含有聚赖氨酸和至少一种弱酸的饮料组合物的制作方法

专利名称：：含有聚赖氨酸和至少一种弱酸的饮料组合物的制作方法含有聚赖氨酸和至少一种弱酸的饮料组合物本发明涉及饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系含有聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.54.5。在当今饮料行业中，由微生物引起的饮料腐败变质受到广泛的关注。根据饮料的内在因素诸如pH值、营养成分(例如汁液、维生素或微量营养成分)、碳酸化作用水平、白利糖度和水质(例如碱度和/或硬度)，各种饮料对于微生物腐败的敏感性程度各不相同。当微生物能够克服饮料中的内部因素而生长时，腐败的情况就会发生。微生物克服这些障碍的能力的影响因素有(除了其他因素外)起初的污染水平、温度和(对于碳酸化软饮料来说)用于防止碳酸化作用损失的饮料包装完整性。微生物腐败可能由于一种或多种酵母菌、细菌和/或霉菌微生物而发生。例如，酵母菌和细菌可使碳酸化和非碳酸化饮料诸如水果饮料、茶、助n啡、强化水等腐败。典型的例子，由酵母菌引起的腐败表明其发酵后伴有气体和乙醇产物和沉淀。它也会导致异味、气味和悬浮稳定性或乳液稳定性的丧失。细菌倾向于产生异味、气味和沉淀。另一方面，在低氧环境下霉菌可以生存但通常不能生长；因此，除非碳酸化作用减小了，它们不能够使碳酸化软饮料腐败。然而，霉菌可使非碳酸化饮料腐败，并且当霉菌菌丝以漂浮小球、团块或表面薄膜形式生长后，腐败现象会更加明显。许多生物会导致多种饮料包括冷灌装饮料变质。酵母菌诸如酿酒酵母(&cc/zaram少casO、结合酵母(Zjgasacc/^簡少cay)、假丝酵母(Ga"(i油)和德克酵母属(Z)e狄era^p.)最为常见。同样，嗜酸细菌诸如乳酸菌(丄acto6(3c/〃ws)、明串珠菌(丄ewcowoWoc)、葡萄糖杆菌(G7wco"oZacfer)禾口发酵单胞菌(Z;wowo"os)，以及霉菌诸如青霉菌(i^w'cz7/Zw所)和曲霉菌U^wgz7/M)会使冷灌装的饮料变质。其他类型的饮料也容易因微生物而变质。嗜酸、嗜热菌细诸如脂环酸芽孢杆菌"//cyc/okzcz7/uy)的孢子和丝衣霉菌(万少M0c/2/flmw)和新萨托菌(A^o^^o/za)的耐热霉菌孢子经巴氏消毒后还能存活，可以使非碳酸化热灌装饮料诸如运动饮料和茶变质。同样，包装的水也容易被霉菌污染。4防止微生物使饮料变质，可以通过使用化学防腐剂和/或处理技术诸如热灌装、通道巴氏消毒、超高温处理(UHT)或巴氏消毒后无菌包装，和/或巴氏消毒后冷却饮料。通常pH值小于4.6的饮料可使用化学防腐、加热处理后灌装，这样产品就不会被再次污染。例如，处理技术诸如冷灌装后使用化学防腐剂，或巴氏消毒后再冷灌装，可用于保存冷灌装饮料。有一种类似的方式，同样的饮料可以用非防腐技术处理诸如热灌装、通道巴氏消毒、巴氏消毒后无菌灌装或要求使饮料冷却即巴氏消毒后冷藏。pH值大于等于4.6的饮料必须经过处理，超高温处理后无菌灌装或使用高压蒸锅灭菌处理，这样就可以杀死孢子。目前，用于酸性耐储藏的碳酸化和非碳酸化软饮料的防腐体系，通常使用弱酸防腐剂(例如，苯甲酸和/或山梨酸)。苯甲酸和山梨酸(及其盐)能有效地抑制酵母菌、细菌和霉菌(某些种类除外)。弱酸在饮料中时其离解状态和非离解状态之间存在一个平衡，这取决于该酸的离解常数(pKa)和该饮料的pH值。苯甲酸的pKa为4.19，而山梨酸的pKa为4.76。一种饮料的pH值低于所用酸的pKa，就使得该平衡趋向于非解离状态。非解离状态可更有效地防止微生物；因此，在低的pH值范围内，弱酸防腐剂是最有效的。弱酸的防腐性能可以通过向饮料中加入防腐增强剂诸如螯合物来加以强化。例如，加入到饮料中的常用螯合物包括乙二胺四乙酸(EDTA)或一或多种聚磷酸盐诸如六偏磷酸钠(SHMP)。在高营养性非碳酸化产品中，诸如这些饮料含有汁液、维生素和/或矿物质，弱酸如果与防腐增强剂结合使用更加增强其抑制作用。作为一个例子，美国专利No.5,431,940讲述了一种非碳酸饮料，其包含9003000ppm的一种聚磷酸盐；4001000ppm的一种选自山梨酸、苯甲酸、及其碱金属盐的防腐剂；0.1%10%的果汁；和80%99.9%的水。从那个发明中，其饮料在暴露于腐败微生物后，可在室温储存至少10天而其中没有出现微生物大量增殖。然而，弱酸防腐体系有其缺陷。微生物的遗传适应性和随后产生的抗性是其中一个最大的问题。参见PeterR等人WeakAcidAdaptation:TheStressResponsethatConfersYeastswithResistancetoOrganicAcidFoodPreservatives,147Microbiol.2635-2642(2001))("弱酸的适应性压力反应使得酵母菌具有对有机酸食物防腐剂的抗性"，《微生物》杂志，147,(2001),2635-2642)。一些酵母菌诸如子囊菌属酵母(Z.kn7z'z')、二孢接合酵母(Z.6&pon^)、克柔假丝酵母(C.An^e/)和酿酒酵母cerevWae)含有使它们能够抗酸性防腐剂并且生长的特定基因。这种情况下，即便有防腐剂和结合使用EDTA或SHMP也不行。有些细菌诸如葡萄糖杆菌(G7"co"oZwcferspp.)也被认为是具有对防腐剂的抗性。研究表明，克服这种抗性所需的弱酸浓度要远远超过常规浓度限额。最为常见的是，防腐保藏的茶、含汁液饮料和碳酸化饮料的腐败就是由具有防腐剂抗性的微生物引起的。