CN1077610A - 贮藏稳定的添加钙的饮料浓缩物 - Google Patents

Abstract

本申请涉及可稳定贮藏的饮料浓缩物，它可以用 来制备饮料和食品组合物，并提供有效量钙的营养补 充，本发明还涉及这些浓缩物的制备方法。该饮料浓 缩物浓缩倍数大于5倍，并含有：

(a)约0.2％—约1.20％重量的溶解钙；

(b)约0.7％—约8.25％重量的酸成分，它包括 柠檬酸和苹果酸的混合物，其中所述混合物中柠檬酸 与苹果酸的重量比约为5∶95—约50∶50；

(c)约0.05％—约1.2％重量的酸性阴离子成 分，选自氯离子，硝酸根离子，硫酸根离子及其混合 物；

(d)有效量的风味成分；和

(e)约35％—约80％重量的糖，以干基重量计；

(f)约20％—约65％重量的水。

Description

本申请涉及贮藏稳定的饮料浓缩物以制备营养地添加有效量钙的饮料和食品组合物。本申请特别涉及了能在高温下保持优良稳定性的大于5倍的饮料浓缩物，还进一步涉及了制备这些浓缩物的方法。

食用钙不足可能是一些人产生骨质疏松的一个原因。例如，人们已经发现，在许多年龄的人群中，钙的摄取量与骨质的量成正比。这说明了在生命早期，钙的摄取量直接影响骨胳成熟时所达到的最大的骨质量。

从大量的食物源中能获取钙。钙的主要来源是乳制品，尤其是牛奶。但在开始进入成年和随后的生命过程中，普通人一般对牛奶的食用量不够，因而得不到所需的钙量。这可能是由于乳糖不适症以及因“社会原因”而不喜欢牛奶这一饮品而产生的。

为了使生命活动得到更多的钙量，人们需要求助于更多的牛奶代用饮料。这些饮料必须被消费足够量以在营养上提供有效量的钙。因此，所需的非乳制品饮料包含0.12%（重量）的钙乳量。为此目的人们已经发明出强化钙的软饮料和水果汁制品。

为了节约装运费和包装费，优选浓缩的饮料。在食用的时候把这些饮料进行稀释。大于5倍的浓缩产品最符合经济上的需要。但是，这些饮料越浓缩，由于水含量下降而使溶解钙和糖更困难。

英国专利2，207，335（Buisson等人，1982，2.1公布）公开了3～5倍的饮料浓缩物，其包含溶解的钙;一种可食性酸组分有柠檬酸、苹果酸、富马酸、己二酸、葡糖酸、洒石酸和乳酸、氯化物和含有以单浓度基准计不大于20%水果汁的风味成分。

美国专利4，722，847（Heckert，1988，2，2公布）公开了3～5倍的添加钙的水果汁浓缩物，其基本上不加入蛋白质。此浓缩物包含溶解的钙;酸成分是一定比例的柠檬酸和苹果酸混合物;至少45%的水果汁、约6°～75°白利糖度（Brix）的糖成分;和不多于0.7%的氯离子。

在开发含钙乳量的代乳制品的过程中，已出现几个关心的问题，首先是它们的稳定性问题。由于饮料浓缩物中的钙盐含量必须达到乳钙量，因此，不溶性钙盐的沉淀，特别是在高温下的沉淀成为问题。大于90°F（32℃）高温的稳定性对贮藏在无空调的仓库，特别是在热带地区，和贮藏在靠近热源的地方如那些商用厨房中尤为重要。

另一个关心的问题是开发一种具有满意的味道和口感的添加钙的饮料。钙含量高的饮料带来了明显的“白垩”和/或“辛辣/焦臭”的口感。此外，氯离子杂质给与一种苦味。除了为消费者提供可接受的口感外，这些饮料还需要吸引顾客的视觉。内含大量的钙常产生一种混浊的、无光泽的饮料。由于在大于5倍饮料浓缩物中的低含量的溶解水使所有这些问题进一步复杂化。

本发明的目的是提供大于5倍（5X）的饮料浓缩物，其添加了营养性的钙，在高温下稳定，具有消费者可接受的口感和味道以及是一种可溶性体系，即没有钙和糖固体。

本发明涉及为制备营养上添加有效量钙饮料的大于5倍饮料浓缩物，一般高达约10倍。此饮料浓缩物包含：

（a）约0.2%～1.20%wt.的溶解钙;

（b）约0.7%～约8.25%wt.的酸成分，其含有柠檬酸和苹果酸混合物，此混合物中柠檬酸和苹果酸的重量比为约5∶95～约50∶50;

（c）约0.05%～约1.2%wt.的酸性阴离子成分，其选自氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子和它们的混合物;

（d）有效量的风味成分;和

（e）约35%～约80%wt.的糖（以干基计）;

（f）约35%～约80%wt.的水;

其中所述酸成分和所述溶解钙的重量比是约3.5～约6.5，所述饮料浓缩物的PH小于或等于4.5，优选小于或等于约3.5。这些饮料浓缩物在高于90°F（32℃）的温度下至少约30天保持稳定。另一个好处是它们在温度从约70°F（21℃）～约90°F（32℃）下至少稳定约120天。

本发明还涉及为制备营养上添加有效量钙饮料的大于5倍的水果和植物汁浓缩物。此水果和植物汁浓缩物的风味成分是单浓度汁液的约1%～约70%wt.，该汁液选自水果汁、植物汁和它们的混合物。可以使用水果汁浓缩物代替单浓度汁，其量为饮料浓缩物的约0.5%～25%wt.。

本发明的饮料浓缩物提供有效量的营养有益的钙，另外，在高温下拥有足够的稳定性以防钙盐发生沉淀，同时为消费者提供以可接受的口感和味道。本发明最优选的饮料浓缩物具有在120°F（49℃）下至少7天不发生钙盐深沉淀的稳定性，并具有消费者可接受的味道和口感以及是一种可溶性体系即没有钙和糖的固体。

本发明最优选大于约5.5倍的饮料浓缩物，其包含：

（a）约0.5%～约0.75%wt.的溶解钙;

（b）约3.0%～4.0%wt.的酸成分，其为柠檬酸和苹果酸的混合物，此混合物中柠檬酸和苹果酸的重量比约26∶74;

（c）约0.15%～0.3%wt.的氯离子;

（d）有效量的风味成分;

（e）约45%～约70%wt.的糖（干基重），其选自高果糖玉米糖浆，其中的固形物至少约50%果糖;液体果糖;和它们的混合物;

（f）约30%～约55%wt.的水;

其中所述酸成分和所述溶解钙的重量比是约4～约6，上述饮料浓缩物的PH小于或等于约3.5。

本发明进一步涉及了这些大于5倍的添加钙的饮料浓缩物的制备方法。

这里所有的比例、份数和百分数除非另外说明都以重量计。

定义：

“饮料浓缩物”，用于本文指的是饮料成品，当其被适量的水稀释时形成可饮用的饮料。本发明范畴内的饮料浓缩物在稀释以3～9份重量水或4～9份体积水时一般就成为可饮用的饮料。

“饮料预混浓缩物”，用于本文指的是饮料预混物，其加入了糖和选择性成分如防腐剂（通常由灌装者/制造者加入）以及适量的水而形成饮料糖浆或可饮用的单浓度饮料。本发明范畴内的饮料预混浓缩物和约10%～约14%的制造者/灌装者用配料相混合，然后用约75%～约85%的水或约5～约7份体积的水稀释，以得到可饮用的饮料。

“制造者/灌装者用配料”指的是糖，一般是蔗糖或果糖，和选择性本料如稳定剂;一般是纤维和混浊剂，以及维生素如抗坏血酸，维生素C，维生素E和脯氨酸A（ProA）。

“糖浆”，用于本文指的是饮料制品，它用适量的水稀释而成为可饮用的饮料。由制造者/灌装者制备这里所述的糖浆，这通常是在约6X（6倍）、更通常是在4X～8X的浓度下，因而用5份体积的水稀释该糖浆就形成单浓度的饮料。很多人习惯于自动售货机中出售的糖浆，因为售货机能给以等量的糖浆和水例如在便民店中。

“饮料”或“单浓度饮料”，用于本文指的是预售的可饮用的饮料组合物。本发明的饮料一般包含至少约80%的水。划分在本发明范畴内的饮料包括碳酸化的和未碳酸化的。

“5倍”或“5X”，用于本文指的是这样的浓缩物，其中的一份用四份体积的水稀释而得到单浓度的饮料。这需要按一定的比重计算以转化成重量稀释。相似地，“10倍”或“10X”这里指的是一份浓缩物用九份体积水稀释而得到单浓度的饮料。

“水”，用于本文包括香料，果汁浓缩物，糖浆和别的物质，如胶溶液。

“固形物”，用于本文首先是溶解糖、盐和风味物质，胶质也包括在内。一般地，用折光率来衡量固形物并称为白利糖度（°Brix）。用Brix估计浓缩物中的糖含量。

“糖”，用于本文是指碳水化合物甜味剂，优选单糖和双糖。糖包括液体糖浆和结晶体糖或固体糖。该糖用干基重量表示，即含77%固形物的果糖糖浆有55%的固形物是果糖，（可能有少量的葡萄糖），糖浆中水占23%。一百克这样的糖浆有七十七克的固形物和二十三克的水。

