[发明专利]含有聚赖氨酸和至少一种弱酸的饮料组合物

说明书

本发明涉及饮料组合物，其包括一种防腐体系，该防腐体系含有聚 赖氨酸和至少一种选自肉桂酸、苯甲酸、山梨酸、其碱金属盐及它们的混合物 的弱酸；和至少一种饮料组分，其中该饮料组合物的pH值范围为约1.5～4.5。

在当今饮料行业中，由微生物引起的饮料腐败变质受到广泛的关注。 根据饮料的内在因素诸如pH值、营养成分(例如汁液、维生素或微量营养成分)、 碳酸化作用水平、白利糖度和水质(例如碱度和/或硬度)，各种饮料对于微生物 腐败的敏感性程度各不相同。当微生物能够克服饮料中的内部因素而生长时， 腐败的情况就会发生。微生物克服这些障碍的能力的影响因素有：(除了其他 因素外)起初的污染水平、温度和(对于碳酸化软饮料来说)用于防止碳酸化作用 损失的饮料包装完整性。

微生物腐败可能由于一种或多种酵母菌、细菌和/或霉菌微生物而发 生。例如，酵母菌和细菌可使碳酸化和非碳酸化饮料诸如水果饮料、茶、咖啡、 强化水等腐败。典型的例子，由酵母菌引起的腐败表明其发酵后伴有气体和乙 醇产物和沉淀。它也会导致异味、气味和悬浮稳定性或乳液稳定性的丧失。细 菌倾向于产生异味、气味和沉淀。另一方面，在低氧环境下霉菌可以生存但通 常不能生长；因此，除非碳酸化作用减小了，它们不能够使碳酸化软饮料腐败。 然而，霉菌可使非碳酸化饮料腐败，并且当霉菌菌丝以漂浮小球、团块或表面 薄膜形式生长后，腐败现象会更加明显。

许多生物会导致多种饮料包括冷灌装饮料变质。酵母菌诸如酿酒酵 母(Saccharomyces)、结合酵母(Zygosaccharomyces)、假丝酵母(Candida) 和德克酵母属(Dekkera spp.)最为常见。同样，嗜酸细菌诸如乳酸菌 (Lactobacillus)、明串珠菌(Leuconostoc)、葡萄糖杆菌(Gluconobacter)和 发酵单胞菌(Zymomonas)，以及霉菌诸如青霉菌(Penicillium)和曲霉菌 (Aspergillus)会使冷灌装的饮料变质。

其他类型的饮料也容易因微生物而变质。嗜酸、嗜热菌细诸如脂环 酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)的孢子和丝衣霉菌(Byssochlamys)和新萨托菌 (Neosartoha)的耐热霉菌孢子经巴氏消毒后还能存活，可以使非碳酸化热灌装 饮料诸如运动饮料和茶变质。同样，包装的水也容易被霉菌污染。

防止微生物使饮料变质，可以通过使用化学防腐剂和/或处理技术诸 如热灌装、通道巴氏消毒、超高温处理(UHT)或巴氏消毒后无菌包装，和/或巴 氏消毒后冷却饮料。通常pH值小于4.6的饮料可使用化学防腐、加热处理后 灌装，这样产品就不会被再次污染。例如，处理技术诸如冷灌装后使用化学防 腐剂，或巴氏消毒后再冷灌装，可用于保存冷灌装饮料。有一种类似的方式， 同样的饮料可以用非防腐技术处理诸如热灌装、通道巴氏消毒、巴氏消毒后无 菌灌装或要求使饮料冷却即巴氏消毒后冷藏。pH值大于等于4.6的饮料必须经 过处理，超高温处理后无菌灌装或使用高压蒸锅灭菌处理，这样就可以杀死孢 子。

目前，用于酸性耐储藏的碳酸化和非碳酸化软饮料的防腐体系，通 常使用弱酸防腐剂(例如，苯甲酸和/或山梨酸)。苯甲酸和山梨酸(及其盐)能有 效地抑制酵母菌、细菌和霉菌(某些种类除外)。弱酸在饮料中时其离解状态和 非离解状态之间存在一个平衡，这取决于该酸的离解常数(pKa)和该饮料的pH 值。苯甲酸的pKa为4.19，而山梨酸的pKa为4.76。一种饮料的pH值低于所 用酸的pKa，就使得该平衡趋向于非解离状态。非解离状态可更有效地防止微 生物；因此，在低的pH值范围内，弱酸防腐剂是最有效的。

弱酸的防腐性能可以通过向饮料中加入防腐增强剂诸如螯合物来加 以强化。例如，加入到饮料中的常用螯合物包括乙二胺四乙酸(EDTA)或一或多 种聚磷酸盐诸如六偏磷酸钠(SHMP)。在高营养性非碳酸化产品中，诸如这些 饮料含有汁液、维生素和/或矿物质，弱酸如果与防腐增强剂结合使用更加增强 其抑制作用。

作为一个例子，美国专利No.5,431,940讲述了一种非碳酸饮料，其 包含900～3000ppm的一种聚磷酸盐；400～1000ppm的一种选自山梨酸、苯 甲酸、及其碱金属盐的防腐剂；0.1％～10％的果汁；和80％～99.9％的水。从 那个发明中，其饮料在暴露于腐败微生物后，可在室温储存至少10天而其中 没有出现微生物大量增殖。