專(zhuān)利名稱(chēng)：強(qiáng)化鈣的葡萄基產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葡萄基產(chǎn)品的配方例如但不限于含有大量生物可利用鈣的果汁、混合果汁的飲料和葡萄酒，以及該產(chǎn)品的制造方法。該領(lǐng)域包括以貨架穩(wěn)定、冷藏、冷凍和濃縮物形式的穩(wěn)定的加鈣的紫色、紅色和白色葡萄汁和果汁飲料的生產(chǎn)、貯藏和分送。涉及的飲料包括摻合有非葡萄汁的葡萄基飲料。
鈣天然存在于許多食品中。生物可利用鈣的主要來(lái)源是牛奶，更一般的是奶制品。當(dāng)一個(gè)人剛進(jìn)入成年時(shí)，他們的奶制品消耗趨于減少。這可能導(dǎo)致長(zhǎng)期缺鈣的狀態(tài)。尤其在年輕的女子中發(fā)現(xiàn)有這種趨勢(shì)，隨年齡增長(zhǎng)這種趨勢(shì)導(dǎo)致她們中間患骨質(zhì)疏松癥的比例很高。另外，隨年齡增長(zhǎng)，許多人已經(jīng)或變得對(duì)乳糖不耐受，因此降低了它們獲得天然、傳統(tǒng)富礦源的能力。
因此，目前用各種有機(jī)和無(wú)機(jī)鈣鹽來(lái)強(qiáng)化食品、飲料和補(bǔ)劑的許多替代源。這些替代源包括片劑、粉劑、食物產(chǎn)品以及眾多的水果和非水果基的果汁和飲料。關(guān)于這些強(qiáng)化鈣源的感官質(zhì)量和生物利用度，一直存在著許多令人困惑的問(wèn)題。關(guān)于強(qiáng)化飲料的一個(gè)普遍問(wèn)題是一些加入的鈣鹽的相對(duì)不溶性，不能接受的固體沉淀，飲用時(shí)嘴邊的“白灰”感。另外，不希望的風(fēng)味和貨架的不穩(wěn)定性使食品變差。
用鈣強(qiáng)化各種飲料，包括橙汁、蘋(píng)果汁和其它果汁和飲料是目前果汁和飲料制造商采用的方法。描述果汁的鈣強(qiáng)化的專(zhuān)利包括數(shù)篇授權(quán)于Heckert并轉(zhuǎn)讓于Proctor and Gamble Company的專(zhuān)利(例如美國(guó)專(zhuān)利U.S.Patent 4,722,847)。這些專(zhuān)利公開(kāi)了鈣—檸檬酸鹽—蘋(píng)果酸鹽(CCM)技術(shù)，并教導(dǎo)當(dāng)與公開(kāi)的加工方法結(jié)合時(shí)，各種鈣檸檬酸鹽和蘋(píng)果酸鹽化合物會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定強(qiáng)化的含有至少相當(dāng)于通常牛奶中鈣含量的果汁(即350mg/8fl.oz)。
Melachouris等的美國(guó)專(zhuān)利4,740,380公開(kāi)了使用各種鈣源配制的鈣強(qiáng)化的酸性飲料。Liebrecht等的美國(guó)專(zhuān)利6,106,874公開(kāi)了鈣強(qiáng)化的營(yíng)養(yǎng)飲料，其可從單一濃度的果汁生產(chǎn)。其中的鈣源是天然的牛奶礦物質(zhì)和Gluconal CAL(由Glucona America制造)。
葡萄基飲料的鈣強(qiáng)化特別令人感興趣。葡萄基液體(例如果汁、葡萄酒等)中主要的有機(jī)酸是由水果制備的液體中獨(dú)有的酒石酸。在高于2.8的pH下，酒石酸可以化學(xué)分解成酒石酸鹽、酒石酸氫鹽和氫離子。隨果汁的pH值增加，對(duì)于酒石酸的分解逐漸變得更為有利。來(lái)自Vitis labrusca，V.vinifera和V.labrusca x V.vinifera雜交葡萄的紫色、紅色和白色的果汁在典型的約2.8～約3.9的pH值時(shí)，可與任何添加的鈣反應(yīng)形成不溶性結(jié)晶酒石酸鈣的酒石酸離子的利用率非常高。事實(shí)上，在相對(duì)高的pH值和不存在鈣的情況下，由于葡萄基產(chǎn)品中天然存在的鉀的濃度，因而果汁中可形成酒石酸氫鉀結(jié)晶或“粗酒石”(或葡萄酒中的“葡萄石”)。這是釀酒業(yè)中普遍存在的問(wèn)題，解決該問(wèn)題方法的相關(guān)文獻(xiàn)頗為豐富。
從過(guò)去對(duì)葡萄酒的研究中知道，在葡萄基的液體中會(huì)形成酒石酸鈣。這種形成依賴(lài)于例如飲料的pH值、鈣和飲料混合物的貯藏溫度、抑制劑的存在、溶液的離子強(qiáng)度、溶液的攪動(dòng)及混合物貯藏的時(shí)間。Abgueguen和Boulton(1993)；Mckinnon，1993。一旦冷卻，在經(jīng)滅菌的果汁-鈣混合物中，酒石酸鈣結(jié)晶可能會(huì)立刻形成?；蛘咴谙喈?dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，可能不會(huì)發(fā)生結(jié)晶。但是，因?yàn)榫剖釟溻}結(jié)晶在諸如葡萄汁等的水溶液中的溶解度非常低，一經(jīng)形成，這些結(jié)晶將會(huì)作為不溶的沉淀而殘留，這使飲料中的生物可利用鈣顯著減少而使感官不可接受。這些結(jié)晶在初始成核后，它們通常會(huì)生長(zhǎng)到一定的尺寸直到達(dá)到溶液的飽和點(diǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)上述的方法可以提供含有酒石酸的強(qiáng)化產(chǎn)品。
