RS20060217A - Pića i prehrambeni artikli otporni na izmene ukusa izazvane svetlošću, postupci za dobijanje istih, i preparati kojim obezbedjuju takvu otpornost - Google Patents

Abstract

Jedan aspekt ovog pronalaska se odnosi na preparat koji sadrži karamelizovani ugljeni-hidrat, preparat, koji kada se rastvori u vodi sa sadržajem suve materije 0,1 mas%, pokazuje: i. absorpciju na 280 nm (A280) koja je veća od 0,01, poželjno veća od 0,05, još poželjnije veća od 0,1, a najpoželjnije veća od 0,3; i ii. odnos absorpcije A280/560 jednak najmanje 200, poželjno najmanje 250. Drugi aspekti ovog pronalaska se odnose na postupak za proizvodnju pića ili prehrambenog artikla otpornog prema izmenama ukusa izazvanim sa svetlošću, a pomenuti postupak se sastoji od unošenja u pomenuto piće ili prehrambeni artikl gore definisanog preparata; i na postupak za proizvodnju pomenutog preparata.

Description

PIĆA I PREHRAMBENI ARTIKLI OTPORNI NA IZMENE

UKUSA IZAZVANE SVETLOŠĆU, POSTUPCI ZA

DOBIJANJE ISTIH, I PREPARATI KOJI IM OBEZBEĐUJU

TAKVU OTPORNOST

Ovaj pronalazak se odnosi na pića i prehrambene artikle koji imaju povišenu otpornost prema promenama ukusa izazvanih sa svetlošću, i preparate koji se mogu pogodno koristiti kao aditivi u pićima i prehrambenim artiklima za sprečavanje ili smanjivanje promena ukusa izazvanih sa svetlošću. Proizvodi i preparati u skladu sa ovim pronalaskom sadrže karamelizovane ugljene-hidrate niskog intenziteta boje. Ovaj pronalazak je naročito pogodan za upotrebu u pićima i prehrambenim artiklima koji su podložni razvoju lošeg ukusa kao rezultat izlaganja svetlosti, naročito ukoliko ta pića ili prehrambeni artikli nisu pakovanjem adekvatno zaštićeni od štetnog delovanja svetlosti.

Ovaj pronalazak takođe obuhvata i postupak za proizvodnju tih pića i prehrambenih artikala, korišćenjem ovih preparata.

U industriji pića i prehrambenih artikala dobro poznat problem je stvaranje lošeg ukusa izazvanog sa svetlošću. Razni loši ukusi se stvaraju reakcijama koje su inicirane ili ubrzane izlaganjem svetlosti, a opisane su u naučnoj literaturi. Brzina kojom napreduju ove reakcije stvaranja lošeg ukusa, obično se dramatično povećava izlaganjem svetlosti talasne dužine ispod 500 nm, a naročito UV svetlosti.

Promene ukusa izazvane sa svetlošću u pićima i prehrambenim artiklima mogu se efikasno inhibirati pakovanjem ovih napitaka ili prehrambenih artikala u materijal koji neće propuštati svetlost frekvencija koje promovišu reakcije za generisanje lošeg ukusa. Međutim, iz raznih razloga ponekad je poželjno da se koristi materijal za pakovanje koji ne poseduje kvalitet zaštite od svetlosti. U tim slučajevima, sastav pića ili prehrambenog artikla treba da se optimizuje, kako bi se postigla dovoljna stabilnost protiv izazivanja promena ukusa izazvanih svetlošću. Ako se ovo ne može postići uobičajenim konstituentima takvih pića ili prehambenih artikala, mogu se koristi specijalni aditivi za stabilizaciju od dejstva svetlosti.

U stanju tehnike je poznato da se koriste veoma različiti aditivi za stabilizaciju pića i prehrambenih proizvoda protiv stvaranja lošeg ukusa izazvanog svetlošću. Mnogi od ovih aditiva postižu njihovu efikasnost preko sposobnosti da inhibiraju reakcije koje generišu loš ukus, npr. neutrališući jednu ili više reakcija i/ili ključnih intermedijara. Pored toga, aditivi koji su predloženi neutrališu proizvode reakcija koji izazivaju loš ukus (npr. formiranjem neisparljivog kompleksa) ili promovišu razgradnju ovih proizvoda reakcije u proizvode sa manje mirisa.

Umesto da se minimizira delovanje svetlosti koje izazivaju rakcije koje generišu loš ukus, kao što je opisano gore, moguće je takođe spečiti odigravanje tih reakcija unošenjem aditiva koji neutrališu nepoželjno delovanje pomenute svetlosti, a naročito ultravioletne komponente pomenute svetlosti. U US Patent-u 5,948,458 opisan je postupak za prevenciju kvarenja, užeglosti ili izmene boje u tečnim prehrambenim proizvodima koji sadrže nezasićene lipide i masti, a koje izaziva izlaganje ovih tečnih prehrambenih proizvoda ultravioletnoj svetlosti, postupak koji se sastoji od dodavanja pomenutim prehrambenim proizvodima efikasne količine trikalcijum-fosfata, koji efikasno absorbuje ultravioletnu svetlost. U US Patent-u 4,389,421 opisano je dodavanje organskih jedinjenja koja sadrže 1,8-epoksi grupu, kao što je 1,8-cineol, za sprečavanje ili značajno smanjivanje dejstva svetlosti na ukus pića od slada. Tu je predpostavljeno da dodavanje 1,8-epoksi jedinjenja pićima od slada sprečava stvaranje metil-butenil merkaptana, sprečavanjem cepanja fragmenta sa pet ugljenika (izo-pentenil lanac) iz bočnog izo-heksanoil lanca u izo-a-kiselinama, fragmenata koji bi inače reagovali sa sulfhidril grupom, stvarajući izo-pentenil merkaptan (metil-butenil merkaptan). Navodi se da 1,8-epoksi jedinjenja mogu da spreče stvaranje metil-butenil merkaptana, reagovanjem sa izo-pentenil fragmentom, ili zaštitom bočnog izo-heksanoil lanca od fragmentacije, ili blokiranjem sulfhidril grupe za reakciju sa izo-pentenil fragmentom.

Predloženi su mnogi prehrambeni aditivi za stabilizaciju pića ili prehrambenih artikala od stvaranja lošeg ukusa izazvanog svetlošću, koji se moraju obeležiti, kao hemijski ili veštački entiteti na pakovanju proizvoda. Polazeći sa stanovišta prihvatanja od strane potrošača, proizvođači pića i prehrambenih artikala obično ne vole da koriste takve hemijske aditive, već umesto toga više vole da koriste aditive koji omogućavaju primamljivije sastojke na etiketama (etikete koje su prihvatljivije za potrošača), a koji pružaju sličnu funkcionalnost.

Ovi pronalazači su otkrili da sepićima i prehrambenim artiklima može pružiti poboljšana otpornost prema promenama ukusa izazvanih sa svetlošću, sa preparatima koji sadrže karamelizovane ugljene-hidrate niskog intenziteta boje. Upotreba karamelizovanog ugljenog-hidrata, kao što je karamel, nudi prednost da se ovaj preparat može navesti na pakovanju liste sastojaka proizvoda pod nazivom koji je prihvatljiv za potrošača, npr. "karamel", "boja karamela", "ekstrakt karamela" ili "izolat karamela".

Ovi pronalazači su neočekivano otkrili da karamelizacija, tj. reakcija koja se dešava kada se zagrevaju ugljeni-hidrati, daje proizvode reakcije koji pokazuju sposobnost da absorbuju ultravioletnu svetlost, a da se ne razgrađuju u supstance koje generišu nepoželjni loš ukus, naročito ako se ugljeni-hidrati karamelizuju u prisustvu izvora azota. Značajnije od toga, ovi pronalazači su našli da su ove supstance koje absorbuju UV, za razliku od drugih konstituenata svojstvenih karamelizovanim materijalima, u suštini bezbojne. Tako, na bazi ovog saznanja, ovi pronalazači su razvili preparat koji se može koristiti za stabilizaciju pića ili prehrambenih artikala protiv izmene ukusa izazvane sa svetlošću, a bez unošenja suštinske izmene boje. Mada ovi pronalazači veruju da su pogodna svojstva ovog preparata povezana uglavnom sa njegovim svojstvima absorpcije UV, moguće je da zaštitna svojstva ovog preparata delimično potiču i od drugih kvaliteta.

