CN107708436A - 包含胭脂树素的酸稳定饮料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及酸稳定的胭脂树素形式，其中胭脂树素被微胶囊化在水胶体基质中，优选改性食物淀粉基质中。这种胭脂树素形式可以呈乳剂、悬浮剂或粉末的形式。本发明还涉及制造这种形式的方法以及含有它们的饮料。这些黄橙色至红橙色的饮料物理稳定且颜色稳定。

Description

包含胭脂树素的酸稳定饮料
传统上，胭脂树红(annatto)被广泛用作乳品、奶酪、冷冻食品、小吃、谷物、开胃菜(savory)和油基产品的着色剂。
迄今为止，市场上没有这样的可用的胭脂树素(bixin)的可行制剂，其提供具有高着色强度、高着色效率和低味道影响的红橙色色泽，同时在低pH下提供长期的物理稳定性和适当的光稳定性。然而，这些产品性质在RTD(即饮(ready-to-drink))饮料部门中是必需的。
推广和市售的是通过聚山梨醇酯稳定的降胭脂树素(其是胭脂树红的化学去酯化级分)的制剂，其提供明亮的黄色。然而，已知聚山梨醇酯在饮料制造过程中引起发泡问题，并以肥皂味的异味影响最终消费品的感官特性。此外，基于聚山梨醇酯的乳化剂未与天然性相关联，并且不符合食品和饮料行业中使用的颜色的天然趋势。不含聚山梨醇酯的降胭脂树素形式在中性至酸性pH下不是物理稳定的，并且在碱性pH下提供明亮的黄色。还提供了微胶囊化的胭脂树素形式，例如Chr.Hansen的CapColor系列。然而，后者仅显示低颜色强度(如第29页的对比例所证实的)，并且随着时间推移在低pH饮料中不是物理稳定的。
基于姜黄素的Christian Hansen A/S的CapColors之一例如描述于WO 2014/191556中。关于β-胡萝卜素给出了另一个实例(实施例3)。WO 2014/191556中没有给出胭脂树素的具体实例。根据WO2014/191556的制剂的主要最终应用是汤粉块(bouillon cube)(实施例4)，其不是本发明的胭脂树素制剂的应用领域。WO2014/191556中提及的其它重要应用领域有汤粉、婴儿配方粉和运动饮料粉等(见第6页，第19-25行)，即迅速溶解并在溶解后直接食用的速溶粉。因此，速溶粉制剂不需要在液体(例如饮料)中的长期稳定性。
本发明优选实施方式中的基于胭脂树红的制剂是胭脂树红的天然胭脂树素级分的形式。
它们赋予天然的橙色至红橙色，同时在宽pH范围内显示出非常高的着色效率和物理稳定性。因此，它们特别适合于即饮饮料，其中它们的长期稳定性也是有利的。本发明的胭脂树素制剂不含低分子量乳化剂例如聚山梨醇酯等，并且是基于改性食物淀粉的。
因此，这些形式赋予共混物中性味道，并且甚至可以以高浓度添加，而不会对最终消费品的味道特性产生负面影响。鉴于此，它们也可以被用来替代基于辣椒的颜色，基于辣椒的颜色往往与特征性异味相关。此外，本发明优选实施方式中的胭脂树素制剂是完全基于植物的素食产品，其在这方面相对于也用于提供饮料中的橙色-微红色色泽的基于动物的不合犹太戒律的洋红/胭红基形式提供了许多优点。它们还可以用来代替天然等同(nature-identical)的类胡萝卜素，例如阿朴胡萝卜素醛或角黄素，这二者也都与橙色-微红色色泽相关。
本发明涉及包含胭脂树素形式的饮料，其中所述饮料在2至5、优选2.5至4、甚至更优选2.8至3.6的范围内的pH下物理稳定至少3个月的时间，特别是至少6个月的时间。优选地，饮料还是颜色稳定的。另外的优点是：饮料中(几乎)没有出现胭脂树素的沉淀/沉降且(几乎)没有出现成环(ringing)。
本发明还涉及胭脂树素形式本身及其制造方法以及这种形式用于使饮料着色的用途。
食品行业中越来越关注用天然或天然等同着色剂来替代用于使食品着色的人工材料(例如偶氮染料等)。特别想要的是也不含动物成分、不含过敏原、不含GMO和符合犹太戒律/符合穆斯林戒律的颜色。
一个在饮料中用天然着色剂代替人工着色剂的挑战一直是：获得人工着色剂所提供的颜色特征的稳定性并且匹配消费者已经习惯的产品颜色。因此，重要的是保证产品的恒定视觉质量。
胭脂树素可以用来赋予饮料黄橙色至红橙色的色泽。饮料的pH通常在2至5的范围内。出乎意料地，胭脂树素所提供的颜色在该pH范围内是稳定的，这意味着本发明首次提供了稳定的胭脂树素形式，其允许在该宽pH范围内的稳定性。此外，根据本发明的胭脂树素形式显示出高颜色强度和颜色饱和度。在重新分散于水中之后，其提供至少为400的E1/1值，优选在500-1800范围内的E1/1值，因此比根据EP-A 2 687 103(E1/1＝140-280–见第3页第[0025]段和权利要求4))的乳剂之一的E1/1高得多。