“包含”，用于本文是指各种成分可联合用在本发明的饮料浓缩物和食品组合物中。因此，术语“基本由……组成”和“由……组成”包括在术语“包含”中。

钙

本发明饮料浓缩物的关键营养成分是钙。合适的钙源包括碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、硫酸钙、氢化钙、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙以及相应的有机钙盐如柠檬酸钙、苹果酸钙、洒石酸钙或乳酸钙。任意选择和优选包括气氯化钙、硫酸钙和硝酸钙的碳酸钙和氢氧化钙混合物是特别优选的钙源。最优选的是碳酸钙和氢氧化钙，因为这些盐就碳酸根来说能被有机酸中和，随后成为水和二氧化碳。这些中和产物不影响饮料的风味或酸度。用于本发明的钙必须是“溶解的”，即溶解或悬浮在饮料或饮料浓缩物中。因此，包括在本发明饮料浓缩物中的钙量是指术语“溶解的钙”、即溶解或悬浮的钙离子量。

对于发明的饮料浓缩物，溶解钙源优选自碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙、硫酸钙、硝酸钙和它们的混合物。

对于由本发明浓缩物制得的单浓度或可饮用饮料，钙的存在量至少为0.04%wt.。此最小的钙含量（约乳含量的1/3～1/2）为饮料提供了有效的营养添加量。对于水果和植物汁饮料，以单浓度为基准优选最高的钙含量达到0.26%wt.;对于其它饮料，一般高达约0.15%。因为单浓度水果汁饮料中的钙量远远超过了0.26%wt.（对别的饮料超过0.15%wt.），所以很难得到满意的口味和好的稳定性。在水果和植物汁饮料中的钙量优选为约0.10%～0.20%wt.，其包含了乳量即0.12%wt.;对于其它单浓度饮料，钙量优选为约0.055%～约0.09%wt.。

本发明的饮料浓缩物包含约0.2%～约1.20%的溶解钙。优选饮料浓缩物含有约0.4%～约1.0%，较优选约0.5%～约0.75%的溶解钙。

酸成分

因为稳定性起见以防止不溶性钙盐的沉淀，为了获得好的味道和口感品质以及满意的开始反应酸度，所以本发明饮料浓缩物的关键成分是食用性酸，其来自添加的酸，单浓度果汁或浓缩的果汁。此酸成分包含柠檬酸和苹果酸的混合酸。本发明混合酸中柠檬酸和苹果酸的重量比是约5∶95～约50∶50。优选柠檬酸和苹果酸的重量比为约20∶80～约26∶74，最优选的重量比为约26∶74。这些酸可以酸的形式出现或以其它相应阴离子盐的形成存在即柠檬酸盐和苹果酸盐。

本发明重要的是钙被柠檬和苹果酸完全中和，且酸过量。每mole和钙为正2价。每一柠檬酸有3个羟基，它们被钙中和;每个苹果酸有2个羟基。因此，每摩尔的钙离子中和一摩尔的苹果酸或2/3摩尔的柠檬酸。这里的产品必须有过量的柠檬酸和苹果酸。优选的柠檬酸盐和苹果酸盐阴离子比钙过量50%以上。一般地，已发现酸和钙的重量比为约3.5～约6.5，优选为约4～约6能达到上述结果。

下面的公式是表达这一数字关系的另一种方法：2X＜3Y+2Z其中X＝钙的摩尔数，Y＝柠檬酸的摩尔数，Z＝苹果酸的摩尔数。

为了达到本发明的目的，酸成分的量（以后称为总酸）取决于涉及的饮料组合物、所包括的钙量（如上述）以及所需的口感、味道和稳定性。

对于本发明的饮料浓缩物，总酸含量为约0.7%～约8.25%，优选约1%～约6%，最优选的总酸量为约3%～约4%。

酸性阴离子成分：氯化物、硝酸盐和硫酸盐

本发明饮料浓缩物重要的成分是存在酸性阴离子的量，特别是氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子。本发明饮料浓缩物包含约0.05～约1.2%的氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子和它们的混合离子。优选氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子和它们混合离子的量为约0.15%～约1.0%，更优选的量为约0.2%～约0.5%。这些数值范围是以阴离子的重量并不是以盐的重量为基准，即阳离子的重量忽略不计。

获得氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子优选自它们相应酸的形式，即盐酸和硝酸;或它们相应的钙盐如硝酸钙、硫酸钙或氯化钙。

分别地，溶解在酸性介质并且在溶液中形成强酸（pKa＜3.1）的钙盐可用于和盐酸或硝酸相混合。这些钙盐包括三磷酸钙、焦磷酸钙和洒石酸钙，它们可提供1%～25%的溶解钙（即钙含量为0.002%～0.24%wt.）。这些盐的自由酸形式即正磷酸、焦磷酸或洒石酸也可同盐酸、硝酸、氯化钙或硝酸钙相混合降低浓缩物的PH并溶解更多的钙（约0.2%～约1.20%）。这里可使用其它的阳离子如钠、钾、镁、锌。

应当注意到已发现氯离子对不锈钢的生产设备有腐蚀性，为此，优选氯离子和其它合适的阴离子相混合如硝酸根和硫酸根。因为硫酸盐的溶解性不好，所以要求把硫酸根离子和其它合适的阴离子相混合。

优选地，氯离子来自氯化钙，其能提供约1%～约25%的溶解钙。较优选氯化钙提供约10%～约20%的溶解钙。混合的氯化钙、硝酸钙和硫酸钙可为浓缩物提供约1%～约25%的溶解钙。优选混合的氯化钙、硝酸钙和硫酸钙提供约10%～约20%的溶解钙存在于浓缩物中。优选地，剩余的钙量的80～90%来自碳酸钙或氢氧化钙。这样的钙源有利于被酸中和而不会产生阴离子臭味。

本发明饮料浓缩物中氯离子、硝酸根和硫酸根离子的作用是当使用高含量的溶解钙即乳钙量的时候能在高温下提供稳定性。这尤其是在这些离子用于和高果糖玉米糖浆相混合的时候。

我们已经发现，大于5倍的饮料浓缩物能稳定地存于高于90°F（32℃）的温度中至少约30天不发生钙沉淀，同时为消费者提供可接受的味道和口感，这时的甜味剂为果糖，优选使用液体呆糖。此浓缩物包含：

（1）约0.2%～约1.2%，优选约0.4%～约1.0%的溶解钙;

（2）约0.7%～8.25%酸成分，其是柠檬酸和苹果酸的混合物，所述混合物中的柠檬酸和苹果酸的重量比为约20∶80～约26∶74，优选约26∶74;

（3）有效量的风味成分;

（4）至少约40%的糖，其含有浓缩物重量的约40%～约95%的果糖;

（5）约5%～约60%的水。

优选果糖量的范围从约45%～约85%，较优选从约50%～65%。较优选的果糖来源形式是果糖浆，液体果糖，干果糖，含有至少50%果糖固形物、优选含约55%果糖固形物的高果糖玉米糖浆。最优选的果糖来源是液体果糖，其购自A.E.Staley  Manufacturing，Decatur，I11。尽管这些饮料浓缩物在高于90°F（32℃）时、不使用酸性阴离子如氯离子也能提供好的稳定性，但是溶解钙的量减少，一般仅能得到一半的乳钙量。

风味成分

能有效地赋予饮料浓缩物以风味特征的特定的风味成分含量取决于所选择的风味剂、所需的风味效果和风味成分的形式。，本发明的风味成分优选自水果风味、植材风味、水果汁、植物汁和它们的混合物。此风味成分常包含约0.001%～约70%的本发明的饮料浓缩物。当风味剂是单浓度水果汁时，该风味剂为饮料浓缩物的约1%～约70%，优选约5%～约30%。饮料浓缩物的水份包括单浓度水果汁中的水。水果汁也提供以糖份（约10%的单浓度果汁～约80%的水果浓缩物。这些糖份都计入糖量。用作风味剂的果汁量取决于其浓度并是本领域人员容易确定的。

术语“水果风味”是指来自种子植物可食性再生产部分的那些物质，尤其是带有种子甜浆的风味物。术语“水果风味”也包括合成制备的风味物，其类似由天然资源获得的水果风味物。特别优选的水果风味物是柑橘风味物，包括桔子风味物、柠檬风味物、白柠檬风味物和柚子风味物。除了柑橘风味物也可以便用许多其它的水果风味物如苹果风味物、葡萄风味物、樱桃风味物、菠萝风味物等等。这些水果风味物可以来自天然资源如水果汁和风味油，或者是由合成制备的。

