述糖浆在35-110°F稳定至少40天，且无乳析、沉淀或相分离。
条款29：包含200-800ppm山梨酸的稳定饮料，其中所述饮料在35-110°F稳定至少40天，且无乳析、沉淀或相分离。
实施例1
8.3％山梨酸/9.3％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入30g山梨酸钾和25g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入100g阿拉伯树胶溶液(25％)和50g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟。将最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例2
0.15％山梨酸糖浆
在1000mL烧杯中，加入312g蔗糖、1.3g柠檬酸钾、4.3g柠檬酸、11g实施例1山梨酸分散体和289g水。将混合物在室温下混合直至所有成分均溶解。
实施例3
具有250ppm山梨酸的碳酸软饮料
将浓缩糖浆(150mL实施例2)稀释到750mL碳酸水内，导致成品饮料。
实施例4
8.1％山梨酸/4.5％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入30g山梨酸钾和30g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入50g阿拉伯树胶溶液(25％)和100g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例5
10.5％山梨酸/5.8％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入30g山梨酸钾和30g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入50g阿拉伯树胶溶液(25％)和50g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例6
6.8％山梨酸/3.8％阿拉伯树胶分散体
在500ml烧杯中，加入90g山梨酸钾和170g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入150g阿拉伯树胶溶液(25％)和150g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000-5000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例7
6.8％山梨酸/5.5％阿拉伯树胶分散体
在500ml烧杯中，加入90g山梨酸钾和170g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入220g阿拉伯树胶溶液(25％)和200g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000-5000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例8
6.8％山梨酸/7.5％阿拉伯树胶分散体
在500ml烧杯中，加入90g山梨酸钾和111g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入300g阿拉伯树胶溶液(25％)和150g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000-5000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例9
9.6％山梨酸/5.3％阿拉伯树胶分散体
在500ml烧杯中，加入90g山梨酸钾和110g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入150g阿拉伯树胶溶液(25％)和150g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000-5000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至2.8-3.5。
实施例10
4.7％山梨酸/9.3％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入34g山梨酸钾和56g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入200g阿拉伯树胶溶液(25％)和200g柠檬酸溶液(30％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟。最终山梨酸分散体pH调整至2.80。
实施例11
5.7％山梨酸/12.8％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入30g山梨酸钾和60g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入200g阿拉伯树胶溶液(25％)和60g柠檬酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至3.05。
实施例12
7.8％山梨酸/11.8％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入44g山梨酸钾和46g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入200g阿拉伯树胶溶液(25％)和60g柠檬酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸钾溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至3.00。
实施例13
7.4％苯甲酸/12.2％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入36g苯甲酸钠和63g水。将苯甲酸钠混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入200g阿拉伯树胶溶液(25％)和60g柠檬酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在苯甲酸钠溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000psi匀浆化。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例14
