食品中使用的山梨酸盐,游霉素和二碳酸二烷基酯抗微生物组合物的制作方法

专利名称：食品中使用的山梨酸盐,游霉素和二碳酸二烷基酯抗微生物组合物的制作方法
技术范围本申请书涉及抗微生物组合物，该组合物用于对食品腐败微生物敏感的饮料，特别是稀果汁饮料，钙强化的饮料，含有茶固形物的饮料和含有乳固形物和蛋白质的饮料，以及其它食品等。更准确地说，本申请书涉及协同作用的抗微生物组合物，该组合物以现有的防腐剂以次最佳量配合的，因此不会使食品形成变味。
背景技术：
稀果汁饮料的技术是熟知的。为使稀果汁饮料不用冷藏(例如，在室温下)，要求含有的一种成分是抗微生物防腐剂。当稀果汁饮料暴露在食品腐败微生物下时，稀果汁饮料能为微生物提供快速生长的环境。这种暴露在制造或包装过程中，往往能使微生物接种到稀果汁饮料中。稀果汁饮料中的果汁成分为食品腐改微生物提供了营养物而使它能快速繁殖。
在稀果汁饮料中已经使用了例如山梨酸盐，苯甲酸盐，有机酸和它们的组合物等防腐剂以提供某种程度的抑制微生物。这些防腐剂中某些，当其量能有效地抑制微生物生长时，能使稀果汁饮料产生异味。例如，山梨酸钾的许可使用量在约200至约3000ppm范围内。通常，稀果汁饮料中包含的山梨酸钾的量远高于有效的最低量以保证抗微生物活性。但是，高于许可的使用量范围时，山梨酸钾能使稀果汁饮料产生异味。
此外，山梨酸钾对饮料加工厂中存在的某些酵母菌是无效的。特别有关的是白利接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)。白利接合酵母是一种常见的食品腐败酵母，它非常抗例如山梨酸钾那样的弱酸防腐剂，在某些情况中，它能耐受远高于法定许可量的防腐剂浓度。参阅FoodMicrobiology，1987，4，pp 115-19，Cole等人的“典型果汁饮料系统中腐败酵母白利接合酵母的生长概率”。也参阅Journal of GeneralMicrobilogy，1989，135，pp 1383-90，Warth的“白利接合酵母对苯甲酸和丙酸的移植”(白利接合酵母非常耐受普通的弱酸型防腐剂，包括山梨酸)。此酵母能通过未经巴氏灭菌的或经化学防腐而重新污染的果汁进入饮料厂，并定附在工厂设备的各个部件上，从而导致进一步的污染和腐败。
已经发现例如游霉素那样的酵母和霉菌抑制剂对抗酵母，例如白利接合酵母特别有效。参阅Food Technology，1963，p 108，Shirk和Clark的“多马霉素在阻滞新鲜橙汁腐败中的作用”。游霉素对抗许多其它的腐生的和寄生的真菌和酵母也是有效的。参阅1975年7月1日授权Struyk的美国专利3,892,850。但是，游霉素在溶液中是相当不稳定的。光，过氧化物或氧能以非常快的速度使溶液或悬浮液中的游霉素钝化。例如，6微克/毫升的游霉素水溶液暴露在光下24小时后即对微生物失去活性。游霉素对重金属也是敏感的，在这些重金属存在下4或5小时中即可丧失多到75％的有效性。此外，游霉素对抗细菌是无效的。参阅1985年8月20日授权Carter的美国专利4,536,494。
二碳酸二烷基酯也已经被使用或建议使用于酒，现成可饮用的茶，果汁，蔬菜制品，药物制品，啤酒等中作为酵母抑制剂。参阅美国联邦法规CFR§172.133。也参阅1976年9月7日授权Bayne的美国专利3,979,524和1959年10月27日授权Berhard等的美国专利2,910,400(也被称作“焦碳酸酯”)。二碳酸二烷基酯对刚配制好的一倍浓度饮料中的任何一种微生物具有非常有效的初始“杀伤力”。但是，二碳酸二烷基酯能被含水系统快速水解，例如刚加入水后不久的稀果汁饮料。随着二碳酸二烷基酯浓度的下降，它对杀灭微生物很快变成无效，这些微生物可能是在随后的加工中进入饮料中的，参阅Ough的“二碳酸二甲基酯和二碳酸二乙基酯”，食品中的抗微生物剂，193，Marcel Dekker，pp 343-368。
