DE60008572T2 - Getränkeprodukte enthaltend ein Konservierungssystem bestehend aus einem Isothiocyanat in Kombination mit einem Sorbat und/oder einem Benzoat - Google Patents

Getränkeprodukte enthaltend ein Konservierungssystem bestehend aus einem Isothiocyanat in Kombination mit einem Sorbat und/oder einem Benzoat Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkeprodukte, die einen Bestandteil umfassen, welcher eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen und ein Sorbat- und/oder Benzoat-Konservierungsmittel umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Konservierung eines Getränkeprodukts durch Einschluss des vorerwähnten Konservierungssystems.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Verbrauchsgüter können eine günstige Umgebung für rasches mikrobielles Wachstum vorsehen. Dieses Ausgesetztsein kann – und tut dies häufig auch – aus versehentlicher mikrobieller Inokulation des Produkts während der Herstellung oder des Verpackens resultieren. Zersetzungsmikroorganismen, zum Beispiel in Lebensmittel- oder Getränkeprodukten, können dann rasch wuchern, indem sie an die vom Produkt bereit gestellten Nährstoffe geleitet werden.
  • Konservierungsmittel wie Sorbate, Benzoate, organische Säuren und Kombinationen hiervon werden in verschiedenen Produkten, insbesondere Lebensmitteln und Getränken, verwendet, um ein gewisses Maß an mikrobieller Inhibierung vorzusehen. Auf einem Niveau, das zur Inhibierung von mikrobiellem Wachstum wirksam ist, können einige dieser Konservierungsmittel Off-Flavours bzw. einen Beigeschmack in das Produkt einbringen, was das Produkt für seinen beabsichtigten Zweck unerwünscht macht. Zum Beispiel liegt das akzeptierte Verwendungsmaß für Kaliumsorbat typischerweise im Bereich von etwa 200 ppm bis etwa 3000 ppm. Allerdings kann Kaliumsorbat am oberen Ende dieses akzeptierten Verwendungsbereichs zu Off-Flavours in den Lebensmitteln oder Getränken beitragen.
  • Außerdem sind bestimmte Konservierungssysteme in Anwesenheit von Verstärkungs- bzw. Anreicherungsbestandteilen, einschließlich verschiedener Vitamine und Mineralien, nicht wirksam. Zum Beispiel kann Calciumverstärkung in bestimmten Lebensmittel- oder Getränkeprodukten das Konservierungssystem inaktiv machen, wodurch mikrobielles Wachstum nicht mehr verhindert wird. Aus diesem Grund müssen dort, wo eine Nährstoffverstärkung wünschenswert ist, kostenintensive Konservierungsbestandteile wie Dimethyldicarbonat (DMDC) verwendet werden, um mikrobielles Wachstum in dem verstärkten Produkt zu verhindern.
  • Es ist beschrieben worden, dass Senföl, welches Isothiocyanate enthält, eine antibakterielle und antimykotische Wirkung in oralen Therapien und auf bestimmte Lebensmittel hat. Siehe z.B. Sekiyama et al., US-Patent Nr. 5 334 373, erteilt an Nippon Sanso Corp., veröffentlicht am 2. August 1994; und Madaus et al., US-Patent Nr. 3 998 964, erteilt am 21. Dezember 1976. Allerdings ist darauf hingewiesen worden, dass Senföl die mukösen Membranen reizen kann und nicht gut von Personen, die das Öl aufnehmen, vertragen werden kann. Siehe z. B. Madaus et al.. Zusätzlich kann Senföl eine ausgeprägten charakteristischen Geschmack aufweisen, welcher das Öl ungünstig für die Verwendung in Lebensmittel- oder Getränkeprodukten macht. Entsprechend ist Senföl auf dem Fachgebiet nicht weit und breit bekannt oder wird wegen seiner antibakteriellen und antimykotischen Wirkung, insbesondere in Produkten, die für die Einnahme geeignet sind, wie Lebensmittel- und Getränkeprodukte, nicht im großen Stil angewendet.
  • Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschenderweise entdeckt, dass eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen in Kombination mit einem Sorbat- und/oder Benzoat-Konservierungsmittel eine ausgeprägte antimikrobielle Wirkung aufweist, ohne dem Endprodukt Off-Flavours oder unangenehme Gerüche zu verleihen. Dadurch haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein synergistisches Verhältnis zwischen den relativen Wirkungen von jedem der Konservierungsbestandteile entdeckt, wenn sie in Kombination verwendet werden. Überraschenderweise ist jeder der Konservierungsbestandteile, wenn sie in Kombination verwendet werden, in Dosierungen wirksam, die gering genug sind, um die organoleptische Integrität des endgültigen Getränkeprodukts beizubehalten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschenderweise weiter herausgefunden, dass diese antimikrobielle Wirkung selbst bei Anwesenheit von Verstärkungsnährstoffen, wie Calcium, aufrecht erhalten wird, wodurch die mit gegenwärtig verstärkten Produkten verbundenen Probleme gelöst werden. Entsprechend werden die Konservierungssysteme der vorliegenden Erfindung in relativ geringen Dosen verwendet, sehen die Beibehaltung von Geschmack und Geruchsintegrität vor und sind selbst in Anwesenheit von Verstärkungsnährstoffen gegen mikrobielles Wachstum wirksam.
  • Repräsentativ für das Fachgebiet sind auch folgende Bezugnahmen: EP-A-867 125 beschreibt ein Konservierungssystem für Lebensmittel und Getränke, das wasserlösliche Hemicellulose umfasst, wahlfrei in Kombination mit anderen möglichen Konservierungsbestandteilen. Im US-Patent Nr. 5 968 567 werden Lebensmittel- und Getränkeprodukte beschrieben, die Glucosinolate und Isothiocyanate enthalten, die von Cruciferae in Form von Saatmehl oder Samenextrakten hergeleitet sind. Im US-Patent Nr. 5 958 303 wird die Verwendung von Meerrettich-Extrakt oder Senfextrakt oder Allylisothiocyanat als Lebensmittel-Konservierungsstoff beschrieben. In der GB-A-568009 und GB-A-568011 werden Insektizide Zubereitungen beschrieben, die eine Mischung aus Alkylisothiocyanat und einem Benzoat enthalten. Im US-Patent Nr. 4 948 617 werden Lebensmittelprodukte beschrieben, die Senföl als Aromastoff und Natriumbenzoat als Konservierungsmittel enthalten. In der GB-A-1 473 037 wird ein Konservierungsstoff für Lebensmittel durch Einbringen von verschiedenen antimikrobiellen Mitteln beschrieben, wobei Rübenkohlextrakt und Natriumbenzoat als Möglichkeiten in umfassenden Listen genannt werden. In der EP-A-452 273 wird die Kombination von pfefferähnlichen Bestandteilen, gewählt aus umfassender Auflistung (einschließlich Senföl und Meerrettichextrakt) mit Formiatestern als Aromazusammensetzungen in Lebensmitteln und Getränken beschrieben. In der WO98/50005 werden kosmetische Zusammensetzungen beschrieben, wobei Meerrettichextrakt, Sorbat und Benzoat als mögliche Bestandteile in umfassenden Listen erwähnt sind. Alle diese Bezugnahmen beschreiben keine Getränkeprodukte mit der speziellen Kombination der beanspruchten Bestandteile.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkeprodukte, welche das folgende Konservierungssystem umfassen:
    • (a) einen Bestandteil, umfassend eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen;
    • (b) ein Konservierungsmittel, gewählt aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon;
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Verfahren zur Konservierung eines Getränkeprodukts, welche das Einbringen des vorgenannten Konservierungssystems in das Produkt umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkeprodukte umfassend:
    • (a) einen Bestandteil, umfassend eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen;
    • (b) ein Konservierungsmittel, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon; und
    • (c) einen Vertreter eines Getränks, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung schließen die Getränkeprodukte, welche eine antimikrobielle Wirkung erfordern, zum Beispiel trinkfertige Produkte und Konzentrate ein.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkeprodukte gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Konservierung eines Getränkeprodukts gemäß Anspruch 9.
  • Sämtliche hierin verwendete Prozentsätze, Verhältnisse und Proportionen sind in Gewichtsprozent, wenn nicht anders angegeben.
  • Definition und Verwendung von Begriffen
  • Das nachfolgende ist eine Auflistung von Definitionen für hierin verwendete Begriffe:
  • Wie hierin verwendet, ist „Alkenyl" ein ungesättigter, gerader, verzweigter oder ringförmiger Kohlenwasserstoffketten-Rest. Vorzugsweise ist das Alkenyl ein gerad- oder verzweigtkettiger Rest, am stärksten bevorzugt geradkettig. Alkenyle weisen mindestens eine Olefin-Doppelbindung auf. Wenn nicht anders angegeben, haben Alkenyle von 2 bis 15 Kohlenstoffatome (C2-C15); vorzugsweise von 2 bis 10 Kohlenstoffatome (C2-C10); stärker bevorzugt von 2 bis 8 Kohlenstoffatome (C2-C8), noch stärker bevorzugt von 2 bis 6 Kohlenstoffatome (C2-C6) und am stärksten bevorzugt von 2 bis 4 Kohlenstoffatome (C2-C4). Nicht einschränkende Beispiele für Alkenyle schließen Vinyl, Alkyl und Butenyl (z. B. 3-Butenyl) ein Alkenyle können substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, ist „Alkoxy" ein Sauerstoffrest mit einem Alkyl-, Alkenyl-, oder Alkinyl-, vorzugsweise einem Alkyl- oder Alkenyl-, und am stärksten bevorzugt einem Alkyl-Substituenten. Beispiele für Alkoxyreste schließen O-Alkyl und O-Alkenyl ein. Ein Alkoxyrest kann substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, ist „Alkyl" eine gesättigter geradkettiger, verzweigtkettiger oder ringförmiger Kohlenwasserstoffrest. Vorzugsweise ist das Alkyl ein gerad- oder verzweigtkettiger Rest, am stärksten bevorzugt geradkettig. Wenn nicht anders angegeben, haben Alkyle 1 bis 15 Kohlenstoffatome (C1-C15); bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatome (C1-C10); stärker bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatome (C1-C6); und am stärksten bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome (C1-C4). Bevorzugte Alkyle schließen zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Iso-Propyl, und Butyl ein. Alkyle können substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, ist Alkylaryl" ein Alkylrest, der mit einer Arylgruppe substituiert wurde, oder ein Arylrest, der mit einer Alkylgruppe substituiert wurde. Bevorzugte Alkylarylgruppen schließen Benzyl, Phenylethyl und Phenylpropyl ein. Arylalkyle können substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, ist „Alkinyl" ein ungesättigter geradkettiger, verzweigtkettiger oder ringförmiger Kohlenwasserstoffrest. Vorzugsweise ist das Alkinyl ein geradkettiger oder verzweigtkettiger Rest, am stärksten bevorzugt geradkettig. Alkinyle haben mindestens eine Dreifachbindung. Wenn nicht anders angegeben, haben Alkinyle 2 bis 15 Kohlenstoffatome (C2-C15); vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatome (C2-C10); stärker vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatome (C2-C8), noch stärker vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome (C2-C6) und am stärksten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome (C2-C4). Alkinyle können substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, ist ein „Aryl" ein aromatischer Ring-Rest, der entweder carbocyclisch oder heterocyclisch ist. Bevorzugte Arylgruppen schließen zum Beispiel Phenyl, Benzyl, Tolyl, Xylyl, Cumenyl, Napthyl, Biphenyl, Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Pyridinyl, Pyrazinyl, Thiazolyl, Pyrimidinyl, Quinolinyl, Triazolyl, Tetrazolyl, Benzothiazolyl, Benzofuryl, Indolyl, Indenyl, Azulenyl, Fluorenyl, Anthracenyl, Oxazolyl, Isoxazolyl, Isotriazolyl, Imidazolyl, Pyraxolyl, Oxadiazolyl, Indolizinyl, Indolyl, Isoindolyl, Purinyl, Quinolizinyl, Quinolinyl, Isoquinolinyl, Cinnolinyl und dergleichen ein. Aryle können substituiert oder nicht substituiert sein.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich „ätherische Öle" auf die Gesamtheit aller Verbindungen, die aus der Pflanze destilliert werden können, aus der das Öl hergeleitet wird und das zu dem charakteristischen Aroma dieser Pflanze beiträgt; siehe z. B. H. McGee, On Food and Cooking, Charles Scribner's Sons, S. 154 – 157 (1984). In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stammt das ätherische Öl vorzugsweise aus einer Glucosinolat-Verbindung, die in der Lage ist, eine Isothiocyanat-Verbindung (zum Beispiel durch die katalytische Hydrolyse eines oder mehrerer Glucosinolate durch das Enzym Myrosinase) herzustellen, worin der Vorläufer und das enzymhaltige Pflanzengewebe homogenisiert, gemahlen, zerkleinert, gepresst oder auf andere Weise beschädigt wird.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich „Vorläufer" auf den Satz von Reaktanten, die in einer Pflanze gefunden werden oder aus ihr stammen, welche dann, wenn sie in Gegenwart eines Katalysators, wie einem Enzym, reagiert ein ätherisches Öl produziert.
