CN115701906A - 铁强化的茶基饮料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种产品，其包含：a)茶组分，b)FeNaEDTA；和c)二盐基NaPP。
Description
技术领域
本发明涉及提供健康且消费者可接受的饮料。特别是涉及含铁的茶基饮料，但其不会出现该类饮料中通常与铁的存在相关的颜色变化或变暗。
背景技术
铁缺乏在人群中很常见。世界卫生组织的食品法典(CODEX Alimentarius)规定，富含植物性食物的膳食(如主要在印度消费的那些)的铁营养参考值(NRV)为22mg。然而，超过六分之一的全球人口已知患有营养性铁缺乏。贫血是铁缺乏的常见结果。
铁强化的食物是向铁缺乏人群提供铁的一种方式。这在如印度等国家尤其需要，因为这些国家的平均铁摄入量仅为推荐膳食摄入量的50-80％。此外，在印度，这种铁只能作为非血红素铁获得，因为该国大部分人口是素食者。
用于强化食品和饮料的铁的常见来源包括硫酸亚铁、乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁和柠檬酸亚铁。优选可溶性形式的铁，因为不可溶性或微可溶性的铁来源(如单质铁和一些铁盐)显示出较差的生物利用度。
茶是一种流行、便宜的在全世界消费的饮料。因此，铁化合物强化茶会是一种极好的提供铁的方式。但是，可溶性铁源强化茶有一个众所周知的问题，因为存在于茶中的多酚与铁化合物络合会形成不可溶性铁-多酚复合物，其颜色较深。这些复合物在制备茶饮料的过程中形成，并且生产的茶液更深且与非强化的茶颜色不同。铁强化茶所引起的这种感官变化是消费者所不能接受的，因此，之前一直在寻求解决这一问题的办法。
US2003031757涉及饮料，包括用据称稳定且生物可利用的铁强化的粉状饮料混合物。未提及茶基饮料。US2003031757声称EDTA铁中的铁不会与添加维生素/矿物质混合物的饮料配方中经常存在的其他阳离子(例如，钠、钙、钾、锌、碘、维生素C、维生素E等)发生显著的交换。因此，据称在溶液中不会产生大量的可用于反应并形成异味或异色的游离铁。US2003031757声称即使在相对稀释的水溶液形式中，EDTA铁也能充分螯合铁，使其无法发生反应。
Dueik等人声称通过使用受保护的铁强化化合物(如EDTA铁钠)可以避免铁吸收抑制剂的影响。据称，这种形式的铁是稳定、高生物利用度，并且不受制备条件的影响，且比其他水溶性强化剂具有更少的不良的影响(如酸败和感官问题)。参见：Dueik,V.,Chen,B.K.,&Diosady,L.L.(2017).Iron-polyphenol interaction reduces ironbioavailability in fortified tea:Competing complexation to ensure ironbioavailability.Journal of Food Quality,2017doi:10.1155/2017/1805047。
McGee等人公开铁强化的红茶具有降低在发展中国家中铁缺乏的发病率的潜力。但是，由于铁-多酚复合物的形成，维持铁生物利用度和视觉吸引力表现出严峻的技术挑战。在这一公开中，研究使用竞争性复合试剂来防止在铁强化的红茶中形成复合物铁-多酚的有效性。据称EDTA二钠最为成功，并且将铁:EDTA的摩尔比优化至1:2。参见：McGee,E.J.T.,&Diosady,L.L.(2018).Prevention of iron-polyphenol complex formation bychelation in black tea.LWT-Food Science and Technology,89,756-762.doi:10.1016/j.lwt.2017.11.041。