最近曾建议使用某些食品级的聚磷酸盐，特别是六偏磷酸钠，来增强防腐剂的效力，例如山梨酸钾，当这种防腐剂在稀果汁饮料中含量较低时。参阅1995年7月11日授权Calderas的美国专利5,431,940，该专利公开了在水硬度较低的稀果汁饮料中，和例如山梨酸钾那样的山梨酸盐防腐剂一起使用例如六偏磷酸钠那样的聚磷酸盐。但是，在钙强化的饮料中，或含有蛋白质的饮料中，特别是含有酪蛋白和白蛋白的乳蛋白的饮料中加入这些聚磷酸盐会产生问题。这些聚磷酸盐加入的量足以使防腐剂发生作用时，也会螯合存在的钙和乳蛋白质而沉淀出形成的络合物。
即使加入了山梨酸钾那样的防腐剂，稀果汁饮料仍需要冷藏以保持抗微生物的稳定性。冷藏饮料要求特殊的处置，特别是对商店中的货架位置而言。这些稀果汁饮料也需要比较昂贵的冷藏车或火车车辆来将这些饮料运输到商店中去。
因此，要求能够提供稀果汁饮料，这些稀果汁饮料是(1)使用的防腐剂系统要求能用现有的例如山梨酸钾那样的抗微生物剂进行配制；(2)在室温下能稳定地抗微生物生长，包括例如白利接合酵母那样的酵母菌；(3)防腐剂系统不会产生异味；(4)能用钙强化；(5)可以包含有奶粉(6)在运输和贮藏中不要求特殊的处理，特别是冷藏。
发明概述本发明涉及抗微生物组合物，这些抗微生物组合物用于处理饮料，特别是稀果汁饮料，钙强化的饮料，含有茶固形物的饮料和含有奶粉和蛋白质的饮料，以及其它酸化的(即，pH小于约4.6)，高水活性(即，aw大于约0.85)的食品和饮料，例如干酪，香肠，现成可涂抹的糖霜，沙拉调味料，蛋黄酱等，这些食品和饮料对食品腐败微生物是敏感的。本发明的抗微生物组合物包含游霉素，二碳酸二烷基酯和山梨酸盐防腐剂。用这些抗微生物组合物处理食品时，组合物中游霉素，二碳酸二烷基酯和山梨酸盐防腐剂的量都低于各自的味道阀值，但其量足以使组合物能有效地抗食品腐败微生物。
本发明也涉及用这些抗微生物组合物处理对食品腐败微生物敏感的饮料的优选的方法。这种方法包含以下步骤(a)形成一种饮料浓缩物，包含(1)一种通常对食品腐败微生物敏感的饮料的浓缩物；(2)足够量游霉素使一倍浓度饮料中的含量从约2至约10ppm；和
(3)足够量的山梨酸盐防腐剂使一倍浓度饮料中的含量从约30至约300ppm；(b)在饮料浓缩物中加入水，其量足以形成一倍浓度饮料；(c)在一倍浓度饮料中均匀地分散二碳酸二烷基酯，其量从约30至约150ppm。
用这些抗微生物组合物处理的饮料，包括稀果汁饮料，含有茶固形物的饮料和含有奶粉的饮料，在室温下能稳定地抗微生物生长，特别是能抗通常的食品腐败酵母的生长，包括白利接合酵母。因为抗微生物组合物中各种成分的量是低于它们的味道阀值，所以此微生物组合物不会产生异味。用此抗微生物组合物处理的饮料，其配方中也可含有钙或其它营养矿物质以及奶粉。用此抗微生物组合物处理的饮料，特别是稀果汁饮料，在运输和贮存中不需要冷藏。
发明详述A.定义此处所用的“微生物繁殖”是指在一种饮料中初始污染的饮料腐败微生物的数目从约10cfu/ml增加到100倍或更多。
此处所用的“环境中展示时间”是指一种饮料在污染有10cfu/ml后，能在68°F(20℃)环境中有效地抗微生物繁殖的时间。
此处所用的术语“包含”是指可以结合应用于本发明的抗微生物组合物，产品和方法中的各种成分和加工步骤。因此，术语“包含”包括更限制性的术语“基本由…构成”和“由…构成”。
除非另有规定，此处所用的全部量，部分，比例和百分比均按重量计。B.抗微生物组合物应用于本发明中的抗微生物组合物包含游霉素，二碳酸二烷基酯和山梨酸盐防腐剂的组合物。这些抗微生物组合物中存在的每一种成分的量低于各个抗微生物剂的味道阀值。这样避免了用这些抗微生物组合物处理的食品产生异味。低于味道阀值的这些抗微生物剂的量也是典型的次最佳量，即低于所述抗微生物剂的通常最佳作用范围的量。但是，已经令人吃惊地发现此三种成分的组合物有协同作用，因此，此组合物在许多对食品腐败微生物，包括例如白利接合酵母在内的酵母菌，敏感的食品中能有效地抗微生物生长。
