solid alcohol product and process us7981456.pdf

8/17/2019 Solid alcohol product and process US7981456.pdf

1/7

US007981456B2

1 2 ) Ulllted States Patent 1 0 )

P a t e n t N 0 . : U S

7 , 9 8 1 , 4 5 6 B2

L e i b o v i c h e t a ] . ( 4 5 )

Date o f P a t e n t :

J u l .

1 9 , 2011

( 5 4 ) SOLIDALCOHOL PRODUCT

AND PROCESS 5 , 0 1 9 , 4 1 4 A 5 / 1 9 9 1

V a l d e s

6 , 4 0 3 , 1 4 0

B1

6 / 2 0 0 2

T i a i n e n

e t

a l .

.

- - -

~ ~ . 6,685,978

B 2/2004 Hauksson ................... . 426/573

( 7 5 )

I n v e n t o r s .

g h z l u h l i e l b o v l l l c l k E d e n é ’ r a i r i f I l M N

( U S ) , 6 , 7 3 7 , 0 9 8 B 1

5 / 2 0 0 4 D e v i n e e t a 1 ‘

a

“me

’

H Y a t am(

)

2 0 0 3 / 0 2 1 5 5 4 8

A1

1 1 / 2 0 0 3

M i h a j l o v i c

_ 2004/0253360

A1

12/2004 S q u i c c i a r i n i

( 7 3 ) Ass1gnee:

AEGS

entures,

LLC,

Hauppauge, NY 2005/0260322 A1*

1 1 / 2 0 0 5

T a k a i c h i

e t

a l . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 6 / 5 7 3

(Us) 2 0 0 8 / 0 2 2 6 7 7 7 A1 9 / 2 0 0 8

H e l f e n d

e t a 1 .

*

) N o t i c e : S u b j e c t t o a n y

d i s c l a i m e r ,

t h e t e r m o f h i s OTHER

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g a g e ?

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D e c .

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f r o m h t t p : / / W e b .

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B .

Hyne a n d R . M e v y , The E f f e c t o f

Added

E l e c t r o l y t e o n

_ _ _ Hydrogen-Bonding

Equilibrium

i n

D i l u t e

Solutions of

- B u t y l Alco

( 6 5 )

Pm

ubhcatm“

Data 1 1 6 1

i n

C a r b o n T e t I a C h l O f l C l e , C a n . J .

Chem.

0 ( 4 ) ; 6 9 2 - 7 0 0 ( 1 9 6 2 ) ,

Us

2009/0148582

A 1 Jun 1 1

2009

h t t p : / / p u b s . n r c c n r c . g c . c a / c g i b i n / r p / r p 2 f a b s t f e 7 c j c i v 6 2 1 0 4 i

’ 40insinficjc).

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U _ s _

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Data PCT n t ’ l P r e l i m i n a r y R e p o r t o n P a t e n t a b i l i t y ,

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on

D e c .

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C i t e d

by e x a m i n e r

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I n t

Cl Primary

Examiner

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e l l y

Bekker

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A B ST R ACT

S e e

a p p l i c a t i o n ? l e

f o r c o m p l e t e

s e a r c h h i s t o r y .

A o l i d , e d i b l e

e t h a n o l

c o n t a i n i n g

p r o d u c t W h i c h

may

b e

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rubbe

s o l i d o r a

hard

s o l i d t h a t

i s f r o z e n about

248°

y

U . S .

PATENTDOCUMENTS

3 , 5 5 4 , 7 7 1

A

1 / 1 9 7 1

W i c Z e r e t a l .

3 , 8 4 3 , 8 0 9

A

1 0 / 1 9 7 4 Luck

4 , 7 9 0 , 9 9 9 A 1 2 / 1 9 8 8 Ashmont

t

a 1 .

F .

( — 4 0 C . ) . T h e p r o d u c t c o n t a i n s

g e l a t i n

a n d

t h e

e t h a n o l may

b e p r o v i d e d in

t h e f o r m

o f

s e l e c t e d a l c o h o l i c

b e v e r a g e s .

3 C l a i m s , N0 D r a w i n g s


2/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

1

SOLID

ALCOHOL PRODUCT

AND PROCESS

CROSS REFERENCE TO RELATED

APPLICATION

T h i s

a p p l i c a t i o n c l a i m s

p r i o r i t y f r o m

a

p r o v i s i o n a l a p p l i

c a t i o n

? l e d D e c .

1

1 ,

2 0 0 7 u n d e r

A p p l i c a t i o n

N o .

6 1 / 0 0 7 , 1 9 9

h a v i n g t h e same

i t l e .

FIELD

OFTHE

INVENTION

T h i s

i n v e n t i o n r e l a t e s t o

a

method f o r making a l c o h o l

p r o d u c t s

t h a t may r a n g e i n c o n s i s t e n c y from a

h a r d

s o l i d

t h r o u g h s o r b e t - l i k e

a t

t e m p e r a t u r e s a p p r o x i m a t i n g

t h e f r e e z

i n g p o i n t

o f

W a t e r and o p r o d u c t s t h a t a r e

a

r u b b e r y

s o l i d

a t

room e m p e r a t u r e . I n

a d d i t i o n ,

t h e i n v e n t i o n

r e l a t e s t o

a

s o l i d

e t h a n o l p r o d u c t t h a t ,

upon t h a W i n g ,

r e v e r t s t o

a n

e t h a n o l

c o n t a i n i n g

s o l u t i o n

t h a t may b e

r e - f r o z e n .

BACKGROUND OF THE

INVENTION

I n t h e

p a s t ,

numerous

a t t e m p t s h a v e been made o p r o v i d e

a

f r o z e n

o r

s o l i d

e t h a n o l p r o d u c t .

HoWever,

a

problem

h a s

b e e n t h a t

v e r y

l o W t e m p e r a t u r e s h a v e b e e n r e q u i r e d . F o r

e x a m p l e , o n e

a p p r o a c h i s

shoWn

i n US .

a t .

N o .

3 , 8 0 9 , 8 0 9

Which d i s c l o s e s t h e combination of vodka

o r o t h e r

a l c o h o l i c

b e v e r a g e s

W i t h s o d i u m

m e t a b i s u l f a t e

a n d g e l a t i n b u t ,

W h i l e

e s t e r i ? c a t i o n o f

e t h a n o l

i n t h e p r e s e n c e o f

sodium

e t a b i s u l

f a t e

i s

m e n t i o n e d , a l i q u i d

p r o d u c t i s

n o t

d i r e c t l y

a v a i l a b l e

b e c a u s e

s o l i d i ? c a t i o n i s a c h i e v e d by

d r y i n g

o r vacuum

e h y

d r a t i o n Whereas a n o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n

i s t o

p r e

s e r v e a l c o ho l and W a t e r t o g e t h e r i n a s o l i d .

I n

U S . P a t . No. 4 , 7 9 0 , 9 9 9 t o Ashmont, e t

a l . a

s o f t i c e

made

f r o m

a l c o h o l

a n d

sodium c a r b o x y m e t h y l

c e l l u l o s e

i s

d e s c r i b e d b u t t h e e n d p r o d u c t i s

n o t

h a r d , W h e r e a s a n o t h e r

o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a Whole

s p e c t r u m

o f

p r o d u c t s W i t h

a

c o n s i s t e n c y t h a t r a n g e s

from

h a r d f r o z e n

p r o d u c t s

t h r o u g h

s o r b e t - l i k e

t o

g u m m y - l i k e .

A l l

o f

t h e s e

p r o d u c t s r e l y

on

s i n g l e r e c i p e , a n d

t h e

m o d u l u s ,

o r

d e g r e e o f

r i g i d i t y ,

o f t h e

? n a l

p r o d u c t

i s

c o n t r o l l e d t h r o u g h t h e W e i g h t

r a t i o o f

a d d i t i v e s

t h a t

make

up t h e r e c i p e .

US.

P a t e n t P u b l i ca t i o n

No.

2003/0215548

A 1 t o

M i h a j l o v i c d i s c l o s e s

a n i c e

cream

h a t c o n t a i n s

e t h y l

a l c o h o l ,

g e l a t i n ,

a n d

s o d i u m

c a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e .

T h i s p u b l i c a

t i o n m e n t i o n s t r a p p i n g m i c r o s c o p i c

p o r t i o n s

o f

a n

e t h y l a l c o

h o l / W a t e r s o l u t i o n i n a t r i - d i m e n s i o n a l

g e l s t r u c t u re

t o r e d u c e

t h e i n t e r a c t i o n o f

e t h y l a l c o h o l

W i t h

m i l k

p r o t e i n s a n d

? a v o r s

i n i c e cream

s o t h a t t h e

?avor and

aroma of h e

i c e cream

a r e

p r e s e r v e d . H o W e v e r , a n o b j e c t o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i on i s

t o

p r o v i d e a

h a r d ,

s o l i d e t h a n o l p r o d u c t

o r

a s o r b e t - l i k e e t h a n o l

product Without an

i c e cream

mix.

I n U . S . P a t e n t

P u b l i c a t i o n N o .

2004/0253360A1 t o

S q u i r e

i a r i n i ,

a

h a r d f r o z e n f o o d c o n t a i n i n g a l c o h o l and

e c t i n

a s

t h e

g e l l i n g

a g e n t i s

d i s c l o s e d . H o W e v e r , s i g n i ? c a n t d i l u t i o n W i t h

W a t e r

i s d e s c r i b e d

and

a f r e e z i n g t e m p e r a t u r e o f — 2 0 0 F .

i s

e m p l o y e d , W he r e a s a n o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i on i s t o

a v o i d

d i l u t i o n and a c h i e v e f r e e z i n g a t t e m p e r a t u r e s

c l o s e t o

t h e f r e e z i n g p o i n t o f W a t e r .

The

o r e g o i n g

a n d o t h e r o b j e c t s a r e a c h i e v e d b y t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n Which

s d e s c r i b e d b e l o W .

SUMMARYOF THEPRESENT INVENTION

The p r e s e n t i n v e n t i on i s

d i r e c t e d t o f r e e z i n g a m i x t u r e

o r

s o l u t i o n t h a t c o n t a i n s a d r u g f o r e x a m p l e , a l c o h o l , a t

t e m p e r a

t u r e s

h i g h e r t h a n

t

Would

b e

e x p e c t e d t h a t t h e m i x t u r e Would

f r e e z e .

