無碳水化合物的食用甜味劑替代品的製作方法

2023-05-03 15:22:26 1

專利名稱：無碳水化合物的食用甜味劑替代品的製作方法
技術領域：
本發明涉及不含飲食顯著量的碳水化合物的餐桌甜味劑替代品。本發明適合用作餐桌食糖替代品，用於熱咖啡或冷咖啡、熱茶或冷茶、熱穀類食品或冷穀類食品、水果等。
背景技術：
強增甜劑是天然的或合成的化合物，其增甜強度超過食糖(蔗糖)，且往往比食糖的熱值低。因為強甜味劑比食糖具有更強的增甜能力，所以少量甜味劑就能提供與大量食糖相同的增甜強度。強甜味劑在本領域是為人所熟知的，在許多低熱和/或非致齲組合物中廣泛用來替代食糖。與用食糖增甜的組合物相比，強甜味劑可提供熱值較低的組合物，因為使組合物得到最佳甜度所需強甜味劑的量要少得多。
高強度甜味劑能提供食糖那樣的甜度(雖然味道往往稍有差別)，但由於它們比食糖甜許多倍，所以只需少量就能代替食糖。例如，糖精和天冬甜素的甜度是等量蔗糖的180-300倍(甜度當量)，而三氯半乳蔗糖是比蔗糖甜600倍的甜味劑。因此，在固體和半固體食品應用中，高強度甜味劑常常與膨脹劑如聚右旋糖混合在一起，其目的是讓膨脹劑儘可能多地彌補食糖的作用。
為了使強甜味劑具有相同的外觀、感覺和均勻性，必須將強甜味劑與膨脹劑或類似的載體體系摻合或混合成所謂的膨脹甜味劑組合物。載體是膨脹甜味劑組合物中的重要成分，因為它們將甜味劑「帶」出裝甜味劑組合物的包或其他方便使用甜味劑的容器。此外，載體能有效地使高強度甜味劑在食品之內或之上分散開。如果沒有載體，高強度甜味劑就可能集中在特定區域，產生味道不均勻的食品。
為此種應用，人們已經研究了各種各樣的強甜味劑、蔗糖和/或其他甜味劑的摻合物。據介紹，有一種膨脹甜味劑組合物的甜度與等體積的蔗糖相同，它是通過噴霧乾燥由麥芽糖糊劑溶液(乾重222.2克)和4，1′-二氯-4，1′-二脫氧半乳蔗糖(1.7克)或1，1′，6′-三氯-4，1′6′6-三脫氧半乳蔗糖(0.5克)組成的混合物製備。PCT專利申請公開WO 89/03182介紹了協同增甜組合物，其包含三氯半乳蔗糖和糖類膨脹-增甜劑，後者選自果糖、葡萄糖、麥芽糖、木糖醇、甘露醇和山梨糖醇。
已知有許多不同的膨脹劑(載體、稀釋劑、增量劑)。為特定組合物選擇的具體膨脹劑在物理構成上要足以提供所需的特定體積和結構。合適的碳水化合物膨脹劑包括食糖、食糖醇、氫化己糖、氫化二糖、氫化澱粉水解產物及其混合物。其他合適的膨脹劑包括礦物質，如碳酸鈣、滑石、二氧化鈦、磷酸氫鈣、纖維素等。
食糖膨脹劑包括單糖、二糖和多糖，如木糖、核酮糖、葡萄糖(右旋糖)、甘露糖、半乳糖、果糖(左旋糖)、蔗糖(食糖)、麥芽糖、轉化糖、部分水解澱粉和玉米糖漿固形物及其混合物。糖醇膨脹劑包括山梨糖醇、木糖醇、甘露醇、半乳糖醇、麥芽糖醇、及其混合物。美國專利第3708396號將麥芽糖醇描述為一種甜的、無熱量的水溶性糖醇，在製備無熱量飲料和食品時可用作膨脹劑。膨脹劑通常具有小於1的甜度當量。
尚無現有技術介紹不含飲食顯著量的碳水化合物的食用糖替代品。美國專利申請公開US2003/0035875介紹了一種包含高強度甜味劑和一種食品添加劑的組合物，該食品添加劑包含一種胺基酸。然而，美國專利申請公開2003/0035875沒有介紹將三氯半乳蔗糖選作高強度甜味劑，也沒有將無碳水化合物的發明作為其權利要求。
本發明提供了一種不含飲食顯著量的碳水化合物的固體餐桌食糖替代品，它適用於所有使用餐桌食糖替代品的應用。
發明概述一種無碳水化合物的甜味劑組合物，它包含高強度甜味劑和填充劑，其中所述高強度甜味劑包括糖精、蛇菊苷、甘草甜味料、奇蹟蛋白、天冬甜素、環磺酸鹽、乙醯舒泛-K、三氯蔗糖(sucralose)、阿力甜或其他合適的二肽，所述填充劑選自胺基酸、蛋白質和它們的混合物。甜味劑組合物優選具有至少0.6，或者0.8或1的甜度當量值。另外，甜味劑組合物優選具有不超過2，或者1.5或1.2的甜度當量值。而且，甜味劑組合物優選具有能自由流動的粉狀或粒狀體的形式。術語「粉末」是指能自由流動的固體材料，其平均粒徑為1微米-1/8英寸，包含無定形材料或結晶材料，它們可以經過研磨、篩選、壓縮、碾磨、團集、塗覆、淘選、或者經過其他方式進行了尺寸或表面改性的。