US2018279638涉及用铁强化茶以提供据称生物可利用的膳食性铁的廉价来源的强化的茶产品的方法。此外，该公开涉及铁强化的茶饮料，其中铁据称是生物可利用的。还公开了由于食物的组分与铁的反应，铁强化通常与食物中的不良的口味和颜色变化有关。为了解决当铁添加茶中铁的生物利用度降低和所引起的生物可利用的多酚减少的问题，该公开使用竞争性螯合来抵消茶中的多酚对添加的铁的络合作用。一种公开的铁强化的茶制剂包含具有粘附螯合剂/铁混合物的干茶，其中螯合剂:铁的摩尔比为约2:1或更高。螯合剂的分子量可以是1000道尔顿或更低，其可以是例如EDTA或EDDHA或其组合。在一些实施方案中，螯合剂是EDTA。
但是，如下进一步所述，FeNaEDTA(铁、钠和EDTA螯合剂的组合)仍然会使添加其的茶基饮料出现不良的变暗和颜色变化。
发明内容
本发明人现发现，使用FeNaEDTA作为铁源来强化茶基饮料是可能的。虽然FeNaEDTA通常会引起感官问题(包括冲泡产品的不良的变暗)，但本发明人现在发现，如果FeNaEDTA与二盐基焦磷酸钠(二盐基NaPP)组合使用，那么冲泡产品就不会出现通常与使用FeNaEDTA强化相关的变暗或其他颜色变化。
FeNaEDTA和二盐基NaPP可以在制茶过程中掺入。它们也可用于叶基饮料产品、即饮形式、水可溶性茶粉或颗粒或液体茶饮料。
获得的茶液具有良好的颜色和透明度，它用铁强化，并且没有与铁强化的茶所相关的变暗、颜色变化或其他不良的视觉和感官属性。
因此，本发明提供一种产品，其包含：
a)茶组分，
b)FeNaEDTA；和
c)二盐基NaPP。
优选地，所述产品为饮料前体。换言之，所述产品包含制备茶基饮料的茶组分。茶组分优选为待冲泡的茶叶、或待溶解的茶粉或待溶解的茶粒。
优选地，茶组分源自植物茶树(Camellia sinensis)。
优选地，茶组分为绿茶或红茶。
更优选地，茶组分为红茶。
或者，茶组分为绿茶。
茶组分可以为叶茶、或茶提取物、或茶粉或茶粒。
优选地，茶组分为叶茶。
更优选地，茶组分为红茶叶茶。
或者，茶组分为绿茶叶茶。
优选地，产品包含按干重计90-99.9％的茶组分，更优选按干重计92-99.75％，还更优选按干重计94-99.5％，仍更优选按干重计96-99.25％，最优选按干重计98-99％的茶组分。
优选地，产品包含按干重计0.05-10％的FeNaEDTA，更优选按干重计0.1-7.5％，还更优选按干重计0.2-5％，仍更优选按干重计0.3-2.5％，仍还更优选按干重计0.5-1％，最优选按干重计0.6-0.7％的FeNaEDTA。
优选地，产品包含按干重计0.05-10％的二盐基NaPP，更优选按干重计0.1-7.5％，还更优选按干重计0.2-5％，仍更优选按干重计0.3-2.5％，仍还更优选按干重计0.5-1％，最优选按干重计0.8-0.9％的二盐基NaPP。
优选地，产品包含二盐基NaPP:FeNaEDTA的摩尔比为0.5:1至4:1，更优选为0.75:1至3.5:1，还更优选为1:1至3:1，仍更优选1.5:1至2.5:1，最优选约2:1。
具体实施方式
产品
本发明涉及包含茶组分的铁强化的产品。本发明的产品涵盖即饮茶(包括瓶装茶基饮料如冰茶)、叶基饮料产品、即饮形式、水可溶性茶粉或颗粒或液体茶饮料。
本发明特别涉及饮料前体产品-换言之，茶以干燥的形式提供，并由消费者加水的产品。因此，茶组分可以是待冲泡的茶、或待溶解的茶粉、或待溶解的茶粒或其组合。
茶组分
为实现本发明目的，“茶”是指来自Camellia sinensis var.sinensis和/或Camellia sinensis var.assamica的材料。术语“叶茶”指的是来自茶植物的叶和/或茎的材料，处于未浸泡的状态(即没有经过溶剂提取的材料)。换句话说，术语“叶茶”指茶制造的最终产品(有时被称为“制茶”)。
