DE69609977T2 - Emulsion mit unbeladener ölen enthaltende lagerfähige getränke - Google Patents
Emulsion mit unbeladener ölen enthaltende lagerfähige getränkeInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft stabile Getränkeprodukte und Verfahren zur Herstellung derselben. Die erfindungsgemäßen stabilen Getränke enthalten eine Emulsion, die ein Schwimmöl, Wasser und einen Stabilisator mit Lebensmittelqualität enthält. Die Emulsion hat eine optimale Tröpfchengröße und ein spezielles Verhältnis von Stabilisator zu Öl, um dem Produkt sowohl physikalische Stabilität als auch Opazität zu verleihen.
- Getränkeprodukte, die ein trübes oder opakes Aussehen haben, sind in der Fachwelt allgemein bekannt. Das trübe oder opake Aussehen dieser Getränkeprodukte wird in der Regel dadurch bewirkt, daß in das Getränk eine Getränkeemulsion einverleibt wird. Getränkeemulsionen können entweder als Geschmackstoffemulsionen oder als Trübungsemulsionen klassifiziert werden. Getränke-Geschmackstoffemulsionen geben dem Getränk Geschmack und Trübheit, wogegen Getränke-Trübungsemulsionen in erster Linie Trübung verursachen. Beide Arten von Getränkeemulsionen bestehen aus einer Ölphase und einer Wasserphase und sie werden als Öl-in-Wasser-Emulsionen klassifiziert. In einer Öl-in-Wasser-Emulsion ist die Ölphase gleichmäßig in der kontinuierlichen Wasserphase in Form feiner Tröpfchen verteilt. Es ist diese Dispersion der Öltröpfchen, die dem Getränk sein trübes oder opakes Aussehen verleiht.
- Eine Emulsion ist ein thermodynamisch instabiles System, das eine Tendenz hat, in seinen ursprünglichen Zustand zweier unmischbarer Flüssigkeiten (Zwei- Phasen-System) zurückzukehren. Wenn die Ölphase leichter als die Wasserphase des Getränks ist, wird sie sich abtrennen und in dem Behälter nach oben aufsteigen. Dieses Phänomen wird als Rahmansetzen beschrieben und kann sich durch einen unansehnlichen Zustand manifestieren, der als Ringbildung im Hals der Flasche, die das Getränkeprodukt enthält, bekannt ist. Wenn die Ölphase schwerer als die wässerige Phase des Getränks ist, wird sie sich am Boden des Behälters absetzen. Dieser Zustand wird als Sedimentierung bezeichnet und tritt in der Regel als ein Sediment am Boden der das Getränkeprodukt enthaltenden Flasche auf.
- Um Ringbildung oder Rahmansetzen zu verhindern, wenn die Ölphase leichter als die wässerige Phase des Getränks ist, wird in der Regel in die Ölphase einer Getränkeemulsion ein Beschwerungsmittel eingearbeitet. Beschwerungsmittel können auch Dichte-Einstellmittel genannt werden, da sie den Geschmackstoffölen zugesetzt werden, um die Dichte der Ölphase anzuheben. Sie sind Materialien, die öllöslich sind, selbst wenig oder keinen eigenen Geschmack haben und Dichten aufweisen, die höher als die der Geschmackstofföle sind.
- Vor 1970 war bromiertes Pflanzenöl (BVO) das Beschwerungsmittel der Wahl für Getränkeemulsionen, was teilweise in seiner hohen Dichte begründet lag. 1970 wurde jedoch das BVO im Vereinigten Königreich wegen der Bedenken hinsichtlich der Anreicherung von Brom im Körperfett durch Aufnahme von BVO verboten und wurde durch die Food and Drug Administration (FDA) in den Vereinigten Staaten beschränkt, um ein Maximum von 15 ppm in Getränken zu gestatten. Um einem Getränk einen hohen Grad an Trübung zu verleihen, wie etwa zum Beispiel das Ausmaß der Trübung in Orangensaft, ist eine (durch die Emulsion eingebrachte) Menge Öl erforderlich, die mit BVO, mit dessen gesetzlicher Beschränkung von 15 ppm, nicht entsprechend beschwert werden kann. Mit anderen Worten ist BVO in den Mengen von 15 ppm oder darunter unwirksam in Beschwerungsemulsionen, die in relativ hohen Mengen in Getränken verwendet werden, um relativ hohe Grade an Trübung zu erreichen.
- Daher war es nach der Beschränkung des BVO für die Getränkeindustrie notwendig, andere geeignete Materialien zur Verwendung als Beschwerungsmittel zu finden. In den Vereinigten Staaten ist Estergummi ein Material, das von der FDA zur Verwendung als ein Beschwerungsmittel anerkannt wird, wobei jedoch eine Grenze von maximal 100 ppm in Getränken vorgesehen ist. In Kanada ist das erlaubte Beschwerungsmittel Saccharose-Acetat-Isobutyrat und für Länder, die der Europäischen Gemeinschaft angehören, ist es Dammar-Gummi. Die Nachteile aller dieser Beschwerungsmittel bestehen darin, daß keines derselben universal von allen Ländern anerkannt wird und daß sie eine wesentlich geringere Dichte als BVO haben. Wegen der geringeren Dichte von Estergummi, Saccharose-Acetat- Isobutyrat und Dammar-Gummi im Vergleich zu BVO neigen Getränke, die Emulsionen mit einem Gehalt an solchen Beschwerungsmitteln enthalten, zu der Erscheinung des Rahmansetzens oder der Ringbildung. Da außerdem, wie bei BVO, ihre Verwendung begrenzt ist, kann man die Ölmenge, die in einer Emulsion zur Schaffung eines hohen Grads an Trübung in einem Getränk notwendig ist, nicht entsprechend beschweren. Weiters lehnen viele Konsumenten die Anwesenheit solcher Additive in ihren Nahrungsmittel- oder Getränkeprodukten ab. Infolgedessen wurde es immer schwieriger, eine stabile Getränkeemulsion herzustellen, als in der Zeit der unbegrenzten Verwendung von BVO.