在又一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種制造強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。在該實(shí)施方式中，前體中酒石酸的濃度為約0.005g/100ml～約0.26g/100ml。前體與預(yù)定量的葡萄糖酸鈣混合。成品中的生物可利用鈣的量不超過(guò)一個(gè)人日所需攝入量的約20％。在其他實(shí)施方式中，提供該成品。
通過(guò)在液態(tài)的含酒石酸的前體中添加第二前體可形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體。第二前體可以是單一濃度的果汁。在調(diào)節(jié)過(guò)程中可以選擇加入水；經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度可不超過(guò)約0.08g/100ml。鈣基化合物可以是乳酸鈣。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種制造強(qiáng)化的含酒石酸的產(chǎn)品的方法，所述的產(chǎn)品中含有相當(dāng)于一個(gè)人日所需攝入量的約35％的生物可利用鈣。調(diào)節(jié)來(lái)自有色葡萄的前體中的酒石酸濃度，形成經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸前體，將葡萄糖酸鈣與經(jīng)調(diào)節(jié)的前體混合。
在又一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種制造強(qiáng)化的含酒石酸的產(chǎn)品的方法，所述的產(chǎn)品中含有相當(dāng)于一個(gè)人日所需攝入量的約8～約35％的生物可利用鈣。調(diào)節(jié)來(lái)自白色葡萄的前體中的酒石酸濃度形成經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸前體，將乳酸鈣與經(jīng)調(diào)節(jié)的前體混合。
另外的實(shí)施方式提供由后兩種實(shí)施方式制造的產(chǎn)品。
特定實(shí)施方案的詳細(xì)描述如上所述，pH、貯藏溫度、抑制劑的存在和溶液的貯藏時(shí)間有助于葡萄基飲料和液體中酒石酸鈣的形成。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
基于需要控制的酒石酸濃度、鈣基添加劑的量和來(lái)源以及多價(jià)螯合劑的存在，詳細(xì)說(shuō)明了制造強(qiáng)化的葡萄基產(chǎn)品的方法和其產(chǎn)品本身。在制造含有果汁或其它葡萄衍生組分的鈣強(qiáng)化的產(chǎn)品時(shí)，理解許多因素之間的相互關(guān)系是重要的。
如說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“飲料”“果汁”和“液體”可以相互換用，指任何一種通?？衫玫墓彤a(chǎn)品，其包括但不限于單一濃度(縮寫(xiě)為SS)、即飲產(chǎn)品、濃縮物(冷凍或貨架穩(wěn)定)、雞尾酒等。如此處使用的“單一濃度”是指果汁，其具有鑒別標(biāo)準(zhǔn)(基于21CFR 101.30)所需的近似Brix值。如此處使用的“前體”通常是指天然的酒石酸水果源，但可以是任何的含有酒石酸的將進(jìn)行鈣強(qiáng)化的原料。如此處所述，使用的“穩(wěn)定”和“貨架穩(wěn)定”是指基本上可以互用的，是指可長(zhǎng)時(shí)間保持感官質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量(包括保持鈣的生物利用率)的產(chǎn)品。該期間可以是，但不限于，加工、倉(cāng)儲(chǔ)、貨運(yùn)、零售和“在消費(fèi)者手中”貯藏的總的時(shí)間。該總的時(shí)間通常但不限于約為26～52星期。
實(shí)施方式涉及提供一種含酒石酸的前體。由于可形成不利的酒石酸鹽沉淀，因此這樣的前體是所關(guān)心的組分。酒石酸的含量和/或利用率必須要測(cè)量并經(jīng)調(diào)節(jié)(如果必要)以達(dá)到一定的水平，這樣在引入鈣基添加劑時(shí)，該水平可抑制在最后的強(qiáng)化產(chǎn)品中形成酒石酸鈣結(jié)晶。
前體通常是但未必來(lái)自葡萄。盡管酒石酸被認(rèn)為具有葡萄的特征(Hulme，1970；Nagy and Shaw，1980)，但其相對(duì)來(lái)說(shuō)與葡萄的特性不同。在蘋(píng)果、杏、香焦、黑莓、雜交草莓、櫻桃、酸果蔓、葡萄柚、檸檬、酸橙、橙子、西番蓮果、桃子、梨、紅覆盆子、草莓、橘子或西紅柿品種(Nagy and Wade，1995)中要么沒(méi)有發(fā)現(xiàn)酒石酸，要么僅是痕量的酒石酸。但是有時(shí)侯存在于鱷梨(組織中有0.020％)、桑葚、酸豆果、覆盆子、葡萄柚(0.0003-0.0007％)或芒果中(Jacobs，1951；Hulme，1970)。在葡萄果汁中的天然的酒石酸濃度隨葡萄的種、品種、葡萄栽培操作、葡萄園的地理位置、氣候條件、葡萄的成熟度和特定的果汁加工方法不同而有所變化。