胺基酸可選自甘氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、絲氨酸、賴氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸、精氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、穀氨酸鹽、天冬氨酸、組氨酸及其混合物。蛋白質可以是經過挑選的食用蛋白質產品，如選自瓦利力歐(valileo)、牛血清白蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、水解乳、乳清或凝膠植物蛋白的那些食用蛋白質產品。該組合物包含80-99.9重量％的填充材料。該組合物呈粉末形式，做成小於或等於約1克的包裝。該組合物可通過直接添加來為食品增甜。可向高血糖症或肥胖症患者推薦使用該組合物。該組合物可用作改進型餐桌食糖替代品。
發明詳述在一種實施方式中，本發明是一種無碳水化合物的餐桌甜味劑組合物，它包含高強度甜味劑和胺基酸。許多高強度甜味劑是已知的，並且可商購。合適的高強度甜味劑包括二肽基甜味劑，如L-天冬氨醯基-L-苯基丙氨酸甲酯(天冬甜素)及其等價物(見述於美國專利3492131)、L-α-天冬氨醯基-N-[2，2，4，4-四甲基-3-硫化三亞甲基]-D-丙氨醯胺水合物[阿力甜(alitame)]及其類似物；糖精及其可溶鹽，例如糖精鈉鹽或鈣鹽；蔗糖的氯代衍生物，如氯代脫氧蔗糖及其類似物；環磺酸鹽，例如乙醯舒泛-K及其類似物；蛋白質基甜味劑，如奇蹟蛋白(踝蛋白)。例如，本發明採用的高強度甜味劑可以是三氯半乳蔗糖，它是化合物4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脫氧半乳蔗糖。
三氯半乳蔗糖和製備三氯半乳蔗糖及其衍生物的方法在許多專利中有介紹，如美國專利第4801700、4950746、5470969和5498709號，這些專利通過引用結合於此。
本發明的強增甜劑(甜味劑)優選為氯代脫氧食糖衍生物。氯代脫氧食糖衍生物可選自氯代脫氧蔗糖衍生物、氯代脫氧半乳蔗糖衍生物及其混合物。氯代脫氧蔗糖衍生物和氯代脫氧半乳蔗糖衍生物的例子包括但不限於(1)1-氯-1′-脫氧蔗糖；(2)4-氯-4-脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-α-D-呋喃果糖苷或4-氯-4-脫氧半乳蔗糖；(3)4-氯-4-脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-1-氯-1-脫氧-β-D-呋喃果糖苷或4，1′-二氯-4，1′-二脫氧半乳蔗糖；
(4)1′，6′-二氯-1′，6′-二脫氧蔗糖；(5)4-氯-4-脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-6-二氯-1，6-二脫氧-β-D-呋喃果糖苷或4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脫氧半乳蔗糖；(6)4，6-二氯-4，6-二脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-6-氯-6-脫氧-β-D-呋喃果糖苷或4，6，6′-三氯-4，6，6′-三脫氧半乳蔗糖；(7)6，1′，6′-三氯-6，1′，6′-三脫氧蔗糖；(8)4，6-二氯-4，6-二脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-1，6-二氯-1，6-二脫氧-β-D-呋喃果糖苷或4，6，1′，6′-四氯-4，6，1′，6′-四脫氧半乳蔗糖；(9)4，6，1′，6′-四氯-4，6，1′，6′-四脫氧蔗糖。