Ovi proizvodi i preparati za stabilizaciju od dejstva svetlosti, koji sadrže karamelizovani ugljeni-hidrat niskog intenziteta boje, kombinuju relativno visoku absorpciju UV svetlosti, naročito na talasnim dužinama od 250 do 400 nm, i relativno nisku absprciju vidljive svetlosti, što pokazuje odnos absorpcije svetlosti na talasnim dužinama 280 i 560 nm (A28o/56o) od najmanje 200. Karameliizovani ugljeni-hidrat niskog intenziteta boje pogodno se dobija obezbojavanjem karamela, da bi se uklonile komponente koje su odgovorne za mrku boju, a pri tome zadržavaju komponente koje absorbuju UV, što pokazuje porast A28o/56o od najmanje 100%. Alternativno, karamelizovani ugljeni-hidrat se može dobiti izborom uslova reakcije koji favorizuju stvaranje komponenata koje absorbuju UV (npr. pirazina), u odnosu na stvaranje komponenata koje doprinose boji (npr. melanoidina).

Komercijalno dostupni karameli, koji se proizvode karamelizacijom u prisustvu izvora azota, obično se karakterišu na osnovu tako-zvanog odnosa ekstinkcija (odnos absorpcije A28o/56o), koji se određuje po metodi opisanoj niže. Tipično, ovi karameli pokazuju odnos absorpcije A28o/56o manji od 120. Obezbojavanje karamela u skladu sa ovim pronalaskom uklanja bojene komponente koje absorbuju oko 560 nm, dok istovremeno zadržava karakteristike absorpcije UV. Dakle, obezbojavanje karamela u skladu sa ovim pronalaskom daje materijal sa značajno većim odnosom absorpcije A28o/e6o nego obični karameli, proizvedeni karamelizacijom u prisustvu izvora azota (naime, amonijačni karamel i sulfitno-amonijačni karamel).

Detaljan opis pronalaska

U skladu sa jednim aspektom, ovaj pronalazak se odnosi na preparat koji sadrži karamelizovani ugljeni-hidrat, preparat koji, kada se rastvori u vodi sa sadržajem suve materije od 0.1 mas%, pokazuje: i. absorpciju na 280 nm (A2so) veću od 0,01, poželjno veću od 0,05, poželjnije veću od 0,1, a najpoželjnije veću od 0,3; i ii. odnos absorpcije A28o/56o najmanje 200, poželjno najmanje 250

Karamelizovani ugljeni-hidrat iz ovog pronalaska se razlikuje od uobičajenih karamela po njegovom relativno niskom sadržaju bojenih komponenata, naime komponenata mrke boje. Nizak sadržaj bojenih komponenata je očigledan iz relativno niske absorpcije na 560 nm (A560). Istovremeno, ovaj karamelizovani ugljeni-hidrat pokazuje snažan kapacitet absorpcije UV, što dokazuje A2soovog preparata. Dakle, ovaj karamelizovani ugljeni-hidrat, kao i ovaj preparat, karakteriše relativno visok odnos absorpcije A2so/56o- Ovaj preparat tipično sadrži najmanje 10%, poželjno najmanje 20%, poželjnije najmanje 30%, još poželjnije najmanje 40%, a najpoželjnoje najmanje 50% karamelizovanog ugljenog hidrata, računato na masu suve materije.

A28ose određuje relativno prema % suve materije, kao što je opisano ovde u odeljku "Intenzitet boje", izuzev što se absorbancija meri na 280, umesto na 610 nm.

Naziv "talasna dužina", kako se ovde koristi, odnosi se na talasnu dužinu svetlosti, ukoliko se drugačije ne naznači. Kada god se ovde poziva na "absorpciju", ako se drugačije ne naznači, to se odnosi na absorpciju svetlosti. Karamelizacija se obično definiše kao termalna razgradnja šećera, koja vodi stvaranju isparljivih (aroma karamela) i mrko-obojenih proizvoda (boje karamela). Ovaj proces katalizuje kiselina ili baza, i obično zahteva temperaturu iznad 120°C, pri pH unutar opsega od 3 do 9. Generisanje ukusa i boja u karamelizaciji izazvanoj toplotom, zahteva da šećeri, normalno monosaharidi, prvo podležu unutarmolekulskoj reorganizaciji. Obično, ova reakcija oslobađa H<+>. Dakle, pH rastvora koji se podvrgava karamelizaciji, opada sa vremenom.

Karamelizacija se odigrava jednim kompleksnim redosledom reakcija. Početna reakcija enolizacije je naročito značajna, zato što inicira naknadni lanac događanja. Ove reakcije dovode do proizvoda razgradnje šećera, koji mogu dalje reagovati stvaranjem kiseoničnih-heterocikličnih i karbocikličnih jedinjenja, preko kondenzacije aldola. Ključni intermedijari karamelizacije toplotom su ozuloze. To su a-dikarbonil jedinjenja, kao što je 3-deoksiheksozuloza. Ove supstance ne samo da vode stvaranju boje karamela, nego takođe daju važne isparljive proizvode, koji su tipični za aromu karamela.

Ovi pronalazači su otkrili da su karamelizovani ugljeni-hidrati, a naročito karameli dobijeni karamelizacijom u prisustvu izvora azota, pogodni za upotrebu u ovom pronalasku. Tako dobijene karamele karakteriše prisustvo značajnih količina cikličnih komponenata koje sadrže azot, kao što su derivati pirazina. Ovi pronalazači su zapazili snažnu pozitivnu korelaciju između efikasnosti ovog preparata za stabilizaciju pića i prehrambenih artikala od promena ukusa izazvanih sa svetlošću i sadržaja N-heterocikličnih supstanci u njima. U poželjnoj realizaciji, ovaj pronalazak sadrži najmanje 0,5 mas%, poželjno najmanje 1,0 mas%, poželjnije najmanje 3,0 mas% N-heterocikličnih supstanci, računato na suvu supstancu. Nađeno je da N-heterociklične supstance, u kojima prsten ili prstenovi, sadrže najmanje dva atoma azota, pokazuju naročito dobra svojstva stabilizacije od dejstva svetlosti. Naročito su poželjne aromatične N-heterociklične supstance, a posebno one koje sadrže dva atoma azota. Poželjno je da se N-heterociklične supstance biraju iz grupe koju čine pirazini, pirimidini, piridazini i njihove kombinacije.

Poželjno je da N-heterociklične supstance u skladu sa ovim pronalaskom pokazuju rastvorijivost u vodi od najmanje 10 mg/kg, poželjnije od najmanje 100 mg/kg. Brojka molarne mase ovih supstanci tipično ne prelazi 500, poželjno da ne prelazi 400, poželjnije da ne prelazi 350.

Ovi pronalazači si opazili da ovaj preparat daje naročito dobre rezultate ako karamelizovani ugljeni-hidrat sadrži značajnu količinu derivata pirazina, a naročito derivata pirazina koji sadrže supstituente izvedene iz ugljenog-hidrata. U skladu sa tim, u naročito poželjnoj realizaciji, ovaj preparat sadrži najmanje 0,5 mas%, poželjno najmanje 1 mas%, poželjnije najmanje 3 mas% računato na suvu materiju, derivata pirazina u skladu sa formulom (I):

gde R1-R4nezavisno, predstavljaju vodonik, hidroksihidrokarbil ostatak, estar hidroksihidrokarbil ostatka, ili etar hidroksihidrokarbil ostatka, a najmanje jedan od RrR4je hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar. Poželjno je da najmanje jedan od R1-R4predstavlja hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar, poželjnije je da ga predstavlja hidroksihidrokarbil ostatak.

Ovaj pronalazak obuhvata stereoizomere koji se mogu predstaviti ovde datim formulama. Dakle, ovaj pronalazak može da koristi racemske smeše ovih N-heterocikličnih supstanci, kao i u suštini čiste enantiomere pomenutih supstanci.

U naročito poželjnoj realizaciji, najmanje dva od R-1-R4 su hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar. U slučaju kada derivat pirazina sadrži dva hidroksihidrokarbil ostatka, poželjno je da su ti ostaci u para ili meta položaju. Najpoželjnije je da se u ovim derivatima pirazina nalaze dva R1-R4hidroksihidrokarbil ostatka ili njihova estra ili etra.