术语“植物风味物”指的是除了果实以外来自其它植物的部分，即来自豆、坚果、皮、根和叶。术语“植物风味物”中也包括合成制备的风味物，其类似于由天然资源得到的植物风味物。这些风味物的例子包括可可、巧克力、香草、咖啡、可乐、茶等等。植物风味物可来自天然资源如香精油和提取物，或者可以是合成制备的。

术语“水果汁”指的是柑橘汁，非柑橘汁如苹果汁、葡萄汁、梨汁、油桃汁、红醋栗汁、树莓汁、黑刺莓汁、乌饭树汁、草莓汁、蕃荔枝汁、可可汁、石榴汁、蕃石榴汁、猕猴桃汁、芒果汁、番木瓜汁、西瓜汁、甜瓜汁、樱桃汁、酸果蔓汁、菠萝汁、桃汁、杏汁、李子汁、干梅子汁、鸡蛋果汁、罗望子果汁、香蕉汁和这些果汁的混合汁。优选的水果汁是柑橘汁。术语“柑橘汁”指的是选自桔子汁、柠檬汁、白柠檬汁、柚子汁、红橘汁和它得混合物组成的水果汁。最优选使用的水果汁为苹果汁，梨汁、葡萄汁、鸡蛋果汁、桃汁、杏汁、番木瓜汁和它们的混合汁。

除了水果汁，任何植物汁亦可用作本发明的全部或部分风味成分。术语“植物汁”指由非水果类其它植物部分获得的汁液，如来自茎、豆、坚果、皮、根和叶部分。特别适于制造本发明饮料浓缩物的植物汁包括西红柿汁、莴苣汁、芹菜汁、菠菜汁、甘蓝汁、水田芥菜汁、蒲公英汁、大黄汁、胡萝卜汁、甜菜汁和黄瓜汁。

为了用于本发明的风味成分，水果和植物汁一般且优选由常用方法浓缩过。水果汁常浓缩为约20°Brix～约80°Brix。

汁液可以通过蒸发作用进行浓缩。可以便用并且优选普通的升膜或降膜型蒸发器、兼有升膜和降膜特征的蒸发器、多管蒸发器、片式蒸发器、膨胀流蒸发器和离心蒸发器。

也可以利用其它浓缩汁液的方法。这些方法包括反渗透、升华浓缩、冷冻干燥或冷冻浓缩。但经济上优选使用蒸发工艺。

糖

术语“糖”包括所有碳水化合物或糖尖，例如单糖和二糖如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖，果糖、糖醇、低分子量的糊精和相应的碳水化合物。“糖”也包括液体果糖、高果糖玉米糖浆固体、转化糖、麦芽糖浆、玉米糖浆、糖醇包括山梨糖醇和它们的混合物。术语糖不包含人工的或高强度甜味剂，但它们可存在于组合物中作为增强饮料味道或风味的目的。

用于本发明的糖量以干重计范围在约35%～约80%，优选从约40%～约75%，最优选从约45%～约70%，优选用在本发明中的糖是果糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、转化糖和它们的混合物。一般，所用果糖的形式为液体果糖、高果糖玉米糖浆、干果糖或果糖糖浆。优选高果糖玉米糖浆（以固体为基准）包含至少约50%果糖，较优选大于55%果糖（以固体为基准）。优选的果糖来源是含55%果糖固体的高果糖玉米糖浆和液体果糖（99%果糖固体），二者都购自A.E.Staley  Manufacturing，Decatur，IL。

一般，本发明用的糖是单糖或二糖。这些糖包括蔗糖、果糖、右旋糖、麦芽糖和乳糖，但如果需要少量甜度也可以用其它的碳水化合物。也可以使用混合糖。

所用优选的糖是蔗糖和果糖。我们注意到糖尤其是高果糖玉米糖浆对由本发明饮料浓缩物制得的饮料能增强钙的吸收本领/生物利用率。

其它天然或人工的甜味剂也可利用。人工的甜味剂包括糖精、赛克莱美脱（cyclamate）、acetosulfam、L-天冬氨酰基-L-苯丙氨酸低烷基酯甜味剂（如aspartame）、公开在美国专利4，411，925（Brennan等，1983，10，23公布）的L-天冬氨酰基-D-丙氨酸酰胺，公开在美国专利4，399，163（Brennan等;1983，8，16公布）的L-天冬氨酰基-D-丝氨酸酰胺，公开在美国专利4，338，346（Brand，1982，12，21公布）的L-天冬氨酰基-L-1-羟甲基-链烷酰胺甜味剂，公开在美国专利4，423，029（Rizzi，1983，12，12公布）的L-天冬氨酰基-1-羟乙基-链烷酰胺甜味剂，公开在欧洲专利申请168，112（J.M.Janusz，1986，1，15公布）的L-天冬氨酰基-D-苯基甘氨酸酯和酰胺甜味剂等等。

因为本发明饮料浓缩物体系的酸度和高于约90°F（32℃）的温度缘故，L-天冬氨酰基-L-苯丙氨酸低烷基酯甜味剂如aspatame可能降解，所以它不优选用于本发明的组合物中。

本发明饮料浓缩物和食品组合物中有效量的甜味剂取决于所使用的特定甜味剂和所需要的甜味强度。对于非热量甜味剂和糖的混合物，非热量甜味剂含量的变化由特定甜味剂的甜味强度来决定（从约0.5%～2%）。在确定糖含量时（以干重基准），也包括任何风味组分中的糖或其它的甜味剂，一般来自所使用的上述汁液。饮料混合物中也可以使用含非热量甜味剂如aspartame和糖份如玉米糖浆固体或糖醇相混合的低热量甜味剂，但是因为在浓缩物的PH下人工甜味剂存在稳定性问题所以这些低热量甜味剂混合物并不是优选的。

浓缩作用

本发明的饮料浓缩物是大于5倍的饮料浓缩物。一般，浓缩大于5.1倍，优选大于5.5倍，最优选浓缩约5.75倍或以上。通常浓缩范围从约5.5倍～约10倍。

在这样的高浓缩下，存在的水含量范围从约20%～约65%，优选从约25%～约60%，更优选存水量范围在约30%～约55%的饮料浓缩物。

水包括风味物、糖和其它液体组分中的所有水。

PH

饮料浓缩物的PH小于或等于约4.5，优选PH小于或等于约3.5，更优选小于或等于约3.3。一般，饮料浓缩物的PH范围从约2.5～约4.5。

选择性配料

因为水活度低，水量和PH给产品提供了微生物和真菌的稳定性。本发明的饮料浓缩物可包含任何其它的配料或一般用作选择性的配料。别的微量饮料配料也经常包括在内。这些配料包括防腐剂如苯甲酸和它的盐、二氧化硫等。也常包括来自天然源或合成制备的着色剂。对于用在饮料中的防腐剂和色素参见L.F.Green的软饮料技术的发展（Developments  in  Soft  Drinks），第1卷（Applied  Scienc_Publishers  Ltd.1978），PP.185-186（在此引作参考文献）。

也可包括树胶、乳化剂和油以改变饮料的质地和浑浊度。常用的配料包括瓜尔树胶、黄原胶、藻酸盐、单和二甘油酯、卵磷脂、果胶、果肉、棉籽油、植物油和重油。也可利用酯、其它风味物和香精油。

用途

本发明的饮料浓缩物除了制成单浓度的碳酸化和非碳酸化饮料以外，还可以用途食品组合物中的甜味剂和/或风味剂。

本发明的食品组合物可含有从约1%～约99%的饮料浓缩物。这些食品组合物优选的实例包括焙烤食品，水果饮料/混合物，冷冻食品，糖果，碳酸化饮料，牛奶饮料/混合物，凝胶，布丁，填料，早餐谷食，早点条形面包，调味料、果酱，果冻，搅打过的顶端配料，片剂，糖浆，口服药，涂料，口香糖和巧克力。最优选的食品组合物是糖果制品如块糖和口香糖。

本发明饮料浓缩物可代替食品组合物所有的或部分的糖。正如根据蔗糖和果糖或右旋糖的不同特性对配方和组成进行调整一样，也必须根据这些糖的衍生物的不同特性进行调整，这些变化在本领域现有技术范围之内。

作为例子，下面是用这些糖衍生物制备食品组合物的部分名单：蛋糕、甜饼、胡桃巧克力糖（brownies）、其它甜点心、糖衣、糖霜、烤饼馅、布丁、乳品、硬和软糖、巧克力、饼干、由土豆、玉米、小麦和其它谷物制的点心、调味料、肉汁、酪乳酪、冰淇淋、果冻、果酱、拌（面）粉、面包、面包卷、松饼、油炸圈饼和甜面包圈。

制备方法

为了获得稳定的浓缩物，必须按一定顺序加入上述物质。溶解糖和钙盐，它们争夺水而保留在溶液中。为了制备不含固体的浓缩溶液，必须在预混或添加步骤中把全部固体溶解在水中。

几种预混合物或溶液的形成。首先把糖溶解在水里，方便起见，便用液体糖或糖浆。优选的糖源是液体果糖、转化糖和高果糖玉米糖浆。这些糖一般含有约50%～99%的糖固形物。

