способ стабилизации водных дисперсий нерастворимого в воде биоактивного соединения

Формула изобретения

1. Способ диспергирования и суспендирования частиц нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в напитке, где указанный способ включает стадии: а) солюбилизации нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в горячем спиртовом растворе при концентрации спирта в диапазоне 85-99 мас.%, при температуре от 50 до 200°C, или в щелочном растворе или в их комбинации или диспергирования нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в горячем спиртовом растворе при концентрации спирта в диапазоне 85-99 мас.%, при температуре от 50 до 200°C, и b) введения солюбилизированного или диспергированного флавоноида в виде частиц в водный раствор, содержащий, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии, где стабилизатор дисперсии присутствует в количестве, достаточном для суспендирования нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в напитке, где рН напитка менее чем 6.

2. Способ по п.1, где нерастворимые в воде частицы флавоноида выбраны из следующих: флавононы, флавоны, дигидрофлавонолы, флавонолы, флавандиолы, лейкоантоцианидины, гликозиды флавонолов, гликозиды флавононов, изофлавоноиды или неофлавоноиды, экстрагированные из растений, из трав, из растительного сырья.

3. Способ по п.1 или 2, где нерастворимые в воде частицы флавоноида выбирают из группы, состоящей из следующих: кверцетин, эриоцетрин, неоэриоцетрин, нарирутин, нарингин, гесперидин, гесперетин, неогесперидин, неопонцирин, понцирин, рутин, изороифолин, роифолин, диосмин, неодиосмин, синенсетин, нобилетин, тангеритин, катехин, катехин галлат, эпигаллокатехин, эпигаллокатехин галлат, полимеризованный полифенол из чая улун, антоцианин, гептаметоксифлавон, даидзин, даидзеин, биохаминн А, прунетин, генистин, глицитеин, глицитин, генистеин, 6,7,4 -тригидрокси изофлавон, морин, апигенин, витексин, балкалеин, апиин, купрессуфлавон, датисцетин, диосметин, физетин, галангин, госсипетин, гералдол, хинокифлавон, примулетин, пратол, лютеолин, мирицетин, ориентин, робинетин, куерцетагетин и гидрокси-4-флавон.

4. Способ по п.1, где нерастворимые в воде частицы флавоноида выбирают из группы, состоящей из кверцетина, куркумина, рутина, ресвератрола, нарингенина, геспередина, тетраметоксифлавона (PMF) и артемизинина.

5. Способ по п.1, где, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии представляет собой анионные или катионные биополимеры, или модифицированные полисахариды, выбранные из группы, состоящей из геллановой смолы, пектина, гуаровой смолы, ксантановой смолы, гуммиарабика, смолы рожкового дерева, крахмала, смолы гатти, каррагинана, альгината, целлюлозы, белка, гидролизованного белка, модифицированного крахмала, карбоксилметилцеллюлозы (CMC), изолята пшеничного белка и их комбинаций.

6. Способ по п.1, где по меньшей мере стабилизатор дисперсии присутствует в напитке в концентрации 0,001-5,0 мас.%, от общей массы напитка.

7. Способ по п.1, где напиток имеет рН, представленный в диапазоне от 2,5 до 4,5.

8. Способ по п.1, где спирт представляет собой полиол, или выбран из группы, состоящей из этанола, бензилового спирта, изопропилового спирта, изобутилового спирта, глицерина или пропиленгликоля.

9. Способ по п.1, где нерастворимые в воде частицы флавоноида солюбилизируют в горячем растворе глицерина, горячем растворе пропиленгликоля, или в горячем растворе этанола или солюбилизируют в щелочном растворе при рН от 10 до 12.

10. Способ по любому из пп.1 или 9, где щелочной раствор включает гидроксид натрия или гидроксид калия.

11. Способ по п.1, где горячий спиртовой раствор дополнительно включает органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из лимонена, терпена, цитраля, этилбутирата, этилацетата, кокосового масла, масла семян хлопка, оливкового масла, кукурузного масла, пальмового масла, арахисового масла, рапсового масла, саффлорового масла, кунжутного масла, соевого масла, подсолнечного масла, канолового масла и их комбинаций, где концентрация указанного органического соединения в горячем растворе этанола составляет от 0,1 до 30 мас.%.

12. Способ по п.1, где напиток дополнительно включает, по крайней мере, один дополнительный ингредиент, выбранный из группы, состоящей из углеводов, солей, смесей солей, пищевых кислот, ароматизаторов, красителей, Витамина ВЗ, Витамина С, подсластителей и комбинаций указанных ингредиентов, или дополнительно включает соли в концентрации 0,1-0,3 мас.%, от общей массы напитка и углеводы в концентрации 1-3 мас.%, от общей массы напитка, или дополнительно включает, по крайней мере, один подсластитель, выбранный из группы, состоящей из стевии, монатина и их комбинации.