I n o n e a s p e c t o f t h e

i n v e n t i o n ,

s p e c i ? c

f o o d a d d i t i v e s

20

25

30

35

40

45

50

55

60

6 5

2

a r e

i n t r o d u c e d

i n t o

a n

e x i s t i n g

b r a n d o f

a l c o h o l i c b e v e r a g e .

Upon d d i t i o n o f

s a i d

a d d i t i v e s , t h e b e v e r a g e may

b e f r o z e n

i n a f r e e z e r a t t e m p e r a t u r e s

a s h i g h

a s n e g a t i v e f ou r ( — 4 ) 0 C .

( 2 4 . 8 0

E ) , w h i c h s r e a d i l y a c c o m p l i s h e d i n h o u s e h o l d r e f r i g

e r a t i o n

noW

in

u s e .

The

d r u g may be any c h e m i c a l

b u t p r e f

e r a b l y ,

i t

may

b e

e t h a n o l .

The c o m m e r c i a l

a p p l i c a t i o n s a r e

n u m e r o u s . F o r i n s t a n c e , p r o d u c e r s o f

a l c o h o l i c

b e v e r a g e s

may

i n c r e a s e t h e i r

b r a n d

s t r e n g t h by

i n t r o d u c i n g

a

f r o z e n

v e r s i o n o f

h e i r

p r o d u c t ,

p a r t i c u l a r l y ,

t h e i n c r e a s i n g l y p o p u l a r

? a v o r e d a l c o h o l i c

b e v e r a g e s .

I n

a n o t h e r

a s p e c t , t h e i n v e n t i o n

i s

a

p r o c e s s

i n c l u d i n g t h e

s t e p s

o f p u r i f y i n g a q u a l i t y o f W a t e r u n t i l t h e c o n d u c t i v it y i s

l o W e r t h a n 2 0

mS/m;

h e a t i n g t h e W a t e r t o

5 5 °

C . , d i s s o l v i n g

a g a r

a n d / o r a g e l a t i n i n t h e Water W h i l e

v i g o r o u s l y

t h e Water

and

a l l o W 1 0 t o 1 5 m i n u t e s betWeen

s u c c e s s i v e a d d i t i o n s ,

a d d i n g sodium

m e t a b i s u l ? t e t o

s a i d

m i x t u r e ,

and a d d i n g a n

a l c o h o l i c

b e v e r a g e ; c o o l i n g

t h e

m i x t u r e

t o room e m p e r a t u r e

a n d

l e t t i n g

i t s t a n d f o r a t

l e a s t

f o u r h o u r s , a n d f r e e z i n g

t h e

m i x t u r e a t

2 4 . 8 0

F . o r loWer

o

form s o l i d

p r o d u c t

c o n t a i n i n g

e t h a n o l .

I n

a

f u r t h e r

a s p e c t , t h e

p r e s e n t i n v e n t i on i s

a p r o c e s s

com

p r i s i n g t h e s t e p s

o f :

m i x i n g g e l a t i n a n d / o r

a g a r W i t h Warm

W a t e r ;

a d d i n g s o d i u m

m e t a b i s u l ? t e

i f

n e c e s s a r y ;

c o o l i n g

t h e

s o l u t i o n

t o room

e m p e r a t u r e ;

and a d d i n g any

a l c o h o l i c

bev

e r a g e ;

W h e r e

m i x i n g s h o u l d t a k e p l a c e W h i l e a n y c o m p o n e n t

i s

a d d e d

t o

t h e m i x t u r e ;

a n d

f r e e z in g t h e m i x t u r e , p r e f e r a b l y

a t

o r

above

2 4 . 8 0

F . Freezing can be t

a loWer

temperature

b u t

i s

n o t g e n e r a l l y

r e q u i r e d .

I n

a

f u r t h e r a s p e c t ,

t h e

i n v e n t i o n i s

a p r o c e s s

c o m p r i s i n g

t h e s t e p s

o f :

h e a t i n g

a q u a n t i t y o f a n a l c o h o l i c

b e v e r a g e ;

a d d i n g g e l a t i n a n d / o r a g a r

t o

t h e h e a t e d a l c o h o l i c b e v e r a g e ;

s t i r r i n g a n d h e a t i n g u n t i l t h e g e l a t i n a n d / o r a g a r i s d i s s o l v e d ;

a d d i n g

p r e - d i s s o l v e d

s o d i u m m e t a b i s u l ? t e ( a r e q u i r e m e n t i n

t h i s

c a s e ) ;

and

a l l o W i n g

t h e m i x t u r e t o

s o l i d i f y

a t

room

tem

p e r a t u r e .

I n a f u r t h e r

a s p e c t ,

t h e i n v e n t i o n i s a p r o c e s s c o m p r i s i n g

t h e s t e p s

o f :

h e a t i n g

a q u a n t i t y o f a n a l c o h o l i c

b e v e r a g e ;

a d d i n g

g e l a t i n

a n d / o r a g a r

t o

t h e

h e a t e d

a l c o h o l i c

b e v e r a g e ;

s t i r r i n g a n d h e a t i n g u n t i l

t h e

g e l a t i n

a n d / o r a g a r i s

d i s s o l v e d ;

a d d i n g p r e - d i s s o l v e d s o d i u m m e t a b i s u l ? t e

i f

n e c e s s a r y ;

a l l o W i n g

t h e s o l u t i o n

t o

c o o l t o room e m p e r a t u r e ;

k e e p i n g

i t

a t

room t e m p e r a t u r e f o r a t l e a s t f o u r ( 4 ) h o u r s a n d ; f r e e z i n g

t h e mixture t o b e come hard s o l i d

o r

a s o r b e t l i k e product

o r

a n y d e g r e e o f

r i g i d n e s s

W i t h i n t h i s r a n g e .

I n

y e t

a n o t h e r

a s p e c t , t h e i n v e n t i o n

i s

a

p r o c e s s c o m p r i s i n g

t h e s t e p s o f :

m i x i n g

g e l a t i n a n d / o r

a g a r

a n d / o r o t h e r g e l l i n g

a g e n t

W i t h

Warm

a t e r

o r a l c o h o l i c

b e v e r a g e u n t i l

t h e g e l l i n g

a g e n t s t h o r o u g h l y

d i s s o l v e d ; a d d i n g

s o d i u m m e t a b i s u l ? t e i f

n e c e s s a r y , e d i b l e

a c i d s a n d / o r

a b s o r b i n g

a g e n t s s u c h a s ben

t o n i t e o r s i l i c o n e d i o x i d e t h a t

have

been i s s o l v e d i n Water o r

a l c o h o l i c b e v e r a g e t o t h e

s o l u t i o n

a n d m i x in g

W e l l ;

c o o l i n g

t h e

s o l u t i o n ;

a d d i n g a n a l c o h o l i c b e ve r a g e ; a l l o W i n g t h e mix

t u r e

t o remain

t r oom

e m p e r a t u r e

f o r

a t

l e a s t

f o u r

( 4 )

h o u r s

a n d ;

f r e e z i n g t h e

m i x t u r e

a t a b o u t 2 4 . 8 0 F . o r l o W e r .

I n a d d i t i o n , t h e p r o c e s s c o m p r i s i n g t h e s t e p o f a l l o W i n g t h e

m i x t u r e t o

s e t a t

room

e m p e r a t u r e .

I m p o r t a n t

i n g r e d i e n t s i n

t h e r e s u l t i n g p r o d u c t a r e sodium

e t a b i s u l ? t e ( S M ) ,

a n a l c o

h o l i c

b e v e r a g e ( A B ) , a n d a

g e l l i n g a g e n t

( G A ) .

I n

a d d i t i o n , t h e

p r o c e s s

r e l i e s on a

s i n g l e

r e c i p e

Which

a l l o W s one o o b t a i n a f r o z e n p r o d u c t , r e g a r d l e s s

of

h e a l c o

h o l i c b e v e r a g e Which o n e i s a t t e m p t i n g t o

f r e e z e .

Moreover, t h e i n v e n t i o n a l l o W s one t o

determine

t h e con

s i s t e n c y o f

t h e ? n a l p r o d u c t . T h e r i g i d i t y

o f

t h e ? n a l p r o d u c t

may range from t h a t of a hard f r o z e n

p r o d u c t

t o

t h a t o f a

s o r b e t . T h e s e p r o d u c t s

a r e

f r o z e n

a t

n e g a t i ve f o u r

( — 4 ) 0

C . A

gummy-type

p r o d u c t

i s a l s o

o b t a i n a b l e

W i t h n o f r e e z i n g

r e q u i r e d i . e . ,

a t

room e m p e r a t u r e ) .


3/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

3

F u r t h e r m o r e , t h e

p r o c e s s o f o b t a i n i n g

a

h a r d f r o z e n p r o d

u c t o r a s o r b e t - l i k e p r o d u c t , o r any

c o n s i s t e n c y

W i t h i n t h i s

r a n g e ,

i s r e v e r s i b l e . T h i s means

h a t

one may haW h e f r o z e n

p r o d u c t a n d

r e f r e e z e

i t .

T h i s

i s p r a c t i c a l l y

b e n e ? c i a l

i n

t h e

s e n s e t h a t

t h e

? n a l p r o d u c t may

be

f r o z e n a t

t h e

p o i n t

o f

s a l e

r a t h e r

t h a n n e c e s s i t a t i n g c o o l i n g d u r i n g s h i p p i n g . I t c o u l d

f u r t h e r

be s o l d

f r o z e n , t h a W ,

and u r n i n t o a s o l i d a g a i n once

f r o z e n a t t h e

c o n s u m e r ’ s

p o i n t o f c o n s u m p t i o n .

I n a d d i t i o n , t h e

p r o d u c t h a s

a s h e l f i f e o f

a b o u t 1 8 months

W i t h o u t a d d i t i o n

o f a p r e s e r v a t i v e a n d

l o n g e r W i t h

t h e

a d d i

t i o n of

p r e s e r v a t i v e .

The s h e l f l i f e depends

on

h e concen

t r a t i o n o f p r e s e r v a t i v e .