- Repräsentativ für den Stand der Technik ist zum Beispiel die EP-A-108 594. Die EP-A-108 594 offenbart ein trinkfertiges Getränk, das eine Glycerid-Trübungsemulsion auf Fettbasis enthält, die 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Gummi arabicum enthält, ein Verhältnis von Gummi arabicum zu Glycerid-Fett von 3 : 1 bis 5 : 1, be zogen auf das Gewicht, aufweist und eine spezielle Menge Wasser sowie Geschmackstoff, wie etwa Zitrus-Geschmackstoff, enthält.
- Es hat sich nun herausgestellt, daß es möglich ist, stabile Getränkeprodukte herzustellen, die eine Trübungsemulsion enthalten, jedoch keine Beschwerungsmittel erfordern. Um den Getränkezusammensetzungen hierin Stabilität zu verleihen, ohne Beschwerungsmittel zu verwenden, hat die hierin verwendete Emulsion ein spezielles Verhältnis von Stabilisator zu Öl und eine spezielle mittlere Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung für die Öltröpfchen in der Emulsion.
- Die vorliegende Erfindung betrifft stabile Getränkeprodukte. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte enthalten eine Öl-in-Wasser-Getränkeemulsion, die ein Schwimmöl, Wasser und einen Stabilisator mit Lebensmittelqualität enthält. Das Verhältnis von Stabilisator zu Schwimmöl in der Getränkeemulsion beträgt mindestens 0,5 : 1. Die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen in der Emulsion liegt im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron. Die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion ist derart, daß weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron und weniger als 9% der Partikel eine Partikelgröße von größer als 0,34 Mikron (Volumsprozent-Basis) haben. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte enthalten weiters einen Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte sind bei Temperaturen im Bereich von 32ºC bis 38ºC mindestens 1 Monat lang stabil.
- Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung stabiler Getränkeprodukte. Dieses Verfahren umfaßt das Einverleiben einer Getränkeemulsion in ein Getränk, wobei das Verhältnis von Stabilisator zu Schwimmöl in der Getränkeemulsion mindestens 0,5 : 1 beträgt, wobei die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen in der Emulsion im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron liegt und wobei die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion so ist, daß weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron und weniger als 9% der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben (Volumsprozent-Basis).
- Die vorliegende Erfindung betrifft stabile Getränkeprodukte. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte enthalten einen Fruchtsaft und/oder einen Frucht- oder anderen Geschmackstoff sowie eine Getränkeemulsion. Die Getränkeemulsion enthält ein Schwimmöl, Wasser und einen Stabilisator mit Lebensmittelquali tät. Das Verhältnis von Stabilisator zu Schwimmöl in der Emulsion beträgt mindestens 0,5 : 1. Die mittlere Partikelgröße der in der Emulsion vorliegenden Öltröpfchen liegt im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron. Die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion ist so, daß weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,30 Mikron haben und weniger als 9% der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben (Volumsprozent- Basis). Getränkeprodukte, die Emulsionen mit dem zuvor beschriebenen Verhältnis von Stabilisator zu Öl, der genannten mittleren Öltröpfchengröße und der genannten Partikelgrößenverteilung haben, werden wenig oder gar keine Sedimentation und wenig oder gar keine Ölabscheidung oder Ringbildung zeigen, selbst wenn die Emulsion keine Beschwerungsmittel enthält.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können mit Kohlensäure versetzt oder ohne Kohlensäure vorliegen, enthalten vorzugsweise jedoch keine Kohlensäure. Wie der Ausdruck "ohne Kohlensäure" hierin verwendet wird, bezieht er sich auf Getränkeprodukte, die weniger als 1 Volumen Kohlensäure enthalten. Gewünschtenfalls kann zur Erleichterung der Herstellung das Produkt mit Stickstoff oder anderen Inertgasen gemäß der üblichen Praxis in der Softdrink-Industrie unter Druck gesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können auch gekühlt oder ungekühlt (z. B. bei Raumtemperatur gelagert) werden, werden in der Regel jedoch bei Raumtemperatur aufbewahrt.
- Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung stabiler Getränkeprodukte. Dieses Verfahren umfaßt das Einverleiben einer Getränkeemulsion in das Getränk, wobei das Verhältnis des Stabilisators zu dem Schwimmöl in der Getränkeemulsion mindestens 0,5 : 1 beträgt, wobei die mittlere Partikelgröße der in der Emulsion vorliegenden Öltröpfchen im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron liegt und wobei die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion so ist, daß weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron haben und weniger als 9% der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben (Volumsprozent-Basis).
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte und ein Verfahren zur Herstellung dieser Getränkeprodukte werden detailliert wie folgt beschrieben:
- Die in den erfindungsgemäßen Getränkeprodukten vorliegenden Bestandteile werden detailliert wie folgt beschrieben.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte müssen eine Getränkeemulsion enthalten. Die Emulsion kann eine Trübungsemulsion oder eine Geschmack stoffemulsion sein; ist vorzugsweise jedoch eine Trübungsemulsion. Insbesondere ist die Emulsion eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die ein Schwimmöl, Wasser und einen Stabilisator mit Lebensmittelqualität enthält.