弱酸防腐体系的另一缺陷是可能会带来异味和与矿物质发生负相互作用。例如，当所用弱酸的浓度很高时，会使喉咙和嘴巴有灼烧感。尽管有些保存时间长的饮料的这一属性也许可以接受，这一感官知觉通常被认为是负面的。类似的是，聚磷酸盐用于弱酸防腐体系也有些缺陷。例如，聚磷酸盐会给饮料带来异味。此外，聚磷酸盐会和可能用于强化某种饮料的矿物质诸如钙、铁和镁结合并使之失去活性。因此，当聚磷酸盐是这一饮料防腐体系的一部分时，这些矿物质就要避免使用。相应地，人们期望解决至少一种上述现有技术中的缺陷。另夕卜，用于低酸饮料(即pH值小于4.6)的其他处理技术也有缺陷。这类低酸饮料应该进行加热处理至足以杀死肉毒芽孢杆菌(CfoWrW"m幻/"/z'"wm)和蜡状芽孢杆菌(万a"7/wcweus)的孢子。这类处理技术的例子包括超高温处理和高压蒸锅灭菌。甚至经过这种处理后，饮料产品需要以防止处理后污染的方式操作。然而，研究表明还可能有多种微生物菌种能够在这些不同处理技术中生存。结果这些处理技术并不能消除腐败的可能性。本发明的发明人发现了一种饮料组合物，可以用于解决至少一种上述现有技术的缺陷，该组合物包括至少一种饮料组分和一种防腐体系，该防腐体系含有聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的添加性弱酸。例如，通过替代聚磷酸盐，本发明的饮料组合物降低了异味的程度，并允许添加在别的方法中会和聚磷酸盐产生负相互作用的营养成分，同时还能够保持微生物稳定性。此外，肉桂酸、山梨酸和/或苯甲酸与聚赖氨酸组合后，能够以可减少异味的可接受浓度使用。在一个实施方案中，本发明涉及一种饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系包含约0.1150ppm聚赖氨酸和约101000ppm至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.54.5。在另一实施方案中，本发明涉及一种饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系包含约0.1150ppm聚赖氨酸、约10WppmEDTA和约201000ppm至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.54.5。可以理解，前述概括性描述和下述详细描述都仅仅是示范性和解释性的，并非对本发明保护范围的限制。附图简要说明图1为实施例1表1中所记录数值的曲线图；图2为实施例2表3中所记录数值的曲线图；图3为实施例3表5中所记录数值的曲线图；图4为实施例4表7中所记录数值的曲线图；图5为实施例5表9中所记录数值的曲线图；图6为实施例5表10中所记录数值的曲线图；图7为实施例6表12中所记录数值的曲线图。描述本发明涉及一种饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系包含聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.5~4.5。所述防腐体系包含可抗微生物的聚赖氨酸和至少一种弱酸的用量。本发明被惊奇地和意外地发现具有微生物稳定性。微生物稳定性可以通过组合包括该防腐体系的各种化合物、该组合物的pH值、水和至少一种饮料组分而获得。因此，本发明的饮料组合物避免了其他防腐剂的至少一种固有缺陷，诸如异味和/或屏蔽用作强化的维生素或矿物质。此外，本发明还能避免使用某些处理技术，诸如无菌灌装、热灌装、巴氏消毒后冷灌装或通道巴氏消毒，以维持微生物稳定性。如本发明所使用，"微生物稳定性"或"微生物学稳定性"指与一种没有防腐处理的饮料(对照样品)相比，在1428天内至少有2.0logCFU/ml微生物诸如酵母菌和/或细菌的减少。其接种浓度为1x104CFU/ml细菌或酵母菌。对于霉菌来说，在该饮料接种浓度为1x104CFU/ml的霉菌后，约4周(30天)时评估其表达情况，以确定其表达出现或未出现。如本发明所使用，术语"饮料"或"饮料组合物"指一种适合人类或动物消费的液体饮品。所述可能由下列饮料组成(但不限于)能量饮料、经调味的水，鲜榨果汁、运动饮料、水果汁(例如，水果饮料和符合21C.F.R.101.30标准的100%水果汁，)、碳酸化苏打/汁液、奶昔、蛋白质饮料(例如，乳制品、大豆、大米或其他物质)、膳食替代产品、饮用酸奶、饮用豆奶、咖啡、可乐饮料、强化水、符合21C.F.R.114标准的低酸饮料、符合21C.F.R.114标准的酸化饮料、糖浆、香甜酒、可稀释饮料诸如果汁饮料、健康饮料、功能饮料(例如，营养补充饮料)、蜂蜜、滋补饮品、欧洽塔饮料(horchata)(即蔬菜和/或大米成分制成的饮料)、冷冻的碳酸化饮料、冷冻的非碳酸化饮料和由茶的浓縮物、提取物或粉末制成的茶饮料。防腐体系根据本发明，所述防腐体系包含聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸。例如，该防腐体系包含约0.1150ppm的聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸。该防腐体系中的每种组分都是公知的单独的防腐剂，每种防腐剂都通过防腐机理抑制微生物生长。然而，本发明的发明人发现，这些特定的防腐剂，结合这些防腐剂的浓度和其他参数可以获得和维持微生物稳定性而不影响该饮料的口味，可以在室温下达到饮料中微生物稳定性。