迄今为止，胭脂树素被描述为与其衍生物降胭脂树素相比是不稳定的，降胭脂树素可以从胭脂树素通过去甲基化(参见例如GB 1,049,539：第2页，左栏，40-43行)获得，或者通过胭脂树种子的不同提取路线获得，其中使用碱性pH条件，这导致天然存在的胭脂树素脱酯化。然而，消费者最终产品的颜色变化令消费者反感，因为这在个人主观认知中与劣质的标志联系在一起。另一个挑战是：与降胭脂树素不同，胭脂树素本身不溶于水。
根据食品着色剂的NATCOL分类，胭脂树素被认为是“天然着色剂”，因此特别有价值。然而，根据食品着色剂的NATCOL分类，降胭脂树素仅被认为是“天然来源的着色剂”。
降胭脂树素向饮料提供明亮的黄色色泽，而本发明的胭脂树素形式赋予强烈且明亮的黄橙色至红橙色的色泽。
因此，本发明涉及包含胭脂树素形式的饮料，其中胭脂树素被微胶囊化，并且其中优选地，通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的内相的平均粒度在100-400nm的范围内。在这种饮料中，在CIELAB色标上，色泽h优选在40至70(更优选45至70)的范围内。此外，在CIELAB色标上，色值C*优选在20至110的范围内。
包含胭脂树素形式的饮料，其中胭脂树素被微胶囊化，并且其中优选地，当通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)在水中测量时，内相的平均粒度在100-300nm的范围内，显示出黄橙色色泽。在CIELAB色标上，这种饮料的色泽h优选在60至70的范围内；并且优选地，在CIELAB色标上，色值C*优选在25至110(更优选40至110)的范围内。
包含胭脂树素形式的饮料，其中胭脂树素被微胶囊化，并且其中优选地，当通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)在水中测量时，内相的平均粒度在200-400nm的范围内，显示出红橙色色泽。在CIELAB色标上，这种饮料的色泽h优选在40至60(优选45至60)的范围内；并且优选地，在CIELAB色标上，色值C*优选在20至70的范围内。
因此，通过在饮料中使用胭脂树素可以获得从黄橙色经由橙色到红橙色的宽颜色范围。
胭脂树素
顺式-胭脂树素(下式的化合物；9-顺式-6,6'-二阿朴-ψ,ψ-胡萝卜素二酸,6-甲基酯；6-甲基氢(9’Z)-6,6’-二阿朴胡萝卜素-6,6’-二酯(9-cis-6,6'-diapo-ψ,ψ-carotenedioic acid,6-methyl ester；6-methyl hydrogen(9’Z)-6,6’-diapocarotene-6,6’-dioate))可以从天然来源、通过发酵或通过化学合成获得。天然来源可以是Bixaorellana L的种子。这种胭脂树种子提取物作为“块状物(cake)”市售，其含有至少50重量％、优选至少70重量％、更优选至少85重量％的胭脂树素。胭脂树素或其前体和衍生物的化学合成例如描述于GB 768,172、GB 756,896、GB 751,573和GB 744,890中。
本文所用的术语“胭脂树素”包括(全-E)-异构体以及单-(Z)-异构体、低-(Z)-异构体或多-(Z)-异构体。优选的异构体混合物尤其基本上由顺式-胭脂树素组成。
饮料中胭脂树素的量
优选地，基于饮料的总重量，饮料中胭脂树素的量在1ppm至50ppm的范围内，更优选在2ppm至30ppm的范围内，最优选在5ppm至25ppm的范围内。
胭脂树素形式
胭脂树素形式可以是液体(分散体)或固体(粉末)。下文更详细地描述了其制造方法。
“胭脂树素形式”或“胭脂树素制剂”是彼此的同义词，意指胭脂树素是胶囊化的，尤其被微胶囊化，即包埋在水胶体基质中，其保护胭脂树素免于降解和氧化。
分散体可以是乳剂或悬浮剂。当胭脂树素形式是分散体(优选乳剂)时，其含水量优选在45-65重量％的范围内。当胭脂树素形式是粉末时，其含水量优选在3-7重量％的范围内。
可以通过用本领域技术人员已知的任何方法干燥分散体(优选乳剂)来制备粉末，例如，通过喷雾干燥、喷雾干燥结合流化床粒化或通过粉末捕获技术，其中喷雾的分散体滴被捕获在吸收剂例如淀粉(特别是玉米淀粉)床中，随后进行干燥。当应用粉末捕获技术并使用玉米淀粉作为吸收剂时，基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的量优选为10-40重量％，更优选25-35重量％。
基于胭脂树素形式的总重量，胭脂树素形式中胭脂树素的量通常在1至20重量％的范围内，优选在2.5至15重量％的范围内，更优选在5至10重量％的范围内。
当以胭脂树素在水中为5ppm的浓度在CIELAB色标上测量这种胭脂树素形式的颜色时，色值a*优选在10至25(更优选15至25)的范围内，色值b*优选在10至50的范围内。那么，颜色为黄橙色至橙色至红橙色。其中，通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的胭脂树素形式的内相的平均粒度优选在100-400nm的范围内。