13. Напиток, полученный в соответствии со способом по любому из пп.1-12.

14. Способ суспендирования частиц флавоноидов в напитке, где указанный способ включает комбинирование, по крайней мере, одного стабилизатора дисперсии и солюбилизированного или диспергированного флавоноида в форме микрочастиц, где по меньшей мере один стабилизатор дисперсии присутствует в количестве, достаточном для суспендирования флавоноида в форме микрочастиц в жидкой среде и где флавоноид в виде микрочастиц солюбилизирован или диспергирован в горячем глицерине, горячем пропиленгликоле, горячем этаноле, щелочном растворе или их комбинации, причем концентрация глицерина, пропиленгликоля или этанола составляет в диапазоне 85-99 мас.%, и температура глицерина, пропиленгликоля или этанола составляет от 50 до 200°C.

15. Способ по п.14, где флавоноид представляет собой кверцетин или где, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии представляет собой анионный или катионный биополимер или геллановую смолу, гуммиарабик, пектин, каррагинан, смолу гати, альгинат, карбоксиметилцеллюлозу (CMC), изолят белка пшеницы или их комбинацию.

16. Композиция, пригодная в пищу, включающая солюбилизированный диспергированный флавоноид в форме микрочастиц, и, по крайней мере, один диспергирующий агент, где 90% микрочастиц частиц флавоноида имеют размер частиц менее чем 50 мкм и где, по крайней мере, один дисперсионный агент присутствует в количестве, достаточном для суспендирования флавоноида в форме микрочастиц жидкой среде; где флавоноид в форме микрочастиц солюбилизируют или диспергируют в горячем глицерине, горячем пропиленгликоле, горячем этаноле, щелочном растворе или их комбинации, причем концентрация глицерина, пропиленгликоля или этанола составляет в диапазоне 85-99 мас.%, и температура глицерина, пропиленгликоля или этанола составляет от 50 до 200°C.

17. Композиция по п.16, где флавоноид представляет собой кверцетин или где, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии представляет собой анионный или катионный биополимер или геллановую смолу, гуммиарабик, пектин, каррагинан, смолу гати, альгинат, карбоксиметилцеллюлозу (CMC), изолят белка пшеницы или их комбинацию.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение, в общем, относится к способу диспергирования и стабилизации нерастворимого в воде биоактивного соединения в жидкой среде и к композиции, содержащей флавоноид и суспендирующий агент.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Биологически активные (биоактивные) соединения, такие как флавоноиды, используют в качестве пищевых добавок для обеспечения, например, антиоксидантов. Большинство биоактивных соединений представляют собой, в высшей степени кристаллические и нерастворимые в воде. Кверцетин, в частности, считается сильным антиоксидантом. Большое число исследований показало, что кверцетин является эффективным для предотвращения различных заболеваний.

Флавоноиды можно экстрагировать из растений. Например, кверцетин представляет собой природный флавоноид растительного происхождения. Конкретно, кверцетин представляет собой агликонную форму большого числа других флавоноидных гликозидов, таких как рутин и кверцитрин, обнаруживаемых в цитрусовых, клюкве, черники, гречке, луке и других овощах, фруктах и зелени. Химическая структура кверцетина проиллюстрирована ниже:

2-(3,4-дигидроксифенил)-3,5,7-тригидрокси-4H-хромен-2-он

Желательно использовать флавоноиды в качестве пищевых добавок в пищевых продуктах, таких как напитки. Часто такие флавоноиды сложно диспергировать и вмешивать в продукты напитки в эффективных концентрациях. Часто такие флавоноиды будут просто оседать на дне контейнера, который заключает в себе напиток. Например, кверцетин обычно получают в виде порошка, и он нерастворим в воде. При добавлении к жидкой среде, кверцетин обычно агломерируется, и оседает на дно напитка, таким образом, приводя к продукту, который не представляется визуально привлекательным для потребителя.

Таким образом, существует необходимость в производстве продуктов и напитков в обеспечении потребителя пищевым продуктом, содержащим биоактивные соединения, такие как кверцетин, где биоактивное соединение стабилизировано в водной суспензии.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации суспендированного кверцетина или другого суспендированного нерастворимого в воде биоактивного соединения в напитке и к композиции для напитка, содержащей суспендированный кверцетин или другие нерастворимые в воде биоактивные соединения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1А и 1В сравнивается аморфный кверцетин и кристаллический кверцетин, соответственно.

На Фиг. 2А и 2В показаны результаты исследования стабильности кверцетина при использовании инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и углерод-13 ЯМР, соответственно.