为了抗微生物生长，典型地食品用以下处理(a)从约2至约10ppm，优选从约2.5至约5ppm的游霉素；(b)从约30至约150ppm，优选从约50至约100ppm的二碳酸二烷基酯；(c)从约30至约300ppm，优选从约50至约150ppm的山梨酸盐防腐剂。
适用于本发明中的游霉素是一种已知的和商品形式的酵母和霉菌抑制剂，它已经被用于各种食品中来防止酵母和霉菌的生长，例如干酪，香肠，果汁等。游霉素对抗如白利接合酵母那样的酵母菌特别有效。游霉素是由natalensis链霉菌和恰塔努加链霉菌产生的，它也常用其它名称表示，例如多马霉素，抗生素A 5283，田纳西菌素，CL12625，Mycophyt，匹马菌素，Natacyn和纳他霉素等，所有这些名称在本发明中统称为游霉素。用于本发明中的游霉素也包括任何具有和游霉素基本上相同化学结构的化合物，例如用化学合成或生物技术生产的化合物，只要这些化合物具有基本上相同的霉菌和酵母抑制性质。游霉素可以从许多公司以不同的商标名称购得，例如，宾夕法尼亚州的Gist-Brocades FoodIngredients，Inc.of King of Prussia的商标名称DELVOCID和加利福尼亚州Roseville市的Cultor Food Science Inc.，的商标名称NATAMAX。参阅1975年7月1日授权Struyk等的美国专利892,850(列此供参考)，该专利阐述了培养natalensis链霉菌制备游霉素的方法。也可参阅《默克索引》(1996年第12版)，967页，第6519项对游霉素及其制备方法的进一步阐述。
适用于本发明中的二碳酸二烷基酯(也称作“焦碳酸酯”)已经被应用于或建议应用于酒，现成可饮用的茶，果汁，蔬菜制品，药物制品，啤酒等中作为酵母抑制剂。参阅1976年2月3日授权Bayne的美国专利3,936,269和1976年9月7日授权Bayne的美国专利3,972,524。这些二碳酸二烷基酯具有如下的通式
其中R1和R2代表相同的或不同的烷基，例如甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，戊基，环己基等。参阅1959年10月27日授权Koln-Stammheim等的美国专利2,910,400，该专利列此供参考。用于本发明中的优选的碳酸二烷基酯是二碳酸二甲基酯。有关制作包括二碳酸二甲基酯在内的碳酸二烷基酯的方法参阅1990年5月29日授权Franklin的美国专利4,929,748，1993年5月25日授权Nishibira等的美国专利5,214,185和1993年7月27日授权Tang的美国专利5,231,211(列此供参考)。
适用于本发明中的山梨酸盐防腐剂包括山梨酸以及山梨酸的盐，例如山梨酸钙，山梨酸钠，山梨酸钾和它们的混合物。本发明中特别优选使用的是山梨酸钾，尤其是用于稀果汁饮料和要求有良好水溶性的其它饮料中。C.用抗微生物组合物处理的食品和饮料本发明的抗微生物组合物可以用于处理品种繁多的，对食品腐败微生物敏感的食品和饮料。这些食品和饮料包括乳制品，例如奶酪，牛乳，酸性稀奶油，酸牛奶，黄油，人造奶油，冰淇淋，含有牛乳或奶粉和蛋白质的食品和饮料，例如色拉调味料，植脂末，现成可涂抹的糖霜，蛋黄酱，酒，果汁，果菜泥，加工的肉制品，例如香肠，热狗和未煮熟的发酵肉制品，以及其它酸化的(即pH小于约4.6)，高水活性(即aw大于约0.85)食品和饮料。这些抗微生物组合物对饮料特别有用，尤其是稀果汁饮料，钙强化的饮料，含有茶固形物的饮料和含有奶粉和蛋白质的饮料。