例如，每种防腐剂和/或至少其中一种用于该防腐体系的防腐剂的用量少于其单独作为防腐剂用于饮料中的用量。聚赖氨酸显示出很宽的抗微生物范围，并且基于这一抗微生物活性它能够掺入饮料中作为一种防腐剂和域食品添加剂。尽管人们并不清楚聚赖氨酸的作用机理，有人设想，基于该化合物的阳离子属性，它能够影响微生物的细胞表面。大量的聚赖氨酸具有高的抗微生物活性，但也在饮料中产生苦味。相比之下，可以使用低浓度的聚赖氨酸，在仍然保持有抗微生物活性的同时避免异味。如本发明所使用，术语"聚赖氨酸"指s-聚赖氨酸——一种约2535个L-赖氨酸单位组成的均聚物，是常见的蛋白质成分——它可以由自然界产生或经过合成得到。自然界产生的s-聚赖氨酸可以通过白色链霉菌(&^ptomycay产生。E-聚赖氨酸的e-氨基和羧基之间有一个酰胺键连接。E-聚赖氨酸可以结合例如水或其它可接受的可吸收成分诸如盐、乳糖、醋、葡聚糖和/或醋酸钠。根据本发明，聚赖氨酸的存在量为约0.1150ppm，诸如约0.7520ppm，及进一步例如，约0.7510ppm，诸如约0.752ppm。在至少一个实施方案中，聚赖氨酸的存在量为约0.75ppm。在又一实施方案中，聚赖氨酸的存在量为约10ppm。该防腐体系中除了包含聚赖氨酸组分以外，还包含有至少一种弱酸，其选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐——诸如钾、钙和钠盐——及它们的混合物。弱酸诸如肉桂酸、苯甲酸和/或山梨酸是公知的食品添加剂和抗微生物剂。由于聚赖氨酸和至少一种弱酸结合使用，这些防腐剂(聚赖氨酸或至少一种弱酸)中每一种物质的浓度，可以根据其他防腐剂组分(聚赖氨酸或至少一种弱酸)的浓度而变化。所述至少一种弱酸(天然或合成产生的)在本发明组合物中的存在量可以为约101000ppm，取决于一种弱酸是单独使用还是结合使用。例如，当肉桂酸、苯甲酸和山梨酸结合使用时，它们在饮料中的存在量可以为约10500ppm，诸如约100500ppm，及进一步例如，约150350ppm。或者，当至少一种弱酸是单独的肉桂酸、苯甲酸或山梨酸时，其在饮料中的存在量可以为约10500ppm。在至少一个实施方案中，所述至少一种弱酸是存在量为约150350ppm山梨酸或其盐。饮料组分本发明的饮料组合物包括至少一种饮料组分。例如，所述至少一种饮料组分可以为，但不限于，至少一种汁液、至少一种甜味剂、和/或其混合物。该饮料组分作为微生物的食物来源，并且可能是加入到饮料中后能供给导致腐败的微生物(例如酵母菌、细菌和/或霉菌)营养的任何成分。例如，所述至少一种汁液和/或甜味剂可为本发明组合物提供有益的特性，诸如口味和营养。尽管所述至少一种汁液和/或甜味剂可为所述组合物提供有益的特性，其中每一种都也可以成为已经进入到该组合物中的微生物的食物来源。因此，在不放弃微生物稳定性的同时，使用本发明提供掺入至少一种饮料组分，诸如至少一种汁液、至少一种甜味剂、和/或其混合物。所述至少一种汁液组分可源自(但不限于)柑橘属和非柑橘属植物水果、蔬菜、植物性药物、或其混合物。上述汁液除了产自柑橘属和非柑橘属植物水果外，还产自(但不限于)杉〖、蜜桃、梨、温柏果、樱桃、杏、苹果、李子、无花果、猕猴桃、克莱门氏小柑橘、金桔、橘柚、橘子(mandarin)、橙、萨摩蜜橘、柑桔(tangerine)、橘栾果、柠檬、酸橙、葡萄柚、香蕉、鳄梨、枣、酸枣(hogplum)、芒果、醋栗、杨桃、柿子、番石榴、西番莲果、番木瓜、石榴、仙人掌果(pricklypear)、蓝莓、黑莓、木莓、葡萄、接骨木果、罗马甜瓜、菠萝、西瓜、红醋栗、草莓、蔓越橘、巴西莓(acaibeny)、及其混合物。上述汁液可源自包括各种蔬菜和/或药草，但不限于胡萝卜、西红柿、菠菜、辣椒、甘蓝、幼苗(spimit)、球花甘蓝、马铃薯、芹菜、大茴香、黄瓜、欧芹、甜菜、冰草、芦笋、美洲南瓜、大黄、芜菁甘蓝、欧洲防风、小萝卜、茴香、罗勒、迷迭香、百里香、及其混合物。植物性汁液可被使用并且通常源自于，例如，但不限于大豆、坚果、植物的树皮和叶子，即植物果实以外的部分。例如，植物性汁液可提供一些口味，诸如香草、咖啡、可乐、可可、茶颗粒(例如茶的浓縮物、提取物或粉末)、及其混合物。这些口味的来源可以是天然的或合成的。所述至少一种汁液在本发明饮料组合物中的存在量可为相对于全部组合物体积的约0.1%100%。例如，相对于全部组合物体积，所述至少一种汁液的存在量可为约0.1%25%，和进一步例如，约0.1%10%。所述至少一种甜味剂可选自营养性甜味剂、非营养性甜味剂、和/或其混合物。对于营养性(即含热量的)甜味剂，本发明组合物可包括，例如碳水化合物甜味剂诸如单糖和/或双糖。所述甜味剂可源自各种营养性甜味剂，但不限于果糖、蔗糖、葡萄糖、糖醇、玉米糖浆、蒸发甘蔗汁、大米糖浆、枫树糖浆、黑麦芽糖浆、果汁浓縮物、蜂蜜、龙舌兰、木薯糖浆、菊苣根糖浆、及其混合物。所述非营养性甜味剂可包括(但不限于)罗汉果(可能是汁液的形式且可能含有少量的热量)、甜菊(stevia)及其衍生物、赤藻糖醇、醋磺内酯钾、阿斯巴甜(aspartame)、纽甜、糖精、三氯蔗糖、塔格糖、阿力甜、环己氨基磺酸盐、及其混合物。营养性和非营养性甜味剂的混合物也在本发明的考虑范围。所述至少一种甜味剂的存在量可以为通常在饮料组合物中的用量，且可根据所期望的饮料组合物而调节用量。pH值本发明组合物，例如饮料，pH值可为约1.54.5。本领域技术人员公知，饮料pH值是维持可长期保存饮料的一个因素，因为有些微生物的生长在酸性条件下会受到抑制。