葡萄的品種通常分為3個(gè)大致的顏色類(lèi)別。它們是白、紅和黑(Winkler et al.，1974)。如說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“有色的葡萄”不指寬分類(lèi)中的“白”葡萄。從這些大致的分類(lèi)中，更進(jìn)一步可區(qū)分為綠色、藍(lán)色和紫色葡萄。紅色、藍(lán)色、紫色和黑色葡萄的色彩是由于花青素色素的緣故，其可被改性以含有葡萄糖分子(Winkler et al.，1974)。對(duì)于白葡萄和紅Concord(康科特)葡萄，在過(guò)去已報(bào)道它們的酒石酸含量幾乎相等(即0.39-0.67g/100ml)(Nagy and Wadl，1995)。但是通常也有區(qū)別，在白葡萄(例如Aurore，Delaware and Niagara)中的酒石酸含量明顯低于有色葡萄(例如Catawba，Concord，Ives and Baco noir)的酒石酸含量。這些白葡萄中酒石酸的含量為0.34-0.91g/100ml，而有色葡萄中的含量為0.48g/ml-1.31g/ml(Gould，1974)。對(duì)于用V.labrusca種，特別是Concord，以及V.labrusca x V.vinifera雜交葡萄制備的葡萄汁，其酒石酸含量通常為0.40g/100ml-0.80g/100ml(歷史資料，Welch的文件)。
為進(jìn)一步區(qū)分葡萄基產(chǎn)品的不同類(lèi)別，與非澄清的葡萄汁相比，在有害的酒石酸鈣形成方面，所謂的澄清葡萄汁可能更不穩(wěn)定。作為澄清步驟的一部分，膠質(zhì)幾乎完全被酶消化了。已知膠質(zhì)用來(lái)鍵合鈣，這可以從膳食或低能量的果凍和果醬中清楚可見(jiàn)，為得到上述的產(chǎn)品要將鈣加入以增強(qiáng)膠質(zhì)的鍵合從而制造凝膠。另外，由于這種已知的離子礦物的鍵合，關(guān)于在高纖維膳食(對(duì)于該膳食，膠質(zhì)是一種已知的組分)中鈣的利用率是長(zhǎng)期以來(lái)所關(guān)心的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題。因此很明顯有效的去除膠質(zhì)(即澄清汁)可得到這樣的前體，其與任何加入的鈣將更有可能導(dǎo)致酒石酸鈣的形成(Tressler and Joselyn，1961)。
在陽(yáng)離子物種存在的條件下，酒石酸的存在會(huì)導(dǎo)致酒石酸鈣的形成。參考表1，由表可見(jiàn)100％的果汁摻合物。在生物可利用鈣的希望量為35％RDI、及70°F的貯藏條件下，當(dāng)酒石酸含量為0.21g/100ml以上時(shí)，不管使用何種鈣源作為添加劑都會(huì)形成酒石酸鈣結(jié)晶。因此前體中酒石酸的天然濃度可能必然需要調(diào)節(jié)，以得到穩(wěn)定的沒(méi)有結(jié)晶形成的強(qiáng)化產(chǎn)品。
表1

注釋“-”表示數(shù)據(jù)不可利用，測(cè)定的前體酒石酸濃度對(duì)SS葡萄汁相當(dāng)于～0.80g/100ml；對(duì)Concord葡萄濃縮物相當(dāng)于～0.17g/100ml；對(duì)蘋(píng)果濃縮物相當(dāng)于～0g/100ml。所有的數(shù)據(jù)在70°F的貯藏溫度下測(cè)定。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，前體的酒石酸含量可以采用各種技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體。采用單一濃度果汁的濃度是一種方式。該技術(shù)也可增加天然酒石酸氫鉀形成的可能性，于是在其再形成前將其除去。已被濃縮接著被再形成單一濃度的葡萄汁，特別是來(lái)自V.labrusca和V.labrusca x V.vinifera雜交的物種得到的果汁，含有約小于75％的酒石酸，或?yàn)榧s0.10g/100ml～0.18g/100ml(歷史資料，Welch的文件)。
另外一種技術(shù)是通過(guò)添加一種基質(zhì)提高前體的pH值。類(lèi)似地這樣可導(dǎo)致形成更多的酒石酸離子和提高與天然存在的鉀的反應(yīng)性。來(lái)自Concord和Niagara品種的葡萄汁的pH值通常為2.8-3.7；提高pH值將會(huì)促進(jìn)更多的酒石酸鉀形成。除提高pH值外，基質(zhì)的選擇也起作用?；|(zhì)可以從如下的任何基質(zhì)源選擇已知其具有對(duì)酒石酸離子的親核性，相對(duì)于所形成的鹽應(yīng)該具有相對(duì)差的溶解性。在沉淀酒石酸時(shí)，已知降低溫度也是有益的。溫度的降低可以降低酒石酸鹽的溶解性，而且過(guò)去采用過(guò)，例如在釀酒業(yè)中的冷穩(wěn)定試驗(yàn)中。冷凍通過(guò)增加結(jié)晶形成的動(dòng)力也可顯著降低酒石酸的含量；因此冷凍濃縮將是一種可行的技術(shù)。而且，通過(guò)色譜技術(shù)，包括但不限于，離子交換色譜也可實(shí)現(xiàn)酒石酸的減少。關(guān)于可能的酒石酸濃度調(diào)節(jié)的進(jìn)一步實(shí)施方式簡(jiǎn)單地說(shuō)是混合各種來(lái)源的葡萄基液體(例如有色的和“無(wú)色的/白色”)，或?qū)⑵咸岩后w與非葡萄液體(包括其它的水果果汁、水等)混合。以下是該實(shí)施方式包括的非葡萄汁的說(shuō)明性實(shí)例(絕非限制)橙子、蘋(píng)果、梨、酸果蔓和其它的漿果水果、及熱帶和外來(lái)水果。通過(guò)任何上述的技術(shù)或它們的組合以及本領(lǐng)域中熟知的其它技術(shù)可實(shí)現(xiàn)前體中酒石酸的調(diào)節(jié)。