本发明的稀果汁饮料典型的包含从约0.2至约5％，优选从约0.5至约3％，最优选从约0.8至约2％的饮料乳浊液。这些饮料乳浊液可以是浑浊乳浊液或者是风味乳浊液。
对混浊乳浊液而言，混浊剂可以包含一种或几种脂肪或油，并使用一种适用的食品级乳化剂稳定成水包油乳浊液。任何一种脂肪或油都可以用作混浊剂，只要这种脂肪或油是适用于食品和饮料中的。优选的脂肪和油是已经经过精炼的、脱色的和脱臭的那些脂肪和油以去除异味。特别适用于作为混浊剂的是那些感观上中性的脂肪。这些脂肪包括以下来源植物脂肪例如大豆，玉米，红花，葵花，棉籽，低芥酸菜籽和油菜籽；坚果脂肪例如椰子，棕榈和棕榈仁；以及合成的脂肪。有关适用的脂肪或油混浊剂参阅1987年11月10日授权Kupper等的美国专利4,705,691(列此供参考)。
任何合适的食品级乳化剂都可以用于稳定脂肪或油混浊剂作为一种水包油乳浊液。适用的乳化剂包括合金欢树胶，改性的食用淀粉(例如琥珀酸烯基酯改性的食用淀粉)，得自纤维素的阴离子聚合物(例如羧甲基纤维素)，印度树胶，改性印度树胶，黄原胶，黄蓍胶，胍尔豆胶，角豆荚胶，果胶，和它们的混合物。参阅1987年11月10日授权Kupper等的美国专利4,705,691，结合于此参考。处理过的改性淀粉含有疏水基和亲水基是此处所用的优选的乳化剂，例如在Caldwell等的美国专利2,661,349中所阐述的那些(列此供参考)。在Marotta等的美国专利3,455,838和Barndt等的美国专利4,460,617中阐述的琥珀酸辛烯基酯(OCS)改性淀粉是特别优选的乳化剂(例此供参考)。
混浊剂可以同一种增重剂结合使用以提供一种饮料不透明剂，它使饮料起到全部或部分不透明效果，且不分离开和上升到顶部。饮料不透明剂给消费者一种含有果汁的饮料的外观。任何合适的增重油都可应用于饮料不透明剂中。典型的增重油包括溴化植物油，木蒸松香的甘油酯(酯胶)，蔗糖乙酸酯异丁酸酯(SAIB)和其它的蔗糖酯，达玛树胶，松脂，榄香树胶，或其它在技术上熟知的物质。其它适用的增重剂包括不易消化的溴化液态多元醇多酯。参阅1987年11月10日授权Brand等的美国专利4,705,690，列此供参考。
浑浊/不透明乳浊液是通过混合混浊剂，增重剂(用于不透明乳浊液)，乳化剂和水制备而成的。典型的乳浊液含有从约0.1至约25％的浑浊剂，从约1至约20％的增重油剂(在不透明乳浊液中)，从约1至约30％的乳化剂，和从约25至约97.9％的足够量的水。
使用技术上已知的合适设备来减小乳浊液中水不溶性成分的颗粒大小。因为乳化剂保持油在悬浮状态的能力同颗粒大小成比例，乳浊液中颗粒的直径以约0.1至约3.0微米为合适。优选的颗粒直径是约2.0微米或更小。最优选的乳浊液中几乎全部颗粒的直径为1.0微米或更小。颗粒大小是将混合物通过均质机，胶体磨或涡轮式搅拌机来缩小的。通常经过一至二次即足够。参阅1987年11月10日授权Kupper等的美国专利4,705,691，列此供参考。
使用于饮料中的风味乳浊液包含在技术上已知可用作饮料中的风味剂中的一或二种适用的风味油，萃出液，油树脂，精油等。此成分也可以包含风味浓缩液，例如通过浓缩水果那样的天然产物而得到的浓缩液。此处也可以使用无萜的柑桔油和精油。适用的风味料的例子包括水果风味料例如橙，柠檬，莱姆酸橙等，可乐风味料，茶风味料，咖啡风味料，巧克力风味料，乳品风味料和其它等。这些风味料可以从精油和萃取液等天然源得到，或用合成方法制备。典型的风味乳浊液包含各种风味料的混合物，可以是乳浊液，酒精萃取物，或喷雾干燥等形式。风味乳液也可以如前述那样包括混浊剂，有或没有增重剂。参阅1987年11月10日授权Kupper等的美国专利4,705,691，列此供参考。