然而，嗜酸性微生物诸如在这种酸性环境中生长旺盛的酵母(6^cc/wram少c^)和假丝酵母(G3"&A)不属于这种情况。甚至考虑到这些嗜酸性微生物，使用本发明可容许所述组合物保持微生物稳定性。另外，本发明组合物可包括导致制成含有酸味的高酸性饮料的水果和蔬菜。通常，一种饮料含有至少一种存在量相对全部组合物的重量为约0.1%15%的碳水化合物，和至少一种存在量相对全部组合物的重量为约0.01%0.7%的酸，能够抵消这种酸的浓度和酸味。这个含量范围适合于饮料，当糖浆适当地稀释后制成单一浓度的饮料时，可能也适合于糖浆。对于一种酸性饮料(pH〈4.6)，该饮料的酸度可以通过本领域公知和常规方法调节到和维持在记载的范围内。例如，pH可以使用一种或多种酸化剂调节。此外，使用酸化剂可有助于微生物的抑制，同时可维持该饮料的pH值。然而，本发明组合物可固有地拥有理想的pH值而不必使用任何酸化剂或其他调整pH值的成分。因此，在本发明的组合物中，掺入至少一种酸化剂是选择性的。所述酸化剂可源自各种可能的酸化剂，但不限于，有机酸和无机酸，即用于调节本发明饮料组合物诸如饮料的pH值。所述酸化剂也可处于非离解形式或处于它们各自的盐形式诸如钾盐、钠盐或盐酸盐。用于本发明组合物的酸化剂可以是(但不限于)柠檬酸、抗坏血酸、苹果酸、苯甲酸、磷酸、醋酸、己二酸、反丁烯二酸、葡糖酸、酒石酸、乳酸、丙酸、山梨酸、或其混合物。在一个实施方案中，所述酸化剂为柠檬酸。此外，根据本发明所公开的内容，所述组合物中酸化剂的存在量为常规用于饮料组合物的用量。例如，至少一种酸化剂的存在量可以为相对全部组合物的重量约0.01%1%。选择性组分本发明组合物还可包括常规饮料中通常可见的选择性组分。这类选择性成分可以被分散、溶解到，或除此以外混进或混合到本发明的组合物中。例如，所述组分可以是制作自常规的饮料组分，但不限于水、EDTA、添加的防腐剂、着色剂、调味剂、类黄酮、维生素、矿物质、蛋白质、乳化剂、碳酸化作用组分、增稠剂(即黏性调节剂和稠化剂)、抗氧化剂、消泡剂、及其混合物。水根据本发明，所述饮料组合物还包括水。所述的水可以是"经处理的水"、"纯净水"、"软化水"和/或"蒸馏水"。所述的水应该适合人类或动物消费，且所述饮料组合物不应该因包含水而受到影响。这些添加到所述组合物中的水是除本发明其他组分(例如，所述至少一种汁液组分)中所含水以外的部ii分。本发明所述的水存在量相对于全部组合物的体积可以为约60%99%，以及进一步，例如，相对于全部组合物的体积为约80°/。99%。所述添加的水组分也符合某些质量标准，诸如生物学的、营养的和沉淀标准。所述添加的水组分的水的硬度可为约552S0ppm，诸如约60180ppm。水的硬度指阳离子的数量，例如，水中存在的碳酸钙。如本发明所述，水的硬度测量按照由美国分析化学家组织(AOAC)出版的"法定分析方法(OfficialMethodsofAnalysis)"(WilliamHorwitzed.，18thed.2005)中记载的"美国分析化学家组织标准"，其相关内容以引用的方式并入本发明。EDTA所述防腐体系也可包括乙二胺四乙酸(EDTA)。如本发明所使用，EDTA指天然和合成的EDTA及其盐，诸如乙二胺四乙酸钙二钠盐或乙二胺四乙酸二钠盐。EDTA是美国食品及药物管理局(FDA)已批准为通常视为安全(GRAS)的螯合剂并可用作食品添加剂。参见21C.F.R.§§172.0135，173.315。由于其化学结构，除了其他东西外，EDTA还可以捕捉隔离金属和稳定维生素。据推测，通过螯合金属EDTA移走了微生物所需的金属，并使这些微生物基本上处于饥饿状态。EDTA可在本发明组合物中的存在量为约10~40ppm，诸如约10!30ppm，和进一步例如，约15~25ppm。在至少一个事实方案中，EDTA在饮料组合物中的存在量为约1530ppm。添加的防腐剂除所述的防腐体系外，本发明组合物还可包括至少一种添加的防腐剂。如本发明所使用，术语"防腐剂"包括已批准用于饮料和/或食品组合物中的所有防腐剂。所述防腐剂可包括各种添加的防腐剂，诸如，但不限于，化学防腐剂(例如柠檬酸及其盐类)；游离脂肪酸；酯类及其衍生物；肽；月桂酰精氨酸；培养的右旋糖；印度楝树油；丁香酚；对异丙基苯甲垸；麝香草酚；香齐酚；沉香醇；游霉素；茶树油；手指根(fmgerroot)提取物；巴西莓粉；4-羟基节基异硫代氰酸酯(4-hydroxybenzylisothiocyanate)和/或白芥菜籽精油；和其他弱酸，诸如肉桂酸和/或其混合物。此外，添加的防腐剂可包括(但不限于):乳-抗微生物剂，诸如乳铁传递蛋白、乳过氧化物酶、乳球蛋白和乳脂；卵-抗微生物剂，诸如溶菌酶、卵铁传递蛋白、卵球蛋白卵黄抗体(lgY)和抗生物素蛋白；植物-抗微生物剂，诸如植物苯酚、类黄酮、硫代亚硫酸酯、儿茶素、硫代葡萄糖苷和琼脂；细菌-抗微生物剂，诸如益生菌、乳酸链球菌肽、片球菌素、罗氏菌素(reuterin)和沙克乳杆菌素(sakacin);酸-抗微生物剂，诸如乳酸、醋酸和柠檬酸；环境-抗微生物剂，诸如氯化钠；聚磷酸盐；氯杀螨(chlorocide);和臭氧。所述至少一种添加的防腐剂存在量不超过由美国食品及药物管理局(FDA)或其他食品和饮料管理组织规定所要求的最大剂量。着色剂本发明组合物还包括至少一种着色剂。所述着色剂包括各种着色剂诸如，但不限于FD&C(经美国FDA认定的)色素、FD&C色淀、及其混合物。任何其他用于饮料和/或食品产品的着色剂都可以使用。例如，一种FD&C色素或FD&C色淀的混合物可以结合其他常用的饮料和/或食品着色剂使用。