当通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的胭脂树素形式的内相的平均粒度在100-300nm的范围内时，所得到的颜色为黄橙色。当胭脂树素形式溶解在水中使得胭脂树素的量为5ppm时，所得到的着色水的色值a*在20至25的范围内，且优选地，色值b*优选在25至50的范围内。
当通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的胭脂树素形式的内相的平均粒度在200-400nm的范围内时，颜色是红橙色。当胭脂树素形式溶解在水中使得胭脂树素的量为5ppm时，所得到的着色水的色值a*优选在10至25(优选15至25)的范围内。这种胭脂树素形式的色值b*优选在10至20的范围内。
在本发明的一个优选实施方式中，胭脂树素优选被胶囊化，特别是微胶囊化，即包埋在至少一种改性食物淀粉的基质中。下文更详细地描述了改性的食物淀粉(特别是OSA淀粉)及其混合物。
基于胭脂树素形式的总量，所述形式中改性食物淀粉的量通常为35-55重量％，优选40-50重量％，更优选约45重量％。
另外，基于胭脂树素形式的总量，可以存在一种或多种水溶性和/或脂溶性抗氧化剂，其总量优选为0.5-5重量％。
这种水溶性抗氧化剂的优选实例是抗坏血酸钠。当使用抗坏血酸钠时，优选选择其量以使得基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的最终量为0-2重量％。
这种脂溶性抗氧化剂的优选实例是dl-α-生育酚。当使用dl-α-生育酚时，优选选择其量以使得基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的最终量为0-3重量％(优选0-2重量％)。或者，也可以使用天然的(R,R,R)-α-生育酚。
特别优选的是一种胭脂树素形式，其中基质还包含至少一种糖。下面更详细地公开了糖。
当存在糖时，基于胭脂树素形式的总重量，糖的量优选为0.1-10重量％，更优选2-8重量％，甚至更优选3-7重量％，最优选约5重量％。
也可以存在于胭脂树素形式中的额外成分是中链甘油三酯，例如市售的“Bergabest 60/40”(60％辛酸和40％癸酸的混合物)(可从德国汉堡的Berg+Schmidt商购)。术语“中链甘油三酯”包括饱和的C6-12脂肪酸及其混合物，例如分馏的椰子油。
当存在中链甘油三酯时，基于胭脂树素形式的总重量，中链甘油三酯的量优选为0.1-10重量％，更优选2-8重量％，甚至更优选3-7重量％，最优选约5重量％。
胭脂树素形式的所有成分的量总计达100重量％。
优选地，胭脂树素形式中不存在其他化合物。这种不存在的化合物优选是下列化合物：
-阿拉伯树胶(Gum Acacia)；阿拉伯胶(Gum Arabic)；以及如WO 2008/110225中所公开改性的那些；
-葫芦巴胶(Fenugreek gum)；
-明胶；
-植物蛋白，例如大豆蛋白、土豆蛋白；
-果胶，例如甜菜果胶、菊苣果胶、菊芋果胶或具有高乙酰化程度的其他果胶类型，特别是US 6,500,473中公开的那些；
-乳蛋白，例如乳清蛋白、乳清蛋白分离物和酪蛋白酸钠；
-木素磺酸盐；
-植物胶和改性食物淀粉的缀合物，尤其是WO2011/039336中公开的那些；
-辛烯基-琥珀酸酐改性的阿拉伯树胶，尤其是WO2012/059286中公开的那种；
-十二烷基硫酸钠和其他烷基硫酸钠。
这种优选适用于本发明的所有胭脂树素制剂。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，胭脂树素制剂不包含植物胶和改性食物淀粉的缀合物，特别地，其不包含WO2011/039336中公开的那些缀合物。
在本发明的另一个优选实施方式中，胭脂树素制剂不包含辛烯基-琥珀酸酐改性的金合欢胶，特别地，其不包含WO2012/059286中公开的那种。
在本发明的另一个优选的实施方式中，胭脂树素制剂不包含果胶，例如甜菜果胶、菊苣果胶、菊芋果胶或具有高乙酰化程度的其它果胶类型，特别地，其不包含US 6,500,473中公开的那些。
“糖”
术语“糖”涵盖一种或多种糖。
在本发明的上下文中，术语“糖”涵盖单糖、二糖、寡糖和多糖及其任意混合物。
单糖的实例有果糖、葡萄糖(＝右旋糖)、甘露糖、半乳糖、山梨糖及其任意混合物。
优选的单糖是葡萄糖和果糖及其任意混合物。
在本发明的上下文中，术语“葡萄糖”不仅指纯的物质，还指DE≥90的葡萄糖浆。这也适用于其他单糖。
术语“右旋糖当量”(DE)表示水解度，并且是基于干重以D-葡萄糖计算的还原糖的量的量度；其等级基于DE接近0的天然淀粉和DE为100的葡萄糖。
二糖的实例有蔗糖、异麦芽糖、乳糖、麦芽糖和黑曲霉糖及其任意混合物。
