PL190670B1 - Sposób poprawiania mikrobiologicznej trwałości napoju na bazie herbaty

Info

Abstract

Description

Claims

PL190670B1

Publication number: PL190670B1
Application number: PL98340251A
Authority: PL
Inventors: Michael Charles Cirigliano; William Conrad Franke; Meghan Mary Kemly-Ellingham; Raymond Thomas Mckenna; Paul John Rothenberg
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2005-12-30
Also published as: DE69807915T2; EP1026956A1; PL340251A1; HUP0100176A3; AU730056B2; CN1278143A; CN1101137C; CA2307658C; WO1999021431A1; TR200001153T2; US6036986A; HUP0100176A2; ES2183422T3; DE69807915D1; CA2307658A1; BR9813310A; JP2001520865A; AU1230099A; EP1026956B1

1. Sposób poprawiania mikrobiologicznej trwalosci napoju na bazie herbaty, zna- mienny tym, ze obejmuje etapy: (a) dostosowywania twardosci wody napoju do poziomu 10 do 150 ppm mierzone jako CaCO3; (b) dostosowywania pH napoju do wartosci pomiedzy 2,5 a 4,0; (c) dodawania do napoju 100 do 1000 ppm polifosforanu; (d) dodawania do napoju 20 do 1000 ppm srodka maskujacego innego niz polifosforan; (e) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu; (f) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu; (g) dodawania do napoju 20 do 2000 ppm zwiazku wybranego z grupy skladajacej sie z kwasu cynamonowego, soli kwasu cynamonowego, estrów kwasu cynamonowego i ich mieszanin. PL

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie naturalnie lub syntetycznie wytworzonego materiału aromatyzującego, który działa także jako środek przeciwdrobnoustrojowy w napojach na bazie wody zawierających herbaciany ekstrakt. Tym materiałem jest kwas trans-cynamonowy jak również jego sole i estry.

Wiadomo, że gotowe do picia (ready-to-drink, RTD) napoje herbaciane, zakwaszone i mające naturalne pH, w zakresie pH 2,5-6,5, niezależnie od opakowania są podatne na zepsucie. W porównaniu z puszkami, napoje herbaciane zapakowane do butelek szklanych i plastikowych (ze względu na zwiększony dostęp O2), jak również napoje herbaciane o wyższym zakresie wartości pH, są nawet jeszcze bardziej wrażliwe na zepsucie przez drożdże i pleśń, niż herbaty puszkowane.

Istnieje wiele różnych sposobów wytwarzania i pakowania lub butelkowania herbat gotowych do picia (RTD). Na przykład, w jednym ze sposobów butelki można wysterylizować w całości a napój herbaciany najpierw pasteryzować, a następnie rozlewać do butelek w wysokiej temperaturze. Każdy z tych sposobów obróbki wysokotemperaturowej wymaga dużych nakładów kapitałowych na sprzęt i gdyby było wiele różnych instalacji do butelkowania, to koszty wyposażenia każdej z tych instalacji w taki sprzęt wysokotemperaturowy byłyby zaporowe, jeśli już nie niemożliwe do usprawiedliwienia.

190 670

Następnie wszystkie z tych urządzeń wysokotemperaturowych byłyby względnie niewydajne i wymagały bardzo wysokiego zużycia energii i tworzyłyby nadmierne koszty obok kosztów pierwotnego sprzętu. Widać zatem, że pożądane byłoby wytwarzanie i butelkowanie herbaty RTD bez stosowania takich nieekonomicznych, intensywnie zużywających energię sposobów, które także wymagają dużej początkowej inwestycji w sprzęt.

Jest to szczególnie znaczące, jeżeli planuje się butelkowanie w dużej ilości już istniejących instalacji do butelkowania.

Dla wielu różnych zastosowań jest wiele łatwo dostępnych środków konserwujących. Jednak naturalne związki, które są głównie związkami aromatyzującymi nie są zazwyczaj uważane za mające przeciwdrobnoustrojową aktywność.