此外，也可以使用其他天然着色剂，例如，包括水果、蔬菜、植物提取物、和/或其他提取物，诸如葡萄、红醋栗、胡萝卜、甜菜根、红甘蓝、木槿、胭脂虫红、黄姜、胡萝卜素、胭脂树橙、和/或任何其组合。调味剂本发明组合物还包括至少一种调味剂。所述至少一种调味剂包括(但不限于)油、提取物、树脂油、任何其他本领域公知的调味剂、及其混合物。例如，合适的口味包括(但不限于)水果味、可乐味、咖啡味、固态茶(例如茶浓縮物、提取物或粉末)、巧克力味、乳品味、咖啡、可乐果、人参、可可果、及其混合物。合适的油和提取物可包括(但不限于)香草精、柑橘属油和提取物、及其混合物。这些口味可源自天然来源诸如汁液、精油和提取物，或经合成生产。此外，所述至少一种调味剂可为各种口味的混合，诸如水果和/或蔬菜。类黄酮本发明组合物还可选择地包括至少一种类黄酮，其为源自一种水溶性植物色素的天然化合物。类黄酮被公知具有抗氧化、抗微生物和抗癌的活性。本领域技术人员可在植物、蔬菜、水果、花或任何其他公知的天然来源中发现类黄酮。类黄酮可以通过本领域公知的常规方法从这些来源中得到。其来源不限于类黄酮的单一来源，但也可包括混合来源，诸如单一种蔬菜或蔬菜混合物的提取物。另外，类黄酮还可通过合成或另外的合适化学方法生产兵掺入到本发明的饮料组合物中。所述类黄酮可源自的类黄酮，诸如(但不限于)槲皮素、山奈酚、杨梅酮、异鼠李素、儿茶素、及其衍生物或混合物。维生素和矿物质根据本发明，至少一种添加的维生素和/或矿物质可以可选择地掺入本发明的饮料组合物中。类似于所述至少一种汁液组分，所述添加的维生素和/或矿物质也能够作为微生物的食物来源。在过去，维生素和矿物质诸如钙、铁和镁不能够作为强化作用加入饮料组合物中，因为防腐剂诸如聚磷酸盐会结合和钝化维生素和/或矿物质。对于本发明的饮料组合物这一点可以避免。所述维生素可包括各种维生素，但不限于核黄素、烟酸、维生素B、维生素B6、维生素B12、酒石酸氢胆碱、烟酰胺、维生素B1、叶酸、D-泛酸钙、维生素H、维生素A、维生素C、一或多种复合维生素B、维生素D、维生素E醋酸酯、维生素K、及其衍生物或混合物。所述矿物质可包括各种矿物质，诸如(但不限于)钙、锌、铁、镁、锰、铜、碘、氟化物、硒、及其混合物。合成的维生素和矿物质也在本发明组合物的考虑范围内。选择性维生素和矿物质的添加需注意使本发明组合物的口味不会受到很大影响。为了有助于消费者符合美国推荐的每日维生素和矿物质摄入量(RDI)，所述至少一种添加的维生素和/或矿物质也可被添加。蛋白质另外，本发明组合物还包括至少一种蛋白质组分，例如，大豆蛋白提取物。所述至少一种蛋白质组分可源自，例如，但不限于牛奶蛋白诸如酪蛋白(酪蛋白酸)、乳清蛋白、蛋白、明胶、胶原、及其混合物。乳化剂本发明可选择地包括至少一种乳化剂。任何饮料和/或食品级别的乳化剂都可用于稳定乳状液。所述乳化剂包括各种乳化剂，但不限于阿拉伯树胶(gumacacia)、改良的食品淀粉(例如，由十二烯基琥珀酸酯改良的食品淀粉)、源自纤维素(例如，羧甲基纤维素)的阴离子聚合物、印度胶(gumghatti)、改良的印度胶、黄原胶、甘油三松香酸酯(酯胶)、黄芪胶(tragacanthgum)、瓜尔胶、刺槐豆胶、胶质、卵磷脂、及其混合物。例如，一种饮料可包括一种悬浮乳液或调味乳液。对于悬浮乳液，该悬浮剂可包括至少一种脂肪或油，用一种适合的食品级别的乳化剂使其以水包油型乳液状态稳定下来。任何一种脂肪或油都可用作悬浮剂，条件是该脂肪或油适合用于组合物诸如饮料中。任何合适的饮料和/或食品级别的乳化剂都可以使用，条件是其可使该脂肪或油悬浮剂以水包油型乳液状态稳定下来。可用于本发明饮料组合物的调味乳液包括至少一种合适的调味油、提取物、树脂油、精油、和/或这类物质，其用作饮料的调味剂为本领域所公知。14碳酸化作用根据本发明，碳酸化作用(例如，二氧化碳)可基于本领域技术人员公知的技术进一步添加。例如，可将二氧化碳加入到被引入饮料或浓縮饮料的水中。引入本发明组合物的碳酸化作用的存在量将根据该饮料的属性和所需的碳酸化水平而定。增稠剂本发明组合物可以可选择地包括至少一种增稠剂。所述增稠剂包括各种增稠剂，即粘度调节剂和/或稠化剂，诸如，但不限于纤维素化合物、印度胶、改良的印度胶、瓜尔胶、黄茛胶、阿拉伯树胶(gumacacia)、胶质、黄原胶(xanthumgum)、角叉胶、刺槐豆胶、胶质、卵磷脂、及其混合物。抗氧化剂本发明组合物还可包括至少一种抗氧化剂。所述至少一种抗氧化剂可包括，但不限于抗坏血酸；维生素E;瓜尔胶；没食子酸丙酯、亚硫酸盐和偏亚硫酸盐；硫代二丙酸及其酯；香料提取物；葡萄籽；茶提取物；及其混合物。氨基酸根据本发明，本发明组合物还可包括至少一种氨基酸。所述至少一种氨基酸可包括，但不限于丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、鸟氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、及其混合物。消泡剂本发明组合物还可包含至少一种消泡剂。所述至少一种消泡剂可包括，但不限于藻酸钙；聚硅酮诸如聚二甲基硅氧烷；脂肪酸酯诸如丙二醇脂肪酸酯；丙三醇脂肪酸酯；山梨糖醇酐脂肪酸酯；及其混合物。根据本发明，可存在于所述组合物中的上述这些可选择的组分的用量，是通常用于饮料组合物中的用量。此外，这些添加的组分的用量将依所需的饮料组合物而定。制备根据本发明，所述饮料组合物可按照饮料行业本领域技术人员熟知方法制备。例如，所述饮料组合物的制备可以通过分散、溶解、弥散、或反之将所有成分同时混合在一起并加入所需的水。制备时也可以根据溶解度或任何其他参数连续加入各成分，并加入所需的水。