На Фиг. 3 показаны примеры стабильных водных дисперсий, полученных в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации суспендированных в виде микрочастиц нерастворимых в воде биоактивных соединений, таких как частицы кверцетина в жидкой среде, такой как напиток, и дополнительно к композиции, содержащей солюбилизированные или диспергированные частицы соединения и, по крайней мере, одного стабилизатора. Напитки, полученные с солюбилизированным или диспергированным биоактивным соединением и стабилизатором дисперсии, содержат тонкие стабильные дисперсии.

Нерастворимые в воде биоактивные соединения могут представлять собой полифенолы, флавоноиды, алкалоиды, альдегид, арилкетон, бензофураноид, бензопираноид, дитерпеноид, фенилпропаноид, поликетид, сесквитерпеноид, монотерпеноид и/или может быть получен из растений, трав или растительного сырья. Смотри, например, Naturally Occurring Bioactive Compounds под редакцией Mahendra Rai, Maria Cecillia Carpinella, 2006. Bioactive Compounds in Foods под редакцией John Gilbert и Hamide Z. Senyuva. Bioactive Compounds From Plants, Volume 154, John Wiley and Sons, 1990.

Пригодные полифенолы включают кверцетин, эриоцетрин, неоэриоцетрин, нарирутин, нарингин, гесперидин, гесперетин, неогесперидин, неопонцирин, понцирин, рутин, изороифолин, роифолин, диосмин, неодиосмин, синенсетин, нобилетин, тангеритин, катехин, катехин галлат, эпигаллокатехин, эпигаллокатехин галлат, антоцианин, гептаметоксифлавон, куркумин, ресвератрол, нарингенин, тетраметоксифлавон, кемпферол и роифолин.

Пригодные флавоноиды и другие биологически активные соединения включают кверцетин, флавононы, флавоны, дигидрофлавонолы, флавонолы, флавандиолы, лейкоантоцианидины, гликозиды флавонолов, гликозиды флавононов, изофлавоноиды и неофлавоноиды. В частности, флавоноиды могут представлять собой, но не ограничиваются перечисленным, кверцетин, эриоцетрин, неоэриоцетрин, нарирутин, нарингин, гесперидин, гесперетин, неогесперидин, неопонцирин, понцирин, рутин, изороифолин, роифолин, диосмин, неодиосмин, синенсетин, нобилетин, тангеритин, катехин, катехин галлат, эпигаллокатехин, эпигаллокатехин галлат, полимеризованный полифенол из чая улун, антоцианин, гептаметоксифлавон, даидзин, даидзеин, биохаминн А, прунетин, генистин, глицитеин, глицитин, генистеин, 6,7,4'- тригидрокси изофлавон, морин, апигенин, витексин, балкалеин, апиин, купрессуфлавон, датисцетин, диосметин, физетин, галангин, госсипетин, гералдол, хинокифавон, примулетин, пратол, лютеолин, мирицетин, ориентин, робинетин, керцетагетин и гидрокси-4-флавон.

Пригодные соединения, полученные из растений, трав или растительного сырья включают пирролизидин, алкалоиды и артемизинин.

Для облегчения обсуждения, заявка будет рассматриваться с точки зрения кверцитина. Однако подразумевается, что стадии способа и композиции применяются ко всем пригодным биоактивным соединениям, описанным выше и ниже.

В одном из аспектов изобретения кверцетин солюбилизируют или диспергируют перед добавлением кверцетина к водному раствору, содержащему стабилизатор дисперсии.

В водной дисперсии кверцетина путем солюбилизации уменьшается размер частиц, изменяются плотность, жесткость и кристаллическая структура, приводя к большей стабильности дисперсии. Результаты СЭМ показывают, что кверцетин в геллановой смоле имеет аморфную структуру (Фиг. 1А), по сравнению с кристаллическим кверццетином (Фиг. 1B).

Химическую стабильность кверцетина при нагревающем способе солюбилизации в полиолах определяли путем аналитического исследования. Дисперсию кверцетина с или без геллановой смолы изолировали, и очищали от напитка. На Фиг. 2А и 2В показано, что спектры инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и углерод-13 ЯМР, соответственно, дисперсий кверцетина в ходе солюбилизации представляют собой идентичные, при сравнении с исходным материалом кверцетина. Результаты показывают, что не происходит структурного изменения кверцетина в ходе нагревающего способа солюбилизации.

Кверцетин солюбилизируют путем растворения кверцетина а) в горячем спирте, таком как горячий этанол или полиолы, или b) в щелочном растворе, имеющем рН более 7, или с) в смеси спирта и щелочного раствора, с получением раствора солюбилизированного кверцетина, содержащего от 1 до 15% масс. кверцетина. Пригодные спирты включают, но не ограничиваются перечисленным, этанол, изопропиловый спирт, изобутиловый спирт и бензиловый спирт, и полиолы, такие как глицерин и пропиленгликоль. Также рассматриваются комбинации спиртов. Предпочтительно используют этанол в комбинации со щелочным раствором кверцетина.