寡糖的一个实例是麦芽糖糊精。
多糖的一个实例是糊精。
单糖和二糖的混合物的一个实例是转化糖(葡萄糖+果糖+蔗糖)。
单糖和多糖的混合物例如是可以以商品名Glucidex IT 47(来自Roquette Frères)、一水合右旋糖(Dextrose Monohydrate)ST(来自Roquette Frères)、Sirodex 331(来自Tate&Lyle)、Glucamyl F 452(来自Tate&Lyle)和Raftisweet I 50/75/35(来自LebbeSugar Specialties)商购的。
最优选的糖是葡萄糖(例如“一水合右旋糖0.5％”)、麦芽糖糊精(例如“麦芽糖糊精DE 2023 2％”)和蔗糖。
当基质中存在葡萄糖(例如“一水合右旋糖0.5％”)时，优选选择其量以使得基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的最终量为0-1重量％。
当基质中存在麦芽糖糊精(例如“麦芽糖糊精DE 2023 2％”)时，优选选择其量以使得基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的最终量为0-3重量％。
当基质中存在蔗糖时，优选选择其量以使得基于胭脂树素形式的总重量，其在胭脂树素形式中的最终量为0-4重量％。
“改性食物淀粉”
改性食物淀粉是已经通过已知方法而被化学改性以具有提供亲水和亲脂部分的化学结构的食物淀粉。优选地，改性食物淀粉具有长的烃链(优选C5-C18)作为其结构的一部分。
优选使用至少一种改性食物淀粉来制备本发明的液体制剂，但是可以在一种液体制剂中使用两种或更多种不同的改性食物淀粉的混合物。
淀粉是亲水性的，因此不具有乳化能力。然而，改性食物淀粉由通过已知化学方法用疏水性部分取代的淀粉制成。例如，可以使用经烃链取代的环状二羧酸酐(例如琥珀酸酐)对淀粉进行处理(参见O.B.Wurzburg(编辑),“Modified Starches:Properties andUses,CRC Press,Inc.Boca Raton,Florida,1986,及其以后的版本)。一种本发明的特别优选的改性食物淀粉具有下式(I)
其中St是淀粉，R是亚烷基并且R′是疏水性基团。优选地，R是低级亚烷基，例如二亚甲基或三亚甲基。R′可以是烷基或烯基，优选地具有5-18个碳原子。式(I)的一种优选化合物是“OSA-淀粉”(辛烯基琥珀酸淀粉钠)。取代程度(即酯化羟基数：游离的未酯化羟基数)通常在0.1％至10％范围内，优选地在0.5％至4％范围内，更优选地在3％至4％范围内变化。
术语“OSA-淀粉”表示用辛烯基琥珀酸酐(OSA)处理的任何淀粉(来自任何天然来源，例如玉米，糯玉蜀黍，糯玉米，小麦，木薯和马铃薯，或者合成的)。取代程度(即用OSA酯化的羟基数：游离的未酯化羟基数)通常在0.1％至10％的范围内，优选地在0.5％至4％的范围内，更优选在3％至4％的范围内变化。OSA-淀粉也被称为“改性食物淀粉”。
术语“OSA-淀粉”也涵盖可商购的这类淀粉，例如从National Starch以商品名HiCap 100、Capsul(辛烯基丁二酸酯淀粉糊精)、Capsul HS、Purity Gum 2000、Clear GumCo03、UNI-PURE、HYLON VII商购；分别从National Starch和Roquette Frères商购；从CereStar以商品名C*EmCap商购或者从Tate&Lyle商购。
在本发明的一个实施方式中，使用可商购的改性食物淀粉，例如HiCap 100(来自National Starch)和ClearGum Co03(来自Roquette Frères)。
本发明的方法
本发明还涉及制备如上所述的胭脂树素形式的方法，其包括以下步骤：
a)形成胭脂树素在有机溶剂中的溶液，任选地加入脂溶性抗氧化剂和/或任选加入油和/或任选加入中链甘油三酯(“MCT”)；
b)提供在水中的改性食物淀粉和任选的糖和/或水溶性抗氧化剂的基质；
c)将在步骤a)中获得的溶液乳化到在步骤b)中获得的基质中以获得分散体，优选乳剂；
d)从在步骤c)中获得的分散体(优选乳剂)中除去有机溶剂以获得胭脂树素分散体(优选胭脂树素乳剂)；
e)任选地，干燥在步骤d)中获得的胭脂树素分散体(优选胭脂树素乳剂)以获得胭脂树素粉末。
当进行步骤a)、b)、c)和d)时，获得的胭脂树素形式是胭脂树素分散体(优选胭脂树素乳剂)。当进行步骤a)、b)、c)、d)和e)时，获得的胭脂树素形式是胭脂树素粉末。
现在在下面详细描述这些步骤。
步骤a)
选择胭脂树素、脂溶性抗氧化剂和油和/或MCT的量，使得在进行所有步骤之后得到的形式中这些化合物的最终量如上所述。
在本发明的上下文中，术语“油”涵盖甘油和任何甘油三酯例如植物油或脂肪如玉米油、向日葵油、大豆油、红花油、菜籽油、花生油、棕榈油、棕榈仁油、棉籽油、橄榄油或椰子油。