这些可以使用一个机械搅拌器或本领域公知的均质化技术来完成。另外，本发明组合物可制作为液体或干燥的饮料浓縮物。微生物评估本发明组合物可使用本领域技术人员公知的技术评估来测定其微生物稳定性。例如，一个测定微生物稳定性的方法就是，通过给本发明的饮料或饮料基质接种一批微生物，诸如霉菌、酵母菌和细菌，以评估该饮料的微生物稳定性。这些微生物可以是在饮料腐败事件诸如下面要提到的实施例中先前鉴定过的微生物，或任何种类的酵母菌、霉菌、细菌、和/或其混合物。只要所述饮料或饮料基质被接种了，通过定期的平板计数就可以测定其微生物的生长。根据平板计数，就可以测定微生物在所接种的组合物诸如饮料中的生长的程度。本发明人使用了标准的食品和饮料微生物学平板计数法，例如，由lto&Pouch-Downes主编的CompendiumofMethodsfortheMicrobiologicalExaminationofFoods(4thed.Amer.Pub.HealthAssoc.2001)(《食品微生物检测方法概要》(美国公共健康协会，2001年第4版))所描述的方法，以及Notermans等人，AUser'sGuidetoMicrobiologicalChallengeTestingforEnsuringtheSafetyandStabilityofFoodproducts,10FoodMicrobiology145-57(1993)，(1993年出版的《为保证食品产品安全和稳定性所做的微生物挑战实验使用手册》(第10章"食品微生物"，145-57)所提到的方法，其内容以引用的方式并入本发明。此外，还使用流式细胞仪来检测微生物的生长。参见Jay，J.M.,ModernFoodMicrobiology(AspenPublishers,Inc.,2000)，(Jay，J.M的《J见ft食品微生物学》(Aspen出版公司，2000年))。流式细胞仪应用荧光染色分子光散射、光受激后发射的原理对微生物进行鉴别和计数。例如，一个接种了的组合物样品被注射到一个鞘液流中心。当这些微生物截断光源时，它们把光散射出去，并且荧光染料受激后处于一个较高的能量状态。这个较高的能量状态释放出具有特定属性的光子。光基本上被转化为电脉冲，再传输为一种可阅读的形式，诸如活细胞计数图。鉴于本发明公开的说明书及其实践，本发明的其他实施方案对于本领域技术人员来说是显而易见。本发明的说明书和实施例应当被看作仅仅是示例性的，本发明的真正保护范围及其实质将在接下来的权利要求书中说明。除了在这些操作性的实施例中，或其他方面的说明，在本发明说明书和权力要求书中使用的所有表示各种成分的数量、反应条件等的数字，应理解为在各种情况下被术语"大约"修饰。因此，除非指出其反面，本发明说明书及其所附权利要求书中提出的这些数字参数都是近似的数额，其可以根据本发明公开所期望达到的特性而变化。至少，在权力要求书中，每个数字参数都应理解为考虑到有效数字位数和常规的数字修约方法。尽管这些提出本发明公开的宽保护范围的数字范围和参数都是近似数额，在特定实施例中提出的这些数值都是尽可能精确地描述。然而，任何数值都在其各自的测试方法本身就会有一些由其标准误差所带来的必然误差。实施例下列实施例包括根据本发明饮料组合物的实施方案。这些组合物制备后进行评估以测定其微生物稳定性，即当接种上各种微生物后，微生物的生长受到抑制和/或有所减少，和/或微生物死亡。下列实施例应看做是本发明的体现，而不能解释为对本发明的限制。为检测处于本发明范围内的饮料组合物的微生物稳定性，下列生物体被用于制备各种酵母菌、细菌和霉菌接种体<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>下列所描述的实施例使用至少一种、有些情况下三种或更多种上述微生物，以制备测试用的混合物。每一种微生物接种体的制作情况如下酵母菌和细菌接种体通过将一满环的每种微生物放到无菌的接种体培养基上制备微生物的复合培养物。该培养基在室温下培养约72小时以使微生物生长。所述微生物被置于平板上以CFU/ml浓度单位进行计数。一个健康的酵母菌或细菌培养物可包含的浓度为约1x107CFU/ml。在下面对于细菌和酵母菌的结果描述中，0.5的数值表示无法检测的微生物浓度。霉菌接种体在橙血清琼脂的有盖皮氏培养皿内，采用点接种法接种上每种霉菌。这些平板被接种上约2周时间。平板上的孢子被冲下来，然后重新悬浮于磷酸缓冲液中。通过对橙血清琼脂平板计数孢子总数。这些平板在27。C被培养约35天。下面对于霉菌的结果描述，是基于相对于平板计数的表达值。因此，其表达值越高，在接种的基质上生长得就越多。例如，表达值3代表其最大的生长量，而表达值0代表没有生长。实施例1配制一种非碳酸化饮料基质配方。下面提供该非碳酸化饮料配方和详细处理方法。—种非碳酸化饮料基质制备时包括用量0.114%(v/v)0.005%(v/力10.9%(v/v)0.0016%(v/v)适量(qs)下列防腐剂体系采用上述饮料基质做检测布齐齐S味色味资水调着甜悬<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>所述饮料基质先是混合在一起。然后，将其分开以掺入指定的防腐体系，即对照和防腐剂A到E，在97。C进行巴氏消毒约20秒钟，再冷却至室温。所述饮料基质被灌入无菌瓶中并盖上盖，即约在25°C。所述饮料基质使用前在约4。C储存。接着，按照上述方法制备微生物培养物。