典型的风味乳浊液是按浑浊/不透明乳浊液相同的方法进行制备的，即将风味油(0.001至20％)同乳化剂(1至30％)和水混合而成的。(也可以含有油浑浊剂)。乳浊液的颗粒直径以约0.1至约3.0微米为合适。优选约2.0微米或更低，最优选的颗粒直径以约1.0微米或更小。乳化剂覆盖在颗粒风味油上以防止聚结和保持合适的分散体。风味乳浊液的粘度和比重调节到可以同成品饮料相容。参阅1987年11月10日授权Kupper等的美国专利4,705,691，列此供参考。
本发明的稀果汁饮料可以非必需地，但是优选地包含风味料固形物，该固形物选自果汁，茶固形物和果汁同茶固形物的混合物。当含有果汁时，本发明的饮料可以包含从0.1至约40％，优选从1至约20％，更优选从约2至约10％，最优选从约3至约6％的果汁。(其中在计量时，果汁的重量百分比是以一倍浓度果汁2°至16°白利糖度果汁为基准的)。果汁可以以果泥、带肉果汁、一倍浓度果汁或浓缩果汁等形式加入到饮料中。特别优选加入的果汁是固形物含量(主要是糖固形物)从约20°至约80°白利糖度的浓缩物。
果汁可以是任何柑桔汁，非柑桔汁，或它们的混合物，这些都是已知可用于稀果汁饮料中的。果汁可以得自苹果，蔓越桔，梨，桃，李，杏，油桃，葡萄，樱桃，穗醋栗，树莓，鹅莓，接骨木，乌莓，蓝莓，草莓，柠檬，莱姆酸橙，桔，橙，葡萄柚，cupuacu，马铃薯，西红柿，莴苣，芹菜，菠菜，卷心菜，水芹，蒲公英，大黄，胡萝卜，甜菜，黄瓜，菠萝，椰子，石榴，猕猴桃，芒果，木瓜，香蕉，西瓜，红桔和糙皮甜瓜。优选的果汁得自苹果，梨，柠檬，莱姆酸橙，桔，葡萄柚，蔓越桔，橙，草莓，红桔，葡萄，猕猴桃，菠萝，西番莲果，芒果，番石榴，树莓和樱桃。最优选的是柑桔汁，葡萄柚汁，橙汁，柠檬汁、莱姆酸橙和红桔汁以及得自芒果，苹果，西番莲果，番石榴的汁，以及这些汁的混合物。
当包含茶固形物时，本发明的饮料可以包含以重量计从约0.01至约1.2％，优选从约0.05至约0.8％的茶固形物。此处所用的名词“茶固形物”是指从茶物料萃取得到的固形物，茶物料包括得自C.assaimica茶，普洱茶等山茶属的那些物料，例如新鲜采摘的茶汁，采摘后立即干燥的新鲜绿茶叶，干燥前经过热处理钝化酶的新鲜绿茶叶，未经发酵的茶叶，速溶绿茶和部分发酵的茶叶。绿茶物料是未经发酵形成红茶的茶叶，茶梗和相关的其它植物物料，也可以使用茶植物的叶腈珠属，棕儿茶(catechu gambir)和钩藤科的成员。可以使用部分发酵的和未发酵的茶的混合物。
使用于本发明的饮料中的茶固形物可以通过已知的和传统的茶固形物萃取法来得到。一种特别优选的绿茶固形物源可以通过1996年2月26日提交的共同待审的美国申请流水号08/606907(Ekanayake等)中阐述的方法获得，该申请列此供参考。按此方法得到的典型的茶固形物包含咖啡因，可可碱，蛋白质，氨基酸，矿物质和碳水化合物。含有茶固形物的适用的饮料可以按照1990年8月7日授以Tsai等的美国专利4,946,701进行配制，该专利列此供参考。有关使用于本发明中的绿茶固形物来源也可参阅1995年6月26日授权Ekanayake等的美国专利5,427,806。
本发明的饮料的配方中也可以含有牛奶固形物。这些牛奶固形物可以有不同的来源，包括全脂奶，脱脂奶，浓缩奶和干奶粉。此处所用的名词“牛奶”用于描述牛奶固形物的水悬浮液，例如流体(全脂奶或脱脂奶)或脱脂奶粉或用水稀释的浓缩奶。包含的牛奶的量的典型范围从约5至约99.8％，优选从约5至约75％，更优选从约5至约40％，最优选从约5至约15％。(同这些牛奶固形物的量相关的非脂奶粉的量分别是饮料的约0.5至约8.2％，从约0.5至约6.2％，从约0.5至约3.3％和从约0.5至1.2％)。
按照本发明的饮料，特别是稀果汁饮料和含茶固形的饮料可以包含有增稠剂，包括黄原胶，羧甲基纤维素，丙二醇藻酸酯，胶凝胶，胍尔豆胶，果胶，黄蓍胶，阿拉伯树胶，角豆荚胶，金合欢树胶、明胶，以及这些增稠剂的混合物。在本发明的饮料中包含的这些增稠剂的量可以多到约0.07％，这随所用的特定增稠剂以及所要求的粘度而定。