Naziv "hidroksihidrokarbil" ovde se koristi da označi hidrokarbile supstituisane sa hidroksilom. Naziv "hidrokarbil" odnosi se na račvaste ili linearne ugljovodonične lance, koji opciono sadrže jednu ili više nezasićenih veza ugljenik-ugljenik, tj. dvogubih veza ugljenik-ugljenik i trogubih veza ugljenik-ugljenik, stim da pomenuti ugljovodonici imaju, poželjno od 1-20 atoma ugljenika. Tipični primeri hidroksihidrokarbila su račvasti, a isto tako i neračvasti, hidroksialkili i hidroksialkenili. Pored hidroksil supstituenata, hidroksikarbil ostaci mogu takođe da sadrže i druge supstituente, kao što su grupe: karbonil, karboksil, acil, amino, acilamino, alkoksi, hidroksiamino, alkoksiamino, tiol, disulfid, etar, estar, alkiltio i amid. Poželjno je da ovi poslednji supstituenti ne sadrže više od 10, poželjnije ne više od 5 atoma ugljenika. Najpoželjnije je dahidroksikarbil ostatak ne sadrži druge supstituente osim jedne ili više hidroksil grupa.

Tipično, hidroksihidrokarbil ostatak sadrži 1-10, poželjno 2-4 atoma ugljenika, a poželjnije 3 ili 4 atoma ugljenika. U naročito poželjnoj realizaciji ukupan broj atoma ugljenika, prisutan u derivatu pirazina, je unutar opsega 5-12, poželjnije unutar opsega 9-12.

Poželjno je da najmanje jedan hidroksihidrokarbil ostatak sadrži najmanje dve hidroksil grupe. Poželjnije je da pomenuti ostatak sadrži tri ili četiri hidroksil grupe.

Derivati pirazina, u preparatu za stabilizaciju od dejstva svetlosti iz ovog pronalaska, tipično sadrže visoki udeo di-supstituisanih pirazina. Dakle, u poželjnoj realizaciji, ovaj pronalazak sadrži najmanje 0,5 mas% računato na suvu materiju, derivata pirazina u skladu sa Formulom (I), gde najmanje dva od R1-R4nezavisno predstavljaju hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar.

Primeri di-supstituisanih derivata pirazina, koji su naročito prisutni u ovom preparatu, su fruktosazini, naročito 2,5- i 2,6-supstituisani fruktosazini. Dakle, u naročito poželjnoj realizaciji, ovaj preparat sadrži najmanje 0,1%, poželjno najmanje 0,3%, još poželjnije najmanje 0,5%, a najpoželjnije najmanje 1,0% fruktosazina, koji se biraju iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin (1-[5-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol), 2,6-deoksifruktosazin (1-[6-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol), 2,5-fruktosazin (1-[5-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol), 2,6-fruktosazin (1 -[6-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol) i njihove kombinacije, računato na masu suve materije. U naročito poželjnoj realizaciji, fruktosazin se bira iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin, 2,6-deoksifruktosazin i njihove kombinacije. Najpoželjnije je da se fruktosazin bira iz grupe koju čine (1-[6-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol), (1-[5-(2,3,4-tirhidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol) i njihove kombinacije. Ovi poslednji deoksifruktosazini su predstavljeni sledećim formulama:

Ovaj pronalazak obuhvata upotrebu pića ili prehrambenih artikala sa sintetskim (veštačkim) i prirodnim derivatima pirazina, pri čemu su ovi poslednji poželjni. Ovde se naziv "prirodni" koristi da pokaže da je derivat pirazina dobijen iz prirodnog izvora, tj. nje dobijen reakcijom (petro)hemikalija.

Ovaj preparat, kada se dobija karamelizacijom šećera u prisustvu izvora azota, obično sadrži značajnu količinu aminošećera, kao što su glukozamin i fruktozamin. Određenije, ovaj preparat će tipično sadržati najmanje 0,001%, poželjno najmanje 0,01%, poželjnije najmanje 0,03%, a najpoželjnije najmanje 0,05% aminošećera, naročito aminošećera koji sadrže mono- ili di-saharidne ostatke, određenije aminošećere koji sadrže monosaharidni ostatak. Ovaj poslednji procenat je izračunat kao mas% računato na suvu materiju u preparatu.

Ovaj preparat je pogodan za stabilizaciju veoma raznovrsnih pića i pehrambenih artikala od promene ukusa izazvanih sa svetlošću. Međutim, najbolji rezultati se dobijaju u vodi koja sadrži prehrambene proizvode, naročito kontinualno u vodi sa prehrambenim proizvodima. Da bi se izbeglo da upotreba ovog preparata u ovima proizvodima izazove taloženje, poželjno je da ovaj preparat za stabilizaciju bude u suštini rastvoran u vodi. Poželjno je da je ovaj preparat u suštini potpuno rastvoran u vodi do sadržaja suve materije od najmanje 0,01 mas%, poželjnije do sadržaja suve materije od najmanje 0,05 mas%, a najpoželjnije od 0,1 mas%.

Ovaj preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti ne sadrži više od malih količina melanoidina, koji su većinom odgovorni za mrku boju karamelizovanih materijala. Melanoidi su relativno veliki molekuli koji se mogu pogodno ukloniti posle završetka reakcije karamelizacije, pomoću filtriranja ili nekom drugom tehnikom razdvajanja, koja omogućava izdvajanje na osnovu molarne mase, veličine, hidrofobnosti ili naboja. Dobijeni preparat tipično sadrži manje od 30 mas%, poželjno manje od 20 mas%, poželjnije manje od 15 mas%, još poželjnije manje od 10 mas%, a najpoželjnije manje od 5 mas% računato na suvu materiju, komponenata koje imaju molamu masu čija brojka prelazi 30 kDa. Određenije, gore pomenute količine se odnose na komponente koje imaju brojku molame mase veću od 10 kDa, još određenije, veću od 5 kDa, a najpoželjnije, veću od 1 kDa. Količina komponenata sa brojkom molame mase većom od 30 kDa, u ovom preparatu određena je propuštanjem rastvora pomenutog preparata kroz filter Millipore<®>YM30. Filteri Millipore<®>YM10 i YM1 mogu se koristiti za određivanje sadržaja komponenata sa brojkom molame mase iznad 10 kDa i 1 kDa, respektivno. Napominje se da razne tehnike određivanja komponenata visoke molame mase mogu dati različite rezultate. Stoga, razumljivo je da su brojke kDa, navedene u ovoj prijavi, definisane u odnosu na metodologiju koja je ovde opisana.

Smanjeni sadržaj melanoidina i drugih supstanci koje doprinose boji, očigledna je takođe iz niskog intenziteta boje, naročito na talasnim dužinam oko 600 nm. Naročito poželjnu realizaciju ovog pronalaska predstavlja preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti, koji ima intenzitet boje na 610 nm, koji ne prelazi 0,024, poželjno, ne prelazi 0,01, kako je to ovde izračunato. Još je poželjnije da pomenuti intenzitet boje ne prelazi 0,003, kako je to ovde izračunato. Pogodan postupak za određivanje intenziteta boje na 610 nm je opisan niže.

Pogodno je da se ovaj preparat daje u relativno koncentrovanom obliku, npr. sa sadržajem čvrste supstance najmanje 10 mas%. Poželjnije je daje sadržaj suve supstance najmanje 10 mas%, a najpoželjnije najmanje 30 mas%. Procentni sastav može biti u obliku tečnosti, sirupa, paste, praha, granula ili tableta. Poželjno je da ovaj preparat sadrži manje od 80 mas%, poželjnije manje od 70 mas% vode.

Kao što je objašnjeno gore, pogodno je da ovaj preparat sadrži azotne supstance. Međutim, poželjno je da količina azotnih supstanci u ovom preparatu bude ograničena. Prema tome, u poželjnoj realizaciji, ukupni sadržaj azota u ovom preparatu, određen metodom određivanja azota po Kjeldahl-u, Metoda II (FNP 5), je manji od 20 mas%, poželjnije manji od 15 mas%, a najpoželjnije, manji od 10 mas% računato na suvu materiju. U drugoj poželjnoj realizaciji, pomenuti sadržaj azota je manji od 0,1 mas%, poželjnije manji od 0,2 mas% računato na suvu materiju.

Preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti u skladu sa ovim pronalaskom pogodno je da sadrži aditive, kao što su anti-oksidati, emulgatori i materijali nosači. Međutim, poželjno je da ovaj preparat ne sadrži bilo koji od sastojaka koji se ne smatraju "prirodnim", tj. koji bi trebalo da se naznači kao "veštački", "sintetski" ili "hemijski". U naročito poželjnoj realizaciji, ovaj preparat se u celini može označiti kao "karamel", "boja karamela", "izolat karamela", "ekstrakt karamela" i slično.

Sledeći aspekt ovog pronalaska se odnosi na upotrebu ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, kao aditiva koji sprečava ili smanjuje promene ukusa izazvane sa svetlošću u pićima ili prehrambenim proizvodima. Tipično, ovaj preparat se unosi u pića ili prehrambene artikle u količini od najmanje 0,01 mas%, poželjno najmanje 0,02 mas%, poželjnije najmanje 0,03 mas%, računato na suvu materiju koja se unosi. Tipično, količina koja se unosi ne prelazi 1 mas%, poželjno ne prelazi 0,5 mas%, poželjnije ne prelazi 0,3 mas%, ponovo računato na suvu materiju koja se unosi.