在表1中，通過(guò)使用兩種不同比例的前體，即單一濃度的葡萄汁(SS)和來(lái)自濃縮物的葡萄汁(不包括使用含有0％酒石酸的54％的蘋(píng)果濃縮物得到的0.08g/100ml的含量)，可將酒石酸的濃度調(diào)節(jié)到給定的酒石酸測(cè)定值。通過(guò)適當(dāng)?shù)幕旌?，不同的果汁源可以用?lái)靶向特定的最后的酒石酸濃度。在確定樣品前，用果汁型高效液相色譜(HPLC)(根據(jù)AOAC #986.13)測(cè)定初始的酒石酸濃度。由此可測(cè)定每一種前體的所需要的含量，這樣可得到其中將加入鈣(摻合比例見(jiàn)表)的具有所需的已調(diào)節(jié)濃度的酒石酸。為得到100％果汁產(chǎn)品的希望的小于0.17g/100ml的酒石酸濃度，將其與含有低或可忽略的酒石酸含量的非葡萄汁進(jìn)行摻合，例如表1所示，0.08％的酒石酸(使用由濃縮物得到的蘋(píng)果汁)。摻合后用HPLC進(jìn)行酒石酸含量目標(biāo)值的確認(rèn)。應(yīng)當(dāng)指出在測(cè)定摻合物中酒石酸的含量時(shí)，測(cè)定是在經(jīng)調(diào)節(jié)的前體而非成品上進(jìn)行。前體含有成品中的所有的組分，除了鈣添加劑。這樣做是為了得到準(zhǔn)確的酒石酸含量，溶液中這樣的含量沒(méi)有由于酒石酸鈣的形成而導(dǎo)致的復(fù)雜化，以及酒石酸溶液濃度可能的損失?？梢酝ㄟ^(guò)添加鈣添加劑本身，通常為水溶液、載體，對(duì)經(jīng)調(diào)節(jié)的前體進(jìn)行稀釋。
除了前體中酒石酸的濃度，特定的鈣添加劑也影響最終的強(qiáng)化產(chǎn)品中最終的生物可利用鈣(溶液)的量。不被特定的理論所束縛，對(duì)于鈣保留的穩(wěn)定性(與作為酒石酸鹽的沉淀相對(duì))似乎是由于鈣優(yōu)先與給定的多價(jià)螯合劑鍵合而非與溶液中的酒石酸離子。表1中的數(shù)據(jù)顯示在添加劑中使用葡萄糖酸鈣，與其它的添加劑相比，會(huì)更好的保留鈣溶解性和生物利用率。例如，當(dāng)酒石酸的濃度為0.21g/100ml時(shí)，與所有試驗(yàn)的鈣添加劑(即純葡萄糖酸鈣、純?nèi)樗徕}、一定比例的葡萄糖酸鈣與乳酸鈣、特定的商業(yè)混合物、Gluconal CAL((其由葡萄糖酸鈣和乳酸鈣的專(zhuān)有混合物組成))，由Glucona America((Madison，WI))銷(xiāo)售，和CCM)制造的產(chǎn)品(具有希望的35％RDI鈣)并貯藏于70°F時(shí)有酒石酸鈣結(jié)晶形成。由Gluconal CAL和純葡萄糖酸鈣制造的產(chǎn)品分別放置11和12個(gè)星期顯示有沉淀產(chǎn)生。由CCM制造的產(chǎn)品在僅1個(gè)星期就顯示有沉淀；由純?nèi)樗徕}制造的產(chǎn)品在僅2星期就顯示有沉淀。根據(jù)目前的結(jié)果，表明隨時(shí)間的推移對(duì)于由葡萄糖酸鈣添加劑制造的含量為希望35％RDI產(chǎn)品，其穩(wěn)定性增加。(注意閱讀表1表格下方其顯示了增加葡萄糖酸鈣添加劑百分量的數(shù)據(jù)，不包括最后一行的CCM的結(jié)果)。對(duì)于較低的0.08g/100ml和0.17g/100ml的酒石酸濃度的前體，由含有葡萄糖酸鈣的任何添加劑制造的產(chǎn)品顯示至少7星期沒(méi)有沉淀。應(yīng)當(dāng)注意到目前為止沒(méi)有試驗(yàn)的鈣源也可提供可接受的生物可利用鈣的量，在這些酒石酸含量時(shí)沒(méi)有酒石酸鹽沉淀。這些包括碳酸鈣、氧化鈣、正磷酸鈣、葡糖醛酸鈣(Calcium glubionate)、葡庚糖酸鈣、乙酰丙酸鈣、乳糖磷酸鈣(Calciumlactophosphate)、氯化鈣及其混合物。乳酸鈣及例如檸檬酸鈣和蘋(píng)果酸鈣是可接受的添加劑，但是僅當(dāng)在前體中酒石酸的濃度明顯減少或低于所希望的35％RDI產(chǎn)品時(shí)才是可接受的添加劑。
通過(guò)增加可利用的酒石酸離子的濃度，在促進(jìn)酒石酸鹽結(jié)晶形成中pH也起關(guān)鍵的作用。盡管未在表1中示出，但所有的果汁具有3.0-4.0(通常為3.5)的未調(diào)節(jié)的pH。pH應(yīng)盡可能的小以提高鈣源的生物利用率，但不使感官質(zhì)量減至最低(例如低pH飲料太酸)。由于這些感官的需求而不調(diào)節(jié)果汁。
除了酒石酸的含量和鈣源，鈣的量也起作用。使用原子吸收光譜(AA)測(cè)定并確認(rèn)產(chǎn)品中鈣的濃度。與所有試驗(yàn)的鈣添加劑在35％RDI和0.21g/100ml酒石酸濃度時(shí)會(huì)形成酒石酸鈣結(jié)晶(見(jiàn)表1)的發(fā)現(xiàn)不同，目前在這樣的酒石酸濃度下由葡萄糖酸鈣作為添加劑，在20％RDI以下的強(qiáng)化的產(chǎn)品中顯示了穩(wěn)定性(見(jiàn)表2)。由Gluconal CAL制造的強(qiáng)化產(chǎn)品也顯示了對(duì)于在10％的RDI以下的0.30g酒石酸/100ml的結(jié)晶的穩(wěn)定性。因此，只要鈣添加劑的量降低到遠(yuǎn)低于35％RDI，可以耐受在強(qiáng)化產(chǎn)品中的較高的酒石酸濃度。