本发明的饮料，典型的可以含有有效量的一种或几种甜味剂，包括碳水化合物甜味剂和天然的和/或合成的，无热量或低热量的甜味剂。本发明的饮料中所用的甜味剂的量(即“有效量”)典型的随所用的特定甜味剂以及所要求的甜味强度而定。对无热量和低热量甜味剂而言，所用的量随该特定甜味剂的甜味强度而定。
本发明的饮料可以用任何一种碳水化合物甜味剂增甜，优选用单糖或双糖。用糖增甜的饮料典型的包含从约0.1至约20％，最优选从约6至约14％的糖。这些糖可以以固态或液态形式加入到饮料中，但是典型的和优选的是用糖浆的形式加入，最优选的是用一种浓缩的糖浆，例如高果糖淀粉糖浆。为了制备本发明的饮料，这些糖甜味剂可以在某种程度上以饮料的其它成分的形式加入，例如果汁成分，风味剂等。
优选的用于这些饮料中的糖甜味剂有蔗糖，果糖，葡萄糖，和它们的混合物。果糖可以是液态果糖，高果糖淀粉糖浆，果糖粉或果糖糖浆，但优选用高果糖淀粉糖浆。高果糖淀粉糖浆(HFCS)的商品有HFCS-42，HFCS-55和HFCS-90，它们分别包含按重量计42％，55％和90％的果糖形式的糖固形物。本发明的饮料中也可以用天然的甜味剂或它们的提纯的萃取物，例如甘草甜味料，蛋白质甜味剂非洲竹竽甜素，罗汉果的汁等，这些在1995年7月18日授权Fischer等的美国专利5,433,965中有公开(列此供参考)。
适用的无热量和低热量甜味剂包括糖精，环己基氨基磺酸盐，乙酰磺胺K(SunetteTM)，L-天冬氨酰-L-苯基丙氨酸低烷基酯甜味剂(例如阿斯巴甜)；Brennan等的美国专利4,411,925中公开的L-天冬氨酰-D-丙氨酸酰胺；Brennan等的美国专利4,399,163中公开的L-天冬氨酰-D-丝氨酸酰胺；Brand的美国专利4,338,346中公开的L-天冬氨酰-L-1-羟基甲基链烷酰胺甜味剂；Rizz的美国专利4,423,029中公开的L-天冬氨酰-1-羟基乙基链烷酰胺甜味剂；1986年1月15日出版的J.M.Janusz的欧洲专利申请书168,112中公开的L-天冬氨酰-D-苯基甘氨酸酯和酰胺甜味剂等以及它们的混合物。一种特别优选的低热量甜味剂是阿斯巴甜。
本发明的饮料可以包含其它非必需的饮料成分，包括其它防腐剂(例如有机酸)，食用色素等。这些饮料也可以用从0至约110％的美国推荐每日许可量(RDA)的维生素和矿物质强化，只要这些维生素和矿物质基本上不改变该饮料所要求的性质(例如，环境展示时间)，以及这些维生素和矿物质同饮料的其它必需成分在化学上和物理上是相容的。特别优选的有维生素A(例如维生素A棕榈酸酯)，它的维生素原(例如，β-胡萝卜素)，维生素B1(例如，硫胺素盐酸盐)和维生素C(即，抗坏血酸)，虽然其它维生素也是可用的。
可以包含在本发明的饮料中的矿物质包括钙，镁，锌，碘，和铜。这些矿物质的任何一种适用于食品中的可溶性盐都可使用，例如，碳酸钙，柠檬酸钙，苹果酸钙，柠檬酸苹果酸钙，葡萄糖酸钙，柠檬酸镁，葡萄糖酸镁，硫酸镁，氯化锌，硫酸锌，碘化钾和硫酸铜。一种优选的钙源是同某些有机酸的复合物，特别是柠檬酸苹果酸钙。优选的钙有机酸复合物的制备方法在1988年4月12日授权Nakel等的美国专利4,737,375中有阐述，列此供参考。
本发明的饮料的pH，典型的从约2至约4.5，优选从约2.7至约4.2。这是未充碳酸汽饮料的典型pH值。饮料的酸度可以用已知的和传统的方法调整和保持在所要求的范围内，例如，使用食品级的酸缓冲剂。典型的上述范围内的饮料酸度是在用于抑制微生物的最大酸度和对饮料要求的风味和酸性感觉的最佳酸度之间的平衡值。