Ovaj preparat je naročito pogodan za spečavanje izmena ukusa izazvanih sa svetlošću u pićima i prehrambenim artiklima koji sadrže dovoljne količine riboflavina, supstance koja može da deluje kao foto-inicijator. Naročito je poogodno da se ovaj preparat koristi u pićima i prehrambenim artiklima koji sadrže najmanje 10 ug/kg (ppb) riboflavina, poželjnije najmanje 50 ug/kg riboflavina, a najpoželjnije najmanje 100 ug/kg riboflavina.

Kao što je ranije pomenuto, preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti u skladu sa ovim pronalaskom, pogodno je da sadrži znatnu količinu derivata pirazina. Tipično, ovaj preparat se unosi u pića ili prehramebene artikle u takvoj količini da dobijeni proizvod sadrži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg, poželjnije najmanje 3 mg/kg, a najpoželjnije najmanje 10 mg/kg derivata pirazina, defmisanih ranije. U još poželjnijoj realizaciji, napitak od slada sadži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg fruktosazina, koji se bira iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin, 2,6-deoksifruktosazin, 2,5-fruktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije.

Korist od ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti je naročito izražen ako se pomenuti preparat koristi za stabilizovanje flaširanih pića. Naziv "flaširano piće" obuhvata pića u staklenim kontejnerima (npr. bocama, teglama itd.), kao i pića u plastici koja propušta svetlost, kao što je plastika na bazi polietilena (npr. polietilen (PE), polietilen teraftalat PET) i/ili polietilen naftalat (PEN); polikarbonata; PVC i/ili polipropilena. U naročito poželjnoj realizaciji, ovaj preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti se koristi kao aditiv, naročito kao aditiv za stabilizaciju od dejstva svetlosti u pićima koja su flaširana u zelenom, providnom (npr. flint) ili plavom staklu. Najpoželjnije je, ako se koristi kao aditiv u pićima flaširanim u zeleno ili providno staklo.

Ovaj pronalazak obuhvata upotrebu peparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti u vrlo različitim pićima, uključujući pivo, nisko-alkoholna pića, žestoka pića, sokove, pića na bazi mleka itd. U naročito poželjnoj realizaciji, ovaj preparat se koristi za prevenciju ili smanjenje promena ukusa izazvanih svetlošću u pićima sa sladom, kao što su pivo, kvas, žestoka pića na bazi slada, crno pivo, mešavina piva i limunade i drugo, koji se prave iz ili sadrže fermentirane ekstrakte slada. Ovaj preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti naročito je pogodno da se koristi za poboljšanje stabilnosti prema svetlosti piva, poželjnije relativno svetlog piva, npr. piva sa vrednošću EBC boje manjom od 25, poželjno manjom od 15, a najpoželjnije manjom od 12. Pogodna metoda određivanja vrednosti EBC boje je opisana niže.

Dobro je poznato u industriji piva da izlaganje pivarskih proizvoda, kao što su svetio pivo, kvas, raznih crnih piva, i slično (ovde će se generički nazivati "pivo"), sunčevoj svetlosti ili veštačkom svetlu, ima štetan sfekat na osetljivi kvalitet ovih pića. Preciznije, poznato je da izlaganje svetlosti izaziva razvijanje tako-zvanog "smrdljivog" (engl. skunkv) ukusa, koji se ponekad naziva ukus sa " sunčanim udarom" (engl. sunstruk) ili sa "svetlosnim udarom". Obično je stvaranje sunčanog udara u pivu potpomognuto naročito snažno svetlošću talasne dužine 250-550 nm. Obično, može se reći da ukoliko je kraća talasna dužina, da je veća brzina kojom se formira ukus sa sunčanim udarom.

Smatra se da su isparljiva jedinjenja koja sadrže sumpor odgovorna za ukus sa sunčanim udarom. Smatra se da se ova jedinjenja koja sadrže sumpor formiraju najmanje jednim delom u reakciji drugih jedinjenja koja sadrže sumpor, sa fotohemijski razgrađenim komponentama hmelja u piću. Ekstremno male količine ovih sumpornih jedinjenja su dovoljne da daju ukus sunčanog udara piću i da ga učine manje privlačnim za potrošača (videti na primer, Kirk-Otmer. "Encvclopedia of Chemical Technologv", četvrto izdanje, Vol. 4, strane 22-63, 1992, i US

Patent Application No. 2002/0106422).

Fotohemijska reakcija koja dovodi do supstanci koje sadrže sumpor, a koje stvaraju ukus sunčanog udara, smatra se da je potpomognuta prisustvom riboflavina. Riboflavin može da deluje kao foto inicijator u nekom piću, a prisutan je u pivu u značajnim količinama. Riboflavin u pivu potiče uglavnom iz slada koji se koristi u njemu. U manjoj meri mogu takođe da doprinesu sadržaju riboflavina u pivu hmelj i kvasac, za vreme fermentacije (videti na primer, Tamer et al., "Kinetics of Riboflavin Production by Brevvers Yeast",Enzyme Microb. Technology,1988, 10, 754-756).

Da bi se rešio problem sunčanog udara predloženo je da se smanji količina riboflavina u pivu (Sakuma et al.,ABSC Journal,"Sunstruck Flavor Formation in Beer"). Uklanjanje riboflavina se može obaviti razlaganjem, npr. korišćenjem radijacije (US 3,787,587, US 5,582,857 i US 5,811,144). Količina riboflavina, prisutnog u pivu može se takođe smanjiti tretiranjem piva sa absorpcionom glinom (US 6,207,208) ili ko-fermentacijom sa kombinacijom kvasca iLeuconostoc mesenteroides(US 6,514,542). Predloženo je takođe da se za uklanjanje riboflavina koristi imobilizacija riboflavina preko proteina za njegovo vezivanje, ili da se pomenuti protein doda u piće da bi inaktivirao riboflavin (EP-A 0 879 878). Ovaj preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti je naročito efikasan u sprečavanju razvoja ukusa sunčanog udara u pivu, a posebno u pivu koje se čuva u kontejneru koji je transparentan za svetlost, naročito u kontejneru transparentnom za svetlost talasne dužine unutar opsega 330-360 nm, određenije u kontejneru koji je transparentan u širem delu spektra svetlosti, opsega 320-400 nm.

Glavni izvor ukusa sunčanog udara u pivu je 3-metil-2-buten-1-tiol (3-MBT). Vrednost praga osetljivosti za ovu supstancu u vodi je samo nekoliko ng/kg (ppt). Veruje se da se 3-MBT formira reakcijom između svetlosti koja ekscituje riboflavin (koji većinom potiče iz komponenti slada) i sastojaka za gorčinu piva, izo-a-kiselina, koje uglavnom potiču iz hmelja. Upotreba ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti u efikasnoj količini da inhibira promene ukusa izazvane svetlošću je očigledna po smanjenju brzine stvaranja 3-MBT, od najmanje 30%, poželjno najmanje 50%, poželjnije najmanje 60%, još poželjnije najmanje 70%, a najpoželjnije najmanje 80%. Pogodan postupak za određivanje smanjenja stvaranja MBT opisan je u Primerima.

Još jedan aspekt ovog pronalaska se odnosi na proces za proizvodnju preparata koji se može pogodno koristiti kao aditiv za poboljšanje stabilnosti pića ili prehrambenih artikala protiv izmena ukusa izazvanih svetlošću, a pomenuti proces se sastoji od: - obezbeđivanja karamelizovane šarže; - obezbojavanja pomenute šarže, tako da se poveća njen A280/560najmanje za 100%.

Obezbojavanje karamelizovane šarže se može postići tehnikom poznatom u stanju tehnike, koja omogućava da se iz pomenute šarže selektivno izoluje preparat za stabilizovanje od dejstva svetlosti, definisan ranije, ili da se omogući selektivno eliminisanje obojenih supstanci prisutnih u karamelizovanoj šarži, npr. beljenjem. Primeri pogodnih tehnika izolovanja su: tretman sa adsorpcionim materijalom (npr. sorbenti sa reversnom fazom), filtriranje i hromatografija. U jednoj realizaciji ovog procesa obezbojavanje se postiže filtriranjem kroz jedan ili više filtera, s tim da granica ne bude iznad 30 kDa, poželjno ne iznad 10 kDa, poželjnije ne iznad 5 kDa, a najpoželjnije ne iznad od 1 kDa. U sledećoj realizaciji obezbojavanje se postiže adsorpcijom obojenih supstanci na sorbentu sa reversnom fazom, određenije silicijum-dioksidu sa vezanim alkilom, ili na jonoizmenjivačkoj smoli. U još jednoj realizaciji, obezbojavanje se postiže tečnom hromatografijom, poželjno pomoću reversne faze, ili hromatografijom sa izmenom katjona.