表2顯示了對(duì)于蘋(píng)果和葡萄100％的果汁摻合物，使用GluconalCAL和CCM技術(shù)在35％RDI和0.26g酒石酸/100ml時(shí)制造的產(chǎn)品的試驗(yàn)結(jié)果。由于當(dāng)在35％時(shí)沒(méi)有鈣的添加劑可在0.26g酒石酸/100ml下保持穩(wěn)定，因此其結(jié)果類(lèi)似于表1的結(jié)果。但是，注意到GluconalCAL比CCM具有更高的保留能力。表2顯示了由Concord葡萄汁和白葡萄汁配制的35％RDI的100％果汁摻合物得到的產(chǎn)品的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果由CCM得到的酒石酸含量為0.15g酒石酸/100ml的產(chǎn)品在39個(gè)星期時(shí)最終形成了酒石酸氫鈣。但是，使用Gluconal CAL作為添加劑在這樣的酒石酸水平時(shí)，99個(gè)星期沒(méi)有明顯的沉淀。表2也顯示了僅由0.07g酒石酸/100ml配制的果汁雞尾酒的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，所述的酒石酸水平對(duì)于Gluconal CAL和乳酸鈣而言保持對(duì)結(jié)晶形成的穩(wěn)定性。在這樣極低的酒石酸水平時(shí)，經(jīng)濟(jì)因素在決定使用何種添加劑時(shí)起作用。乳糖鈣是非常便宜的添加劑。
表2

注釋所有數(shù)據(jù)在70°F下測(cè)得。
在4種不同的條件下，進(jìn)行了鈣強(qiáng)化的葡萄液體制造的批量加工。如下詳細(xì)描述這些具體的加工過(guò)程。
批量加工A通過(guò)將63.17葡萄糖酸鈣(一水合物)分散到2673.2g水中，制備一批加侖的葡萄糖酸鈣添加劑的水溶液。252.6g的SSConcord葡萄汁(15.3Brix)單獨(dú)與1059.1g Concord濃縮物(57.2Brix)摻合以調(diào)節(jié)SS果汁的酒石酸水平。再加入2.15g抗壞血酸。在快速攪拌下將葡萄糖酸鈣水溶液加入到果汁溶液中。混合后，將樣品裝入16oz.(盎司)的玻璃瓶中，瓶?jī)?nèi)加熱到195°F滅菌。滅菌后，測(cè)定Brix、可滴定酸度、pH、％酒石酸(用HPLC測(cè)定)和％鈣(用AA測(cè)定)。結(jié)果為17.5Brix、pH3.6、0.52％可滴定酸度(作為檸檬酸鹽)、0.21g酒石酸/100ml和350mg/8昂司鈣。將樣品貯藏在70°F的室內(nèi)，每星期用眼觀察以確定任何的結(jié)晶形成。另外，每月采樣分析Brix、可滴定酸度、pH、感官質(zhì)量和過(guò)濾性(具體指酒石酸鹽結(jié)晶)。
批量加工B使用Gluconal CAL進(jìn)行工廠規(guī)模的批量加工試驗(yàn)。組分包括a)Welch Concord葡萄汁濃縮物-V.labrusca(作為單一濃度的果汁Brix為57.0°～68.0°，酒石酸為0.10g/100ml)。
b)白葡萄汁濃縮物-V.vinifera(作為濃縮物Brix為57.0°～68.0°，作為來(lái)自Canandaigua(Madera，CA)的單一濃度的濃縮物酒石酸為0.9g/100ml～0.24g/100ml)。
c)來(lái)自Glucona America(Madison，WI)的溶解了1.14％(w/w)Guluconal CAL。
d)Brix為4°～25°，優(yōu)選為12°～20°。
e)水。
本實(shí)施方式特有的產(chǎn)品的分批、過(guò)濾、熱處理、裝填和冷卻過(guò)程中加料順序涉及特別的方法。在分批葡萄汁前，制備Gluconal CAL的25％的水溶液。注意可以單獨(dú)使用葡萄糖酸鈣，但由于有限的溶解性要求較低的水溶液濃度。對(duì)于該批次，125°～135°F的約158.9lbs的水加入到55加侖的混合器中。在加入鈣基添加劑前，用高速混合器(≥3600rpm)攪拌水。約52.9lbs的Gluconal CAL迅速(小于1分鐘)加入到55加侖容器中。攪拌溶液至少2分鐘。測(cè)定Brix為25.0％～25.3％。溶液最后的重量約為211.8lbs。對(duì)于1200加侖的批量，需要如下的組分量2055lbs的Concord葡萄汁濃縮物、875lbs或白葡萄汁濃縮物、512lbs的25％的Gluconal CAL、2304g的抗壞血酸、18lbs的檸檬酸和7231lbs過(guò)濾的水。分批的果汁以如下的順序加入濃縮物、鈣溶液、過(guò)濾的水、檸檬酸和抗壞血酸。在測(cè)定Brix和可滴定的酸度前，該批量可在緩慢到中等程度的攪拌下保持15～30分鐘。用水和酸調(diào)節(jié)該批量以符合產(chǎn)品的目標(biāo)Brix(17.4±0.3)和可滴定酸度(0.58±0.02g/100g)。