0.165％苯甲酸钠非营养性糖浆
在1000mL烧杯中，加入5.4g阿斯巴甜、1.4g安赛蜜钾、9.4g实施例13苯甲酸分散体和483.8g水。将混合物在室温下混合直至所有成分均溶解。通过磷酸(50％)将溶液pH调整至3.85。
实施例15
0.165％山梨酸钾非营养性糖浆
在1000mL烧杯中，加入5.4g阿斯巴甜、1.4g安赛蜜钾、7.9g实施例12山梨酸分散体和485.3g水。将混合物在室温下混合直至所有成分均溶解。通过磷酸(50％)将溶液pH调整至3.85。
实施例16
10.7％苯甲酸/17.5％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入30g苯甲酸钠和74g水。将苯甲酸钠混合物加热(45-70℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入140g阿拉伯树胶溶液(35％)和25g柠檬酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加磷酸而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在苯甲酸钠溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例17
0.165％苯甲酸钠非营养性糖浆
在1000mL烧杯中，加入5.4g阿斯巴甜、0.55g止泡剂(Momentive SAG 710)和485g水。将混合物在32-40℃下加热直至阿斯巴甜溶解。随后，加入1.4g安赛蜜钾、7.69g实施例16苯甲酸分散体。将混合物在25-35℃下混合30分钟。通过氢氧化钠(3N)将溶液pH调整至3.9。以1:30投用碳酸水稀释非营养性糖浆，导致CSD饮料。
实施例18
0.165％苯甲酸钠非营养性糖浆
在1000mL烧杯中，加入4.88g阿斯巴甜、0.725g止泡剂(Momentive SAG 710)和459g水。将混合物在32-40℃下加热直至阿斯巴甜溶解。随后，加入1.4g安赛蜜钾、26.06g三氯蔗糖(25％)和7.69g实施例16苯甲酸分散体。将混合物在25-35℃下混合30分钟。通过氢氧化钠(3N)将溶液pH调整至3.9。以1:40投用碳酸水稀释非营养性糖浆，导致CSD饮料。
实施例19
8.1％山梨酸/12.3％阿拉伯树胶分散体
在200ml烧杯中，加入44g山梨酸钾和46g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入200g阿拉伯树胶溶液(25％)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-4之间，并且温度维持在低于60℃。在山梨酸盐溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000psi匀浆化。最终山梨酸分散体pH调整至3.00。
实施例20
10％山梨酸/1.35％CMC分散体
在200ml烧杯中，加入44g山梨酸钾和46g水。将山梨酸盐混合物加热(45-60℃)直至完全溶解。在高剪切混合下，将山梨酸盐溶液缓慢加入200g预水合羧甲基纤维素(Cekol 2000)溶液(2.22％CMC)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-3.5之间，并且温度维持在低于60℃。最终山梨酸分散体pH调整至3.00。
实施例21
8.2％苯甲酸/0.74％CMC分散体
在200ml烧杯中，加入33g苯甲酸钠和80g水。将苯甲酸盐混合物在室温下混合直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入193g预水合羧甲基纤维素(Cekol 2000)溶液(1.3％CMC)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-3.5之间，并且温度维持在低于60℃。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例22
8.3％苯甲酸/0.69％CMC分散体
在200ml烧杯中，加入36g苯甲酸钠和80g水。将苯甲酸盐混合物在室温下混合直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入203g预水合羧甲基纤维素(Cekol 2000)溶液(1.09％CMC)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-3.5之间，并且温度维持在低于60℃。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例23
8.4％苯甲酸/0.59％CMC分散体
在200ml烧杯中，加入36g苯甲酸钠和80g水。将苯甲酸盐混合物在室温下混合直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入202g预水合羧甲基纤维素(Cekol 2000)溶液(1.04％CMC)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-3.5之间，并且温度维持在低于60℃。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例24
7.8％苯甲酸/0.93％CMC分散体
在200ml烧杯中，加入30g苯甲酸钠和80g水。将苯甲酸盐混合物在室温下混合直至完全溶解。在高剪切混合下，将苯甲酸盐溶液缓慢加入200g预水合羧甲基纤维素(Cekol 2000)溶液(1.5％CMC)和30g磷酸溶液(50％)中。分散体pH通过添加柠檬酸(50％)而维持在3-3.5之间，并且温度维持在低于60℃。在苯甲酸盐溶液添加完成后，将分散体浆进一步混合3-5分钟，随后以3000psi匀浆化。最终苯甲酸分散体pH调整至3.00。
实施例25
0.15％山梨酸/0.3％六偏磷酸钠/0.018％Ca/Na EDTA糖浆
在1000ml烧杯中，加入312g蔗糖、1.3g柠檬酸钾、4.3g柠檬酸、9.6g实施例9山梨酸分散体、1.8525g六偏磷酸钠、0.1112gCa/Na EDTA和288g水。将混合物在室温下混合直至所有成分均溶解
实施例26
具有250ppm山梨酸/500ppm六偏磷酸钠/30ppm Ca/Na EDTA的碳酸软饮料
将浓缩糖浆(150mL实施例10)稀释到750mL碳酸水内，导致成品饮料。
实施例27