M o r e o v e r ,

t h e p r o c e s s

f o r o b t a i n i n g

t h e

u n f r o z e n

p r o d u c t i s

s i m p l e

a n d

s h o r t . The

n f r o z e n ? n a l p r o d u c t

may

e o b t a i n e d

a f t e r

about 25

m i n u t e s . The p r o c e s s may

be

c a r r i e d o u t on a

b e n c h - t o p

s c a l e , s u c h a s

t h a t o f

a

h o u s e h o l d

k i t c h e n ,

u s i n g

a

h e a t i n g m a n t l e ,

a h a n d h e l d

m i x e r and c o o k i n g t h e r m o m e t e r .

I t may a l s o be c a r r i e d o u t

on

an i n d u s t r i a l s c a l e , u t i l i z i n g

l a r g e - v o l u m e

m i x e r s W i t h

d o u b l e - W a l l e d

r e c e p t a c l e s a n d

t e m p e r a t u r e c o n t r o l u n i t s .

The ? n a l

p r o d u c t

r e t a i n s t h e

t a s t e and ? a v o r o f

t h e

i n i t i a l

a l c o h o l i c b e v e r a g e .

Only

h e s t a t e

o f

m a t t e r i s c h a n g e d upon

i n t r o d u c t i o n

o f

t h e

f o o d

a d d i t i v e s .

DETAILED

DESCRIPTION

I n a more d e t a i l e d

d e s c r i p t i on , a t t e n t i o n W i l l be

d i r e c t e d

s p e c i ? c a l l y t o

e t h a n o l

Which i s p r o d u c e d i n t h e p r o c e s s o f

f e r m e n t a t i o n .

A l l

s p i r i t s ,

W i n e s , b e e r s a n d o t h e r

a l c o h o l i c

b e v e r a g e s

c o n t a i n

t h i s c h e m i c a l i n v a r i o u s volume

r a c t i o n s .

Aqueous

s o l u t i o n s

o f a l c o ho l ( W a t e r + e t h a n o l ) f r e e z e

i n

a

r a n g e o f t e m p e r a t u r e s ,

e t h a n o l - W a t e r s o l u t i o n s

c o n t a i n i n g

more t h a n 40 t h a n o l by

volume W i l l

n o t

f r e e z e

i n most

household f r e e z e r s u n l e s s

t h e y

a r e d e s i g n e d t o hold t 5 ° F . o r

l o W e r . T h i s p h e n o m e n o n

( t h e

d e c r e a s e

i n f r e e z i n g p o i n t o f h e

s o l u t i o n )

i s n o t

t h e

c o l l i g a t i v e

f r e e z i n g

p o i n t d e p r e s s i o n ( t h e

s i m i l a r

p h e n o m e n o n

t h a t i s

r e s p o n s i b l e

f o r b o i l i n g

p o i n t

e l e v a t i o n

a n d

o s m o t i c

p r e s s u r e

t h a t

i s

e x p e r i e n c e d

upon

d d i

t i o n

o f , f o r e x a m p l e , s a l t t o

W a t e r ) .

P u r e

e t h a n o l ,

t h o u g h i t s

m o l e c u l a r

W e i g h t

i s

h i g h e r t h a n

t h a t

o f

W a t e r ,

f r e e z e s

a t a

much o W e r t e m p e r a t u re s i m p l y b e c a u s e h y d r o g e n

b o n d s d o

n o t p l a y s u c h

an

i m p o r t a n t

r o l e

in

t h e i n t e r a c t i o n s among h e

e t h a n o l m ol e c u l e s . The

f r e e z i n g

p o i n t o f

t h e

s o l u t i o n i s t h e n

t h e

r e s u l t o f t h e r m o d y n a m i c m i x in g r u l e s .

TABLE

20

25

30

35

40

4

t h e

i n t e r a c t i o n s

betWeen h e a d d i t i v e and h e e t h a n o l a r e

overcome

by h e r m a l e n e r g y , t h e

e t h a n o l

i s

r e i n t r o d u c e d

i n t o

t h e s o l u t i o n . A s a n

e x a m p l e ,

t h i s c o u l d

b e done

by

adding

e i t h e r a macromolecule

such

a s a

poly-carbohy

d r a t e ( e . g . , a g a r , n a t u r a l g u m , c a r r a g e e n a n ,

p e c t i n ,

c e l

l u l o s e and

i t s

v a r i o u s

d e r i v a t i v e s ,

k o n n y a k u , e t c . ) o r a

p o l y p e p t i d e

( e . g . ,

g e l a t i n ,

c a s e i n ,

W h e y ,

e t c . ) .

I f

t h e

c o n

c e n t r a t i o n

o f t h e s e a d d i t i v e s i s h i g h e n o u g h ,

a

g e l

i s

formed

n t h e s o l u t i o n . T h i s g e l s e r v e s t o b o t h e l e v a t e t h e

modulus o f t h e s o l u t i o n

and

Would i n t e r a c t W i t h

e t h a n o l

t o

d e c r e a s e i t s volume f r a c t i o n i n

s o l u t i o n . A c h i e v i n g

t h i s e f f e c t

i s n o t

r e s t r i c t e d t o

t h e a d d i t i o n o f a g e l l i n g

a g e n t .

I t

h a s b e e n shoWn t h a t a

p o l a r

e l e c t r o l y t e

mol

e c u l e i n t e r a c t s W i t h

s e v e r a l

t e r t - b u t y l a l c o h o l m o l e c u l e s

v i a

h y d r o g e n

b o n d s , f u n c t i o n i n g

a s n u c l e a t i o n

c e n t e r s

f o r

a g g r e g a t e s

o f a l c o h o l m o l e c u l e s ( J

B .

Hyne and

R .

M. L e v y , T h e

E ? ‘ e c t

o f Added l e c t r o l y t e

o n

H y d r o g e n

B o n d i n g

E q u i l i b r i u m i n D i l u t e

S o l u t i o n s

o f t - B u t y l A l c o

h o l

i n

Carbon

T e t r a c h l o r i d e ,

C a n . J . Chem.

4 0 ( 4 ) : 6 9 2

7 0 0 ( 1 9 6 2 ) . h t t p : / / p u b s . n r c c n r c . g c . c a / c g i b i n / r p / m 2 _

a b s t _ e ? c j c _ v 6 2 l 0 4 i 4 0 _ n s _ n f _ c j c ) .

The b e n e ? t s o f

such

an

f f e c t

a r e

t h r e e f o l d :

I n o r d e r

t o

loWer

h e

e f f e c

t i v e c o n c e n t r a t i o n o f f r e e

a l c o h o l

i n s o l u t i o n , i t

i s n e c

e s s a r y t o l o W e r t h e

m o b i l i t y

o f t h e a l c o h o l m o l e c u l e s ,

making them more s u s c e p t i b l e t o f r e e z i n g a n d o r d e r i s

i n t r o d u c e d l o W e r i n g

t h e

e n t r o p y

o f

t h e

s y s t e m .

F i n a l l y ,

a l c o h o l m o i e t i e s a r e

prone

t o r e a c t With a c i d s

under

a c i d i c c a t a l y s i s ( s u l p h u r i c a c i d i s

a

common a t a l y s t ) t o

form

s t e r s . T h i s c o n d e n s a t i o n r e a c t i o n i s r e v e r s i bl e . I f

a d d i t i v e s a r e i n t r o d u c e d t h a t make t h i s r e a c t i o n

f a v o r

a b l e , t h e y a c h i e v e

t h e o b j e c t i v e

o f

r e d u c i n g t h e v o l u m e

f r a c t i o n o f f r e e e t h a n o l i n

t h e

s o l u t i o n . I n d e e d ,

most

e s t e r s a r e

i m m i s c i b l e

i n W a t e r .

T h i s

i s advantageous i n

t h e s e n s e t h a t t h e e s t e r a c t u a l l y p r e c i p i t a t e s

o u t

o f s o l u

t i o n .

S i n c e t h e

e s t e r i ? c a t i o n

r e a c t i o n i s r e v e r s i b l e , u n d e r

t h e c o r r e c t c o n d i t i o n s

( m e l t i n g

i n t h e m o u t h ) , t h e e t h a

n o l may b e r e i n t r o d u c e d i n t o t h e p r o d u c t .

When

c o n t e m p l a t i n g

t h e

p o s s i b l e

i n t e r a c t i o n s b e t W e e n

e t h a n o l

a n d a n a d d i t i v e , t h e f o l l o W i n g

t y p e s o f

i n t e r a c t i o n s

may b e p r o j e c t e d :

A .

C o v a l e n t b o n d i n g : As m e n t i o n e d , t h e

f o r m i n g o f

e s t e r

m o i e t i e s i s t h e p r e v a l e n t

r e a c t i o n .

F r e e z i n g p o i n t s of o l u t i o n s of a t e r and e t h a n o l ( s o u r c e —

h t t p

: / / W W W . e n g i n e e r i n g t o o l b o x . c o m / e t h a n o l - W a t e r — d

9 8 9 . h t r n l )

%

t h a n o l

Volume

0 1 0

20

30 40

50 6 0 70

80 90 100

F r e e z i n g P o i n t F . 3 2 2 5 1 5

5

-10

-25

-35

-55 -75 -110 -175

C .

0

-4 -9 -15 -23 -32 -37 —48 -59 -73 -115

T o o v e l r c o m é t h e e f f e c t t h a t

t h e ,

addmon o f e t h a n o l h a s o n B . E l e c t r o s t a t i c i n t e r a c t i o n s : T h e s e a r e u n l i k e l y a s t h e

pKa

t he free zing po int of h e solut1on,

1t

has

been

found n e c e s s a r y . . . . . .

_ _ _ _

o f ethanol 1 s

16.

T h a t 1 s ,

1 t

is v e r y Weakly ac1d1c. Hence,

to

add a food

additive

that Would introduce

some

chemical

- - . . . . .

. . . _ _ _ _ ach1ev1ng d1ssoc1at1on

of

the alcohol1c

proton

1n

an

1nteract1on

W1th

Water

and/or

e t hanol .

This

a d d 1t 1ona l

chem1- 60

. . . . _ ed1b le productseems nlikely. The highpKa s due

o

t he

cal

1nteract1on Wlll 1nduce free zing at ele v ated t em p e r a t u r e s . . . .

unstable amon formed upon 1ssoc1at1on.

F o r

example,

d e s p i t e t h e presence of

t h a n o l . Some

xamples o f such d d 1 -

. . . _ tert-butyl a lcohol Would have a s1gn1?cantly

l o W e r

pKa

t 1 v e s and

h e 1 r

p r e d i c t e d e f f e c t s

a r e .

d t t b . 1 . t . f t h t . h b t h t r t .