如本文所用，术语“红茶”基本上指发酵茶，其中“发酵”指当某些内源性酶和底物聚集在一起时，茶所经历的氧化和水解过程。在所述的发酵过程中，叶和/或茎中的无色儿茶素被转化为黄色/橙色到深褐色的多酚类物质的复杂混合物。例如，红茶叶茶可以通过以下步骤从新鲜的茶材料中制造出来：萎凋、浸渍、发酵和干燥。在“Tea:Cultivation toconsumption”(由K.C.Wilson&M.N.Clifford编辑,1992出版)的第14章中可以找到红茶生产更详细的描述。
因此，本发明的茶组分可以源自植物茶树(Camellia sinensis)。茶组分可以为绿茶或红茶。茶组分可以为叶茶或茶提取物或茶粉。优选地，茶组分为叶茶。更优选地，茶组分为红茶叶茶或绿茶叶茶。
为了提供茶基饮料预期的感官属性、所需的多酚水平或两者均有，产品可包含按干重计90-99.9％的茶组分，更优选按干重计92-99.75％，还更优选按干重计94-99.5％，仍更优选按干重计96-99.25％，最优选按干重计98-99％的茶组分。
每份产品可以包含0.5g-10g的茶组分，更优选每份1g-7.5g，还更优选每份1.5g-5g，最优选每份约2g的茶组分。
如本文所用，术语“份”是指单份产品所需的量。就即食产品而言，一份通常是200至300ml的瓶或罐。对于饮料前体产品(换言之，茶以干燥的形式提供，并由消费者加水的产品)，一份是制作饮料所需的饮料前体产品的量。
铁源
本发明的产品用铁强化。具体地，用FeNaEDTA强化。
FeNaEDTA的CAS号为15708-41-5，分子式为C10H12N2O8FeNa，其结构如下：
FeNaEDTA的别名包括：EDTA铁(III)钠(Iron(III)sodium EDTA)；EDTA铁钠(Ferric Sodium EDTA)；乙二胺四乙酸铁钠盐(Ethylenediaminetetraacetic Acid,Ferric-Sodium Salt)；FeNa-EDTA；EDTA钠铁(III)(sodium iron(III)EDTA)；Ferrazone；和铁依地酸钠(Ferrazone)。
如上所述，归功于本发明，产品能够提供高水平的铁强化，且不会出现变暗或颜色变化的问题。因此，产品可包含按干重计0.05-10％的FeNaEDTA，更优选按干重计0.1-7.5％，还更优选按干重计0.2-5％，仍更优选按干重计0.3-2.5％，仍还更优选按干重计0.5-1％，最优选按干重计0.6-0.7％的FeNaEDTA。
每份产品可包含0.5-100mg的FeNaEDTA，更优选地每份1-75mg，还更优选每份2.5-50mg，仍更优选每份5-25mg，仍还更优选每份7.5-20mg，最优选每份10-15mg的FeNaEDTA。
世界卫生组织的食品法典(CODEX Alimentarius)规定，富含植物性食物的膳食(如主要在印度消费的那些)的铁营养参考值(NRV)为22mg。由于颜色校正剂的存在，产品可以包含高水平的铁而不会出现变暗或颜色变化。因此，每份产品可包含前述铁的NRV的1-50％，优选2-35％，更优选5-20％，还更优选7.5-15％，最优选每份为铁的NRV的约10％。
每份产品可包含0.2mg-10mg铁，优选0.5mg-7.5mg，更优选1mg-5mg，还更优选1.5-4mg。最优选地，每份产品包含约2mg的铁。
为了避免疑义，当铁本身被表述为质量的量时，指的是产品部分中铁本身的量，而不是铁来源。例如，2.1mg的铁是指2.1mg的铁离子，而不是指2.1mg的FeNaEDTA。
颜色校正剂
本发明的产品采用颜色校正组分，以防止在茶基产品中提供FeNaEDTA时出乎意料地引起的变暗和颜色变化。本发明为此目的采用二盐基NaPP。
二盐基NaPP的CAS号为7758-16-9，分子式为Na2H2P2O7，其结构如下：
二盐基NaPP的别名包括：二磷酸二钠(Disodium diphosphate)；焦磷酸二钠(Disodium pytophosphate)；焦磷酸二氢二钠(Disodium dihydrogen pyrophosphate)；酸式焦磷酸钠(Sodium acid pyrophosphate)；和多磷酸钠(Sodium polyphosphate)。