Posle karamelizacije, karamelizovana šarža može da sadrži proizvode velikih molekula, koji su teško rastvorni u vodenim sistemima. Kada se koriste kao takvi u pićima ili prehramebenim artiklima koji su po prirodi providni, ovo može da dovede do neželjenog zamućenja ili mutnoće. Dakle, u poželjnoj realizaciji ovaj proces daje preparat koji je u suštini potpuno rastvoran u vodi, što znači da pomenuti proces sadrži i dodatni korak uklanjanja i/ili solubilizacije nerastvomog materijala, ako se zahteva da se postigne pomenuta rastvorljivost u vodi. Nerastvorni materijal se može pogodno solubilizovati npr. sonikovanjem ili dodavanjem rastvarača.

U ovom procesu poželjno je da se opciono uklanjanje ili solubilizovanje nerastvomog materijala obavi pre obezbojavanja. Napominje se da ovaj pronalazak takođe obuhvata postupak u kome se obezbojavanje i uklanjanje nerastvomih sastojaka postiže u jednom koraku, npr. filtriranjem.

Ovaj pronalazak takođe obuhvata postupak u kome je šarža, koja sadrži karamel, u kombinaciji sa jednim ili više pivarskih pomoćnih sredstava, kao što su npr. slad, ječmeni slad, sirup. Naročito pogodni karameli za ovaj proces su karameli koji su definisani u European Union Directive 95/45; pod naslovom "Puritv Criteria concerning Colours for use in Foodstuffs", ili koji su definisani u US. Food Chemical Codex IV. U skladu sa tim, u veoma poželjnoj realizaciji karamelizovana šarža sadrži najmanje 50 mas% suve materije pivarskih pomoćnih sredstava, uključujući najmanje 5 mas% karamela, računato na suvu materiju. Poželjnije je da šarža sadrži najmanje 10 mas%, poželjnije najmanje 30 mas%, a najpoželjnije najmanje 50 mas% karamela računato na masu suve materije.

Karamel je kompleksna smeša jedinjenja, od kojih su neka u obliku koloidnih agregata. Karamel se proizvodi zagrevanjem ugljenih-hidrata, samih ili u prisustvu kiselina, baza i/ili soli prehrambenog kvaliteta. Karamel je obično tamnomrka do crna tečan ili čvrst materijal, sa mirisom pregorelog šećera i pomalo gorkim ukusom. Karamel se proizvodi iz komercijalno dostupnih nutritivnih zaslađivača prehrambenog kvaliteta, uključujući fruktozu, dekstrozu (glukozu), invertovani šećer, saharozu, laktozu, melasu i/ili hidrolizate škroba i njihove frakcije. Kiseline koje se mogu koristiti su prehrambenog kvaliteta, a to su sumporna, sumporasta, fosforna, sirćetna i limunska kiselina, a pogodne baze su amonijum-, natrijum-, kalijum- i kalcijum-hidroksid. Soli koje se mogu koristiti su amonijum-, natrijum- i kalijum-karbonat, -bikarbonat, -fosfat (uključujući mono- i dibazni-), -sulfat i -sulfit. Karamel je rastvoran u vodi.

Mogu se razlikovati četiri različite klase karamela, prema reaktantima koji se koriste u njihovoj proizvodnji i po specifičnim testovima identifikacije (videti, European Union Directive 95/45, "Puritv Criteria concerning Colours for use in Foodstuffs", i US Food Chemical Codex IV):

- Klasa I: običan karamel, kaustični karamel; E 150a. Karameli klase I se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina, baza ili soli, ali u odsustvu amonijumovih ili sulfitnih jedinjenja. - Klasa II: kaustični sulfitni karamel; E 150b. Karameli klase II se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu sulfitnih jedinjenja, ali u odsustvu amonijumovih jedinjenja. - Kasa III: amonijačni karamel; E 150c. Karameli klase III se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu amonijumovih jedinjenja, ali u odsustvu sulfitnih jedinjenja. - Klasa IV: sulfitno-amonijačni karamel; E 150d. Karameli klase IV se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu i sulfitnih i amonijumovih jedinjenja.

Amonijumova jedinjenja, koja se koriste u karamelima klase III i klase IV su amonijum-hidroksid, amonijum-karbonat, amonijum-hidrogen karbonat, amonijum-fosfat, amonijum-sulfat, amonijum-sulfit i amonijum-hidrogensulfit. Sulfitna jedinjenja su na primer, sumporasta kiselina, kalijum-, natrijum- i amonijum-sulfit i kalijum-, natrijum- i amonijum-hidrogensulfit. Tokom procesa dobijanja, mogu se koristi kao pomoćna sredstva u procesu, i agensi protiv penušanja, prehrambenog kvaliteta.

Od gore pomenute četiri klase karamela, amonijačni karamel i amonijačno-sulfitni karamel su naročito pogodan polazni materijal za ovaj proces. Naročito amonijačni karamel (klase III) predstavlja odličan polazni materijal za dobijanje preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, u skladu sa ovim pronalaskom.

Korak obezbojavanja, koji se koristi u skladu sa ovim pronalaskom, ne dovodi do značajnog uklanjanja supstanci koje inhibiraju formiranje sunčanog udara, već samo uklanjaju ili eliminišu supstance koje absorbuju u vidljivoj oblasti. Tako, obezbojavanje većinom čuva absorpcione karakteristike obezbojenog materijala na onim talasnim dužinama koje su povezane sa stvaranjem lošeg ukusa izazvanog sa svetlošću. Ovo očuvanje, većinom jedinjenja koja blokiraju UV svetlost, najbolje je iskazano odnosom 280/560 (A28o/56o). Ovaj odnos se koristi u Evropskim uputstvima za čistoću karamela (95/45/EU), a označen je kao odnos ekstinkcija. Amonijačno-sulfitni karamel se specificira tako što ima vrednost A28o/56o manju od 50. Mada takva specifikacija ne postoji za amonijačni karamel, obično je da on ima vrednost A28o/56omanju od 120. Obezbojeni karamelizovani ugljeni-hidrati, sadržani u preparatu dobijenom iz ovog procesa, tipično imaju A2ao/56o veću od 200, poželjno veću od 250, poželjnije veću od 350, poželjnije veću od 400, još poželjnije veću od 500, a najpoželjnije veću od 1000.

U skladu sa ranije pomenutom regulativom EU, karamel mora imati intenzitet boje na 610 nm od 0,01-0,6. Za amonijačni karamel zahtev je da intenzitet boje bude unutar opsega 0,08-0,36. Opis metode za određivanje intenziteta boje daje se niže. Intenzitet boje karamela koji sadrži šarža, koja se koristi u ovom procesu, poželjno je da je veći od 0,01, poželjnije je da je veći od 0,024, računato na masu suve materije. U ovom procesu, poželjno je da intenzitet boje šarže bude umanjen najmanje za faktor 5, poželjnije najmanje za faktor 10, a najpoželjnije najmanje za faktor 20, kao rezultat obezbojavanja.

Ovaj proces obično daje značaj prinos u obliku preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti. Tipično, prinos ovog procesa je u opsegu 5-90%, naročito u opsegu 10-80%. U naročito poželjnoj realizaciji ovaj proces daje preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti u skladu sa ovim pronalaskom, sa prinosom od najmanje 20%.

Sledeći aspekt ovog pronalaska se odnosi na piće ili prehrambeni artikl koji pokazuje poboljšanu stabilnost prema izmenama ukusa izazvanim sa svetlošću, gde se to piće ili prehrambeni artikl dobija ili može dobiti postupkom proizvodnje koji se sastoji od unošenja preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti u pomenuto piće ili prehambeni artikl. Naročito se ovaj pronalazak odnosi na takvo piće ili prehrambeni artikl koji sadrži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg, poželjnije najmanje 3 mg/kg, a najpoželjnije najmanje 10 mg/kg derivata pirazina, definisanih ranije. U još poželjnijoj realizaciji piće ili prehrambeni artikl koji se mogu dobiti ovim postupkom, sadrži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg fruktosazina, koji se bira iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin, 2,6-deoksifruktosazin, 2,5-fruktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije.