I . Decrease

h e

vol ume f r a c t i o n of r e e e t h a n o l i n

t h e

s o l u -

u ? ) 0 a 1

1 2 a Ion

0 e

nega We arge y

e e

l a r y

t i o n i n

a

r e v e r s i b l e manner. I f each

a d d i t i v e molecule 6 5 Car

o n ‘

b i n d s

i t s e l f

W e a k l y t o

s e v e r a l

e t h a n o l m o l e c u l e s , t h e

s t a t e d

e f f e c t

i s a c h i e v e d . I f , upon

e l t i n g

in t h e

m o u t h ,

C . Hydrogen

b o n d s :

T h e s e a r e p o s s i b l e .

T h i s

r e q u i r e s

i n t r o d u c t i o n

o f a

f o o d

a d d i t i v e

r i c h

in

hydrogen bond


4/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

5

a c c e p t o r s s u c h a s s t r o n g e l e c t r o l y t e s o r a l c o h o l , c a r b o

n y l ,

e t h e r o r n i t r o g e n - c o n t a i n i n g m o i e t i e s .

D.

Van

d e r

Walls

i n t e r a c t i o n :

These seem i r r e l e v a n t t o t h e

p r e s e n t i n v e n t i on a s t h e y

a r e

t o o Weak.

l l . I n t r o d u c e more o r d e r i n t o t h e s o l u t i o n , a s mentioned

a b o v e .

T h i s

d e c r e a s e s

t h e i n i t i a l e n t r o p y

o f

t h e s o l u t i o n ,

b r i n g i n g

i t c l o s e r t o o r d e r e d

s t a t e

i t

Would o b t a i n upon

f r e e z i n g

a n d

s h o u l d ,

i n t u r n , d e c r e a s e

t h e

e n e r g y t h r e s h

o l d

f o r t h e

o n s e t o f c r y s t a l l i z a t i o n . TWo Ways h i s may be

a c h i e v e d a r e b y e i t h e r

c a u s i n g a g g r e g a t i o n o f

a l c o h o l

m o l e c u l e s due

o

hydro gen bonds W i t h

t h e

a d d i t i v e o r by


some f o o d

a d d i t i v e

W h i c h r e q u i r e s h y d r a

t i o n . The W a t e r m o l e c u l e s h y d r a t i n g t h e

a d d i t i v e

mol

e c u l e s a r e e i t h e r bound o them

Weakly

o r

Water forms

a

“ c a g e ”

around

t h e m . A ell-knoWn

f f e c t

t h a t

r e l i e s

on

t h i s h y d r a t i o n s t h e

h y d r o p h o b i c

e f f e c t ,

a l l o W i n g m i c e l

l i Z a t i o n t o occur i n

aqueous

s o l u t i o n s . These

cages may

s e r v e

a s

s e e d s f o r f u r t h e r c r y s t a l l i Z a t i o n .

T h e ? r s t

o p t i o n

( a g g r e g a t i o n o f a l c o h o l m o l e c u l e s ) h a s

b e e n d i s c u s s e d . A d d r e s s i n g t h e

c a g e

e f f e c t

more s p e c i ?

c a l l y , i t

i s knoWn h a t

W a t e r

f o r m s t h e s e h i g hl y o r d e r e d

c a g e s a r o u n d t h e h y d r o p h o b i c t a i l s o f

s u r f a c t a n t

mol

e c u l e s .

I t

i s

a l s o

knoWn

h a t

W a t e r

h y d r a t e s

hydronium

i o n s W i t h

anyWhere betWeen

t o 20 W a t e r m o l e c u l e s t i e s

t o a s i n g l e h y d r o n i u m i o n . ( h t t p : / / e n . W i k i p e d i a . o r a g /

W i k i / H y d r o n i u m ) .

I l l .

LoWer t h e

e n e r g e t i c t h r e s h o l d f or c r y s t a l l i z a t i o n

v i a

e n t h a l p i c

i n t e r a c t i o n s . F o r e x a m p l e , i f a f o o d

a d d i t i v e

i s

i n t r o d u c e d ,

W h i c h

i n c r e a s e s t h e i o n i c s t r e n g t h

o f

t h e

s o l u t i o n , t h e

Water molecules

may i n t e r a c t more

s t r o n g l y

W i t h

e a c h

o t h e r .

T h i s may

s t a b i l i Z e

t h e i c e

d e s p i t e t h e

p r e s e n c e

o f t h e

a l c o h o l .

I V .

D r a W h e

s o l u t i o n

i n t o

a

g e l by W a y o f o s m o t i c p r e s s u r e

( s W e l l i n g o f a g e l by a s o l v e n t ) , i n e s s e n c e ? x i n g t h e

a l c o h o l

i n s i d e

t h e n e t W o r k . More

p e c i ? c a l l y , t h i s e f f e c t

r e q u i r e s

t h e i n t r o d u c t i o n

o f

a g e l l i n g

a g e n t

a t

c o n c e n t r a

t i o n s t h a t Would

a c h i e v e a

g e l of

c r i t i c a l

o r

h i g h e r

o r

l o W e r

number

o f

c r o s s - l i n k s .

R e g a r d l e s s

o f W h e t h e r

t h e

a d d i t i v e h a s f a v o r a b l e o r n e u t r a l i n t e r a ct i o n s

With Water

a n d a l c o h o l ,

t h e s e Would

b e

draWn i n t o t h e

g e l d u e

t o

o s m o t i c

p r e s s u r e .

As

p r e v i o u s l y m e n t i o n e d ,

o s m o t i c

p r e s s u r e i s

a

c o l l i g a t i v e

p r o p e r t y , i n d e p e n d e n t o f t h e

i d e n t i t y o f t h e s W e l l i n g a g e n t .

Of

o u r s e , i f

t h e

a d d i t i v e

h a s

f a v o r a b l e i n t e r a c t i o n s

W i t h Wa t e r and a l c o h o l , i . e .

i t

i s c h a r g e d o r

o t h e r W i s e

c o n t a i n s

h y d r o g e n

bond

a c c e p

t o r

m o i e t i e s ,

t h e n

t h e

c h e m i c a l p o t e n t i a l a t s t a n d a r d s t a t e

Would d i c t a t e

more

s W e l l i n g o v e r a l l i t

i s

t h e p r e s s u r e

d i f f e r e n c e betWeen t h e

s t a n d a r d

s t a t e and t h e s W e l l e d

s t a t e t h a t i s i n d e p e n d e n t o f t h e i d e n t i t y o f t h e s W e l l i n g

a g e n t ) .

T h i s t y p e o f

e f f e c t

m a y , u n d e r

c e r t a i n

c i rc u m s t a n c e s , p r e

c l u d e

t h e n e c e s s i t y t o f r e e Z e t h e s o l u t i o n .

T h a t

i s , t h e

s o l u t i o n i s

t u r n e d

i n t o a

rubbery netWork a t r o om tem

p e r a t u r e .

The

a l c o h o l Would

be l o s t o v e r t i m e

t o

t h e

s u r r o u n d i n g v i a e v a p o r a t i o n . T h i s p r o c e s s s h o u l d ,

hoW

e v e r ,

be i n h i b i t e d t o some

d e g r e e

by t h e

same

c o n s i d e r

a t i o n s

t h a t

cause t h e a l c o h o l t o be draWn

i n t o

t h e n e t

W o r k .

T u r n i n g no W o

a ? r s t embodiment

of

h e

i n v e n t i o n ,

t h r e e

a d d i t i v e s a r e e m p l o y e d . The ? r s t a d d i t i v e i s

a

g e l l i n g a g e n t .

G e l a t i n i s

i n

e s s e n c e h y d r o l y Z e d

c o l l a g e n .

I t i s

a

p r o t e i n

r i c h

i n

g l y c i n e , p r a l i n e a n d

h y d r o x y p r o l i n e

a m i n o

a c i d s .

I t

i s

m a i n l y t h e i n t e r a c t i o n s betWeen t h e l a t t e r

tWo

amino a c i d s

Which

a l l o W g e l a t i n

t o

form r i p l e h e l i c e s , much i n t h e

same

manner t h a t DNA o r m s d o u b l e h e l i c e s . Upon h e a t i n g i n

s o l u t i o n , t h e t h r e e h e l i x s t r a n d s

d i s s o c i a t e ,

r e l e a s i n g t h e

s t r a n d s

t o

become c o i l s i n s o l u t i o n . I f t h e s o l u t i o n

i s

t h e n

20

25

30

35

40

45

50

55

60

6 5

6

c o o l e d , many

t r a n d s

W i l l f o r m t r i p l e

h e l i c e s

a g a i n . H o W e v e r ,

t h e

r e f o r m a t i o n o f t h e h e l i c e s

i s n o t p e r f e c t . T h i s a l l o W s a

p h y s i c a l l y c r o s s - l i n k e d n e t W o r k t o

form i n s o l u t i o n . I t i s

b e l i e v e d

t h a t t h e

g e l f o r m e d

i n t h i s m a t t e r Would

b e

s u p e r i o r

t o

g e l s

f o r m e d by

m a c r o m o l e c u l e s

t h a t

e x h i b i t

W e a k e r

i n t e r

a c t i o n

s u c h

a s p o l y - c a r b o h y d r a t e s . The f u n c t i o n o f

t h e

a d d i

t i v e

s h o u l d be o form netWork i a p h y s i c a l c r o s s - l i n k s . The

a d d i t i v e

s h o u l d

c o n t a i n

many

H-bond a c c e p t o r m o i e t i e s

t o

a t t r a c t Water and a l c o h o l .

C o l l a g e n may e h y d r o l y Z e d t o f o r m g e l a t i n b y

e x p o s u r e

t o

a c i d o r a l k a l i

( h t t p : / / W W W . g e l a t i n . c o . Z a / g l t n l

. h t m l ) . The s o

e l e c t r i c p o i n t o f h e

r e s u l t a n t g e l a t i n

( t h e pH t W h i c h

t h e r e

i s

no n e t

c h a r g e

on t h e c h a i n ) r a n g e s from 7 - 9 f o r a c i d h y d r o

l y Z e d

( t y p e A )

t o

4 . 7 - 5 . 4

f o r a l k a l i h y d r o l y Z e d ( t y p e

B ) . W e

d i s c o v e r e d t h a t

a l k a l i h y d r o l y Z e d g e l a t i n ( t y p e

B ) i s

p r e f e r

a b l e , s i n c e t h e

c h a i n

Would h a v e a n e t

c h a r g e a t

pH v a l u e s

h i g h e r

t h a n i t s i s o e l e c t r i c p o i n t ,

Which

i s r a t h e r l o W .