  • Wie hierin verwendet, steht „ppm" für „Teile auf eine Million", wie allgemein im Fachbereich bekannt ist.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet „wirksame Menge eines Produkts" (oder Bestandteils, Verbindung, Zusammensetzung, Konservierungsmittels oder dergleichen) eine Menge, die wirksam ist, um antimikrobielle Aktivität aufzuweisen, bevorzugt dort, wo die antimikrobielle Aktivität das Wachstum von Mikroben verhindert, eliminiert und/oder deren Vorhandensein auf andere Weise verringert, wie zum Beispiel Hefe, Bakterien, Schimmel und Pilze, bevorzugt Hefe und Bakterien. Nicht einschränkende Beispiele für solche Hefe(n) schließen Candida tropicalis, Candida albicans, Hansenula anomala, Saccharomyces cerevisiae, Torulaspora delbreuckii, Zygosaccharomyces bailii, und Zygosaccharomyces rouxii ein. Nicht einschränkende Beispiele dieser Bakterien schließen Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Vibrio parahaemolyticus und Pseudomonas aeruginosa ein. Nicht einschränkende Beispiele dieses Schimmels schließen Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Penicillium islandicum, Penicillium citrinum, Penicillium chrysogenum, Fusarium oxysporum, Fusarium graminearum, Fusarium solani, Alternaria alternata und Mucor racemosus ein.
  • Wie oben definiert und hierin verwendet, können substituierende Gruppen (z. B. Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl und Alkylaryl) selbst substituiert werden. Diese Substitution kann mit einem oder mehreren Substituenten erfolgen. Diese Substituenten schließen die in C. Hansch und A. Leo, Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology (1979) ein. Bevorzugte Substituenten schließen zum Beispiel Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Aryl, Hydroxy (d. h. -OH), Oxo (d. h. Sauerstoff mit Doppelbindung), Nitro (d. h. -NO,), Amino (d. h. NH,), Cyano (d. h. -C≡N), Halogen (d. h. Chlor, Brom, Fluor, Iod), Thiol (d. h. -SH), Thioxo (d. h. Schwefel mit Doppelbindung), Alkoxy (d. h. -O-Alkyl), Alkylthio (d. h. -S-Alkyl), Sulfoxy (d. h. -S=O (was auch als -S(O) veranschaulicht wird)) und Sulfon (d. h. -S(O)2) ein.
  • Produkte der vorliegenden Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getränkeprodukte, umfassend:
    • a) einen Bestandteil, umfassend eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen;
    • b) ein Konservierungsmittel, gewählt aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon; und
    • c) einen Vertreter eines Getränks, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Verfahren zur Konservierung eines Getränkeprodukts gemäß Anspruch 9.
  • Wie hierin verwendet, können die Getränkeprodukte Zusammensetzungen sein, in denen eine antimikrobielle Wirkung wünschenswert ist. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „antimikrobielle Wirkung", dass das Konservierungssystem das Wachstum von Mikroben verhindert, eliminiert und/oder auf andere Weise deren Vorhandensein verringert, wie zum Beispiel Hefe, Bakterien, Schimmel und/oder Pilze, vorzugsweise Hefe und/oder Bakterien im Getränkeprodukt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschenderweise entdeckt, dass eine Isothiocyanat-Verbindung in Kombination mit einem Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel eine ausgeprägte antimikrobielle Wirkung aufweist, ohne dem endgültigen Produkt Off-Flavours oder unangenehme Gerüche zu verleihen. Dabei haben die Erfinder ein synergistisches Verhältnis zwischen den relativen Wirkungen von jedem der Konservierungsbestandteile, wenn sie in Kombination ver wendet werden, entdeckt. Überraschenderweise ist jeder der Konservierungsbestandteile, wenn sie in Kombination verwendet werden, in einer Dosierung wirksam, die gering genug ist, um die organoleptische Integrität des endgültigen Getränkeprodukts aufrecht zu halten.
  • Außerdem haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschenderweise entdeckt, dass eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen, zusammen mit einem Vertreter eines Getränks, gewählt aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon, eine antimikrobielle Wirkung bei einem Gehalt vorsieht, der keine Off-Flavours oder unangenehmen Gerüche verleiht.
  • Bestandteil, umfassend die Isothiocyanat-Verbindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die Getränkeprodukte einen Bestandteil, der eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen (d. h. eine Verbindung, die einen -N=C=S-Rest trägt) umfasst, vorzugsweise eine Isothiocyanatverbindung.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass relativ geringe Dosen der Isothiocyanatverbindung die gewünschte antimikrobielle Wirkung in den vorliegenden Produkten und Verfahren erzeugt. Vorzugsweise ist die Isothiocyanatverbindung in dem Produkt in einer Konzentration (d. h. die gesamte Konzentration aller Isothiocyanatverbindungen, die das Produkt umfassen) von weniger als 75 ppm, stärker bevorzugt weniger als 30 ppm, noch stärker bevorzugt weniger als 20 ppm, noch mehr bevorzugt weniger als 15 ppm und am stärksten bevorzugt weniger als 10 ppm vorhanden.
  • Des weiteren haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschenderweise entdeckt, dass die Isothiocyanatverbindung eine synergistische antimikrobielle Wirkung in Kombination mit einem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel aufweist, vor allem dort, wo die Isothiocyanatverbindung und das Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel in geringen Dosen in den Produkten und Verfahren verwendet werden. Diese synergistische Wirkung ist eine überraschende Entdeckung, welche die Verwendung von Isothiocyanatverbindungen gestattet, die dafür bekannt sind, dass sie unangenehmen Geschmack und Geruch in Produkten wie Getränkeprodukten aufweisen.
  • Der Fachmann mit durchschnittlichen Kenntnissen wird rasch erkennen, das aus organoleptischer Perspektive mehr Isothiocyanatverbindung in Produkten, die für die orale Aufnahme beabsichtigt sind, toleriert werden kann, die intensive Aromen besitzen, z. B. Tomatensaft oder Getränke mit Gewürzen (z. B. V8® Juice). Umgekehrt kann weniger Isothiocyanat-Verbindung organoleptisch in oral aufzunehmenden Produkten toleriert werden, die weniger intensive Aromen aufweisen, z. B. Citrussäfte.
  • Es kann jede Verbindung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, die einen -N=C=S-Rest trägt. Vorzugsweise hat die Isothiocyanatverbindung ein Molekulargewicht von weniger als 500, bevorzugt weniger als 400, stärker bevorzugt weniger als 300 und am stärksten bevorzugt weniger als 200.
  • Vorzugsweise ist mindestens eine Isothiocyanatverbindung nicht flüchtig. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „nicht flüchtig", dass das entsprechende Isothiocyanat nicht zur Dampfdestillation bei Raumtemperatur fähig ist.
  • Vorzugsweise hat mindestens eine der in den vorliegenden Produkten (und am stärksten vorzugsweise jede Isothiocyanatverbindung unabhängig) verwendeten Isothiocyanatverbindungen die Struktur: R-N=C=S, worin R gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl und Alkylaryl. Wie hierin weiter oben angemerkt, können substituierende Gruppen (hier R) substituiert oder nicht substituiert sein; die Begriffe „Alkyl", „Alkenyl", Alkinyl", „Aryl" und Alkylaryl" sollten jeweils so gedeutet werden, dass sie sowohl substituiert als auch nicht substituiert einschließen. Nicht limitierende Beispiele substituierender Gruppen schließen Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Aryl, Hydroxy (d. h. -OH), Oxo (d. h. Sauerstoff mit Doppelbindung), Nitro (d. h. -NO2), Amino (d. h. -NH2), Cyano (d. h. -C≡N), Halogen (d. h. Chlor, Brom, Fluor, Iod), Thiol (d. h. -SH), Thioxo (d. h. Schwefel mit Doppelbindung), Alkoxy (d. h. -O-Alkyl), Alkylthio (d. h. -S-Alkyl), Sulfoxy (d. h. -S=O (was auch als -S(O) veranschaulicht wird)) und Sulfon (d. h. -S(O)2) ein.
  • Nicht einschränkende Beispiele für Isothiocyanatverbindungen schließen ein:
    • (a) Allylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel von Meerrettich, Senf (insbesondere schwarzem Senf), Rübenkohl, Kohl (cabbage), Rosenkohl, Kohl (kale) und „collard"-Kohlarten sowie Blumenkohl),
    • (b) 3-Butenyl-Isothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel von Kohl, Meerrettich, Senf, Kohlsaaten, Rübe und Steckrübe),
    • (c) Benzylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Kresse, Rettich, Meerrettich und Nasturtium),
    • (d) 2-Butylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Meerrettich, Kohl, Rosenkohl, Blumenkohl, Senf und Spinat),
    • (e) p-Hydroxybenzylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Senf (insbesondere weißem Senf) und Ackersenf),
    • (f) Methylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Kohl, Blumenkohl, Rosenkohl, Meerrettich und Rettich),
    • (g) 4-Methylthio-3-butenylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rettich),
    • (h) 4-Pentenylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Meerrettich, Senf, Rübe, Schwedischer Rübe, Kresse und Rettich),
    • (i) 2-Phenylethylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Senf, Kohl, Meerrettich, Wasserkresse, Rübe, Rappsaat),
    • (j) Phenylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Senf, Spinat und Meerrettich),
    • (k) 6-Methylsulfinylhexylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Wasabi),
    • (l) 3-Methylsulfinylpropylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rübe),
    • (m) Isopropylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Kohl),
    • (n) 3-Methylthioalkylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Kohl),
    • (o) 3-Methylsulfonylpropylisothiocyanat,
    • (p) 2-Hydroxy-3-butenylisothiocyanat,
    • (q) sec-Butylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Kresse),
    • (r) 4-Methylthiobutylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (s) 4-Methylpentylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (t) 2-Hydroxy-4-pentenylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (u) 5-Methylthiopentylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (v) 3-Indolylmethylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (w) 4-Hydroxy-3-indolylmethylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat),
    • (x) 1-Methoxy-3-indolylmethylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat), und
    • (y) 4-Methoxy-3-indolylmethylisothiocyanat (das synthetisch erhalten oder alternativ natürlich erhalten werden kann, zum Beispiel aus Rapssaat).
  • Bevorzugt unter diesen schließen Isothiocyanatverbindungen Allylisothiocyanat, 3-Butenylisothiocyanat, 2-Butylisothiocyanat, p-Hydroxybenzylisothiocyanat, 4-Methylthio-3-butenylisothiocyanat, 4-Pentenylisothiocyanat, 2-Phenylethylisothiocyanat und Phenylisothiocyanat ein. Noch bevorzugter unter diesen schließen Isothiocyanatverbindungen Allylisothiocyanat, 3-Butenylisothiocyanat, 2-Butylisothiocyanat, p-Hydroxybenzylisothiocyanat und 2-Phenylethylisothiocyanat ein. Noch bevorzugter unter diesen schließen Isothiocyanatverbindungen Allylisothiocyanat, 3-Butenylisothiocyanat und p-Hydroxybenzylisothiocyanat ein. Die am stärksten bevorzugte Isothiocyanatverbindung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist p-Hydroxybenzylisothiocyanat. Verfahrensweisen natürlicher und synthetischer Herstellung von Isothiocyanatverbindungen werden hierin weiter unten dargelegt.
  • Nicht einschränkende Beispiele anderer Isothiocyanatverbindungen, die in den Produkten und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen 1-Adamantylisothiocyanat; 1-Naphthylisothiocyanat; 2,4,6-Trimethylphenylisothiocyanat; 2,4,6-Trichlorphenylisothiocyanat; 2,4-Dichlorphenylisothiocyanat; 2,4-Dimethoxyphenylisothiocyanat; 2,4-Xylylisothiocyanat; 2,5-Dichlorphenylisothiocyanat; 2,5-Difluorphenylisothiocyanat; 2,5-Dimethoxyphenylisothiocyanat; 2,6-Difluorphenylisothiocyanat; 2,6-Dimethylphenylisothiocyanat; 2-(Methylthio)phenylisothiocyanat; 2-(Trifluormethyl)phenylisothiocyanat; 2-Bromphenylisothiocyanat; 2-Chlor-4-nitrophenylisothiocyanat; 2-Chlor-5-(trifluormethyl)phenylisothiocyanat; 2-Chlorethylisothiocyanat; 2-Chlorphenylisothiocyanat; 2-Ethylphenylisothiocyanat; 2-Fluorphenylisothiocyanat; 2-Iodophenylisothiocyanat; 2-Methoxy-4-nitrophenylisothiocyanat; 2-Methoxy-5-methylphenylisothiocyanat; 2-Methoxyphenylisothiocyanat; 2-Naphthylisothiocyanat; 2-Phenethylisothiocyanat; 2-Phenylethylisothiocyanat; Phenethylisothiocyanat; 3,3,5-Trimethylcyclohexylisothiocyanat; 3,4,5-Trimethoxyphenylisothiocyanat; 3,4-Dichlorphenylisothiocyanat; 3,5-Bis(trifluormethyl)phenylisothiocyanat; 3,5-Di-tert-buryl-4-hydroxyphenylisothiocyanat; 3,5-Dichlorphenylisothiocyanat; 3-(Methylthio)propylisothiocyanat; 3-(Trifluormethyl)phenylisothiocyanat; 3-Bromphenylisothiocyanat; 3-Chlorphenylisothiocyanat; 3-Cyanophenylisothiocyanat; 3-Fluorphenylisothiocyanat; 3-Methoxyphenylisothiocyanat; 3-Methoxypropylisothiocyanat; 3-Nitrophenylisothiocyanat; 3-Pyridylisothiocyanat; 4-(Methylthio)phenylisothiocyanat; 4-(Trifluormethyl)phenylisothiocyanat; 4-Brom-2-Chlorphenylisothiocyanat; 4-Bromphenylisothiocyanat; 4-Chlorphenylisothiocyanat; 4-Cyanophenylisothiocyanat; 4-Dimethylamino-lnaphthylisothiocyanat; 4-Ethylphenylisothiocyanat; 4-Fluorphenylisothiocyanat; 4-Iodophenylisothiocyanat; 4-Isopropylphenylisothiocyanat; 4-Methoxyphenylisothiocyanat; 4-Methyl-2-nitrophenylisothiocyanat; 4-Methylphenylisothiocyanat; 4-Nitrophenylisothiocyanat; 5-Chlor-2-methylphenylisothiocyanat; m-Tolylisothiocyanat; o-Tolylisothiocyanat; p-Tolylisothiocyanat; tert-Butylisothiocyanat; Acetylisothiocyanat; Benzoylisothiocyanat; Ethylisothiocyanat; Cyclohexylisothiocyanat; Hexylisothiocyanat; Methallylisothiocyanat; Methylisothiocyanat; Pentylisothiocyanat; und 2,3-Dichlorphenylisothiocyanat ein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Bestandteil, welcher die Isothiocyanatverbindung umfasst, ein ätherisches Öl, ein natürlicher Bestandteil eines ätherischen Öls oder ein synthetischer Bestandteil eines ätherischen Öls (sämtlich wie hier anschließend ausführlicher beschrieben) von irgendeiner der Cruciferae-Pflanzenfamilie ist. Wie bekannt ist, ist die Cruciferae-Pflanzenfamilie eine große Familie mit über 3000 Arten und etwa 350 Gattungen. Die Cruciferae-Pflanzenfamilie ist auch üblicherweise unter den Namen Brassicaceae-Familie und/oder Brassica- Familie bekannt. Alternativ kann der Bestandteil, welcher die Isothiocyanatverbindung umfasst, auch ein ätherisches Öl, ein natürlicher Bestandteil eines ätherischen Öls oder ein synthetischer Bestandteil eines ätherischen Öls jeder anderen Pflanzenfamilie sein, die eine Isothiocyanatverbindung (zum Beispiel durch Reaktion von Myrosinase mit einer Glucosinolat-Verbindung; entweder durch natürliche oder synthetische Einführung von Myrosinase) erzeugen kann einschließlich zum Beispiel der Resedaceae- und Capparidaceae-Pflanzenfamilien und, als andere nicht einschränkende Beispiele, Knoblauch und Zwiebel. Die Erzeugung von Isothiocyanatverbindungen entweder natürlich oder synthetisch durch Reaktion von Myrosinase wird hierin weiter unten besprochen.