為得到最大澄清度，通過(guò)壓力葉片式過(guò)濾器過(guò)濾果汁，所述的過(guò)濾器預(yù)先用足量的硅藻土過(guò)濾池(filter cel.)進(jìn)行了涂敷。過(guò)濾器的每一葉片含有至少1/8″的過(guò)濾池(filter cel.)涂層。池(cel)的等級(jí)為JM503，F(xiàn)W20，Dicalite Speedex或等同物。通過(guò)板框式過(guò)濾器并使用JM503，F(xiàn)W20，Dicalite Speedex或等同物作為助濾劑進(jìn)行精細(xì)過(guò)濾。循環(huán)產(chǎn)物直到濾液100％沒(méi)有任何的過(guò)濾助劑和其它的沉降物。
將過(guò)濾的果汁產(chǎn)品以144加侖/分鐘的速度泵入板式熱交換器，加熱到180°F。產(chǎn)品保持14秒鐘接著裝入64fl.oz的PET瓶中。裝填后，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)到冷卻隧道中冷卻到105°F。
該方法的結(jié)果是得到100％的的葡萄汁，其含有加入的可選組分(例如提供維生素C的抗壞血酸和提供酸味的檸檬酸)。該果汁以300mg/8fl.oz.份的量(或30％RDI)用鈣強(qiáng)化。
批量加工C使用乳酸鈣強(qiáng)化白葡萄汁雞尾酒，使用的組分如下a)10～30％的白葡萄濃縮物。
b)0～20％的單一濃度、澄清的Niagara葡萄汁。
c)Brix為4°～25°，優(yōu)選為12°～20°。
d)溶解了0.24％～1.07％(w/w)乳酸鈣(即8～35％RDI)。
e)2～10％的42F玉米糖漿。
f)1～8％的糖。
g)必要的檸檬酸、抗壞血酸和檸檬酸鈉以調(diào)節(jié)口味和營(yíng)養(yǎng)(通常每一種＜1％)h)水。
在酒石酸的濃度下乳酸鈣比葡萄糖酸鈣明顯地不穩(wěn)定。因此必須制備更低的酒石酸濃度。通過(guò)使用白葡萄濃縮物和單一濃度澄清的Niagara葡萄汁可以在30％的果汁中得到0.07g/100ml的低濃度酒石酸。對(duì)于白色濃縮物的典型的酒石酸濃度是0.097g/100ml，而SS白葡萄汁為0.4g/100ml。對(duì)于15加侖的批量，基質(zhì)由6.73kg的SSNiagara、3.09kg的白葡萄濃縮物、3.50kg的42F玉米糖漿、2.74kg的糖、194.1g的檸檬酸、22.5g的檸檬酸鈉和2kg的水組成。接著用41.16kg的水稀釋基質(zhì)，再加入27.2g抗壞血酸和612.3g乳酸鈣并充分?jǐn)嚢?。果汁的目?biāo)參數(shù)為0.07g/100ml的酒石酸，及350mg鈣/8昂司份。
樣品在32°、70°和90°F下貯藏26個(gè)星期沒(méi)有明顯的酒石酸鈣形成。
批量加工D使用Gluconal CAL強(qiáng)化蘋(píng)果汁和葡萄汁混合物，使用的組分如下a)5～46％的基本葡萄濃縮物。
b)54～95％的蘋(píng)果濃縮物。
c)Brix為4°～25°，優(yōu)選為12°～20°。
d)溶解了0.24％～1.07％(w/w)Gluconal CAL(即8～35％RDI)。
e)水。
用這樣的方法配制，對(duì)于100％的果汁酒石酸含量?jī)H為0.08g/100ml。這是由于基本的濃縮物具有約0.17g/100ml的酒石酸含量，46％的該組分產(chǎn)生0.08g/100ml的酒石酸。蘋(píng)果濃縮物物中含有可忽略的酒石酸或沒(méi)有酒石酸，因此這樣比例的100％混合果汁的酒石酸含量為0.08g/100ml。一加侖的批量通過(guò)如下方法制備將52.76g的Gluconal CAL分散到200g水中。518.3g的SS Concord葡萄汁(57.2Brix)單獨(dú)與349.1g蘋(píng)果濃縮物(70.3Brix)混合；加入2884.9g水和2.15g抗壞血酸。在快速攪拌下將Gluconal CAL水溶液加入到果汁溶液中?；旌虾螅瑢悠费b入16oz的玻璃瓶中，瓶?jī)?nèi)加熱到185°F滅菌。滅菌后，測(cè)定Brix、可滴定酸度、pH、％酒石酸(用HPLC測(cè)定)和％鈣(用AA測(cè)定)。結(jié)果為Brix14.1、pH3.6、0.48％可滴定酸度(作為檸檬酸鹽)、0.08g酒石酸/100ml和350mg/8昂司的鈣。將樣品貯藏在70°F的室內(nèi)，每星期用眼觀察以確定任何的結(jié)晶形成。
盡管本發(fā)明參考幾個(gè)具體的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解在不偏離如下描述權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可有各種變化。
權(quán)利要求
1.一種制造強(qiáng)化的、含有酒石酸的產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品用預(yù)定量的生物可利用鈣進(jìn)行強(qiáng)化，所述的產(chǎn)品基本上沒(méi)有酒石酸鹽沉淀，該方法包括提供含有酒石酸的前體；調(diào)節(jié)前體的酒石酸濃度以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體；及將經(jīng)調(diào)節(jié)的前體與添加劑混合，所述的添加劑含有鈣基化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在提供步驟中含有酒石酸的前體是液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在