При полном растворении, кверцетин, или в горячем спирте, или щелочной, добавляют в водный раствор, содержащий стабилизатор с высокой скоростью сдвига при смешивании или при перемешивании. Получаемый кверцетин выпадает из раствора, приводя к тонкой дисперсии, суспензии. Концентрация спирта обычно составляет в диапазоне 85-99% масс.

Дополнительно к солюбилизации, кверцетин может быть диспергирован в горячем спирте, таком как этанол или полиол, что приводит к получению дисперсионной спиртовой суспензии для уменьшения размера частиц кверцетина. Пригодные спирты включают, но не ограничиваются перечисленным, этанол, изопропиловый спирт, изобутиловый спирт и бензиловый спирт, и полиолы, такие как глицерин и пропиленгликоль. Также рассматриваются комбинации спиртов.

Стабильную дисперсию кверцетина получают при добавлении горячей дисперсионной спиртовой суспензии в водном растворе, содержащем стабилизатор, или при смешивании с высокой скоростью сдвига, или при условиях перемешивания. Концентрация дисперсионной суспензии кверцетина в спирте составляет в диапазоне 1-50% масс.

Температура горячего спирта для растворения или диспергирования кверцетина составляет в диапазоне 50-200º, обычно 65-170ºС.

Щелочной раствор может быть получен из любого пригодного щелочного агента, такого как гидроксид натрия или гидроксид калия. рН щелочного раствора составляет выше 7, обычно в диапазоне от 10 до 12.

После солюбилизации или диспергирования кверцетина, кверцетин добавляют в раствор, содержащий, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии. Раствор смешивают или перемешивают до образования стабильной дисперсии. В частности, солюбилизированный или диспергированный кверцетин добавляют, в содержащий стабилизатор водный раствор при смешивании/перемешивании с образованием дисперсии, содержащей от 0,1 до 10% масс. кверцетина. Стабилизатор дисперсии присутствует в количестве, достаточном для суспендирования кверцетина в форме микрочастиц в напитке.

В ходе добавления раствора солюбилизированного щелочного кверцетина, водный раствор, содержащий стабилизатор дисперсии поддерживают при температуре ниже 35ºС и при рН менее 7, обычно от 3 до 5. Если кверцетин солюбилизирован или диспергирован в горячем спирте, раствор или дисперсию охлаждают до диапазона 50-130ºС перед добавлением к водному раствору, содержащему стабилизатор.

В последствие, добавляют воду для разбавления концентрированной дисперсии для получения стабильной дисперсии кверцетина, имеющей концентрацию в диапазоне 0,001-5,0% масс. рН растворенной дисперсии устанавливают при менее чем 7,0, обычно от 2,5 до 6.

По крайней мере, один стабилизатор дисперсии может представлять собой биополимер или модифицированный полисахарид, такой как геллановая смола, пектин, каррагинан, смола гатти, гуммиарабик, гуаровая смола, ксантановая смола, смола рожкового дерева, агар, крахмал, альгинат, целлюлоза, белок, гидролизированный белок, модифицированный крахмал, карбоксилметилцеллюлоза (CMC) или их комбинация.

Предпочтительно биополимеры представляют собой заряженные полимеры, такие как карбоксилсодержащие полимеры и сульфатсодержащие полимеры. Было обнаружено, что анионные или катионные биополимеры, такие как пектин, геллановая смола, карагинан, гуммиарабик, смола гатти, СМС, изолят белка пшеницы показывают лучшие результаты, по сравнению с неионными полимерами. Предполагается, что кверцетин, абсорбированный на заряженном полимере, демонстрирует стабильную дисперсию, благодаря электростатическому стерическому отталкиванию между частицами. Не происходит осаждения/агрегации после хранения при условиях окружающей среды. Заявители обнаружили, что продолжительность времени, в течение которого кверцетин остается диспергированнным в жидкой среде изменяется в зависимости от типа(ов) использованного(ых) стабилизатора(ов) дисперсии. Например, кверцетин может оставаться диспергированным в напитке от 12 часов до 6 месяцев или дольше, в зависимости от использованного(ых) стабилизатора(ов) дисперсии.

Контроль рН в ходе способа критичен для получения стабильных дисперсий и для подавления образования нежелательного цвета. При добавлении щелочного раствора кверцетина в водный раствор, содержащий стабилизатор при высокой скорости сдвига, рН дисперсии следует поддерживать менее 6, обычно менее 5 или от 2,5 до 4. В противном случае, если рН дисперсии щелочной, развивается темно-коричневая окраска, которая не исчезает при уменьшении рН.