Još jedan aspekt ovog pronalaska se odnosi na piće koje sadrži hmelj, koje je rezistentno na izmene ukusa izazvane sa svetlošću, a pomenuto piće koje sadrži hmelj karakteriše vrednost EBC boje manja od 25, poželjno manja od 15, poželjnije manja od 12, i sadržaj derivata pirazina definisan ranije, iskazan u mg/kg, a koji prelazi 0,1><vrednost EBC boje, poželjnije je da prelazi 1*vrednost EBC boje. Još poželjnije je da pomenuti sadržaj prevazilazi 5*vrednost EBC boje, a najpoželjnije 10xvrednost EBC boje.

Poželjno je da se piće koje sadrži hmelj fermentira u piće na bazi žitarica. Poželjnije je da piće koje sadrži hmelj predstavlja pivo, žestoko piće na bazi slada, crno pivo, smešu piva i limunade ili drugo piće, koje je načinjeno sa ili sadrži ekstrakte hmelja. Još je poželjnije da piće predstavlja pivo, najpoželjnije svetio pivo. U naročito poželjnoj realizaciji piće koje sadrži hmelj ima žutu ili žućkastu boju, tj. nema braonkastu boju, povezanu sa upotrebom znatnih količina obojenog karamela.

Kao rezultat dodavanja količine ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, piće koje sadrži hmelj će tipično sadržati manje od 0,5 mg/kg, poželjno manje od 1 mg/kg, poželjnije manje od 3 mg/kg i najpoželjnije najmanje 10 mg/kg derivata pirazina, definisanih ranije. U još poželjnijoj realizaciji piće koje sadrži hmelj sadrži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg fruktosazina, koji se bira iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin, 2,6-deoksifruktosazin, 2,5-fruktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije.

Kao što je ranije objašnjeno, korist od ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti biće naročito jasna kod proizvoda osetljivih na svetlost, koji se pakuju u kontejnere koji su transparentni za svetlost talasne dužine manje od 500 nm, a naročito manje od 400 nm, kao što je npr. zeleno, providno i plavo staklo. Prema tome, u poželjnoj realizaciji su pića koja sadrže hmelj a koja su flaširana u zeleno, providno i plavo staklo, a naročito u providno ili zeleno staklo.

Metode

Sadržaj čvrste materije

Sadržaj čvrste materije se određuje sušenjem uzorka na nosaču, koji čini čist kvarcni pesak, koji prolazi kroz sito No. 40, ali ne i kroz No. 60, dobijen izluživanjem u hlorovodoničnoj kiselini, ispiranjem do iščezavanja kiseline, sušenjem i žarenjem. Smeša 30,0 g pripremljenog peska tačno se izmeri sa 1,5-2,0 g tačno izmerenog materijala, pa se suši do konstantne težine, na 60°C, pod sniženim pritiskom od 67 mbar. Registruje se konačna masa peska i karamela ili obezbojenog karamela. Izračuna se % čvrste materije kao što sledi:

% čvrste materije = [(wf-ws)/wc]* 100

gdesu:

wf= konačna masa peska i karamela

ws = masa peska

wc= masa na početku dodatog karamela

Intenzitet boje

Za potrebe ove prijave, Intenzitet boje nekog materijala se definiše kao absorbancija 0,1% (m/V) rastvora čvrste materije u vodi, u kvarcnoj ćeliji od 1 cm, na 610 nm. Ukoliko je potrebno, podesi se pH rastvora da bude između 4 i 7.

Procedura

Prebaci se količina matrijala, ekvivalentna 100 mg čvrstog materijala, u balon od 100 ml_, razblaži do zapremine vodom, meša i centrifugira, ukoliko je rastvor mutan. Odredi se absorbancija bistrog rastvora u kvarcnoj kiveti od 1 cm, na 610 nm, pomoću pogodnog spektrofotometra, ranije standardizovanog, korišćenjem vode kao referentne supstance. Intenzitet boje materijala se izračunava kao što sledi:

Odredi se % čvrste materije kao što je opisano u prethodnom odeljku.

Odnos Klasifikaciia / Absorbanciia

Za potrebe ove prijave, odnos absorbancije materijala se definiše kao absorbancija 0,1%( m/ V)rastvora čvrstog materijala u vodi, na 280 nm, podeljena sa absorbancijom istog rastvora na 560 nm. Ukoliko je potebno, podesi se pH rastvora da bude između 4 i 7.

Procedura

Prebaci se količina materijala, ekvivalentna 100 mg čvrstog materijala, u volumetrijski balon od 100 ml_, uz dodatak vode, razblaži do zampemine, promeša, centrifugira ako je rastvor mutan. Pipetira se 5,0 ml_ bistrog rastvora u volumetrijski balon od 100 ml_, razblaži do zapremine vodom i promeša. Odredi se absorbancija 0,1% (m/V) rastvora u kiveti od 1 cm, na 560 nm i 1:20( VAPjrazblaženog rastvora na 280 nm, na pogodnom spektrofotometru, prethodno standardizovanom sa vodom, kao referentnom supstancom. (Pogodan je onaj spektrofotometar koji je opremljen monohromatorom, tako da se obezbedi širina trake od 2 nm ili manje, i takvog kvaliteta da je karakteristika izgubljene svetlosti 0,5% ili manje). Izračuna se odnos absorbancija prvo množenjem jedinica absorbancije na 280 nm sa 20 (faktor razblaženja), pa rezultat ovog množenja podeli sa absorbancijom na 560 nm.

EBC boia

Preporučena je EMC metoda (European Brewery Convention,Analytica,1987), gde se absorbancija svetlosti meri na 430 nm, u kvarcnoj kiveti od 1 cm, u odnosu na vodu kao referentnu supstancu. Izmerena vrednost absorbancije se pomnoži sa empirijski izvedenim faktorom 25, dajući vrednost boje na skali jedinica EBC boje:

Primeri

Primer 1

Preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti, u skladu sa ovim pronalaskom, dobija se iz karamela (type D35 ex Devolder S.A.-N.V.) kao što sledi: Rastvori se 20 g tečnog karamela (60-80% računato na masu suve materije) u 200 mL destilovane vode, pa ultracentrifugira, koristeći ćeliju za mešanje Millipore Amicon<®>, series 8000 (Model 8400, 400 mL), opremljenu sa membranom za ultrafiltriranje od regenerisane celuloze (10.000 nominalna granica molekulske težine, prečnik 76 mm, broj kataloga 13642).

Sakupi se 150 mL filtrata, pa prebaci u kolonu od 70 g, 5x6,5 cm C18-RP SPE (materijal Supelco<®>LC-18), koja je pred upotrebu pripremljena sa 50%( V/ V)smešom etanol/voda i isprana sa 200 mL destilovane vode. Posle eluiranja 150 mL, propusti se destilovana voda kroz kolonu, pa se sakupi još 50 mL. Sakupljene frakcije pre upotebe se suše smrzavanjem.

Primer 2

Analiza LC-PDA se obavlja radi identifikacije supstance koja je uglavnom odgovorna sa UV absorpcione karakteristike peparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, opisanog u Primeru 1.

Metodologija:

- Sistem HPLC VVaters Alliance<®>2690, sa detektorom Waters<®>Diode array 996, i skenovanjem između 210-400 nm, softver Millenium 32 - kolona Prevail<®>Carbohvdrate ES (5 pm, 250x4,6 mm) iz firme Alltech

(broj kataloga 35101)

- Izokratno, vreme trajanja 40 min, protok 0,5 mL/min

- rastvarači: 75% acetonitril (Sigma-Aldrich, broj kataloga 34998), 25%

( V/ V)rastvor mravlje kiseline u vodi (Milli-Q plus voda, podešen na pH 3 sa mravljom kiselinom (98-100%)), ACS reagens ex Riedel-de Haen)

- temperatura uzorka: 5°C

- temperatura kolone: 25°C

- degasiranje: kontinualno

- uzorak je dobijen razblaživanjem 1:1( V/ V)sa acetonitrilom, a zatim filtriran pre analize (PVDF 0,45 uM, špric sa filterima)

Označeni pikovi jedinjenja: 1: 2,6-deoksifruktosazin, i 2: 2,5-deoksifruktosazin

Da bi se odredile tačne mase komponenata 1 i 2, obezbojeni karamel se injektira u LC-elektrosprej-ToF-MS (pozitivna varijanta), koristeći analitičku kolonu na bazi amina. Za ograničavanje mase koristi se rastvor 70 mg/L polialanina u metanolu (interna kalibracija). Elementarni sastav za oba jedinjenja nađeno je da je: C12H21N2O7 (= (M+H)+).