在一種優選實施方式中，氯代脫氧食糖衍生物是4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脫氧半乳蔗糖(C12H19Cl3O8，4-氯-4-脫氧-α-D-半乳吡喃糖基-1，6-二氯-1，6-二脫氧-β-D-呋喃果糖苷)，可以商品名Sucralose購自位於阿拉巴馬州麥肯託什市(McIntosh)的TateLyle Sucralose Inc.公司。三氯蔗糖是可自由流動的白色結晶固體，它極易溶於水中。三氯蔗糖由蔗糖通過多步工藝製備，有選擇地用三個氯原子取代三個羥基。
胺基酸定義為包含氨基(NH2)、羧基(COOH)和R基的分子。它具有以下通式R-CH(NH2)-COOH各種胺基酸中的R基各不相同。本發明中採用的胺基酸可以是下面的任何一種
優選的胺基酸通常是無苦味的胺基酸，包括穀氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、絲氨酸、賴氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸、精氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、穀氨酸鹽、天冬氨酸鹽和組氨酸。在另一種實施方式中，本發明是無碳水化合物的餐桌甜味劑組合物，它包含三氯半乳蔗糖和蛋白質。蛋白質是由一系列胺基酸構成的分子。本發明採用的蛋白質是任何已知的食用蛋白質及其水解或乙二醇解產物。
來自植物的有用蛋白質的非限制性例子包括種子蛋白質，從大豆、花生、豌豆和菜豆之類的豆科植物中分離或衍生得到；穀類蛋白質，從小麥、燕麥、稻穀、玉米、大麥和裸麥之類的穀粒中分離或衍生得到；以及它們的混合物。有用的種子蛋白質的非限制性例子包括選自大豆粉、大豆濃縮蛋白、大豆分離蛋白、花生粉及其混合物的材料。有用的穀類蛋白質非限制性例子包括選自小麥粉、小麥蛋白質濃縮物及其混合物的材料。
來自動物的有用蛋白質的非限制性例子包括從牛奶分離或衍生得到的牛奶蛋白質；從蛋或蛋成份中分離或衍生得到的蛋類蛋白質；以及它們的混合物。有用的牛奶蛋白質的非限制性例子包括酪蛋白，如酪蛋白酸鈉和酪蛋白酸鈣；乳清蛋白質，如β-乳球蛋白和α-乳白蛋白。這些牛奶蛋白質可衍生自全酯奶、脫脂奶、脫脂奶粉固體、乳清、乳清蛋白質濃縮物、乳清蛋白質分離物、酪蛋白酸鹽及其混合物。
優選的蛋白質來源有valileo、牛血清白蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、水解乳、乳清或凝膠植物蛋白。
在第三種實施方式中，本發明是無碳水化合物的餐桌甜味劑組合物，它包含三氯半乳蔗糖與一種或多種胺基酸、一種或多種蛋白質及其各種混合物組成的混合物。
胺基酸和蛋白質用作三氯蔗糖的填充劑。本發明包含80-99.9％的填料。餘下的成分是三氯蔗糖。
在製備本發明目標物時，三氯半乳蔗糖/填充劑組合物可通過幹混、共噴霧乾燥、共冷凍乾燥、摻合、共乾燥或通過其他任何方便的過程產生。須考慮的主要問題是各組分分散均勻。
製備這種增甜材料的方法包括如下步驟向噴霧乾燥器中加入包含填充劑和三氯半乳蔗糖的混合物，該混合物的液相呈水基漿料形式，固相呈粉末形式；當該混合物通過噴霧乾燥器時，使漿料與粉末接觸，從而所有或大部分粉末顆粒都沾上一些漿料並變黏，它們在乾燥的同時團集在一起；以及，對噴霧乾燥的材料過篩，將任何未團集的粉末以及在預定篩選尺寸範圍之上和之下的團粒與剩餘中等尺寸的團粒分開，後者即構成終產品。
在商業生產中，這種方法是連續進行的，其中過大和過小的團粒在分離後被研成粉末，然後與任何未團集的粉末一起循環通過噴霧乾燥器，構成再次進入噴霧乾燥器的全部或部分粉末。