  • In dieser Hinsicht kann jede Pflanzenart, und vorzugsweise jede Cruciferae-Art, die eine Isothiocyanatverbindung erzeugen kann, als Bestandteil verwendet werden (im Fall der Verwendung des ätherischen Öls oder eines natürlichen Bestandteils des ätherischen Öls) oder verändert werden, um den Bestandteil (im Fall der Verwendung eines synthetischen Bestandteils des ätherischen Öls) in den Produkten der vorliegenden Erfindung vorzusehen. Die Cruciferae-Pflanzenfamilie enthält Pflanzen wie zum Beispiel:
    • (a) Brokkoli (einschließlich Brassica oleracea italica, aber nicht darauf beschränkt),
    • (b) Rosenkohl (einschließlich Brassica oleracea gemmifera, aber nicht darauf beschränkt),
    • (c) Kohl (einschließlich Brassica oleracea capitata, Brassica pekinensis, Brassica Chinensis Juslenius (Chinakohl), Brassica Chinensis parachinensis, Brassica campestris L. var. chinensis, Brassica Pekinensis, Brassica oleracea L. var. tronchuda, Cheiranthus cheiri und Iberis sempervirens, aber nicht darauf beschränkt),
    • (d) Blumenkohl (einschließlich Brassica oleracea var. Botrytis, aber nicht darauf beschränkt),
    • (e) Ackersenf,
    • (f) Kohlsaaten,
    • (g) „Collard"-Kohl,
    • (h) Kresse (einschließlich Lepidium sativum, aber nicht darauf beschränkt),
    • (i) Meerrettich (einschließlich Armoracia rusticana und Armoracia lapathifolia, aber nicht darauf beschränkt),
    • (j) Kale-Kohl (einschließlich Chinesischer Kale (Brassica alboglabra), Sibirischer Kale (Brassica napus), Brassica oleracea L. Var. botrytis und Brassica oleracea L. var. gemmifera, aber nicht darauf beschränkt),
    • (k) Kohlrabi (auch Kholrabi) (einschließlich Brassica oleracea L. var. gongylodes, aber nicht darauf beschränkt),
    • (l) Senf (einschließlich braunem Senf (Brassica juncea), weißem Senf (Brassica alba) und schwarzem Senf (Brassica nigra), aber nicht darauf beschränkt),
    • (m) Nasturium,
    • (n) Rettich (einschließlich Raphanus sativus (Chinesischer Rettich), aber nicht darauf beschränkt),
    • (o) Rapssaat (einschließlich Brassica napus, aber nicht darauf beschränkt),
    • (p) Schwedische Rübe bzw. Steckrübe,
    • (q) Spinat,
    • (r) Rübe (einschließlich Brassica rapa und Brassica campestris L. var. rapifera, aber nicht darauf beschränkt),
    • (s) Wasserkresse (einschließlich Rorippa nasturtium-aquaticum, Nasturtium officinale und Barbarea verna, aber nicht darauf beschränkt),
    • (t) Wasabi (japanischer Meerrettich) (einschließlich Wasabia japonica und Wasabia tenuis, aber nicht darauf beschränkt) und
    • (u) Yea-kok-choi (einschließlich Rorippa Indica Hiern, aber nicht darauf beschränkt).
  • Siehe z. B. Food Chemistry, herausgegeben von O.R. Fennema, Marcel Dekker, Inc., S. 602–603 (1965) und Naturally Occurring Antimicrobials in Food, Rat für Agrarwissenschaft und Technologie, S. 31–32 (1998).
  • Vorzugsweise ist die Pflanze gewählt aus Kohl, Brokkoli, Rosenkohl, Rübe, Senf, Wasserkresse, Rettich, Wasabi, Meerrettich und Rapssaat. Stärker bevorzugt ist die Pflanze aus Senf und Merrettich gewählt. Am meisten bevorzugt ist die Pflanze Senf, insbesondere schwarzer Senf oder weißer Senf, im besonderen weißer Senf.
  • Andere nicht einschränkende Beispiele von Pflanzen der Cruciferae-Familie, aus denen das ätherische Öl verwendet (im Fall der Verwendung des ätherischen Öls oder eines natürlichen Bestandteils des ätherischen Öls) oder nachgeahmt (im Fall der Verwendung eines synthetischen Bestandteils des ätherischen Öls) werden kann, schließen gemäß der vorliegenden Erfindung solche mit einer der folgenden Gattungen ein: Acanthocardamum, Aethionema, Agallis, Alliaria, Alyssoides, Alysopsis, Alyssum, Ammosperma, Anastatica, Anchonium, Andrzeiowskia, Anelsonia, Aphragmus, Aplanodes, Arabidella, Arabidopsis, Arabis, Arcyosperma, Armoracia, Aschersoniodoxa, Asperuginoides, Asta, Atelanthera, Athysanus, Aubretia, Aurinia, Ballantinia, Barbarea, Berteroa, Berteroella, Biscutella, Bivonaea, Blennodia, Boleum, Boreava, Bornmuellera, Borodinia, Botscantzevia, Brachycarpaea, Brassica, Braya, Brayopsis, Brossardia, Bunias, Cakile, Calepina, Calymmatium, Camelina, Camelinopsis, Capsella, Cardamine, Cardaminopsis, Cardaria, Carinavalva, Carrichtera, Catadysia, Catenulina, Caulanthus, Caulostramina, Ceratocnemum, Ceriosperma, Chalcanthus, Chamira, Chartoloma, Cheesemania, Cheiranthus (auch als Erisymum bekannt), Chlorcrambe, Chlorispora, Christolea, Chrysobraya, Chrysochamela, Cithareloma, Clastopus, Clausia, Clypeola, Cochlearia, Coelonema, Coincya, Coluteocarpus, Conringia, Cordylocarpus, Coronopus, Crambe, Crambella, Cremolobus, Cryptospora, Cuphonotus, Cusickiella, Cycloptychis, Cymatocarpus, Cyphocardamum, Dactylocardamum, Degenia, Delpinophytum, Descurainia, Diceratella, Dichasianthus, Dictyophragmus, Didesmus, Didymophysa, Dielsiocharis, Dilophia, Dimorphocarpa, Diplotaxis, Dipoma, Diptychocarpus, Dithyrea, Dolichirhynchus, Dontostemon, Douepea, Draba, Drabastrum, Drabopsis, Dryopetalon, Eigia, Elburzia, Enarthrocarpus, Englerocharis, Eremobium, Eremoblastus, Eremodraba, Eremophyton, Ermania, Ermaniopsis, Erophila, Erucaria, Erucastrum, Euclidium, Eudema, Eutrema, Euzomodendron, Farsetia, Fezia, Fibigia, Foleyola, Fortuynia, Galitzkya, Geococcus, Gla ribraya, Glastaria, Glaucocarpum, Goldbachia, Gorodkovia, Graellsia, Grammosperma, Guiraoa, Gynophorea, Halimolobos, Harmsiodoxa, Hedinia, Heldreichia, Heliophila, Hemicrambe, Hemilophia, Hesperis, Heterodraba, Hirschfeldia, Hollermayera, Hornungia, Hornwoodia, Hugueninia, Hymenolobus, Iberis, Idahoa, Iodanthus, Ionopsidium, Irenepharsus, Isatis, Ischnocarpus, Iskandera, Iti, Ivania, Kernera, Kremeriella, Lachnocapsa, Lachnoloma, Leavenworthia, Lepidium, Lepidostemon, Leptaleum, Lesquerella, Lignariella, Lithodraba, Lobularia, Lonchophora, Loxostemon, Lunaria, Lyocarpus, Lyrocarpa, Macropodium, Malcolmia, Mancoa, Maresia, Matthewsia, Matthiola, Megacarpaea, Megadenia, Menkea, Menonvillea, Microlepidium, Microsysymbrium, Microstigma, Morettia, Moricandia, Moriera, Morisia, Murbeckiella, Muricaria, Myagrum, Nasturtiopsis, Nasturtium (auch bekannt als Rorippa), Neomartinella, Neotchihatchewia, Neotorularia, Nerisyrenia, Neslia, Neuontobotrys, Notoceras, Notothlaspi, Ochthodium, Octoceras, Onuris, Oreoloma, Oreophyton, Ornithocaipa, Orychophragmus, Otocarpus, Oudneya, Pachycladon, Pachymitus, Pachyphragma, Pachypterygium, Parlatoria, Parodiodoxa, Parolinia, Parrya, Parryodes, Pegaeophyton, Peltaria, Peltariopsis, Pennellia, Petiniotia, Petrocallis, Phaeonychium, Phlebolobium, Phlegmatospermum, Phoenicaulis, Physaria, Physocardamum, Physoptychis, Physorrhynchus, Platycraspedum, Polyctenium, Polypsecadium, Pringlea, Prionotrichon, Pritzelago, Pseuderucaria, Pseudocamelina, Pseudoclausia, Pseudofortuynia, Pseudovesicaria, Psychine, Pterygiosperma, Pterygostemon, Pugionium, Pycnoplinthopis, Pycnoplinthus, Pyramidium, Quezeliantha, Quidproquo, Raffenaldia, Raphanorhyncha, Raphanus, Rapistrum, Reboudia, Redowskia, Rhizobotrya, Ricotia, Robeschia, Rollinsia, Romanschulzia, Roripella, Rytidocarpus, Sameraria, Sarcodraba, Savignya, Scambopus, Schrimpera, Schivereckia, Schizopetalon, Schlechteria, Schoenocrambe, Schouwia, Scoliaxon, Selenia, Sibara, Silicularia, Sinapidendron, Sinapsis, Sisymbrella, Sisymbriopsis, Sisymbrium, Smelowskia, Sobolewslia, Sohms-Laubachia, Sophiopsis, Sphaerocardamum, Spirorhynchus, Spryginia, Staintoniella, Stanfordia, Stanleya, Stenopetalum, Sterigmostemum, Stevenia, Straussiella, Streptanthella, Streptanthus, Streptoloma, Stroganowia, Stubebdorffia, Subularia, Succowia, Synstemon, Synthlipsis, Taphrospermum, Tauscheria, Teesdalia, Teesdaliopsis, Tetracme, Thelypodiopsis, Thelypodium, Thlaspeocarpa, Thlaspi, Thysanocarpus, Trachystoma, Trichotolinum, Trochiscus, Tropidocarpum, Turritis, Vella, Warea, Weberbauera, Werdermannia, Winklera, Xerodraba, Yinshania, Zerdana und Zilla ein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, ein ätherisches Öl oder am stärksten bevorzugt einen natürlichen Bestandteil davon als einen Bestandteil der vorliegenden Produkte zu verwenden; worin dieses verwendet wird, können die Produkte rasch in Getränkeprodukten verwendet werden. Worin ein ätherisches Öl oder ein natürlicher Bestandteil davon als ein Bestandteil der vorliegenden Produkte verwendet wird, wird das Öl vorzugsweise von einer Pflanze hergeleitet, die ein Vertreter der Cruciferae-Familie ist; nicht einschränkende Beispiele dieser Vertreter sind oben erwähnt. Wie hierin verwendet, bezieht sich „ätherisches Öl" auf den ganzen Satz aller Verbindungen, die aus der Pflanze destilliert werden können, aus der das Öl hergeleitet ist und die zu dem charakteristischen Aroma dieser Pflanze beiträgt. Siehe z. B. H. McGee, On Food and Cooking, Charles Scribner's Sons, S. 154 – 157 (1984). In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stammt das ätherische Öl bevorzugt von einer Glucosinolatverbindung, die eine Isotiocyanatverbindung erzeugen kann (zum Beispiel durch die katalytische Hydrolyse eines oder mehrerer Glucosinolate durch die Enzym-Myrosinase), wobei der Vorläufer und das enzymhaltige Pflanzengewebe homogenisiert, gemahlen, zerstoßen, gepresst oder sonstwie beschädigt wird. Das von einer Pflanze der Cruciferae-Familie herrührende ätherische Öl wird durch Anwendung von Verfahrensweisen erhalten, die üblicherweise im Fachbereich bekannt sind.