本发明的饮料可以用传统的配制不充碳酸气饮料的方法进行制备。例如，制作稀果汁饮料的方法在1988年4月12日授权Nakel等的美国专利4,737,375中有阐述。该专利列此供参考。制作饮料的方法在以下二书中也有阐述，Woodroof和Phillips的饮料充了碳酸气的和未充碳酸气的，AVI Publishing Co.(1981年修订版)和Thorner和Herzberg的不含酒精的伙食饮料手册，AVI Publishing Co.(1978年第2版)。这些方法包括热包装的或无菌包装的操作，虽然这些操作对获得饮料的稳定性和延长环境展示时间并不是必需的。实际上，本发明的协同作用的抗微生物组合物的优点使含有此组合物的饮料不需要将产品进行热包装。
任何方法，只要能保证加入到食品或饮料中的抗微生物组合物能使存在的微生物被杀灭或其生长被抑制，都是适用的。一种用于制作本发明的稀果汁饮料的优选方法如下将山梨酸盐防腐剂和游霉素加到用于配制饮料的果汁浓缩物中，加入的量是足以达到这些抗微生物剂在单一倍浓度稀果汁饮料中达到上述的量。然后用水同含有这些抗微生物成分的果汁浓缩物以合适的比例混合以获得一倍浓度的稀果汁饮料。在一倍浓度的稀果汁饮料制备好后，将二碳酸二烷基酯加入并均匀地分散在饮料中。此二碳酸二烷基酯能非常有效地初始“杀灭”刚配制好的一倍浓度饮料中的任何微生物。在二碳酸二烷基酯被水水解后，存在的山梨酸盐防腐剂和游霉素能超时地保证有效地抑制微生物生长。E.试验方法环境展示时间/微生物稳定性环境展示时间相当于一个时间段，在此段时间内，一种食品，例如饮料，在用食品腐败微生物以10cfu/ml接种以后，能够在68°F(20℃)下有效地抗微生物繁殖。此处所用的词“微生物繁殖”是指在开始接种约10cfu/ml的量以后，食品腐败微生物的数目增加到100倍或更多。
食品的环境展示时间的测定方法如下。用抗防腐剂的酵母菌混合菌种和抗防腐剂的耐酸细菌的混合菌种接种食品，该混合酵母菌种含有至少四种不同的酵母分离物，其中包括白利接合酵母，该混合细菌菌种包括有醋酸杆菌。用于接种的全部酵母菌和细菌都是预先从保存的果汁饮料中分离出来的，接种的食品保持在68°F(20℃)21天，定期作需氧平板培养。酵母菌和细菌菌落的需氧平板计数按照美国公共卫生事业协会(American Public Health Association，washing，D.C)的食品的微生物检验方法纲要中阐述的方法进行，该阐述列此供参考。然后用这些平板计数鉴定接种的饮料中微生物繁殖的程度。
实施例以下是用本发明的协同作用的抗微生物组合物制备的饮料的例证。
实施例1用以下成分制备一种果汁牛奶饮料<
除去柠檬酸，山梨酸钾，游霉素和二碳酸二甲基酯外，将全部其它成分(例如，果汁浓缩物，奶粉，风味料，甜味剂，增稠剂等)混合在一起制备饮料。用柠檬酸调整饮料的pH至4.1，然后加入和溶解山梨酸钾在饮料中。然后将游霉素在水中的储备溶液加到饮料中。就在灌瓶以前将二碳酸二甲基酯均匀地分散在饮料中(从计量到灌瓶和封盖的时间间隔少于约2分钟)。制备好的饮料在室温下对微生物稳定的时间可达21天。
实施例2用以下成分制备一种稀果汁饮料
除去柠檬酸，山梨酸钾，游霉素和二碳酸二甲基酯外，将全部其它成分(例如果汁浓缩物，奶粉，风味料，甜味剂，增稠剂等)混合在一起制备饮料。用柠檬酸调整饮料的pH值至3.2，然后加入和溶解山梨酸钾在饮料中。将游霉素溶解在水中制备成的储备液加到饮料中。就在灌瓶以前将二碳酸二甲基酯均匀地分散在饮料中(从计量到灌瓶和封盖的时间间隔少于约2分钟)。制备好的饮料在室温下对微生物稳定的时间可达21天。
实施例3用以下成分制备一种茶饮料
除去柠檬酸，山梨酸钾，游霉素和二碳酸二甲基酯外，将全部其它成分(例如，果汁浓缩物，奶粉，风味料，甜味剂，增稠剂等)混合在一起制备饮料。用柠檬酸调整饮料的pH值至4.2，然后加入和溶解山梨酸钾在饮料中。将游霉素溶解在水中制备成的储备溶液加到饮料中。就在灌瓶以前将二碳酸二甲基酯均匀地分散在饮料中(从计量到灌瓶和封盖的瞬间间隔少于约2分钟)。制备好的饮料在室温下对微生物稳定的时间可达21天。