Podejmowano wiele prób dotyczących stosowania jako środki konserwujące wybranych naturalnych materiałów.

W patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki US 5431940 opisano stabilizowanie napojów przez stosowanie wody o małym stopniu twardości w kombinacji z innymi środkami konserwującymi i polifosforanami. Określono alkaliczność.

W japońskim zgłoszeniu patentowym JP 57/194775 opisano stosowanie kwasu cynamonowego w kombinacji z wybranymi innymi kwasami organicznymi, w tym kwasem cytrynowym i kwasem sorbinowym.

W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym opublikowanym jako WO 97/21360 ujawniono dodawanie gumy ksantanowej, kwasu sorbinowego, kwasu benzoesowego i rozpuszczalnych w wodzie polifosforanów, do stabilizowania emulsji aromatu/środka powodującego ciemnienie w rozcieńczonych sokach lub herbacianych napojach.

Napoje zawierające herbatę, ze względu na delikatne zrównoważenie aromatów wymagają największej ostrożności w doborze środków konserwujących. Musi być uzyskiwane dobre zrównoważenie stabilizowania herbat bez szkodliwego oddziaływania na ich smakowitość. Dlatego pożądane jest stosowanie naturalnych związków jako środków smakowozapachowych, które mogą także służyć jako środki przeciwdrobnoustrojowe.

Twórcy niniejszego wynalazku zastosowali podejście etapowe, dla uniknięcia wyżej wymienionych problemów.

Zasadniczym wymaganiem było wytworzenie wyśmienitego aromatyzowanego herbacianego napoju, który jest mikrobiologicznie dopuszczalny i który można transportować i przechowywać w normalnym łańcuchu dystrybucji przez rozmaite hurtownie i placówki detaliczne. Te wymagania muszą być spełnione przy utrzymywaniu kosztów na racjonalnym poziomie i wykorzystaniu już istniejących instalacji do butelkowania. To z kolei wymusza minimalizację nakładów kapitałowych na wyspecjalizowany sprzęt, taki jak wysokotemperaturowy sprzęt sterylizujący i pasteryzujący i instalację uzdatniania wody, takąjak instalacja do odwróconej osmozy (RO).

Badania ujawniły, że wszystkie z powyższych warunków można spełnić inicjując szereg „stopni” lub etapów, z których każdy zaprojektowano dla wykorzystania istniejącego sprzętu i zasobów. Można tego dokonać rozsądnym kosztem, zarazem polepszając trwałość mikrobiologiczną herbacianego napoju bez szkodliwego wpływu na jego delikatny aromat.

Niniejszy wynalazek, w szerokim sensie, dotyczy sposobu poprawiania mikrobiologicznej trwałości napoju na bazie herbaty, obejmującego etapy:

(a) dostosowywania twardości wody napoju do poziomu 10 do 150 ppm, mierzone jako CaC O3;

(b) dostosowywania pH napoju do wartości pomiędzy 2,5 a 4,0;

(c) dodawania do napoju 100 do 1000 ppm polifosforanu;

(d) dodawania do napoju 20 do 1000 ppm środka maskującego innego niż polifosforan;

(e) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu;

(f) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu;

(g) dodawania do napoju 20 do 2000 ppm związku wybranego z grupy składającej się z kwasu cynamonowego, soli kwasu cynamonowego, estrów kwasu cynamonowego i ich mieszanin.

Korzystnie twardość wody napoju dostosowuje się do poziomu poniżej 70 ppm, mierzone jako CaC O3, a pH dostosowuje się do wartości poniżej 3,1.

190 670

Korzystnie do napoju dodaje się co najmniej 500 ppm polifosforanu, a jako polifosforan korzystnie stosuje się heksametafosforan sodu.

Korzystnie do napoju dodaje się 30 ppm środka maskującego, a jako środek maskujący korzystnie stosuje się EDTA.

Korzystnie do napoju dodaje się co najmniej 100 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu.

Korzystnie do napoju dodaje się co najmniej 100 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu.