  • Wie im Fachbereich bekannt ist, können die Samen und/oder Blüten (vorzugsweise Samen) von zum Beispiel irgend einer Cruciferae-Spezies homogenisiert, gemahlen, zerstoßen, gepresst oder sonst wie beschädigt werden, um einen oder mehrere Vorläufer (z. B. Glucosinolate) des entsprechenden ätherischen Öls zu aktivieren. Die Erzeugung von Isothiocyanatverbindung aus dem Öl ist dafür bekannt, dass sie durch Enzymkatalyse aufgrund von zum Beispiel Homogenisieren, Mahlen, Zerstoßen, Pressen oder sonstiger Beschädigung der Pflanze, der Samen und/oder der Blüte davon auftritt; siehe z. B. Concannon, WO 94/01121, veröffentlicht am 20. Januar 1994, und Brown et al., „Glucosinolate-Containing Plant Tissues as Bioherbicides", Journal of Agriultural Food Chemistry, Bd. 43, S. 3070 – 3074 (1995). Das Enzym, das üblicherweise dafür bekannt ist, dass es an der Erzeugung der Isothiocyanatverbindung durch Interaktion mit einem Glucosinolat beteiligt ist, ist Myrosinase, welches auch als Thioglucosid-Glucohydrolase bekannt ist (und hat eine Enzym-Klassifikationsnummer EC 3.2.3.1). Myrosinase ist bekannt dafür, dass es nicht spezifisch für verschiedene Glucosinolate ist.
  • Das ätherische Öl kann mit einer Vielzahl bekannter Verfahren erhalten werden. Zum Beispiel kann die verwendete Pflanze homogenisiert, gemahlen, zerstoßen, gepresst oder sonstwie beschädigt (z. B. zerschnitten) werden; das ätherische Öl kann dann unter Verwendung eines flüchtigen organischen Lösungsmittels, zum Beispiel eines Alkohols (z. B. Methanol) oder Diethylethers oder einer Verbindung wie Propylenglycol extrahiert werden. Siehe z. B. Ono et al., „6-Methylsulfinylhexyl Isothiocyanate and Its Homologues as Food-originated Compounds with Antibacterial Activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus", Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Bd. 62(2), S. 363 – 365 (1996). Alternativ kann das ätherische Öl mittels Destillation (zum Beispiel Dampfdestillation abhängig von der Flüchtigkeit der darin vorhandenen Isothiocyanatverbindung) nach Homogenisieren, Mahlen, Zerstoßen, Pressen oder anderweitigem Beschädigen der Pflanze, des Samens, der Blüte und/oder irgend eines anderen Bestandteils davon. Siehe z. B. Isshiki et al., „Preliminary Examination of Allyl Isothiocyanate Vapor for Food Preservation", Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Bd. 56(9), S. 1476 – 1477 (1992). Als ein anderes nicht einschränkendes Beispiel kann die Pflanze, der Samen, die Blüte und/oder irgendein anderer Bestandteil davon mit Wasser zentrifugiert werden.
  • Das ätherische Öl selbst, welches eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen enthält, kann dann in den Produkten und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Alternativ kann ein natürlicher Bestandteil des ätherischen Öls verwendet werden. Wie hierin verwendet, betrifft der Begriff „natürlicher Bestandteil" mit Bezug auf das entsprechende ätherische Öl einen in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bestandteil, der aus dem natürlich vorkommenden ätherischen Öl erhalten wird. Das ätherische Öl stammt bevorzugt von einer Pflanze der Cruciferae-Familie. Wie hierin weiter oben angemerkt, sollte der natürliche Bestandteil des ätherischen Öls eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen (z. B. eine Verbindung, die einen -N=C=S-Rest trägt) umfassen.
  • Das Verfahren, durch welches der natürliche Bestandteil aus dem ätherischen Öl erhalten wird, ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Gemäß der vorliegenden Erfindung sollte der natürliche Bestandteil eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen umfassen und kann wahlfrei weitere Bestandteile umfassen, die aus dem ätherischen Öl hergeleitet sind. Zur Veranschaulichung kann der natürliche Bestandteil des ätherischen Öls durch Standard-Reinigung des ätherischen Öls selbst erhalten werden, um eine oder mehrere Iosthiocyanatverbindungen unter Anwendung von zum Beispiel Extraktion, Chromatographie oder Destillation zu erhalten. Beispielsweise können allgemeine Chromatographie-Techniken (z. B. HPLC) verwendet werden, um einen natürlichen Bestandteil des ätherischen Öls zu erhalten. Siehe z. B. Ono et al., „6-Methylsulfinylhexyl Isothiocyanate and Its Homologues as Food-originated Compounds with Antibacterial Activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus", Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Bd. 62(2), S. 363 – 365 (1998). Als ein weiteres Beispiel kann ein einmal destilliertes Öl (das ätherische Öl selbst) wieder destilliert werden, um flüchtige Bestandteile zu entfernen, die nicht von Interesse sind, oder um die Isothiocyanatverbindung, die von Interesse ist, zu entfernen. Es ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, einen natürlichen Bestandteil des ätherischen Öls zu verwenden.
  • Alternativ zur Verwendung des ätherischen Öls oder natürlichen Bestandteils davon in der vorliegenden Erfindung kann ein synthetischer Bestandteil eines ätherischen Öls, bevorzugt ein ätherisches Cruciferae-Öl, verwendet werden. Wie hierin verwendet, betrifft der Begriff „synthetischer Bestandteil" mit Bezug auf das entsprechende ätherische Öl einen in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bestandteil, der in einem ätherischen Öl natürlich vorkommt, welches durch Myrosinase aktiviert wurde, das aber eher durch synthetische Verfahrensweisen ohne Extraktion oder Reinigung aus einem natürlich vorkommenden ätherischen Öl erhalten wird. Wie hierin weiter oben erwähnt, sollte der synthetische Bestandteil des ätherischen Öls eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen (d. h. eine Verbindung, die einen -N=C=S-Rest trägt) umfassen.
  • Eine Vielzahl von synthetischen Isothiocyanatverbindungen kann handelsüblich zum Beispiel von Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI; Fluka Chemical Co., Milwaukee, WI; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO; und Lancaster Synthesis Inc., Windham, NH, erhalten werden. Ausserdem sind synthetische Verfahren zur Herstellung von Isothiocyanatverbindungen im Fachbereich wohlbekannt. Siehe z. B. J. March, Advanced Organic Chemistry, John Wiley & Sons (1992). Dazu kann eine natürliche Herstellung von Isothiocyanatverbindungen synthetisch nachgeahmt werden, indem man handelsüblich eine oder mehrere Glucosinolatverbindungen erhält und Myrosinase einführt, welche von irgend einer Myrosinase-erzeugenden Pflanze isoliert (wie oben besprochen) oder handelsüblich erhalten werden kann (zum Beispiel ist Myrosinase handelsüblich als Thioglucosidase von Sigma Chemicals Co., St. Louis, MO erhältlich). Alternativ kann eine natürliche Herstellung von Isothiocyanatverbindungen synthetisch nachgeahmt werden, indem man eine Glucosinolatverbindung von irgend einer Glucosinolat-erzeugenden Pflanze isoliert und Myrosinase einführt, die handelsüblich bezogen wird.
  • Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele zeigen Verfahren zum Erhalten der Isothiocyanatverbindung, entweder als das ätherische Öl, als einen natürlichen Bestandteil davon oder als einen synthetischen Bestandteil davon:
  • Beispiel 1
  • Das folgende Beispiel veranschaulicht die Isolation eines ätherischen Öls (durch eine Destillation aus den Samen). Ätherisches Öl von schwarzem Senf wird aus zerstoßenen schwarzen Senfkörnern dampfdestilliert (handelsüblich von Specialty Brands, San Francisco, CA erhältlich). Ohne die Absicht, durch eine Theorie gebunden zu sein, enthalten die Körner ein Glucosinolatsubstrat und der Myrosinase. Die Körner werden zerstoßen, was eine Interaktion des Glucosinolatsubstrats und Myrosinase erlaubt, um ein Isothiocyanat bereit zu stellen. Das Isothiocyanat (als Teil des ätherischen Öls) wird dampfdestilliert. Das Destillat wird durch Anwendung von Standardverfahren analysiert. Man hat festgestellt, dass Allylisothiocyanat ein Hauptbestandteil der Destillatmischung ist. Das Destillat kann dann in Öl (Oleoresin) gemischt oder nach dem Mischen mit einem Dextrin/Stärkepulver sprühgetrocknet werden. Die Destillatmischung kann dann zum Beispiel für ein Lebensmittel- oder Getränkeprodukt verwendet werden.
  • Beispiel 2
  • Das folgende Beispiel veranschaulicht einen natürlichen Bestandteil eines ätherischen Öls (durch zweifache Destillation). Ätherisches Öl von weißem Senf wird aus zerstoßenen weißen Senfkörnern erhalten (handelsüblich von Kroger® Grocery Store, Cincinnati, Ohio, als „Ground Mustard" erhältlich). Ohne die Absicht, durch eine Theorie gebunden zu sein, enthalten die Körner ein Glucosinolatsubstrat und Myrosinase. Die Körner werden zerstoßen, was eine Interaktion des Glucosinolatsubstrats und Myrosinase erlaubt, um ein Isothiocyanat bereit zu stellen. Das Isothiocyanat (als Teil des ätherischen Öls) wird destilliert. Flüchtige Bestandteile des Destillats werden durch Dampfdestillation entfernt. Der Rest (nicht flüchtiger Bestandteil) wird durch Anwendung von Standardverfahren analysiert. Man hat herausgefunden, dass p-Hydroxybenzylisothiocyanat ein Hauptbestandteil des Restes ist. Der Rest wird in einem Aromaöl gemischt und dann zum Beispiel in einem Getränkeprodukt verwendet.
  • Beispiel 3
  • Ätherisches Öl von weißem Senf wird aus zersoßenen weißen Senfkörnern destilliert (etwa 2 Gramm, handelsüblich von Kroger® Grocery Store, Cincinnati, Ohio, als „Ground Mustard" erhältlich). Ohne die Absicht, durch eine Theorie gebunden zu sein, enthalten die Körner ein Glucosinolatsubstrat und Myrosinase. Dazu wird Wasser zugegeben (etwa 2 Gramm). Die Mischung wird etwa 30 Minuten gemischt. Propylenglycol (etwa 10 Gramm) wird zu der Mischung gegeben und und bei etwa 2000 U/min für etwa 15 Minuten zentrifugiert. Die Propylenglycolschicht wird erhalten, und die Schicht wird auf antimikrobielle Wirkung geprüft.
  • Sorbat- und Benzoat-Konservierungsmittel
  • Zusätzlich zu dem Bestandteil, der eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen umfasst, wird hierin ein Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel (oder Mischungen davon) verwendet.
  • Sorbat- und Benzoat-Konservierungsmittel, die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Sorbinsäure, Benzoesäure und Salze davon ein, einschließlich (aber nicht darauf beschränkt) Calciumsorbat, Natriumsorbat, Kaliumsorbat, Calciumbenzoat, Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat und Mischungen davon. Sorbat-Konservierungsmittel werden besonders bevorzugt. Kaliumsorbat wird besonders bevorzugt für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung, insbesondere für verdünnte Fruchtsaftgetränke und andere Getränkeprodukte, die eine gute Wasserlöslichkeit erfordern.
  • Wenn ein Produkt ein Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel umfasst, umfassen die Produkte der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 5 ppm bis 400 ppm eines Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittels, stärker bevorzugt 10 ppm bis 350 ppm eines Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittels und am stärksten bevorzugt 30 ppm bis 300 ppm eines Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittels. Wenn das Produkt eine Mischung aus einem oder mehreren Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmitteln umfasst, wird die Gesamtkonzentration dieser Konservierungsmittel bevorzugt innerhalb dieser Bereiche gehalten.
  • Getränkeprodukte der vorliegenden Erfindung
  • Die innerhalb der vorliegenden Erfindung betrachteten Getränkeprodukte schließen zum Beispiel Milchprodukte (z. B. Joghurt, Milch, Sahne, saure Sahne, Buttermilch und Rahmprodukte), Produkte aus Getreideflocken, Rezepturen für Babies, Eiscreme, Sirups, Weine, Säfte und Tees ein.