Кверцетин является микроизмельченным. «Микроизмельченный» или «микрочастица», как используется в настоящей заявке, обозначают мелкий размер частиц в диапазоне от 0,1 мкм до 50 мкм со средним размером частиц менее 10 мкм.

Кверцетин в форме микрочастиц имеет средний диаметр частиц менее 10 микрон, в особенности менее чем 3 микрона или менее чем 1 микрон. Например, по крайней мере, 90% частиц имеют размер частиц менее чем 50 микрон, и 80% частиц имеют размер частиц менее чем 3 микрона.

Стабильность водной дисперсии кверцетина дополнительно улучшают добавлением органического соединения с плотностью менее чем 1,0 грамм на кубический сантиметр в раствор спирта при солюбилизации кверцетина. Органическое соединение может представлять собой ароматизирующий ингредиент, такой как лимонен, терпен, цитраль, этилбутират, этилацетат или масло, такое как кокосовое, семян хлопка, оливковое, кукурузное, пальмовое, арахисовое, рапсовое, сафлоровое, кунжутное, соевое, подсолнечное, каноловое или их комбинацию. Концентрация органического соединения в спирте составляет от 0,001 до 50% масс.

Как отмечалось, описание направлено на кверцетин для облегчения обсуждения; однако другие нерастворимые в воде биоактивные соединения также исследовали при использовании способа диспергирования по настоящему изобретению. Такие биоактивные соединения включали куркумин, рутин, ресвератрол, нарингенин, геспередин, тетраметоксифлавон (PMF) и артемизинин (лекарственный препарат против малярии).

Как показано в примерах ниже, стабильные водные дисперсии, содержащие биоактивные соединения, были получены при использовании способа солюбилизации и стабилизации. Полученные дисперсии были тонкими, гомогенными и стабильными. Не происходило оседания, разделения фаз и выпадений осадка на стенки сосуда (смотри Фиг. 3 и Таблицу 1). Полученные результаты показывают, что представляемый способ диспергирования может быть широко использован для получения стабильной водной дисперсии нерастворимого в воде соединения в различных областях применения.

Таблица 1 Нерастворимые в воде биоактивные соединения Водная дисперсия в 20 унциях напитка
Соединение	Количество (мг)	Срок хранения (22-25ºС)
Кверцетин	1000	Стабильна после, по крайней мере, 6 месяцев
Куркумин	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Рутин	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Ресвератрол	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Нарингенин	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Геспередин	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Тетраметоксифлавон	500	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев
Артемизинин	100	Стабильна после, по крайней мере, 3 месяцев

Напиток может представлять собой любой пригодный напиток, включающий, но не ограничивающийся перечисленным, соки, сладкие газированные напитки, воду, молочные и изотонические напитки. Средний специалист в данной области химических и пищевых наук поймет, что любой флавоноид может быть использован в соответствии с настоящим изобретением.

Заявители также обнаружили, что, не смотря на то, что напиток кажется относительно вязким и/или густым после добавления кверцетина (или других нерастворимых в воде биоактивных соединений) к напитку, при использовании солюбилизированного/диспергированного кверцетина совместно со стабилизатором дисперсии, как описано здесь, напиток имеет жидкую консистенцию при потреблении. Этот неожиданный результат, жидкая консистенция, несмотря на вязкий внешний вид, также представляет собой преимущество, поскольку приводит к привлекательности и одобрению напитка.

Пищевые консерванты и подкислители можно также добавлять к солюбилизированным нерастворимым в воде биоактивным соединениям. Введение солюбилизированных/диспергированных нерастворимых в воде биоактивных соединений в напиток, приводит к улучшеной суспензии и диспергируемости. Также было обнаружено, что при включении солюбилизированных/диспергированных нерастворимых в воде биоактивных соединений в напиток вместе со стабилизатором суспензии, низкую концентрацию стабилизатора дисперсии можно добавлять вместе с высокой концентрацией нерастворимых в воде биоактивных соединений, и даже если, не растворимое в воде биоактивное соединение присутствует в высокой концентрации и напиток может выглядеть вязким, при потреблении он ощущается жидким и легко проглатывается потребителем.

Способ по настоящему изобретению может также включать один или несколько дополнительных ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из углеводов, солей, смесей солей, пищевых кислот, ароматизаторов, красителей, Витамина В3, Витамина С, калорийных и/или некалорийных подсластителий и комбинаций указанных ингредиентов.

Подсластители напитков по изобретению включают калорийные углеводные подсластители, природные высокоэффективные подсластители, синтетические высокоэффективные подсластители, другие подсластители и их комбинации. С представленными здесь указаниями может быть выбрана пригодная система подсластителей (состоящая из одного компонента или из их комбинации).