T h i s

s h o u l d

b e b e n e ? c i a l i n a t t e m p t i n g t o a s s o c i a t e t h e e t h a n o l t o

t h e

s t r a n d s

v i a

H - b o n d s ,

a s p e r c l a u s e 1

o f

t h e

e f f e c t

c l a u s e s

a b o v e .

The

s e c o n d a d d i t i v e i s a g e l l i n g

a g e n t

a s W e l l .

Agar

( a l s o

knoWn s a g a r a g a r ) i s a p o l y s a c c h a r i d e

c o m p r i s e d

o f g a l a c

t o s e ,

a

h y d r o x y l - r i c h

m o n o s a c ch a r id e . C o m m e r c i a l l y ,

t h i s

a d d i t i v e

i s e x t r a c t e d

f r o m t h e

c e l l membrane

o f

a l g a e . Gen

e r a l l y , a g a r

f o r m s

s t r o n g e r

g e l s t h a n

g e l a t i n . l t e x h i b i t s

h y s

t e r e s i s

i n t h a t

i t s m e l t i n g p o i n t i n

W a t e r

i s 8 5 ° C . v e r s u s a

3 2 - 4 0 °

C . t e m p e r a t u r e

WindoW

f o r s o l i d i ? c a t i o n . Commer

c i a l l y

a v a i l a b l e a g a r

may be found

in

one o f

t h r e e m a n i f e s t a

t i o n s : a g a r o s e i s t h e unmodi?ed o l y s a c c h a r i d e . S p e c i ? c a l l y ,

i t i s

a

l i n e a r

c h a i n

c o m p r i s i n g a l t e r n a t i n g D - g a l a c t o s e a n d

3 , 6 - a n h y d r o g a l a c t o s e u n i t s , t h e f o r m e r

h a v i n g t h r e e

h y d r o x y l

m o i e t i e s

a n d t h e

l a t t e r h a v i n g

o n e

h y d r o x y l

g r o u p a n d

o n e

e t h e r

o x y g e n ( a

h y d r o g e n b o n d a c c e p t o r ) . Due t o i t s h i g h

p K a ,

i t i s g e n e r a l l y

e l e c t r o s t a t i c a l l y n e u t r a l . S i n c e

h y d r o g e n

bonds

betWeen h y d r o x y l

m o i e t i e s

a r e n o t s i g n i ? c a n t ,

t h i s

form o f

g a r i s

n o t e x p e c t e d t o add much n t h a l p i c i n t e r a c t i o n

W i t h

t h e

e t h a n o l

i n s o l u t i o n . A g a r o p e c t i n i s a l i n e a r c h a i n o f

b - l , 3 - g l y c o s i d i c a l l y

l i n k e d D - g a l a c t o s e

u n i t s .

H o W e v e r ,

i t s

hydroxyl m o i e t i e s a r e modi?ed

t o some

d e g r e e

t o become

a c i d i c g r o u p s . Most commonly, t h e y a r e s u l f a t e d . The p r e s

e n c e

o f s u l p h u r i c a c i d c a t a l y Z e s t h e e s t e r i ? c a t i on o f e t h a n o l

i n t h e

p r e s e n c e

o f c i d s . T h i s i s b e n e ? c i a l

i n

t h e c o n t e x t o f

h i s

i n v e n t i o n , a s i s d i s c u s s e d b e l o W . O v e r a l l , t h e p r e s e n c e o f

t h e s e g r o u p s a d d s a s i g n i ? c a n t

e l e m e n t

o f e n t h a l p i c i n t e r a c

t i o n

W i t h

t h e e t h a n o l , e i t h e r v i a c o va l e n t o r hydrogen bond

i n g . A g a r o p e c t i n

i n

i t s e l f i s n o t s u ? i c i e n t

in

t h e c o n t e x t

o f h i s

i n v e n t i o n ,

a s

i t s g e l l i n g p r o p e r t i e s a r e

much i n f e r i o r t o

t h o s e

o f a g a r o s e . P u r e

a g a r o p e c t i n

i s

i n

f a c t a

n o n - g e l l i n g

a g e n t .

The t h i r d

m a n i f e s t a t i o n

i s s i m p l y a m i x t u r e o f a g a r o s e and

a g a r o p e c t i n . T h e

m i x t u r e u s u a l l y c o m p r i s e s

30%

g a r o p e c t i n

and

7 0 %

g a r o s e . T h i s m i x t u r e a d d s a n e l e m e n t o f

e l l i n g

and

an

l e m e n t of

n t h a l p i c i n t e r a c t i o n s t o a c h i e v e e i t h e r c o v a l e n t

o r

hydrogen

bonds

W i t h

e t h a n o l .

Agar i n o f i t s e l f i s

i n s o l u b l e

i n e t h a n o l . H e n c e , i t s u s e i n

t h i s i n v e n t i o n i s l i m i t e d t o s o l u b i l i Z a t i o n

i n

Water t o form

a

g e l l i n g

s o l u t i o n . T h i s s o l u t i o n i s t h e n mixed W i t h t h e a l c o

h o l i c

b e v e r a g e

t o b e f r o Z e n . S i n c e a g a r i s

h i g h l y

h y d r o p h i l i c ,

a

W a t e r / t h a n o l

s o l u t i o n Would s W e l l t h e netWork formed by

t h e

p o l y s a c c h a r i d e .

A p p r o x im a t e l y l . 5 - 2

o f a g a r

i s n e c e s

s a r y t o a r r i v e a t t h e c r i t i c a l g e l p o i n t i n a q u e o u s s o l u t i o n s .

The h i r d a d d i t i v e i s sodium m e t a b i s u l p h i t e . T h i s i s a

p r e

s e r v a t i v e . Upon d d i t i o n t o a q u e o u s s o l u t i o n s ,

i t

r e l e a s e s S02

a n d s u l p h u r i c a c i d i s formed i n t h e s o l u t i o n . While t l o W e r s

t h e

pH

o f t h e s o l u t i o n ,

t h e d i s s o c i a t i o n

o f s u l p h u r i c a c i d

i n t r o d u c e s h y d r o n i u m i o n s i n t h e s o l u t i o n ( H 3 O + ) . As p r e v i

o u s l y

s t a t e d ,

e a c h

h y d r o n i u m

i o n r e q u i r e s 6 t o 2 0 m o l e c u l e s

of Water o h y d r a t e i t . The Water molecules form dodecahe


5/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

7

d r a l

c a g e

a r o u n d t h e

i o n . These

c a g e s i n t r o d u c e o r d e r i n t o t h e

s o l u t i o n .

I t i s t h o u g h t

t h a t

t h e hydronium i o n

a c t s

a s

an

a g g r e g a t i o n

c e n t e r

f o r

t h e

a l c o h o l . M o r e o v e r ,

sodium met

a b i s u l p h i t e a c t s a s a p r e s e r v a t i v e . A d d i t i o n o f

t h i s

a g e n t

a l l o W s o n e t o s t o r e t h e

? n a l

p r o d u c t f o r p e r i o d s

l o n g e r

t h a n

1 8

m o n t h s . F o r

p e r i o d s

o f

1 8

months

o r

l e s s , t h e p r e s e r v i n g

a s p e c t o f t h i s a d d i t i v e i s

u n n e c e s s a r y ,

a s t h e p r e s e n c e of h e

a l c o h o l

i s

g e n e r a l l y s u ? i ci e n t i n t h i s r e g a r d .

N a t u r a l l y , i n

t h e

p r e s e n c e o f

e d i b l e a c i d s , s u l p h u r i c

a c i d

may a t a l y Z e t h e e s t e r i ? ca t i o n o f t h a n o l a s

p r e v i o u s l y

s t a t e d .

I f t h e r e a c t i o n f a v o r s t h e e s t e r

a t loW

t e m p e r a t u r e s

W h i l e

i t

f a v o r s

t h e a l c o h ol and a c i d

a t Warmer

t e m p e r a t u r e s ,

i t may

s e r v e t h e

p u r p o s e of

a k i n g t h e e t h a n o l o u t

of

o l u t i o n W h i l e

i n t h e f r e e z e r ,

a l l o W i n g

W a t e r a n d t h e

r e m a i n i n g

e t h a n o l i n

s o l u t i o n t o f r e e Z e .

When

a d d i n g g e l a t i n i n

i n t e r m e d i a t e

a m o u n t s , t h e r e s u l t

i n g

s o l u t i o n

i s

a

p r o d u c t W i t h

t h e

c o n s i s t e n c y o f

a

s o r b e t . The

g e l l i n g

a g e n t s

form

a p h y s i c a l l y c r os s - l i n k e d netWork

W i t h

a

mesh

s i Z e

t h a t i s b i g e n o u g h

t o a l l o W c r y s t a l l i Z a t i o n o f

t h e

W a t e r . The b e v e r a g e s W e l l s t h i s n e t W o r k , a s p r e v i o u s l y

d e s c r i b e d . To t h i s m i x t u r e may be added v a r i o u s s u g a r s ,

e d i b l e a c id s

o r v a r i o u s

o t h e r a d d i t i v e s . These may e added o

m o d i f y

s u c h

p a r a m e t e r s

a s t h e

modulus

o f

t h e

g e l ,

i t s

c o n s i s

t e n c y ,

t h e v a p o r

p r e s s u r e

o f h e

l i q u i d

t h a t s W e l l s t h e n e t W o r k ,

e t c . The

c o n s i s t e n c y ,

a t

t h i s p o i n t ,

i s

n o t t h a t o f a

h a r d

f r o Z e n

p r o d u c t ,

b u t r a t h e r t h a t o f a

s o f t

f r o Z e n

p r o d u c t .

H o W e v e r ,

When c o n s u m e d ,

t h e a l c o h o l e f f e c t

i s

f e l t i n t h e m o u t h .

When a d d i n g g e l a t i n a n d / o r a g a r

i n

l a r g e a m o u n t s , t h e

r e s u l t i n g s o l u t i o n

i s

a “gummy” t y p e p r o d u c t . T h e

g e l l i n g

a g e n t s

f o r m a d e n s e l y p h y s i ca l l y c r o s s - l i n k e d n e t W o r k .