Polifosforanem jest korzystnie heksametafosforan sodu a środkiem maskującym jest korzystnie EDTA.

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu poprawiania mikrobiologicznej trwałości napoju na bazie herbaty, sposobu w którym wykorzystuje się podejście etapowe.

Te etapy obejmują stosowanie wody mającej bardzo małą twardość, stosowanie pH około 2,5 do 4,0, stosowanie wybranych środków maskujących z substancjami dostosowującymi wartość pH i wody, stosowanie polifosforanów w kombinacji z substancjami dostosowującymi wartość pH i wody i środków maskujących, oraz stosowanie wybranych dobrze znanych środków konserwujących, takich jak nizyna, natamycyna, kwas sorbinowy i sorbiniany oraz kwas benzoesowy i benzoesany razem z wodą o małej twardości, środkami dostosowującymi wartość pH, środkami maskującymi i polifosforanami. Wymienione etapy razem przyczyniają się do przeciwdrobnoustroj owego działania i każdy indywidualnie przyczynia się do przeciwdrobnoustroj owego działania.

Każdy z tych etapów zapewnia co najmniej zwiększenie (przyrost) działania a często synergistyczne przeciwdrobnoustrojowe działanie. Jednak żaden z nich nie przyczynia się dodatnio do ogólnego delikatnego smaku-zapachu herbacianego napoju, a wszystkie te etapy prowadzi się dla poprawy mikrobiologicznej trwałości bez szkodliwego oddziaływania na smakowitość napoju. Zatem przy określaniu profilu smakowitości herbaty należy brać pod uwagę zwiększające się przyrostowo przeciwdrobnoustrojowe ilości.

Ujawniono sposób i kompozycję wykorzystujące etapowe lub „stopniowe” wyżej opisane podejście, razem z kwasem cynamonowym dla nadawania przyjemnego aromatu herbacianym napojom, równocześnie przyczyniające się do zwalczania wzrostu drobnoustrojów w gotowych do picia niegazowanych i gazowanych herbacianych napojach przeznaczonych do dystrybucji i sprzedaży w temperaturze otoczenia lub schłodzonych. Napoje obejmują herbaty ziołowe, zarówno niegazowane jak i gazowane, jak również herbatę czarną, oolong i zieloną. Sposób wykorzystuje kwas cynamonowy w połączeniu z podejściem stopniowym lub etapowym. Ten związek kwasu cynamonowego może być naturalny lub syntetyczny, i może obejmować produkty reakcji kwasu cynamonowego, jakie jak jego estry i sole.

Sposób, który także przyczynia się do trwałości herbacianych napojów, wykorzystuje kwas trans-cynamonowy lub kwas 3-fenylopropenowy, jak również produkty reakcji, takie jak sole i estry kwasu. Korzystne są proste estry, takie jak estry metylowy, etylowy i propylowy.

Ten związek nadaje przyjemne lub wyjątkowe, pożądane i charakterystyczne aromaty herbacianym napojom gdy jest właściwie połączony. Przyczynia się także do trwałości napoju i może być stosowany sam lub w połączeniu z łagodną obróbką cieplną, lub zmniejszonymi poziomami chemicznych środków konserwujących, takich jak kwas sorbinowy i/lub benzoesowy i ich sole. Przyczynia się także do aktywności przeciwdrobnoustrojowej zarówno w temperaturze otoczenia jak i oziębionej.

Jak wspomniano wyżej, wiadomo że zakwaszone i o normalnym pH herbaciane napoje, w tym napoje na bazie herbaty aromatyzowane sokiem i herbaciane napoje zawierające sok, w zakresie pH 2,5 - 7,0 są podatne na zepsucie przez drożdże, pleśń, bakterie tolerujące kwasy (np. Lactobacillu sp., Gluconobacter/Acetobacter sp.) i/lub mezofilne lub termofilne bakterie tworzące spory (np. B. coagulans i Alicyclobacillus sp.) i bakterie nietworzące sporów.