柠檬酸和苹果酸也溶解在水中。防腐剂和选择性配料即稠剂、藻酸盐、果胶、乳化剂形成第三种溶液。

把钙源制成浆状。首先，氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、磷酸钙溶解在水中，随后加入剩余的钙以制成浆。优选这剩余的钙是氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙。在加工步骤中，氢氧化钙和碳酸钙与有机酸反应而使钙溶解。不希望被理论束缚，我们认为形成了亚稳定态的柠檬酸苹果酸钙复合物，其存在于浓缩物的溶液中。当按上述的方法进行制备时，此钙比相应的盐即柠檬酸钙和苹果酸钙更易溶解。

风味成分分别混合。如果风味组分含有柠檬酸或苹果酸如水果汁或水果汁浓缩物，那么柠檬酸和苹果酸的比例必须调整到和柠檬酸、苹果酸预混物一样的比例。如果需要则加入附加的柠檬酸或苹果酸以达到这样的比例。否则在加工过程中会形成柠檬酸钙或苹果酸钙并发生沉淀，一且沉淀，就难以在有限的现有水中再溶解。

混合的顺序如下：

糖和酸溶液搅拌合成均匀的混合物。添加的顺序并不严格。可以把酸和水溶解在混合罐中并泵入糖，或者是把糖溶液置于罐中再泵入酸溶液。

把钙浆加到上述混合物中。控制添加过程以使反应混合物不过热，温度应不超过120°F（49℃）。在添加过程中，用柠檬酸和苹果酸中和钙，由于中和热而使温度升高。使用钙酸钙时，中和反应产生能起泡的二氧化碳。这可以通过添加钙的速度来进行控制。

接着把风味物加到钙、柠檬酸和苹果酸、糖的混合物中。在这期间加入防腐剂、树胶、乳化剂、维生素、无机酸、植物油、重油或其它选择性配料。这些物质是以水溶液或液体的形式加入的。

因为水活度低，所以浓缩物贮藏稳定。但是浓缩物可进行短时高温的巴氏灭菌处理，或者如这类制品常规的处理方法那样进行灭菌处理。

这是制备贮藏稳定、强化钙饮料浓缩物的基本的方法，其包括：

（1）在水中制备糖溶液和柠檬酸和苹果酸的混合物;

（2）在水中加入钙盐浆，先在水里溶解柠檬酸钙、苹果酸钙和无机钙盐，然后加入其它的钙盐而制成浆，所述的浆搅拌添加，其中的温度维持在低于120°F（49℃）;

（3）往混合物（2）中加入溶解于水的风味物。其中存在于风味物中的柠檬和苹果酸与（1）中酸的比例相同;

（4）往混合物（3）中加入在水里的防腐剂和选择性配料。

下面是本发明饮料浓缩物优选的制备方法：

通过先制备风味浓缩物而首先制造饮料基料（浓缩50倍～200倍）。水果浓缩物和果蔬酱按合适的量混合在一起以得到最终所需的饮料风味和强度。这些物质被混合好并分析柠檬酸的苹果酸的含量以提供所需最终饮料的酸度。也可以加入其它天然和人工合成的风味组分。加入微量配料（包括消泡剂、果胶、防腐剂、着色剂和不透时剂），调节基料的最终酸度而得到所需的PH。此基料可以被均质以得到装运的贮藏稳定的乳状物。

分别制备糖和有机酸和钙的混合物。

把液体甜味剂（60～77%固体）加入到混合罐中。制备溶解在水中的分别预混合的柠檬酸和苹果酸，再混入甜味剂。制备溶解在水中或成浆的钙盐第二预混合物，然后与搅拌良好的有机酸和甜味剂一起注入混合罐。钙盐优选氢氧化钙或碳酸钙在糖固体的存在下和酸反应形成稳定的钙-柠檬酸盐-苹果酸盐复合物，如果使用的是碳酸钙同时释放出中和热和二氧化碳。混合物变为透明而看不到有任何固体颗粒以后，加入浓缩的风味基料、风味成分。最后加入防腐剂和其它强化剂（维生素C），也可添加附加的维生素和矿物质。

分析浓缩物的固体含量和酸度。固体含量是糖和其它溶解的固体的含量。如果需要也可添加附加的糖。由加入的酸性阴离子调节PH。浓缩物可以巴氏灭菌和热包装或冷藏和冷包装分给顾客。

最后，顾客用水稀释该糖浆为所需要的最终饮料浓度。

制备饮料糖浆/饮料浓缩物的改进方法是进行分批生产，其中制备第一预混合物，强化钙的糖浆;制备第二预混合物，饮料风味基料，其本身稳定而在高温下不发生钙沉淀和糖结晶至少约4小时，优选至少约3天;并进行混合。这些预混合物可立即混合或过一会儿混合。混合以后形成饮料预混浓缩物，其仅需要添加适量的水和甜味剂以进行稀释为饮料糖浆或单浓度饮料。

第一预混合物是强化钙的糖浆，在温度至少约85°F（29℃）下具有稳定贮藏至少约4小时的生物可利用钙源，优选稳定贮藏至少约7天，最优选至少约21天，并且该混合物是澄清的可用泵抽的溶液。

预混合物Ⅰ：强化钙的糖浆

制备强化钙的糖浆：

1.水;

2.柠檬酸：

3.苹果酸：

4.糖，优选液体果糖，高果糖玉米糖浆和它们的混和物;

5.钙源，如CaCO₃;和

6.任意的酸性阴离子源，如CaCl₂。

经过钙强化的糖浆组合物，即预混和液1，在高温下，通过一段时间对钙沉淀和糖结晶稳定之后，储藏一段时间，但无需冷藏、稀释和冷冻。

这些组合物对于钙沉淀和糖结晶的稳定性在至少约85°F（29℃）下保持至少约4小时，典型的，从约3天～约130天，优选的，在至少约85°F（29℃）的温度下稳定约45天～约100天，优选地，这些成分在约85°F（29℃）下稳定至少5天。

本发明钙强化糖浆组合物含有：

a）.约0.6%～约7%wt的溶解钙;

b）.约2%～约47%wt，的食用酸成分，包含有柠檬酸和苹果酸的混和物，其中柠檬酸和苹果酸的当量与钙的当量的比值从约1.5∶1～约2∶1，优选地，从约1.5∶1～1.8∶1，而柠檬酸的当量数与苹果酸的当量数从约3∶97～约93∶7，优选地，从约10∶90～约50∶50。而最优选地，约为20∶80;

c）.糖，以干基计，占约5%～约80%wt.，优选从约5%～约75%，更优选地，从约25%～约55%，所述糖中果糖量优选在至少约15%，而水与果糖的重量比值优选为约5∶1～约1∶3，更优选从约2∶1～约1∶2，最优选在约1∶1～约1∶2;和

d）.水，占重量的约5%～约92%，优选地从约20%～约70%，更优选地，从约23%～约60%。

在至少约85°F（29℃）的温度下，这些组合物能稳定至少约4小时到至少约3天而不会发生钙沉淀。

优选的钙强化糖浆组合物在至少约85°F（29℃）的温度下能稳定至少约3天而不会发生钙沉淀和糖结晶，其组成如下：

a）.溶解钙，约0.6%～约2.5%wt.，优选从约1.2%wt.～约2.4%wt.;

b）.食用酸成分，约2%wt.～约17%wt.，优选从约4%wt.～约14%wt.，其中含有柠檬酸和苹果酸的混和物，苹果酸与柠檬酸的当量数和钙的当量数的比值从约1.5∶1～约2∶1，优选从1.5∶1～约1.8∶1，柠檬酸当量数与苹果酸当量数的比值从约3∶97～约93∶7，优选从约10∶90到约50∶50，更优选地，约20∶80;

c）.糖，以干基计，约5%wt.～约75%wt.，优选从约35%wt.～约70%wt.，更优选从约30%wt.～约45%wt.，所述的糖中包含有占干基重量至少约5%，的果糖，优选至少约15%，更优选至少约40%;

d）.水，约5%wt.～约92%wt.，优选从约11%wt.～约70%wt.，更优选从约30%wt.～约60%wt.。

这些组合物在至少约85°F（29℃）的温度下，能够稳定至少约4小时而不发生钙沉淀和糖结晶，典型地，稳定约3天～约130天，优选地，稳定约45天～约100天。约3%～约30%的溶解钙可以来自一种酸性钙盐。组合物中最好进一步含有约0.05%～约5%，优选约0.2%～约3%的酸性阴离子，可以将稳定性提高一倍。另一种可将稳定性提高到至少7天的方法是，优选使至少约15%，更优选至少约40%的糖是果糖，这样，水与果糖和重量比在约5∶1～约1∶3，优选约2∶1～约1∶2，更优选约1∶1～约1∶2。