- Der Schwimmöl-Bestandteil kann ein beliebiges unbeschwertes verdauliches oder nicht-verdauliches Öl aus jeder beliebigen tierischen oder pflanzlichen Quelle umfassen, inklusive zum Beispiel Terpen-Kohlenwasserstoffe, pflanzliche Öle, Geschmaclcstofföle, unverdauliche Polyol-Polyester, wie jene, die im US 3,600.186, Mattson et al., erteilt im August 1971, und im US-Patent 4,005.195, Jandacek et al., erteilt im Jänner 1977, beschrieben sind, oder Mischungen hievon. Zur Verwendung hierin enthält der Schwimmöl-Bestandteil vorzugsweise ein pflanzliches Öl. Besonders bevorzugt zur Verwendung als Schwimmöl-Bestandteil hierin ist Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt (HOSO). Der Schwimmöl-Bestandteil liegt in der Regel in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 12 Gew.-% der Emulsion vor. Vorzugsweise liegt der Schwimmöl-Bestandteil in einer Menge im Bereich von 4 Gew.-% bis 8 Gew.-% der Emulsion, bevorzugter von 5% bis 7%, vor.
- Der Wasser-Bestandteil der Emulsion, die in den Getränkeprodukten verwendet wird, liegt in der Regel in einer Menge im Bereich von 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% der Emulsion vor. Vorzugsweise liegt das Wasser in einer Menge im Bereich von 80 Gew.-% bis 87 Gew.-% der Emulsion vor, bevorzugter von 81 Gew.-% bis 85 Gew.-%.
- Es kann jeder Stabilisator mit Lebensmittelqualität, der zur Verwendung in Getränkeemulsionen bekannt ist, als der Emulsionsstabilisator mit Lebensmittelqualität in den hierin beschriebenen Emulsionen verwendet werden. Der Stabilisator kann zum Beispiel hydrophile kolloidale Stabilisatoren inkludieren, die allgemein in der Fachwelt bekannt sind, wie etwa Gummi arabicum, Gelatine, Xanthan, Locust-Bohne und Pectin; anionische Polymere, die von Zellulose stammen (z. B. Carboxymethylzellulose), die wasserlöslich und gegenüber niedrigen pH-Werten, die in Zitrusfrüchten angetroffen werden, tolerant sind; verschiedene Stärke-Alkenylsuccinate oder Mischungen hievon. Jedoch wird die Menge bestimmter dieser Stabilisatoren mit Lebensmittelqualität (z. B. Gelatine, Xanthan und Pectin) vorzugsweise auf einem Minimum gehalten. Modifizierte Stärken, die so behandelt sind, daß sie hydrophobe ebenso wie hydrophile Gruppen enthalten, wie etwa die im US-Patent 2,661.349 von Caldwell und Wurzburg beschriebenen, sind zur Verwendung hierin bevorzugt. Octenylsuccinat-modiflzierte Stärken, wie die im US-Patent 3,455.838 von Marotta et al. beschriebenen, und die im US- Patent 4,460.617 von Barndt et al. beschriebenen, sind besonders bevorzugt.
- Modifizierte Stärken können durch eine Standard-Veresterungsreaktion einer Stärke mit einem Reagens (z. B. substituierte cyclische Dicarbonsäureanhydride) hergestellt werden, wobei das Reagens und die Stärke in Wasser suspendiert und unter alkalischen Bedingungen gemischt werden. Vgl. zum Beispiel Modified Starches: Properties and Uses. O. B. Wurzburg, Herausg., 1986, CRC Press, Boca Raton Florida, Seiten 136-137.
- Der Stabilisator-Bestandteil der in den vorliegenden Getränkeprodukten verwendeten Emulsion liegt in der Regel in einer Menge im Bereich von 6 Gew.-% bis 15 Gew.-% der Emulsion vor. Vorzugsweise liegt der Stabilisator in einer Menge im Bereich von 7 Gew.-% bis 12 Gew.-% der Emulsion vor, bevorzugter im Bereich von 8 bis 11 Gew.-%.
- Das in der Emulsion vorliegende Verhältnis von Stabilisator zu Öl beträgt mindestens 0,5 : 1. In der Regel liegt das Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion im Bereich von 0,5 : 1 bis 3 : 1, vorzugsweise von 0,8 : 2,1, am bevorzugtesten von 1 : 1 bis 1,5 : 1, vor. Im allgemeinen steigt die Stabilität der Emulsion mit steigendem Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion innerhalb des Bereichs von 0,5 : 1 bis 3 : 1 an. Getränke, die Emulsionen enthalten, in welchen das Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion weniger als 0,5 : 1 beträgt, werden nicht unbedingt stabil sein (z. B. können sie Rahmansetzen oder Ringbildung aufweisen). Obwohl Getränkeprodukte, die Emulsionen enthalten, in welchen das Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion bei mehr als 3 : 1 liegt, voraussichtlich stabil sein werden, scheint eine Anhebung des Verhältnisses über 3 : 1 keine zusätzlichen Stabilitätsvorteile zu ergeben und kann die Kosten steigern.
- Die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen in der Emulsion liegt im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron, vorzugsweise von 0,15 bis 0,25 Mikron, am bevorzugtesten von 0,18 bis 0,22 Mikron. Die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion ist so, daß weniger als 3%, vorzugsweise weniger als 1%, am bevorzugtesten weniger als 0,2% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron haben und weniger als 9%, vorzugsweise weniger als 3%, am bevorzugtesten weniger als 1% der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben (Volumsprozent-Basis).