Związek według wynalazku, kwas 3-fenylopropenowy (tj. kwas transcynamonowy), gdy jest stosowany w wynalazku w połączeniu z niskimi zawartościami kwasów sorbinowego i benzoesowego, jak też innymi smakowo-zapachowymi składnikami, przyczynia się do otrzymywania przyjemnie, wyjątkowo, celowo i charakterystycznie aromatyzowanej herbaty, zarazem dając korzyść ze swojej przeciwdrobnoustrojowej aktywności. Związki można stosować w pojedynczych stężeniach korzystnie od około 25 do około 600 ppm, chociaż stoso190 670 wane przede wszystkim jako środki aromatyzujące okazały się być wyjątkowo skutecznymi środkami przeciwdrobnoustrojowymi. Związki są skuteczne przeciw drożdżom, pleśni i innym tolerującym kwasy i nietolerującym kwasów, tworzącym spory i nietworzącym sporów bakteriom w gotowych do picia herbacianych napojach i w herbacianych napojach zawierających sok, owoce lub ekstrakty roślinne i/lub dodatkowe aromaty.

Jeśli trzeba, to można stosować wyższe zawartości związku według wynalazku aż do około 2000 ppm.

Zwiększoną skuteczność tego związku jako środka przeciwdrobnoustrojowego względem kwasu benzoesowego uważa się za możliwą do przypisania obecności nienasyconego łańcucha bocznego. Skuteczność tego łańcucha bocznego rośnie z jego długością i liczbą zawartych w nim reaktywnych wiązań podwójnych. Obecność tych wiązań podwójnych zwiększa reaktywność związku wewnątrz komórki drobnoustroju po biernym transporcie związku do komórki. Jest to podobne do transportu kwasu benzoesowego do komórki. Następujące połączenie powoduje dysocjację reszty kwasowej wewnątrz komórki i towarzyszącą temu obecność jednego lub więcej, wysoce reaktywnego wiązania podwójnego, co przyczynia się znacznie do obserwowanego przeciwdrobnoustrojowego działania.

Zastosowanie ujawnionego związku wytworzonego zarówno naturalnie jak i syntetycznie dostarcza unikalnego przeciwdrobnoustrojowego związku, który można stosować do komponowania napojów, które są „całkowicie naturalne” zgodnie z aktualną definicją tego określenia. Tak można otrzymać przyjemnie aromatyzowane gotowe do picia niegazowane i gazowane herbaciane napoje, które są trwałe i bezpieczne w temperaturze otoczenia i/lub które mają przedłużony czas trwałości w oziębionej temperaturze.

Konkretny przykład związku jest następujący:

CH = CHCOOH

Kwas cynamonowy

Korzystny jest kwas trans-cynamonowy, zaś przydatne są także wybrane sole i proste estry kwasu cynamonowego.

Bez chęci wiązania się teorią uważa się, że materiał przeciwdrobnoustrojowy działa jak następuje: zasadniczo organizm, zazwyczaj pasywnie, transportuje związek opisanej klasy, w jego stanie niezdysocjowanym (niezmienionym). Kiedy związek znajdzie się w komórce, to zaczyna dysocjować, zasadniczo zakłócając równowagę pH wewnątrz komórki. Opisano, że organizm taki jak Z bailii, jeden z gatunków drożdży, który sprawia poważny problem psucia napojów, posiada zdolność do łatwego wypompowywania środka konserwującego, takiego jak kwas benzoesowy, przez co Z. bailii’s ma reputację nieco odpornego na środki konserwujące. Związek według niniejszego wynalazku prawdopodobnie jest mniej łatwo wypompowywanym środkiem, ze względu na wysoką reaktywność nienasyconego łańcucha bocznego. Uważa się, że z tego powodu ujawniony związek jest skuteczny.

Oprócz wybranego środka aromatyzującego w celu polepszenia trwałości napoju, dla herbacianych napojów wymagane jest obniżenie pH do około 2,5 do 4,0. Jest to szczególnie przydatne, gdy soki owocowe lub aromaty owocowe stosuje się w gotowych do picia herbacianych napojach, takich jak aromatyzowane cytryną napoje herbaciane.