本实施例证实山梨酸粉末和由山梨酸钾制备的山梨酸分散体在水中的可溶性和稳定性。在一个样品中，将山梨酸粉末直接加入水中。在第二个样品中，不使用稳定剂，通过溶解山梨酸钾且将山梨酸盐转换为山梨酸来形成山梨酸。在第三个样品中，使用稳定剂，通过溶解山梨酸钾且将山梨酸盐转换为山梨酸来形成山梨酸。如下表中可见，具有阿拉伯树胶的山梨酸分散体提供了具有小于50cp的粘度的稳定溶液。
实施例28
本实施例证实在成品饮料中的山梨酸分散体的稳定性。在40、70和90°F的温度下，山梨酸分散体以200-560ppm的浓度在成品饮料中进行测试。经过40天的贮存时间，不存在沉淀物。含有山梨酸分散体和咖啡因的饮料也是稳定和澄清的。
实施例29
本实施例证实与其他防腐剂六偏磷酸钠(SHMP)和钙/钠EDTA(Ca/Na EDTA)组合的山梨酸分散体在防腐剂混合物系统中的相容性。用山梨酸分散体以及六偏磷酸钠(SHMP)和Ca/Na EDTA制备的浓缩糖浆和成品饮料是货架期稳定的，随着时间过去无沉淀物。
实施例30
具有6.7重量％固体的山梨酸分散体的粘度在不同温度下进行测试。结果显示山梨酸分散体具有低粘度，其随着温度下降而轻微增加。如图1中所示，在40-90°F的温度之间(山梨酸分散体具有小于20cPs的粘度)。
实施例31
具有6.7％固体和不同阿拉伯树胶量的山梨酸分散体的粘度在23℃下进行测试。分散体粘度随着阿拉伯树胶增加而轻微增加。图2证实具有在3.75-7.50w/w％范围内的阿拉伯树胶，山梨酸分散体显示出低粘度。
山梨酸/苯甲酸分散体稳定性(在25℃下20天)
实施例 稳定性
1 8.3％山梨酸/9.3％阿拉伯树胶 无沉积物
4 8.1％山梨酸/4.5％阿拉伯树胶 沉积物
5 10.5％山梨酸/5.8％阿拉伯树胶 沉积物
6 6.8％山梨酸/3.8％阿拉伯树胶 沉积物
7 6.8％山梨酸/5.5％阿拉伯树胶 沉积物
8 6.8％山梨酸/7.5％阿拉伯树胶 轻微沉积物
9 9.6％山梨酸/5.3％阿拉伯树胶 沉积物
10 4.7％山梨酸/9.3％阿拉伯树胶 无沉积物
11 5.7％山梨酸/12.8％阿拉伯树胶 无沉积物
12 7.8％山梨酸/11.8％阿拉伯树胶 无沉积物
13 7.4％苯甲酸/12.2％阿拉伯树胶 无沉积物
16 9.1％苯甲酸/17.5％阿拉伯树胶 无沉积物
19 8.1％山梨酸/12.3％阿拉伯树胶 无沉积物
20 10％山梨酸/1.35％CMC 无沉积物
21 8.2％苯甲酸/0.74％CMC 无沉积物
22 8.3％苯甲酸/0.69％CMC 无沉积物
23 8.4％苯甲酸/0.59％CMC 无沉积物
24 7.8％苯甲酸/0.93％CMC 无沉积物
虽然本发明已就具体实例包括进行本发明的目前优选方式而言进行描述，但本领域技术人员应当理解存在上述系统和技术的众多变化和变换，其落入如所附权利要求中所示的本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种制备稳定的微分散体的方法，其包括：
a.将山梨酸盐或苯甲酸盐溶解于水中，以形成山梨酸盐或苯甲酸盐溶液，其中水温为20-100℃；
b.将稳定剂与水组合，以形成稳定剂溶液，其中所述稳定剂是生物聚合物或经修饰的多糖；
c.将所述山梨酸盐或苯甲酸盐溶液和稳定剂溶液组合且混合，以形成包含0.1-25重量％稳定剂和1-30重量％山梨酸或苯甲酸的山梨酸或苯甲酸微分散体，各自基于所述微分散体的总重量；和
d.将所述微分散体的pH调节至2.5-4，其中所述分散体的粘度在25℃下不大于1000cPs。
2.权利要求1的方法，其中所述微分散体的粘度在25℃下不大于100cPs。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中基于所述微分散体的总重量，所述微分散体包含1-30重量％稳定剂。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述微分散体包含5-15重量％山梨酸或苯甲酸，各自基于所述微分散体的总重量。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其在a.中包括溶解山梨酸钾，以形成包含30-65重量％山梨酸钾的溶液，或在a.中包括溶解苯甲酸钠或钾以形成苯甲酸钠或钾的溶液，以形成包含30-65重量％苯甲酸钠或钾的苯甲酸溶液。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中在步骤a中，水温为20-70℃。
7.权利要求1-6中任一项的方法，其中所述稳定剂选自阿拉伯树胶、羧甲基纤维素(CMC)、结冷胶、果胶、角叉菜胶、茄替胶、瓜尔胶、黄原胶、刺槐胶、琼脂、淀粉、海藻酸盐、纤维素、改性淀粉或其组合。
8.权利要求8的方法，其中所述稳定剂是阿拉伯树胶或CMC，其中CMC以0.1-3％w/w的范围存在于所述微分散体中，并且所述微分散体的粘度在10-1000cPs的范围内。
9.权利要求1-8中任一项的方法，其中以在pH 2.5-4.0的高剪切混合下，将所述山梨酸盐或苯甲酸盐溶液与所述稳定剂溶液组合。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其进一步包括将所述山梨酸或苯甲酸分散体以3000-10000psi匀浆化，以使所述分散体中的粒子大小降低至0.1-50微米。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述微分散体进一步包含选自六偏磷酸钠、钙/钠(Ca/Na EDTA)和月桂酰精氨酸乙酯(LAE)的防腐剂。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中所述微分散体在35-110°F稳定至少40天，且无沉积、沉淀或相分离。
13.一种制备饮料用糖浆的方法，其包括依照权利要求1的方法制备山梨酸分散体，并且将所述山梨酸分散体加入糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.10-0.5重量％(1000-5000ppm)的山梨酸浓度；或依照权利要求1的方法制备苯甲酸分散体，并且将所述苯甲酸分散体加入糖浆中，以提供基于所述饮料用糖浆的总重量0.1-0.5重量％(1000-5000ppm)的苯甲酸浓度。
14.一种制备软饮料饮品的方法，其包括将3-7份碳酸水或处理水加入1份权利要求13中形成的所述饮料用糖浆中；或将20-60份碳酸水或处理水加入1份权利要求13中形成的所述饮料用糖浆中，其中所述糖浆是非营养性糖浆。
15.权利要求14的方法，其中基于所述饮料的总重量，所述饮料含有0.005-0.08重量％(50-800ppm)山梨酸或苯甲酸。
16.一种包含1000-5000ppm山梨酸或200-800ppm山梨酸的稳定饮料用糖浆，其中所述糖浆在35-110°F稳定至少40天，且无乳析、沉淀或相分离。
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