油可来自于任何来源。它们可以是天然的、经改性的或合成的。如果油是天然的，则其可为植物油或动物油。因此在本发明的上下文中，术语“油”还涵盖芥花油、芝麻油、榛子油、扁桃仁油、腰果油、澳洲坚果油、梦梗果油(mongongo nut oil)、巴卡斯果油、美洲山核桃油、松子油、开心果油、印加果(Plukenetia volubilis)油、胡桃油或多不饱和脂肪酸(＝“PUFA”)(例如花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和γ-亚麻酸)以及PUFA的甘油三酯和PUFA的酯，例如PUFA的乙酯。
油不像在EP-A 2 687 103的方法中那样起到溶剂的作用(参见第3页第[0027]段)，而是防止在该方法中稍后胭脂树素再结晶。此外，胭脂树素不能在没有加热的情况下溶解于油中，由此胭脂树素降解。
选择溶剂的量和溶解温度以使胭脂树素、脂溶性抗氧化剂(如果存在的话)和MCT(如果存在的话)完全溶解。通常需要加热混合该步骤中存在的所有化合物时得到的悬浮剂以获得溶液。优选地，将悬浮剂加热至在100-120℃范围内的温度。获得溶液后，通常将其保持在加热之前的温度或稍高的温度(+5开尔文)。
步骤b)
优选在50-70℃的温度下，更优选在64-67℃的温度下进行该步骤。优选地，存在糖时的温度低于不存在糖时所使用的温度。
步骤c)
优选在60-90℃的混合温度下，更优选在65-80℃的混合温度下进行该步骤，以获得分散体(优选乳剂)。
可使用转子-定子设备或高压均化器或两者实现乳化。也可使用本领域技术人员已知的其它设备。
如果使用转子-定子设备和/或高压均化器，则优选应用在100至1000bar范围内，更优选在150至300bar范围内的压降。
步骤d)
可例如使用薄膜蒸发器级联(优选)去除有机溶剂。本领域技术人员已知的其它方法也适用。
步骤e)
进行完步骤a)至d)之后所得的分散体(优选所得的胭脂树素乳剂)可以被原样使用。因此“分散体”涵盖悬浮剂以及乳剂，其中乳剂是优选的。
然而，也可以通过本领域技术人员已知的任何方法来干燥所得的分散体，例如通过喷雾干燥、喷雾干燥结合流化床粒化或通过粉末捕获技术，其中喷雾的分散体滴(优选喷雾的乳剂滴)被捕获在吸收剂例如淀粉(例如玉米淀粉)床中，随后进行干燥。
根据本发明的饮料
在本发明的一个优选实施方式中，根据本发明的胭脂树素形式被用于饮料中，特别是软饮料中，所述饮料的pH通常在2至5的范围内，优选在2.5至4的范围内，更优选在2.8至3.6范围内。出乎意料地发现：胭脂树素形式在这种饮料中是酸稳定的。胭脂树素形式酸稳定的持续时间为至少3个月，优选至少6个月。因此，饮料本身是酸稳定的，特别是在这些时段内，并且优选还是颜色稳定的。
在本发明的上下文中，“颜色稳定”意味着初始颜色与储存3个月时间后的颜色之间的色差DE*应低于10(DE*<10)。DE*是在两个测量点(颜色)的公制色标(CIE)中的距离，其中Δ(delta)是常用于表示差异的希腊字母，“E”代表“感觉(Empfindung)(“感觉(sensation)”的德语)”。DE*<10意味着色差是可以接受的，DE*<3通过肉眼(即不使用仪器例如色度计)不可见。
其中本发明的液体制剂可用作着色剂或功能成分的饮料可以是碳酸饮料，例如调味塞尔兹尔矿水(flavoured seltzer water)、软饮料或矿物饮料，以及非碳酸饮料，例如调味水、果汁、果汁喷趣酒和这些饮料的浓缩形式。它们可基于天然果汁或蔬菜汁或基于人工香料。还包括酒精饮料。此外，还包括含糖饮料、无卡路里的具有人工甜味剂的节食饮料。特别优选的是软饮料，优选pH在2至5的范围内，优选pH在2.5至4的范围内，更优选pH在2.8至3.6的范围内。
基于饮料的总重量并且取决于要着色或强化的特定饮料和预期的着色或强化等级，经由本发明的胭脂树素形式添加到饮料中的胭脂树素的最终浓度可以为1-50ppm，特别是2-30ppm，更优选5-25ppm。
为了饮料的着色或强化，可根据本身已知用于乳剂、分散体、悬浮剂或粉末的方法，使用本发明的胭脂树素形式。
本发明的另一些实施方式
本发明还涉及胭脂树素形式用于使饮料着色的用途，其中胭脂树素被微胶囊化，并且其中优选地，通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4 Plus亚微米粒度仪)测量的胭脂树素形式的内相的平均粒度在100-400nm的范围内。如上所述，胭脂树素形式中的胭脂树素优选被微胶囊化在改性食物淀粉的基质中，其中所述基质任选地还包含糖。
本发明的另一个实施方式是一种使饮料着色的方法，其中将胭脂树素形式加入饮料中以向饮料提供黄橙色至红橙色，其中胭脂树素被微胶囊化，并且其中优选地，通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的胭脂树素形式的内相的平均粒度在100-400nm的范围内。