权利要求
1.一种抗微生物组合物，该抗微生物组合物包含(a)游霉素；(b)二碳酸二烷基酯；(c)山梨酸盐防腐剂；(d)其中所述的游霉素，二碳酸二烷基酯和山梨酸盐防腐剂的每一种的量均低于味道阀值，但其量足够使组合物能有效地抗食品腐败微生物。
2.权利要求1的抗微生物组合物，该抗微生物组合物包含(a)从约2至10ppm，优选从约2.5至约5ppm的游霉素；(b)从约30至约150ppm，优选从约50至约100ppm的二碳酸二烷基酯，(c)从约30至约300ppm，优选从约50至约150ppm的山梨酸盐。
3.权利要求1或2的抗微生物组合物，其中所述的二碳酸二烷基酯具有以下通式
其中R1和R2代表相同的或不同的烷基，该烷基选自甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，戊基和环己基。
4.权利要求1，2或3的抗微生物组合物，其中所述的二碳酸二烷基酯是二碳酸二甲基酯。
5.权利要求1，2，3或4的抗微生物组合物，其中所述的山梨酸盐防腐剂选自山梨酸，山梨酸钙，山梨酸钠，山梨酸钾和它们的混合物。
6.一种对食品腐败微生物正常敏感的食品或饮料产品，该产品是用有效量的权利要求1，2，3，4或5中的抗微生物组合物处理过的。
7.权利要求6的产品，选自奶酪，牛乳，酸性稀奶油，酸牛奶，黄油，人造奶油，冰淇淋，色拉调味料，植脂末，现成可涂抹的糖霜制品，蛋黄酱，酒，果汁，果菜泥和加工的肉制品。
8.一种稀果汁饮料产品，该制品包含(1)从约0.2至约5％的一种饮料乳浊液；(2)从约0.1至约40％，优选从约2％至约10％的果汁；改进之处在于饮料产品中包含有权利要求1，2，3，4或5中的抗微生物组合物。
9.权利要求6，7或8的产品，该产品包含从约5至约40％，优选约5至约15％的乳固体。
10.权利要求6，7，8或9的产品，其中所述的二碳酸二烷基酯是二碳酸二甲基酯和其中所述的山梨酸盐防腐剂是山梨酸钾。
11.权利要求6，7，8，9或10的产品，其中所述产品还包含从约0.01至约1.2％，优选从约0.05至约0.8％的绿茶固形物。
12.一种用于处理对食品腐败微生物正常敏感的饮料，该方法包含以下步骤(a)形成饮料浓缩物，包含(1)对食品腐败微生物正常敏感的饮料的浓缩物；(2)游霉素，其量足以在一倍浓度饮料中提供从约2至约10ppm，优选从约2.5ppm至约5ppm的游霉素；和(3)山梨酸盐防腐剂，优选是山梨酸钾，其量足以在一倍浓度饮料中提供从约30至约300ppm，优选从约50ppm至约100ppm的山梨酸盐防腐剂；(b)在饮料浓缩物中加入水源，其量足以形成一倍浓度的饮料；(c)充分均匀地分散二碳酸二烷基酯，优选为二碳酸二甲基酯，在此一倍浓度饮料中，其量应足以提供一倍浓度饮料从约30至150ppm，优选约50ppm至约100ppm的二碳酸二烷基酯。
全文摘要
包含有山梨酸盐防腐剂,游霉素和一种二碳酸二烷基酯的抗微生物组合物,其中每一种抗微生物剂的量都低于味道阀值,但是组合物对抗食品腐败微生物是有效的。这些抗微生物组合物系用于处理饮料,特别是稀果汁饮料,钙强化的饮料,含有茶固形物的饮料,和含有乳固形物和蛋白质的饮料,以及其它酸化的,高水活性的食品和饮料,例如干酪,香肠,现成可涂抹的糖霜,色拉调味料,蛋黄酱等,这些食品和饮料对包括接合酵母在内的酵母菌等食品腐败微生物是敏感的。
文档编号A23C9/152GK1257409SQ98805267
公开日2000年6月21日 申请日期1998年4月8日 优先权日1997年4月25日
发明者J·R·伯格, A·艾肯纳亚克 申请人:普罗克特和甘保尔公司