  • Die Iosthiocyanatverbindung, wie hierin zusammen mit dem Sorbat- oder Benzoat-Konservierungsmittel beschrieben, ist besonders brauchbar in Getränkeprodukten, insbesondere verdünnten Fruchtsaftgetränken, angereicherten Getränken (z. B. mit Calcium angereichertes Getränk), Getränkeprodukten, die Teefeststoffe enthalten (d. h. Tees) und Getränken, die Milchfeststoffe enthalten. Die Iosthiocyanatverbindung ist am stärksten bevorzugt in der wässrigen Phase des Getränkeprodukts für eine wirksame antimikrobielle Wirkung vorhanden. Bevorzugte Getränkeprodukte der vorliegenden Erfindung sind solche, die einen Vertreter eines Getränks umfassen, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon. Die Getränkeprodukte hierin sind am stärksten bevorzugt verdünnte Saftgetränke (insbesondere Fruchtsaftgetränke) und Getränke, die Teefeststoffe enthalten, sowie Getränkeprodukte, die Fruchtsaft und Teefeststoffe umfassen. Besonders bevorzugte Getränkeprodukte umfassen sowohl Fruchtsaft als auch Wasser. Andere besonders bevorzugte Getränkeprodukte umfassen sowohl Teefeststoffe als auch Wasser. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird „nahezu Wasser" (leicht aromatisiertes Wasser") verwendet.
  • Verschiedene optionale Elemente können in die Produkte und Verfahren der vorliegenden Erfindung eingebracht werden. Nicht einschränkende Beispiele für optionale Elemente sind wie folgt:
  • Wasser
  • Wasser kann in den Produkten und Verfahren der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „Wasser" die Gesamtmenge des in der Zusammensetzung vorhandenen Wassers ein. „Wasser" schließt Wasser aus Aromastoffen, Zuckersirups und anderen Quellen, z. B. Gummilösungen, ein. Hydratwasser zum Beispiel von Calcium und anderen Feststoffen ist ebenfalls eingeschlossen. Wo Wasser eingeschlossen ist, wird Wasser vorzugsweise in einem Gehalt von 0,1% bis 99,999%, stärker bevorzugt von 5% bis 99%, noch stärker bevorzugt von 10% bis 95%, noch stärker bevorzugt von 15% bis 90%, und am stärksten bevorzugt von 25% bis 90%, bezogen auf das Gewicht des Produkts, eingeschlossen.
  • Getränkeemulsionen
  • Verdünnte Saftgetränke der vorliegenden Erfindung können optional, aber vorzugsweise von 0,2% bis 5%, vorzugsweise von 0,5% bis 3% und am stärksten bevorzugt von 0,8% bis 2% einer Getränkeemulsion umfassen. Diese Getränkeeemulsion kann entweder eine Trübungsemulsion oder eine Aromaemulsion sein.
  • Für Trübungsemulsionen kann das Trübungsmittel ein oder mehrere Fette oder Öle umfassen, die unter Anwendung eines geeigneten nahrungsmittelgeeigneten Emulgators als eine Öl-in-Wasser-Emulsion stabilisiert sind. Aus einer Vielzahl von Fetten oder Ölen kann jedes als das Trübungsmittel verwendet werden, vorausgesetzt, dass das Fett oder Öl für die Verwendung in Lebensmitteln und/oder Getränken geeignet ist. Bevorzugt werden solche Fette und Öle, die raffiniert, gebleicht und desodoriert wurden, um Off-Flavours zu beseitigen. Besonders geeignet für die Verwendung als Trübungsmittel sind solche Fette, die organoleptisch neutral sind. Diese schließen Fette aus den folgenden Quellen ein: pflanzliche Fette wie Sojabohne, Getreide, Safflower, Sonnenblume, Baumwollsamen, Canola und Rapssaat; Nussfette wie Kokosnuss, Palmfett und Palmkernfett; sowie synthetische Fette. Siehe z. B. Kupper et al., US-Patent Nr. 4 705 691, erteilt am 10. November 1987, für geeignete Fett- oder Öl-Trübungsmittel.
  • Jeder geeignete nahrungsmittelgeeignete Emulgator kann verwendet werden, der das Fett- oder Öl-Trübungsmittel als eine Öl-in-Wasser-Emulsion stabilisieren kann. Geeignete Emulgatoren schließen Acaciagummi, modifizierte Lebensmittelstärken (z. B. Alkenylsuccinat-modifizierte Lebensmittelstärken), anionische, aus Cellulose hergeleitete Polymere (z. B. Carboxymethylcellulose), Ghatti-Gummi, modifiziertes Ghatti-Gummi, Xanthangummi, Tragantgummi, Guargummi, Johannisbrotgummi, Pektin und Mischungen davon ein. Siehe z. B. Kupper et al., US-Patent Nr. 4 705 691, erteilt am 10. November 1987. Modifizierte Stärken, die behandelt wurden, um sowohl hydrophobe als auch hydrophile Gruppen zu enthalten, wie die in Caldwell et al., US-Patent Nr. 2 661 349, beschriebenen, sind bevorzugte Emulgatoren für die Verwendung hierin. Octenylsuccinat (OCS)-modifizierte Stärken, wie die in Marotta et al., US-Patent Nr. 3 455 838 und Barndt et al., US-Patent Nr. 4 460 617, beschriebenen, sind besonders bevorzugte Emulgatoren.
  • Das Trübungsmittel kann mit einem Erschwerungsmittel kombiniert werden, um ein Getränke-Trübungsmittel bereit zu stellen, das dem Getränk einen totalen oder teilweisen Trübungseffekt verleiht, ohne sich abzutrennen und nach oben zu steigen. Das Getränke-Trübungsmittel vermittelt dem Konsumenten das Erscheinungsbild eines safthaltigen Getränks. Jedes geeignete Beschwerungsöl kann in dem Getränke-Trübungsmittel verwendet werden. Typische Beschwerungsöle schließen bromiertes Pflanzenöl, Glycerolester von Holz-Colophonium (Esterharz), Sucroseacetat-Isobutyrat (SAIB) und andere Sucroseester, Damargummi, Colophonium, Elemiharz oder andere ein, die den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind. Andere geeignete Beschwerungsmittel schließen bromierte flüssige Polyolpolyester ein, die nicht zum Verzehr geeignet sind. Siehe z. B. Brand et al., US-Patent Nr. 4 705 690, erteilt am 10. November 1987.
  • Die Trübungs/Eintrübungs-Emulsion wird durch Mischen des Trübungsmittels mit dem Beschwerungsmittel (für Trübungsemulsionen), dem Emulgator und Wasser erhalten. Die Emulsion enthält typischerweise von 0,1 % bis 25% Trübungsmittel, von 1 % bis 20% Beschwerungsöl-Mittel (im Fall von Trübungsemulsionen), von l % bis 30% Emulgatoren und von 25% bis 97,9% Wasser (oder quantum satis).
  • Die Teilchengröße der wasserunlöslichen Bestandteile der Emulsion wird durch Einsatz eines geeigneten, im Fachbereich bekannten Geräts verringert. Weil die Fähigkeit von Emulgiermitteln, Öl in Suspension zu halten, proportional zur Teilchengröße ist, sind Emulsionen von Teilchen mit Durchmessern von 0,1 bis 3,0 Mikron geeignet. Vorzugsweise haben die Teilchen einen Durchmesser von 2,0 Mikron oder weniger. Am stärksten bevorzugt ist eine Emulsion, in der im Wesentlichen alle Teilchen einen Durchmesser von 1,0 Mikron oder weniger haben. Die Teilchengröße wird verringert, indem die Mischung durch einen Homogenisator, eine Kolloidmühle oder einen Rührapparat vom Turbinentyp geleitet wird. Üblicherweise sind ein oder zwei Durchgänge ausreichend. Siehe z. B. Kupper et al., US-Patent Nr. 4 705 691, erteilt am 10. November 1987.
  • Aroma-Emulsionen, die in Getränke-Produkten der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, umfassen ein oder mehrere geeignete Aromaöle, Extrakte, Fettharze, ätherische Öle und dergleichen, bekannt im Fachbereich für die Verwendung als Geschmacksgeber in Getränken. Dieser Bestandteil kann auch Aromakonzentrate wie jene umfassen, die aus Konzentration von natürlichen Produkten wie Obst hergeleitet sind. Terpenfreie Citrusöle und -essenzen können ebenfalls hierin verwendet werden. Beispiele für geeignete Aromen schließen zum Beispiel Fruchtaromen wie Orange, Zitrone, Limette und dergleichen, Cola-Aromastoffe, Teearomastoffe, Kaffeearomastoffe, Schokolade-Aromastoffe, Milchprodukt-Aromastoffe ein. Diese Aromastoffe können aus natürliche Quellen wie ätherischen Ölen und Extrakten hergeleitet sein oder können synthetisch hergestellt werden. Die Aroma-Emulsion umfasst typischerweise eine Mischung verschiedener Aromastoffe und kann in Form einer Emulsion, eines Alkoholauszugs eingesetzt oder sprühgetrocknet werden. Die Aroma-Emulsion kann auch Trübungsmittel, mit oder ohne Beschwerungsmittel, wie eingangs beschrieben, einschließen. Siehe z. B. Kupper et al., US-Patent Nr. 4 705 691, erteilt am 10. November 1987.
  • Aroma-Emulsionen werden typischerweise auf die gleiche Weise hergestellt wie Trübungsemulsionen, indem ein oder mehrere Aromaöle (von 0,001% bis 20%) mit einem Emulgator (von 1% bis 30%) und Wasser gemischt werden. (Die Öltrübungsmittel können ebenfalls vorhanden sein). Emulsionen von Teilchen mit Durchmessern von 0,1 bis 3,0 Mikron sind geeignet. Vorzugsweise haben die Teilchen einen Durchmesser von 2,0 Mikron oder weniger. Am stärksten bevorzugt haben die Teilchen einen Durchmesser von etwa 1,0 Mikron oder weniger. Das Emulgiermittel beschichtet das spezifizierte Aromaöl, um die Vermeidung von Koaleszenz und die Beibehaltung einer angemessenen Dispersion zu unterstützen. Die Viskosität und das spezifische Gewicht der Aromaemulsion werden gesteuert, um mit dem endgültigen Getränk kompatibel zu sein. Siehe z. B. Kupper at al., US-Patent Nr. 4 705 691, erteilt am 10. November 1987.
  • Aromastoffe
  • Die verdünnten Saftgetränke der vorliegenden Erfindung umfassen optional, aber vorzugsweise einen oder mehrere Aromastoffe, gewählt aus Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon. Wenn Fruchtsaft eingeschlossen ist, können die Getränke der vorliegenden Erfindung von 0,1 % bis 40%, vorzugsweise von 1 % bis 20%, stärker vorzugsweise von 2% bis 10% und am stärksten bevorzugt von 3% bis 6% Fruchtsaft umfassen (wie hierin gemessen, basiert der Gewichts-Prozentsatz von Fruchtsaft auf einem „Einzelkraft" (single strength) 2° bis 16° Brix Fruchtsaft). Der Fruchtsaft kann als Püree, zerkleinert oder als „Einzelkraft"oder konzentrierter Saft eingebracht werden. Besonders bevorzugt ist das Einbringen des Fruchtsaftes als Konzentrat mit einem Feststoffgehalt (primär als Zuckerfeststoff) von etwa 20° bis etwa 80° Brix.
  • Der Fruchtsaft kann jeder Citrussaft, nicht-Citrussaft oder Mischung hiervon sein, die für die Verwendung in verdünnten Saftgetränken bekannt sind. Der Saft kann hergeleitet sein zum Beispiel von Apfel, Preiselbeere, Birne, Pfirsich, Pflaume, Aprikose, Nektarine, Traube, Kirsche, Johanisbeere, Himbeere, Stachelbeere, Holunderbeere, Brombeere, Heidelbeere, Erdbeere, Zitrone, Limette, Mandarine, Orange, Grapefruit, Cupuacu, Kartoffel, Tomate, Kopfsalat, Sellerie, Spinat, Kohl, Wasserkresse, Löwenzahn, Rhabarber, Karotte, Rote Beete, Gurke, Ananas, Kokosnuss, Granatapfel, Kiwi, Mango, Papaya, Banane, Wassermelone, Passionsfrucht, Tangerine und Kantalupe. Bevorzugte Säfte sind hergeleitet von Apfel, Birne, Zitrone, Limette, Mandarine, Grapefuit, Preiselbeere, Orange, Erdbeere, Tangerine, Traube, Kiwi, Ananas, Passionsfrucht, Mango, Guave, Himbeere und Kirsche. Citrussäfte, vorzugsweise Grapefruit-, Orangen-, Zitronen-, Limetten- und Mandarinensäfte, und auch Säfte, die hergeleitet sind von Mango, Apfel, Passionsfrucht und Guave, als auch Mischungen dieser Säfte sind am meisten bevorzugt.
  • Fruchtaromen können ebenfalls verwendet werden. Wie oben mit Bezug auf Aromaemulsionen beschrieben, können Fruchtaromen von natürlichen Quellen wie ätherischen Ölen und Extrakten hergeleitet oder können synthetisch hergestellt sein. Fruchtaromen können durch Verarbeitung von Früchten hergeleitet sein, insbesondere durch Konzentrieren. Wo Fruchtsäfte konzentriert oder eingedampft werden, enthält das Wasser, das entfernt wird, oder das Kondensat flüchtige Substanzen, die das Aroma der Frucht umfassen. Häufig wird dieses Aroma einem Saftkonzentrat zugegeben, um das Aroma davon zu erhöhen. Das Kondensat kann auch dazu verwendet werden, um „nahezu Wasser" (leicht aromatisiertes Wasser) zu aromatisieren.