Podaci za 2,6-deoksifruktosazin,

1-[6-(2,3,4-trihidroksi-butil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol:

Nađena masa: 305,1353

Izračunata masa: 305,1349

A masa: 1,3 ppm

Podaci za 2,5-deoksifruktosazin,

1-[5-(2,3,4-trihidroksi-butil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol:

Nađena masa: 305,1346

Izračunata masa: 305,1349

A masa: -0,8 ppm

Primer 3

Svojstva stabilizacije od dejstva svetlosti preparata izvedenog iz karamela, u skladu sa ovim pronalaskom, su testirana dodavanjem ovog preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, opisanog u Primeru 1, u pivo Heineken<®>pilsner (Holandija), sa dozama 0,5, 1,0 i 2,0 g/L (masa suve materije). Preparat se dodaje u sveže fermentirano pivo koje se zatim flašira u boce od zelenog stakla od 300 mL (Heineken<®>export, BSN ili boca Rexam 35,3 EB-5-GR). Flaširanje je obavljeno na takav način da je na minimum svedeno zahvatanje atmosferskog kiseonika u pivo i prazan prostor na vrhu boce.

Boce koje sadrže preparat za stabilizaciju od dejstva svetlosti, u naznačenim količinama, kao i boce sa kontrolnim uzorkom, izložene su simuliranoj sunčevoj svetlosti, pomoću ksenonske lampe (Atlas Material Testing Technologv). Svetlosna doza je bila 2700 kJ/m<2>tokom 60 min. Pored toga, uzorci koji sadrže 1,0 g/L preparata za stabilizaciju osvetljavani su pod istim uslovima 2, 8 i čak 24 h.

Koncentracija MBT u uzorcima se pogodno može odrediti metodom koju su opisali Hughes et al. (Hughes P.S., Burke S. i Meacham A.E. (1997), "Aspects of the ligtstruck character of beer", Institute of Brevving, Proceedings of the 6th Central and South Africa Section, str. 123-128).

Analiza gore pomenutih uzoraka je pokazala daje koncentracija MBT u uzorcima koji sadrže preparat za stabilizaciju od dejstva svetla, bila signifikantno niža nego koncentracija MBT koja je nađena u kontrolnom uzorku.

Gornji grafik pokazuje takođe da efikasnost ovog prpearata za stabilizaciju od dejstva svetlosti raste sa porastom izlaganja svetlu (videti % smanjenja uzorka sa 1,0 g/L u funkciji vremena izlaganja svetlosti).

Efekat preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, prema Primeru 1, na boju gore pomenutih uzoraka piva određen je merenjem vrednosti EBC boje i absorpcionog odnosa A2so/56o, koristeći metodu koja je gore opisana. Pored toga, analiizirani su isti parametri za uzorke piva koji su sadržali polazni materijal karamela (originalni karamel) iz Primera 1, umesto tretiranog (obezbojenog) karamela. Dobijeni su sledeći rezultati:

Primer 5

Absorpcione karakteristike preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti, opisane u Primeru 1, su poređene sa onima za dva konstituenta (2,5- i 2,6-deoksifruktosazin), za koje se smatra da su uglavnom odgovorni za UV-absorpciona svojstva pomenutog preparata, u okolini 280 nm (videti Primer 2).

Uzorci su pripremljeni kao što sledi: količina materijala, ekvivalentna 100 mg suvog materijala, se pomoću vode prebaci u volumetrijski balon od 100 mL, pa sledi razblaživanje do zapremine, mešanje i centrifugiranje, ukoliko je rastvor mutan. Zatim se 5,0 mL bistrog rastvora pipetira u volumetrijski balon od 100 mL, razblaži do zapremine vodom i promeša.

Absorbancija ovako pripremljenog uzorka se meri u kvarcnoj kiveti od 1 cm, na 280 nm, pomoću pogodnog spektrofotometra, koji je prethodno standardizovan korišćenjem vode kao referentne supstance. Pogodan spektrofotometar je opremljen sa monohromatorom, kako bi se obezbedila širina trake od 2 nm ili manje, i takvog je kvaliteta da karakteristika izgubljene svetlosti iznosi 0,5% ili manje.

Absorpcione krive za 2,6-deoksifruktosazin, 2,5-deoksifruktosazin i uzorke obezbojenog karamela, određene su kao što sledi. Spektri se normalizuju prema najvećoj absorpciji u oblasti 250-320 nm (slike). Iz rezultata dobijenih u Primeru 2 i UV-absorpcionih podataka može se izračunati da gore pomenuti deoksifruktosazini čine oko 40% UV absorpcije na 280 nm u ovom specifično obezbojenom karamelu.

Primer 6

Poznato je da mleko razvija nepoželjne promene ukusa kada se izloži svetlosti, naročito sunčevoj svetlosti. Kao posledica takvog izlaganja, formiraju se proizvodi oksidacije lipida u mleku, kao što su pentanal i heksanal, i dimetilsulfid. Obavljeni su eksperimenti da se odredi efekat preparata za stabilizaciju od dejstva svetlosti iz ovog pronalaska, na razvoj lošeg ukusa izazvanog sa svetlošću u mleku.

Pripreme se u duplikatu tri uzorka mleka od 14 mL, u fiolama SPME (SPME je mikroekstrakcija na čvrstoj fazi) od 20 mL (ravnog dna, od 23x75 mm, u kojima je poklopac unutrašnjeg prostora fiole obložen sa PTFE, i silikonskim zaptivačem (broj kataloga 27199 i 27300) ex Supelco<®>, u henmetički zatvorenoj komori sa atmosferom ugljen-dioksida.

Uzorci A i C: mleko bez aditiva

Uzorak B: mleko koje sadrži 1 g/L preparata za stabilizaciju od dejstva zračenja, opisanog u Primeru 1.

Uzorci A se obaviju aluminijumskom folijom, pa stave u kutiju za sunčanje, zajedno sa drugim uzorcima, pa se osvetljavaju 30 min pomoću ksenonske lampe, koja je korišćena u Primeru 3. Upotrebljena je svetlosna doza od 1350 kJ/m<2>. Posle ovog osvetljavanja uzorci su analizirani na SPME-GC-MS.

Dobijeni rezultati pokazuju da svi uzorci mleka sadrže dimetilsulfid. U oba uzorka B i C, koncentracija dimetilsulfida je bila smanjena posle osvetljavanja, u poređenju sa uzorcima A, a opažen je značajan porast koncentracije dimetildisulfida. Opaženi porast sadržaja dimetildisulfida u uzorku C bio je znatno veći nego u uzorku B. Dimetildisulfid je posebno ružno mirišljava supstanca, sa ektremno visokim potencijalom mirisa.

Primer 7

Obavljeni su eksperimenti da se odrede svojstva fruktosazina za stabilizaciju od dejstva svetlosti na pivo.

Smanjenje MBT sa sintetskim 2 . 5 - deoksifruktosazinom

Sintetizovan je 2,5-deoksifruktosazin iz glukozamina, pa rastvoren u svetlom pivu Heineken<®>(0,5 g/L) i osvetljavan 12 h u providnim staklenim fiolama (40 mL, 28x98 mm, sa poklopcem na zavrtanj (fenolni poklopac, PTFE/silikonski zaptivač), broj kataloga 27089-U, ex Supelco<®>). Svi uzorci su praćeni odgovarajućim slepim probama. Uzorci su analizirani na stvaranje MBT. Nađeno je da dodatak sintetskog 2,5-deoksifruktosazina u količini 0,5 g/L, izaziva 70% smanjenje stvaranja MBT.

Smanienie MBT sa izolovanim 2 . 6 - i 2 . 5 - deoksifnjktosazinom

Izolovani su i 2,8- i 2,5-deoksifruktosazin iz fermentiraniog, obezbojenog karamela, preparativnom tečnom hromatografijom, u sistemu semi-preparativne HPLC VVaters<®>Delta 600, sa detektorom VVaters<®>Diode array 996, i skenovanjem između 210-400 nm.

Detalji u vezi kolone: Kolona Prevail Carbohvdrate ES (9 pm, 300x20 mm) iz firme Altech<®>(broj kataloga 35215). Sastav mobilne faze: 75% acetonitril (Sigma-Aldrich<®>, broj kataloga 34998), 25% rastvor u vodi mravje kiseline (Milli-Q Riedel-de Haen), izokratno propuštana sa protokom 10 mL/min (vreme trajanja 40 min). Temperatura uzorka: 25°C. Temperatura kolone: 25°C.