- Diese Parameter für die mittlere Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion sind kritisch, um eine stabile unbeschwerte Emulsion in einem mit Geschmackstoff versehenen Getränk zu erreichen. Unbeschwerte Emulsionen, in welchen die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen größer als 0,30 Mikron ist, werden nicht unbedingt stabil sein, wogegen unbeschwerte Emulsionen, in welchen die Partikelgröße der Öltröpfchen weniger als 0,10 Mikron beträgt, nicht unbedingt die ausreichende Opazität in den erhaltenen Getränkeprodukten ergeben werden. Weiters werden unbeschwerte Emulsionen, in welchen mehr als 3% der Öltröpfchen größer als 0,39 Mikron sind, und/oder in welchen mehr als 9% der Öltröpfchen größer als 0,34 Mikron sind, nicht unbedingt in den vorliegenden Getränkeprodukten stabil sein und die sie enthaltenden Getränkeprodukte können ein Rahmansetzen oder Ringbildung aufweisen.
- Die Emulsion wird in den vorliegenden Getränkeprodukten in der Regel in einer Menge im Bereich von 0,2 bis 5 Gew.-% des Getränkeprodukts, vorzugsweise von 0,5% bis 3%, am bevorzugtesten von 0,8% bis 2%, bezogen auf das Gewicht des Getränkeprodukts, enthalten sein.
- Öl-in-Wasser-Emulsionen der hierin beschriebenen Art, in welchen die Öltröpfchen die mittlere Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung, die zuvor beschrieben wurden, haben, können durch beliebige bekannte Verfahren hergestellt werden, wie etwa zum Beispiel durch Einwirkung von hoher Temperatur und/oder hohem Druck und/oder mehrfachen Homogenisierungsschritten auf die Emulsion. Ein Zweistufen-Homogenisator, wie etwa der Gaulin M3 (APV-Gaulin Co., Everett, MA), der entweder mit dem Standard-Ventil oder mit dem Zellaufriß- Ventil ausgestattet ist und dessen zweite Stufe etwa 10% des Gesamtdrucks aufweist, ist zur Verwendung hierin besonders bevorzugt. In einem Zweistufen- Homogenisator liefert die zweite Stufe einen kontrollierten Gegendruck, der eine maximale Wirksamkeit der ersten Stufe gewährleistet, und minimiert gleichzeitig die Möglichkeit der Klumpenbildung und der Coaleszenz der Öltröpfchen in der Emulsion.
- Die Druckeinstellung für die Homogenisierung in der ersten Stufe beträgt üblicherweise mindestens 17225 kPas (2500 psig), üblicherweise 20670 bis 62010 kPas (3000 bis 9000 psig), vorzugsweise etwa 27560 bis 48220 kPas (4000 bis etwa 7000 psig). Die Emulsion wird 2-mal bis 5-mal homogenisiert (Anzahl der Durchgänge durch den Homogenisator), vorzugsweise dreimal. Die Temperatur der Emulsion liegt im Bereich von etwa Raumtemperatur bis 190º F (88ºC), vorzugsweise zwischen 100º F (38ºC) und 150º F (66ºC). Im allgemeinen nimmt die Anzahl der zur Erzielung der erforderlichen Partikelgröße der Öltröpfchen in der Emulsion notwendige Menge Durchgänge ab, wenn die Temperatur der Emulsion und der Druck, bei welchem der Homogenisator betrieben wird, ansteigen.
- Die Getränkeprodukte der vorliegenden Art enthalten in der Regel auch einen Fruchtsaft und/oder einen Frucht- oder anderen Geschmackstoff- Bestandteil. Der Fruchtsaft kann jeder Zitrussaft, Nicht-Zitrussaft oder eine Mischung hievon sein, die zur Verwendung in Getränkeprodukten bekannt sind.
- Beispiele solcher Fruchtsäfte umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Nicht- Zitrussäfte, wie etwa Apfelsaft, Traubensaft, Birnensaft, Nektarinensaft, Johannisbeersaft, Himbeersaft, Stachelbeersaft, Blaubeersaft, Erdbeersaft, Annonensaft, Granatapfelsaft, Guavasaft, Kiwisaft, Mangosaft, Papayasasft, Wassermelonensaft, Cantaloupensaft, Kirschensaft, Cranberrysaft, Ananassaft, Pfirsichsaft, Aprikosensaft, Pflaumensaft und Mischungen hievon, sowie Zitrussäfte, wie etwa Orangensaft, Zitronensaft, Limonensaft, Grapefruitsaft, Tangerinensaft und Mischungen hievon. Andere Fruchtsäfte und Nicht- Fruchtsäfte, wie etwa pflanzliche oder botanische Säfte, können als der Saft- Bestandteil der vorliegenden Getränke verwendet werden.
- Die erfindungsgemäß hergestellten Getränke enthalten mindestens 0,001%, in der Regel 0,001% bis 80%, Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff, vorzugsweise 0,01% bis 20% Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff, und bevorzugter 2% bis 10% Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff. Der Fruchtsaft kann in das Getränkeprodukt als ein Püree, als zerkleinerte Masse oder als ein Saft einfacher Stärke oder als konzentrierter Saft einverleibt werden. Am bevorzugtesten ist es, Fruchtsaft als Konzentrat mit einem Feststoffgehalt (in erster Linie als Zuckerfeststoffe) zwischen 20º und 80º Brix zuzusetzen.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können auch Frucht- oder andere Geschmackstoffe allein oder in Kombination mit Fruchtsaft enthalten.