此外，本发明还涉及一种在至少约85°F（29℃）温度下能够稳定至少3天不发生钙沉淀和糖结晶的钙强化糖浆的制备方法。该组合物含有：

a）.溶解钙，约2.5%wt.～约7%wt.，优选约2.5%wt.～约5%wt.;

b）.食用酸成分，约10%wt.～47%wt.，其中含有柠檬酸和苹果酸的混和物，柠檬酸与苹果酸的当量数与钙的当量数的比值从约1.5∶1～约2∶1，优选从约1.5∶1～1.8∶1，而柠檬酸当量数与苹果酸当量数的比值为约3∶97～约93∶7，优选约10∶90～约50∶50，更优选地，为约20∶80;

c）.糖，以干基计，约10%wt.，～约70%wt.，优选约25%wt.，～约60%wt.，更优选约30%wt.～约50%wt.，所述糖中含有占干基重量至少约15%，优选至少约40%的果糖;

d）.水，约20%wt.～约60%wt.，优选从约25%wt.～约60%wt.，其中水和果糖的重量比值范围为5∶1～1∶2，优选约2∶1～约1∶2，最优选从约1∶1～约1∶2。

这些组合物在至少约85°F（29℃）的温度下能稳定至少约4小时不至发生钙沉淀和糖结晶，典型地，稳定约3天～约130天，优选地，在至少约85°F（29℃）的温度下稳定约45天～约100天。最好在约85°F（29℃）下，这些组合物能稳定至少约5天。

约3%～30%和溶解钙可来自一种酸性钙盐。这些组合物优选还进一步含有约0.05%～约5%，优选约0.2%～约4%的一种酸性阴离子，从而使稳定性提高一倍。酸性阴离子优选自氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子及其混和物。

制备预混和物1的方法

将钙盐与有机酸反应，使得制备步骤中钙溶解。抛开理论的束缚，我们确信形成了亚稳态的柠檬苹果酸钙复合物。在甜味剂补充组合物中，钙盐，如碳酸钙，与柠檬酸和苹果酸保留在溶液中。按此处描述的方法制备，柠檬酸苹果酸钙比相应的盐，即柠檬酸钙和苹果酸钙更易溶解。

为了获得最佳的稳定性，物料应按特定的顺序加入。当糖和钙盐都溶解时，它们会争本水分从而留在溶液中。为了制得浓缩而不至发生沉淀，无论是在预混和步骤还是在加入步骤中，所有的固体物料都应溶解或是悬浮于液体介质中，液体介质优选水或液体果糖。

制备一些预混和液或溶液。使用的糖如果是晶体或固体形态的应在水中溶解。为了制备起来方便，最优选使用液体糖或糖浆。优选的糖源为液体果糖、转化糖浆和高果糖玉米糖浆。

柠檬酸和苹果酸也要溶于水中。酸溶解之后，将所使用的酸性阴离子或酸性钙盐，如，氯化钙，边搅拌边加入到含有柠檬酸和苹果的溶液中，直至溶解。加入酸性阴离子，如氯化钙，有两点好处，其一是，溶液的PH值下降适合于钙的溶解，另一是，在高温下可获得更大的稳定性而不会发生钙盐的沉淀。如果使用防腐剂和选择性的配料，即增稠剂、胶质、藻酸盐、果胶、乳化剂，要先溶解或悬浮于液体介质中制成预混和物。

然后，将糖加到含酸溶液中。

钙源最好制成浆状，但并不是必须这样做。这样，钙源，如碳酸钙就会分散到水、液体果糖、高果糖玉米糖或其他糖浆中。（作为单一的钙源，氢氧化钙优选不要只用于液体果糖或高果糖玉米糖浆中。）如果使用酸性钙盐或酸性阴离子源，应首先边搅拌边缓慢加入到水中，令其溶解;但优选是它们成为柠檬酸和苹果酸溶液的一部分，剩下的钙源于是悬浮于水中。必须进行适当的搅拌以保持悬浮液的悬浮状态，尤其是使用氢氧化钙的时候，因为它很容易在角落和死区里结成糊状物。

为了提高苹果酸钙特别是柠檬酸钙类的稳定性，优选是调整水与果糖的重量比范围（以干基重量计）令其范围在约1∶1～约1∶2。加入果糖则使形成难溶的钙盐的水减少，如Ca₃Cit₂.4H₂O。不加果糖，组合物一般稳定至少约一个星期，之后，较多的难溶性Ca₃Cit₂.4H₂O就会生成。所以，为了得到大于一周的稳定性，优选将水与果糖的重量比（以干基重量计）调整在约2∶1～约1∶2。调整预混和物1或预混和物2中柠檬酸和苹果酸的重量比，使得它们在添加前等量可以改进稳定性。优选地，柠檬酸与苹果酸的重量比范围在约20∶80～约80∶20，更优选约26∶74。此外，还可以调整预混和物1或预混和物2中糖（以干基重量计）与水的重量比，使它们在添加前等量来改进稳定性。优选地，糖（以干基重量计）与水的重量比值范围在约1∶5～约3∶1，优选约1∶1～约2∶1，更优选约1.5∶1～约2∶1，而最优选约2∶1。

优选的一种混和顺序如下：

边搅拌边混和糖和酸溶液，形成一均匀的混和物。添加顺序不是关键，可以将酸在混和罐中溶于水，而后泵入糖液，也可以先将糖液置于罐中而后泵入酸液。

向该混和液中加入钙悬浮液或干燥的钙源。控制添加以免反应混和物过热，温度不要超过120°F（49℃）。保持温度低于120°F（49℃）的方法是，使用夹层冷却或使物料循环通过热交换器。在此添加过程中，钙源被柠檬酸和苹果酸中和，剩下过量的酸。温度会由于中和热而上升。当使用碳酸钙时，中和反应所产生的二氧化碳会引起泡沫，调整碳酸钙和添加速度可以控制该现象。

任何防腐剂、胶质、乳化剂、维生素、矿物质、植物油、重油，或其他类似的选择性配料均可在这一步骤中加入或加到预混和物2中。这些物料添加是时可以是水溶液也可以是液体。

优选的另一种混和顺序如下：

水和30%的高果糖玉米糖浆（HFCS）被加热到100°F（38℃）。将酸边搅拌边加入到上述溶液中令其溶解。用高速剪切混和、研磨或分散器来使低水体系中的物料充分混和。当使用酸性钙盐或乳酸钙时，也可以在此溶液中溶解。

干燥的钙源分散于剩下的HFCS中。当使用碳酸钙时，控制添加来抑制中和产物二氧化碳所引起的泡沫。而使用氢氧化钙时，中和过程是一个放热过程，应控制添加以免反应混和物的温度超过120°F（49℃）。

当使用高果糖玉米糖浆或液体果糖时，制备低水体系的方法。

高制备的试样中水含量很低，少于或等于约20%时，必须使用多到70%的液体果糖，和/或高果糖玉米糖浆（HFCS），从而提供酸溶解所必须的水。将水和70%的液体果糖和/或高果溏玉米糖浆加热到100°F（38℃）。向溶液中加入酸，搅拌混和直至溶解。酸溶于水吸热使得温度下降，所以需要额外加热以使酸溶解，而且应当连续加热。但要注意勿使温度超过120°F（49℃）。如果使用的是酸性钙盐，如氯化钙，它们也在此溶液中溶解。

干燥的钙源分散于剩下的糖浆中。在这个步骤中，氢氧化钙不适于做单一的钙源，因为它会与高果糖玉米糖浆反应生成固体物质。控制添加从而控制中和反应产物二氧化碳所引起的泡沫。此时，组合物非常粘稠。需要持续加热，但要控制添加以免反应超过120°F（49℃）。

当使用果糖或结晶糖时，制备低水体系的方法。

当制备的试液含水量非常低，少于或等于约20%时，加热是需要的，将水加热至100°F（38℃）。把酸加入到溶液中，搅拌混和直至溶解，然后加入糖。需要连续加热来使得糖溶解。注意勿使温度超过120°F（49℃）。如果使用氯化钙，也将它溶于此溶液中。

向该混和物中加入干燥的钙源。控制添加从而控制中和反应的产物二氧化碳所引起的泡沫。此时，糖浆非常粘稠。而持续的加热是需要的。如果使用的是氢氧化钙，中和过程是一个放热反应，所以，加热量可以减低。控制添加，勿使反应混和物超过120°F。

甜味剂补剂组合物一般是由于其低水分活性达到架稳定，但是，也可对组合物进行高温短时巴氏杀菌处理或者对此类制品所用的常规灭菌处理。

预混和物2：饮料风味基料及其制备方法

饮料风味基料组合物的浓缩倍数大于约50倍～约100倍。饮料风味母液组合物的PH值小于或等于约3.5。

本发明饮料风味基料组合物一般浓缩至约10倍～约500倍，优选50倍到约100倍，优选包含：

a）.有效量的风味部分;

b）.从约3%～约25%的酸成分，包括柠檬酸和苹果酸的混和物，其中，柠檬酸与苹果酸的重量比约20∶80～约35∶65;

c）.约8%～约50%的蔗糖;和

d）.约20%～约40%的水;