不防腐的和防腐的瓶中饮料基质被接种上微生物(每种菌株准备两瓶)，即浓度为1x104CFU/ml酵母菌、细菌和霉菌。所述瓶子被摇动约25次。从每个容器中取出一个最初的样品代表时间为0的状态。所述微生物在接种瓶中于27°C培养。在指定的时间间隔，每个容器的样品都被平板计数，取样前先摇晃瓶子。表13为所检测的饮料组合物及结果的概括。图1以图表的形式说明表l的结果。表1:在27°C对饮料组合物中酵母菌的检测(平均值，浓度为CFU/ml)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表2:在27°C对饮料组合物中霉菌的检测。霉菌的结果以霉菌1和霉菌2重复样品的形式显示。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>从表1和表2的数据来看，本发明饮料组合物接种酵母菌后，与不防腐的饮料(对照)相比，在1428天内显示了微生物稳定性。与不防腐的饮料(对照)相比，也未显示有霉菌。另外，含10%美国每日推荐摄入钙值的本发明的饮料组合物也获得了微生物稳定性。实施例2按照实施例1中的具体描述制备并评估一种非碳酸化饮料基质，但含有下列所述的防腐剂体系<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表3和4为所述实验结果的概括。图2以图形的方式说明表3中的结果。表3:在27°C对饮料组合物中细菌的检测(平均值,浓度为CFU/ml)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表4:在27°C对饮料组合物中霉菌的检测。霉菌的结果以霉菌1和霉菌2重复样品的形式显示。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>从表3和表4的数据来看，本发明含有汁液的量为3%、5%和10%的饮料组合物显示了其防腐性，即微生物稳定性。实施例3按照实施例1中的具体描述制备并评估一种非碳酸化饮料基质，但含有下列所述的防腐剂体系<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>另外，使用了两种不同形式的聚赖氨酸制备所述饮料组合物，即在上述表格中表头的"聚赖氨酸来源"下区分。所指定的"干燥"形式包含重量百分比为1.5%的聚赖氨酸和乙酸钠、糊精、DL-苹果酸、柠檬酸钠和乳糖结合。所指定的"溶液"形式包含重量百分比为25%的聚赖氨酸和蒸馏水。表5和6为所述实验结果的概括。图3以图形的方式说明表5中的结果。表5:在27°C对饮料组合物中酵母菌的检测(平均值，浓度为CFU/ml)。_<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表6:在27°C对饮料组合物中霉菌的检测。霉菌的结果以霉菌1和霉菌2重复样品的形式显示。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>从表5和表6的数据来看，本发明饮料组合物的制备，使用了干燥或溶液形式的聚赖氨酸，其落在本发明的保护范围内。那些本发明的饮料组合物接种(酵母菌)后，与不防腐的饮料(对照)相比，在1428天内显示了微生物稳定性。实施例4按照实施例1中的具体描述制备并评估一种非碳酸化饮料基质，但含有下列所述的防腐剂体系<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>从表6和表7的数据来看，每一种饮料都强化性地加入了美国每日推荐摄入值即10%的钙。所述对照和饮料A没能在1428天导致2log微生物即酵母菌的减少。然而，本发明的饮料B和C接种后，与不防腐的饮料(对照)相比，在1428天内显示了微生物稳定性。实施例5按照实施例1中的具体描述制备并评估一种非碳酸化饮料基质，但含有下列所述的防腐剂体系<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表911为所述实验结果的概括。此外，图5以图形的方式说明表9中细菌的结果。图6以图形的方式说明表10中酵母菌的结果。表9:在27。C对饮料组合物中细菌的检须IJ(平均值，浓度为CFU/ml)。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表10:在27°C对饮料组合物中酵母菌的检测(平均值，浓度为CFU/ml)。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表ll:在27。C对饮料组合物中霉菌的检测。霉菌的结果以霉菌l和霉菌2重复样品的形式显示。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>从表911的数据来看，饮料组合物A、B和C在接种上细菌和酵母菌后，1428天导致21og微生物减少，显示了微生物稳定性。另外，饮料组合物A、B和C还显示了霉菌表达的减少，即零生长或无生长。实施例6按照实施例1中的具体描述制备并评估一种非碳酸化饮料基质，但含有下列所述的防腐剂体系<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表12为所述实验结果的概括。表12:在27°C对饮料组合物中子囊菌属酵母(Z.bailii)的检测(平均值，浓度为CFU/ml)。_<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>从表12的数据来看，当饮料组合物中加入约2ppm聚赖氨酸后，本发明能够提供杀菌性能。