- Zusätzlich zu dem Getränkeemulgator und dem Fruchtsaft-Bestandteil und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff-Bestandteil enthalten die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte in der Regel auch einen zugesetzten Wasser- Bestandteil. Der zugesetzte Wasser-Bestandteil kann bis zu 99,8% ausmachen, in der Regel macht er 20% bis 99,8% des Getränks, vorzugsweise 70 bis 99,8% des Getränks und bevorzugter 80% bis 90% aus. Für die Zwecke des Definierens der Getränkeprodukte, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, enthält der zugesetzte Wasser-Bestandteil kein zufällig zu dem Getränk über andere zugesetzte Materialien, wie etwa zum Beispiel den Fruchtsaft-Bestandteil oder die Emulsion, zugesetztes Wasser.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können gegebenenfalls auch einen Süßstoff enthalten. Der Süßstoff kann zum Beispiel Maltose, Saccharose, Glucose, Fructose, Invertzucker und Mischungen hievon enthalten. Diese Zucker können in fester oder flüssiger Form in die Getränkeprodukte einverleibt werden, werden in der Regel jedoch als ein Sirup einverleibt, bevorzugter als ein konzentrierter Sirup, wie etwa Maissirup mit hohem Fructosegehalt. Für die Zwecke der Herstellung der hierin beschriebenen Getränkeprodukte können diese wahlweisen Süßstoffe bis zu einem gewissen Ausmaß durch andere Bestandteile der Getränkeprodukte zur Verfügung gestellt werden, wie etwa den Fruchtsaft- Bestandteil, wahlweise Geschmackstoffe und so weiter. Die Süßstoffe werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Regel in Mengen im Bereich von 0,01% bis 20%, bevorzugter von 6% bis 14%, Zuckerfeststoffe pro Gewicht der Getränkeprodukte, verwendet.
- Bevorzugte Kohlenhydrat-Süßstoffe zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Getränkeprodukten sind Saccharose, Fructose, Glucose und Mischungen hievon. Fructose kann als flüssige Fructose, Maissirup mit hohem Fructosegehalt (HFCS), trockene Fructose oder Fructosesirup erhalten oder zur Verfügung gestellt werden, wird jedoch vorzugsweise als Maissirup mit hohem Fructosegehalt eingebracht. Maissirup mit hohem Fruetosegehalt ist im Handel als HFCS-42, HFCS-55 und HFCS-90 erhältlich, die 42%, 55% bzw. 90%, bezogen auf die Zuckerfeststoffe hierin, an Fructose enthalten.
- Wahlweise künstliche oder kalorienfreie Süßstoffe können allein oder in Kombination mit Kohlenhydrat-Süßstoffen in den erfindungsgemäßen Getränkeprodukten verivendet werden. Sie umfassen zum Beispiel Saccharin, Zyklamate, Acetosulfam, L-Aspartyl-L-phenylalanin-Niedrigalkylester-Süßstoffe (z. B. Aspartam), L-Aspartyl-D-alaninamide, die im US-Patent 4,411.930 von Brennan et al. geoffenbart sind, L-Aspartyl-D-serinamide, die im US-Patent 4,399.163 von Brennan et al. geoffenbart sind, L-Aspartyl-L-1-hydroxymethylalkanamid-Süßstoffe, die im US-Patent 4,338.346 von Brand geoffenbart sind, L-Aspartyl-1- hydroxyethylalkanamid-Süßstoffe, die im US-Patent 4,423.029 von Rizzi geoffenbart sind, L-Aspartyl-D-phenylglycinester- und -amid-Süßstoffe, die in der Europäischen Patentanmeldung 168.112 von J. M. Janusz, veröffentlicht am 15. Jänner 1986, geoffenbart sind, und dergleichen. Ein besonders bevorzugter Süßstoff ist Aspartam. Künstliche oder kalorienfreie Süßstoffe, wenn sie verwendet werden, werden in der Regel in einer Menge im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 1%, vorzugsweise von etwa 0,05% bis etwa 0,10%, bezogen auf das Gewicht der Getränkeprodukte, eingesetzt.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können gegebenenfalls auch (ein) antimikrobiell wirkende(s) Konservierungsmittel enthalten. Jedes Konservierungsmittel mit Lebensmittelqualität kann geeigneterweise in den erfindungsgemäßen Getränkeprodukten eingesetzt werden. Geeignete Konservierungsmittel sind u. a. Sorbinsäure, Benzoesäure, Alkalimetallsalze hievon, Natriumpolyphosphate und Mischungen hievon. Bevorzugte Konservierungsmittel sind u. a. Sorbinsäure, Kaliumsorbat, Natriumsorbat, Natriumhexametaphosphat und Mischungen hievon. Eine Mischung von Kaliumsorbat und Natriumhexametaphosphat ist zur Verwendung hierin besonders bevorzugt. Das Konservierungsmittel liegt in der Regel in einer Menge im Bereich von 0,02% bis 0,3%, bezogen auf das Gewicht des Getränkeprodukts, vorzugsweise in einer Menge von 0,04% bis 0,2%, noch bevorzugter in einer Menge von 0,1% bis 0,2 %, vor.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können gegebenenfalls auch zusätzliche Verdickungsmittel enthalten. Geeignete Verdicker zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren inkludieren zum Beispiel Carboxymethylzellulose (CMC), Xanthan-Gummi, Gellan, Locust-Bohne, Guar, Carrageenan, Propylenglycolalginat, Pectin und Mischungen hievon. CMC und Xanthan-Gummi, insbesondere eine Mischung von CMC und Xanthan-Gummi, sind zur Verwendung hierin besonders bevorzugt. Das Verdickungsmittel liegt in der Regel in einer Menge im Bereich von 0,0025% bis 0,20%, vorzugsweise von 0,0025 96 bis 0,1%, am bevorzugtesten von 0,005% bis 0,05%, vor.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können auch mit verschiedenen Vitaminen und Mineralien angereichert sein. Besonders bevorzugt sind die Vitamine A, B, C und E, obwohl es sich versteht, daß auch andere Vitamine und Mineralien ebenso verwendet werden können. Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte können auch lösliche Kalziumquellen enthalten, die spezielle Verhältnisse von Kalziumcitrat und -malat umfassen. Vgl. das US-Patent 4,737.375, das am 12. April 1988 am Nakel et al. erteilt wurde.