三氯半乳蔗糖/填充劑組合物用作餐桌食糖替代品。它可以用來滿足現有餐桌食糖替代品所有的目的用途，但與那些食糖替代品不同的是，本發明不含任何碳水化合物。術語「無碳水化合物」是指該組合物基本上不含碳水化合物膨脹劑，碳水化合物膨脹劑包括食糖、食糖醇、氫化己糖、氫化二糖、氫化澱粉水解產物及其混合物在內。食糖膨脹劑包括單糖、二糖和多糖，如木糖、核酮糖、葡萄糖(右旋糖)、甘露糖、半乳糖、果糖(左旋糖)、蔗糖(食糖)、麥芽糖、轉化糖、部分水解澱粉和玉米糖漿固形物及其混合物。食糖醇膨脹劑包括山梨糖醇、木糖醇、甘露醇、半乳糖醇、麥芽糖及其混合物。「基本上不含」是指組合物中的碳水化合物含量小於1.5克碳水化合物/茶匙用量，更優選小於1克碳水化合物/茶匙用量。或者，本發明組合物所含熱量少於4碳水化合物基卡路裡/克同等甜度的蔗糖，更優選少於2碳水化合物基卡路裡/克同等甜度的蔗糖。
本發明目標物可與咖啡或茶混合，以提供更甜的味道。本發明目標物的另一種可能用途是通過直接加入來增甜冷的或熱的穀類食品。因為本發明目標物不含任何飲食顯著量的碳水化合物，採用本發明目標物可減少特定人群的碳水化合物攝入量，這是控制體重的一個有效途徑。
下面提供非限制性實施例，用以進一步闡釋本發明。本發明的其他許多實施方式都是有可能實現的，只要它們符合這裡介紹的本發明內容。
實施例1提供以下實施例是為了進一步闡釋本發明，無意於以任何方式限制本發明。
在測甜味劑體系配方包括48克L-脯氨酸和2克三氯蔗糖，經換算可知它包含96重量％的L-脯氨酸和4重量％的三氯蔗糖。在4種食品體系中將在測甜味劑體系與對照體系進行了比較。所用的對照餐桌食糖替代品是Splenda。
請參與試驗的消費者為他們對食品和食品甜度水平的喜好程度打分，採用1-5分制，兩個端值表示「一點也不喜歡」和「極其喜歡」。給他們提供試驗食品和裝有一份0.5克試驗和對照甜味劑體系的容器。要求他們把甜味劑體系撒到食品上，然後攪拌食品，接下來再品嘗並打分。
第一種試驗食品是熱咖啡。稱取5克速溶咖啡(「Kenco」Really Rich)，倒入200毫升大口杯。加入200毫升開水並攪拌。
第二種試驗食品是熱茶。在500毫升大口杯中放入一包茶葉，向大口杯中加入200毫升開水。將茶靜置3分鐘，然後取出茶葉包。
第三種試驗食品是冷穀類食品。將300克玉米片倒入碗中。在玉米片中加入甜味劑，然後加入125毫升半脫脂牛奶。
第四種試驗食品是熱穀類食品。將一包Quaker Oats Simple倒入碗中，加入180毫升半脫脂牛奶，然後在微波爐中以較高功率(650瓦)加熱混合物3分鐘。
下表列出了試驗中打分的平均結果
試驗參與者對包含在測甜味劑的所有四種食品體系打出的喜好程度分值均等於或大於對照甜味劑體系。所有包含在測甜味劑體系的食品在評定中都比對照體系甜。消費者的評價表明，在測甜味劑體系的甜味更持久，溶解效果與對照體系一樣好。
實施例2提供以下實施例是為了進一步闡釋本發明，無意於以任何方式限制本發明。
在測甜味劑體系配方包括48克L-亮氨酸和2克三氯蔗糖，經換算可知它包含96重量％的L-亮氨酸和4重量％的三氯蔗糖。在4種食品體系中將在測甜味劑體系與對照體系進行了比較。所用的對照餐桌食糖替代品是Splenda。
實施例1中採用的試驗方法和試驗食品同樣用於本實施例。下表列出了試驗中打分的平均結果
對於熱茶和玉米片的總體喜好程度，參與者給在測甜味劑打的分等於或高於對照體系。對於熱茶、熱咖啡和冷穀類食品的甜度，參與者給在測甜味劑打的分同樣等於或高於對照體系。
權利要求
1.一種固體甜味劑組合物，它包含高強度甜味劑和填充劑，其中所述填充劑選自胺基酸、蛋白質及其混合物，其中所述組合物是具有粉末或顆粒形式的自由流動體。
2.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述組合物所含熱量少於4碳水化合物基卡路裡/克同等甜度的蔗糖。
3.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述組合物所含熱量少於2碳水化合物基卡路裡/克同等甜度的蔗糖。
4.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述高強度甜味劑選自下組二肽基甜味劑阿力甜；糖精及其可溶鹽；氯代脫氧食糖衍生物；環磺酸鹽；蛋白質基甜味劑；及它們的混合物。