The

b e v e r a g e s W e l l s t h i s n e t W o r k , a s p r e v i o u s l y d e s c r i b e d . T o t h i s

m i x t u r e may be added

v a r i o u s

s u g a r s , e d i b l e a c i d s

o r v a r i o u s

o t h e r a d d i t i v e s . These may b e added t o modify s u c h param

e t e r s a s

t h e

modulus o f t h e g e l ,

i t s

c o n s i s t e n c y ,

t h e

v a p o r

p r e s s u r e o f t h e l i q u id s t h a t s W e l l t h e n e t W o r k , e t c . The con

s i s t e n c y ,

a t t h i s p o i n t ,

i s n o t

t h a t o f a

f r o Z e n

p r o d u c t ,

b u t

r a t h e r

t h a t o f r u b b e r . H o W e v e r , When o n s u m e d ,

t h e a l c o h o l

e f f e c t i s

f e l t

i n t h e

m o u t h .

W h en a d d i n g

s m a l l e r

a m o u n t s

o f g e l a t i n ,

i t

h a s

b e e n

d i s

c o v e r e d t h a t i t

i s

f a v o r a b l e t o ? r s t

a l l o W t h e

netWork o form

( i . e . ,

Warm

t h e

g e l a t i n

a n d / o r

a g a r

i n W a t e r u n t i l f u l l y d i s

s o l v e d and h e n a l l o W t h e s o l u t i on t o

c o o l

f o r a

W h i l e )

t o some

d e g r e e b e f or e a d d i n g t h e a l c o h o l i c b e v e r a g e .

The

f o l l o W i n g

l i s t

s e t s

f o r t h i m p o rt a n t p a r a m e t e r s f o r

t h e

p r o c e s s :

1 . The i d e n t i t y o f t h e a d d i t i v e s : a g a r

a n d

g e l a t i n y ie l d t h e

b e s t r e s u l t s a s g e l l i n g a g e n t s . Sodium e t a b i s u l p h i t e i s

t h e

p r e f e r r e d

p r e s e r v a t i v e .

H o W e v e r ,

many

t h e r

g e l l i n g

a g e n t s

may

be used s W e l l . These a r e t h e food d d i t i v e s

o f

t h e

g r o u p

E 4 0 0 - E 4 9 9 . ( C o d e x

A l i m e n t a r i u s )

2 . The e l s t r e n g t h o f t h e g e l a t i n

n e t W o r k i s m e a s u r e d i n

bloom n i t s . D i f f e r e n t bloom

v a l u e s

a r e t h e r e s u l t of h e

mean

o l e c u l a r

W e i g h t a n d t h e

m o l e c u l a r

W e i g h t d i s t r i

b u t i o n

o f

h e

g e l a t i n

p o l y p e p t i d e s . T h e s e

a r e d e t e r m i n e d

by

s e v e r a l

f a c t o r s .

Key among

t h e s e

i s

t h e

d u r a t i o n

o f

e x p o s u r e o f

t h e c o l l a g e n

t o

t h e a c i d o r

a l k a l i a g e n t s .

The

o r i g i n o f t h e c o l l a g e n ( t h e t i s s u e f r o m

W h i c h

i t i s

e x t r a c t e d , t h e t y p e s o f c ol l a g e n p r e s e n t i n s a i d

t i s s u e ,

t h e

a g e o f

t h e

a n i m a l , e t c . ) i s a l s o

a

k e y p a r a m e t e r .

The

h i g h e r t h e

bloom s t r e n g t h

o f t h e

g e l ,

t h e

l o W e r

t h e

c o n

c e n t r a t i o n o f g e l a t i n r e q u i r e d t o a c h i e v e t h e

same

g e l

s t r e n g t h ,

t h e

c o r r e l a t i o n

i s

g i v e n b y : C * \ / B : c o n s t .

C

s

t h e g e l a t i n c o n c e n t r a t i o n a n d B

i s

i t s bloom s t r e n g t h .

C o n s e q u e n t l y ,

When one W i s h e s t o o b t a i n

t h e

same g e l

s t r e n g t h a t

l o W e r c o n c e n t r a t i o n s

o f h e g e l l i n g a g e n t , o n e

must use a material With a higher mean molecular

W e i g h t a n d

W i t h

a

s m a l l e r

p o l y d i s p e r s i t y i n d e x .

20

25

30

35

40

45

50

55

60

6 5

8

3 . The

i d e n t i t y

o f

a d d i t i v e s

t h a t

s e r v e

t o

s t r e n g t h e n t h e

n e t W o r k a n d

a d s o r b

e t h a n o l a n d / o r

t h e


T h e s e a d d i t i v e s

( e . g . , s i l i c o n e

d i o x i d e a n d b e n t o n i t e )

i n c r e a s e

t h e

g e l m o d u l u s b y

f o r m i n g

p h y s i c a l c r o s s - l i n k

s i t e s ,

m u c h

i n

t h e same

W a y t h a t

t h e a d d i t i o n

of

s h t o

s t r e n g t h e n

p o l y b u t a d i e n e

a n d p o l y i s o p r e n e b l e n d s i n

making

a u t o m o b i l e

t i r e s , i s

c r u c i a l t o make t h e t i r e s

a d e q u a t e

f o r u s e . T h i s t y p e o f d d i t i v e

Would

l l o W u s i n g

a

l o W e r c o n c e n t r a t i o n

o f h e


C o n c u r r e n t l y ,

t h e y

m i g h t a d s o r b a l c o h o l , t h u s r e d u c i n g

i t s

f r a c t i o n i n

s o l u t i o n

u n t i l

s u c h

t i m e

t h a t t h e a l c o h o l i s d e s o r b e d .

4 .

The o r d e r

i n Which t h e a d d i t i v e s

a r e

a d d e d , e . g . ,

When


e d i b l e

a c i d s a n d

s o d i u m

m e t a b i s u l p h i t e t o

i n c o r p o r a t e

t h e

a l c o h o l

i n t o

e s t e r b o n d s , t h e

c a t a l y s t

n e e d s t o

be

added

? r s t t o

a l l o W

p r o p e r

d i s s o l u t i o n .

5 .

The

t e m p e r a t u r e s

a t Which

t h e

a d d i t i v e s and

a l c o h o l i c

b e v e r a g e s

a r e

a d d e d .

6 .

The p u r i t y

of

W a t e r : I t i s

p r e f e r r e d t o u s e W a t e r of h e

h i g h e s t p u r i t y . W a t e r

t h a t

i s

o b t a i n e d

t h r o u g h r e v e r s e

o s m o s i s h a v i n g a c o n d u c t i v i t y

o f

20 mS r l e s s

i s

o p t i

mal

f or

o b t a i n i n g t h e

b e s t r e s u l t s ,

b u t

W a t e r

t h a t p a s s e s

t h r o u g h

g e n e r a l l y

a v a i l a b l e home o r i n d u s t r i a l r e v e r s e

o s m o s i s a p p l i a n c e s i s a c c e p t a b l e .

7 . I n i t i a l

W a t e r

t e m p e r a t u r e :

The

o p t im a l t e m p e r a t u r e

o f

t h e

p u r e W a t e r

t o

b e g i n

t h e

p r o c e s s i s

5 5 °

C . With

a

p r e f e r r e d r a n g e b e i n g 5 0 ° C . t o 6 0 ° C .

8 . G e l

p e r c e n t a g e : P r e f e r a b l y

t h e g e l

p e r c e n t a g e i n t h e

s o l u t i o n may

a n g e from beloW b o u t 1 .5%

o

a b o u t 4%.

9 . P r e s e r v a t i o n :

The

p r e f e r r e d

p r e s e r v a t i o n

i s s o d i u m met

a b i s u l p h i t e

b u t

o t h e r p r e s e r v a t i v e s may b e s u b s t i t u t e d .

T h e f o l l o W i n g

e x a m p l e s

s e t

f o r t h

p r e f e r r e d

e m b o d i m e n t s

o f

h e i n v e n t i o n and e p r e s e n t t h e b e s t

mode; and

h e

concen

t r a t i o n o f

g e l a t i n

a n d / o r a g a r

i n

Warm

W a t e r

( 1 4 0 ° F . )

c a n

r a n g e

from 3 o

30

e p e n d i n g on h e a p p l i c a t i on ; and

I t i s c r u c i a l t h a t t h e

W a t e r

used

t o

p r e p a r e t h e g e l l i n g

s o l u t i o n

be

p u r e

t o a r e a s o n a b l e d e g r e e .

A s an x a m p l e , Water

o b t a i n e d v i a r e v e r s e

osmosis

e x h i b i t i n g an e l e c t r i c conduc

t i v i t y of

no

more

t h a n 20 mS m i l l i - S i e m e n s ) Was found t o

y i e l d e x c e l l e n t

r e s u l t s .

T h e

s o l i d i ? e d a l c o ho l

m i x t u r e / p r o d u c t

( a t b e l o W 248° . )

W i l l m e l t

s l o W l y

a t

room e m p e r a t u r e

and W i l l d i s s o l v e com

p l e t e l y .

No

p h a s e s e p a r a t i o n o c c u r s a n d

s a m p l e s c o u l d

b e

r e - s o l i d i ? e d When p l a c e d b a c k a t T : 2 4 . 8 ° F . ( — 4 °

C . ) .

B r a n d

Name

B e v e r a g e s

And G e n e r i c

B e v e r a g e s T h a t

Were Used f o r F i n a l P r o d u c t s . These a r e

l . B a c a r d i Rum

2 . J a c k

D a n i e l s

3 .

T e q u i l a C u e r v o

4 . Absolute

5 . A b s o l u t e C i t r o n

6 .

R em y VSOP

7 .

Gin

8 . B a i l e y s

9 . B u s h m i l l s M a l t / S i n g l e

M a l t

l 0 .

P i n a

Colada

1 1 . I r i s h Cream

1 2 . Coccolo P a s

l 3 . Q u a n t r o

l 4 .

L i q u e u r

A p r i c o t

l 5 .

P i z a n g

l 6 .

S c r e w d r i v e r C o c k t a i l

l 7 .

M a r g a r i t a

C o c k t a i l

1 8 . Black

R u s s i a n C o c k t a i l

l 9 .