- Die erfindungsgemäßen stabilen Getränkeprodukte können durch übliche Methoden zur Formulierung verdünnter Fruchtsaftgetränke hergestellt werden. Verfahren zur Herstellung verdünnter Fruchtsaftgetränke sind zum Beispiel im US-Patent 4,7373.375 von Nakel et al. beschrieben. Verfahren zur Herstellung von Getränkeprodukten sind auch von Woodroofund Philips, Beverages: Carbonated & Noncarbonated, AVI Publishing Co. (rev. Ausg. 1981); und von Thorner und Herzberg, Non-alcoholic Food Service Beverage Handbook, AVI Publishing Co. (2. Aufl. 1978), beschrieben.
- Ein Verfahren zur Herstellung der Getränkeprodukte hierin umfaßt die Herstellung eines Getränkekonzentrats, zu welchem Zuckersirup zugesetzt wird und dann die Mischung mit Wasser, Zuckersirup und Getränkekonzentrat zu der gewünschten Materialzusammensetzung verarbeitet wird. Bei einem solchen Verfahren kann das Getränkekonzentrat so hergestellt werden, daß zu Wasser eine Getränkeemulsion der hierin beschriebenen Art, Säuerungsmittel, wasserlösliche Vitamine, Geschmackstoffe, inklusive Saftkonzentrate, und Konservierungsmittel zugesetzt werden. Der Zuckersirup zur Verwendung bei der Herstellung des Getränkeprodukts wird getrennt hergestellt, indem Zuckersirup (z. B. Maissirup mit hohem Fructosegehalt) zu Wasser und dann Ascorbinsäure und die Verdickungsmittel zu dem Sirup zugesetzt werden. Zu dem entstehenden Zuckersirup können Konservierungsmittel zugesetzt werden. Der Zuckersirup und das Konzentrat werden zur Bildung eines Getränkeprodukts vereinigt. Dieses kann dann abgepackt und gelagert oder pasteurisiert, abgepackt und gelagert, oder abgepackt, sterilisiert und gelagert oder sterilisiert, verpackt und gelagert werden. Es versteht sich, daß andere Verfahren, wie etwa die im folgenden im Abschnitt BEISPiELE beschriebenen Verfahren, verwendet werden können, um die Getränkeprodukte hierin herzustellen.
- Das Schlüsselverfahren der vorliegenden Erfindung ist das Einverleiben einer unbeschwerten Emulsion der hierin beschriebenen Art in ein Getränkeprodukt. Andere gut bekannte und übliche Variationen der zuvor beschriebenen Getränkeformulierungstechnik können daher auch verwendet werden, um die Getränkeprodukte hierin herzustellen.
- Die erfindungsgemäßen Getränkeprodukte sind mindestens ein Monat lang bei 90 bis 100º F (32 bis 38ºC), vorzugsweise mindestens etwa zwei Monate lang bei 90 bis 100º F, am bevorzugtesten mindestens etwa drei Monate lang bei 90 bis 100º F, stabil. Ein Getränk wird für die Zwecke dieser Erfindung als stabil angesehen, bis die das Getränk enthaltende Flasche einen kontinuierlichen Ring von mindestens 0,5 mm aufweist.
- Die Größe und die Verteilung der Emulsionströpfchen werden mit einem Partikelgrößenverteilungsanalysator Horiba LA-900 (Horiba Instruments, Inc., Irvine, CA) unter Verwendung einer Software Version 1,81c gemessen. Der Horiba mißt quantitativ die Verteilung der Partikel in 74 diskreten Kanälen innerhalb des gesamten Partikelgrößen-Meßbereichs von 0,04 bis 1200 Mikron (Durchmesser der Partikel).
- Eine Probe der Emulsion wird in die Mischkammer eingebracht (die mit destilliertem Wasser gefüllt ist, wobei die Zirkulation und das Rühren eingeschaltet sind) und wird dispergieren gelassen, bis die Durchlässigkeit bei etwa 90% liegt (in der Regel sind mehrere Tropfen Emulsion erforderlich). Die dispergierte Probe wird 1 Minute beschallt und dann 1 Minute gemessen. Die Ergebnisse sind auf dem Display ersichtlich, wobei das Verteilungsblatt Nr. 1, ein relativer Refraktionsindex von 1,19 und die Volumsverteilungsbasis verwendet werden. Andere ähnliche Meßbedingungen sind ebenso verwendbar. Die mittlere Tröpfchengröße, die den Durchmesser in Mikron des mittleren Öltröpfchens darstellt, wird berechnet. Die Prozente der Emulsion mit mehr als 0,39 Mikron und die Prozente größer als 0,34 Mikron werden ebenso berechnet.
- Es werden hierin Beispiele der stabilen erfindungsgemäßen Getränke und der diese Getränke enthaltenden Emulsionen angegeben.