Примеры пригодных калорийных углеводных подсластителей включают сахарозу, фруктозу, глюкозу, эритритол, мальтит, лактит, сорбит, манит, ксилол, D-тагатозу, трегалозу, галактозу, рамнозу, циклодекстрин, (например, -циклодекстрин, -циклодекстрин и -циклодекстрин), рубулозу, треозу, арабинозу, ксилозу, ликсозу, аллозу, альтрозу, маннозу, идозу, лактозу, мальтозу, инвертированный сахар, изотрегалозу, неотрегалозу, палатинозу или изомальтулозу, эритрозу, дезоксирибозу, гулозу, идозу, талозу, эритрулозу, ксилулозу, псикозу, туранозу, целлобиозу, глюкозамин, маннозамин, фукозу, глюкуроновую кислоту, глюконовую кислоту, глюконолактон, абеквозу, галактозамин, ксило-олигосахариды (ксилотриозу, ксилобиозу и т.п.), гентиоолигосахариды (гентиобиозу, гентиотриозу, гентиотетраозу и т.п.), галактоолигосахариды, сорбозу, нигероолигосахариды, фруктоолигосахариды, (кестозу, нистозу и т.п.), мальтотетраол, мальтотриол, мальто-олигосахариды (мальтотриозу, мальтотетраозу, мальтопентаозу, мальтогексаозу, мальтогептаозу и т.п.), лактулозу, мелибиозу, раффинозу, рамнозу, рибозу, изомерированные жидкие сазара, такие как кукурузный сироп/крахмальная патока с высоким содержанием фруктозы (например, HFCS55, HFCS42 или HFCS90), связующие сахара, олигосахариды из соевых бобов и глюкозный сироп.

Другие подсластители, пригодные для использования в обеспечиваемых здесь вариантах осуществления, включают природные, синтетические или другие высокоэффективные подсластители. Как используется здесь, фразы «природные высокоэффективные подсластители», «NHPS», «композиции NHPS» и «композиции природных высокоэффективных подсластителей» представляют собой синонимы. «NHPS» обозначает любой подсластитель, обнаруженный в природе, который может быть неочищенным, экстрагированным, очищенным, подвергнутым обработке ферментами или любой другой формой, который при использовании отдельно или в комбинации имеет подслащивающую способность больше чем сахароза, фруктоза или глюкоза, хотя содержит меньшее число калорий. Неограничивающие примеры NHPS, пригодные для вариантов осуществления по настоящему изобретению, включают ребаудиозид А, ребаудиозид В, ребаудиозид С (дулькозид В), ребаудиозид D, ребаудиозид E, ребаудиозид F, дулькозид А, рубузозид, стевиа, стевиозид, могрозид IV, могрозид V, подсластитель Луо Хан Гуо, сиаменозид, монатин и его соли (монатин SS, RR, RS, SR) куркулин, глицирризиновая кислота, и ее соли, тауматин, монеллин, мабинлин, браззеин, хернандульцин, филлодульцин, глицифиллин, флоридзин, трилобтаин, баиунозид, осладин, полиподозид А, птерокариозид А, птерокариозид В, мукурозиозид, фломизозид I, периандрин I, абрузозид А и циклокариозид I.

NHPS также включают модифицированные NHPS. Модифицированные NHPS включают NHPS, которые были изменены естественным образом. Например, модифицированные NHPS включают, но не ограничиваются перечисленным, NHPS, которые были ферментированы, введены в контакт с ферментом или изменены или замещены на NHPS. В одном из вариантов осуществления изобретения, по крайней мере, один модифицированный NHPS может быть использован в комбинации с, по крайней мере, одним NHPS. В другом варианте осуществления, по крайней мере, один модифицированный NHPS может быть использован без NHPS. Таким образом, модифицированные NHPS могут быть замещены на NHPS или могут быть использованы в комбинации с NHPS для любого варианта осуществления, описанного здесь. Для краткости, однако, в описании вариантов осуществления настоящего изобретения, модифицированные NHPS не описаны однозначно в качестве альтернативы немодифицированным NHPS, но следует понимать, что модифицированные NHPS можно замещать на NHPS в любом описанном здесь варианте осуществления изобретения.

Как использовано здесь, фраза «синтетический подсластитель» относится к любой композиции, которая не обнаруживается в природе, и представляет собой высокоэффективный подсластитель. Неограничивающие примеры синтетических подсластителей, пригодные для вариантов осуществления настоящего изобретения, включают сукралозу, ацесульфам калия (ацесульфам К или aceK) или другие соли, аспартам, алитам, сахарин, неогеспиридин дигидрохалкон, цикламат, неотам, N-[3-(3-гидрокси-4-метоксифенил)пропил]-L- -аспартил]-L-фенилаланина 1-метиловый сложный эфир, N-[3-(3-гидрокси-4-метоксифенил)-3-метилбутил]-L- -аспартил]-L-фенилаланина 1-метиловый сложный эфир, N-[3-(3-метокси-4-гидроксифенил)пропил]-L- -аспартил]-L-фенилаланина 1-метиловый сложный эфир и их соли.