  • Botanische Aromen können ebenfalls verwendet werden. Wie hierin verwendet, betrifft der Begriff „botanisches Aroma" ein Aroma, das von Teilen einer Pflanze hergeleitet ist, die nicht die Frucht sind, d. h. von Nüssen, Rinde, Wurzeln und/oder Blättern. Ebenfalls in den Begriff „botanisches Aroma" eingeschlossen sind synthetisch hergestellte Aromen, die hergestellt wurden, um botanische Aromen nachzuahmen, die von natürlichen Quellen stammen. Botanische Aromen können von natürlichen Quellen wie ätherischen Ölen und Extrakten hergeleitet sein oder können synthetisch hergestellt werden. Geeignete botanische Aromen schließen Jamaicin, Kola, Ringelblume, Chrysantheme, Kamille, Ingwer, Baldrian, Yohimbe, Hopfen, Eriodictyon, Ginseng, Heidelbeere, Reis, Rotwein, Mango, Pfingstrose, Zitronenmelisse, Gallapfel, Eichenspan, Lavendel, Walnuss, Enzian, Lo Han Guo, Zimt, Angelica, Aloe, Ackermennig, Schafgarbe und Mischungen hiervon ein.
  • Gerbsäure oder andere ähnliche Säuren können verwendet werden, um dem Getränk einen adstringierenden Geschmack zu verleihen. Es werden 0,001% bis 10% Gerbsäure verwendet. Andere Aromaverstärker als auch Geschmacksgeber wie Schokolade und Vanille können ebenfalls verwendet werden.
  • Wo Teefeststoffe eingeschlossen sind, können die Getränke der vorliegenden Erfindung 0,01 % bis 1,2%, vorzugsweise 0,05% bis 0,8% Teefeststoffe, bezogen auf das Gewicht des Getränkeprodukts, umfassen. Der Begriff „Teefeststoffe", wie er hierein verwendet wird, bedeutet Feststoffe, die aus Teematerialien extrahiert sind, einschließlich der Materialien, die von der Spezies Camellia einschließlich C. sinensis und C. assaimica erhalten werden, zum Beispiel frisch gepflückte Teeblätter, frische grüne Teeblätter, die sofort nach dem Pflücken getrocknet werden, frische grüne Teeblätter, die vor dem Trocknen wärmebehandelt wurden, um jegliche vorhandenen Enzyme zu inaktivieren, nicht fermentierter Tee, grüner Instant-Tee und teilweise fermentierte Teeblätter. Grüntee-Materialien sind Teeblätter, Teepflanzenstiele und andere Pflanzenmaterialien, die damit in Zusammenhang stehen und die keine wesentliche Fermentation durchlaufen haben, um Schwarztees zu erzeugen. Vertreter der Spezies Phyllanthus, Catechu gambir- und der Uncaria-Familie der Teepflanzen können ebenfalls verwendet werden. Mischungen von unfermentierten und teilweise fermentierten Tees können verwendet werden.
  • Teefeststoffe für die Verwendung in Getränken der vorliegenden Erfindung können durch bekannte und herkömmliche Teefeststoff-Extraktionsverfahren erhalten werden. Eine besonders bevorzugte Quelle von Grünteefeststoffen kann durch das in Ekanavake et al., US-Anwendung Seriennummer 08/606 907, eingereicht am 26. Februar 1996, erhalten werden. So erhaltene Teefeststoffe umfassen typischerweise Koffein, Theobromin, Proteine, Aminosäuren, Mineralien und Kohlehydrate. Geeignete Getränke, die Teefeststoffe enthalten, können gemäß Tsai et al., US-Patent Nr. 4 946 701, erteilt am 7. August 1990, formuliert sein. Siehe auch Ekanavake et al., US-Patent Nr. 5 427 806, erteilt am 26. Juni 1995, bezüglich geeigneter Quellen von Grüntee-Feststoffen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
  • Getränke gemäß der vorliegenden Erfindung können auch Milchfeststoffe umfassen. Diese Milchfeststoffe können von verschiedenen Quellen hergeleitet sein einschließlich Vollmilch, Magermilch, Kondensmilch und Trockenmilchpulver. Wie hierin verwendet, wird der Begriff „Milch" dazu verwendet, eine wässrige Dispersion von Milchfeststoffen, wie Fluid (Voll- oder Magermilch) oder fettfreie Trockenmilch oder Kondensmilch, verdünnt mit Wasser, zu beschreiben. Die Menge an eingeschlossener Milch reicht typischerweise von 5% bis 99,8%, vorzugsweise von 5% bis 75%, stärker vorzugsweise von 5% bis 40% und am stärksten bevorzugt von 5% bis 15%. Die Menge an nicht fetthaltigen Milchfeststoffen, die diesem Gehalt an Milchfeststoffen entspricht, liegt im Bereich von 0,5% bis 8,2% bzw. von 0,5% bis 6,2% bzw. von 0,5% bis 3,3% und von 0,5% bis 1,2% des Getränks.
  • Verdickungsmittel
  • Getränke gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere verdünnte Saftgetränke und Getränke, die Teefeststoffe umfassen, können weiter Verdickungsmittel einschließlich Xanthangummi, Carboxymethylcellulose, Propylenglycolalginat, Gellan-Gummi, Guar Gum, Pektin, Tragantgummi, Akaziengummi, Johannisbrot-Gummi, Gummiarabikum, Gelatine als auch Mischungen dieser Verdickungsmittel umfassen. Diese Verdickungsmittel sind typischerweise in die Getränke der vorliegenden Erfindung in Gehalten bis zu etwa 0,1% eingeschlossen, abhängig von dem speziell betroffenen Verdickungsmittel und der gewünschten Viskositätseffekten.
  • Süßungsmittel
  • Die Getränke der vorliegenden Erfindung können – und tun dies typischerweise auch – eine wirksame Menge eines oder mehrerer Süßungsmittel enthalten, einschließlich Kohlehydrat-Süßungsmittel und natürliche und/oder künstliche Süßungsmittel, die kalorienarm sind oder keine Kalorien haben. Die Menge des in den Getränken der vorliegenden Erfindung verwendeten Süßungsmittels hängt typischerweise von dem speziellen verwendeten Süßungsmittel und der gewünschten Intensität der Süße ab. Für Süßungsmittel, die keine oder wenig Kalorien haben, schwankt diese Menge abhängig von der Intensität der Süße des speziellen Süßungsmittels.
  • Die Getränke der vorliegenden Erfindung können mit jedem der Kohlehydrat-Süßungsmittel, vorzugsweise Monosacchariden und/oder Disacchariden, gesüßt werden. Gesüßte Getränke umfassen typischerweise von 0,1 % bis 20%, am stärksten bevorzugt von 6 bis 14% Süßungsmittel. Die Zucker können in fester oder flüssiger Form in die Getränke eingebracht sein, sind aber typischerweise und vorzugsweise als Sirup eingebracht, am stärksten bevorzugt als konzentrierter Sirup wie Stärkezuckersirup aus Mais mit hohem Fruktosegehalt. Für die Zwecke der Herstellung von Getränken der vorliegenden Erfindung können diese Zucker-Süßungsmittel in gewisser Weise durch andere Bestandteile des Getränks vorgesehen sein, wie zum Beispiel den Fruchtsaftbestandteil und/oder Aromen.
  • Bevorzugte Zucker-Süßungsmittel für die Verwendung in Getränkeprodukten der vorliegenden Erfindung sind Sucrose, Fructose, Glucose und Mischungen hiervon. Fructose kann als flüssige Fructose, Stärkezuckersirup aus Mais mit hohem Fruktosegehalt, Trockenfructose oder Fructosesirup erhalten oder bereitgestellt werden, wird aber bevorzugt als Stärkezuckersirup aus Mais mit hohem Fruktosegehalt bereit gestellt. Stärkezuckersirup aus Mais mit hohem Fruktosegehalt (HFCS) ist handelsüblich als HFCS-42, HFCS-55 und HFCS-90 erhältlich, welche 42% bzw. 55% bzw. 90%, bezogen auf das Gewicht der Zuckerfeststoffe darin, als Fructose enthalten. Andere natürlich vorkommende Süßungsmittel oder ihre gereinigten Extrakte, wie Glycyrrhizin, das Protein-Süßungsmittel Thaumatin, der Saft von Luo Han Guo, zum Beispiel beschrieben in Fischer et al., US-Patent Nr. 5 433 965, erteilt am 18. Juli 1995, und dergleichen, können ebenfalls in den Getränken der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Geeignete Süßungsmittel, die keine oder wenig Kalorien haben, schließen Saccharin, Cyclamate, Acesulfam K (Sunette®), L-Aspartyl-L-Phenylalanin-Süßungsmittel mit niedrigerem Alkylester (z. B. Aspartam); L-Aspartyl-D-Alaninamide, beschrieben in Brennan et al., US-Patent Nr. 4 411 925; L-Aspartyl-D-Serinamide, beschrieben in Brennan et al., US-Patent Nr. 4 399 163; L-Aspartyl-L-1- Hydroxymethylalkanamid-Süßungsmittel, beschrieben in Brand, US-Patent Nr. 4 338 346; L-Aspartyl-1-Hydroxyethyalkanamid-Süßungsmittel, beschrieben in Rizzi, US-Patent Nr. 4 423 029; L-Aspartyl-D-Phenylglycinester- und Amid-Süßungsmittel, beschrieben in Janusz, Europäische Patentanmeldung 168 112, veröffentlicht am 15. Januar 1986; N-[N-3,3-Dimethylbutyl)-L-Aspartyl]-L-Phenylalanin-1-Methylester-Süßungsmittel, beschrieben in Gerlat et al., WO 99/30576, erteilt an The Nutrasweet Co., veröffentlicht am 24. Juni 1999; und dergleichen sowie Mischungen hiervon. Ein besonders bevorzugtes kalorienarmes Süßungsmittel ist Aspartam.
  • Farbstoff
  • Geringe Mengen Farbstoffe können in den Produkten der vorliegenden Erfindung verwendet werden. FD&C-Farbstoffe (z. B. Gelb #5, Blau #2, Rot #40) und/oder FD&C-Lacke bzw. -Pigmentfarbstoffe werden vorzugsweise verwendet. Durch Zugeben der Lacke zu den anderen gepulverten Bestandteilen werden sämtliche Teilchen, insbesondere der farbige Eisenbestandteil, vollständig und gleichmäßig gefärbt, und es wird eine gleichmäßige gefärbte Getränkemischung erhalten. Bevorzugte Lacke, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind die FDA-zugelassenen „Lake"-Pigmentfarbstoffe, wie Lake Rot #40, Gelb #6, Blau #1, und dergleichen. Außerdem kann eine Mischung von FD&C-Farbstoffen oder ein FD&C-Pigmentfarbstoff in Kombination mit anderen herkömmlichen Lebensmitteln und Lebensmittelfarbstoffen verwendet werden. Riboflavin und -Carotin können ebenfalls verwendet werden. Die genaue Menge des verwendeten Farbstoffes variiert, abhängig von den verwendeten Stoffen und der im endgültigen Produkt gewünschten Intensität. Die Menge kann rasch von einem Fachmann auf dem Gebiet bestimmt werden. Im Allgemeinen sollte, falls verwendet, der Farbstoff in einem Gehalt von 0,0001% bis 0,5%, vorzugsweise von 0,001% bis 0,1% und am stärksten bevorzugt von 0,004% bis 0,1%, bezogen auf das Gewicht des Produktes, vorhanden sein.
  • Nährstoffe
  • Ein deutlicher Vorteil der Produkte in der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Entdeckung, dass die antimikrobielle Wirkung der Produkte selbst in Anwesenheit von Ergänzungsnährstoffen wie Calcium beibehalten wird, wodurch die Probleme im Zusammenhang mit gegenwärtig ergänzten Produkten überwunden werden. Die Produkte hierin (insbesondere die Lebensmittel- und Getränkeprodukte) können deshalb mit einem oder mehreren Nährstoffen ergänzt sein, insbesondere einem oder mehreren Vitaminen und/oder Mineralien. Die US-amerikanische empfohlene tägliche Aufnahmemenge (USRDI) für Vitamine und Mineralien wird im Recommended Daily Dietary Allowance-Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences-National Research Council festgelegt und bekannt gegeben.
  • Wenn es hierin nicht anders angegeben ist, wenn ein gegebenes Mineral in dem Produkt vorhanden ist, umfasst das Produkt mindestens 1%, vorzugsweise mindestens 5%, stärker bevorzugt von 10% bis 200%, noch stärker bevorzugt von 40% bis 150% und am stärksten bevorzugt von 60% bis 125% des USRDI-Wertes für dieses Mineral. Wenn hierin nicht anders angegeben, wenn ein gegebenes Mineral in dem Produkt vorhanden ist, umfasst das Produkt mindestens 1 %, vorzugsweise min destens 5%, stärker bevorzugt von 10% bis 200%, noch stärker bevorzugt von 20% bis 150% und am stärksten bevorzugt von 25% bis 120% des USRDI-Wertes für dieses Vitamin.
  • Nicht-einschränkende Beispiele dieser Vitamine und Mineralien schließen Eisen, Zink, Kupfer, Calcium, Phosphor, Niacin, Thiamin, Folsäure, Pantothensäure, Iod, Vitamin A, Vitamin C, Vitamin B2, Vitamin B3, Vitamin B6, Vitamin B12, Vitamin D, Vitamin E und Vitamin K ein. Vorzugsweise wird dort, wo ein Vitamin oder Mineral verwendet wird, das Vitamin oder Mineral gewählt aus Eisen, Zink, Calcium, Niacin, Thiamin, Folsäure, Iod, Vitamin A, Vitamin C, Vitamin B6, Vitamin B12, Vitamin D und Vitamin E. Ein besonders bevorzugtes Mineral zur Verwendung hierin ist Calcium.