其中，当稀释为单浓度饮料时，该风味基料优选提供约3%～12%体积的果汁。这些饮料风味基料组合物与含有约1.5%～约7%溶解钙的钙强化甜味剂结合形成饮料预混浓缩物，该浓缩物在至少约90°F（32℃）的温度下可以稳定至少约3天而不至发生钙沉淀。

本发明更优选的饮料风味基料组合物浓缩倍数在大于50倍，典型的为约50倍～约70倍，它包含：

a）.有效量的风味成分;

b）.约3%wt.～约10.5%wt.的酸成分，包括柠檬酸和苹果酸的混和物，其中柠檬酸与苹果酸的重量比值约20∶80～约30∶70;

c）.蔗糖，以干基重量计，约8%～约50%;

d）.约20%～约40%的水。

其中、当稀释为单浓度饮料时，该风味基料提供约3%～约12%，优选约8%～约12%体积的果汁。该更优选饮料风味基料组合物与含有约2.5%～约3.5%溶解钙的钙强化甜味剂结合形成饮料预混浓缩物，该浓缩物在至少约90°F（32℃）的温度下可以稳定至少约7天，优选至少约28天，而不至发生钙沉淀。

饮料风味基料由下述成分制得：

1.风味成分，

2.选择性配料：胶质/增稠剂，色素，防腐剂等;

3.干燥的，如粉末状的，柠檬酸和苹果酸，和

4.水。

选择性的配料，如胶质，色素和防腐剂优选与液体介质预混溶解。液体介质优选是水。

用本领域中测定柠檬酸含量、苹果酸含量、糖含量和水含量的标准方法来分析风味成分。风味成分优选含有水果和/或植物的浓缩物和/或酱，使得饮料预混浓缩物和浆稀释成单浓度饮料时，其中含有约3%～约12%，较优选约8%～约12%体积的果汁。例如，如提供约8%～约12%体积的果汁（以单浓度基准）而配制的50x饮料预混浓缩组合物与约10%～约14%的糖，0%～约2%选择性配料相混合以形成一种糖浆，该糖浆可使基料用6份体积水稀释时获得单浓度饮料。这种50X饮料风味基料组合物含有约70%wt.～约80%wt.的水果和/或植物浓缩物和/或酱。该预混溶液泵入混合罐中并在其中加入水果和/或植物浓缩物，酱，酸，糖和风味物以形成风味基料浓缩物。分析溶液中柠檬酸和苹果酸含量以及水和糖含量。如果需要可进行调整。

优选是在制备饮料风味基料的时候必须确定下述事情：

1.制得的饮料预混浓缩物中所要的含钙量，这也就确定了钙强化糖浆和风味基料中酸的存在量。

2.风味基料所要的固形物含量，从而得到最终饮料预混浓缩物的水中固形物含量。

3.风味基料中所需要的柠檬酸和苹果酸的量及其比例，从而得到最终饮料预混浓缩物的水中固形物的含量。

4.风味基料最终所要达到的体积。（必须调整其量以确定比例等）。

5.风味成分中柠檬酸和苹果酸的量（果汁浓缩物，果蔬酱，等）。

基料理想的固形物含量（白利糖度），酸的百分重量，和体积（加仑）是确定的。用白利糖度汁来测定风味成分，如果蔬酱中存在的固形物的量，就是说，风味物质的量。于是，所需的固形物的量就确定了。

确定从蔗糖中来的添加固形物的重量，列式将蔗糖的白利糖度（°Brix）换算成磅/加仑（pds/gal）。

Brix（固形物）＝（糖锤度表中相应的密度）

所需Brix（固形物）＝（糖锤度表中相应的密度）

添加的固形物的量如下式计算：

所需固形物＝（所需基料的体积）（现有°Brix的密度）（%固形物）-现有固形物＝（现有体积）（现有°Brix的密度）（%现有固形物）

测定风味成分中柠檬酸和苹果酸的含量并确定它们的比例。用所需酸的总量乘以柠檬酸：苹果酸各自的重量比来确定每种酸需要多少。从所需的柠檬酸和苹果酸的量中减去现有的量。

所需的酸＝（所需基料的体积）（现有°Brix的密度）（%酸）-现有酸＝（现有体积）（现有°Brix的密度）（%现有酸）。

从固形物添加总量中减去添加的酸性固形物的量就可以确定糖固形物的添加量。如果将浓缩果汁用作风味剂，就要确定所需的浓缩汁的量。

加入的浓缩汁：从浓缩汁的°Brix中减去酸的重量%确定现有的糖固形物。

所以：

浓缩汁的Brix-酸的重量%＝浓缩汁中糖固形物。

所需的糖固形物/%现有糖固形物＝添加的浓缩汁的重量。

添加的浓缩汁重量/在浓缩汁的Brix下，对应的密度＝浓缩汁添加的加仑数。

做完上述计算之后，用下面等式确定添加酸的体积，从而确定向风味基料中添加的水量：

被酸替代的体积＝（添加酸的重量）（0.0728）。

水的添加量确定如下：

添加水量＝所需体积-现有的体积+添加的浓缩汁的体积+干态酸的体积。

酸的添加量计算如下：

在用最后一个试子计算所需的酸的重量%时，还必须考虑来自钙强化糖浆的酸。所以，风味成分中酸的重量%是用所需的酸总量-来自CCM糖浆的酸量。

为制作本发明饮料浓缩物，要添加两种预混合物。每种预混物的量取决于两件事。其一是钙强化糖浆中含有多少钙，其二是在最终饮料中所需多少钙。并且，每种的量还取决于基料中果汁百分数以及最终饮料中的所需含量。将预混物充分混和。为了有利于对时间和/或高温的稳定不发生钙盐沉淀，和有利于不发生糖结晶的稳定性，预混和物1中柠檬酸与苹果酸的重量比与预混和物2中柠檬酸与苹果酸的重量比值要相等。同样是为了稳定，预混和物1中要含有来自柠檬酸和苹果酸的大于50%的剩酸当量，和/或预混和物1和预混和物2具有相等的果糖与水和/或固形物与水的重量比。此外，预混和物优选是在大约3天内一起加入从而使饮料浓缩物中钙稳定性更好。

预混和物1和预混和物2经放置一段时间和在高温下，既稳定不发生钙沉淀又不发生糖结晶的时间至少约4小时，优选至少约3天，最优选至少约7天。而最优选的预混和物1的组合物放置一段时间和经历高温，既稳定不发生钙盐沉淀又不发生糖结晶的时间至少为约28天。

完成了的预混和饮料浓缩物需要用水和糖来稀释形成饮料糖浆或单浓度饮料。精通本领域的技术人员依据其专业知识可以确定适宜的水和甜味剂的添加量，该甜味剂优选是蔗糖和/或果糖。此外，虽然优选制50x预混浓缩物或风味基料，例如，用糖和水稀释成糖浆，然后用6倍体积的水稀释，但并不是一定要这样做。因为单浓度饮料的Brix，即甜度和酸度经常随消费者的不同口味而不同。

概括地说，本发明涉及一种制备货贺期稳定的饮料预混浓缩物或饮料糖浆的方法，包括以下步骤：

1.制备钙强化糖浆，预混和物1，方法包括以下步骤：

（1）.用糖和水制备溶液;

（2）.制备柠檬酸和苹果溶液，方法是将酸溶于水中;

（3）.边搅拌边混和（1）中的糖溶液和（2）中的柠檬酸和苹果酸溶液;

（4）.边搅拌边加入悬浮在水中的钙盐，同时保持温度低于120°F，直至中和反应完全，得到澄清的溶液;和

2.制备饮料风味基料，预混和物2，通过含有风味成分，水，柠檬酸和苹果酸的方法。其中预混和物2中柠檬酸与苹果酸的重量比值与预混和物1中的该比值相等，预混和液1和2中糖与水和重量比相等，而该比值即糖（以干基重量计）比水的取值范围优选在约1∶5～约3∶1，优选约1∶1～约2∶1，更优选从约1.5∶1～约2∶1，最优选约2∶1;

3.混和预混和物1和2。

可用糖浆，如高果糖玉米糖浆和液体果糖来代替用干态糖制备的糖溶液。如果使用酸性阴离子源，既可将其加入到预混和物1使其溶于柠檬酸和苹果酸溶液，也可以先溶于水，然后把钙源加入做成预混和物1的钙悬浮液。选择性配料，如防腐剂，可以溶于水而后边搅拌边加入到预混物1、预混物2或已混和好的组合物中。

下文的叙述是针对含糖饮料，经过适当改动也可以制备含非热量甜味剂的饮料，参看L.F.Green，《软饮料技术的发展》（Developments  in  soft  Drinks  Technology）卷1，实用科学出版有限公司，1978（Applied  Science  Publisher  Ltd.1978），102-107页（此处作为参考文献），进一步叙述了饮料制作方法，特别是碳酸化的方法。饮料浓缩液中二氧化碳的加入量取决于所用的具体风味成分体系和所需的碳酸化的量。一般，本发明制得的碳酸饮料含有1.0～4.5体积的二氧化碳。较好的碳酸饮料含有2～3.5体积的二氧化碳。