- Die Emulsionen 1-6 und die Vergleichsemulsion A werden gemäß den Angaben von Tabelle I formuliert. Die Emulsionen 1-6 sind repräsentativ für die in den erfindungsgemäßen Getränken verwendeten Emulsionen, wogegen die Vergleichsemulsion A eine Emulsion darstellt, die außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Die Vitamine und die künstlichen Farbstoffe werden in Wasser gelöst und die modifizierte Stärke wird langsam unter hoher Schermischung zugesetzt und der Mischvorgang fortgeführt, bis gute Auflösung stattgefunden hat. Das Säuerungsmittel wird dann zugesetzt und sorgfältig eingemischt, bis es gelöst ist. Das Öl (eine Mischung von Öl und öllöslichen Vitaminen) wird zugesetzt und unter hoher Scherwirkung während eines ausreichenden Zeitraumes eingemischt, um den Mischvorgang sorgfältig durchzuführen. Das Konservierungsmittel wird zugesetzt und eingemischt, bis es gelöst ist, und die Mischungen werden unter den in Tabelle I angegebenen Bedingungen homogenisiert. Die mittlere Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung für die in der Emulsion dispergierten Öltröpfchen sind in Tabelle I angegeben.
- Man beachte, daß die Emulsionen 1 und 2 die gleiche Formulierung haben, jedoch unter verschiedenen Bedingungen homogenisiert sind und daher unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen haben. In ähnlicher Weise haben die Emulsionen 3 und 4 die gleiche Formulierung, sind jedoch unter unterschiedlichen Bedingungen homogenisiert. Ebenso haben die Emulsionen 6 und die Vergleichsemulsion A die gleiche Formulierung, sind jedoch unter verschiedenen Bedingungen homogenisiert.
- Die Getränke werden dann gemäß den Angaben in Tabelle II formuliert, wobei die Emulsionen 1-6 und die Vergleichsemulsion A verwendet werden. Das Verdickungsmittel und das Wasser xverden unter Bedingungen hoher Scherung eingemischt, bis das Verdickungsmittel gut gelöst ist. Die verbleibenden Bestandteile werden unter ausreichendem Mischen zur sorgfältigen Lösung aller Materialien zugesetzt. Die Getränke werden sterilisiert und heiß in Glasflaschen abgefüllt.
- Die Stabilität für jede Getränkeformulierung ist in Tabelle II angegeben. Die Getränke, die die erfindungsgemäßen Emulsionen 1-6 enthalten, haben eine Stabilität von mindestens etwa 1 Monat. Das Getränk, das eine Emulsion enthält, in welcher die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt (Vergleichsemulsion A), hat eine Stabilität von weniger als 1 Monat.
- Man beachte, daß das Getränk 1 die gleiche Zusammensetzung wie das Getränk 2 hat, das Getränk 3 die gleiche Zusammensetzung wie das Getränk 4 hat und das Getränk 6 die gleiche Zusammensetzung wie das Vergleichsgetränk A hat. TABELLE 1 Herstellung der Emulsion TABELLE II Herstellung des Getränks
- Die Emulsionen 7-9 und die Vergleichsemulsion B werden gemäß den Angaben in Tabelle III formuliert. Die Emulsionen 7-9 sind repräsentativ für die in den erfindungsgemäßen Getränken verwendeten Emulsionen, während die Vergleichsemulsion B eine Emulsion darstellt, die außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Die Vitamine und künstlichen Farbstoffe werden in Wasser gelöst und die modifizierte Stärke wird langsam unter hoher Schermischung zugesetzt, bis die Mischung durchgehend gelöst ist. Das Säuerungsmittel wird dann zugesetzt und durchgehend eingemischt, bis es gelöst ist. Das Öl wird zugesetzt und unter hoher Scherwirkung eingemischt, um eine ausreichend durchgehende Mischung zu erzielen. Das Konservierungsmittel wird zugesetzt und eingemischt, bis es gelöst ist, und die Mischungen werden unter den in Tabelle III angegebenen Bedingungen homogenisiert. Die mittlere Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung für die in jeder Emulsion dispergierten Öltröpfchen sind in Tabelle III angegeben.
- Man beachte, daß die Emulsion 9 und die Vergleichsemulsion B die gleiche Formulierung haben, jedoch unter verschiedenen Bedingungen homogenisiert wurden und daher verschiedene Partikelgrößenverteilungen haben.
- Die Getränke werden dann gemäß den Angaben in Tabelle IV formuliert, wobei die Emulsionen 7-9 und die Vergleichsemulsion B verwendet werden. Zur Herstellung der Getränke wird zuerst ein Konzentrat wie folgt hergestellt: der Verdicker und das Wasser werden unter hohen Scherbedingungen gemischt, bis der Verdicker gut gelöst ist. Die verbleibenden Bestandteile werden unter ausreichendem Mischen zur durchgehenden Lösung jedes Materials zugesetzt. Dann werden die Getränke durch Zusatz der erforderlichen Menge Wasser und Konzentrat unter sorgfältigem Mischen hergestellt. (Man beachte: für die Emulsionen 8 und 9 und die Vergleichsemulsion A enthält das Öl eine Mischung aus Öl und öllöslichen Vitaminen.)
- Die Stabilität für jede der Getränkeformulierungen ist in Tabelle IV angegeben. Die Getränke, die die Emulsionen 7-9 gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, haben eine Stabilität von mindestens etwa 1 Monat. Das Getränk, das eine Emulsion enthält, in welcher die Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt (Vergleichsemulsion B) hat eine Stabilität von weniger als 1 Monat.
- Zu beachten ist, daß das Getränk 9 die gleiche Zusammensetzung hat wie das Vergleichsgetränk B. TABELLE III Herstellung der Emulsion TABELLE IV Herstellung des Getränks Getränkekonzentrat Getränkemischung
Claims (20)
1. Stabile Getränkeprodukte, welche enthalten:
(a) eine Öl-in-Wasser-Getränkeemulsion, die ein Schwimmöl,
Wasser und einen Stabilisator mit Lebensmittelqualität enthält, wobei
das Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion bei mindestens
0,5 : 1,0 liegt, wobei die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen in der
Emulsion im Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron liegt und wobei die
Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion so ist, daß
weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der Partikel eine Partikelgröße von
mehr als 0,39 Mikron und weniger als 9% (Volumsprozent-Basis) der
Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben; und
(b) einen Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen
Geschmackstoff;
wobei die Getränkeprodukte mindestens 1 Monat lang bei Temperaturen im
Bereich von 32ºC bis 38ºC stabil sind.
2. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 1, die 0,2 bis 5 Gew.-%
Getränkeemulsion, 0,001% bis 80% Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen
Geschmackstoff und 20% bis 99, 8% zugesetztes Wasser enthalten, wobei die
Getränkeemulsion enthält:
(a) 3,0 Gew.-% bis 12 Gew.-% Schwimmöl;
(b) 70,0 Gew.-% bis 90,0 Gew.-% Wasser und
(c) 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% Stabilisator mit Lebensmittelqualität.
3. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 2, wobei der Stabilisator mit
Lebensmittelqualität eine Octenylsuccinat-modifizierte Stärke enthält.
4. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 3, wobei das Getränk 0,01%
bis 20% Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff und 70% bis
99, 8% zugesetztes Wasser enthält.
5. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 4, wobei das Getränk
zusätzlich 0,01 Gew.-% bis 20,0 Gew.-% Süßungsmittel enthält.
6. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 5, wobei das Getränk
zusätzlich 0,0025% bis 0,2% Verdickungsmittel enthält.
7. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 6, worin das Verhältnis von
Stabilisator zu Öl in der Emulsion im Bereich von 0,5 :
1 bis 3 : 1 liegt.
8. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 7, wobei die
Partikelgrößenverteilung der Öltröpfchen in der Emulsion so ist, daß weniger als 1% der Partikel
eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron haben und weniger als 3% der
Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron haben.
9. Die Getränkeprodukte nach Anspruch 8, wobei die mittlere Partikelgröße der
Öltröpfchen in der Emulsion im Bereich von 0,15 bis 0,25 Mikron liegt.
10. Die Getränkeprodukte nach Anspruch 9, die bei Temperaturen im Bereich
von 32ºC bis 38ºC eine Stabilität von mindestens 2 Monaten haben.
11. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 10, die zusätzlich 0,02
Gew.-% bis 0,30 Gew.-% Konservierungsmittel enthalten, wobei das
Verdickungsmittel eine Mischung aus Carboxymethylzellulose und Xanthan-Gummi
enthält und wobei das Schwimmöl in der Emulsion hoch-oleinsäurehaltiges
Sonnenblumenöl enthält.
12. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 11, die nicht mit Kohlensäure
versetzt sind.
13. Das stabile Getränkeprodukt nach Anspruch 12, wobei die Emulsion zwei bis
fünf mal durch einen Homogenisator geführt wurde und wobei der Homogenisator
mit einem Druck im Bereich von 20670 bis 62010 kPas (3000 bis 9000 psig)
betrieben wird und die Emulsion auf einer Temperatur im Bereich von
Raumtemperatur bis 88ºC gehalten wird.
14. Die stabilen Getränkeprodukte nach Anspruch 13, wobei der Homogenisator
mit einem Druck von 27560 bis 48230 kPas (4000 bis 7000 psig) betrieben wird.
15. Ein Verfahren zur Herstellung von stabilen Getränkeprodukten, welches
Verfahren das Einverleiben einer Öl-in-Wasser-Getränkeemulsion in das Getränk
umfaßt, welche Emulsion ein Schwimmöl, Wasser und einen Lebensmittelstabilisator
enthält, wobei das Verhältnis von Stabilisator zu Öl in der Emulsion mindestens
0,5 : 1 beträgt, wobei die mittlere Partikelgröße der Öltröpfchen in der Emulsion im
Bereich von 0,10 bis 0,30 Mikron liegt und wobei die Partikelgrößenverteilung der
Öltröpfchen in der Emulsion so ist, daß weniger als 3% (Volumsprozent-Basis) der
Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,39 Mikron und weniger als 9%
[Volumsprozent-Basis] der Partikel eine Partikelgröße von mehr als 0,34 Mikron
haben; und wobei das Getränk zusätzlich einen Fruchtsaft und/oder einen Frucht-
oder anderen Geschmackstoff enthält; und wobei die Getränkeprodukte bei
Temperaturen im Bereich von 32 bis 38ºC mindestens 1 Monat lang stabil sind.
16. Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Getränkeprodukte 0,2% bis 5%
Getränkeemulsion, 0,001 bis 80% Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen
Geschmackstoff und 20% bis 99, 8% zugesetztes Wasser enthalten und wobei die
Getränkeemulsion enthält:
(a) 3,0 Gew.-% bis 12,0 Gew.-% Schwimmöl;
(b) 70,0 Gew.-% bis 90,0 Gew.-% Wasser; und
(c) 6,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-% Stabilisator von Lebensmittelqualität.
17. Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Stabilisator von
Lebensmittelqualität eine Octenylsuccinat-modiflzierte Stärke enthält.
18. Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Getränk 0,01% bis 20%
Fruchtsaft und/oder Frucht- oder anderen Geschmackstoff und 70% bis 99, 8%
zugesetztes Wasser enthält.
19. Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verhältnis von Stabilisator zu Öl
in der Emulsion im Bereich von 0,5 : 1 bis 3 : 1 liegt.
20. Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Emulsion zwei bis fünf mal
durch einen Homogenisator geführt wird und wobei der Homogenisator mit einem
Druck im Bereich von 20670 bis 62010 kPas (3000 bis 9000 psig) betrieben wird
und die Emulsion auf einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis
88ºC gehalten wird.
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