提供步驟中含有酒石酸的前體是葡萄基液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在提供步驟中含有酒石酸的前體來(lái)自有色葡萄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在提供步驟中含有酒石酸前體的酒石酸濃度為約0.005g/100ml～約1.31g/100ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)定量相當(dāng)于一個(gè)人日所需攝入量的至少8％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中預(yù)定量相當(dāng)于一個(gè)人日所需攝入量的約35％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中經(jīng)調(diào)節(jié)的前體具有測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度，所述的測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度不超過(guò)0.17g/100ml。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物選自葡萄糖酸鈣、碳酸鈣、氧化鈣、正磷酸鈣、葡糖醛酸鈣、乳酸鈣、葡庚糖酸鈣、乙酰丙酸鈣、乳糖磷酸鈣、檸檬酸鈣、氯化鈣、蘋(píng)果酸鈣、磷酸鈣、乙二胺四乙酸鈣二鈉及其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物選自葡萄糖酸鈣、乳酸鈣及其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物是葡萄糖酸鈣。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物包括葡萄糖酸鈣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中產(chǎn)品貯藏在約70°F時(shí)，至少16個(gè)星期保持基本沒(méi)有酒石酸鹽沉淀。
14.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中預(yù)定量相當(dāng)于一個(gè)人日所需攝入量的至少8％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中經(jīng)調(diào)節(jié)的前體具有測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度，所述的測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度不超過(guò)0.17g/100ml。
16.根據(jù)權(quán)利要求15方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物包括葡萄糖酸鈣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16方法，其中產(chǎn)品貯藏在約70°F時(shí)，至少16個(gè)星期保持基本沒(méi)有酒石酸鹽沉淀。
18.根據(jù)權(quán)利要求1加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
19.根據(jù)權(quán)利要求8加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
20.根據(jù)權(quán)利要求12加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
21.根據(jù)權(quán)利要求16加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
22.一種制造強(qiáng)化的、含有酒石酸的產(chǎn)品的方法，該方法包括提供含有酒石酸的前體，前體含有酒石酸的濃度為約0.005g/100ml～約0.26g/100ml；及將前體與預(yù)定量的添加劑混合，所述的添加劑含有葡萄糖酸鈣；這樣產(chǎn)品中的生物可利用鈣不超過(guò)一個(gè)人日所需攝入量的約20％。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中在提供步驟中前體是液體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中在提供步驟中前體是葡萄基液體。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中在提供步驟中前體來(lái)自有色葡萄。
26.根據(jù)權(quán)利要求22加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
27.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中，通過(guò)向液態(tài)的含有酒石酸的前體中加入第二前體形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中，第二前體是單一濃度的葡萄汁。