K a h l u a

C o f f e e

L i q u e u r

2 0 . K a h l u a

L i q u e u r

2 1 . G o d i v a C h o c o l a t e L i qu e u r


6/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

9

EXAMPLE

One i t e r o f p u r e W a t e r

i s h e a t e d

t o 5 5 °

C .

( 1 3 1 °

F ) .

W h i l e

m a i n t a i n i n g t h i s t e m p e r a t u r e ,

t h e

W a t e r

i s mixed t a h i g h r a t e

( i . e . ,

350

rpm

and h i g h e r ) .

As

h e

Warm a t e r i s m i x e d ,

1.5%

b y

W e i g h t o f

f o o d - g r a d e a g a r i s a d d e d . The

a g a r

s h o u l d b e

o f

t h e p u r e s t

q u a l i t y .

M i x i n g s h o u l d

p e r s i s t

f o r

a t l e a s t

1 0

min

u t e s W h il e m a i n t a i n i n g

t h e

t e m p e r a t u r e o f


a t 5 5 °

C . The s t e a d y s h e a r

v i s c o s i t y

o f t h e s o l u t i o n s h o u l d n o t

b e

h i g h e r

t h a n 2 0 0 0 c p

( c e n t i - p o i s e ) ,

o r

2 P a * s

( t h e s t e a d y s h e a r

v i s c o s i t y o f W a t e r i s t y p i c a l l y

1 c p , o r 0 . 0 0 1

P a * s ) .

A f t e r 1 0

m i n u t e s h a v e p a s s e d , a n d t h e s o l u t i o n i s

c l e a r ,

i n d i c a t i n g t h a t

t h e a g a r h a d c o m p l e t e l y d i s s o l v e d

i n

t h e W a t e r , 1 1 / 2 by

W e i g h t o f f o o d - g r a d e g e l a t i n

s e l e c t e d

f r o m g e l a t i n

E 4 0 0 - 4 4 9

i n Codex

A l i m e n t a r i u s

and in

Which

E441

i s

a p r e f e r r e d

g e l a t i n

t h a t i s

a d d e d

W h i l e

v i g o r o u s l y

m i x i n g

t h e

s o l u t i o n .

T h e

g e l a t i n s h o u l d

b e o f h e p u r e s t q u a l i t y a n d p r o d u c e d

f r o m

a n a n i m a l s o u r c e ,

p r e f e r a b l y

b o v i n e . M i x i n g s h o u l d p e r s i s t

f o r a t l e a s t an a d d i t i o n a l 1 5 m i n u t e s W h i l e m a i n t a i n i n g t h e

t e m p e r a t u r e o f t h e s o l u t i o n a t 5 5 °

C .

A f t e r

1 5

m i n u t e s have

p a s s e d ,

a n d

t h e s o l u t i o n i s c l e a r , i n d i c a t i n g t h a t t h e

g e l a t i n

h a d

c o m p l e t e l y

d i s s o l v e d

i n

t h e W a t e r ,

s o d i u m

m e t a b i s u l p h i t e

may

o r

may

o t b e a d d e d ,

a c c o r d i n g

t o

t h e

p r e f e r e n c e s o f

t h e

u s e r .

The s o l u t i o n

i s p a s s e d t h r o u g h

a 1 0 0 - m i c r o m e t e r ? l t e r

and i s c o o l e d t o room

t e m p e r a t u r e . The

r e s u l t a n t

g e l l i n g

s o l u t i o n i s

g e n t l y mixed ( a b o u t 3 5 rpm

f o r

d u r a t i o n o f t e n

m i n u t e s ) W i t h

t h e

a l c o h o l i c b e v e r a g e a t

a volume a t i o

o f 1 : 1

o r 2 : 1 a l c o h o l i c b e v e r a g e :

g e l l i n g

s o l u t i o n t o o b t a i n

r o u g h l y

23.6% and 37.8% t h a t i s a b o u t 24 o a b o u t 38

l c o h o l ,

r e s p e c t i v e l y . Mixing

s h o u l d d e s i s t once

t h e

m i x t u r e seems o

b e c o m p l e t e l y

l i q u i d . A b o u t f o u r ( 4 )

h o u r s

a f t e r t h e ? n a l

p r o d u c t ha s r e a c h e d room

e m p e r a t u r e ,

i t may b e p l a c e d i n

a

f r e e Z e r ( T : 2 4 . 8 °

E . )

w h e r e i t

f r e e Z e s s o l i d . I t c o u l d a l s o b e

k e p t

in i t s

l i q u i d

s t a t e

f o r

f r e e Z i n g a t a l a t e r t i m e .

As mentioned a b o v e , a n y f o o d a d d i t i v e s

may

b e

u s e d

i n s t e a d o f o r

i n

a d d i t i o n t o a g a r and g e l a t i n . Food c o l o r

a g e n t s ,

s u g a r s

and ? a v o r

e n h a n c e r s c o u l d

be added

t o

t h i s

f o r m u l a t i o n

W h i l e

m a i n t a i n i n g t h e

same

e f f e c t o f s o l i d i f y i n g

t h e s o l u t i o n a t ambient c o n d i t i o n o r u s i n g a household

f r e e Z e r . The f o r e g o i n g r a t i o s o f i n g r e d i e n t s i n

t h e

m i x t u r e

may

b e i n c o r p o r a t e d

in l a r g e r

o r s m a l l e r

b a t c h e s .

T h i s

e x a m p l e y i e l d s

b e t t e r r e s u l t s

When

a p p l i e d

t o t h e

f r e e Z i n g o f

n e a t

a l c o h o l i c

b e v e r a g e s

s u c h a s : v o d k a ( A b s o

l u t e , A b s o l u t e

C i t r o n ) ,

g i n ( J e a n ) ,

W h i s k e y

( J a c k

D a n i e l ’ s ) ,

b r a n d y / C o n g a c ( R e m y V . S . O . P . ) , r u m ( B a c a r d i ) .

EXAMPLE

One i t e r o f p u r e W a t e r i s h e a t e d

t o

5 5 ° C . While m a i n t a i n

i n g

t h i s t e m p e r a t u r e ,

t h e

W a t e r i s mixed t

a

h i g h r a t e i . e . ,

3 50

rpm and

i g h e r ) .

As h e Warm

a t e r

i s

m i x e d ,

f o u r

p e r c e n t

by

W e i g h t o f g e l a t i n i s a d d e d . M i x i n g

s h o u l d p e r s i s t

f o r a t

l e a s t

1 0 m i n u t e s

W h il e m a i n t a i n i n g

t h e

t e m p e r a t u r e

o f t h e s o l u t i o n

a t 5 5 ° C . A f t e r

1 0

m i n u t e s

h a v e

p a s s e d , and

t h e

s o l u t i o n i s

c l e a r ,

i n d i c a t i n g t h a t t h e

g e l a t i n h a d

c o m p l e t e l y

d i s s o l v e d i n

t h e W a t e r , sodium m e t a b i s u l p h i t e may o r

may

n o t

be

a d d e d ,

a c c o r d i n g

t o t h e p r e f e r e n c e s

o f

t h e u s e r .

The

s o l u t i o n

i s

p a s s e d t h r o u g h

a

100-micrometer

? l t e r

and s c o o l e d t o room

t e m p e r a t u r e .

The

r e s u l t a n t

g e l l i n g s o l u t i o n

i s g e n t l y

m i x e d

( a b o u t 3 5

rpm

o r a d u r a t i o n

o f t e n m i n u t e s )

W i t h t h e a l c o h o l i c

b e v e r a g e a t

a volume a t i o

o f 3 : 1

a l c o h o l i c

b e v e r a g e : g e l l i n g

s o l u t i o n . The r e s u l t a n t s o l u t i o n i s

l e f t t o c o o l

t o

r o om tem

p e r a t e .

About f o u r ( 4 ) h o u r s a f t e r


h a s

r e a c h e d

room e m p e r a t u r e , i t may b e p l a c e d i n a f r e e Z e r ( T : 2 4 . 8 ° E . )

where t

f r e e Z e s s o l i d .

I t c o u l d

a l s o

b e k e p t i n i t s

l i q u i d

s t a t e

f o r f r e e Z i n g

a t

a

l a t e r t i m e .

20

25

30

35

40

45

50

55

60

6 5

1 0

T h i s

e x a m p l e

y i e l d s b e t t e r r e s u l t s When a p p l i e d

t o t h e

f r e e Z i n g

o f

j u i c e o r c r e a m c o n t a i n i n g a l c o h o l i c b e v e r a g e s ,

s u c h

a s s c r e W d r i v e r s ( a l c o h o l i c b e v e r a g e c o n s i s t s o f e q u a l

v o l u m e s

o f

o r a n g e j u i c e a n d v o d k a ) , m a r g a r i t a s ( a l c o h o l i c

b e v e r a g e

c o n s i s t s o f

e q u a l

v o l u m e s

o f

u i c e a n d t e q u i l a ) , a n d

b l a c k

R u s s i a n

(75% v o d k a a n d 25%

a i l e y ’ s ) .

EXAMPLE

One i t e r

o f p u r e

W a t e r

i s h e a t e d

t o

5 5 °

C . While

m a i n t a i n

i n g t h i s t e m p e r a t u r e ,

t h e

W a t e r i s mixed t

a

h i g h

r a t e

( i . e . ,

3

5 0

rpm

a n d h i g h e r ) .

A s t h e Warm

W a t e r

i s

m i x e d ,

4 y W e i g h t

o f g e l a t i n i s

a d d e d . M i x i n g

s h o u l d

p e r s i s t f o r

a t l e a s t 1 0

m i n u t e s

W h i l e m a i n t a i n i n g

t h e


o f t h e s o l u t i o n a t

5 5 °

C .

A f t e r

1 0

m i n u t e s

h a v e p a s s e d ,

and h e s o l u t i o n

i s

c l e a r ,

i n d i c a t i n g t h a t t h e g e l a t i n h a d c o m p l e t e l y d i s s o l v e d i n t h e

W a t e r ,

sodium

m e t a b i s u l p h i t e may o r

may n o t

be

a d d e d ,

a c c o r d i n g

t o t h e

p r e f e r e n c e s o f

t h e u s e r .