Następnie stwierdzono, że aromatyzujący związek przeciwdrobnoustrojowy według wynalazku nadaje polepszoną trwałość herbacianym napojom, gdy utrzymuje się zawartość jonów magnezu i wapnia, pospolitych w wodzie wodociągowej, nie większą niż około 300 ppm, liczone jako CaCO3. Korzystnie twardość wody wynosi mniej niż około 100 ppm a najkorzystniej mniej niż około 50 ppm lub nawet mniej, jak 25 ppm lub mniej. Można to osiągnąć metodą demineralizacji przez odwróconą osmozę, lub przez wymianę jonową..

190 670

Ponadto stwierdzono, że wybrane fosforany także przyczyniają się do trwałości i aromatu, i tak dodaje się około 100 ppm do około 1000 ppm lub więcej, a korzystnie około 250 ppm do około 500 ppm polifosforanu mającego wzór:

M-O-i

II

O-P-Oi

O

II

- M —¹

-M m

gdzie m oznacza średnio około 3 do 100 i M może oznaczać sód lub potas.

Środki konserwujące, takie jak kwas sorbinowy lub sorbiniany i kwas benzoesowy lub benzoesany, lub parabeny stosowane same lub w połączeniu w ilościach równych 50 do 1000 ppm są szczególnie korzystne i nie wpływają na aromat.

Dodatkowe środki maskujące takie jak EDTA, NTA itp. okazały się także przydatne w ilościach równych około 20 ppm aż do około 1000 ppm a korzystnie około 30 ppm do około 1000 ppm. Gdy stosuje się EDTA, to korzystne są niższe zawartości. Wiele przydatnych środków maskujących wymieniono w publikacji Handbook of Food Additives, wyd. 2, red. Furia, CRC Press.

Korzystny herbaciany napój według wynalazku ma twardość wody równą 10 ppm do 150 ppm zmierzonąjako CaCCb; pH równe mniej niż 3,1; 100 do 1000 ppm heksametafosforanu sodu; 10 do 75 ppm EDTA; 50 do 1000 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu; 50 do 1000 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu; i 20 do 2000 ppm związku wybranego z grupy obejmującej kwas cynamonowy, sole kwasu cynamonowego, estry kwasu cynamonowego i ich mieszaniny.

Stosowane określenie „herbaciany koncentrat” odnosi się do produktu pochodzącego z zatężonego wyciągu herbacianego, który mieszano z wodą otrzymując nadający się do picia herbaciany napój. Sposób ekstrakcji nie jest istotny i można zastosować dowolny sposób znany w technice.

Stosowane niniejszym określenie „herbaciany napój” odnosi się do nadającego się do picia napoju wytworzonego z herbacianych koncentratów, ekstraktów lub proszku. Zazwyczaj napój wytwarza się przez zmieszanie z wodą. W herbacianym napoju mogą być zawarte także rozmaite inne środki smakowo-zapachowe, takie jak soki owocowe, soki warzywne itp. Jeżeli stosuje się koncentrat lub proszek, to taki koncentrat lub proszek na ogół rozcieńcza się dostateczną ilością wody otrzymując herbaciany napój. Korzystnie, koncentraty lub proszki herbaty zazwyczaj rozcieńcza się do około 0,06 do 0,4% herbacianego ekstraktu, a korzystnie około 0,08 do 0,2% herbacianego ekstraktu, otrzymując nadający się do picia herbaciany napój, ale to zależy od poszukiwanego profilu smakowitości i można stosować ilości równe 0,01 do 0,5% lub wyższe.

Stosowane określenie „herbaciany ekstrakt” odnosi się do herbacianych ekstraktów normalnie obecnych herbacianym wyciągu, w tym normalnych herbacianych przeciwutleniaczy. Normalnie głównymi składnikami herbaty, gdy jest ona wytworzona z wyciągu Camellia sinensis są związki polifenolowe. Jednak herbaciane ekstrakty mogą także obejmować kofeinę, białka, aminokwasy, minerały i węglowodany.