29.根據(jù)權(quán)利要求27加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中，第二前體是單一濃度的葡萄汁，液態(tài)的含有酒石酸的前體是白葡萄濃縮物。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中經(jīng)調(diào)節(jié)的前體具有測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度，在調(diào)節(jié)步驟中加入水這樣所述的測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度不超過(guò)約0.08g/100ml。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物選自葡萄糖酸鈣、碳酸鈣、氧化鈣、正磷酸鈣、葡糖醛酸鈣、乳酸鈣、葡庚糖酸鈣、乙酰丙酸鈣、乳糖磷酸鈣、檸檬酸鈣、氯化鈣、蘋(píng)果酸鈣、磷酸鈣、乙二胺四乙酸鈣二鈉及其混合物。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物選自葡萄糖酸鈣、乳酸鈣及其混合物。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中在混合步驟中，鈣基化合物是乳酸鈣。
35.根據(jù)權(quán)利要求33加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
36.根據(jù)權(quán)利要求34加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
37.一種制造強(qiáng)化的、含有酒石酸的產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品用預(yù)定量的相當(dāng)于一個(gè)人日需要攝入量的約35％的生物可利用鈣進(jìn)行強(qiáng)化，所述的產(chǎn)品基本上沒(méi)有酒石酸鹽沉淀，該方法包括提供來(lái)自有色葡萄的含有酒石酸的前體；調(diào)節(jié)前體的酒石酸濃度以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體；及將經(jīng)調(diào)節(jié)的前體與添加劑混合，所述的添加劑含有葡萄糖酸鈣。
38.根據(jù)權(quán)利要求37方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中經(jīng)調(diào)節(jié)的前體具有測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度，所述的測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度不超過(guò)0.17g/100ml。
39.根據(jù)權(quán)利要求37加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
40.一種制造強(qiáng)化的、含有酒石酸的產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品用預(yù)定量的相當(dāng)于一個(gè)人日需要攝入量的約8％～約35％的生物可利用鈣進(jìn)行強(qiáng)化，所述的產(chǎn)品基本上沒(méi)有酒石酸鹽沉淀，該方法包括提供來(lái)自白葡萄的含有酒石酸的前體；調(diào)節(jié)前體的酒石酸濃度以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體，所述的前體具有測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度，所述的測(cè)定的、經(jīng)調(diào)節(jié)的酒石酸濃度不超過(guò)0.08g/100ml；及將調(diào)節(jié)的前體與添加劑混合，所述的添加劑含有乳酸鈣。
41.根據(jù)權(quán)利要求40加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
全文摘要
一種制造強(qiáng)化的、含有酒石酸的產(chǎn)品的方法，所述的產(chǎn)品基本上沒(méi)有酒石酸鹽沉淀。調(diào)節(jié)前體的酒石酸濃度以形成經(jīng)調(diào)節(jié)的前體。將調(diào)節(jié)的前體與包括含有鈣基化合物的添加劑混合以制造強(qiáng)化的產(chǎn)品?；衔锟梢允瞧咸烟撬徕}、許多的其它化合物或其混合物。強(qiáng)化的產(chǎn)品在約70°F下貯藏至少16星期基本上沒(méi)有酒石酸鹽沉淀。通過(guò)公開(kāi)的方法加工的強(qiáng)化的含有酒石酸的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A23L1/304GK1440241SQ01805225
公開(kāi)日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者斯泰西·A·利維賽, 詹姆斯·P·拉沃埃 申請(qǐng)人:威爾企食品公司