以下非限制性实施例进一步阐释了本发明。
实施例
实施例1-7：制造本发明的粉末
根据以下一般程序，利用表1中详细给出的化合物(胭脂树素、中链甘油三酯、改性食物淀粉、糖、抗氧化剂、水)的量和工艺参数进行实施例。使用选自碳酸二甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚和二氯甲烷的有机溶剂作为溶剂。选择溶剂的量和溶解温度以使胭脂树素和脂溶性抗氧化剂以及MCT(如果存在的话)完全溶解
所用的胭脂树素是市售的AlcabixP(来自AICA-Color,Peru)。
一般程序
将胭脂树素、脂溶性抗氧化剂和中链甘油三酯(MCT)(量如表1中所示)分散在如上所述的有机溶剂中。然后将所得悬浮剂加热至表1中所示的温度以溶解全部量的胭脂树素。之后将得到的溶液在保持容器中保持在表1中所示的温度。
在表1中所示的温度下，将由表1中所示的改性食物淀粉(＝OSA淀粉)、糖和水溶性抗氧化剂组成的基质相溶解在表1中所示的量的水中。
乳化过程由两个步骤组成，并在压力下进行。
将两种相连续进料到转子定子设备，在转子定子设备中，溶液被乳化成基质相。转速为5000rpm(每分钟转数)，混合温度如表1所示。下一步需要进行第二个微粉化(micronisation)步骤，由蓝宝石孔(sapphire orifice)组成。孔的直径如表1中所示，并且在表1中所示的温度下，在孔上施加的压降如表1中所示。
然后通过使用薄膜蒸发器级联从乳剂中除去有机溶剂。之后，将不含溶剂的乳剂喷雾到流化玉米淀粉床中，颗粒在流化玉米淀粉床中被干燥。
实施例的结果总结如下。通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4 Plus亚微米粒度仪)测量内相的平均粒度。
颜色强度E1/1是1cm的厚度和1％溶液的吸光度，计算如下：E1/1＝(A最大-A650)*稀释因子/(样品重量*以％计的产品形式的含量)。
“(A最大-A650)”表示当将在紫外分光光度计中以最大吸光度测量的值(“A最大”)减去在650nm波长下测量的吸光度值(“A650”)时获得的值。
“*”是指“与……相乘”。
“稀释因子”＝溶液被稀释的倍数。
“样品重量”＝使用的制剂的量/重量，以[g]计。
“以％计的产品形式的含量”＝“以％计的胭脂树素在粉末中的量”(通过紫外分光光度计检测)，其在下面的实施例中在4.5％至9.7％的范围。
实施例1
最终产物的胭脂树素含量为4.5％，E1/1＝1355且内相的粒度为226nm。
实施例2
最终产物的胭脂树素含量为9.0％，E1/1＝710且内相的粒度为306nm。
实施例3
最终产物的胭脂树素含量为7.1％，E1/1＝992且内相的粒度为282nm。
实施例4
最终产物的胭脂树素含量为9.7％，E1/1＝621，内相的粒度为352nm且浊度为196NTU(在根据下文指示制备的巴氏灭菌的软饮料(6ppm)中测量)。当加入果汁中时，这种浊度增加了果汁的“多汁”外观，因此在这种应用中是有利的。
实施例5
最终产物的胭脂树素含量为5.1％，E1/1＝1057，内相的粒度为307nm且浊度为160NTU(在根据下文指示制备的巴氏灭菌的软饮料(6ppm)中测量)。
实施例6
最终产物的胭脂树素含量为4.8％，E1/1＝1035，内相的粒度为378nm且浊度为157NTU(在根据下文指示制备的巴氏灭菌的软饮料(6ppm)中测量)。
实施例7
最终产物的胭脂树素含量为5.6％，E1/1＝834，内相的粒度为331nm且浊度为209NTU(在根据下文指示制备的巴氏灭菌的软饮料(6ppm)中测量)。
利用实施例1-7的粉末进行的应用试验
实施例1-7的粉末被应用于胭脂树素浓度为6ppm的软饮料中。这些试验的目的是评估这些样品在饮料中的应用性能。粉末必须提供良好的颜色稳定性、良好的化学稳定性和良好的外观性能(无成环或较少成环，表面上没有颗粒或只有少量颗粒，(几乎)没有沉降)。
制备软饮料
软饮料的组成如下：
*由实施例1-7的每种粉末制备储备溶液，其中用水稀释粉末，使得储备溶液具有0.1重量％(＝1000ppm)的胭脂树素浓度。
如下所述制备软饮料：
将山梨酸钾1)溶解在水中，然后相继加入其余成分2)，同时轻轻搅拌混合物。然后用一定量的饮用水稀释所得到的软饮料浆以产生1000ml软饮料。软饮料的pH在2.8至3.6的范围内。
然后将软饮料装入玻璃瓶中，并用金属盖密封瓶。这些瓶中有一些被巴氏灭菌，一些则不是。来自Miele的隧道式巴氏灭菌器被用于在瓶的核心处以80℃的保持温度巴氏灭菌1分钟。
将瓶储存在室温下(温度在18-27℃的范围内)，并且以800Lux每天曝光12小时。在饮料制备之后立即(时间＝0)以及在2周、30天、60天和90天的储存时间之后进行颜色测量。