下文是饮料浓缩物及其制作方法的具体实施例。这些例子用来说明发明但不对发明起限制作用。

实施例1

本发明的一种5.75倍（5.75x）饮料浓缩物，在120°F（49℃）稳定至少约7天，在高于90°F（32℃）下稳定30天，制备如下：

配料  量（g）

预混和物A

水  5.23

氯化钙  0.43

氢氧化钙  0.87

预混和物B

水  1.00

苯甲酸钠  0.13

水果预混物

基料预混物-风味剂  11.36

色素（含有来自水果的0.013g

柠檬酸和0.115g苹果酸）

柠檬酸  0.50

苹果酸  1.32

最终混和物

水  5.47

柠檬酸  0.39

苹果酸  1.08

液体果糖1  72.00

预混物A  6.53

水果预混物  13.18

预混物B  1.13

抗坏血酸  0.22

总计  100.00

¹液体果糖含77%固形物，23%水，99.5%的固形物是果糖。由A.E.Staley Manufacturing CO.，Decatur，IL提供。

水果预混和物和制得的最终混和物中的柠檬酸与苹果酸的比值为0.36。溶解了的钙量有约0.6gm。

水果预混物是用水果浓缩物和果蔬酱混和制成一种风味浓缩物，与酸一起均质形成一种稳定的乳浊液以利于装运和储藏。

把液体果糖（77%固形物）加入混和罐。将柠檬酸和苹果酸分别溶于水制成预混和物，然后与果糖混和。预混物A的制备是，首先把氯化钙溶于水然后加入氢氧化钙。充分搅拌，把悬浮液加入到酸和果糖混和物中。控制添加速度勿使温度上升多于10°F。等到混和物透明观察不到固体颗粒后，加入浓缩水果预混物，然后加抗坏血酸。最后，加入苯甲酸钠。

实施例Ⅱ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备10倍饮料浓缩物，它可以在大于90°F（32℃）下稳定至少30天。

配料  重量%

液体果糖¹49.00

无水柠檬酸  0.07

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.41

水  28.38

苹果酸  0.19

氢氧化钙  0.54

CaCl₂＊2H₂O 0.26

风味剂、色素和其它  21.02

总计  100.00

¹液体果糖同实施例Ⅰ中的液体果糖。

实施例Ⅲ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备6倍的饮料浓缩液，它可以在高于90°F（32℃）下稳定至少30天。

配料  重量%

液体果糖  74.80

无水柠檬酸  0.62

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.23

水  9.41

苹果酸  1.77

氢氧化钙  0.90

CaCl₂＊2H₂O 0.44

风味剂，色素和其他  11.70

总计  100.00

实施例Ⅳ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备6.45倍的饮料浓缩物，它可以在高于90°F（32℃）下稳定至少30天。

配方  重量%

液体果糖  78.80

无水柠檬酸  0.64

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.24

水  4.56

苹果酸  1.83

氢氧化钙  0.95

CaCl₂＊2H₂O 0.47

风味剂，色素和其他  12.38

总计  100.00

实施例Ⅳ含有约0.6%溶解钙和约0.2%氯离子。

实施例Ⅴ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备5.75倍的饮料浓缩物，它可以在90°F（32℃）下稳定至少30天，在120°F（49℃）下稳定至少7天。

配料  重量%

液体果糖  72.00

无水柠檬酸  0.59

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.22

水  12.75

苹果酸  1.67

氢氧化钙  0.87

CaCl₂＊2H₂O 0.43

风味剂，色素和其他  11.34

总计  100.00

实施例Ⅴ含有约0.6%的溶解钙和约0.2%的氯离子。

实施例Ⅵ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备5.75倍的饮料浓缩物，它可以在约90°F（32℃）下稳定至少约30天，在约120°F（49℃）下稳定至少约7天。

配料  重量%

液体果糖  72.00

无水柠檬酸  0.70

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.22

水  12.52

苹果酸  2.00

氢氧化钙  1.09

风味剂，色素和其他  11.34

总计  100.00

实施例Ⅵ含有约0.6%的溶解钙。

实施例Ⅶ

用与实施例Ⅰ相似的方法制备5.75倍的饮料浓缩物，它可以在高于90°F（32℃）稳定至少约30天，在约120°F（49℃）下稳定至少约7天。

配料  重量%

HFCS-55（77%）  69.00

无水柠檬酸  0.40

苯甲酸钠  0.13

抗坏血酸  0.23

水  16.19

苹果酸  1.96

氢氧化钙  0.52

CaCl₂＊2H₂O 0.00

风味剂，色素和其他  11.57

总计  100.00

实施例Ⅶ含有约0.3%的溶解钙。高果糖玉米糖浆-55含有77%固形物和23%的水，55%的固形物是果糖;是由A.E.Staley提供。

这种饮料浓缩物除了稳定不发生钙沉淀，还为消费者提供了一种味道优良、口感好的饮料。

实施例Ⅷ

本发明的一种饮料浓缩物，制备如下：

预混和物1

配料  重量%

水  5.52

柠檬酸和苹果酸  38.90

液体果糖  35.65

CaCl₂.2H₂O 7.70

CaCO₃12.23

总计  100.00

1.液体果糖由A.E.Staley提供，含有77%的固形物和23%的水，固形物中99%是果糖。

柠檬酸和苹果酸溶解于100%的水和液体果糖中，混和时轻微加热，保持温度低于约100°F（38℃）。然后CaCl₂.2H₂O溶于该溶液中。CaCO₃分散于液体果糖中然后加入到含有酸和CaCl₂.2H₂O的溶液中进行混和。此时会产生泡沫。混和，直至溶液变澄清，气体完全放出。

制得的组合物含有约1.7%wt.的溶解钙;PH为2.7（测定值）;71°Btix换算为比重1.4。预混物Ⅰ组合物在至少约85°F（29℃）的温度下稳定至少约21天。

预混和物2

配料  重量%

水果浓缩物  72.43

风味剂和选择性配料  8.07

水  10.67

柠檬酸和苹果酸  4.55

蔗糖  4.29

总计  100.00

混和体系：

预混和物＃1  76.35

预混和物＃2  23.65

100.00

分析水果蔬浓缩物，确定其中柠檬酸和苹果酸的含量。先将风味剂和选择性配料分散在水中。然后加入果汁浓缩物并用快速混和器搅拌。这之后加入含有柠檬酸和苹果酸的固体配料和糖。

以76.35%预混物1和23.65%预混物2的比例把它们混和到一起。所得组合物含有约1.2%wt.重量的溶解钙;PH值为3.5（测定值），°Brix约为67°。该饮料预混浓缩物在约90°F（32℃）下可以稳定约至少35天不会发生钙沉淀。

实施例Ⅸ

本发明的一种饮料浓缩物，制备如下：

预混物1

配料  重量%

水  5.52

柠檬酸和苹果酸  38.90

液体果糖  35.65

CaCl₂.2H₂O 7.70

CaCO₃12.23

100.00

1.液体果糖由A.E.Staley提供，含有77%的固形物和23%的水，固形物的99%是果糖。

将柠檬酸和苹果酸溶解于100%的水和液体果糖中，混和时轻微加热保持温度低于100°F（38℃）。然后将CaCl₂.2H₂O溶于该溶液。缓慢加入CaCO₃，使之与含有酸和CaCl₂.2H₂O的溶液混和。此时会产生泡沫。混和至溶液变澄清并且气体完全放出。

所得组合物含有约7.0%wt.的溶解钙，PH值为2.06（测得值）;77°Brix换算成比重为1.4。预混物Ⅰ组合物在至少约85°F（29℃）的温度下至少可以稳定约4小时。

预混物2

配料  重量%

草霉WONF  68.00

柠檬酸和苹果酸  2.00

水  30.00

100.00

混和体系

预混物＃1  95.1

预混物＃2  4.9

100.00

分析草霉WONF，确定其中酸的含量。将柠檬酸和苹果酸溶于水，而后加入草霉WONF制成预混物2。以95.1%的预混物1和预混物2占4.9%的比例将它们混和起来。所得的组合物含有约6.7%wt.的溶解钙;PH值为约4.0（测定值），°Brix约为80°。该饮料预混浓缩物可以在至少约90°F（32℃）的温度下稳定约至少4小时。

Claims (46)