W niniejszym opisie i w załączonych zastrzeżeniach patentowych wszystkie części i proporcje podano wagowo, o ile nie stwierdzono inaczej.

W celu pokazania podejścia etapowego lub „stopniowego” do uzyskania mikrobiologicznej trwałości, przeprowadzono kilka zestawów doświadczeń dla ustalenia krytyczności wykorzystywania tego podejścia.

Poszczególne etapy były następujące:

1. woda o niskiej twardości;

2. regulacja pH;

3. środki maskujące, w tym EDTA;

4. polifosforan;

190 670

5. benzoesan;

6. sorbinian;

7. kwas trans-cynamonowy.

Wytworzono gotową do picia (RTD) herbacianą kompozycję zawierającą około 0,08% herbacianego ekstraktu o następującym składzie:

Benzoesan K 0,03%

Sorbinian K 0,04%

Proszek herbaciany 0,03%

Składnik barwny 0,06%

Kwas cytrynowy 0,07%

Aromat cytrynowy 0,1%

HFCS (Syrop kukurydziany wysokofruktozowy 55DE) 12%

Woda - uzupełnienie do 11003 pH doprowadzono do 2,8 kwasem fosforowym.

Przykład 1

Twardość wody mierzono jako CaCO3 w obecności i pod nieobecność 30 ppm EDTA badano przy różnych poziomach twardości wody, w tym 28 ppm; 36 ppm; 72 ppm i 138 ppm.

Wytworzono napój RTD jak wyżej, przy kilku poziomach twardości wody i poddano działaniu Z. bailii, odpornych na środki konserwujące drożdży powodujących psucie, w ilości 10 jednostek tworzenia kolonii (CFU) na ml napoju. Następnie napój zabutelkowano i obserwowano oznaki wad takie jak zwiększenie ilości kolonii na płytce o co najmniej 2 rzędy wielkości lub ,jawne zepsucie” takie jak na przykład wytwarzanie CO2 lub osadu. Wyniki przedstawiono poniżej.

Tabela 1

Narastający procent butelek z wadami
28 ppm twardość wody
	z EDTA	bez EDTA
tygodnie	1	5	8	13	16	1	5	8	13	16
%	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Tabela 2

Narastający procent butelek z wadami
36 ppm twardość wody
	z EDTA	bez EDTA
tygodnie	1	5	8	13	16	1	5	8	13	16
%	0	0	0	0	3	0	0	0	0	5

Tabela 3

Narastający procent butelek z wadami
72 ppm twardość wody
	z EDTA	bez EDTA
tygodnie	1	5	8	13	16	1	5	8	13	16
%	0	0	0	3	3	0	0	0	100	-

190 670

Tabela 4

Narastający procent butelek z wadami
138 ppm twardość wody
	z EDTA	bez EDTA
tygodnie	1	5	8	13	16	1	5	8	13	16
%	0	11	73	83	87	0	100	-	-	-

Te wyniki pokazują wyraźnie, że rosnąca twardość wody zmniejsza mikrobiologiczną trwałość napojów a dodanie EDTA zwiększa mikrobiologiczną trwałość napojów. Opisywano, że dodatek EDTA zaburza ściany komórkowe drobnoustrojów i membrany komórkowe. Zatem w teorii, EDTA ma wpływ przyczyniający się do trwałości napoju przez zmniejszenie twardości wody, maskowanie metali i zwiększanie przepuszczalności ściany komórkowej drobnoustrojów dla środków konserwujących, poprzez destabilizowanie ściany i membrany.

Przykład 2

Przeprowadzono badanie dla określenia wpływu heksametafosforanu w ilości równej około 500 ppm przy pH równym 2,8 i 3,2. Napój RTD wytworzono i butelkowano tak jak w przykładzie 1 z tym, ze stosowano 30 ppm EDTA i 50 ppm twardości wody i poddano działaniu Z. bailii przy 1 CFU i 10 CFU, z tym, że heksametafosforan był albo obecny albo nieobecny.