颜色测量
利用色度计(Hunter Lab Ultra Scan Pro)进行在食品中的应用的颜色测量，所述色度计除分光光度计外，可以根据人眼对颜色的心理物理感知表示色值。
依照CIE指南(国际照明委员会(Commission International d’Eclairage))进行颜色测量。值可以表示为平面坐标L*a*b，其中L*为亮度的测量值，a*为红-绿轴上的值，而b*为黄-蓝轴上的值。
仪器设置：
●色标：CIE L*a*b*/L*C*h*
●光源限定：D65日光当量
●几何学：漫射/8°
●波长：以5nm光学分辨率扫描350-1050nm
●样品测量区域直径：19mm(大)
●校准模式：透射/白块
色度(C*)有时被称为饱和度，其描述颜色的鲜艳或黯淡，可以如下计算：
C*＝√(a*2+b*2)。
称为色调(h)的角度描述了我们如何感知物体的颜色，可以如下计算：
h＝tan(b/a)(-1)。
使用以下方程式计算色差DE*：
其中L＝亮度，a＝红色值，并且b＝黄色值
ΔL*＝Lx*-L0*；0＝初始值；x＝测量时间
Δa*＝ax*-a0*；0＝初始值；x＝测量时间
Δb*＝bx*-b0*；0＝初始值；x＝测量时间。
为了实现良好的颜色稳定性，DE*应低于10(DE*<10)；这意味着色差是可以接受的，而DE*<3通过肉眼(即不使用仪器例如色度计)不可见。
物理稳定性是根据评估矩阵通过人眼测量的。关于软饮料所记录的参数是：
-瓶中的环形成/颈环，分数为6至1，“6”代表“没有环”，而“1”代表“非常明显的环”。
-表面颗粒，分数为6至1，其中“6”代表“没有颗粒/没有覆盖物”，而“1”代表“超过一半的表面被颗粒覆盖/超过三分之二的表面被除颗粒外的膜覆盖”。
-包装底部的沉积物如薄膜、单个颗粒或环的形成，分数为6至1，“6”代表“没有颗粒、没有膜或没有环”，而“1”代表“超过一半的底部被颗粒覆盖、底部被可见性非常明显的环或明显的膜覆盖”。
浊度测量
悬浮的固体(或颗粒)是造成含果汁的饮料外观浑浊的原因。这种浑浊外观可以通过浊度测量评价。浊度取决于这种颗粒的光散射特性：其尺寸、其形状及其折射率。
在这项工作中，使用浊度计(Hach 2100NUSA)进行浊度测量并且以NTU(比浊法浊度单位)给出浊度值。比浊计测量与入射光路径呈90°的通过样品散射的光(参见图1)。
图1说明了比浊法浊度测量的原理。
仪器设置：光源：860±10nm LED
含有胭脂树素(实施例1-7的粉末)的软饮料的结果
a)色差
图2和3显示了储存期间色差测量的结果。
图2显示了：在长达3个月的储存期间，未巴氏灭菌的软饮料的色差(DE*)。
x轴：以天为单位的存储时间；y轴：色差(DE*)(无量纲)；
□＝含有实施例4的粉末的软饮料；
x＝含有实施例6的粉末的软饮料；
●＝含有实施例7的粉末的软饮料。
所有样品均显示出可接受(DE*～10)且类似的颜色稳定性。
图3显示了：在长达3个月的储存期间，巴氏灭菌的软饮料的色差(DE*)。
x轴：以天为单位的存储时间；y轴：色差(DE*)(无量纲)；
□＝含有实施例4的粉末的软饮料；
x＝含有实施例6的粉末的软饮料；
●＝含有实施例7的粉末的软饮料。
所有样品均显示出非常好(DE*<10)且类似的颜色稳定性。
图4显示了：在长达3个月的储存期间，巴氏灭菌的软饮料的化学稳定性(回收％)。
x轴：以天为单位的存储时间；y轴：化学稳定性(回收％)“CS”(无量纲)；
□＝含有实施例4的粉末的软饮料；
x＝含有实施例6的粉末的软饮料；
●＝含有实施例7的粉末的软饮料。
所有样品均显示出良好的化学稳定性(回收％<15)。
c)物理外观
储存3个月之后，对未巴氏灭菌的软饮料和巴氏灭菌的软饮料的物理外观进行视觉评估。在此，视觉检查样品是否在瓶颈处显示出环，是否在表面上显示出颗粒以及是否显示出白色沉淀物。应用以下注释表：
瓶颈处的环：
6＝没有环
5＝难以察觉的环
4＝可辨认的环
3＝可辨认的清晰的细环
2＝可辨认的明显的环
1＝可辨认的宽环
表面上的颗粒：
6＝没有颗粒
5＝1至10个颗粒
4＝超过10个颗粒
3＝不再可数
2＝一半表面被覆盖
1＝超过一半的表面被覆盖
沉淀物：
6＝没有沉淀物
5＝轻微的若隐若现的层
4＝细小的沉淀物层
3＝沉淀物层
2＝明显的沉淀物层
1＝非常明显的沉淀物层
对于良好的性能，分数应该≥3。
表2显示了关于未巴氏灭菌的软饮料的外观评价所获得的结果。
样品在外观属性方面显示出非常好的性能。
表3显示了关于巴氏灭菌的软饮料的外观评价所获得的结果。
在巴氏灭菌的饮料中，样品也在外观属性方面显示出非常好的性能。
对比例
还分析了来自丹麦Christian Hansen的市售产品CapColor A-8-WSS-145。其是通过从胭脂树(Bixa Orellana L.)的种子中提取胭脂树红颜料而产生的一种深红棕色液体或凝胶。这种颜料分散在植物水胶体(阿拉伯胶)的水溶液中。CapColor A-8-WSS-145含有7.5-8.5％的胭脂树素作为主要的着色源。