产品可包含按干重计0.05-10％的二盐基NaPP，更优选按干重计0.1-7.5％，还更优选按干重计0.2-5％，仍更优选按干重计0.3-2.5％，仍还更优选按干重计0.5-1％，最优选按干重计0.8-0.9％的二盐基NaPP。
每份产品可包含1-100mg的二盐基NaPP，更优选地每份2.5-75mg，还更优选每份5-50mg，仍更优选每份7.5-30mg，仍还更优选每份10-25mg，最优选每份15-20mg的二盐基NaPP。
颜色校正剂:铁源的摩尔比
产品可以包含二盐基NaPP:FeNaEDTA的摩尔比为0.5:1至4:1，优选为0.75:1至3.5:1，更优选为1:1-3:1，还更优选为1.5:1-2.5:1，最优选为约2:1。
如前所述，本发明发现，使用所要求的铁源和颜色校正剂的组合，能够校正与茶基饮料的铁强化有关的变暗和颜色变化。
暗度和整体颜色校正系数
茶基饮料的颜色和暗度可以用CIE 1976L*a*b*颜色空间的坐标来表达。CIE L*a*b*值可以根据ISO/CIE联合标准(ISO 11664-4:2008(CE)；CIE S014-4/E:2007)通过色度测量法进行测量。颜色用三个值来表示:
-L*代表从黑色(0)到白色(100)的亮度，
-a*从绿色(-)到红色(+)，和
-b*从蓝色(-)到黄色(+)。
样品可以相互比较，以确定这些值的差异(ΔL*、Δa*、Δb*)，从这些值中还可以计算出总色差Delta E*(ΔE*)。
可以理解的是，在本发明的上下文中，ΔL*和ΔE*值是特别有意义的，因为它们可以分别用于确定正常的、未强化的茶基饮料的暗度和颜色，并将其与含有各种铁源和潜在颜色校正剂的茶基饮料进行比较。
本发明旨在提供一种提供铁强化茶基饮料的产品，其利用二盐基NaPP来校正FeNaEDTA引起的暗度和整体颜色变化，从而使暗度和整体颜色尽可能地接近非强化茶基饮料。这可以分别表示为“暗度校正系数”(DCF)和“整体颜色校正系数”(OCCF)。
DCF的计算方法如下：
DCF＝L* 样品-L* 空白
-其中L* 样品是由根据本发明的产品得到的强化和颜色校正的茶基饮料的L*值；以及
-其中L* 空白是仅有茶组分而没有铁源或颜色校正剂的同一茶产品的L*值。
相应地，DCF值优选-10至0，更优选-8至0，还更优选-6至0，仍更优选-4至0，最优选-2.5至0。
OCCF的计算方法如下：
OCCF＝E* 样品-E* 空白
-其中E* 样品是由根据本发明的产品得到的强化和颜色校正的茶基饮料的E*值；以及
-其中E* 空白是仅有茶组分而没有铁源或颜色校正剂的同一茶产品的E*值。
相应地，OCCF值优选0至10，更优选0至8，还更优选0至6，仍更优选0至4，最优选0至2.5。
如本文所用，术语“包含”涵盖术语“基本上由…组成”和“由…组成”。除非另有说明，本文包含的所有百分比和比例均按重量计算。应该注意的是，在指定任何数值或数量的范围时，任何特定的上限数值或数量都可以与任何特定的下限数值或数量相关联。
除了在实施例和比较例中，描述中表示材料数量、反应条件、材料的物理特性和/或用途的所有数字都应理解为前面有“约”。
上述各节中提到的本发明实施方案的各种特征通过必要的修改酌情适用于其他各节。因此，在某一节中规定的特征可酌情与其他节中规定的特征相结合。本文中本发明的公开内容应被视为涵盖权利要求书中发现的所有实施方案，因为它们是相互依存的。除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与茶加工领域的普通技术人员通常理解的含义相同。
本发明现在将通过参考下列非限制性实例加以说明。
实施例
评估各种铁源对茶饮料的颜色和暗度的影响。也测试各种化合物校正这些颜色变化的能力。
材料
测试的茶饮料为：