图7以图形的方式说明表12中的结果。权利要求1.一种饮料组合物包括一种防腐体系，其含有约0.1～150ppm聚赖氨酸和约10～1000ppm的至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.5～4.5。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种饮料组分选自至少一种汁液、至少一种甜味剂、及其混合物。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚赖氨酸的存在量为约0.7520ppm。4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述聚赖氨酸的存在量为约0.7510ppm。5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述聚赖氨酸的存在量为约0.752ppm。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种弱酸的存在量为约10500ppm。7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述至少一种弱酸的存在量为约100500ppm。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述至少一种弱酸的存在量为约150350ppm。9.根据权利要求1所述的组合物，其中单独一种弱酸为肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、或其碱金属盐，其中所述单独一种弱酸的存在量为约10500ppm。10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种弱酸为山梨酸。11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述山梨酸的存在量为约150350ppm。12.根据权利要求1所述的组合物，还包括相对于全部组合物体积的约60%~99%的水。13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述水的含量为相对于全部组合物体积的约80%~99%。14.根据权利要求12所述的组合物，其中所述水的硬度值为约55250ppm。15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述水的硬度值为约6(M80ppm。16.根据权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种饮料组分是至少一种汁液。17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述至少一种汁液的含量为相对于全部组合物体积的约0.1%100%。18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述至少一种汁液的含量为相对于全部组合物体积的约0.5%25%。19.根据权利要求16所述的组合物，其中所述至少一种汁液选自水果汁、蔬菜汁、植物性药物汁、及其混合物。20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述至少一种汁液包括水果汁。21.根据权利要求19所述的组合物，其中所述至少一种汁液包括蔬菜汁。22.根据权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种饮料组分为至少一种甜味剂。23.根据权利要求22所述的组合物，其中所述至少一种甜味剂选自营养性甜味剂、非营养性甜味剂、及其混合物。24.根据权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种饮料组分包括至少一种汁液和至少一种甜味剂。25.根据权利要求1所述的组合物，还包括约1040ppm的EDTA。26.根据权利要求25所述的组合物，其中所述EDTA的含量为约1030ppm。27.根据权利要求26所述的组合物，其中所述EDTA的含量为约1525ppm。28.根据权利要求1所述组合物，还包括至少一种附加成分，该附加成分选自防腐剂、着色剂、调味剂、类黄酮、维生素、矿物质、蛋白质、乳化剂、碳酸化作用组分、增稠剂、抗氧化剂、消泡剂、及其混合物。29.—种饮料组合物包括一种防腐体系，其含有约0.1150ppm聚赖氨酸，约1040ppm的EDTA，及约10~1000ppm的至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.5~4.5。全文摘要本发明涉及饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系含有聚赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.5～4.5。文档编号A23L3/3508GK101626698SQ200880004588公开日2010年1月13日申请日期2008年2月7日优先权日2007年2月13日发明者波拉·萨夫科,香农·巴莱斯特里尼申请人:可口可乐公司