Описанный здесь способ представляет собой эффективный, поскольку он успешно суспендирует нерастворимые в воде биоактивные соединения, такие как кверцетин в напитках и, таким образом, препятствует оседанию нерастворимых в воде биоактивных соединений на дно упаковки напитка.

Настоящее изобретение также относится к композициям, включающим солюбилизированные или диспергированные нерастворимые в воде биоактивные соединения и, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии. В одном аспекте настоящего изобретения 90% частиц нерастворимых биоактивных соединений менее чем 50 микрон и, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии присутствует в количестве, достаточном для суспендирования нерастворимых в воде биоактивных соединений в жидкой среде.

Стабильность водной дисперсии нерастворимого в воде биоактивного соединения дополнительно улучшают путем добавления органического соединения с плотностью менее 1,0 грамм на кубический сантиметр к спиртовому раствору в ходе солюбилизации нерастворимого в воде биоактивного соединения. Пригодные органические соединения могут представлять собой ароматические ингредиенты, такие как лимонен, терпен, цитраль, этилбутират, этилацетат или масло, такое как кокосовое, семян хлопка, оливковое, кукурузное, пальмовое, арахисовое, рапсовое, сафлоровое, кунжутное, соевое, подсолнечное, каноловое или их комбинацию. Концентрация органического соединения в спирте составляет в диапазоне 0,1-30 % масс.

Последующие примеры представляют собой конкретные варианты осуществления изобретения, но не предназначены для его ограничения.

Пример 1

Раствор кверцетина получали растворением 1,0 г кверцетина в 20 г глицерина при температуре 150ºС. Затем раствор солюбилизированного кверцетина медленно добавляли к водному раствору, содержащему геллановую смолу при высокой скорости перемешивания при рН 5. Получали гомогенную дисперсию, содержащую 0,5% кверцетина.

Концентрированную дисперсию кверцетина добавляли к напитку и суспендировали в напитке. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. рН составлял 3,5. Диапазон рН полученного изотонического напитка может составлять 2,4-4,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,16%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,2%
Геллановая смола	0,03%
Лимонная кислота	0,180%
Глицерин	4%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 2

Кверцетин(1,0 г) растворяли в 20 г пропиленгликоля при температуре 150ºС. Затем раствор кверцетина медленно добавляли к водному раствору, содержащему геллановую смолу, при перемешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию кверцетина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составлял 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,16%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,2%
Геллановая смола	0,03%
Лимонная кислота	0,180%
Пропиленгликоль	4%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 3

Кверцетин(1,0 г) растворяли в 10 г глицерина и 10 г пропиленгликоля при температуре 150ºС. Затем раствор кверцетина в полиолах медленно добавляли к водному раствору, содержащему геллановую смолу, при высокой скорости перемешивания при рН 5. Дисперсию кверцетина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составлял 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,16%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,2%
Геллановая смола	0,03%
Лимонная кислота	0,180%
Глицерин	2%
Пропиленгликоль	2%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 4

Раствор кверцетина получали растворением 0,5 г кверцетина в 10 г гидроксида натрия (0,5 н) при комнатной температуре. Затем щелочной раствор кверцетина медленно добавляли к водному раствору, содержащему каррагинан при гомогенизации при рН 5. рН дисперсии контролировали ниже 7 в ходе добавления щелочного раствора кверцетина. Получали гомогенную дисперсию кверцетина, содержащую 0,5% кверцетина. Концентрированную дисперсию кверцетина добавляли к напитку и суспендировали в напитке.

Дополнительные ингредиенты, включая высокоинтенсивные природные подсластители, добавляли для получения содержащего 0 калорий, имеющего вкус апельсина, изотонического напитка. рН полученного напитка составлял 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	99,37%
Лимонная кислота	0,050%
Фосфорная кислота	0,016%
Витамин В3	0,005%
Аскорбиновая кислота	0,109%
Каррагинан	0,1%
Кверцетин	0,1%
Смесь солей	0,176%
Reb A	0,025%
Ароматизатор апельсин	0,050%
Всего	100,000%

В качестве альтернативы, или дополнительно к перечисленной выше смеси солей, напиток может содержать морскую соль для получения природного, содержащего ноль калорий изотонического напитка.