Uzorci se pripremaju pre analize razblaživanjem 1:1( V/ V)fermentiranog obezbojenog karamela sa acetonitrilom, pa sledi filtriranje (PVDF 0,45 uM filtri u špricu). Sakupljene frakcije se podvrgnu isparavanju rastvarača (rotacioni uparivač) i sušenju smrzavanjem, dajući 7,5% frakcije koja sadrži 2,6-deoksifruktosazin i 4% frakcije koja sadrži 2,5-deoksifruktosazin. Izolovane frakcije sadrže samo vrlo male koncentracije kontaminanata.

Oba izolata su dozirana u pivo Heineken<®>, sa 250 mg/L, u providnim staklenim fiolama, pa osvetljavana 12 min. Nađeno je da je u oba proizvoda ostvareno smanjenje stvaranje MBT za oko 60%.

Smanjenje MBT sa sintetskim 2 . 5 - fruktosazinom

Doda se 2,5-fruktosazin (Sigma-Aldrich) u pivo Heineken<®>, sa koncentracijom 0,5 g/L. Uzorci u providnim staklenim fiolama su osvetljavani 12 min. Nađeno je da dodatak fruktosazina dovodi do smanjenja stvaranja MBT za oko 70%.

Primer 8

Katjonski jonoizmenjivački materijal (Sigma-Aldrich, Dovex<®>50WX4-400, jak katjonski jonoizmenjivač) se prevede u H<+>oblik, sa 1M rastvorom HCI u vodi, pa dobro ispere destilovanom vodom, sve dok voda od ispiranja ne postane neutralna. U po 10 mL rastvora, koji sadrže 5 g obezbojenog karamela osušenog smrzavanjem, dobijenog u skladu sa Primerom 1, doda se 0, 0,5, 1,0, 2,0 i 4 g katjonskog jonoizmenjivačkog materijala. Ove smeše se mućkaju preko noći, pa filtriraju. Filtrat se osuši smrzavanjem, a 1 g/L suvog čvrstog materijala se doda, u 300 g piva Heineken<®>, u Heineken-ovim zelenim bocama, pa osvetljava 60 min. Odredi se vrednost EBC boje uzoraka piva, kao i smanjenje sadržaja MBT, u odnosu na kontrolni uzorak, koristeći analizu MBT koja je opisana u Primeru 3. Dobijeni rezultati su prikazani na sledećim graficima.

Ovi rezultati ilustruju da materijal katjonskog jonoizmenjivača može da se koristi da (dodatno) obezboji karamel, uz zadržavanje velikog dela kapaciteta UV absorpcije.

Claims (28)

1. Preparat, naznačen time, što sadrži karamelizovani ugljeni-hidrat, koji kada se rastvori u vodi kao čvrsta materija sastava od 0,1 mas %, pokazuje: i. absorpciju na 280 nm (A28o) veću od 0,01, poželjno veću od 0,05; i ii. odnos absorpcije A28(<y>56o od najmanje 200, poželjno od najmanje 250.

2. Preparat prema Zahtevu 1, naznačen time, što taj preparat sadrži najmanje 10 mas% karamelizovanog ugljenog-hidrata, računato na suvu materiju.

3. Preparat prema Zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što taj preparat sadrži najmanje 0,5%, poželjno najmanje 1,0% N-heterocikličnih supstanci.

4. Preparat prema bilo kom od Zahteva 1 do 3, naznačen time, što taj preparat sadrži najmanje 0,5 mas%, poželjno najmanje 1 mas%, računato na suvu materiju, derivata pirazina u skladu sa Formulom (I): gde R-i - R4nezavisno, predstavljaju vodonik; hidroksihidrokarbil ostatak, ili estar hidroksihidrokarbil ostatka, ili etar hidroksihidrokarbil ostatka, a najmanje jedan od Ri- R4predstavlja hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar.

5. Preparat prema Zahtevu 4, naznačen time, što hidroksihidrokarbil ostatak sadrži 1-10 atoma ugljenika.

6. Preparat prema Zahtevu 4 ili 5, naznačen time, što derivat pirazina sadrži najmanje dva hidroksihidrokarbil ostatka.

7. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što taj preparat sadrži najmanje 0,1 mas%, poželjno najmanje 0,3 mas% fruktosazina, koji se bira iz grupe koju čine 2,5-deoksifruktosazin, 2,6-deoksifruktosazin, 2,5-fruktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije, računato na suvu materiju.

8. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što je taj preparat u suštini potpuno rastvoran u vodi.

9. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što taj preparat ne sadrži više od 30 mas%, računato na suvu materiju, komponenata koje imaju brojku molame mase veću od 30 kDa, a naročito veću od 5 kDa.

10. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što intenzitet boje tog preparata na 610 nm nije veći od 0,024, poželjno nije veći od 0,01.

11. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što je sadržaj čvrstog materijala u tom preparatu najmanje 10 mas%, poželjno najmanje 20 mas%, a najpoželjnije najmanje 30 mas%.

12. Preparat prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što je ukupni sadržaj azota u tom preparatu, određen Kjeldahl-ovom metodom određivanja azota (Method II, FNP 5), manji od 20 mas%, računato na suvu materiju, poželjno unutar opsega od 0,1 do 15 mas%, računato na suvu materiju.

13. Upotreba preparata prema bilo kom od Zahteva 1 do 12 kao aditiva za sprečavanje ili smanjivanje promena ukusa izazvanih sa svetlošću u pićima i prehrambenim artiklima.

14. Upotreba prema Zahtevu 13, gde se taj preparat unosi u piće ili prehrambeni artikl u količini između 0,01 i 1 mas%, poželjno između 0,02 i 0,3 mas%, računato na količinu unete suve materije.

15. Upotreba prema Zahtevu 13 ili 14, gde se taj preparat unosi u flaširano piće, poželjno u flaširano piće u bocama od zelenog, providnog ili plavog stakla.

16. Upotreba prema bilo kom od Zahteva 13 do 15, za sprečavanje ili smanjivanje izmena ukusa u pivu izazvanih sa svetlošću, poželjnije u pivu koje pokazuje vrednost EBC boje manju od 25, poželjno manju od 15.

17. Postupak za proizvodnju pića ili prehramebenog artikla, otpornog prema izmenama ukusa izazvanim sa svetlošću, postupak, naznačen time, što se u pomenuto piće ili prehrambeni artikl unosi preparat prema bilo kom od Zahteva 1 do 12.

18. Postupak prema Zahtevu 17, naznačen time, što se taj preparat unosi u piće ili prehrambeni artikl u količini između 0,01 i 1 mas%, poželjno između 0,02 i 0,3 mas%, računato na unetu količinu suve materije.

19. Postupak prema Zahtevu 17 ili 18, naznačen time, što se taj preparat unosi u flaširano piće, poželjno u piće flaširano u zeleno, providno ili plavo staklo.

20. Postupak prema bilo kom od Zahteva 17 do 19, naznačen time, što se taj preparat unosi u pivo, poželjnije u pivo koje pokazuje vrednost EBC boje manju od 25, poželjno manju od 15.

21. Postupak za proizvodnju preparata koji se može pogodno koristiti kao aditiv za poboljšanje stabilnosti pića ili prehramenih artikala usled izmena ukusa izazvanih sa svetlošću, postupak, naznačen time, što se sastoji od koraka: - obezbeđivanja karamelizovane šarže; - obezbojavanja pomenute šarže, tako da se poveća njen A2ao/56o najmanje za 100%.

22. Postupak prema Zahtevu 21, naznačen time, što se ta šarža podvrgava koraku filtriranja.

23. Postupak prema Zahtevu 21 ili 22, naznačen time, što ta šarža sadrži najmanje 50 mas%, računato na suvu materiju, pivarskih pomoćnih sredstava, uključujući najmanje 5 mas% karamela, računato na suvu materiju.

24. Postupak prema Zahtevu 23, naznačen time, što ta šarža sadrži najmanje 10 mas%, poželjno najmanje 30 mas% karamela, računato na suvu materiju.

25. Postupak prema Zahtevu 24, naznačen time, što karamel predstavlja amonijačni karamel, sulfitno-amonijačni karamel ili njihovu kombinaciju.

26. Postupak prema bilo kom od Zahteva 21 do 25, naznačen time, što je intenzitet boje te šarže na 610 nm veći od 0,01, poželjno veći od 0,024.

27. Postupak prema bilo kom od Zahteva 21 do 26, naznačen time, što je kao rezultat obezbojavanja intenzitet boje te šarže smanjen najmanje za faktor 10.

28. Postupak prema bilo kom od Zahteva 21 do 27, naznačen time, što je prinos tog procesa u opsegu od 5-95%, poželjno u opsegu 10-80%.