  • Handelsüblich erhältliche Vitamin A-Quellen können auch in die vorliegenden Produkte eingeschlossen sein. Vitamin A kann zum Beispiel als Vitamin A-Palmitat (Retinol-Palmitat) und/oder als Beta-Karotin bereit gestellt sein. Das Vitamin A kann zum Beispiel in Form eines Öls, Perlchen (beadlets) oder verkapselt vorliegen. Wie hierin verwendet, schließt „Vitamin A" Vitamin A, Beta-Carotin, Retinolpalmitat und Retinolcetat ein, ist aber nicht darauf beschränkt. Wo Vitamin A in den Produkten hierin vorhanden ist, umfasst das Produkt mindestens 1 %, bevorzugt mindestens 5%, stärker bevorzugt von 10% bis 200%, noch stärker bevorzugt von 15% bis 150% und am stärksten bevorzugt von 20% bis 120% des USRDI-Wertes dieses Vitamins. Wo Vitamin A in den Produkten hierin vorhanden ist, wird es besonders bevorzugt, 25% des USRDI-Wertes für Vitamin A einzuschließen. Die Menge an zuzugebendem Vitamin A ist abhängig von den Verarbeitungsbedingungen und der Menge an Vitamin A-Abgabe, die nach der Lagerung gewünscht wird. Vorzugsweise umfassen dort, wo Vitamin A in den vorliegenden Produkten eingeschlossen ist, die Produkte von 0,0001 % bis 0,2%, stärker bevorzugt von 0,0002% bis 0,12%, auch bevorzugt von 0,0003% bis 0,1 %, noch stärker bevorzugt von 0,0005% bis 0,08% und am stärksten bevorzugt von 0,001% bis 0,06% Vitamin A, bezogen auf das Gewicht des Produkts.
  • Handelsüblich erhältliche Quellen von Vitamin B- (auch als Riboflavin bekannt) können in den vorliegenden Produkten verwendet werden. Wo Vitamin B- in den Produkten hierin vorhanden ist, umfasst das Produkt mindestens 1%, bevorzugt mindestens 5%, stärker bevorzugt von 5% bis 200%, noch stärker bevorzugt von 10% bis 150% und am stärksten bevorzugt von 10% bis 120% des USRDI-Wertes dieses Vitamins. Wo Vitamin B2 in den Produkten hierin vorhanden ist, wird es besonders bevorzugt, Vitamin B2 von 15% bis 35% des USRDI-Wertes einzuschließen.
  • Handelsüblich erhältliche Quellen von Vitamin C können hierin verwendet werden. Verkapselte Ascorbinsäure und genießbare Salze von Ascorbinsäure können ebenfalls verwendet werden. Wo Vitamin C in den Produkten hierin vorhanden ist, umfasst das Produkt mindestens etwa 1%, bevorzugt mindestens 5%, stärker bevorzugt 10% bis 200%, noch stärker bevorzugt 20% bis 150% und am stärksten bevorzugt 25% bis 120% des USRDI-Wertes dieses Vitamins. Wo Vitamin C in den Produkten hierin vorhanden ist, wird es besonders bevorzugt, 100% des USRDI-Wertes von Vitamin C einzuschließen. Die Menge an zuzugebendem Vitamin C ist abhängig von den Verarbeitungsbedingungen und der Menge der Vitamin C-Abgabe, die nach der Lagerung gewünscht wird. Vorzugsweise umfassen dort, wo Vitamin C in den vorliegenden Produkten eingeschlossen ist, die Produkte von 0,005% bis 0,2%, stärker vorzugsweise von 0,01% bis 0,12%, auch bevorzugt von 0,02% bis 0,1%, noch stärker bevorzugt von 0,02% bis 0,08% und am stärksten bevorzugt von 0,03% bis 0,06% Vitamin C, bezogen auf das Gewicht des Produkts.
  • Handelsübliche Quellen von Iod, bevorzugt als verkapseltes Iod, können hierin verwendet werden. Andere Quellen von Iod schließen Jodhaltige Salze, z. B. Natriumiodid, Kaliumiodid, Kaliumiodat, Natriumiodat oder Mischungen hiervon ein. Diese Salze können verkapselt sein.
  • Nahrungsmäßig ergänzende Mengen anderer Vitamine, die hierin eingebracht sein können, schließen Vitamin B6 und B12, Folsäure, Niacin, Pantothensäure, Folsäure, Vitamin D und Vitamin E ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Wenn das Produkt eins dieser Vitamine umfasst, umfasst das Produkt vorzugsweise mindestens 5%, bevorzugt mindestens 25% und am stärksten bevorzugt mindestens 35% des USRDI-Wertes für dieses Vitamin.
  • Mineralien, die optional in den Produkten hierin eingeschlossen sein können, sind beispielsweise Magnesium, Zink, Iod, Eisen und Kupfer. Jedes lösliche Salz dieser für den Einschluss genießbarer Produkte geeigneten Mineralien kann verwendet werden, zum Beispiel Magnesiumcitrat, Magnesiumgluconat, Magnesiumsulfat, Zinkchlorid, Zinksulfat, Kaliumiodid, Kupfersulfat, Kupfergluconat und Kupfercitrat.
  • Calcium ist ein besonders bevorzugtes Mineral für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Bevorzugte Quellen von Calcium schließen zum Beispiel Aminosäurechelat-gebundenes Calcium, Calciumcarbonat, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Calciumulfat, Calciumchlorid, Calciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumdihydrogenphosphat, Calciumcitrat, Calciummalat, Calciumtitrat, Calciumgluconat, Calciumrealat, Calciumtantrat und Calciumlactat und insbesondere Calciumcitrat-Malat ein. Die Form von Calciumcitrat-Malat wird z. B. in Mehansho et al., US-Patent Nr. 5 670 344, erteilt am 23. September 1997; Diehl et al., US-Patent Nr. 5 612 026, erteilt am 18. März 1997; Andon et al., US-Patent Nr. 5 571 441, erteilt am 5. November 1996; Meyer et al., US-Patent Nr. 5 474 793, erteilt am 12. Dezember 1995; Andon et al., US-Patent Nr. 5 468 506, erteilt am 21. November 1995; Burkes et al., US-Patent Nr. 5 445 837, erteilt am 29. August 1995; Dake et al., US-Patent Nr. 5 424 082, erteilt am 13. Juni 1995; Burkes et al., US-Patent Nr. 5 422 128, erteilt am 6. Juni 1995; Burkes et al., US-Patent Nr. 5 401 524, erteilt am 28. März 1995; Zuniga et al., US-Patent Nr. 5 389 387, erteilt am 14. Februar 1995; Jacobs, US-Patent Nr. 5 314 919, erteilt am 24. Mai 1994; Saltman et al., US-Patent Nr. 5 232 709, erteilt am 3. August 1993; Camden et al., US-Patent Nr. 5 225 221, erteilt am 6. Juli 1993; Fox et al., US-Patent Nr. 5 215 769, erteilt am 1. Juni 1993; Fox et al., US-Patent Nr. 5 186 965, erteilt am 16. Februar 1993; Saltman et al., US-Patent Nr. 5 151 274, erteilt am 29. September 1992; Kochanowski, US-Patent Nr. 5 128 374, erteilt am 7. Juli 1992; Mehansho et al., US-Patent Nr. 5 118 513, erteilt am 2. Juni 1992; Andon et al., US-Patent Nr. 5 108 761, erteilt am 28. April 1992; Mehansho et al., US-Patent Nr. 4 994 283, erteilt am 19. Februar 1991; Nakel et al., US-Patent Nr. 4 786 510, erteilt am 22. November 1988; und Nakel et al., US-Patent Nr. 4 737 375, erteilt am 12. April 1988, beschrieben. Bevorzugte Produkte der vorliegenden Erfindung umfassen von 0,01% bis 0,5%, stärker bevorzugt von 0,03% bis 0,2%, noch stärker bevorzugt von 0,05% bis 0,15% und am stärksten bevorzugt von 0,1% bis 0,15% Calcium, bezogen auf das gewicht des Produkts.
  • Eisen kann ebenfalls in den Produkten und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Akzeptable Formen von Eisen sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Die Menge an Eisenbestandteil, die in das Produkt eingebracht ist, wird stark variieren, abhängig vom Grad der im endgültigen Produkt und dem angestrebten Verbraucher gewünschten Ergänzung. Eisenverstärkte Produkte der vorliegenden Erfindung enthalten typischerweise von 5% bis 100%, vorzugsweise von 15% bis 50% und am stärksten vorzugsweise 20% bis 40% der USRDI-Menge für Eisen.
  • Das Eisen(II)-Ion wird typischerweise vom Körper besser verwendet als das Eisen(III)-Ion. Stark biologisch verfügbare Eisen (II)-Salze, die in den aufnehmbaren Produkten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Eisen (II)-sulfat, Eisen (II)-fumarat, Eisen (II)-succinat, Eisen (II)-gluconat, Eisen (II)-lactat, Eisen (II)-tartarat, Eisen (II)-citrat, Eisen (II)-aminosäure-Chelate als auch Mischungen dieser Eisen (II)-Salze. Während Eisen (II) typischerweise stärker biologisch verfügbar ist, können bestimmte Eisen (III)-Salze ebenfalls biologisch hochgradig verfügbare Eisenquellen vorsehen. Biologisch hochgradig verfügbare Eisen (III)-Salze, die in den Getränkeprodukten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Eisen(III)-saccharate, Eisen(III)-ammoniumcitrat, Eisen(III)-citrat, Eisen(III)-sulfat als auch Mischungen dieser Eisen(III)-Salze. Kombinationen oder Mischungen von biologisch hochgradig verfügbaren Eisen(II)- und Eisen(III)-Salzen können in diesen genießbaren Mischungen und servierfertigen Getränken verwendet werden. Die bevorzugten Quellen hochgradig biologisch verfügbaren Eisens sind Eisen(II)-Fumarat- und Eisen(II)-Aminosäure-Chelate.
  • Eisen(II)-Aminosäure-Chelate, die besonders als hochgradig biologisch verfügbare Quellen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind solche, die ein Ligand-zu-Metall-Verhältnis von mindestens 2:1 haben. Beispielsweise sind geeignete Eisen(II)-Aminosäure-Chelate mit einem Ligand-zu-Metall-Molverhältnis von zwei diejenigen der Formel Fe(L)2 wobei L ein Alpha-Aminosäure-, Dipeptid-, Tripeptid- oder Tetrapeptid-Ligand ist. Somit kann L jeder Ligand sein, der eine natürlich vorkommende Alpha-Aminosäure ist, gewählt aus Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Cystin, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Hydroxyprolin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin; oder Diptiden, Tripeptiden oder Tetrapeptiden, gebildet durch irgendeine Kombination dieser Alpha-Aminosäuren. Siehe z. B. Ashmead et al., US-Patent Nr. 4 863 898, erteilt am 5. September 1989; Ashmead, US-Patent Nr. 4 830 716, erteilt am 16. Mai 1989; und Ashmead, US-Patent Nr. 4 599 152, erteilt am 8. Juli 1986, alle durch den Bezug darauf hierin eingeschlossen. Besonders bevorzugte Eisen(II)-Aminosäure-Chelate sind solche, bei denen die reagierenden Liganden Glycin, Lysin und Leucin sind. Am meisten bevorzugt ist das unter der Marke Ferrochel® (Albion Laboratories, Salt Lake City, Utah) verkaufte Eisen(II)-Aminosäure-Chelat, wobei der Ligand Glycin ist.
  • Zusätzlich zu diesen hochgradig biologisch verfügbaren Eisen(II)- und Eisen(III)-Salzen können andere Quellen biologisch verfügbaren Eisens in die Lebensmittel- und Getränkeprodukte der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein. Andere Eisenquellen, die besonders für Stärkungsprodukte der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schlossen bestimmte Eisen-Zucker-Carboxylatkomplexe ein. In diesen Eisen-Zucker-Carboxylat-Komplexen stellt das Carboxylat das Gegenion für das Eisen(II)- (bevorzugt) oder Eisen(III)-Ion bereit. Die gesamte Synthese dieser Eisen-Zucker-Carboxylat-Komplexe bezieht die Bildung eines Calcium-Zucker-Restes in wässrigem Medium ein (zum Beispiel durch Umsetzen von Calciumhydroxid mit einem Zucker, wobei die Eisenquelle (wie Eisen(II)-ammoniumsulfat) mit dem Calcium-Zucker-Rest in wässrigem Medium reagiert, um einen Eisen-Zucker-Rest bereit zu stellen, sowie die Neutralisierung des Reaktionssystems mit einer carbonsäure (das „Carboxylat-Gegenion"), um den gewünschten Eisen-Zucker-Carboxylat-Komplex bereit zu stellen. Zucker, die verwendet werden, können, um den Calcium-Zucker-Rest herzustellen, schließen irgendeines der aufnehmbaren Saccharid-Materialien und Mischungen hiervon ein, wie Glucose, Sucrose und Fructose, Mannose, Galactose, Lactose, Maltose und dergleichen, wobei Sucrose und Fructose die am meisten bevorzugten sind. Die Carboxylsäure, welche das „Carboxylat-Gegenion" bereit stellt, kann irgendeine zum Verzehr geeignete Carboxylsäure wie Citronensäure, Maleinsäure, Weinsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure, Propionsäure etc., als auch Mischungen dieser Säuren, sein.
  • Diese Eisen-Zucker-Carboxylat-Komplexe können auf die z. B. in Nakel et al., US-Patent Nr. 4 786 510 und Nr. 4 786 518, erteilt am 22. November 1988, beide durch den Bezug darauf hierin eingeschlossen, beschriebene Weise hergestellt werden. Diese Materialien werden als „Komplexe" bezeichnet, aber sie können als komplizierte, stark hydratisierte, geschützte Colloide in Lösung existieren; der Begriff „Komplex" wird zum Zweck der Einfachheit benutzt.