-红茶茶包，立顿黄牌(Lipton Yellow label)(购自Albert Hein supermarket,NL)
o红茶总量：2g
-绿茶茶包，立顿绿茶经典(Lipton Greentea classic)(购自Albert Heinsupermarket,NL)
o绿茶总量：2g
测试的铁源为：
-FeNaEDTA(三水合物，CAS号18154-32-0)
o供应者：Dr.Paul Lohmann GmbH和Co.KGaA,Hauptstrasse 2,31860Emmerthal,Germany
-富马酸亚铁(FeFu)(CAS号141-01-5)
o供应者：Aldrich，订单号F5381，批号SLBB5910V
-FeSO4(三水合物，CAS号7782-63-0)
o供应者：Sigma-Aldrich，产品号215422，批号MKBS1888V
测试的潜在颜色校正剂为：
-二盐基NaPP(CAS号：7758-16-9)
o供应者：Innophos Canada Holdings(sodium acid pyrophosphate)产品名：BPPyro
-四盐基NaPP(CAS号：7722-88-5)
o供应者：Innophos Canada Holdings
样品制备
铁源–原液溶液：
对于铁源溶液，使用上面列出的铁源制备10mg Fe/ml原液溶液。10mg Fe/ml溶液(相当于0.169mol/l)由铁盐制备，其中：
-FeNaEDTA为FeNaEDTA*3H2O，其含有15.2wt％Fe
-FeSO4为FeSO4 *7H2O，其含20.1wt％Fe，和
-FeFu，其含有32.9wt％Fe。
潜在颜色校正剂–原液溶液：
-对于四盐基NaPP，制备72mg四盐基NaPP/ml原液溶液。
-对于二盐基NaPP，制备59.4mg二盐基NaPP/ml原液溶液。
茶饮料：
如下分别制备绿茶和红茶饮料：
-将200ml煮沸的超纯(milli-Q)水与茶包(绿茶或红茶)转移到塑料瓶中。
-在(水与茶包)接触的点开始计时，茶包浸泡3分钟。
-浸泡3分钟后，用勺子轻轻挤压茶包，取出并丢弃。
-在使用时，将上述等分量的铁源和/或潜在颜色校正剂的原液溶液搅拌入冲泡的茶饮料中，以提供下文和表1和2中所述的测试组合。
-将冲泡茶饮料冷却10分钟。
-在进行下述的比色分析之前，对冷却的茶饮料进行搅拌。
测试组合：
按照表1和2所示制备样品。所有样品都含有200ml由如上述茶包中2g茶叶冲泡成的茶饮料溶液。
在添加铁源时，原液溶液的添加量为上述铁的NRV的9.5％-即200ml茶饮料溶液中含有2.1mg的铁(Fe)。
在使用潜在颜色校正剂的情况下，添加原液溶液的量应使得潜在颜色校正剂:铁源的摩尔比为2.1:1。对于那些没有铁源存在的测试组合，添加潜在校正剂的量为如果铁源实际上存在，其相对于铁源的RDA的15％的摩尔比为2.1。
同时含有FeNaEDTA和二盐基NaPP的样品包含：
-每杯茶13.8mg(0.68％wt)FeNaEDTA*3H2O，相当于12mg无水的FeNaEDTA。
-每杯茶17.5mg(0.86％wt)二盐基NaPP(相当于2.1当量摩尔FeNaEDTA)。
比色分析
将表1和2中所示的每种样品的20ml等分试样转移至石英比色皿中，并如下进行CIE L*a*b*分析。
使用Hunterlab Ultrascan-VIS分光光度计(波长：360-780nm)测量样品的颜色。这一工作测量透射颜色。
传感器使用直径为6英寸(152.4mm)并涂覆有SpectraflectTM的塑料积分球，以漫射从灯中发出的光线。光照亮并透射穿过样品。透镜放置于距垂直于样品表面8°角。透镜收集透射光并将其引导至衍射光栅，以将光分成其组成波长，由双二极管阵列测量并转换成数据。
位于传感器中间的传输室用于测量液体的透射颜色。在进行标准化和测量时，关闭传输室门。传输单元支架容纳10mm传输单元中的等分试样。安装时，将传输单元支架放入传输室的中心，即传输室的最宽部分。