The

s o l u t i o n

i s

p a s s e d t h r o u g h

a

100-micrometer

? l t e r

and

s

c o o l e d t o room

t e m p e r a t u r e . T h e r e s u l t a n t g e l l i n g s o l u t i o n i s g e n t l y m i x e d

( a b o u t 3 5 rpm

f o r

d u r a t i o n o f

1 0

m i n u t e s ) W i t h t h e a l c o h ol i c

b e v e r a g e

a t

a

volume

a t i o

o f

5 : 2 a l c o h o l i c b e v e r a g e s : g e l l i n g

s o l u t i o n .

The

r e s u l t a n t s o l u t i o n

i s l e f t

t o

c o o l

t o

r o om tem

p e r a t e . About f o u r ( 4 ) h o u r s a f t e r t h e s o l u t i o n h a s

r e a c h e d

room e m p e r a t u r e ,

i t may

b e p l a c e d

i n a f r e e Z e r

( T : 2 4 . 8 °

E . )

where

t

f r e e Z e s s o l i d .

I t c o u l d

a l s o

b e

k e p t i n i t s l i q u i d s t a t e

f o r f r e e Z i n g a t

a

l a t e r

t i m e .

T h i s

e x a m p l e

y i e l d s b e t t e r r e s u l t s

When

a p p l i e d t o

t h e

f r e e Z i n g

o f c r e m e - c o n t a i n i n g

b e v e r a g e s ,

s u c h

a s

B a i l e y ’ s

I r i s h Cream.

EXAMPLE

S o r b e t i s a f r o Z e n

d e s s e r t

made

from

sWeetened Water

? a v o r e d W i t h

i c e d

f r u i t

( t y p i c a l l y

j u i c e o r p u r e e , c h o c o l a t e ,

W i n e , a n d / o r l i q u e u r . The o r i g i n s o f s o r b e t c a n b e

t r a c e d

t o a

M i d d l e E a s t e r n d r in k c h a r b e t , made o f

s W e e t e n e d f r u i t

j u i c e

and W a t e r .

A

o o d

o f f r o Z e n f r u i t j u i c e W i t h o r

W i t h o u t

a d a i r y

p r o d u c t

s u c h

a s milk may

b e

a d d e d ; s o r b e t

W i t h

o r W i t h o u t d a i r y

i n g r e d i e n t s may b e

p r o d u c e d .

S h e r b e t

a s made i n t h e U n i t e d S t a t e s i n c l u d e s d a i r y i n g r e

d i e n t s such a s milk or cream t o reach a milk f a t

content

betWeen

1 and

2%.

i e i h t t p / / e n . W i k i p e d i a . o r g / W i k i /

S o r b e t

P u r e W a t e r

i s

h e a t e d t o 7 0 °

C . While m a i n t a i n i n g t h i s

t e m p e r a t u r e ,

t h e

W a t e r i s

mixed t a

h i g h

r a t e

( i . e . ,

350

rpm

a n d h i g h e r ) . A s

h e Warm

a t e r i s m i x e d , o n e

p o i n t s i x t y ?ve

( 1 . 6 5 ) [ 1 6 . 5

g r a m p e r

1 l i t e r

? n a l

p r o d u c t ] i p e r c e n t

b y

W e i g h t o f g e l a t i n

i s

a d d e d . M i x i n g

s h o u l d p e r s i s t

f o r a t

l e a s t

5 m i n u t e s W h i l e m a i n t a i n i n g t h e t e m p e r a t u r e o f t h e s o l u t i o n

a t 8 0 ° C . A f t e r 5 m i n u t e s h a v e

p a s s e d ,

and

t h e

s o l u t i o n i s

c l e a r ,

i n d i c a t i n g

t h a t

t h e

g e l a t i n h a s

c o m p l e t e l y

d i s s o l v e d

i n

t h e

W a t e r , sodium m e t a b i s u l p h i t e may o r may o t

be

a d d e d ,

a c c o r d i n g

t o t h e p r e f e r e n c e s

o f

t h e u s e r . The

s o l u t i o n

i s

p a s s e d

t h r o u g h

a

100-micrometer

? l t e r and s c o o l e d t o room

t e m p e r a t u r e W h i l e m i xi n g . The e s u l t a n t g e l l i n g

s o l u t i o n

i s

g e n t l y

m i x e d ( a b o u t

3 5

rpm o r

d u r a t i o n

o f t e n m i n u t e s )

W i t h

t h e a l c o h o l i c b e v e r a g e

a t

a volume r a t i o

of

2 : 1 a l c o h o l i c

b e v e r a g e : g e l l i n g

s o l u t i o n .

The r e s u l t a n t s o l u t i o n

may

b e

p l a c e d i n a f r e e Z e r ( T : 2 4 . 8 ° E . ) where t f r e e Z e s . I t c o u l d a l s o

b e k e p t

i n

i t s l i q u i d

s t a t e f o r f r e e Z i n g a t a l a t e r t i m e .


7/7

US

7 , 9 8 1 , 4 5 6

B2

1 1

T h i s e x a m p l e y i e l d s s o r b e t - l i k e

p r o d u c t s . I t

W o r k s

b e s t

W i t h

c r e m e - b a s e d a l c o h o l i c

b e v e r a g e s , s u c h a s P i n a C o l a d a ,

I r i s h C r e a m , C o c c o l o

P a s ,

Q u a n t r o ,

L i q u e u r p r i c o t , P i Z a n g ,

K a h l u a C o f f e e L i q u e u r , G o d i v a

C h o c o l a t e

L i q u e u r , a n d a n y

? a v o r a l c o h o l i c b e v e r a g e s .

I t

i s p o s s i b l e t o

a d d

f r e s h / p r e s e r v e d

f r u i t s t o t h e ? n a l p r o d

u c t .

While s p e c i ? c embodiments

o f o u r

i n v e n t i o n

have

been

d i s c l o s e d

a b o v e ,

m o d i ? c a t i o n may

become a p p a r e n t

t o

t h o s e

s k i l l e d

i n

t h e a r t , upon r e a d i n g

t h i s

s p e c i ? c a t i o n , b u t o u r

i n v e n t i o n i s l i m i t e d o n l y

b y

t h e s c o p e o f h e f o l l o w i n g

c l a i m s .

We l a i m :

1 .

A

r o c e s s

f or

p r e p a r i n g

a n

e d i b l e , a l c o h o l

c o n t a i n i n g

s o l u t i o n t h a t

W i l l

f r e e Z e

i n t o

a homogenous hard

s o l i d

a t a

t e m p e r a t u r e o f a b o u t

— 4 ° C .

and t h a t a f t e r f r e e z i n g may

b e

t h a W e d i n t o a u n i f o r m , homo

e n o u s l i q u i d

W i t h o u t s e p a r a t i o n

o f t h e i n g r e d i e n t s

c o m p r i s i n g

t h e

s t e p s o f :

a )

p r o v i d i n g

a q u a n t i t y

o f

W a t e r a t a

t e m p e r a t u r e o f a b o u t

2 5 °

C . ;

b )

h e a t i n g

a n d

s t i r r i n g s a i d W a t e r

a t

a ? r s t r a t e W h il e a d d i n g

a g a r

u n t i l

t h e

a g a r

c o n t e n t

i s

i n

t h e

r a n g e

from

a b o u t

1.5% by W e i g h t

t o a b o u t 4.0%

by W e i g h t

t o

c r e a t e a

g e l l i n g

s o l u t i o n ;

c )

c o n t i n u i n g

t h e

h e a t i n g

a n d s t i r r i n g o f s a i d s o l u t i o n

u n t i l

t h e

g e l l i n g s o l u t i o n i s in

t h e

r a n g e from a b o u t 5 0 °

C .

t o

a b o u t 6 0 ° C . ;

1 0

20

25

1 2

d ) m a i n t a i n i n g

t h e

g e l l i n g s o l u t i on i n

a


r a n g e

from

5 0 °

C . t o

a b o u t 6 0 °

C .

W h i l e

s t i r r i n g

u n t i l

t h e

s o l u t i o n i s c l e a r i n d i c a t i n g t h a t t h e a g a r h a s d i s s o l v e d ;

a n d ,

s u b s e q u e n t l y ,

e ) c o n t i n u i n g t o s t i r t h e

g e l l i n g s o l u t i o n

a t t h e

? r s t

r a t e

W h il e a d d i n g g e l a t i n u n t i l t h e

c o m b i n e d

W e i g h t o f a g a r

a n d

g e l a t i n i s

i n t h e

r a n g e o f a b o u t

3 o

a b o u t

30% by

W e i g h t W i t h

t h e

t e m p e r a t u r e o f


c o n t i n u i n g

i n

t h e


r a n g e

o f a b o u t 5 0 °

C . t o

a b o u t 6 0 ° C . ;

f ) m a i n t a i n i n g

t h e


a n d ? r s t

s t i r r i n g r a t e

u n t i l

t h e g e l l i n g s o l u t i o n

i s

c l e a r i n d i c a t i n g t h e g e l a t i n

i s

d i s s o l v e d ;

g ) ? l t e r i n g a n d c o o l i n g

t h e

g e l l i n g

s o l u t i o n

t o room

tem

p e r a t u r e

W h i l e

c o n t i n u i n g t o

s t i r a t

a

second and l o W e r

r a t e ;

h )

a d d i n g

a n e t h a n o l c o n t a i n i n g b e v e r a g e t o f o r m a s o l u t i o n

o f betWeen b o u t

24%

and b o u t

3

8

t h a n o l

by

volume

a n d m i x i n g

u n t i l t h e s o l u t i o n becomes a homogenous

l i q u i d

i ) f r e e Z i n g t h e homo

e n o u s

l i q u i d a t a t e m p e r a t u r e o f a b o u t

— 4 ° C . t o form

a

f r o Z e n homogenous h a r d s o l i d .

2 . The p r o c e s s o f

c l a i m

1

W h e r e i n

t h e

? r s t s t i r r i n g r a t e i s

s e l e c t e d s o t h a t t h e a g a r W i l l be

d i s s o l v e d

W i t h i n t e n

minutes

and

h e s e c o n d

s t i r r i n g

r a t e

i s

a b o u t

1 0 %

o f t h e ? r s t

r a t e .

3 . The r o c e s s o f c l a i m 1 W h e r e i n

t h e ? r s t

s t i r r i n g r a t e

d o e s

n o t

c a u s e

t h e s t e a d y s h e a r v i s c o s i t y

o f

t h e s o l u t i o n t o e x c e e d

2 0 0 0 c e n t i - p o i s e .

solid alcohol product and process us7981456.pdf

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