5.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述填充劑包含至少一種選自下組的胺基酸甘氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、絲氨酸、賴氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸、精氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、穀氨酸鹽、天冬氨酸鹽、和組氨酸。
6.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述組合物包含89-99.9重量％的胺基酸。
7.如權利要求4所述的組合物，其特徵在於，所述組合物包含89-99.9重量％的所述胺基酸。
8.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述填充劑包含至少一種食用蛋白質。
9.如權利要求8所述的組合物，其特徵在於，所述食用蛋白質是選自下組的至少一種瓦利力歐、牛血清白蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、乳製品、乳清、凝膠植物蛋白、它們的水解或乙二醇解產物、以及它們的混合物。
10.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述高強度甜味劑是氯代脫氧食糖衍生物。
11.如權利要求7所述的組合物，其特徵在於，所述組合物包含80一99.9重量％的所述蛋白質。
12.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述填充劑包含至少一種胺基酸與至少一種蛋白質的混合物，其中所述至少一種胺基酸選自脯氨酸、亮氨酸和甘氨酸，所述至少一種蛋白質選自瓦利力歐、牛血清白蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、水解乳、乳清和凝膠植物蛋白。
13.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述高強度甜味劑是三氯蔗糖。
14.如權利要求10所述的組合物，其特徵在於，所述組合物包含80-99.9重量％的至少一種胺基酸與至少一種蛋白質的混合物。
15.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述組合物呈粉末形式，其蔗糖當量甜度值約大於0.6。
16.如權利要求15所述的組合物，其蔗糖當量甜度值約小於2。
17.如權利要求13所述的組合物，其特徵在於，其總體可測碳水化合物約少於1.5克/茶匙用量。
18.一種製備甜味劑組合物的方法，它包含1)將高強度甜味劑與胺基酸或食用蛋白質組合起來，得到粉末或顆粒狀的自由流動體，其蔗糖當量甜度值約大於0.6。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，所述高強度甜味劑是三氯蔗糖。
20.如權利要求20所述方法，其特徵在於，所述甜味劑組合物的蔗糖甜度當量值約小於2。
全文摘要
本發明描述了無碳水化合物的餐桌甜味劑組合物，它們包含三氯蔗糖之類的高強度甜味劑與胺基酸及蛋白質之類的填充劑的組合。胺基酸的組合改進了甜味劑替代品的味道。該組合物適合用作餐桌甜味劑，對於低碳水化合物飲食目的來說是理想的替代品。
文檔編號A23F5/00GK101072515SQ200580033639
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月23日 優先權日2004年10月4日
發明者S·卡泰尼, S·克拉克, S·廖 申請人:麥克內爾營養有限公司