  • Zink kann auch in den Produkten und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Akzeptable Formen von Zink sind im Fachbereich wohlbekannt. Zinkverstärkte Produkte der vorliegenden Erfindung enthalten typischerweise von 5% bis 100%, bevorzugt von 15% bis 50% und am stärksten bevorzugt 25% bis 45% des USRDI-Wertes für Zink. Die Zinkverbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können in irgend einer der herkömmlich verwendeten Formen vorliegen, wie z. B. Zinksulfat, Zinkchlorid, Zinkacetat, Zinkgluconat, Zinkascorbat, Zinkcitrat, Zinkaspartat, Zinkpicolinat, Aminosäure-chelatisiertes Zink und Zinkoxid. Zinkgluconat und Aminosäure-chelatisiertes Zink werden besonders bevorzugt.
  • Carbonisierbestandteil
  • Kohlendioxid kann in das Wasser, das mit einem Getränkgesyrup gemischt wird, oder in das verdünnte Getränk nach Verdünnung eingeführt werden, um eine Carbonisierung zu erreichen. Das mit Kohlendioxid versehene Getränk kann in einen Behälter, wie eine Flasche oder Dose, gefüllt und dann verschlossen werden. Es kann jede herkömmliche Carbonisierungsmethodik verwendet werden, um mit Kohlendioxid versehene Getränkeprodukte dieser Erfindung herzustellen. Die Menge an in das Getränk eingeführte Kohlendioxid hängt von dem verwendeten speziellen Aromasystem und der Menge an gewünschtem Kohlendioxid ab.
  • Getränkeprodukte der vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise eine pH-Wert von 2 bis 8, stärker bevorzugt von 2 bis 4,5 und am stärksten bevorzugt von 2,7 bis 4,2. Der Getränke-Säuregrad kann durch bekannte und herkömmliche Verfahren auf den erforderlichen Bereich eingestellt und beibehalten werden, z. B. die Verwendung von Lebensmittel-verträglichen Säurepuffern. Typischerweise ist der Getränke-Säuregrad innerhalb der oben genannten Grenzen ein Ausgleich zwischen maximalem Säuregrad für eine mikrobielle Inhibition und optimalem Säuregrad für das gewünschte Getränkearoma.
  • Behältnisvorrichtungen der vorliegenden Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Produkte, die Behältnisvorrichtungen sind, welche ein Konservierungssystem der vorliegenden Erfindung umfassen. Wie hierin verwendet und wie im Fachbereich wohl bekannt, ist mit „Behältnisvorrichtung" eine Vorrichtung gemeint, die üblicherweise verwendet wird, um Produkte aufzunehmen. Solche Behältnisvorrichtungen schließen zum Beispiel Verpackungen, Beutel, Flaschen, Dosen, und Schachteln ein, insbesondere solche, die für den Einschluss von Lebensmitteln und/oder Getränken gedacht sind. Verfahren zum Einschließen des Konservierungssystems innerhalb oder auf der Behältnisvorrichtung sind bei jenen wohl bekannt, die über durchschnittliche Kenntnisse auf diesem Gebiet verfügen. Es ist auch davon auszugehen, dass die Behältnisvorrichtung das Konservierungssystem innerhalb der Vorrichtung eingebaut haben kann, oder es ist direkt auf einer Oberfläche der Vorrichtung aufbeschichtet. Wenn das Konservierungssystem auf einer Oberfläche einer Vorrichtung aufbeschichtet ist, wird das System vorzugsweise auf mindestens einer inneren Oberfläche der Vorrichtung beschichtet. Eine Vorrichtung kann mehr als eine Kammer innerhalb der Vorrichtung haben. Wenn vorzugsweise das Konservierungssystem auf der Oberfläche der Vorrichtung aufbeschichtet ist (und am stärksten bevorzugt, wenn das System auf mindestens einer inneren Oberfläche aufbeschichtet ist), ist das Isothiocyanat davon flüchtig, so dass das Isothiocyanat durch die Vorrichtung dringen kann, wahlfrei durch eine oder mehrere permeable Oberflächen der Vorrichtung. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „flüchtig", dass das entsprechende Isothiocyanat zur Dampfdestillation bei Umgebungsdruck fähig ist. Bevorzugt ist das Isothiocyanat in der Lage, durch mindestens eine innere permeable Oberfläche der Vorrichtung zu dringen. Siehe z. B. Yamanashi Hiroo, Hei 8-266256, veröffentlicht am 15. Oktober 1996.
  • Herstellung der vorliegenden Produkte und Verfahren zur Konservierung von Produkten
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiter Verfahren zur Konservierung eines Getränkeproduktes, welches den folgenden Einbau in das Produkt umschließt:
    • (a) einen Bestandteil, der eine oder mehrere Isothiocyanat-Verbindungen umfasst; und
    • (b) ein Konservierungsmittel gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon.
  • Die Produkte der vorliegenden Erfindung sind alle durch im Fachbereich bekannte Standardverfahren hergestellt. Zum Beispiel können die Getränkeprodukte der vorliegenden Erfindung durch herkömmliche Verfahren zur Formulierung von nicht-kohlensäurehaltigen Getränken hergestellt werden.
  • Verfahren zur Herstellung von verdünnten Saftgetränken sind zum Beispiel in Nakel at al., US-Patent Nr. 4 737 375, erteilt am 12. April 1988, beschrieben; Verfahren zur Herstellung von Getränkeprodukten werden auch von Woodroof und Phillips, Beverages: Carbonated & Noncarbonated, AVI Publishing Co. (überarb. Ausg. 1981) beschrieben; und von Thorner und Herzberg, Non-alcoholic Food Service Beverage Handbook, AVI Publishing Co. (2. Ausg. 1978). Diese Verfahren können Heißverpackungs- oder keimfreie Verpackungsprozesse einschließen, obwohl diese Prozesse für das Erreichen entweder von Getränkestabilität oder erweiterten Umgebungs-Ausstellzeiten nicht erforderlich sind. Tatsächlich besteht ein Vorteil der synergistischen antimikrobiellen Kombination der vorliegenden Erfindung darin, dass Getränke, die diese Kombination enthalten, ohne Heißverpacken des Produktes hergestellt werden können.
  • Jedes beliebige Verfahren, das sicherstellt, dass das vorliegende Konservierungssystem in das Produkt eingebracht wird, so dass jedwede vorliegenden Mikroorganismen in wirksamer Weise getötet werden oder ihr Wachstum inhibiert wird, ist geeignet.
  • Beispiel 4
  • Das folgende nicht einschränkende Beispiel zeigt die Herstellung eines Getränkeprodukts der vorliegenden Erfindung. Ein Bestandteil, welcher ein ätherisches Öl, ein natürlicher Bestandteil davon oder synthetischer Bestandteil davon ist, der eine Isothiocyanatverbindung umfasst, wird wie oben dargelegt hergestellt. Der Bestandteil wird einem Getränkeprodukt, das eine Getränkeemulsion umfasst, vor dem Pasteurisieren zugegeben. Der Bestandteil wird nicht bewußt in die Emulsion homogenisiert. Vorzugsweise ist der Bestandteil in dem Getränkeprodukt während jeder Herstellungsphase löslich oder dispergierbar. Der Bestandteil kann zum Beispiel auf mikroporöse Silicat-Teilchen, die in einen Träger wie Maltodextrin eingeschlossen sind, suspendiert werden oder in kalt gepresstes Valencia-Orangenöl oder Propylenglycol konzentriert werden.
  • Analytische Verfahren
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Isothiocyanat kann zum Beispiel in einem ätherischen Öl, einem natürlichen Bestandteil davon oder synthetischen Mischung durch eine Vielzahl von auf dem Fachgebiet wohlbekannten Verfahren detektiert werden. Siehe z. B. P.D. Brown & M.J. Morris, „Glucosinolate-Containing Plant Tissues as Bioherbicides", J. Agric. Fd. Chem., Band 43, S. 3070-3074 (1995).
  • Das folgende analytische Verfahren zur Bestimmung von Umgebungs-Ausstellzeiten und mikrobieller Stabilität des Konservierungssystems oder endgültigen Produkts kann zur Bewertung von antimikrobieller Wirkung verwendet werden. Diese Methode soll nur exemplarischen Charakter haben, und es kann jede Methode zur Bestimmung von antimikrobieller Wirkung verwendet werden.
  • Umgebungs-Ausstellzeiten/Mikrobielle Stabilität
  • Umgebungs-Ausstellzeiten entsprechen dem Zeitraum, während dessen sich ein Lebensmittelprodukt, wie ein Getränkeprodukt bei 68°F (20°C) mikrobiellem Wachstum infolge einer 10 cfu/mL-Inokulation mit lebensmittelverderblichen Mikroorganismen wirksam widersetzen kann.
  • Mit dem Begriff „antimikrobielle Proliferation", wie er hierin verwendet wird, ist ein Anstieg der Zahl der lebensmittelverderblichen Mikroorganismen in einem Lebensmittelprodukt um das 100-Fache oder mehr nach einem anfänglichen Inokulationsgrad von etwa 10 cfu/mL gemeint.
  • Umgebungs-Ausstellzeiten für Lebensmittel- oder Getränkeprodukte können durch die folgende Methode bestimmt werden. Das Produkt wird mit gemischten Gruppen konservierungsmittelresistenter Hefe, die mindestens vier getrennte Hefe-Isolate einschließlich Zygosaccharomyces bailii enthält, und mit gemischten Gruppen konservierungsmittelresistenter säuretolerierender Bakterien einschließlich Acetobacter-Spezies inokuliert. Sämtliche in der Inokulation verwendeten Hefen und Bakterien werden vorher aus konservierten Fruchtsaftgetränken isoliert. Inokulierte Lebensmittelprodukte werden bei 68 °F (20 °C) für 21 Tage gehalten und aerobe Plattenkulturen periodisch durchgeführt. Aerobe Plattenzählungen sowohl von Populationen an Hefen als auch an Bakterien werden wie im Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods, American Public Health Association, Washington, D.C. (herausgegeben von C. Vanderzant und D.F. Splittstoesser) vorgenommen, deren Beschreibung durch den Bezug darauf hierin eingeschlossen ist. Diese Plattenzählungen werden dann verwendet, um den Grad an mikrobiellen Wachstums in den inokulierten Produkten festzulegen.
  • Beispiele
  • Im folgenden sind weiterhin nicht-einschränkende Beispiele von Getränkeprodukten, die unter Verwendung der synergistischen antimikrobiellen Kombination der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, als auch Getränkeprodukte, die nur eine Iosthiocyanatverbindung als das wirksame antimikrobielle Mittel enthalten, aufgeführt. Die letzteren Beispiele, die nur eine Isothiocyanatverbindung enthalten, sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Beispiel 5
    Figure 00290001
  • Alle Bestandteile von Beispiel 5 werden zugegeben und gut gemischt, um das Fruchtmilchgetränkeprodukt zu erhalten. Beispiel 6
    Figure 00300001
  • Alle Bestandteile von Beispiel 6 werden zugegeben und gut gemischt, um das verdünnte Fruchtgetränkeprodukt zu erhalten.
  • Beispiel 7
  • Zwischen etwa 5 ppm bis etwa 10 ppm ätherischen Öls von weißem Senf wird in Sunny Delight® Florida Style Getränkeprodukt und Sunny Delight® plus Calcium Getränkeprodukt eingebracht. Beide Produkte zeigen eine verstärkte antimikrobiellen Wirkung. Beispiel 8
    Figure 00300002
  • Alle Bestandteile von Beispiel 8 werden zugegeben und gut gemischt, um das Teegetränkeprodukt zu erhalten.

Claims (9)

  1. Getränkeprodukt, gekennzeichnet durch: (a) einen Bestandteil, umfassend eine oder mehrere Isothiocyanatverbindungen; (b) ein Konservierungsmittel, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon; und (c) einen Vertreter eines Getränks, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon.
  2. Produkt nach Anspruch 1, wobei der Bestandteil (a) aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus einem ätherischen Öl von Cruciferae, einer natürlichen Komponente eines ätherischen Öls von Cruciferea, und einer synthetischen Komponente eines ätherischen Öls von Cruciferea.
  3. Produkt nach Anspruch 2, wobei das ätherische Öl von Cruciferea von einer Pflanze abstammt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kohl, Brokkoli, Rosenkohl, Rübe, Senf, Wasserkresse, Rettich, Wasabi und Meerrettich.
  4. Produkt nach Anspruch 3, wobei die Pflanze Senf ist.
  5. Produkt nach Anspruch 4, wobei die Pflanze weißer Senf ist.
  6. Produkt nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Isothiocyanatverbindung die Struktur besitzt: R-N=C=Sworin R aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl und Alkylaryl.
  7. Produkt nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend weniger als 75 ppm der Isothiocyanatverbindung.
  8. Produkt nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Konservierungsmittel ein Sorbat-Konservierungsmittel ist.
  9. Verfahren zum Konservieren eines Getränkeprodukts, umfassend einen Vertreter eines Getränks, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser, Fruchtsaft, Teefeststoffen, Milchfeststoffen, Fruchtaromen, botanischen Aromen und Mischungen hiervon, gekennzeichnet durch das Einbringen von: (a) eines Bestandteils, umfassend eine Isothiocyanatverbindung; und (b) eines Konservierungsmittels, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sorbat-Konservierungsmitteln, Benzoat-Konservierungsmitteln und Mischungen hiervon; in das Produkt.
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