在水中校正的E1/1仅为226(430nm)，因此远低于本发明的胭脂树素形式的E1/1。

Claims (19)

1.一种包含胭脂树素形式的饮料，其中所述胭脂树素形式中的胭脂树素被微胶囊化在水胶体基质中，其特征在于：所述饮料在2至5的pH范围下、优选2.5至4的pH范围下、更优选2.8至3.6的pH范围下物理稳定至少3个月的时间，优选至少6个月的时间。
2.根据权利要求1所述的饮料，其中所述饮料是颜色稳定的。
3.根据权利要求1和/或2所述的饮料，其中所述水胶体是至少一种改性食物淀粉，使得所述胭脂树素形式中的胭脂树素被微胶囊化在至少一种改性食物淀粉的基质中。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的饮料，其中所述基质还包含糖。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的饮料，其中所述胭脂树素形式在重新分散于水中之后提供高色强度的黄橙色至红橙色色调，其特征在于：E1/1值为至少400，优选E1/1值在500至1800的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的饮料，其中基于所述饮料的总重量，所述饮料中胭脂树素的量在1-50ppm的范围内，优选在2-30ppm的范围内，更优选在3-25ppm的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的饮料，其中所述饮料选自软饮料、调味水、强化水、运动饮料、矿物饮料、碳酸饮料、果汁、含果汁的软饮料、果汁喷趣酒、酒精饮料、含糖饮料和节食饮料。
8.一种胭脂树素形式，其中胭脂树素被微胶囊化在水胶体基质中。
9.根据权利要求8所述的胭脂树素形式，其中所述胭脂树素形式在重新分散于水中之后提供高色强度的黄橙色至红橙色色调，其特征在于：E1/1值为至少400，优选E1/1值在500至1800的范围内。
10.根据权利要求8和/或9所述的胭脂树素形式，其中通过光子相关光谱学(BeckmanCoulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的所述胭脂树素形式的内相的平均粒度在100-400nm的范围内。
11.根据权利要求8至10中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其为粉末或分散体。
12.根据权利要求8至11中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其中所述胭脂树素被微胶囊化在至少一种改性食物淀粉的基质中。
13.根据权利要求8至12中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其中所述基质还包含糖。
14.根据权利要求8至13中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其中所述胭脂树素被微囊化在不包含植物胶和改性食物淀粉的缀合物的基质中。
15.根据权利要求8至14中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其中所述胭脂树素被微胶囊化在不包含辛烯基-琥珀酸酐改性的阿拉伯树胶的基质中。
16.根据权利要求8至15中任一项或多项所述的胭脂树素形式，其中所述胭脂树素被微囊化在不包含甜菜果胶、菊苣果胶、菊芋果胶或具有高乙酰化程度的其它果胶类型的基质中。
17.一种制造根据权利要求11至16中任一项或多项所述的胭脂树素分散体或胭脂树素粉末的方法，所述方法包括以下步骤：
a)形成胭脂树素在有机溶剂中的溶液，任选地加入脂溶性抗氧化剂和/或任选加入油和/或任选加入中链甘油三酯；
b)提供在水中的改性食物淀粉和任选的糖和/或水溶性抗氧化剂的基质；
c)将在步骤a)中获得的溶液乳化到在步骤b)中获得的基质中以获得分散体；
d)从在步骤c)中获得的分散体中除去有机溶剂以获得胭脂树素分散体；
e)任选地，干燥在步骤d)中获得的胭脂树素分散体以获得胭脂树素粉末。
18.胭脂树素形式用于使饮料着色的用途，其中胭脂树素被微胶囊化在水胶体基质中，并且其中优选地，通过光子相关光谱学(Beckman Coulter N4Plus亚微米粒度仪)测量的所述胭脂树素形式的内相的平均粒度在100-400nm的范围内。
19.根据权利要求18所述的用途，其中所述胭脂树素形式中的胭脂树素被微胶囊化在改性食物淀粉基质中，并且其中所述基质任选地还包含糖。
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