传输室提供光学透明的玻璃比色槽，其固定路径长度为10mm。其尺寸为55mm x57mm(宽x高)。用于测量的最小样品体积为20mL。在全传输模式测量(TTRAN)下进行测量。将池放置在分光光度计内部的传输室前部的球体开口处。
测量
分光光度计由EasyMatch QC软件控制，该软件对可见光谱的透射值进行整合，得出三色刺激的X、Y和Z值。这些值模拟1931年2°标准观察者或1964年CIE 10°标准观察者(CIE XYZ)所定义的人类观察者的颜色匹配反应函数。
仪器设置
传感器名称：USVIS1666-Ultrascan VIS
模式类型：TTRAN–全传输(Total Transmission)
区域视图：1in。
UV过滤器位置：UVF标称(nominal)
计算ΔE*和ΔL*
利用通过Hunterlab软件计算得到的L*a*b*值计算ΔE*和ΔL*的值。
计算Δa*和Δb*:
Δa*＝a* 样品-a* 空白
Δb*＝b* 样品-b* 空白
计算ΔL*：
ΔL*＝L* 样品-L* 空白
ΔL*表示亮度和暗度的差异(+ΔL*表示样品比“空白”样品更亮，-ΔL*表示样品比“空白”样品更暗)
计算ΔE*:
L*(ΔL*)、a*(Δa*)和b*(Δb*)的Δ表示样品和“空白”样品在L*、a*和b*中彼此之间的差异大小。ΔL*、Δa*和Δb*可以为正(+)或为负(-)。但是总色差(Delta E*(ΔE*))始终为正。
pH测量
将25ml样品等分在50ml管中，在冰箱中储存1-2天，然后用对温度校正的pH计(Mettler S20 SevenEasy pH)在约16℃下测量样品的pH(使用InLab Expert Pro电极)。pH值如表1所示。
视觉评价
将200μl的各样品转移至96孔板的孔中并拍照。
比色分析结果
比色分析结果提供在表1和2的最后列。
-ΔE*显示相对于各自“空白”样品的在颜色上的变化。
-ΔL*显示与“空白”样品相比，茶是否显示变暗(负数)或变亮(正数)。
可以看出，当不使用潜在颜色校正剂时，所有铁源(FeFu、FeNaEDTA、FeSO4)都会引起颜色变化和变暗(参见样品结果：红茶_A、红茶_D、红茶_F、绿茶_A、绿茶_D、绿茶_F)。
还可以看出，当在没有铁源的情况下使用潜在颜色校正剂时，所有样品在颜色和变暗上都经历了一些微小的变化(参见样品结果：红茶_H、红茶_I、绿茶_H、绿茶_I)。
重要的是，可以看出，只有二盐基NaPP被证明可以有效校正颜色变化和变暗，但仅适用于一种铁源-即FeNaEDTA(参见样品结果：红茶_1和绿茶_1)。
因此，发明人确定FeNaEDTA和二盐基NaPP的组合提供不会发生颜色变化或变暗(无论茶是绿茶或红茶)的铁强化的茶基饮料的独特能力。
Claims (10)
1.产品，其包含：
a)茶组分，
b)FeNaEDTA；和
c)二盐基NaPP。
2.权利要求1所述的产品，其中所述产品为饮料前体。
3.权利要求1或权利要求2所述的产品，其中所述茶组分源自植物茶树(Camelliasinensis)。
4.权利要求1-3中任一项所述的产品，其中所述茶组分为红茶。
5.权利要求1-3中任一项所述的产品，其中所述茶组分为绿茶。
6.权利要求1-5中任一项所述的产品，其中所述茶组分为叶茶。
7.权利要求1-6中任一项所述的产品，其中所述产品包含按干重计90-99.9％的所述茶组分。
8.权利要求1-7中任一项所述的产品，其中所述产品包含按干重计0.05-10％的FeNaEDTA。
9.权利要求1-8中任一项所述的产品，其中所述产品包含按干重计0.05-10％的二盐基NaPP。
10.权利要求1-9中任一项所述的产品，其中所述产品包含二盐基NaPP:FeNaEDTA的摩尔比为0.5:1至4:1。
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