Пример 5

Кверцетин(0,5 г) диспергировали и частично солюбилизировали в 2,5 г этанола при 70ºС. Затем суспензию частично солюбилизированного диспергированного кверцетина медленно добавляли в водный раствор, содержащий смолу гати, при гомогенизации при рН 5. Дисперсию кверцетина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. рН составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	95,59%
Жидкая сахароза	2,963%
Этанол	0,5
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,1%
Смола гати	0,2%
Лимонная кислота	0,180%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 6

Кверцетин(0,5 г) растворяли в 4 г пропиленгликоля при 140ºС. Затем раствор кверцетина медленно добавляли в водный раствор, содержащий гуммиарабик, при гомогенизации при рН 5. Дисперсию кверцетина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	95,29%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,1%
Гуммиарабик	0,2%
Пропиленгликоль	0,8%
Лимонная кислота	0,180%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 7

Раствор кверцетина получали растворением 0,5 г кверцетина в 10 г глицерина и 0,1 г лимонена при температуре 120º С. Затем раствор солюбилизированного кверцетина медленно добавляли к водному раствору, содержащему гуммиарабик при гомогенизации при рН 5. Получали гомогенную дисперсию кверцетина, содержащую 0,5% кверцетина. Концентрированную дисперсию кверцетина добавляли к напитку и суспендировали в напитке. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. рН составлял 3,0.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	94,17%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,1%
Гуммиарабик	0,1%
Лимонная кислота	0,180%
Глицерин	2%
Лимонен	0,02%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 8

Раствор кверцетина получали растворением 0,5 г кверцетина в 10 г глицерина и 0,1 г канолового масла при температуре 120º С. Затем раствор солюбилизированного кверцетина медленно добавляли к водному раствору, содержащему модифицированный крахмал (Purity Gum 2000) при гомогенизации при рН 5. Получали гомогенную дисперсию кверцетина, содержащую 0,5% кверцетина. Концентрированную дисперсию кверцетина добавляли к напитку и суспендировали в напитке. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. рН составлял 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	93,59%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,1%
Purity Gum 2000	0,5%
Лимонная кислота	0,180%
Глицерин	2%
Каноловое масло	0,2%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 9

Кверцетин(0,5 г) растворяли в 10 г глицерина при 150ºС. Затем раствор кверцетина медленно добавляли в водный раствор, содержащий пектин, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию кверцетина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего кверцетин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	94,09%
Жидкая сахароза	2,963%
Смесь солей	0,176%
Кверцетин	0,1%
Пектин	0,2%
Лимонная кислота	0,180%
Глицерин	2%
Ароматизатор манго	0,100%
10% раствор желтый цвет № 6	0,060%
Жидкая сукралоза (25%)	0,021%
Ace K	0,003%
Витамин С (аскорбиновая кислота)	0,105%
Витамин В3 (ниацинамид)	0,004%
Всего	100,000%

Пример 10

Куркумин(0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор куркумина медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию куркумина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего куркумин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Куркумин	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 11

Гидрат рутина (0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор рутина медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию рутина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего рутин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Рутин	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 12

Ресвератрол (0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор ресвератрола медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию ресвератрола добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего ресвератрол. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Ресвератрол	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 13

Артемизинин (0,1 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор артемизинина медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию артемизинина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего артемизинин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,57%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Артемизинин	0,017%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 14

Нарингенин (0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор нарингенина медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию нарингенина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего нарингенин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Нарингенин	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 15

Геспередин (0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор геспередина медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию гесперидина добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего геспередин. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Геспередин	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Пример 16

3,6,3',4'-тетраметоксифлавон (0,5 г) растворяли в 24 г глицерина при 150ºС. Затем раствор тетраметоксифлавона медленно добавляли в водный раствор, содержащий геллановую смолу, при смешивании с высокой скоростью сдвига при рН 5. Дисперсию тетраметоксифлавона добавляли к напитку. Дополнительные ингредиенты добавляли в концентрациях (масс./масс.), представленных ниже, для получения изотонического напитка, содержащего тетраметоксифлавон. Диапазон рН полученного изотонического напитка составил 3,5.

Ингредиент	Количество (% по массе)
Вода	92,5%
Сахароза	1,93%
Цитрат натрия	0,13%
Монокалий фосфат	0,04%
Лимонная кислота	0,187%
Reb A	0,015%
Эритритол	0,885%
Аскорбиновая кислота	0,103%
Геллановая смола	0,03%
Глицерин	4%
Тетраметоксифлавон	0,0833%
Бензоат натрия	0,1%
Всего	100,000%

Настоящее изобретение может быть осуществлено в других конкретных формах, не отходя от его существа или важных характеристик. Представленные выше варианты осуществления, таким образом, следует рассматривать во всех отношениях как иллюстрирующие, а не как ограничивающие описываемое здесь изобретение. Объем изобретения, таким образом, определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и предполагается, что формула изобретения охватывает все изменения, которые попадают в значение и в диапазон соответствия формулы изобретения.