Tabela 5

pH 2,8 - 1 CFU - Narastający % wad
tygodnie	2	4	6	8	10
heksametafosforan sodu 0 ppm	8	100	-	-	-
heksametafosforan sodu 500 ppm	0	0	3	84	100

Tabela 6

pH 2,8 - 10 CFU - Narastający % wad
tygodnie	2	4	6	8	10
heksametafosforan sodu 0 ppm	47	100	-	-	-
heksametafosforan sodu 500 ppm	0	0	100	-	-

Tabela 7

pH 3,2 - 1 CFU - Narastający % wad
tygodnie	1	2	3	4	6	8	10
heksametafosforan sodu 0 ppm	0	0	89	100	-	-	-
heksametafosforan sodu 500 ppm	0	0	3	100	-	-	-

190 670

Tabela 8

pH 3,2 - 10 CFU - Narastający % wad
tygodnie	1	2	3	4	6	8	10
heksametafosforan sodu 0 ppm	0	39	100	-	-	-	-
heksametafosforan sodu 500 ppm	0	0	100	-	-	-	-

Wyniki pokazują wyraźnie zwiększenie opóźnienia wystąpienia objawów zepsucia dzięki zastosowaniu heksametafosforanu. Dodatkowo wzmacnia to twierdzenie, że nizsze pH przyczynia się do mikrobiologicznej trwałości napoju.

Przykład 3

W badaniach sprawdzano wpływ pH przy 2,8 i 3,1 w obecności i/lub nieobecności kwasów benzoesowego i sorbinowego. Napój RTD wytworzono i zabutelkowano tak jak w przykładzie 1 z tym, że dodano 30 ppm EDTA. Zmieniano ilość i obecność kwasu sorbinowego i kwasu benzoesowego a twardość wody ustawiono na 50 ppm. Użyto 1 CFU/ml napoju Z. bailii drożdży odpornych na środek konserwujący:

Otrzymano następujące wyniki zestawione w tabelach·

Tabela 9

Kwas benzoesowy - 0 ppm Kwas sorbinowy - 200 ppm
Narastający % wad;
pH 3,1
tygodnie	2	4	6	8	10	12
%	0	11	43	54	54	62
pH 2,8
%	0	0	0	0	3	3

Tabela 10

Kwas benzoesowy - 200 ppm Kwas sorbinowy - 0 ppm
Narastający % wad
pH 3,1
tygodnie	2	4	6	8	10	12
%	0	44	92	92	92	94
pH 2,8
%	0	0	8	11	14	14

190 670

Tabela 11

Kwas benzoesowy -100 ppm Kwas sorbinowy - 100 ppm
Narastający % wad
pH 3,1
tygodnie	2	4	6	8	10	12
%	0	3	8	14	14	14
pH 2,8
%	0	0	0	0	0	0

Te wyniki pokazują synergistyczne działanie połączenia kwasu sorbinowego i kwasu benzoesowego, jak również wpływ niższego pH na mikrobiologiczną trwałość napoju.

Przykład 4

Przeprowadzono badanie dla określenia wpływu kwasu trans-cynamonowego na mikrobiologiczną trwałość w układzie herbaty. Zastosowano napój RTD z przykładu 1 z tym, że pH wynosiło 3,0 i twardość wody ustawiono na 72 ppm, i użyto 30 ppm EDTA. Zastosowano 1 CFU/ml napoju Z bailii drożdży odpornych na środek konserwujący. Otrzymano następują wyniki zestawione w tabelach:

Tabela 12

Wyniki pokazują, że kwas trans-cynamonowy ma dodatni wpływ na mikrobiologiczną trwałość. Naturalny profil aromatu herbaty jest wzmacniany przez obecność kwasu transcynamonowego.