1、一种浓缩倍数大于5倍的贮藏稳定的饮料浓缩物，其特征在于含有：

(a)约0.2%～约1.20%重量的溶解钙；

(b)约0.7%～约8.25%重量的酸组分，它包括柠檬酸和苹果酸的混合物，其中所述混合物中柠檬酸和苹果酸的重量比从约5∶95～约50∶50；

(c)约0.05%-约1.2%重量的酸性阴离子，其选自氯离子，硝酸根离子，硫酸根离子和它们的混合物；

(d)有效量的风味成分；

(e)约35%～约80%重量的糖；和

(f)约20%～约65%的水；

其中所述酸成分和所述溶解钙的重量比从约3.5～约6.5，所述饮料浓缩物的PH小于或等于约4.5。

2、根据权利要求1的饮料浓缩物，其中所述饮料浓缩物的PH小于或等于约3.5。

3、根据权利要求2的饮料浓缩物，其中所述的溶解钙来自碳酸钙，氢氧化钙，氯化钙，氯化钙，硝酸钙，硫酸钙及其混合物。

4、根据权利要求3的饮料浓缩物，其中存在的溶解钙范围从约0.4%～约1%。

5、根据权利要求4的饮料浓缩物，其中存在的所述酸成分从约1%～约6%。

6、根据权利要求5的饮料浓缩物，其中所述酸成分和所述溶解钙的比例从约4～约6。

7、根据权利要求5的饮料浓缩物，其中柠檬酸和苹果酸的比例从约20∶80～约26∶74。

8、根据权利要求3的饮料浓缩物，其中柠檬酸和苹果酸的比是约26∶74。

9、根据权利要求3的饮料浓缩物，其中存在的酸性阴离子从约0.15%～约1%。

10、根据权利要求3的饮料浓缩物，其中的酸性阴离子是氯化物且存在的范围从约0.15%～约0.3%。

11、根据权利要求3的饮料浓缩物，其中所述的风味组分从约0.001%～约70%。

12、根据权利要求11的饮料浓缩物，其中所述的风味组分从约5%～约30%。

13、根据权利要求11的饮料浓缩物，其中所述的风味组分是果汁。

14、根据权利要求13的饮料浓缩物，其中所述的果汁选自水果汁、植物汁和它们的混合物。

15、根据权利要求11的饮料浓缩物，其中的风味组分是果汁浓缩物。

16、根据权利要求15的饮料浓缩物，其中所述的果汁浓缩物存在的范围从约0.5%～约25%。

17、根据权利要求3所述的饮料浓缩物，其中所述的糖含量范围从约40%～约75%。

18、根据权利要求17所述的饮料浓缩物，其中所述的糖选自果糖，葡萄糖，蔗糖，麦芽糖及其和混合物。

19、根据权利要求18所述的饮料浓缩物，其中所述的糖是果糖。

20、根据权利要求19所述的饮料浓缩物，其中所述的果糖选自液体果糖，高果糖玉米糖浆，干态果糖及其混和物。

21、根据权利要求20所述的饮料浓缩物，其中所述的果糖是液体果糖。

22、根据权利要求18所述的饮料浓缩物，其中所述水的含量从约25%～约60%。

23、根据权利要求22所述的饮料浓缩物，其中所述饮料浓缩物的PH值小于或等于约3.3。

24、根据权利要求23所述的饮料浓缩物，其中所述的饮料浓缩物至少浓缩到5.5倍。

25、根据权利要求1所述的一种大于5.5倍的可以稳定贮藏的饮料浓缩物，含有：

（a）.从约0.5%～约0.75%重量的溶解钙;

（b）.从约3.0%～约4.0%重量的酸成分，其中含有柠檬酸和苹果酸的混和物，该混和物中柠檬酸和苹果酸的重量比为约26∶74;

（c）.从约0.15%～0.3%重量的氯离子;

（d）.有效量的风味成分;

（e）.从约45%～约70%重量（干基重量）的糖，选自高果糖玉米糖浆，液体果糖及其混和物，所述高果糖玉米糖浆中的固形物至少约50%是果糖;

（f）.从约30%～约55%重量的水;

其中所述的酸成分与所述的溶解钙的重量比值从约4～约6，所述饮料浓缩物的PH值小于或等于约3.5。

26、一种浓缩倍数大于5倍可以稳定贮藏的饮料浓缩物，其特征在于含有：

（1）.从约0.2%～约1.2%重量的溶解钙;

（2）.从约0.7%～约8.25%重量的酸成分，它包括柠檬酸和苹果酸的混和物，其中所述混和物中柠檬酸和苹果酸的重量比值从约20∶80～约26∶74;

（3）.有效量的风味成分;

（4）.至少约40%的糖，其中果糖占浓缩物重量的约40%～约95%;和

（5）.从约5%～约60%的水;

其中所述酸成分与所述溶解钙的重量比值为从约3.5～约6.5，所述饮料浓缩物的PH值小于或等于约4.5。

27、一种制备货架期稳定的钙强化饮料浓缩物的方法，其特征在于含有：

（1）.制备糖溶液和溶于水的柠檬酸、苹果酸的混和液;

（2）.添加钙盐的水悬浮液，其中任何的柠檬酸钙，苹果酸钙和无机钙盐要首先在水中溶解，然后加入其他的钙盐制成悬浮液，边搅拌边加入所述的悬浮液，其中温度保持在120°F以下;

（3）.向（2）混和物中加入溶在水中的风味剂，风味剂中的柠檬酸和苹果酸比例与在（1）中的酸相同;和

（4）.向（3）混和物中加入溶于水中的任何防腐剂和选择性配料。

28、根据权利要求27所述的方法，其中所述的柠檬酸与苹果酸的比值从5∶95～50∶50。

29、根据权利要求28所述的方法，其中所述的柠檬酸与苹果酸的比值从20∶80～26∶74。

30、根据权利要求28所述的方法，其中所述的糖选自蔗糖，果糖，葡萄糖，高果糖玉米糖浆，液体果糖，转化糖浆及其混和物。

31、根据权利要求30所述的方法，其中所述的钙盐选自碳酸钙，氢氧化钙，氯化钙，硝酸钙，硫酸钙及其混和物。

32、根据权利要求31所述的方法，其中所述的钙包括从约10%～20%的氯化钙和从80%～90%的氢氧化钙。

33、根据权利要求28所述的方法，其中所述的钙包括从约10%～20%的氯化钙和从80%～90%的碳酸钙。

34、根据权利要求33所述的方法，其中所述的风味剂包括水果汁浓缩物。

35、根据权利要求34所述的方法，其中所述的选择性配料选自胶质，乳化剂，苹果酸钠，防腐剂，果胶，维生素，棉物油及其混和物。

36、根据权利要求35所述的方法，其中所述的选择性配料是苯甲酸钠，维生素C，果胶和棉籽油。

37、一种食品组合物，含有约1%～约99%的浓缩倍数大于5倍的、可稳定贮藏的饮料浓缩物，其特征在于含有。

（a）.约0.2%～约1.20%重量的溶解钙;

（b）.约0.7%～约8.25%重量的酸成分，它包括柠檬酸和苹果酸的混和物，其中所述混和物中柠檬酸与苹果酸的重量比为约5∶95～约50∶50;

（c）.约0.05%～约1.2%重量的酸性阴离子，选自氯离子，硝酸根离子，硫酸根离子及其混和物。

（d）.有效量的风味成分;

（e）.约35%～约80%重量的糖;和

（f）.约20%～约65%的水;

其中所述酸成分与所述溶解钙的重量比值为从约3.5～约6.5，所述饮料浓缩物的PH值小于或等于约4.5。

38、根据权利要求37所述的食品组合物，其中所述的糖选自蔗糖，果糖，葡萄糖，高果糖玉米糖浆，液体果糖，转化糖浆及其混和物，其中所述的钙盐选自碳酸钙，氢氧化钙，氯化钙，硫酸钙及其混和物。

39、一种制备货架稳定的饮料预混浓缩物或饮料糖浆的方法，其特征在于包括下列步骤：

1.制备钙强化糖浆，预混物1，方法包括下列步骤：

（1）.用糖和水制备溶液;

（2）.制备柠檬酸和苹果酸溶液，方法是将所述的酸溶于水;

（3）.边搅拌边混和糖溶液（1）和柠檬酸及苹果酸液（2）;

（4）.边搅拌边加入钙盐水悬浮液，加入时保持温度低于120°F，直至中和反应完全，得到澄清的溶液;和

2.制备饮料风味基料，预混物2，方法中包括风味成分，水，柠檬酸和苹果酸;

其中预混物2中柠檬酸和苹果酸的重量比与预混物1中柠檬酸和苹果酸的比值相同，预混和物2中糖和水的重量比与预混和物1中的该重量比相同，与预混和物1和2中糖与水的重量比相同，该比值。

3.混和预混物1和2。

40、根据权利要求1所述的方法，其中预混物1和2中柠檬酸和苹果酸的重量比值为从约20∶80～约80∶20。

41、根据权利要求2所述的方法，其中预混物1和2中柠檬酸和苹果酸的重量比值约为26∶74。

42、根据权利要求2所述的方法，其中预混物1和2中糖（以干基重量计）与水的重量比值为约1.5∶1～约3∶1。

43、根据权利要求4所述的方法，其中预混物1和2中糖（以干基重量计）与水重量比从约1.5∶1～约2∶1。

44、根据权利要求5所述的方法，其中预混物1和2中糖（以干基重量计）与水的重量比约为2∶1。

45、根据权利要求1所述的方法，进一步包括将酸性阴离子源溶于预混物1的柠檬酸和苹果酸中。

46、根据权利要求1所述的方法，进一步包括，将酸性阴离子源溶解于水并加入到预混物1的钙悬浮液中。