Przykład 5

Przeprowadzono badanie stosując kwas trans-cynamonowy i tworząc synergizm sorbinianu, benzoesanu pokazany w przykładzie 3. Warianty z przykładu 3 powtarzano dla ustalenia, czy kwas trans-cynamonowy daje dodatkową trwałość przy niższej zawartości środka konserwującego. Wytworzono napój RTD z przykładu 1, dodano 30 ppm EDTA i twardość wody wynosiła 50 ppm. Dodatkowo zmieniano ilość i obecność kwasu sorbinowego i kwasu benzoesowego, pH i ilość i obecność kwasu trans-cynamonowego. Użyto 1 CFU/ml Z bailii.

Tabela 13

190 670

Tabela 14
Kwas benzoesowy - 200 ppm
Kwas sorbinowy - 0	ppm
Narastający % wad,
pH 3,1
tygodnie	2	4	6	9	10	12
kwas t-cynamonowy - 0 ppm %	0	44	92	92	92	94
kwas t-cynamonowy - 100 ppm %	0	0	5	11	11	11

Tabela 15

Kwas benzoesowy - 100 ppm Kwas sorbinowy - 100 ppm
Narastający % wad;
pH 3,1
tygodnie	2	4	6	8	10	12
kwas t-cynamonowy - 0 ppm %	0	3	8	14	14	14
kwas t-cynamonowy - 100 ppm %	0	0	0	5	5	5
Tabela 16

Kwas benzoesowy - 0 ppm Kwas sorbinowy - 200 ppm
Narastający % wad;
pH 2,8
tygodnie	2	4	6	8	10	12
kwas t-cynamonowy - 0 ppm %	0	0	0	0	3	3
kwas t-cynamonowy - 100 ppm %	0	0	0	0	0	0
Tabela 17

190 670

Tabela 18
Kwas benzoesowy - 100 ppm
Kwas sorbinowy - 100 ppm
Narastający % wad;
pH 2,8
tygodnie	2	4	6	8	10	12
kwas t-cynamonowy - 0 ppm %	0	0	0	0	0	0
kwas t-cynamonowy - 100 ppm %	0	0	0	0	0	0

Wyniki wyraźnie pokazują skuteczność kwasu trans-cynamonowego w utrwalaniu napojów przy zmniejszonej zawartości środka konserwującego, jak również ogólny wpływ podejścia „stopniowego”. Polepszony profil śmakowo-zapachowy napoju dzięki kwasowi transcynamonowemu stosowanemu do zmniejszenia zawartości środka konserwującego jest zauważalny.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

„Jawne zepsucie” z i bez kwasu trans-cynamonowego 125 ppm

Narastający % wad

bez kwasu trans-cynamonowego - %

z kwasem trans-cynamonowym - %

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób poprawiania mikrobiologicznej trwałości napoju na bazie herbaty, znamienny tym, że obejmuje etapy:

(a) dostosowywania twardości wody napoju do poziomu 10 do 150 ppm mierzone jako CaCO3;

(b) dostosowywania pH napoju do wartości pomiędzy 2,5 a 4,0;

(c) dodawania do napoju 100 do 1000 ppm polifosforanu;

(d) dodawania do napoju 20 do 1000 ppm środka maskującego innego niż polifosforan;

(e) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu;

(f) dodawania do napoju 50 do 1000 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu;

(g) dodawania do napoju 20 do 2000 ppm związku wybranego z grupy składającej się z kwasu cynamonowego, soli kwasu cynamonowego, estrów kwasu cynamonowego i ich mieszanin.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że twardość wody napoju dostosowuje się do poziomu poniżej 70 ppm.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pH dostosowuje się do wartości poniżej 3,1.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do napoju dodaje się co najmniej 500 ppm polifosforanu.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że jako polifosforan stosuje się heksametafosforan sodu.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do napoju dodaje się 30 ppm środka maskującego.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że jako środek maskujący stosuje się EDTA.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do napoju dodaje się co najmniej 100 ppm kwasu benzoesowego lub benzoesanu.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do napoju dodaje się co najmniej 100 ppm kwasu sorbinowego lub sorbinianu.